Question

以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下：

（1）寫出燃燒黃鐵礦的化學(xué)方程式

 

．當(dāng)有6molSO₂生成時，轉(zhuǎn)移 電子

 

mol．
（2）進(jìn)入接觸室的氣體中含標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1120m³SO₂氣體，達(dá)平衡后放出熱量為4.728×10⁶kJ，此時SO₂轉(zhuǎn)化率為96%．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

．
（3）依據(jù)工藝流程圖判斷下列說法正確的是（選填序號字母）

 

．
a．為使黃鐵礦充分燃燒，需將其粉碎
b．過量空氣能提高SO₂的轉(zhuǎn)化率
c．使用催化劑能提高SO₂的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率
d．沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵
e．吸收塔用水作吸收劑
（4）某硫酸廠在進(jìn)行黃鐵礦成分測定時，取0.1000g樣品充分灼燒，生成的SO₂氣體與足量Fe₂（SO₄）₃溶液完全反應(yīng)后，再用0.02000mol?L^-1的K₂Cr₂O₇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗K₂Cr₂O₇溶液25.00mL．
已知：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O則樣品中FeS₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng)）
（5）該生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾氣除了含有N₂、O₂外，還含有SO₂、微量的SO₃和酸霧．能用于測定硫酸尾氣中SO₂含量的是

 

．（填字母）
A．NaOH溶液、酚酞試液    
B．KMnO₄溶液、稀H₂SO₄
C．碘水、淀粉溶液          
D．氨水、酚酞．

Answer 1

考點：工業(yè)制取硫酸

專題：

分析：（1）利用工業(yè)制硫酸的原理分析，黃鐵礦燃燒生成氧化鐵和二氧化硫；
（2）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1120m³SO₂氣體，達(dá)平衡后放出熱量為4.728×10⁶kJ，依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法寫出，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)量的反應(yīng)熱；
（3）依據(jù)影響反應(yīng)速率的因素和平衡移動的影響因素分析解答；
（4）根據(jù)滴定原理分析作答；
（6）根據(jù)二氧化硫的性質(zhì)分析．

解答： 解：（1）依據(jù)題意，黃鐵礦燃燒生成氧化鐵和二氧化硫，方程式為：4FeS₂+11O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+8SO₂；根據(jù)關(guān)系式：8SO₂→44e^-，6molSO₂生成時，轉(zhuǎn)移33mol電子，
故答案為：4FeS₂+11O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+8SO₂；33；
（2）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1120m³SO₂氣體，達(dá)平衡后放出熱量為4.728×10⁶kJ，此時SO₂轉(zhuǎn)化率為96%；△H=-2×

4.728×106×96%kJ

1120×103L/22.4L?mol-1

=-197 kJ/mol；故熱化學(xué)方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-197 kJ/mol；故答案為：2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-197 kJ/mol；
（3）粉碎礦石增大接觸面積提高反應(yīng)速率；增加空氣的量會使平衡正向進(jìn)行，提高了二氧化硫的轉(zhuǎn)化率；催化劑只改變速率不改變平衡，不改變轉(zhuǎn)化率；生產(chǎn)過程中的礦渣中含有三氧化二鐵；所以正確的是abd，故答案為：abd；
（4）根據(jù)關(guān)系式：
3FeS₂～2Cr₂O₇^2-
3×120      2
m（FeS₂） 0.0200×25.00×10^-3
m（FeS₂）=

3×0.0200×25.00×10-3×120

2

g=0.09000g
w（FeS₂）=

0.0900

0.100

×100%=90.0%；故答案為：90.0%；
（5）A．SO₃也能與NaOH溶液反應(yīng)；A項不能測定硫酸尾氣中SO₂含量；
B．KMnO₄只能氧化SO₂，B項可以測定硫酸尾氣中SO₂含量；
C．碘氧化SO₂而淀粉溶液的藍(lán)色消失，C項可以測定硫酸尾氣中SO₂含量
D．氨水能吸收SO₂、微量的SO₃和酸霧，D項不能測定硫酸尾氣中SO₂含量；
故答案為：BC．

點評：本題考查了工業(yè)制硫酸的基本原理，考查化學(xué)平衡的影響因素和化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，本題以硫酸工業(yè)尾氣的吸收為載體考查化學(xué)計算，涉及混合物計算，過量問題的計算、范圍討論型計算、信息遷移型計算，綜合性強(qiáng)，難度較大．