题目内容
以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:(1)将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整
4________+11O22Fe2O3+8SO2
(2)接触室中发生反应的化学方程式是__________________。
(3)依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母)___________。
a.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎
b.过量空气能提高SO2的转化率
c.使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
d.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(4)每160 g SO3气体与H2O化合放出260.6 kJ的热量,该反应的热化学方程式是________。
(5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的SO2和铵盐。
①SO2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的离子方程式是___________。
②为测定该铵盐中氮元素的质量分数,将不同质量的铵盐分别加入到50.00 mL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),该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸增加的质量。
部分测定结果:
铵盐质量为10.00 g和20.00 g时,浓硫酸增加的质量相同;铵盐质量为30.00 g时,浓硫酸增加的质量为0.68 g;铵盐质量为40.00 g时,浓硫酸的质量不变。计算:该铵盐中氮元素的质量分数是___________%;若铵盐质量为15.00 g,浓硫酸增加的质量为___________。(计算结果保留两位小数)
(1)FeS2
(2)2SO2+O22SO3
(3) a b d
(4)SO3(g)+H2O(l)====H2SO4(l);ΔH=-130.3 kJ/mol
(5)①SO2+Br2+2H2O====4H++2Br-+
②14.56 2.31 g
解析:本题具体考查“硫酸工业”及“三废”处理。涉及化工原理、工艺流程、热化学方程式的书写、离子方程式的书写及计算。
(2)接触室中反应是将SO2催化氧化为SO3。书写关键:“”。
(3)矿石粉碎,增加与O2接触面积,便于充分反应,化工生产中常采用提高一种原料(通常较为廉价、易得)的浓度,来提高另一种原料的转化率。催化剂只能提高速率,不能使平衡发生移动,与转化率无关。沸腾炉中炉渣成分主要是Fe2O3,可回收处理炼Fe。
(4)热化学方程式书写易错点:①漏标状态,②ΔH的正负,③系数与ΔH数值不一致,④ΔH单位误写成kJ。
⑤SO2+Br2+H2O====H2SO4+2HBr,生成两种强酸。