12.硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位.
(1)工业制硫酸时所用硫铁矿的主要成分为FeS2,其中硫元素的化合物为-1.
(2)硫酸的最大消费渠道是化肥工业,用硫酸制造的常见化肥有硫酸铵或硫酸氢铵或硫酸锌或硫酸钾(任写一种).
(3)硫酸生产中,根据化学平衡原理来确定的条件或措施有D(填写序号).
A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎        B.使用V2O5作催化剂
C.转化器中使用适宜的温度          D.净化后的炉气中要有过量的空气
E.催化氧化在常压下进行            F.吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3
(4)在硫酸工业中,通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫:
2SO2(g)+O2(g)?催化剂2SO3(g)△H=-98.3kJ•mol-1
在实际工业生产中,常采用“二转二吸法”,即将第一次转化生成的SO2分离后,将未转化的SO2进行二次转化,假若两次SO2的转化率均为95%,则最终SO2的转化率为99.75%.
(5)硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备(沸腾炉、转化器、吸收塔)).
①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”.请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的.
从接触室中出来的热气体SO2、O2、N2、SO3,在吸收塔的底部进入,从下向上运动;从吸收塔顶部喷洒冷的浓硫酸,从上向下运动;热气体SO3与冷的浓硫酸相对流动,进行热量交换.
②工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染、废物利用的目的.用化学方程式表示其反应原理.(只写出2个方程式即可)SO2+2NH3•H2O═(NH42SO3、(NH42SO3+H2SO4═(NH42SO4+SO2↑+H2O.
(6)实验室可利用硫酸厂炉渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4•7H2O),聚铁的化学式为[Fe2(OH)n(SO43-0.5n]m,制备过程如图所示,下列说法正确的是ABC.

A.炉渣中FeS与硫酸和氧气的反应的离子方程式为:4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S↓+6H2O
B.气体M的成分是SO2,通入双氧水得到硫酸,可循环使用
C.向溶液X中加入过量铁粉,充分反应后过滤得到溶液Y,再将溶液Y蒸发结晶即可得到绿矾
D.溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,若其pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏大.
4.MnO2和锌是制造锌锰电池的主要原料,一种新工艺采用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Al2O3和SiO2杂质)和闪锌矿(主要成分为ZnS,含少量FeS、CuS、CdS杂质)为原料生产MnO2和锌,其简化工艺流程如下(中间产物的固体部分已经略去):

已知:
①浸取时发生的主要反应为:MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O,杂质FeS、CuS、CdS也会发生类似反应.
②某些金属离子完全沉淀的pH如下表:
Zn2+Mn2+Fe2+Fe3+Al3+
pH8.010.19.03.24.7
请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中浸取时Al2O3与稀硫酸反应的化学方程式为Al2O3+3H2SO4═Al2(SO43+3H2O.
(2)步骤Ⅱ中还原回收得到的金属单质是Cu、Cd.
(3)步骤Ⅲ中MnO2的作用是将Fe2+氧化成Fe3+,适宜选作物质W的试剂为BD(选填编号).
A.NaOH    B.ZnO    C.NH3•H2O    D.MnCO3
(4)酸性锌锰干电池放电时,负极的电极反应式为Zn-2e-═Zn2+
(5)MnSO4可用于制备MnCO3,MnCO3在空气中加热反应也可制得MnO2
已知25℃,101kPa时:
Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)△H1=-520kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ•mol-1
2Mn(s)+2C(s)+3O2(g)=2MnCO3(s)△H3=-894kJ•mol-1
MnCO3在空气中加热反应生成MnO2的热化学方程式为2MnCO3(s)+O2(g)═2MnO2(s)+2CO2(g)△H=-933kJ•mol-1
(6)按照图示流程,若某次生产过程中使用了100t闪锌矿,其中ZnS含量为80%,浸取时ZnS的损失率为3%,最终得到87t MnO2.假设流程中每个步骤都反应完全,电解(使用惰性电极)时无其他产物生成,则流程中除杂质所引入的锌元素的质量为13t.
 0  156471  156479  156485  156489  156495  156497  156501  156507  156509  156515  156521  156525  156527  156531  156537  156539  156545  156549  156551  156555  156557  156561  156563  156565  156566  156567  156569  156570  156571  156573  156575  156579  156581  156585  156587  156591  156597  156599  156605  156609  156611  156615  156621  156627  156629  156635  156639  156641  156647  156651  156657  156665  203614 

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