题目内容
黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
(1)将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应:2SO2(g)
+ O2(g)
2SO3(g)在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率(写出计算过程)。
(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 (填字母)
A、升高温度 B、降低温度 C、增大压强 D、减小压强
E、加入催化剂 G、移出氧气
(3)SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料,反应的化学方程式为 。
(4)将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是 。
(1)1.6×103L/mol 80%
(2)B C
(3)SO2 + H2O + Na2SO3 = 2NaHSO3
(4)抑制Fe2+、Fe3+的水解,防止Fe2+被氧化成Fe3+。
【解析】(1)2SO2 + O2
2SO3
初c: 0.05 0.03 0
△c: 0.04 0.02 0.04
平衡c:0.01 0.01 0.04
则SO2的平衡转化率:
=80%,K=
=1.6×103
(2)正反应是一个体积减小的放热反应,故降温、加压平衡右移,符合题意,而移走氧气,平衡左移,排除
(3)SO2 + H2O + Na2SO3 = 2NaHSO3
(4)Fe2+、Fe3+非常易水解,故为防止其水解,需要在强性情况下溶解Fe3O4
| |||||||||||||||||||
硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣,主要化学成分为SiO2约45%,Fe2O3约40%,Al2O3约10%,MgO约5%。目前我国已经在技术上取得突破——从硫酸渣中分离出各种成分并加以利用。其流程和相关数据如下:
![]()
查资料得知:
|
物质名称 |
溶度积(Ksp) |
pH值 |
|
|
开始沉淀 |
完全沉淀 |
||
|
Mg(OH)2 |
5.6×10-12 |
9.3 |
10.8 |
|
Fe(OH)3 |
2.8×10-16 |
2.7 |
3.7 |
|
Al(OH)3 |
1.3×10-33 |
3.7 |
4.7 |
请回答下列问题:
(1)写出固体A的化学式为 。
(2)若要测定溶液的pH是否达到3.7,下列实验用品中可选用的是 。
A.石蕊试液 B.广泛pH试纸 C.精密pH试纸 D.pH计
(3)完成下列离子反应方程式
①溶液D生成固体E ; ②溶液F生成固体G 。
(4)要将固体C、固体E和固体G都转化为相应的稳定氧化物,需进行的实验操作为 。
(5)若不考虑溶液体积的变化,请计算溶液H中c(Mg2+)= 。