0  40323  40331  40337  40341  40347  40349  40353  40359  40361  40367  40373  40377  40379  40383  40389  40391  40397  40401  40403  40407  40409  40413  40415  40417  40418  40419  40421  40422  40423  40425  40427  40431  40433  40437  40439  40443  40449  40451  40457  40461  40463  40467  40473  40479  40481  40487  40491  40493  40499  40503  40509  40517  447090 

【解析】(1)根据2SO2+O2 ㄐ  2 SO3,SO2和 O2按2:1(体积比)的理论值反应,但实际上v(SO2):v(O2)=0.2%:10%=1:50。根据化学平衡移动原理,增大廉价的氧气的浓度,可使反应:2SO2(g)+O2(g) ㄐ  2 SO3(g)向生成三氧化硫方向移动,这样可以增大较贵重的二氧化硫的转化率。

(2)                                          2NH3   ~     SO2

                    2             1

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例6.某硫酸厂初步处理后的尾气中含0.2% 的SO2和10% 的O2(均为体积分数)。为了进一步除去SO2,并将SO2转变为(NH4)2SO4,有人设计了如下方案:在400℃时,尾气以5 m3/h的速率通过V2O5的催化剂层后,与20 L/h速率的氨气混合喷水。此时气体温度由400℃降至200℃,在热的结晶装置中得到(NH4)2SO4晶体(气体的体积已转为标准状况)。请回答下列问题:

(1)按反应中的理论值,SO2和O2的体积比为2:1,但实际生产中这个比值是多少?为什么?

(2)    通过计算说明为什么尾气以5 m3/h的速率与20 L/h速率的氨气混合?

(3)    若该厂每天排放10000 m3尾气,求该厂每月(按30天计算)可得到(NH4)2SO4的质量为多少?

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例5.为了防治酸雨,减少煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上通过生石灰和含硫的煤混合使用可以“固硫”(避免硫化合物进入大气),最后生成石膏。试回答:

(1)整个“固硫”反应所涉及的反应类型包括:①化合②分解③置换④复分解⑤氧化还原反应⑥非氧化还原反应⑦离子反应⑧非离子反应(分子反应)。其中正确的是

 A.①⑤⑥⑦   B.①②③⑤⑧    C.①⑤⑥⑧    D.②④⑤⑦

(2) 第一步“固硫”反应的化学方程式中所需气态物质的化学计量数之和为  

A.1    B. 2     C.3        D.4

(3)比较此法与“石灰石粉末与含硫煤混合”法哪个更好些?为什么?

(4)你认为减少酸雨产生可采取的措施是

①少用煤作燃料②把工厂的烟囱造高 ③先将燃料煤脱硫 ④在土壤中加石灰防止酸化 ⑤开发新能源,避免含S、N的氧化物大量排放

A.①②③ B.②③④⑤  C.①③⑤    D.①③④⑤

【解析】 (1) 在含硫的煤中加生石灰“固硫”的反应是CaO+ SO2= CaSO3、2CaSO3+O2= 2CaSO4,可见所涉及到的反应类型有化合、氧化还原反应、非氧化还原反应和非离子反应。

(2)易错选B。主要是不清楚哪一个反应是第一步“固硫”反应。

(3)有的学生误答“石灰石粉末与含硫煤混合”法更好。忽略了石灰石分解为CaO需消耗很高能量,浪费煤,使生产成本提高。

(4)易错选A、B或D。错误的原因是不能正确应用已有知识全面分析具体问题。把烟囱造高不能减少SO2的排放量;在土壤中施放石灰虽可中和酸雨造成的酸性,但由于生成CaSO4,长期使用会使土壤板结,影响土质。

【答案】⑴ C;⑵ A;⑶ 在含硫煤中加入生石灰的方法更好,因为此法节约煤,成本低;⑷ C

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二氧化硫的转化率为:0.9L÷1L×100%=90%

在工业上不加压,SO2的转化率就达90% 以上,已经很高,若再加压SO2的转化率提高不大,但对设备的要求要提高许多,故没有必要再加压。。 

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71:80=(4-x):4   x=0.45L,则转化的二氧化硫为0.9L

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例4.将SO2和O2以体积比为1:3混合后,通入接触室发生反应2SO2(g)+O2(g) ㄐ  2 SO3(g), 达平衡时,在同温、同压下测得反应前与反应后混合气体的密度之比为71:80。求SO2的转化率?并回答SO2接触氧化为SO3时不采取加压措施的原因。

【解析】 这是一道关于化学平衡和转化率的综合计算题。根据相同条件下气体的密度之比等于同体积气体的质量之比,且反应前后质量守恒,可得出气体的密度之比等于气体体积的反比。 设反应前混合气体中SO2的体积为1 L,O2 应为3 L达平衡时SO2的转化的体积为x 。

2SO2(g)+O2(g) ㄐ  2 SO3(g)    总体积

V/L(起始)  1      3         0         4L

V/L(转化)  2x     x        2x

V/ L(平衡)1-2x    3-x       2x        4-x

根据气体的密度之比等于气体体积的反比,可得:

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【解析】 本题属于综合推断题。主要考查学生对元素化合物知识掌握的熟练程度及分析、推断能力。

分析判断A和B的方法有很多。

方法一:根据“固体A和B都由两种相同的元素组成。在A、B中两种元素的原子个数比分别为1:1和1:2,可从中学所学的组成关系类似的物质中寻找,以缩小范围。A、B可能是FeS和FeS2

方法二:根据“A和B煅烧时都生成C(固体)和D(气体)”可知,在学过的物质中只有FeS和FeS2为满足这一条件的化合物。

方法三:从淡黄色沉淀和红褐色沉淀突破:两化合物中含有共同的元素应是硫和铁,不难知道A、B分别是FeS和FeS2

【答案】(1)A、B分别是FeS和FeS2

(2)①:4FeS2+11O2=== 2Fe2O3+8SO2或4FeS+7O2=== 2Fe2O3+4SO2(高温)②:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4   ③:FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑

④:SO2+2H2S=3S↓+2H2O  ⑤:6FeSO4+3Br2=2Fe2(SO4)3+2FeBr3 

⑥:Fe2(SO4)3+6KOH=2Fe(OH)3↓+3K2SO4 或FeBr3+3KOH= Fe(OH)3↓+3KBr⑦:2 Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O

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例3.在下面的框图中,固体A和B都由两种相同的元素组成。在A、B中两种元素的原子个数比分别为1/1和1/2。由D最终可制得E(酸)。

(1) 分析判断A和B 各是什么物质,写出各自的化学式。  

(2)写出①~⑦各步反应的化学方程式。

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二氧化硫的转化率为5.6L÷7L×100%=80%,答案为D。

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2X                100L-97.2L=2.8L    X=2.8L

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同步练习册答案