摘要:13.以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下: 高温 (1)将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整: 4 +11O2= ==2Fe2O3+8SO2 (2)接触室中发生反应的化学方程式是 . (3)依据工艺流程图判断下列说法正确的是 . a.为使黄铁矿充分燃烧.需将其粉碎 b.过量空气能提高SO2的转化率 c.使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率 d.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁 (4)每160 g SO3气体与H2O化合放出260.6 kJ的热量.该反应的热化学方程式是 . (5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收.再用浓硫酸处理.得到较高浓度的SO2和铵盐. ①SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用.也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中 的Br2.SO2吸收Br2的离子方程式是 . ②为测定该铵盐中氮元素的质量分数.将不同质量的铵盐分别加入到50.00 mL相同浓度 的NaOH溶液中.沸水浴加热至气体全部逸出.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: 铵盐质量为10.00 g和20.00 g 时.浓硫酸增加的质量相同,铵盐质量为30.00 g时.浓 硫酸增加的质量为0.68 g,铵盐质量为40.00 g时.浓硫酸的质量不变. 计算:该铵盐中氮元素的质量分数是 %; 若铵盐质量为15.00 g.浓硫酸增加的 质量为 . 解析 本题主要考查硫酸工业.热化学方程式的书写.计算等. (1)根据原子守恒即可判断该物质为FeS2. (2)SO2和O2在接触室发生反应生成SO3:2SO2+O2催化剂△ 2SO3. (3)选项a.将黄铁矿粉碎增加反应接触面积而加快反应速率,选项b.增加空气(O2) 浓度能提高SO2的转化率,选项c.催化剂对转化率无影响,选项d.矿渣中含有Fe2O3. 可用于冶炼铁. (4)160 g SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)放出260.6 kJ热量.则1 mol SO3(g)与H2O(l) 反应生成H2SO4(l)放出130.3 kJ热量.则相关热化学方程式为: SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l),ΔH=-130.3 kJ/mol. (5)10 g时说明铵盐不足.20 g时说明氢氧化钠不足.由10.00 g和20.00 g 时浓硫酸增加 的质量相同说明铵盐有酸式根产生的氨气. 氢氧化钠的物质的量浓度为c mol/L.设10 g中有x mol的(NH4)2SO4和y mol的NH4HSO4.则 132x+115y=10(1) 10 g时说明铵盐不足由N守恒知 n(NH3)=2x+y 20 g时铵盐已经过量.氢氧化钠先和酸式根反应.则(NH4)2SO4为2x mol,2y mol的 NH4HSO4 HSO+OH-===SO+H2O 1 1 2y 2y NH+OH- === NH3+H2O 1 1 50c×10-3-2y 50c×10-3-2y 由于产生的氨气一样多 n(NH3)=2x+y=50c×10-3-2y(2) 30 g时铵盐过量.则(NH4)2SO4为3x mol,3y mol的NH4HSO4 n(NH3)=0.68/17=0.04 mol HSO+OH-===SO+H2O 1 1 3y 3y NH+OH- === NH3+H2O 1 1 50c×10-3-3y 0.04 所以 50c×10-3-3y=0.04(3) 联立解得 x=0.02 mol y=0.064 mol c=4.64 mol/L 氮的质量百分含量=×100%= ×14/10×100%=14.56% 15 g时铵盐已经过量.则(NH4)2SO4为1.5x mol.1.5 y mol的NH4HSO4 HSO+OH-===SO+H2O 1 1

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