高中化学硫酸工业相关试题
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高考化学硫及其化合物的综合题试题附详细答案一、高中化学硫及其化合物1.硫和氮及其化合物在生产生活中应用广泛。
请回答:(1)将SO2通入品红溶液中,现象为品红溶液________,加热后溶液颜色________。
(2)已知反应:SO2+Cl2+2H2O ═ 2HCl+H2SO4,该反应中的氧化产物是__________。
(3)木炭与浓硫酸共热的化学反应方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,若生成0.5 mol CO2,则转移电子的物质的量是_________mol。
(4)工业上可以通过氮气和氢气在一定条件下合成氨气。
下列关于氨气的性质和用途描述正确的是____________。
A.氨气易液化,液氨可作制冷剂 B.可用排水法收集氨气C.氨气是一种无色无味的气体 D.向氨水中滴加酚酞,溶液变红(5)实验室检验试管里氨气是否收集满的方法是___________________(写出一种即可)。
(6)汽车尾气常含有NO、NO2、CO等,会污染空气。
在汽车尾气排放管处安装一个催化转化器,可使尾气中有害气体CO和NO反应转化为两种无毒气体,该反应的化学方程式为__________________________。
【答案】褪色变红 H2SO4 2 AD 用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则说明氨气已收集满(或用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口,若出现大量白烟,则说明氨气已收集满)。
(或其他合理答案) 2CO+2NO N2+2CO2【解析】【分析】(1)SO2具有漂白性,但漂白是有选择的、暂时性的,加热后无色产物会分解,重新生成品红。
(2)反应SO2+Cl2+2H2O ═ 2HCl+H2SO4中,氧化产物是含有价态升高元素的生成物。
(3)在反应C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O中,有如下关系:CO2——4e-,由此可计算出生成0.5 mol CO2,转移电子的物质的量。
高考化学硫及其化合物综合题附详细答案一、高中化学硫及其化合物1.亚硝酰硫酸(NOSO4H)主要用于染料、医药等工业。
实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSO4H,并测定产品的纯度。
已知:NOSO4H遇水分解,但溶于浓硫酸而不分解。
(1)装置A制取SO2①A中反应的化学方程式为___。
②导管b的作用是___。
(2)装置B中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H。
①该反应必须维持体系温度不得高于20℃,采取的措施除了冷水浴外,还可以是___(只写1种)。
②开始反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,温度变化不大,但反应速度明显加快,其原因是___。
(3)装置C的主要作用是___(用离子方程式表示)。
(4)该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是___。
(5)测定亚硝酰硫酸NOSO4H的纯度准确称取1.380g产品放入250mL的碘量瓶中,加入0.1000mol·L-1、60.00mL的KMnO4标准溶液和10mL25%H2SO4溶液,然后摇匀。
用0.2500mol·L-1草酸钠标准溶液滴定,消耗草酸钠溶液的体积为20.00mL。
已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4①配平:__MnO4-+__C2O42-+__=__Mn2++__+__H2O②滴定终点时的现象为___。
③亚硝酰硫酸的纯度=___。
