摘要:5. (1)4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 (2)NaHSO4+NaHSO3 Na2SO4+ HO+SO↑ (3)2MnO4- + 5H2O2 +6H+ 2Mn2+ + 8H2O +5O2↑ (4)C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O (5)CH(g)+O(g) 2CO(g)+HO(l),kJ/mol
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(2012?门头沟区一模)黄铁矿石的主要成分为FeS2和少量FeS(假设其他杂质中不含Fe、S元素,且高温下不发生化学变化),是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料.某化学兴趣小组对该黄铁矿石进行如下实验探究.
将m1g该黄铁矿石的样品放入如下图装置(夹持和加热装置略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧黄铁矿样品至反应完全.其反应的化学方程式为:
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
4FeS+7O2
2Fe2O3+4SO2

实验一:测定硫元素的含量
反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:

(1)甲、乙两装置的作用分别是
乙瓶内发生反应的离子方程式为
(2)反应后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是
(3)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为
×100%
×100%.
实验二:测定铁元素的含量

(4)②中,若用铁粉作还原剂,则所测得的铁元素的含量
(5)③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还有
(6)某同学一共进行了三次滴定实验,三次实验结果记录如下:
根据所给数据,计算该稀释液中Fe2+的物质的量浓度为c(Fe2+)=
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将m1g该黄铁矿石的样品放入如下图装置(夹持和加热装置略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧黄铁矿样品至反应完全.其反应的化学方程式为:
4FeS2+11O2
| ||
4FeS+7O2
| ||
实验一:测定硫元素的含量
反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
(1)甲、乙两装置的作用分别是
除去空气中的CO2 使乙装置中的溶液只吸收黄铁矿煅烧产生的SO2
除去空气中的CO2 使乙装置中的溶液只吸收黄铁矿煅烧产生的SO2
、吸收黄铁矿煅烧产生的SO2
吸收黄铁矿煅烧产生的SO2
;乙瓶内发生反应的离子方程式为
SO2+2OH-=SO32-+H2O
SO2+2OH-=SO32-+H2O
、2SO32-+O2=2SO42-
2SO32-+O2=2SO42-
;(2)反应后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是
使SO32-完全氧化为SO42-
使SO32-完全氧化为SO42-
.(3)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为
| 32m2 |
| 233m1 |
| 32m2 |
| 233m1 |
实验二:测定铁元素的含量
(4)②中,若用铁粉作还原剂,则所测得的铁元素的含量
偏大
偏大
(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).(5)③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还有
250ml容量瓶
250ml容量瓶
.(6)某同学一共进行了三次滴定实验,三次实验结果记录如下:
| 实验次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
| 消耗KMnO4溶液体积/mL | 25.00 | 25.03 | 24.97 |
0.5mol/L
0.5mol/L
.工业上制硫酸的设备分为三大部分,一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔.在沸腾炉内煅烧黄铁矿生成二氧化硫;在接触室内有催化剂存在下二氧化硫进一步与氧气结合,生成三氧化硫;三氧化硫流经吸收塔时,采用98.3%的浓硫酸吸收,使三氧化硫最终与水化合形成硫酸.
下面的装置是仿照工业上制备硫酸的工艺流程设计出来的,用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫.

请回答下列问题:
(1)写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的反应方程式:
(2)如图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的:
(3)丙中的现象为
(4)如表是压强对SO2平衡转化率的影响
对SO2转化为SO3的反应,增大压强可使转化率
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下面的装置是仿照工业上制备硫酸的工艺流程设计出来的,用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫.
请回答下列问题:
(1)写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的反应方程式:
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
| ||
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
;
| ||
(2)如图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的:
接触室
接触室
、吸收塔
吸收塔
;(3)丙中的现象为
无酸雾
无酸雾
、丁中的现象为有酸雾
有酸雾
.(4)如表是压强对SO2平衡转化率的影响
| 压强/MPa 转化率/% 温度/℃ |
0.1 | 0.5 | 1 | 10 |
| 400 | 99.2 | 99.6 | 99.7 | 99.9 |
| 500 | 93.5 | 96.9 | 97.8 | 99.3 |
| 600 | 73.7 | 85.8 | 89.5 | 96.4 |
增大
增大
,只所以通常采用常压操作是因为:常压下SO2的转化率已经很大
常压下SO2的转化率已经很大
.(2013?临沂一模)二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义.
(1)工业上用黄铁矿(FeS2,其中S元素为-l价)在高温下和氧气反应制备SO2:4FeS2+11O2
8SO2+2Fe2O3,该反应中被氧化的元素是
(2)实验室中用如图1所示的装置测定SO2催化氧化为SO3,的转化率.(已知SO3熔点为16.8℃,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响.)

