以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下：

（1）將燃燒黃鐵礦的化學方程式補充完整4
FeS2
FeS2
+11O2 
 高溫 
.
 
 2Fe2O3+8SO2
（2）接觸室中發(fā)生反應的化學方程式是
2SO2+O2
催化劑
.
△
2SO3
2SO2+O2
催化劑
.
△
2SO3
．
（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）
abd
abd
．
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的反應速率和轉(zhuǎn)化率
d．沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵
（4）吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收，再用濃硫酸處理，得到較高濃度的SO2和銨鹽．SO2既可作為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用，也可用于工業(yè)制溴過程中吸收潮濕空氣中的Br2．SO2吸收Br2的離子方程式是
SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
．
（5）將0.050mol SO2（g）和0.030mol O2（g）放入容積為1L的密閉容器中，反應在一定條件下達到平衡，測得c（SO3）=0.040mol/L．則該條件下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為
80%
80%
．
（6）將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后，加入鐵粉，可制備FeSO4．酸溶過程中需保持溶液足夠酸性，其原因是
抑制Fe2+、Fe3+的水解，防止Fe2+被氧化成Fe3+
抑制Fe2+、Fe3+的水解，防止Fe2+被氧化成Fe3+
．
分析：（1）利用工業(yè)制硫酸的原理分析，需要的原料是黃鐵礦；
（2）接觸室內(nèi)的反應是二氧化硫的催化氧化；
（3）依據(jù)影響反應速率的因素和平衡移動的影響因素分析解答；
（4）二氧化硫吸收溴單質(zhì)利用的是二氧化硫的還原性和溴單質(zhì)的氧化性；根據(jù)氧化還原反應書寫離子方程式；
（5）根據(jù)化學平衡的三段式計算方法進行計算；
（6）從防止氧化和抑制水解分析解決．
解答：解：（1）依據(jù)題意，黃鐵礦是制硫酸的第一步所需的原料，由成分可知化學式為FeS2，故答案為：FeS2；
（2）沸騰爐中生成的二氧化硫氣體和空氣中的氧氣在接觸室內(nèi)發(fā)生的催化氧化反應生成三氧化硫；2SO2+O2
催化劑
.
△
2SO3  故答案為：2SO2+O2
催化劑
.
△
2SO3；
（3）粉碎礦石增大接觸面積提高反應速率；增加空氣的量會使平衡正向進行，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）SO2吸收Br2的反應中二氧化硫被氧化為硫酸，溴單質(zhì)被還原為溴化氫，離子方程式為SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-，故答案為：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-；
（5）平衡時生成三氧化硫的物質(zhì)的量為0.040mol，根據(jù)化學平衡計算如下：
         2SO2 +O2
催化劑
.
△
2SO3
起始量  0.05mol   0.03mol       0
變化量  0.04mol   0.02mol      0.04mol
平衡量  0.01mol   0.01mol      0.04mol
二氧化硫的轉(zhuǎn)化率=
0.04
0.05
×100%=80%，
故答案為：80%；
（6）將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后，加入鐵粉，是防止亞鐵鹽被氧化，可制備FeSO4．酸溶過程中需保持溶液足夠酸性，防止Fe2+、Fe3+的水解，
故答案為：抑制Fe2+、Fe3+的水解，防止Fe2+被氧化成Fe3+．
點評：本題考查了工業(yè)制硫酸的基本原理，同時考查化學平衡的計算，化學平衡的影響因素和化學反應速率的影響因素．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2010?海南）Ⅰ固硫劑是把煤燃燒時生成的二氧化硫以鹽的形式固定在爐渣中的物質(zhì)，可減少二氧化硫?qū)Υ髿獾奈廴荆铝形镔|(zhì)中可用做固硫劑的有
A、B
A、B

A．CaO    B．Na2C03    C．NH4N03    D．P205
Ⅱ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S02的化學方程式為
4FeS2+11O2
 高溫 
.
 
