题目内容
工业上常用接触法制硫酸。现用80 t黄铁矿制硫酸,最后生产出100 t 98%的硫酸。(1)黄铁矿中硫元素的质量分数至少达到________%。
(2)若反应过程中硫元素的损失率为5%,求黄铁矿中FeS2的质量分数。
解析:(1)
×100%=40%。
(2)设黄铁矿中FeS2的含量为x,则
FeS2 ~ 2H2SO4
120 2×98
80×x·(1-5%) 100×98%
答案:(1)40 (2)78.9
硫酸是极其重要的化工原料,在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫酸,主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段:①二氧化硫的制取和净化;②二氧化硫转化为三氧化硫;③三氧化硫的吸收和硫酸的生成。
问题1:设空气中N2、O2的含量分别为0.80和0.20(体积分数),则110 L空气和足量的FeS2完全反应后,气体体积(同温同压)变为L。
问题2:为了防止环境污染并对尾气进行综合利用,硫酸厂常用氨水吸收尾气中的SO2、SO3等气体,再向吸收液中加入浓硫酸,以制取高浓度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。
为了测定上述(NH4)2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成,现称取该样品四份,分别加入相同浓度的NaOH溶液50.00 mL,加热至120 ℃左右,使氨气全部逸出〔(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200 ℃〕,测得有关实验数据如下(标准状况):
| 实验序号 | 样品的质量/g | NaOH溶液的体积/mL | 氨气的体积/L |
| 1 | 3.62 | 50.00 | 0.896 |
| 2 | 7.24 | 50.00 | 1.792 |
| 3 | 10.86 | 50.00 | 2.016 |
| 4 | 14.48 | 50.00 | 1.568 |
(1)由1组数据直接推测:用1.81 g样品进行同样实验时,生成氨气的体积(标准状况)为 L。
(2)试计算该混合物中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为 。
(3)求所用NaOH溶液的物质的量浓度。(写出计算过程)
(12分)接触法制硫酸的主要原料是硫铁矿和空气。
I、接触法制硫酸的过程中,三个最主要的设备是: 、 和吸收塔;为了避免酸雾的形成,提高SO3的吸收率,工业上常用 来作吸收剂。
II、为了防止环境污染并对尾气进行综合利用,硫酸厂常用氨水吸收尾气中的SO2、SO3等气体,再向吸收液中加入浓硫酸,以制取高浓度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。为了测定上述(NH4)2SO4 和NH4HSO4 固体混合物的组成,现称取该样品四份,分别加入浓度为3.00 mol·L-1的NaOH溶液50.00 mL,加热至120 ℃左右,使氨气全部逸出〔(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200 ℃〕,测得有关实验数据如下(标准状况):
| 实验序号 | 样品的质量/g | NaOH溶液的体积/mL | 氨气的体积/L |
| 1 | 3.62 | 50.00 | 0.896 |
| 2 | 7.24 | 50.00 | 1.792 |
| 3 | 10.86 | 50.00 | 2.016 |
| 4 | 14.48 | 50.00 | 1.568 |
为 L。
(2)14.48g该混合物中n((NH4)2SO4)= mol n(NH4HSO4)= mol
(3)第4组中过量的NH4+ 的物质的量为: mol
(12分)接触法制硫酸的主要原料是硫铁矿和空气。
I、接触法制硫酸的过程中,三个最主要的设备是: 、 和吸收塔; 为了避免酸雾的形成,提高SO3的吸收率,工业上常用 来作吸收剂。
II、为了防止环境污染并对尾气进行综合利用,硫酸厂常用氨水吸收尾气中的SO2、SO3等气体,再向吸收液中加入浓硫酸,以制取高浓度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。为了测定上述(NH4)2SO4 和NH4HSO4 固体混合物的组成,现称取该样品四份,分别加入浓度为3.00 mol·L-1的NaOH溶液50.00 mL,加热至120 ℃左右,使氨气全部逸出〔(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200 ℃〕,测得有关实验数据如下(标准状况):
|
实验序号 |
样品的质量/g |
NaOH溶液的体积/mL |
氨气的体积/L |
|
1 |
3.62 |
50.00 |
0.896 |
|
2 |
7.24 |
50.00 |
1.792 |
|
3 |
10.86 |
50.00 |
2.016 |
|
4 |
14.48 |
50.00 |
1.568 |
(1)由第1组数据直接推测:用1.81 g样品进行同样实验时,生成氨气的体积(标准状况)
为 L。
(2)14.48g该混合物中n((NH4)2SO4)= mol n(NH4HSO4)= mol
(3)第4组中过量的NH4+ 的物质的量为: mol