①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是
②实验过程中,需要通入氧气.试写出一个用图2所示装置制取氧气的化学方程式
③当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是
④实验结束后,若装置D增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是
×100%
×100%(用含字母的代数式表示,不用化简).
(3)某学习小组设计用如图3装置验证二氧化硫的化学性质.
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为
②为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验:
方案I:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
方案Ⅱ:向第二份溶液加入品红溶液,红色褪去
方案Ⅲ:向第三份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
上述方案中合理的是
③当通入二氧化硫至试管c中溶液显中性时,该溶液中c(Na+)=
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(1)工业上用黄铁矿(FeS2,其中S元素为-l价)在高温下和氧气反应制备SO2:4FeS2+11O2
| ||
Fe、S
Fe、S
(填元素符号).当该反应转移2.75mol电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为11.2
11.2
L.(2)实验室中用如图1所示的装置测定SO2催化氧化为SO3,的转化率.(已知SO3熔点为16.8℃,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响.)
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是
打开分液漏斗上口的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,慢慢滴加
打开分液漏斗上口的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,慢慢滴加
.②实验过程中,需要通入氧气.试写出一个用图2所示装置制取氧气的化学方程式
2KClO3
2KCl+3O2↑
| ||
| △ |
2KClO3
2KCl+3O2↑
.
| ||
| △ |
③当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是
使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收
使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收
.④实验结束后,若装置D增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是
| ||||
|
| ||||
|
(3)某学习小组设计用如图3装置验证二氧化硫的化学性质.
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为
试管a中出现淡黄色浑浊
试管a中出现淡黄色浑浊
.②为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验:
方案I:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
方案Ⅱ:向第二份溶液加入品红溶液,红色褪去
方案Ⅲ:向第三份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
上述方案中合理的是
Ⅲ
Ⅲ
(填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管b中发生反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-
SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-
.③当通入二氧化硫至试管c中溶液显中性时,该溶液中c(Na+)=
2c(SO32-)+c(HSO3-)
2c(SO32-)+c(HSO3-)
(用含硫微粒浓度的代数式表示).某化学兴趣小组的同学为模拟工业制造硫酸的生产过程,设计了如图所示的装置,请根据图回答问题:

(1)装置A用来制取氧气,写出相应的化学方程式
(2)燃烧炉内放一定量黄铁矿粉末,在高温条件下和A装置制出的氧气充分反应,其化学方程式为
(3)C装置为净化装置,若无该装置,将混合气体直接通入D装置,除对设备有腐蚀外,还会造成的后果是
(4)工业上利用2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)反应制备SO3,下表是在一定条件下测定的SO2的转化率,根据表格中提供的数据,请选择工业利用该反应制备SO3的温度与压强
(5)为检验从接触室出来的气体成分,甲同学设计如下实验:
①A中盛放的试剂是
②B中盛放98.3%浓硫酸的作用是
③C中盛放的试剂是
(6)在硫酸工业的尾气中,SO2是主要大气污染物,必须进行净化处理,处理方法可采用过量氨气吸收,反应的离子方程式是
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(1)装置A用来制取氧气,写出相应的化学方程式
2H2O2
2H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
| ||
2H2O2
2H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
;
| ||
(2)燃烧炉内放一定量黄铁矿粉末,在高温条件下和A装置制出的氧气充分反应,其化学方程式为
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
| ||
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
;现有含FeS260%的黄铁矿100t,如果在煅烧的过程中,S损失了18%,则可生产质量分数为98%的硫酸
| ||
82t
82t
吨.(3)C装置为净化装置,若无该装置,将混合气体直接通入D装置,除对设备有腐蚀外,还会造成的后果是
催化剂中毒
催化剂中毒
;(4)工业上利用2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)反应制备SO3,下表是在一定条件下测定的SO2的转化率,根据表格中提供的数据,请选择工业利用该反应制备SO3的温度与压强
常压、400℃~500℃
常压、400℃~500℃
.| 压强/Mpa 转化率 温度/℃ |
0.1 | 0.5 | 1 | 10 |
| 400 | 99.2 | 99.6 | 99.7 | 99.9 |
| 500 | 93.5 | 96.9 | 97.8 | 99.3 |
| 600 | 73.7 | 85.8 | 89.5 | 96.4 |
①A中盛放的试剂是
BaCl2溶液
BaCl2溶液
;②B中盛放98.3%浓硫酸的作用是
除SO3气体
除SO3气体
,乙同学提出可用饱和NaHSO3溶液代替98.3%的浓硫酸,请你判断乙同学的方案不可行
不可行
(填“可行”或“不可行”),说明理由SO3与NaHSO3反应生成SO2,对实验结果造成干扰
SO3与NaHSO3反应生成SO2,对实验结果造成干扰
;③C中盛放的试剂是
酸性KMnO4溶液或溴水
酸性KMnO4溶液或溴水
,其作用是检验并吸收SO2
检验并吸收SO2
;(6)在硫酸工业的尾气中,SO2是主要大气污染物,必须进行净化处理,处理方法可采用过量氨气吸收,反应的离子方程式是
SO2+2NH3?H2O=SO32-+2NH4+
SO2+2NH3?H2O=SO32-+2NH4+
.(1)黄铁矿在沸腾炉中反应的化学方程式为
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
| ||
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
;
| ||
(2)在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见图).按此密闭体系中气体的流向,则在R处流出的气体中除N2外的主要组成为
C
C
(填序号);A.SO2
B.SO2、SO3
C.SO2、O2
D.SO2、O2、SO3
(3)接触法制硫酸过程中,反应2SO2(g)+O2(g)
| ||
| △ |
AB
AB
(注:T2>T1、P2>P1,填序号);(4)下图是工业制硫酸尾气的综合利用,气体M回收后可进入接触室循环生产,请根据图示判断X是(填名称)
氨水
氨水
,写出Y与硫酸反应生成M的化学方程式(NH4)2SO3+H2SO4═(NH4)2SO4+H2O+SO2↑
(NH4)2SO3+H2SO4═(NH4)2SO4+H2O+SO2↑
.