(精确到0.1%)[M(NOSO4H)=127g·mol-1]【答案】Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑平衡压强,使分液漏斗中的液体能顺利流下;调节分液漏斗活塞,控制浓硫酸的滴加速度生成的NOSO4H作为该反应的催化剂SO2+2OH-=SO32-+H2O C装置中的水蒸气会进入B中使NOSO4H分解 2 5 16H+ 210CO2↑ 8 溶液恰好由粉红色变为无色,且半分钟内不恢复 92.0%【解析】【分析】(1)①装置A是利用亚硫酸钠和浓硫酸反应制取SO2;②导管b的作用平衡压强的作用;(2)①装置B中浓硝酸与二氧化硫在浓硫酸的作用下反应制得NOSO4H,该反应必须维持体系温度不得高于20℃,采取的措施除了冷水浴外,结合反应的操作;②开始反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,温度变化不大,但反应速率加快,说明NOSO4H 起到了催化作用;(3)装置C主要作用是吸收二氧化硫防止污染空气;(4)NOSO4H遇水分解;(5)①高锰酸钾溶液在酸性条件下氧化草酸钠生成二氧化碳,结合元素化合价变化和电子守恒、原子守恒配平书写离子反应方程式;②高锰酸钾自身在反应中的颜色变化就可作为终点判断指示剂;③根据反应2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4,结合滴定中消耗高锰酸钾的物质的量可得到亚硝酰硫酸的物质的量,据此计算纯度。
课时跟踪训练(一) 化工生产过程中的基本问题一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.有关接触法制硫酸的叙述不.正确的是( )A.硫黄和黄铁矿均可作为生产原料B.SO2转化为SO3,需在催化剂加热条件下进行C.热交换器可对生成气体冷却,对原料气体加热D.从吸收塔出来的硫酸经浓缩后可以变成发烟硫酸2.下列说法正确的是( )A.合成硫酸的工业尾气可以直接排入大气B.进入接触室的气体,必须先经净化、干燥C.从沸腾炉中排出的炉渣可以作为肥料D.在高温、高压下由SO2和O2合成SO33.在工业生产硫酸中,在吸收塔内用来吸收三氧化硫的是( )A.H2O B.稀硫酸C.浓硫酸D.氨水4.工业上生产硫酸,回收尾气中SO2气体,最好选用的是( )A.氨水B.NaOHC.Ca(OH)2D.浓硫酸5.接触法制硫酸的沸腾炉出来的炉气必须经过净化处理,其正确过程是( )A.洗涤、干燥、除尘B.干燥、除尘、洗涤C.除尘、洗涤、干燥D.除去硒和砷的化合物6.为了提高硫酸工业的综合经济效益,下列做法正确的是( )①对硫酸工业生产中产生的废气、废渣、废液进行综合利用②充分利用硫酸工业生产中的“废热”③不把硫酸厂建在人口稠密的居民区和环保要求高的地区A.① B.②C.③ D.①②③7.在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(如右图),图中在a、b、c处流入或流出的气体正确的是( )A.a处SO2、N2B.b处SO2、O2、N2C.a处SO3、O2D.c处SO3、N28.硫酸制造业中采取以下几种措施:①改进煅烧黄铁矿的技术;②氧化二氧化硫时使用催化剂;③在氧化二氧化硫的设备中安装热交换器;④将二氧化硫进行多次循环氧化;⑤回收利用尾气中的二氧化硫。
其中能减少酸雨产生的措施是( )A.①②④⑤ B.②③④⑤C.①②③④⑤ D.④⑤9.在制硫酸的工业中有以下反应:2SO2(g)+O2(g)催化剂400~500 ℃2SO3(g) ΔH<0,下列说法错误的是( )A.生产中通入过量的空气,可以提高二氧化硫的转化率B.生产中选择400~500 ℃,不仅能增大反应速率,而且催化剂的活性好C.根据实际情况在生产中选择常压,可以提高综合经济效益D.在催化反应室被氧化生成的三氧化硫,进入吸收塔被水吸收制成硫酸10.有关硫酸工业综合经济效益的说法中,正确的是( )A.甲地有丰富的硫铁矿资源,水源、能源充足,交通便利,是风景秀丽的旅游胜地,虽然当地使用硫酸的工业不多,但为提高当地经济效益宜建硫酸厂B.为减少SO2对空气的污染,可以建筑高烟囱,使含SO2的尾气在高空扩散稀释,保证地面达到安全浓度C.硫酸生产过程排放的污染物主要是含SO2的尾气、固体残渣、废酸和废水等D.选择硫酸厂厂址时,当经济利益与环保问题有冲突时,为提高人们的物质生活水平,应先考虑经济利益的问题二、非选择题(本题包括4小题,共50分)11.(12分)在硫酸工业中,通过下列反应使SO2转化为SO3:2SO2+O23(放热反应)。
