题目内容

(18分)硫酸是化学工业最重要的产品之一,工业制法如下。

(1)生产硫酸最古老的方法是以绿矾为原料,在蒸馏釜中煅烧。反应的化学方程式为:2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2+SO3↑+14H2O。其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝便得到硫酸。用如图所示装置模拟用绿矾制硫酸的实验,并检验生成的硫酸和二氧化硫(加热装置已略去)。其中b为干燥的试管。

①试管b中得到的主要产物是            ,检验该产物的方法是(结合离子方程式简要说明)                                                                       。

②为检验反应的另一种生成物,试管c中应加入的试剂是             ,简述相应的实验现象及结论                                           。

③ 所得硫酸的理论浓度(溶质的质量分数)为                                 。

(2)目前,我国采用“接触法”制硫酸,生产设备如图所示:

①图中设备A的名称是                       ,a、b两处所含气体的化学式分别为                                、                               。

②有关接触法制硫酸的下列说法中,不正确的是            。

A.  二氧化硫的接触氧化在合成塔中发生

B.吸收塔得到的硫酸浓度为98%

C.煅烧含硫48%的黄铁矿时,若FeS2损失了2%,则S损失4%

D. B装置中反应的条件之一为较高温度是为了提高SO2的转化率

(3)随着化学工业的发展,“接触法”全面替代了“绿矾热分解法”,请你从综合效益的角度指出“接触法”制硫酸的优势:① 生产成本低、② 原料易得、③                 、④                 、⑤                、⑥                (可不填满)。

 

【答案】

(1)① H2SO4(1分);Ba+SO=BaSO4↓(1分)

取少量溶液于试管中,滴人紫色石蕊试渡,溶液变红色;另取样,滴入BaCl2溶液产生白色沉淀,证明产物是硫酸(2分)

② 品红(1分)

生成的气体使品红褪色,并且加热后恢复红色,证明该产物是SO2(2分)

③ 29.5%(2分)

(2)① 沸腾炉(1分);SO2、O2、N2(2分);SO3、SO2、O2、N2(2分)

      ② ABCD(2分)

(3)原料利用率高;硫酸浓度高;对环境污染小;放出热量可以再利用;(共2分。答对1条得1分)

【解析】

 

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(18分)硫酸是化学工业最重要的产品之一,工业制法如下。

(1)生产硫酸最古老的方法是以绿矾为原料,在蒸馏釜中煅烧。反应的化学方程式为:2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2+SO3↑+14H2O。其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝便得到硫酸。用如图所示装置模拟用绿矾制硫酸的实验,并检验生成的硫酸和二氧化硫(加热装置已略去)。其中b为干燥的试管。

①试管b中得到的主要产物是           ,检验该产物的方法是(结合离子方程式简要说明)                                                                      。

②为检验反应的另一种生成物,试管c中应加入的试剂是            ,简述相应的实验现象及结论                                          。

③ 所得硫酸的理论浓度(溶质的质量分数)为                                。

(2)目前,我国采用“接触法”制硫酸,生产设备如图所示:

①图中设备A的名称是                      ,a、b两处所含气体的化学式分别为                               、                              。

②有关接触法制硫酸的下列说法中,不正确的是           。

A.  二氧化硫的接触氧化在合成塔中发生

B.吸收塔得到的硫酸浓度为98%

C.煅烧含硫48%的黄铁矿时,若FeS2损失了2%,则S损失4%

D.B装置中反应的条件之一为较高温度是为了提高SO2的转化率

(3)随着化学工业的发展,“接触法”全面替代了“绿矾热分解法”,请你从综合效益的角度指出“接触法”制硫酸的优势:① 生产成本低、② 原料易得、③                、④                、⑤               、⑥               (可不填满)。

 

