接触法制硫酸是先把SO2催化氧化成SO3.然后用浓硫酸吸收得到的SO3制取产品.某工厂生产硫酸时.进入接触室的原料气成分为SO27%.O2 11%.N2 82%.(1)计算标准状况下10 m3原料气中的SO2物质的量 mol.(2)计算标准状况下1 0m3原料气的质量千克.(3)若SO2的转化率为99．2%.计算接触室导出的气体中SO3的体积� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

接触法制硫酸是先把SO₂催化氧化成SO₃，然后用浓硫酸吸收得到的SO₃制取产品。某工厂生产硫酸时，进入接触室的原料气成分为SO₂7%、O₂ 11%、N₂82%（体积分数）。
（1）计算标准状况下10 m³原料气中的SO₂物质的量______________mol。
（2）计算标准状况下1 0m³原料气的质量      千克。
（3）若SO₂的转化率为99．2%，计算接触室导出的气体中SO₃的体积分数     。
（4）若接触室导出的气体中含6．72％（体积分数）的SO₃。把出口气体送进吸收塔，用
98．3%的硫酸吸收，可得到“发烟H₂SO₄”（H₂SO₄和SO₃的混合物，其中含质量分数为20％的SO₃）。计算吸收1000 m³出口气体（已折算为标准状况）所需要的98．3%的硫酸的质量     千克。

（1）31．25（2分）
（2）13．82Kg（4分）
（3）7．19%（4分）
（4）665Kg（6分）

解析试题分析：（1）原料气中SO₂的体积分数为7%，故10m³原料气中的SO₂的体积为10m³×7%=0．7m³=700L，故标准状况下二氧化硫的物质的量为故答案为：31．25；
（2）原料气中O₂的体积分数为11%，故10m³原料气中的O₂的体积为10m³×11%=1．1m³=1100L，故标准状况下氧气的物质的量为原料气中N₂的体积分数为82%，故10m³原料气中的N₂的体积为10m³×82%=8．2m³=8200L，故标准状况下氮气的物质的量为故标准状况下10m³原料气的质量为：31．25mol×64g/mol+49．11mol×32g/mol+366．07mol×28g/mol=13821．48≈13．82kg，答：标准状况下10m³原料气的质量为13．82kg；
（3）SO₂的转化率为99．2%，则参加反应的二氧化硫的体积为10m³×7%×99．2%=0．6944m³，则：
2SO₂+O₂=2SO₃       体积减少△V
2        2              1
0．6944m³   0．6944m³   0．3472m³
故反应后气体的体积为10m³-0．3472m³=9．6528m³，
故接触室导出的气体中SO₃的体积为0．6944m³，体积分数为
答：接触室导出的气体中SO₃的体积分数为7．19%；
（4）假设需要浓硫酸的质量为mg，则浓硫酸中硫酸的质量为mg×98g%=0．98mg，物质的量为浓硫酸中水的质量为mg-0．98mg=0．02mg，物质的量为故吸收三氧化硫后生成的硫酸的物质的量为发烟硫酸中硫酸的物质的量为0．01m mol+1000m³出口气体中三氧化硫的体积为1000m³×6．72%=67．2m³=67200L，SO₃的物质的量为被水吸收后剩余的三氧化硫的物质的量为3000mol-
故,解得m=664615g=664．6kg，
答：吸收1000m³出口气体所需要的98%的硫酸的质量为664．6kg．
考点：本题考查混合物的有关计算、根据方程式的有关计算，过程复杂、计算量很大，为易错题目，难度较大．

练习册系列答案

相关题目

下图表示在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置，图中a、b是可控制的弹簧铁夹。（氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小。）

（1）仪器A的名称是；水槽中应盛放的是；烧杯中盛放的是；烧瓶中反应的化学方程式；
在收集氯气时，应打开关闭 (填a, b）当氯气收集完毕，尾气处理时烧杯中发生反应的离子方程式。

硫化氢（H₂S）是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体，有剧毒；存在于多种生产过程以及自然界中。在人体的很多生理过程中也起着重要作用。

资料：① H₂S可溶于水（约1：2），其水溶液为二元弱酸。
② H₂S可与许多金属离子反应生成沉淀。
③ H₂S在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色。