广东省各地市2023届高考化学一模试题分类汇编-02工业流程题一、工业流程题1.(广东省惠州市2023届高三下学期第一次调研考试化学试题)利用硫酸烧渣(主要含23Fe O 、FeO ,还含有2SiO 和CuO 等)来制取4FeSO 溶液。
(1)①将硫酸烧渣进行粉碎,其目的是_______。
②“酸浸”时,23Fe O 发生反应的离子方程式是_______。
(2)“还原”时,铁粉将3Fe +、2Cu +还原为2Fe +和Cu 。
检验3Fe +是否已全部被还原,所选用试剂的化学式是_______。
(3)将得到的4FeSO 溶液进行下列操作,测定其物质的量浓度:步骤一:取410.00mLFeSO 溶液,将其稀释成100.00mL 溶液。
步骤二:取25.00mL 稀释后的溶液,向其中加入10.100mol L -⋅酸性4KMnO 溶液。
恰好反应时,记下消耗4KMnO 溶液的体积。
步骤三:重复上述实验3次,平均消耗4KMnO 溶液20.00mL 。
已知:22342___MnO ___Fe ___H ___Mn ___Fe ___H O +-++++++=+(未配平)①配平上述方程式_______。
②“步骤一”中稀释时所用的水需先进行加热煮沸,其目的是_______。
③试通过计算,求原4FeSO 溶液的物质的量浓度是多少?(写出计算过程)_______2.(广东省江门市2023届高三下学期第一次模拟考试化学试题)(氧化铬(Cr 2O 3)可用作着色剂、分析试剂、催化剂等。
以含铬废料(含FeCr 2O 4、MgO 、SiO 2、Al 2O 3等)为原料制备氧化铬的一种流程如图所示。
已知:烧渣的成分为Na 2CrO 4、NaAlO 2、Na 2SiO 3、Fe 2O 3、MgO ;25℃时,K sp [Fe(OH)3]=4×10-38、K sp [Al(OH)3]=1×l0-33、K sp [Mg(OH)2]=2×10-11,溶液中离子浓度≤10-5mol·L -1时,认为该离子沉淀完全。
课时跟踪训练(一) 化工生产过程中的基本问题一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.有关接触法制硫酸的叙述不.正确的是( )A.硫黄和黄铁矿均可作为生产原料B.SO2转化为SO3,需在催化剂加热条件下进行C.热交换器可对生成气体冷却,对原料气体加热D.从吸收塔出来的硫酸经浓缩后可以变成发烟硫酸2.下列说法正确的是( )A.合成硫酸的工业尾气可以直接排入大气B.进入接触室的气体,必须先经净化、干燥C.从沸腾炉中排出的炉渣可以作为肥料D.在高温、高压下由SO2和O2合成SO33.在工业生产硫酸中,在吸收塔内用来吸收三氧化硫的是( )A.H2O B.稀硫酸C.浓硫酸D.氨水4.工业上生产硫酸,回收尾气中SO2气体,最好选用的是( )A.氨水B.NaOHC.Ca(OH)2D.浓硫酸5.接触法制硫酸的沸腾炉出来的炉气必须经过净化处理,其正确过程是( )A.洗涤、干燥、除尘B.干燥、除尘、洗涤C.除尘、洗涤、干燥D.除去硒和砷的化合物6.为了提高硫酸工业的综合经济效益,下列做法正确的是( )①对硫酸工业生产中产生的废气、废渣、废液进行综合利用②充分利用硫酸工业生产中的“废热”③不把硫酸厂建在人口稠密的居民区和环保要求高的地区A.①B.②C.③D.①②③7.在硫酸工业生产中,为了有利于SO 2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(如右图),图中在a、b、c处流入或流出的气体正确的是( )A.a处SO2、N2B.b处SO2、O2、N2C.a处SO3、O2D.c处SO3、N28.硫酸制造业中采取以下几种措施:①改进煅烧黄铁矿的技术;②氧化二氧化硫时使用催化剂;③在氧化二氧化硫的设备中安装热交换器;④将二氧化硫进行多次循环氧化;⑤回收利用尾气中的二氧化硫。