硫酸是化学工业中的重要原料,至2010年我国已成为全球硫酸产能最高、产量最大的国家。
(1)18.4mol/L(质量分数0.98,密度1.84g/cm3)浓硫酸是常用的干燥剂,用于吸收潮湿气体中的水蒸气。当浓硫酸浓度降到16 mol/L(密度1.8g/cm3)以下时,则失去干燥能力。
①16 mol/L的硫酸的质量分数为            (保留两位小数,下同)。
②50mL质量分数为0.98的浓硫酸作为干燥剂时,最多可吸水              g。
(2)将铁粉与硫粉在隔绝空气条件下反应所得的固体M 9.920 g,与足量稀硫酸反应,收集到气体2.688 L(换算到标准状况),质量为3.440 g。则固体M的成分为
         (写化学式),其中铁元素与硫元素的质量比为                。
(3)当代硫酸工业大多用接触法制硫酸(设空气中氧气的体积分数为0.20)。
①为使黄铁矿煅烧充分,常通入过量40%的空气,则煅烧后炉气中SO2的体积分数为                    。
②将①中的炉气经净化除尘后直接送入接触室,流量为1.00m3/s,从接触室导出气体的流量为0.95m3/s(同温同压下测定),则SO2的转化率为                %。
(4)接触法制硫酸排放的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的SO2(循环利用)和混合铵盐。为测定此铵盐中氮元素的质量分数,将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL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)。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。
部分测定结果如下:
铵盐质量为10.000 g和20.000 g时,浓硫酸增加的质量相同;
铵盐质量为30.000 g时,浓硫酸质量增重0.680 g;
铵盐质量为40.000 g时,浓硫酸的质量不变。
①计算该混合盐中氮元素的质量分数。
②计算上述氢氧化钠溶液的物质的量浓度。

(18分)硫酸是化学工业最重要的产品之一,工业制法如下。
(1)生产硫酸最古老的方法是以绿矾为原料,在蒸馏釜中煅烧。反应的化学方程式为:2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2+SO3↑+14H2O。其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝便得到硫酸。用如图所示装置模拟用绿矾制硫酸的实验,并检验生成的硫酸和二氧化硫(加热装置已略去)。其中b为干燥的试管。

①试管b中得到的主要产物是           ,检验该产物的方法是(结合离子方程式简要说明)                                                                      。
②为检验反应的另一种生成物,试管c中应加入的试剂是            ,简述相应的实验现象及结论                                          。
③所得硫酸的理论浓度(溶质的质量分数)为                                。
(2)目前,我国采用“接触法”制硫酸,生产设备如图所示:

①图中设备A的名称是                      ,a、b两处所含气体的化学式分别为                               、                              。
②有关接触法制硫酸的下列说法中,不正确的是           。

A.二氧化硫的接触氧化在合成塔中发生
B.吸收塔得到的硫酸浓度为98%
C.煅烧含硫48%的黄铁矿时,若FeS2损失了2%,则S损失4%
D.B装置中反应的条件之一为较高温度是为了提高SO2的转化率
(3)随着化学工业的发展,“接触法”全面替代了“绿矾热分解法”,请你从综合效益的角度指出“接触法”制硫酸的优势:①生产成本低、②原料易得、③                、④                、⑤               、⑥               (可不填满)。

硫酸是化学工业最重要的产品之一,工业制法如下。

(1)生产硫酸最古老的方法是以绿矾为原料,在蒸馏釜中煅烧。反应的化学方程式为:2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2+SO3↑+14H2O。其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝便得到硫酸。用如图所示装置模拟用绿矾制硫酸的实验,并检验生成的硫酸和二氧化硫(加热装置已略去)。其中b为干燥的试管。

①试管b中得到的主要产物是            ,检验该产物的方法是(结合离子方程式简要说明)                                                                       。

②为检验反应的另一种生成物,试管c中应加入的试剂是             ,简述相应的实验现象及结论                                           。

③ 所得硫酸的理论浓度(溶质的质量分数)为                                 。

(2)目前,我国采用“接触法”制硫酸,生产设备如图所示:

①图中设备A的名称是                       ,a、b两处所含气体的化学式分别为                                、                               。

②有关接触法制硫酸的下列说法中,不正确的是            。

二氧化硫的接触氧化在合成塔中发生

B.吸收塔得到的硫酸浓度为98%

C.煅烧含硫48%的黄铁矿时,若FeS2损失了2%,则S损失4%

D.B装置中反应的条件之一为较高温度是为了提高SO2的转化率

(3)随着化学工业的发展,“接触法”全面替代了“绿矾热分解法”,请你从综合效益的角度指出“接触法”制硫酸的优势:① 生产成本低、② 原料易得、③                 、④                 、⑤                、⑥                (可不填满)。

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