题目内容

9．硫酸具有重要的用途，某工厂用如图2示的工艺流程生产硫酸．

请回答下列问题：
（1）与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是A．
A．耗氧量减少      B．二氧化硫的转化率提高
C．产生的废渣减少  D．不需要使用催化剂
（2）气体a的成分是二氧化硫和氧气．
（3）进入接触室的气体，须先经过净化室的原因是防止混合气体中的灰尘、水蒸气等在接触室中导致催化剂中毒．
①吸收塔中吸收SO3的物质名称是98.3%浓硫酸．
②以SO2和O2为原料，利用电化学原理也可以制备硫酸，装置如图2电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．B极的电极反应式为SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+．
③吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，得到铵盐M，再用浓硫酸 处理M，得到较髙浓度的SO2．SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2．SO2吸收Br2时发生反应的离子方程式是SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+．
④为确定③中铵盐M的成分，将不同质量的铵盐分别加入50.00ml相同浓度的NaOH溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出（此温度下铵盐不分解），测得标准状况下NH3的体积如表：
铵盐的质量/g2.154.306.45
NH3的体积/mL67213441344
该铵盐的成分是NH4HSO3和（NH4）2SO3，其物质的量之比是1：1．

分析 （1）A、硫铁矿中铁的氧化需要消耗O2；
B、原料选择与SO2的转化率无关；
C、用硫铁矿为原料产生的废渣较多，但废气量相同；
D、用SO2制取SO3的过程中都需要使用催化剂；
（2）二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫为可逆反应，不能进行到底；
（3）①接触室中净化气体可以防止催化剂中毒；
②依据三氧化硫吸收的方法是利用浓硫酸吸收，防止形成酸雾，阻止吸收分析判断；
③本题为SO2与O2反应生成SO3，SO3再与水化合生成硫酸，根据硫酸的出口判断正负极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，原电池放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动；
④三组所用氢氧化钠的物质的量相同，而第1组生成的气体比其他两组都少，以此判断反应的过量，根据第1组数据，用讨论的方法判断物质的成分；设出亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的物质的量，根据质量和物质的量列式计算出二者的物质的量．

解答 解：（1）A．硫铁矿中铁的氧化需要消耗O2，故A正确；
B．原料选择与SO2的转化率无关，故B错误；
C．用硫铁矿为原料产生的废渣较多，但废气量相同，故C错误；
D．用SO2制取SO3的过程中都需要使用催化剂，故D错误；
故选：A；
（2）二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫为可逆反应，不能进行到底，未反应的二氧化硫和氧气可以继续循环使用；
故答案为：二氧化硫和氧气；
（3）①接触室中净化气体可以防止催化剂中毒；
故答案为：防止混合气体中的灰尘、水蒸气等在接触室中导致催化剂中毒；
②吸收塔中用98.3%的H2SO4来吸收SO3，原因是用水吸收易形成酸雾阻止三氧化硫的吸收；
故答案为：98.3%浓硫酸；
③该原电池中，负极上失电子被氧化，所以负极上投放的气体是二氧化硫，二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，正极上投放的气体是氧气，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，根据硫酸和水的出口方向知，B极是负极，A极是正极，所以B极上的电极反应式为：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+，
故答案为：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+；
④三组所用氢氧化钠的物质的量相同，而第1组生成的气体比其他两组都少，所以第1组氢氧化钠过量，1组中白色固体反应完全，1组反应生成的氨气为：n（NH3）=$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol；
若盐全为（NH4）2SO3，生成的NH3为：n（NH3）=$\frac{2.15g}{116g/mol}$×2=0.037mol＞0.03mol，
若A全为NH4HSO3，生成的NH3为：n（NH3）=$\frac{2.15g}{99g/mol}$=0.022mol＜0.03mol，
所以得到的盐为：NH4HSO3和（NH4）2SO3混合物；
设（NH4）2SO3物质的量为xmol，NH4HSO3物质的量为ymol，
依据氮原子个数守恒得：2x+y=0.03；
依据质量守恒得：116x+99y=2.15；
解得：x=y=0.01mol；所以二者物质的量之比为：1：1；
故答案为：NH4HSO3和（NH4）2SO3；1：1；

点评 本题以工业制备的硫酸的工艺流程为载体考查了接触法制备硫酸的原理，涉及物质的性质、电极反应式的书写、混合物的计算，注意对表中数据的分析是解题关键，考查学生的数据分析能力，做题中注意讨论法的应用．