其中能减少酸雨产生的措施是( )A.①②④⑤B.②③④⑤C.①②③④⑤D.④⑤9.在制硫酸的工业中有以下反应:2SO2(g)+O2(g)催化剂400~500 ℃2SO3(g) ΔH<0,下列说法错误的是( )A.生产中通入过量的空气,可以提高二氧化硫的转化率B.生产中选择400~500 ℃,不仅能增大反应速率,而且催化剂的活性好C.根据实际情况在生产中选择常压,可以提高综合经济效益D.在催化反应室被氧化生成的三氧化硫,进入吸收塔被水吸收制成硫酸10.有关硫酸工业综合经济效益的说法中,正确的是( )A.甲地有丰富的硫铁矿资源,水源、能源充足,交通便利,是风景秀丽的旅游胜地,虽然当地使用硫酸的工业不多,但为提高当地经济效益宜建硫酸厂B.为减少SO2对空气的污染,可以建筑高烟囱,使含SO2的尾气在高空扩散稀释,保证地面达到安全浓度C.硫酸生产过程排放的污染物主要是含SO2的尾气、固体残渣、废酸和废水等D.选择硫酸厂厂址时,当经济利益与环保问题有冲突时,为提高人们的物质生活水平,应先考虑经济利益的问题二、非选择题(本题包括4小题,共50分)11.(12分)在硫酸工业中,通过下列反应使SO2转化为SO3:2SO2+O22SO3(放热反应)。
1、硫酸被人们誉为“化学工业之母”,在国民生产中发挥着重要作用,硫酸的产量是衡量一个国家化学工业水平的标志。
工业上生产硫酸包括三步:(1)第一步,在沸腾炉中煅烧黄铁矿,反应如下:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3,该反应的氧化产物是,当生成8 mol SO2时转移电子的物质的量为。
(2)第二步,在接触室中发生如下反应:2SO2+O2 2SO3。
某科技小组的同学在一个恒温恒容的容器中模拟该反应,他们分两次进行实验,第一次向容器中加入2 mol SO2、1 mol O2,反应达平衡后测得SO2的转化率为α1,第二次向容器中加入3 mol SO2、1.5 mol O2, 反应达平衡后测得SO2的转化率为α2,则α1α2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)第三步,在吸收塔中将SO3转化成硫酸。
硫酸是化学实验中的常用试剂:①浓硫酸可以与多种物质发生化学反应,试写出浓硫酸与铜发生反应的化学方程式。
②有Na、Mg、Al、Cu四种金属,若两两混合后取混合物14 g与足量稀硫酸反应,产生标准状况下H25.6 L,则此混和物的组合方式最多有种。
2、硫酸在生产中有广泛的应用,某厂以硫铁矿为主要原料生产硫酸。
已知:①550℃时,△H=-196.6KJ.mol-1②一定温度下,硫铁矿在空气中煅烧可能发生下列反应(设空气中N2与O2的体积比为4:1):,(1) 550℃时,6.4 g SO2(g)与足量O2(g)充分反应生成SO3(g),放出热量9.83kJ (填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)欲使反应①的平衡向正反应方向移动,下列措施可行的是。
(填字母)a.向平衡混合物中充入Ar b.向平衡混合物中充入O2c.改变反应的催化剂d.降低反应的温度(3)为使FeS2完全生成Fe2O3,生产时要使用过量的空气,则当空气过量50%时,所得炉气中SO2的体积分数是多少?(4)720 g纯净的FeS2在空气中完全煅烧,所得固体中Fe和O的物质的量之比n(Fe):n(O)=6: ,此时消耗空气为mol。
高中化学工业流程题化学工业是指利用化学原理和技术进行大规模生产的工业。
在化学工业中,流程是非常重要的,它决定了产品的质量和产量。
高中化学课程中,我们学习了许多化学工业流程,下面我将以硫酸生产为例,介绍化学工业流程的相关知识。
硫酸是一种重要的化工原料,广泛应用于冶金、化肥、制药、染料等行业。
硫酸的生产主要有浓硫酸和稀硫酸两种方法,其中稀硫酸法是目前应用较为广泛的一种方法。
稀硫酸法生产硫酸的流程主要包括燃烧硫磺、制取二氧化硫、制取三氧化硫、制取浓硫酸和制取稀硫酸等步骤。
首先,燃烧硫磺的化学方程式为S + O2 → SO2。
硫磺在燃烧时会生成二氧化硫,而燃烧所需的氧气则通过空气中的氧气来提供。
接下来,二氧化硫与氧气在催化剂的作用下发生催化氧化反应,生成三氧化硫。
化学方程式为2SO2 + O2 → 2SO3。
在这一步骤中,催化剂的选择和反应条件的控制对于产率和产品质量至关重要。
