Question

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(xué)方程式補(bǔ)充完整

4________+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂

(2)接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________。

（3）依據(jù)工藝流程圖判斷下列說法正確的是（選填序號(hào)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

（4）每160 g SO₃氣體與H₂O化合放出260.6 kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________。

（5）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。

①SO₂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___________。

②為測(cè)定該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，將不同質(zhì)量的銨鹽分別加入到50.00 mL相同濃度的NaOH溶液中，沸水浴加熱至氣體全部逸出（此溫度下銨鹽不分解），該氣體經(jīng)干燥后用濃硫酸吸收完全，測(cè)定濃硫酸增加的質(zhì)量。

部分測(cè)定結(jié)果：

銨鹽質(zhì)量為10.00 g和20.00 g時(shí)，濃硫酸增加的質(zhì)量相同；銨鹽質(zhì)量為30.00 g時(shí)，濃硫酸增加的質(zhì)量為0.68 g；銨鹽質(zhì)量為40.00 g時(shí)，濃硫酸的質(zhì)量不變。計(jì)算：該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是___________%；若銨鹽質(zhì)量為15.00 g，濃硫酸增加的質(zhì)量為___________。（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

【答案】

（1）FeS₂

(2)2SO₂+O₂2SO₃

（3） a b d

(4)SO₃（g）+H₂O(l)====H₂SO₄(l);ΔH=-130.3 kJ/mol

(5)①SO₂+Br₂+2H₂O====4H⁺+2Br^-+

②14.56 2.31 g

【解析】本題具體考查“硫酸工業(yè)”及“三廢”處理。涉及化工原理、工藝流程、熱化學(xué)方程式的書寫、離子方程式的書寫及計(jì)算。

（2）接觸室中反應(yīng)是將SO₂催化氧化為SO₃。書寫關(guān)鍵：“”。

(3)礦石粉碎，增加與O₂接觸面積，便于充分反應(yīng)，化工生產(chǎn)中常采用提高一種原料（通常較為廉價(jià)、易得）的濃度，來提高另一種原料的轉(zhuǎn)化率。催化劑只能提高速率，不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，與轉(zhuǎn)化率無關(guān)。沸騰爐中爐渣成分主要是Fe₂O₃,可回收處理煉Fe。

(4)熱化學(xué)方程式書寫易錯(cuò)點(diǎn)：①漏標(biāo)狀態(tài)，②ΔH的正負(fù)，③系數(shù)與ΔH數(shù)值不一致，④ΔH單位誤寫成kJ。

⑤SO₂+Br₂+H₂O====H₂SO₄+2HBr，生成兩種強(qiáng)酸。