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1、计算题 用含FeS2 84%的硫铁矿生产硫酸.硫铁矿煅烧时有4%的硫元素损失而混入炉渣,SO2转化为SO3的转化率为95%,SO3的吸收率为98.5%,求2吨硫铁矿可生产98%的浓H2SO4多少吨?
时间:2017-08-10 00:04:44
1、计算题 用含FeS2 84%的硫铁矿生产硫酸.硫铁矿煅烧时有4%的硫元素损失而混入炉渣,SO2转化为SO3的转化率为95%,SO3的吸收率为98.5%,求2吨硫铁矿可生产98%的浓H2SO4多少吨?
参考答案:2吨硫铁矿可生产98%的浓H2SO4 2.52吨。
本题解析:SO2的转化率和SO3的吸收率(即转化率)均可累积到FeS2上,硫元素的利用率就是FeS2的转化率,利用下列关系式计算:
设生产98%的H2SO4质量为x。
FeS2?~? 2H2SO4
120?2×98
2吨×84%×(1-4%)×95%×98.5%?98%x
列比例式:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/2ertylqycd1.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?x=2.52 吨。
本题难度:简单
2、选择题 某气体能使石蕊试液变红,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,若通入溴水,可使溶液变浑浊。该气体是
A.CO2
B.Cl2
C.H2S
D.SO2
参考答案:C
本题解析:某气体能使石蕊试液变红,说明呈酸性能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明具有还原性;
若通入溴水,可使溶液变浑浊,为S析出。则该气体是H2S
本题难度:一般
3、填空题 (13分)硫代硫酸钠是一种常见的化工原料。将SO2通入按一定比例配成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中,便可得到Na2S2O3,其制备反应方程式为:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/mj31amzks52.png\" style=\"vertical-align:middle;\">o
(1)?在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后待用,其目的是_______。
(2)?用该方法获得的Naj2O3^H2O晶体中常混有一定量的杂质。某兴趣小组欲对其中所含杂质成分进行探究(不考虑副反应和杂质所带的结晶水)。
【提出假设】
假设1 :晶体中只含>fe2C03杂质
假设2:晶体中只含Na2S杂质
假设3: ____________________________
【查阅资料】600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/s4xp5cpnarp.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
②NhS2O3在中性、碱性溶液中较稳定,而在酸性溶液中能迅速反应:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/vf1rdbhdl3y.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
【判断与思考】
某同学取少量制得的晶体溶于足量稀H2SO4,并将产生的气体通入CuSO4溶液中,未见黑色沉淀,据此认为假设2不成立。你认为其结论是否合理?_______ (填“合理”、“不合理”)并说明理由:____________________________
【设计方案进行实验】
基于假设1,完成下表实验方案、现象及结论(仪器自选)。
限选实验试剂:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/yyv4b05ekua.png\" style=\"vertical-align:middle;\">酸性KMnO4溶液、饱和NaHCO3溶液、品红溶液、澄清石灰水
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/wg5x0nktzcl.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(3)?已知:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/h1sedzzofcd.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。为测定所制得晶体的纯度,该小组以淀粉作指示剂,用
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/smg2knwevuk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">的碘水进行多次取样滴定,测得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/tpforpkyo2c.png\" style=\"vertical-align:middle;\">的含量约为102%。若所用试剂及操作均无不当,产生该结果最可能的原因是______________。
参考答案:(1)赶走水中的溶解氧(或空气)?(2分)
(2)晶体中含Na2S和Na2CO3两种杂质(2分)
不合理;(1分)? Na2S2O3与稀H2SO4反应生成的SO2和H2S发生反应,可能无H2S逸出。(2分)
实验方案
现象及结论
取适量晶体于烧瓶中,加入足量3 mol?L-1 H2SO4,塞上带导气管的橡皮塞,将产生的气体导出并依次通过盛有酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水的洗气瓶。(2分)
品红溶液不褪色、澄清石灰水变浑浊,晶体中含Na2CO3杂质(2分)
?(其他合理答案均给分)
(3)晶体中含有杂质(如Na2S等)在滴定时参与反应或晶体部分失去结晶水(2分)(其他合理答案均给分)
本题解析:晶体的主体Na2S2O3·5H2O与稀H2SO4反应生成的SO2对H2S和CO2的检验都有干扰,在检验时应充分考虑;考虑到晶体中含有的杂质(Na2S)在滴定时参与反应,是解答第(3)小题的关键。
本题难度:一般
4、填空题 硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
(1)据测算,接触法制硫酸过程中,若反应热都未被利用,则每生产1 t 98%的硫酸需消耗3.6×105 kJ的热量。请通过计算判断,若反应SO2(g)+600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/m2oagwcgb00.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">O2(g)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/q5tjxg1xajv.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">SO3;ΔH=\"-98.3\" kJ·mol-1放出的热量能在生产过程中得到充分利用,则每生产1 t 98%的硫酸只需外界提供(或可向外界输出)多少千焦热量?(H2SO4的摩尔质量为98 g·mol-1)
(2)CuFeS2是黄铁矿的另一成分,燃烧时,CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为?。
(3)硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度的不同而变化(见下表)。
| 沸腾炉温度/℃ | 600 | 620 | 640 | 660 |
| 矿渣中CuSO4的质量分数/% | 9.3 | 9.2 | 9.0 | 8.4 |
参考答案:(1)6.23×105 kJ的热量
(2)4CuFeS2+13O2600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/eo30sxpyoma.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">4CuO+2Fe2O3+8SO2
(3)SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度的升高,平衡向逆反应方向移动,SO3的物质的量减少,所以CuSO4的量减少
本题解析:(1)SO2~SO3~H2SO4?放出的热量
98 g? 98.3 kJ
1×106×98% g?x600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/a02tidcau11.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/wzxzm5mwrhx.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
x=9.83×105 kJ
9.83×105 kJ-3.6×105 kJ=6.23×105 kJ
所以可向外界输出6.23×105 kJ的热量
(2)4CuFeS2+13O2600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/eo30sxpyoma.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">4CuO+2Fe2O3+8SO2
(3)SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度的升高,平衡向逆反应方向移动,SO3的物质的量减少,所以CuSO4的量减少
本题难度:简单
5、选择题 除去SO2中混有的HCl气体,可选用的试剂是
A.石灰水?
B.浓硫酸
C.饱和NaHSO3溶液?
D饱和Na2SO3溶液
参考答案:C
本题解析:石灰水与SO2反应,浓硫酸只起干燥作用,饱和Na2SO3溶液会与SO2反应生成NaHSO3。
本题难度:简单