然后,将生成的三氧化硫溶解于水中,得到浓硫酸。
化学方程式为SO3 + H2O → H2SO4。
最后,通过向浓硫酸中逐渐加入适量的水,就可以得到稀硫酸。
化学方程式为H2SO4 + H2O → H2SO4。
在整个生产过程中,控制反应条件、选择合适的催化剂、提高反应的选择性和产率是非常重要的。
此外,对生产设备的维护和管理也是确保生产顺利进行的关键。
在实际生产中,还需要考虑原料的获取、废气处理、产品的储存和运输等一系列问题,这些都需要综合考虑,确保整个生产过程的安全、环保和高效。
总的来说,化学工业流程的设计和实施是一个综合性的工程,需要化学、物理、工程等多个学科的知识和技术。
只有在严格控制各个环节的条件和参数,保证反应的高效进行,才能生产出高质量的化工产品。
希望同学们在学习化学工业流程的过程中,能够深入理解其中的化学原理和工艺技术,为将来的学习和工作打下坚实的基础。
一、选择题1.如图是氮氧化物(NO x)储存还原的工作原理:NO x的储存过程与还原过程在不同时刻是交替进行的。
下列有关说法不正确的是A.“还原”过程中,Ba(NO3)2转化为BaOB.在储存还原过程中,Pt作催化剂C.在储存还原过程中,参加反应的NO和O2的物质的量之比为2∶1D.若还原性气体为H2,则参加反应的H2与生成的N2的物质的量之比是5∶12.新教材实验,如图所示,在注射器里吸入20mLNO(标况),然后吸入5mL水。
若再吸入30mL空气(标况,O2占15计算),夹住弹簧夹,让内外大气压相同,观察。
下列叙述不正确的是A.可观察到注射器内气体由无色变成红棕色,最后变成无色B.可观察到注射器的活塞缓缓向右移动C.最终剩余气体体积约为36mLD.所得硝酸溶液的浓度约为0.07mol/L3.可用于检验SO24的试剂是A.稀硝酸B.NaOH C.BaCl2D.KNO34.固体粉末X中可能含有Cu、FeO、Fe2O3、NaHCO3、Na2CO3、Na2S2O3、NaAlO2中的若干种。
某化学兴趣小组为确定该固体粉末的成分,取X进行连续实验,实验过程及现象如图:下列说法正确的是A.气体乙和气体丙都为纯净物B.固体粉末X中一定含有FeO、Na2S2O3、NaAlO2,可能含有NaHCO3、Na2CO3C .溶液丁中一定含有H +、Fe 2+,可能含有Fe 3+D .溶液甲中一定含有AlO 2-,可能含有CO 23-5.运输化学药品浓硫酸的车辆,应该张贴的标志为( )A .B .C .D .6.下列各组物质,不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是( )甲乙 丙A()()32Fe NO aq()32NH H O aq ⋅ ()3HNO aqB NaOH(aq) ()3NaHCO aq ()24H SO aqC ()2SiO s C(s)()2H O gD()2Cl g ()3FeBr aqNaI(aq)A .AB .BC .CD .D 7.下列化合物能由两种单质直接化合生成的是 A .FeCl 2B .NO 2C .CuSD .SO 28.下列有关实验描述正确的是A .在某溶液中加入稀盐酸,产生无色无味的气体,该气体能使澄清石灰水变混浊,证明其中含有CO 2-3B .要证明某烧碱溶液中可能含有Cl -,应先加稀盐酸酸化,再滴加AgNO 3溶液,若有白色沉淀生成,证明其中含有Cl -C .焰色反应时,观察到火焰呈黄色,可以推测肯定含钠元素,可能含钾元素D .在某溶液中加入BaCl 2溶液,产生白色沉淀,加盐酸,沉淀不溶解,证明其中含有SO 2-49.如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内液面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中液面继续上升经过多次重复后,试管内完全被充满,原来试管中盛装的气体是A .可能是N 2和NO 2的混合气体B .可能是NO 2一种气体C .一定是NO 与NO 2的混合气体D .一定是NO 2气体10.某废催化剂主要成分有SiO 2、ZnO 、ZnS 和CuS 。
高中化学工业流程题86.超细纳米铜粉的比表面积大、表面活性中心数目多,在冶金和石油化工中是优良的催化剂。