（1）某化学小组设计了制取H₂S并验证其性质的实验，如下图所示。A中是CuSO₄溶液，B中放有湿润的蓝色石蕊试纸，C中是FeCl₃溶液。

回答下列问题：
① A中有黑色沉淀（CuS）产生，A中发生反应的化学方程式为_________________。
② B中的现象是_________。
③ C中只有浅黄色沉淀产生，且溶液变浅绿色。则C中发生反应的离子方程式为_____。
④ D中盛放的试剂可以是____________（填标号）。
a. 水 b. 盐酸 c. NaCl溶液 d. NaOH溶液
（2）为进一步探究-2价硫的化合物与+4价硫的化合物反应条件，小组同学又设计了下列实验。

	实验操作	实验现象
实验1	将等浓度的Na₂S和Na₂SO₃溶液按体积比2∶1混合	无明显现象
实验2	将H₂S通入Na₂SO₃溶液中	未见明显沉淀，再加入少量稀硫酸，立即产生大量浅黄色沉淀
实验3	将SO₂通入Na₂S溶液中	有浅黄色沉淀产生

已知：电离平衡常数：H₂S K_a1 =1.3×10^-7；K_a2 = 7.1×10^-15
H₂SO₃ K_a1 =1.7×10^-2；K_a2 = 5.6×10^-8
① 根据上述实验，可以得出结论：在_________条件下，+4价硫的化合物可以氧化-2价硫的化合物。
②将SO₂气体通入H₂S水溶液中直至过量，下列表示溶液pH随SO₂气体体积变化关系示意图正确的是______（填序号）。


A	B	C	D

（3）文献记载，常温下H₂S可与Ag发生置换反应生成H₂。现将H₂S气体通过装有银粉的玻璃管，请设计简单实验，通过检验反应产物证明H₂S与Ag发生了置换反应_______。

（15分）
某研究小组想研究碳与浓硝酸的反应。其实验过程如下。

操作	现象
a．用干燥洁净的烧杯取约10 mL浓硝酸，加热。
b．把小块烧红的木炭迅速伸入热的浓硝酸中。	红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应，同时有大量红棕色气体产生，液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。

（1）热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
① 碳与浓硝酸的反应，说明浓硝酸具有性。
② 反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解，产生红棕色气体、一种无色无味的单质气体X和水，气体X的化学式是。
（2）实验现象中液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。同学甲认为可能是木炭与气体X反应产生的现象；同学乙猜测NO₂可能具有助燃性，木炭能在NO₂中燃烧。他们设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO₂气体。
① 在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO₂的装置简图(夹持仪器略)。

② NaOH溶液的作用是吸收多余的NO₂，该反应生成两种物质的量相等的正盐，写出反应的化学方程式     。
Ⅱ.探究实验。
实验操作：在空气中引燃木炭，使其燃烧并带有火焰，将带火焰的木炭伸入盛有NO₂气体的集气瓶中。
实验现象：木炭在NO₂气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，且遇空气不变色。
① 根据实验现象写出碳与NO₂气体反应的化学方程式     。
② 试分析是否需要增加带火焰的木炭与纯净的X气体反应的实验      。
③ 通过实验探究，你认为甲、乙同学的预测是否合理，请简述理由     。

化学肥料在农业生产中有重要作用。农业生产中，大量施用的化肥主要是氮肥、磷肥、钾肥。
（1）普钙是磷肥，它的有效成分是__________________（写化学式）。
（2）尿素是一种含氮量较高的氮肥，工业生产尿素是将氨气与二氧化碳在加压、加热的条件下反应生成氨基甲酸铵（H₂NCOONH₄），再使氨基甲酸铵脱水得到尿素。反应的化学方程式为_________、___________。
（3）某化肥厂用NH₃制备NH₄NO₃，已知由NH₃制NO的产率是96%、NO制HNO₃的产率是92%，则制HNO₃所用去NH₃的质量占耗用全部NH₃质量的__________%。
（4）合成氨气是生产氮肥的重要环节。合成氨生产简易流程示意图如下：

从示意图可知其存在循环操作。简要说明为什么在化工生产中经常采用循环操作___________。合成氨的反应需在500℃进行，其主要原因是_________。

有一硫酸与硝酸的混合溶液，取出10mL加入足量BaCl₂溶液，过滤、洗涤、烘干后得到9．32g的沉淀；滤液与4mol·L^-1NaOH溶液反应，用去40mLNaOH溶液时恰好完全中和。试求：
（1）混合液中H₂SO₄、HNO₃的物质的量浓度各是多少？
（2）另取10mL原混合液，加入4．48g铜粉共热时，收集到气体在标准状况下的体积为多少毫升？

