以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整
4________+11O22Fe2O3+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(选填序号字母)___________。
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(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:
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___________。(计算结果保留两位小数)
【答案】
(1)FeS2
(2)2SO2+O22SO3
(3) a b d
(4)SO3(g)+H2O(l)====H2SO4(l);ΔH=-130.3 kJ/mol
(5)①SO2+Br2+2H2O====4H++2Br-+
②14.56 2.31 g
【解析】本题具体考查“硫酸工业”及“三废”处理。涉及化工原理、工艺流程、热化学方程式的书写、离子方程式的书写及计算。
(2)接触室中反应是将SO2催化氧化为SO3。书写关键:“”。
(3)矿石粉碎,增加与O2接触面积,便于充分反应,化工生产中常采用提高一种原料(通常较为廉价、易得)的浓度,来提高另一种原料的转化率。催化剂只能提高速率,不能使平衡发生移动,与转化率无关。沸腾炉中炉渣成分主要是Fe2O3,可回收处理炼Fe。
(4)热化学方程式书写易错点:①漏标状态,②ΔH的正负,③系数与ΔH数值不一致,④ΔH单位误写成kJ。
⑤SO2+Br2+H2O====H2SO4+2HBr,生成两种强酸。
科目:高中化学 来源: 题型:
海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法:__________________、__________________。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、_________、_________或H2、_________。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的为__________________。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为_________,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是_______________________。
(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料:Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,绘制了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称:______________________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因为_______________。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:_______________。
④C中液体产物颜色为_______________,为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是______________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
烟气中NOx是NO和NO2的混合物(不含N2O4)。
(1)根据废气排放标准,1 m3烟气最高允许含400 mg NOx。若NOx中NO质量分数为0.85,则1 m3烟气中最高允许含NO___________________L(标准状况,保留2位小数)。
(2)工业上通常用溶质质量分数为0.150的Na2CO3水溶液(密度1.16 g·mL-1)作为NOx吸收剂,则碳酸钠溶液物质的量浓度为__________________________mol·L-1(保留2位小数)。
(3)已知:NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2①
2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2②
1 m3含2 000 mg NOx的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收。若吸收率为80%,吸收后的烟气_______________排放标准(填“符合”或“不符合”),理由:_________________。
(4)加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比,反应为:NO+2HNO33NO2+H2O
当烟气中n(NO)∶n(NO2)=2∶3时,吸收率最高。
1 m3烟气含2 000 mg NOx,其中n(NO)∶n(NO2)=9∶1。
计算:(ⅰ)为了达到最高吸收率,1 m3烟气需用硝酸的物质的量(保留3位小数)。
(ⅱ)1 m3烟气达到最高吸收率90%时,吸收后生成NaNO2的质量(假设上述吸收反应中,反应①比反应②迅速。计算结果保留1位小数)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
普钙是目前使用最广泛的磷肥,其主要成分是( )
A.Ca5(PO4)3F
B.Ca(H2PO4)2·H2O和CaSO4
C.Ca3(PO4)2和CaHPO4
D.CaHPO4和Ca(H2PO4)2
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科目:高中化学 来源: 题型:
已知在热的碱性溶液中,NaClO发生如下反应:3NaClO2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是( )
A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3
C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4
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科目:高中化学 来源: 题型:
氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应式在3Cl2+2NH3=N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是
A 若管道漏气遇氨就会产生白烟
B 该反应利用了Cl2的强氧化性
C 该反应属于复分解反应
D 生成1molN2有6mol电子转移
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科目:高中化学 来源: 题型:
将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是
A.反应速率:两者相同
B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少
C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深
D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少
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