利用铜屑制备超细纳米铜粉的工艺流程如下:回答下列问题:(1)“溶解”的离子方程式为_______,为了加快“溶解”反应,可采取的措施有_______(写出一种即可)。
(2)“滤饼B”是一种白色晶体,元素分析表明含有Cu、S、O、N、H五种元素,Cu、S、N的原子数目比为1:1:1,光谱分析显示所含阴离子呈三角锥形,其中一种阳离子呈正四面体形,则该晶体的化学式为_______。
(3)“酸解”的化学方程式为_______;验证酸解后所得铜粉为纳米级的简便方法是_______(填操作及现象)。
(4)“溶液C”可以循环利用,应将其导入到_______操作中(填操作单元的名称)。
87.四水合磷酸锌[Zn3(PO4)2·4H2O],摩尔质量为457g·mol-1,难溶于水]是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。
实验室以锌灰(含ZnO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2等)为原料制备Zn3(PO4)2·4H2O的流程如图,回答下列问题:已知:6NH4HCO3+3ZnSO4ΔZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑提示:在本实验条件下,高锰酸钾的还原产物是MnO2(1)实验前需要将锌灰研磨成粉末状,原因是_______。
(2)步骤I中需将溶液pH调至5,应选择的最佳试剂是_______(填字母)a.NaOHb.ZnOc.Ba(OH)2(3)步骤II中加入的a是_______。
(4)写出步骤I滴加KMnO4溶液发生的离子方程式_______。
(5)步骤IV反应结束后得到Zn3(PO4)2·4H2O的操作包括_______和干燥。
(6)称取45.7mgZn3(PO4)2·4H2O进行热重分析,化合物质量随温度的变化关系如图所示,为获得Zn3(PO4)2·2H2O和Zn3(PO4)2·H2O的混合产品,烘干时的温度范围为_______。
1、硫酸被人们誉为“化学工业之母”,在国民生产中发挥着重要作用,硫酸的产量是衡量一个国家化学工业水平的
标志。
工业上生产硫酸包括三步:
(1)第一步,在沸腾炉中煅烧黄铁矿,反应如下:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3,该反应的氧化产物是,当生成8 mol SO2时转移电子的物质的量为。
(2)第二步,在接触室中发生如下反应:2SO2+O2 2SO3。
某科技小组的同学在一个恒温恒容的容器中模拟该反应,他们分两次进行实验,第一次向容器中加入2 mol SO2、1 mol O2,反应达平衡后测得SO2的转化率为α1,第二次向容器中加入3 mol SO2、1.5 mol O2, 反应达平衡后测得SO2的转化率为α2,则α1α2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)第三步,在吸收塔中将SO3转化成硫酸。
硫酸是化学实验中的常用试剂:
①浓硫酸可以与多种物质发生化学反应,试写出浓硫酸与铜发生反应的化学方程
式。
②有Na、Mg、Al、Cu四种金属,若两两混合后取混合物14 g与足量稀硫酸反应,产生标准状况下H2 5.6 L,
则此混和物的组合方式最多有种。
2、硫酸在生产中有广泛的应用,某厂以硫铁矿为主要原料生产硫酸。
已知:①550℃时,△H=-196.6KJ.mol-1
②一定温度下,硫铁矿在空气中煅烧可能发生下列反应(设空气中N2与O2的体积比为4:1):
,
(1) 550℃时,6.4 g SO2(g)与足量O2(g)充分反应生成SO3(g),放出热量9.83 kJ (填
“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)欲使反应①的平衡向正反应方向移动,下列措施可行的是。
(填字母)
a.向平衡混合物中充入Ar b.向平衡混合物中充入O2
c.改变反应的催化剂d.降低反应的温度
(3)为使FeS2完全生成Fe2O3,生产时要使用过量的空气,则当空气过量50%时,所得炉气中SO2的体积分数是多
少?
