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    工业上生产硫酸时.通过煅烧黄铁矿得SO2.利用催化氧化反应将SO2转化为SO3.SO3被吸收得硫酸. (1)判断制硫酸的下列说法正确的是 . a．为使铁矿充分燃烧.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.增大反应热. d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁 (2)将SO2转化为SO3是一个关键步骤.压强及温度对SO2的转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO2 7% .O2 11% .N2 82%) 压强 温度0C 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 10MPa 400 99.2 99.6 99.7 99.9 500 93.5 96.9 97.8 99.3 600 73.7 85.8 89.5 96.4 ①SO2氧化成SO3的化学方程式为 .由表中数据可知该反应为 反应. ②在400-5000C时.SO2的催化氧化采用常压而不是高压.主要原因是 (3)为提高SO3的吸收率.减少酸雾.实际生产上用 吸收SO3 . (4)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 . (5)若以含硫40%的黄铁矿100t生产硫酸.若整个过程中硫的综合利用率为80%.则可生产98%的浓硫酸多少t? 模块: 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    黄铁矿(主要成分为FeS2)是生产硫酸的主要原料．高温时，黄铁矿在空气中煅烧[设空气中V(N2)∶V(O2)＝4∶1且不含其他气体]，可发生下列反应：

    4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2．

    根据题意完成下列计算：

    1．若把2.00 g某黄铁矿试样在足量空气中充分灼烧后(杂质不反应、不挥发)，得到1.56 g残渣，则该黄铁矿的纯度为________．

    2．煅烧70t黄铁矿(含硫35％，杂质不含硫且不反应)生产出72.8t硫酸铵．若黄铁矿制取硫酸时的利用率为80％，则在制取硫酸铵时硫酸的利用率为________(答案保留两位小数)．

    3．为使FeS2煅烧完全生成Fe2O3，工业上使用过量空气，当空气过量20％时，煅烧后的混合气体平均相对分子质量为________(答案保留两位小数)．

    4．硫酸工业的尾气可以使用氨水进行吸收，既防止了有害物质的排放，也同时生产副产品氮肥．已知吸收尾气后的氨水全部转化为铵盐．取两份相同体积的铵盐溶液，一份中加入足量硫酸，产生0.09 mol　SO2(假设气体已全部逸出，下同)；另一份中加入足量Ba(OH)2，产生0.16 mol　NH3，同时得到21.86 g沉淀．通过计算，求铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比．

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    硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
    (1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在____的郊区。（填选项的序号） A．有丰富黄铁矿资源的城市
    B．风光秀丽的旅游城市
    C．消耗硫酸甚多的工业城市
    D．人口稠密的文化、商业中心城市
    (2)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3.6×105kJ能量。请通过计算判断，若反应SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g)；△H= -98.3kJ/mol-1放出的热量能在生产过程中得到充分利用，则每生产l t 98%的硫酸只需外界提供（或可向外 界输出）________千焦能量。
    (3) CuFeS2是黄铁矿的另一成分，煅烧时，CuFeS2转化为CuO、Fe2O3，和SO2，该反应的化学方程式为
    ______________________。
    (4)由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不同而变化（见下表）。
    已知CuSO4在低于660℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因
    ___________________

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    （10分）工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行，即在沸腾炉中煅烧黄铁矿、SO2的催化氧化及其SO3的吸收。请回答下列几个有关硫酸工业中的几个问题。
    （1）生产硫酸最古老的方法是以绿矾为原料，在蒸馏釜中煅烧。反应的化学方程式为：2FeSO4·7H2O  Fe2O3 + SO2↑+ SO3↑+ 14H2O。其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝便得到硫酸。用如图所示装置模拟用绿矾制硫酸的实验，并检验生成的硫酸和二氧化硫（加热装置已略去）。其中b为干燥的试管。下列关于该反应说法正确的是(     )
    A．若将反应后的三种气体通入BaCl2溶液中，产生的沉淀为BaSO3、BaSO4
    B．b中产物用紫色石蕊试液即可检验出其中H+和SO42—
    C．为检验反应的另一种生成物，试管c中应加入的试剂为NaOH溶液
    D．b中所得到的硫酸的质量分数为29.5%
    (2)从沸腾炉中出来的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入接触室，其主要目的是__________。
    (3)接触室中热交换器是实现冷热交换的装置。化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的，如气、液热交换时通常使用的仪器是______________。
    (4)接触室中主要反应是SO2的催化氧化，在生成硫酸的过程中，钒触媒(V2O5)所以能加快二氧化硫氧化的速度，除了具有吸附作用外，有人认为反应过程中还产生了一连串的中间体(如图)。c步的化学方程式可表示为_______________________。

    (5) 工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品。将尾气通入粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液中，经过一系列处理后得到一种相对分子质量为172的化工原料J。试写出J的化学式_________。

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    硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。

    （1）若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在_______的郊区（填选项的标号）。

    A．有丰富黄铁矿资源的城市 B．风光秀丽的旅游城市

    C．消耗硫酸甚多的工业城市 D．人口稠密的文化、商业中心城市

    （2）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1t 98%硫酸需消耗3.6×105kJ能量。请通过计算判断，若反应：SO2 (g) + 1/2O2 (g) SO3 (g) ；△H= -98.3kJ/mol放出的热量能在生产过程中得到充分利用，则每生产1t 98%硫酸只需外界提供（或可向外界输出）多少kJ能量？

    （3）CuFeS2是黄铁矿的另一成分，煅烧时，CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2，该反应的化学方程式为_________________________________________。

    （4）由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO和SO3在沸腾炉中化合而成），其中CuSO4的质量分数随沸腾炉温度不同而变化（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

    已知CuSO4在低于660℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因。


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    [化学与技术]硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题．
    （1）若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在______的郊区（填选项的标号）
    A．有丰富黄铁矿资源的城市　B．风光秀丽的旅游城市
    C．消耗硫酸甚多的工业城市　D．人口稠密的文化、商业中心城市
    （2）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1t 98%硫酸需消耗3.6×105kJ能量．请通过计算判断，若反应：SO2（g）+数学公式O2?SO3 △H=-98.3kJ?mol-1放出的热量能在生产过程中得到充分利用，则每生产1t98%硫酸只需外界提供（或可向外界输出）______千焦能量（H2SO4的摩尔质量为98g?mol-1）
    （3）CuFeS2是黄铁矿的另一成分，煅烧时，CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2，该反应的化学方程式为______．
    （4）由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不同而变化（见下表）
    沸腾炉温度/℃600620640660
    矿渣中CuSO4的质量分数/%9.39.29.08.4
    已知CuSO4在低于660℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因______．

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