氨气是化学工业上应用非常广泛的物质。下面仅是它在两方面的重要用途。
“侯氏制碱法”的发明为振兴中国化工工业做出了重要贡献。制碱法的第一步反应是向饱和氨化盐水中通入二氧化碳，该反应可表示为：NaCl + CO₂ + NH₃ + H₂O → NaHCO₃↓+ NH₄Cl
现在45℃时，取117g食盐配制成饱和溶液，向其中通入适量氨气后，再向其中通入二氧化碳，使反应进行完全。试计算并回答下列问题（计算结果取三位有效数字）（有关物质的溶解度数据如表，单位：g/100g水）。

	NaCl	NaHCO₃	NH₄Cl
10℃	35.8	8.15	33.0
45℃	37.0	14.0	50.0

（1）117g食盐理论上可以制取纯碱           g；
（2）45℃反应完毕后，有晶体析出；溶液中剩余水        g，析出晶体的质量        g。
（3）过滤除去析出的晶体后再降温至10℃，又有晶体析出，计算所析出晶体的质量共     克
工业制硝酸也是氨气重要用途之一，反应如下：
4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O 2NO+O₂→2NO₂    3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO
将a mol的NH₃与b mol的O₂混合后，充入一密闭容器，在Pt存在下升温至700℃，充分反应后，冷却至室温。

（4）请讨论b∕a的取值范围及与之对应的溶液的溶质及其物质的量，将结果填于下表中：

b∕a的取值范围	溶质	溶质物质的量

	——	——

（16分）（原创）硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）在工业生产、医药制造业中被广泛应用，工业普遍使用Na₂SO₃与硫磺（S）共煮得到，装置如图1。
已知：Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能稳定存在。

（1）步骤1：打开K₁、关闭K₂，向圆底烧瓶中加入足量甲并加热，则试剂甲为：
            。
（2）步骤2：始终保持C中溶液呈碱性，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少，打开K₂、关闭K₁并停止加热。
①C中溶液须保持呈碱性的原因：若呈酸性，则　　　　　　　　      、
                                                  。（用离子方程式表示）
②装置B、D的作用是                           。
步骤3：将C中所得混合物分离提纯后得产品。
（3）利用反应2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂也能制备Na₂S₂O₃。所需仪器如图2，按气流方向连接各仪器，接口顺序为：  →g，h→  ，  →  ，  →d。

（4）装置乙盛装的试剂是：_____________________________。
（5）Na₂S₂O₃还原性较强，工业上常用作除去溶液中残留的Cl₂，该反应的离子方程
式为：                                                              　。
（6）请设计简单的实验方案，证明上述残留的Cl₂被还原成了Cl^—：____________
                                                                      。

化学实验有助于理解化学知识，提升科学素养。某学习小组在实验室中用浓盐酸与MnO₂共热制取Cl₂并进行相关探究。
（1）已知发生装置如图所示。制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是           （填序号）

A．往烧瓶中加入MnO₂粉末
B．加热
C．往烧瓶中加入浓盐酸。
（2）该小组关于实验中可制得氯气体积(标准状况)的讨论正确的是
A．若提供0．4 mol HCl，MnO₂不足量，则可制得氯气2．24 L
B．若提供0．4 mol HCl，MnO₂过量，则可制得氯气2．24 L
C．若有0．4 mol HCl参与反应，则可制得氯气2．24 L
D．若有0．4 mol HCl被氧化，则可制得氯气2．24 L
（3）将Cl₂通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子有________      （填微粒符号）
（4）下列收集Cl₂的正确装置是________。

　 A　　　　 B　　　   C　　　　　　 D
（5）该小组利用刚吸收过少量SO₂的NaOH溶液对Cl₂进行尾气处理。
①请完成吸收初期的化学方程式：Cl₂+Na₂SO₃+2 NaOH= ________________
②吸收一段时间后，某同学取出2mL吸收后的溶液（强碱性）于试管中，充分振荡后向其中滴加3～4滴淀粉-KI溶液，发现溶液先变蓝，随即又褪去。溶液先变蓝，说明吸收后的溶液中存在        （填微粒符号），用离子方程式表示蓝色褪去的可能原因：                                  。

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