(4)720 g纯净的FeS2在空气中完全煅烧,所得固体中Fe和O的物质的量之比n(Fe):n(O)=6: ,
此时消耗空气为mol。
①写出a与b的关系式:。
②在右图中画出与的关系曲线。
3、气体混合物中各组分所占比例常用该气体的分压表示,下图是SO2在水中溶解度与SO2分压关系图。
(1)上图反映SO2气体在水中溶解度大小与哪些因素有关,
这些因素如何影响SO2气体的溶解
度。
(2)二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一。
除去SO2的方法有多种,其中有一种方法叫“石灰石脱硫”法,原料为石灰石,产品为石膏。
请写出相关的化学方程
式。
(3)一氧化碳也是常见的大气污染物。
汽油在汽车发动机中的不完全燃烧可表示为
2C8H18+23O212CO2+4CO+18H2O
①某环境监测兴趣小组的同学描绘某市市中心地区空气中CO含量变化曲线(横坐标表示北京时间0到24小时,纵坐
标表示CO含量),你认为比较符合实际的是()
A B C
D
③了解决机动车污染空气的问题,你有何建议?(提2条)。
4、工业制硫酸生产流程如下图:
(1)早期生产用黄铁矿为原料,但现在工厂生产硫酸用硫磺为原料,理由是
(2)在催化反应室,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有
A.升高温度 B.减少压强
C.不断补充SO2和空气 D.及时分离出SO3
(3)在生产中,为提高催化剂效率采取了哪些措施?
(4)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),ΔH=-196 kJ・mol-1。
在450℃、常压和钒催化条件下向一密闭容器中充入2molSO2和1molO2,充分反应后,放出的热量(填“<”“>”“=”)196kJ,理由
是
(5)经检测生产硫酸的原料气成分(体积分数)为SO27%、O211%、N282%。
在500℃,0.1MPa条件下达到平衡时,各种气体的体积比为V(SO2):V(SO3):V(O2):V(N2)=0.46:6.5:7.7:82,则SO2的利用率
为
(6)在450℃、常压和钒催化条件下,在容积为V L的容器中加入2n molSO2和n molO2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时O2的转化率为x。
则K和x的关系满足K=。
5、硫铁矿高温下空气氧化产生二氧化硫:4FeS2+11O2→8SO2+2Fe2O3
设空气中N2、O2的含量分别为0.800和0.200(体积分数,以下气体含量均用体积分数表示),试完成下列各题:
(1)1.00mol FeS2完全氧化,需要空气的体积(标准状况)为 L
(2)55L空气和足量FeS2完全反应后,气体体积(同温同压)变为 L
(3)用空气氧化FeS2产生的气体混合物中,O2的含量为0.0800,计算SO2的含量。
(4)设FeS2氧化产生的气体混合物为100L,其中O2为aL,SO2为bL。
①写出a和b的关系式
②在右图中画出a和b的关系曲线(FeS2氧化时,空气过量20%)
说明:为方便作图,纵坐标用13b表示
6、请根据工业制硫酸的有关知识回答下列问题:
(1)黄铁矿在沸腾炉中反应的化学方程式
为;
(2)在硫酸工业生产中,为了有利于的转化,且能充分利用热能,采用了中间
有热交换器的接触室(见右图)。
按此密闭体系中气体的流向,则在R处流出的气体中除
外的主要组成为(填序号);