4Fe2O3+8SO2
4FeS2+11O2
 高溫 
.
 
4Fe2O3+8SO2
；
（2）爐氣精制的作用是將含S02的爐氣
除塵、
除塵、
、
水洗
水洗
及干燥，如果爐氣不經(jīng)過精制，對S02催化氧化的影響是
砷、硒等化合物會使催化劑中毒，水蒸氣對設備和生產(chǎn)有不良影響
砷、硒等化合物會使催化劑中毒，水蒸氣對設備和生產(chǎn)有不良影響
．
（3）精制爐氣（含SO2體積分數(shù)為7%、O2為ll%、N2為82%）中S02平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強關系如下圖所示．在實際生產(chǎn)中，S02催化氧化反應的條件選擇常壓、450℃；左右（對應圖中A點），而沒有選擇S02轉(zhuǎn)化率更高的B或C點對應的反應條件，其原因分別是
不選B點，因為壓強越大對設備的投資越大，消耗的動能越大．SO2的轉(zhuǎn)化率在1個大氣壓下的轉(zhuǎn)化率已達到97%左右，在提高壓強，SO2的轉(zhuǎn)化率提高的余地很小，所以采用1個大氣壓
不選B點，因為壓強越大對設備的投資越大，消耗的動能越大．SO2的轉(zhuǎn)化率在1個大氣壓下的轉(zhuǎn)化率已達到97%左右，在提高壓強，SO2的轉(zhuǎn)化率提高的余地很小，所以采用1個大氣壓
、
不選C點，因為溫度越低，SO2的轉(zhuǎn)化率雖然更高，但催化劑的催化作用會受影響，450℃時，催化劑的催化效率最高，故選擇A點，而不選擇C點．
不選C點，因為溫度越低，SO2的轉(zhuǎn)化率雖然更高，但催化劑的催化作用會受影響，450℃時，催化劑的催化效率最高，故選擇A點，而不選擇C點．
；

（4）在S02催化氧化設備中設置熱交換器的目的是
利用反應放出的熱量預熱原料氣體
利用反應放出的熱量預熱原料氣體
、
上層反應氣經(jīng)熱交換器溫度降到400～500℃進入下層使反應更加完全
上層反應氣經(jīng)熱交換器溫度降到400～500℃進入下層使反應更加完全
，從而充分利用能源．

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科目：高中化學 來源：福建省泉州市德化縣2010屆高三上學期期末考試化學試卷 題型：022

以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下：

(1)請寫出沸騰爐中黃鐵礦燃燒的化學方程式：________________．

(2)接觸室中2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反應過程的能量變化如圖所示．已知1 mol　SO2(g)氧化為1 mol　SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol－1．請回答下列問題：

①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的反應速率和轉(zhuǎn)化率

d．沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵

②反應達到平衡時，平衡常數(shù)表達式K＝________，升高溫度，K值________(填“增大”、“減小”或“不變”)；圖中△H＝________KJ·mol－1．

③圖中C點表示________，E的大小對該反應的反應熱________(填“有”或“無”)影響．該反應通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點________(填“升高”或“降低”)．

④如果反應速率v(SO2)為0.05 mol·L－1·min－1，則v(O2)＝________mol·L－1·min－1；

⑤已知單質(zhì)硫的燃燒熱為－296 KJ·mol－1，計算由S(s)生成3 mol　SO3(g)的△H＝________．

(3)吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收，再用濃硫酸處理，得到較高濃度的SO2和銨鹽．SO2既可作為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用，也可用于工業(yè)制溴過程中吸收潮濕空氣中的Br2．SO2吸收Br2的離子方程式是________________．

