【題目】[化學(xué)—選修2:化學(xué)生活與技術(shù)]以黃鐵礦為原料,采用接觸法生產(chǎn)硫酸的流程可簡示如下:

請回答下列問題:

(1)在爐氣制造中,生成SO2的化學(xué)方程式為_________________________________________;

(2)爐氣精制的作用是將含SO2的爐氣________、________及干燥,如果爐氣不經(jīng)過精制,對SO2催化氧化的影響是___________________________________________;

(3)精制爐氣(含SO2體積分數(shù)為7%、O2為11%、N2為82%)中SO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強關(guān)系如下圖所示。在實際生產(chǎn)中,SO2催化氧化反應(yīng)的條件選擇常壓、450 ℃左右(對應(yīng)圖中A點),而沒有選擇SO2轉(zhuǎn)化率更高的B或C點對應(yīng)的反應(yīng)條件,其原因分別是____________。

(4)在SO2催化氧化設(shè)備中設(shè)置熱交換器的目的是________,從而充分利用能源。

【答案】(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (2))除塵 水洗 礦塵以及砷、硒等元素的化合物會使催化劑中毒,水蒸氣對設(shè)備和生產(chǎn)有不良影響(3)不選B點,是因為壓強大對設(shè)備的投資大,消耗的動能大,同溫度下SO2原料的轉(zhuǎn)化率在0.1 MPa時已達到97%左右,再提高壓強,SO2的轉(zhuǎn)化率提高的余地很小,所以采用0.1 MPa;不選擇C點,是因為溫度低催化劑的催化作用受影響,反應(yīng)速率低,450℃時,催化劑的催化效率最高(4)利用反應(yīng)放出的熱量預(yù)熱原料氣,上層反應(yīng)氣經(jīng)熱交換器溫度降到400~500℃進入下層使反應(yīng)更加完全

【解析】

試題分析:(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

(2))SO2氣體中含有礦塵、水汽等,會對催化劑的活性和設(shè)備產(chǎn)生不良影響,所以進入接觸室之前,需對氣體進行除塵、洗滌及干燥。

(3)由題圖可知,在450 ℃、0.1 MPa時,轉(zhuǎn)化率已達95%以上,采用更高的壓強,對設(shè)備要求更高,轉(zhuǎn)化率影響較。辉0.1 MPa,溫度較低時,反應(yīng)速率較慢、效率低。

(4)將反應(yīng)產(chǎn)物的熱量及時交換給SO2和O2,使平衡2SO2+O22SO3向右移動,提高SO2的轉(zhuǎn)化率,使能量循環(huán)利用節(jié)約能源。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】利用含銅、鐵的粗鋅制備硫酸鋅及相關(guān)物質(zhì)。工藝流程圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

物質(zhì)

Cu(OH)2

Zn(OH)2

Fe(OH)3

ZnS

CuS

Ksp

5.0×1020

2.0×1016

4.0×1038

1.2×1023

8.5×1045

請回答下列問題:

1)粗鋅中的銅與混酸的稀溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________,圖中處理氣體X要能夠體現(xiàn)綠色化學(xué)思想,還需補充氣體______(填化學(xué)式)。

2)若溶液Ic(Cu2)0.05mol·L1,則溶液IIc(Fe3)____mol·L1

3)若固體AZn,取9.61 g固體C溶解于足量的500mL 2 mol·L1稀硝酸中,共收集到標準狀況下2.24L的氣體,向所得溶液中加入2 mol·L1NaOH溶液,則當生成沉淀最多時,沉淀的質(zhì)量為_____g;若固體A是另一種物質(zhì),取部分固體C于試管中,加入鹽酸產(chǎn)生有臭雞蛋味氣體,則該反應(yīng)的離子方程式為________________________。

4)溶液Ⅲ經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、____________、過濾、洗滌、干燥,即得到較純凈的硫酸鋅晶體;溶液還可以制備ZnS,實際選擇的是(NH42S溶液而不是Na2S溶液作為反應(yīng)物,理由是后者制得的ZnS含有較多的雜質(zhì),則該雜質(zhì)是____________(填化學(xué)式)。

5)金屬鋅常用作酸性干電池的負極,干電池不使用時,由于負極與電解質(zhì)溶液接觸而發(fā)生自放電反應(yīng):2NH4Zn2NH3H2Zn2,造成電量自動減少。寫出鉛蓄電池不使用時,其正極上發(fā)生自放電的化學(xué)方程式__________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表是元素周期表的一部分,針對表中的①~⑩種元素,填寫下列空白(涉及表中元素一律用對應(yīng)化學(xué)符號表示):

主族

周期

A

A

A

A

A

A

A

0

2

3

4

1在這些元素中,化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是:________(填具體元素符號,下同),原子結(jié)構(gòu)示意圖為________。元素⑩名稱________在周期表中的位置________

2在最高價氧化物的水化物中,酸性最強的化合物的化學(xué)式是________,堿性最強的化合物的電子式是:________。

3用電子式表示元素④與⑥的化合物的形成過程:________________,該化合物屬于________(填“共價”或“離子”)化合物。

4表示①與⑦的化合物的電子式________,該化合物是由________(填”極性”、“非極性”)鍵形成的。

5③、⑥、⑦三種元素形成的離子,離子半徑由大到小的順序是______________。

6元素③的氫化物的結(jié)構(gòu)式為________;該氫化物常溫下和元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________ _____。

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【題目】(1)工業(yè)上用FeCl3溶液刻蝕銅的線路板,反應(yīng)為Cu+2FeCl3= CuCl2+ 2FeCl2 依據(jù)此氧化還原反應(yīng),設(shè)計成原電池,F(xiàn)給出鐵棒、銅棒、石墨電極,原電池的負極為 ,正極電極反應(yīng)方程式 ,若負極減重6.4克,則電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 。