练习册系列答案
相关题目
10．某同学在实验报告中记录下列数据，其中正确的是（　　）
A．用10mL量筒量取7.36mLNaOH 溶液
B．用托盘天平称取6.85g食盐
C．用标准的盐酸滴定未知浓度的NaOH 溶液，用去盐酸21.10mL
D．用广泛pH 试纸测得某溶液pH 为5.5
11．关于常温下pH均为12的氨水和氢氧化钠溶液，下列说法正确的是（　　）
A．氨水的物质的量浓度等于氢氧化钠溶液
B．将氨水体积稀释10倍，pH＜11
C．等体积氨水和氢氧化钠溶液与足量氯化铁溶液反应，氨水产生的沉淀多
D．将等体积的氨水和氢氧化钠用稀盐酸完全中和，消耗盐酸的体积相同
8．铜与稀硝酸反应方程式为：Cu+HNO3=Cu（NO3）2+NO↑+H2O，配平该方程式，当有19.2克铜参加反应，转移电子多少mol？被还原的HNO3多少mol？生成的气体体积为多少升？（标况下）
4．X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大．X形成的单质是密度最小的物质，Y原子最外层电子数是质子数的$\frac{3}{4}$倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y能形成两种化合物，相对分子质量之比为4：5，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等．请推断后回答下列问题：
（1）Z在Y单质中燃烧的产物电子式为，其中含有的化学键类型为离子键和共价键．
（2）五种元素形成的单核微粒半径最大的是：Na．
（3）W单质与Z的高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
14．铝土矿的主要成分为氧化铝，还有少量的氧化铁和二氧化硅杂质．工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：

下列说法中正确的是（　　）
A．滤液A 可用于净水，其净水原理为Al3++3H2O═Al（OH）3+3H+
B．固体C→固体D 的操作过程中主要仪器是酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
C．滤液C 中存在以下关系：c（Na+）=c（SO42-）+2 c（CO32-）+c（HCO3-）+c（OH-）-c（H+）
D．若在100 mL 滤液B 中加入1 mol•L-1HCl 200 mL，沉淀达到最大且质量为11.7 g，则滤液B 中c（Na+）大小2 mol•L
1．在标准状况下，将4.48LSO2、CO2、H2的混合气通入适量的饱和NaHCO3溶液中，充分反应后，若溶液中的溶质只有NaHSO3，并且逸出的4.6g气体中只有CO2和H2，则原有混合气体中SO2、CO2、H2的体积比可能是（　　）
A．1：1：1B．1：1：2C．1：2：3D．2：2：3
18．下列反应的离子方程式正确的是（　　）
A．明矾可以净水：Al3++3H2O=Al（OH）3（胶体）↓+3H+
B．少量小苏打溶液滴入Ba（OH）2溶液中：HCO-3+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
C．硫氢化钠发生水解：HS-+H2O?H3O++S2-
D．氧化亚铁加入稀硝酸：FeO+2H+=Fe2++H2O
19．普通纸张的成分是纤维素，在早期的纸张生产中，常采用纸表面涂敷明矾的工艺，以填补其表面的微孔，防止墨迹扩散．请回答下列问题：
（1）人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，严重威胁纸质文物的保存．经分析检验，发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关，其中的化学原理是明矾水解产生酸性环境，在酸性条件下纤维素水解，使高分子链断裂．
为防止纸张的酸性腐蚀，可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂，该工艺原理的化学（离子）方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑．
（2）为了保护这些纸质文物，有人建议采取下列措施：
①喷洒碱性溶液，如稀氢氧化钠溶液或氨水等，这样操作产生的主要问题是过量的碱同样可能会导致纤维素水解，造成书籍污损．
②喷洒Zn（C2H5）2．Zn（C2H5）2可以与水反应生成氧化锌和乙烷．用化学（离子）方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理Zn（C2H5）2+H2O=ZnO+2C2H6↑、ZnO+2H+=Zn2++H2O．
（3）现代造纸工艺常用钛白粉（TiO2）替代明矾，钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿主要成分（FeTiO3）为原料按下过程进行的，请完成下列化学方程式：
①2FeTiO3+6C+7Cl2$\frac{\underline{\;900℃\;}}{\;}$2TiCl4+2FeCl3+6CO
②1TiCl4+1O2$\frac{\underline{\;1000-1400℃\;}}{\;}$1TiO2+2Cl2．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网