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科目：高中化學 來源： 題型：

以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸，根據(jù)下列方程式：

（1）FeS2（s）+11/4O2（g）====1/2Fe2O3（s）+2SO2（g）；ΔH=－835 kJ·mol－1

（2）SO2（g）+1/2O2（g）====SO3（g）；ΔH=－98.3 kJ·mol－1

（3）SO3（g）+H2O（l）====H2SO4（l）；ΔH=－130.3 kJ·mol－1

計算將1.0 mol FeS2中的硫全部轉(zhuǎn)化為H2SO4，理論上可產(chǎn)生多少熱量？

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

工業(yè)上以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸主要分為三個階段進行，即在沸騰爐中煅燒黃鐵礦、SO2的催化氧化及其SO3的吸收。請回答下列幾個有關硫酸工業(yè)中的幾個問題。

（1）生產(chǎn)硫酸最古老的方法是以綠礬為原料，在蒸餾釜中煅燒。反應的化學方程式為：2FeSO4·7H2O  Fe2O3 + SO2↑+ SO3↑+ 14H2O。其中三氧化硫與水蒸氣同時冷凝便得到硫酸。用如圖所示裝置模擬用綠礬制硫酸的實驗，并檢驗生成的硫酸和二氧化硫（加熱裝置已略去）。其中b為干燥的試管。下列關于該反應說法正確的是(     )

A．若將反應后的三種氣體通入BaCl2溶液中，產(chǎn)生的沉淀為BaSO3、BaSO4

B．b中產(chǎn)物用紫色石蕊試液即可檢驗出其中H+和SO42—

C．為檢驗反應的另一種生成物，試管c中應加入的試劑為NaOH溶液

D．b中所得到的硫酸的質(zhì)量分數(shù)為29.5%

(2)從沸騰爐中出來的爐氣必須經(jīng)除塵、洗滌、干燥后進入接觸室，其主要目的是__________。

(3)接觸室中熱交換器是實現(xiàn)冷熱交換的裝置。化學實驗中也經(jīng)常利用熱交換來實現(xiàn)某種實驗目的，如氣、液熱交換時通常使用的儀器是______________。

(4)接觸室中主要反應是SO2的催化氧化，在生成硫酸的過程中，釩觸媒(V2O5)所以能加快二氧化硫氧化的速度，除了具有吸附作用外，有人認為反應過程中還產(chǎn)生了一連串的中間體(如圖)。c步的化學方程式可表示為_______________________。

(5) 工業(yè)上以硫鐵礦為原料制硫酸所產(chǎn)生的尾氣除了含有N2、O2外，還含有SO2、微量的SO3和酸霧。為了保護環(huán)境，同時提高硫酸工業(yè)的綜合經(jīng)濟效益，應盡可能將尾氣中的SO2轉(zhuǎn)化為有用的副產(chǎn)品。將尾氣通入粉末狀的碳酸鈣或熟石灰的懸濁液中，經(jīng)過一系列處理后得到一種相對分子質(zhì)量為172的化工原料J。試寫出J的化學式_________。

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科目：高中化學 來源：模擬題 題型：填空題

[三選一選修2：化學與技術(shù)]
以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下：    
(1)沸騰爐中反應的化學方程式為______，該反應中氧化產(chǎn)物是______，在上述流程圖E用線段表示出接觸室兩個出口出來的與制備反應有關的氣體成分及去向。
(2)依據(jù)工藝流程圖判斷下列說法錯誤的是___________。   
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的反應速率和轉(zhuǎn)化率   
d．從沸騰爐出來的SO2需要凈化，其目的是防止催化劑“中毒”
(3)硫酸工業(yè)是一種易造成多種形式環(huán)境污染的工業(yè)，但若處置得當，不僅可防止污染的發(fā)生，而且能變廢為寶。請你提出一種對尾氣進行無害化處理的方案（用方程式表示）________；對礦渣的合理利用方法是_________；對沸騰爐中余熱的利用方法是__________________________ .
(4)某工廠用500t含硫48%的黃鐵礦制備硫酸，若在沸騰爐中有2%的FeS2損失，在接觸室中SO3的產(chǎn)率為96%，則可得到98%的濃硫酸的質(zhì)量是______________。   
a.705.6t    b.720 t c.734.7 t    d.750 t

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同步練習冊答案