(2)在一密閉的2L的容器里裝有4mol SO2和2mol O2,在一定條件下開始反應(yīng)。2min末測得容器中5.6mol 氣體,試計算:

(1)2min末SO3的濃度 。

(2)用SO2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25攝氏度時,現(xiàn)有濃度均為0.10 mol/L的四種溶液:氨水 NaOH溶液 CH3COOH溶液 鹽酸。請回答:

(1)溶液中c(H+) c(OH) (“>”、“<”“=”)。

(2)醋酸的電離方程式是

(3)對水的電離平衡產(chǎn)生的影響是 ,理由是 。

(4)溶液和溶液等體積混合后所得溶液顯堿性,原因是 (用離子方程式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在一密閉容器中(容積為2 L),充入氨氣5 mol和氧氣7.25 mol,并發(fā)生如下反應(yīng):4NH3+5O2 4NO+6H2O(g),此反應(yīng)在一定條件下進行2 min后達到平衡,測得NH3的物質(zhì)的量為4 mol.

1生成H2O(g)的物質(zhì)的量為 ,以NO的濃度變化表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率是_______

2O2的平衡濃度是____________。

3NH3的轉(zhuǎn)化率為 。

4寫出平衡常數(shù)的表達式

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【題目】[化學(xué)—選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸,越來越多的國家開始實行“陽光計劃”,開發(fā)太陽能資源,尋求經(jīng)濟發(fā)展的新動力。

(1)太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球為吸收劑的太陽能吸熱涂層,寫出基態(tài)鎳原子的外圍電子排布式______,它位于周期表______區(qū)。

(2)富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能,在太陽能電池的應(yīng)用上具有非常光明的前途。富勒烯(C60)的結(jié)構(gòu)如圖甲,分子中碳原子軌道的雜化類型為_______;1 mol C60分子中σ鍵的數(shù)目為_____個。

(3)多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機鹽,其主要包括砷化鎵(GaAs)、硫化鎘(CdS)薄膜電池等。

①第一電離能:As____Ga(填“>”、“<”或“=”)。

②SeO2分子的空間構(gòu)型為________。

(4)三氟化氮(NF3)是一種無色、無味、無毒且不可燃的氣體,在太陽能電池制造中得到廣泛應(yīng)用。它可在銅的催化作用下由F2和過量的NH3反應(yīng)得到,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3F2+4 NH3 Cu NF3+3 NH4F,該反應(yīng)中NH3的沸點 (填“>”、“<”或“=”)HF的沸點,NH4F固體屬于 晶體。往硫酸銅溶液中加入過量氨水,可生成[Cu(NH34]2+配離子。已知NF3與NH3的空間構(gòu)型都是三角錐形,但NF3不易與Cu2+形成配離子,其原因是____________ _______ 。圖乙為一個金屬銅的晶胞,此晶胞立方體的邊長為a pm,Cu的相對原子質(zhì)量為64,金屬銅的密度為ρ g/cm3,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為________ mol-1(用含a、ρ的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法符合事實的是

A.物質(zhì)的量濃度相同的硫酸氫銨溶液和醋酸銨溶液中,硫酸氫銨中的銨根離子物質(zhì)的量濃度較小

B.在10mL 0.1 mol/L的AgNO3溶液中加入6mL等濃度的NaCl溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,再加入6 mL等濃度的Na2S溶液,溶液中又有黑色沉淀生成,說明Ksp(Ag2S)< Ksp(AgCl)

C.物質(zhì)的量濃度均為0.02 mol/L的弱酸HX及其鹽NaX等體積混合后:c(X)+ c(HX)= 0.02 mol/L

D.己知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。在含C1、CrO42濃度相同的溶液中滴加AgNO3溶液時,首先生成Ag2CrO4沉淀。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】選修一物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)過渡金屬元素及其化合物的應(yīng)用廣泛,是科學(xué)家們進行前沿研究的方向之一。

1)測定土壤中鐵的含量時需先將三價鐵還原為二價鐵,再采用鄰啡羅啉做顯色劑,用比色法測定,若土壤中含有高氯酸鹽時會對測定有干擾。相關(guān)的反應(yīng)如下:4FeCl3+2NH2OHHCl═4FeCl2+N2O↑+6HCl+H2O

基態(tài)Fe原子中,電子占有的最高能層符號為____________,核外未成對電子數(shù)為____________ Fe3+在基態(tài)時,外圍電子排布圖為____________。

羥胺中(NH2OH)采用sp3雜化的原子有____________,三種元素電負性由大到小的順序為____________;與ClO4-互為等電子體的分子的化學(xué)式為____________

2)過渡金屬原子可以與CO分子形成配合物,配合物價電子總數(shù)符合18電子規(guī)則.如Cr可以與CO形成Cr(CO)6分子:價電子總數(shù)(18)=Cr的價電子數(shù)(6+CO提供電子數(shù)(2×6)。

FeNi兩種原子都能與CO形成配合物,其化學(xué)式分別為____________、____________。

3Pt2+的常見配合物Pt(NH3)2Cl2存在兩種不同的結(jié)構(gòu):一種為淡黃色(Q),不具有抗癌作用,在水中的溶解度較;另一種為黃綠色(P),具有抗癌作用,在水中的溶解度較大。

①Q(mào)____________分子(選填極性非極性”)。

②P分子的結(jié)構(gòu)簡式為____________

4NiXO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型,由于晶體缺陷,x值為0.88,晶胞邊長為a pm.晶胞中兩個Ni原子之間的最短距離為____________ pm。若晶體中的Ni分別為Ni2+、Ni3+,此晶體中Ni2+Ni3+的最簡整數(shù)比為____________。

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