Question

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）

Answer 1

（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。