A. B.
C. D.
(3)接触法制硫酸过程中,反应
则下列有关图像正确的是(注:,填序号);
(4)下图是工业制硫酸尾气的综合利用,气体M挥手后可进入接触室循环生产,请根据图示判断X是(填名称),写出Y与硫酸反应生成M的化学方程
式。
7、某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4,与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备硫酸铵的工艺流程:
请回答下列问题:
(1)合成氨反应的化学方程式
是。
(2)沉淀池中发生的主要反应方程式
是。
在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是,可以循环使用的X是。
(3)该生产过程中副产品是。
从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点
是
;
8、标准状况下,某同学向 100 mL H2S 饱和溶液中通入SO2,所得溶液 pH 变化如图所示。
下列分析中,正确的是()
A.ab 段反应是:SO2 + 2 H2S=3S↓+2 H2O
B.亚硫酸是比氢硫酸更弱的酸
C.原H2S溶液的物质的量浓度为0.05 mol•L-1
D.b 点对应的溶液导电性最强
9、在硫酸的工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的原因二者都正确的是()A.矿石燃烧前需要粉碎,因为大块矿石不能燃烧
B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C.SO2被氧化为SO3时需使用催化剂,这样可提高SO 2的转化率
D.SO3用98.3%的浓H2SO4吸收,能提高吸收效率的防止形成酸雾
参考答案
1、 (1)Fe2O3、SO2 (2分) 44mol (2分) (2) 小于
(3)①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+ SO2↑+2H2O (2分) ② 3 (3分)
2、(1)小于(2)bd
(3)设FeS2为1 mol,完全煅烧需要的n(O2) = 2.75 mol,生成n(SO2) = 2 mol;
空气过量50%,所需空气为:2.75 ÷ 0.2 × 1.5 = 20.625 mol;
SO2 体积分数为:2 ÷ ( 20.625 + 2- 2.75) = 10.0%
(4)①b = 2.5a + 60
②端点为(8,80)、(9,82.5)之间的一条线段
3、(1) SO2在水中的溶解度与气体的分压和温度有关;分压越大,SO2的溶解度越大;温度越低,SO2的溶解度越大(2) CaCO3CaO+CO2↑, CaO+SO2=CaSO3, 2CaSO3+O2=2CaSO4
(3)① C
②控制机动车数量;改变机动车燃料,例如用太阳能或燃烧电池;改变机动车结构,使燃烧充分;增加机动
车尾气吸收装置等
4、(1)黄铁矿为原料的生产中产生的废弃物太多,处理成本高
(2)C、D (3)①净化气体②控制温度在400~500℃③增大催化剂与反应气体的接触面积
(4)①<,在1atm和298K条件下,2mol SO2和1mol O2完全反应生成2mol SO3,放出196kJ热量,该反应为可逆反应,不可能进行完全,又因为反应温度为450℃,所以放出的热量小于196kJ
(5)93.4%(6)
5、(1)308 (2)52
(3)设SO2为X(体积分数),则有4×(11×X/8+0.0800)=1-0.0800-X X=0.0923
(4)①13b=200-10a
6、(1)(2分)(2)C (1分)(3)AB(2分)(4)氨水(1分)
(写也可)(2分)
7、(1)N2+3H22NH3
(2)CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4,生成碳酸钙溶解度小于硫酸钙,有利于反应正向进行。
CO2
(3)生石灰,该流程中,产生的CO2可循环使用,得到的产物和副产品都是有用的物质,无废物产生。
由于硫酸钙的溶解度小,此反应的产率比较低。
8、A
9、D。