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        1. 以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下:

          (1)已知:(已折算為標(biāo)況下)SO3氣體與H2O化合時放出的熱量為       (保留兩位有效數(shù)字)。
          (2)沸騰爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(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.沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵
          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.為使黃鐵礦充分燃燒,需將其粉碎
          (4)在吸收塔吸收SO3不用水或稀硫酸的原因                  。
          (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50.00mL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,測定濃硫酸增加的質(zhì)量。部分測定結(jié)果如下表(a>0):   

          計算:該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是      %;若銨鹽質(zhì)量為15.00g,濃硫酸增加的質(zhì)量為         。(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))

          (1)3.9×105kJ(2分)  (2)4FeS2+11O24Fe2O3+8SO2(2分)(3)a  b  d(3分)
          (4)SO3與H2O化合時放出大量的熱,用水或稀硫酸吸收容易形成酸霧,反而不利于充分吸收SO3(2分)
          (5)①SO2+Br2+2H2O=4H+2Br+SO42(2分) ②14.56(2分)(14.56%不給分) 
          2.31g(2分)

          解析試題分析:(1)根據(jù)熱化學(xué)方程式可知SO3氣體與H2O化合時放出的熱量為×130.3kJ/mol=3.9×105kJ。
          (2)黃鐵礦燃燒燃燒生成SO2和氧化鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeS2+11O24Fe2O3+8SO2。
          (3)生產(chǎn)過程中的礦渣中含有三氧化二鐵,可以煉鐵,a正確;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,b正確;催化劑只改變速率不改變平衡,不改變轉(zhuǎn)化率,c不正確;粉碎礦石增大接觸面積提高反應(yīng)速率,d正確,所以正確答案選abd。
          (4)由于SO3與H2O化合時放出大量的熱,用水或稀硫酸吸收容易形成酸霧,反而不利于充分吸收SO3,所以在吸收塔吸收SO3不用水或稀硫酸。
          (5)①單質(zhì)溴具有氧化性,能把SO2氧化生成硫酸,而溴單質(zhì)被還原為溴離子,因此反應(yīng)的離子方程式是SO2+Br2+2H2O=4H+2Br+SO42。
          ②從吸收塔出來的氣體用一定量氨水吸收,得到的銨鹽產(chǎn)品是(NH42SO3和NH4HSO3的混合物;本反應(yīng)歷程是:OH首先是和NH4HSO3中的H+反應(yīng),然后OH再和NH4+反應(yīng)放出氨氣。由題知銨鹽質(zhì)量為30.00g時,產(chǎn)生0.68g÷17g/mol=0.04molNH3。該銨鹽中NH4HSO4先與NaOH溶液反應(yīng),2NH4HSO4+2NaOH=(NH42SO4+Na2SO4+H2O,只有當(dāng)NH4HSO4中的H+消耗完全后,NH4+才能與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生NH3,NH4++OH-=NH3↑+H2O。據(jù)此判斷銨鹽質(zhì)量為10.00g時NaOH溶液過量,銨鹽質(zhì)量為20.00g和30.00g時,消耗的NaOH質(zhì)量相等。設(shè)10.00g銨鹽中NH4HSO4 與(NH42SO4的物質(zhì)的量分別為X、Y,n(NH3)=n(OH-)-n(H+),則有:

          銨鹽質(zhì)量/g
          10.00
          20.00
          30.00
          40.00
          含NH4HSO4、(NH42SO4/mol
          X、Y
          2X、2Y
          3X、3Y
          4X、4Y
          產(chǎn)生NH3/mol
          X+2Y
          X+2Y
          0.04
          0
          消耗NaOH/mol
          2X+2Y
          3X+2Y
          3X+0.04
          3X+0.04
           
          因此3X+2Y=3X+0.04,解得Y=0.02mol,又115X+132Y=10.00,得X=0.064mol.則該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=14.56%。
          由上面討論可知此NaOH溶液中共有0.232molNaOH,當(dāng)銨鹽質(zhì)量為15.00g時含0.096mol NH4HSO4和0.03mol (NH42SO4,共有NH4+和H+ 0.252mol,故NaOH不足,此時產(chǎn)生n(NH3)=(0.232-0.096)mol=0.136mol,因此NH3的質(zhì)量=0.136mol×17g/mol=2.31g。
          考點:考查硫酸的工業(yè)制備、反應(yīng)熱的計算、反應(yīng)條件的控制以及物質(zhì)含量的計算

          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:填空題

          (1)硫元素有多種化合價,可形成多種化合物。填寫下表中的空白:

           化合價
          -2
          -1
           0
          +2
          +4
          +6
          +7
           代表物的化學(xué)式
           
           FeS2
           S
           Na2S2O3
           
           SO3或H2SO4或Na2SO4
           Na2S2O8
          (2)已知NaHSO3溶液顯弱酸陛,請寫出該溶液中存在的各種平衡反應(yīng)的離子方程式:                    
          (3)請按照濃度由大到小的順序排列Na2SO3溶液中的離子:                            。
          Na2SO3溶液放置于空氣中一段時間后,溶液的pH      (填“增大”“減小”或“不變”)。(不考慮水的蒸發(fā))原因是                                                             
                                                                                          
          (4)某同學(xué)設(shè)計如下實驗流程探究Na2S2O3的化學(xué)性質(zhì)。

          實驗①可說明Na2S2O3能發(fā)生水解,實驗②③說明Na2S2O3具有       性。請你預(yù)測Na2S2O3還可能具有的化學(xué)性質(zhì)(列舉2條即可)                        、                                  

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          某同學(xué)探究SO2有關(guān)性質(zhì)。
          (1)將SO2通入BaCl2溶液中,將所得溶液分成2份,在第一份中加入NaOH溶液,在第二份中滴入FeCl3溶液,兩份都有白色沉淀。BaCl2溶液中通入SO2氣體的現(xiàn)象為   。在第二份溶液中滴入FeCl3溶液時,SO2表現(xiàn)   性,反應(yīng)的離子方程式為                   ,生成沉淀的化學(xué)式為       。
          (2)下列不能用來吸收SO2氣體的是    。

          A.KMnO4(aq) B.過量氨水 C.石灰水 D.鹽酸
          (3)工業(yè)廢氣含SO2為7%(體積分?jǐn)?shù)),在同溫同壓下,將以上廢氣用廢氣中的O2氧化含SO3。反應(yīng)后氣體體積為原來氣體的96.64%。則SO2的轉(zhuǎn)化率為    
          (4)硫原子33 16S的電子排布式為       。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          隨著世界糧食需求量的增加,農(nóng)業(yè)對化學(xué)肥料的需求越越大。氮肥是需求最大的一種化肥。氮肥的生產(chǎn)和合理施用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著重大作用。合成氨及化肥生產(chǎn)流程示意圖如下:

          (1)目前,工業(yè)上用鐵觸媒作催化劑,在20~50 MPa、450℃左右用氮、氫混合氣體在
                  中進行合成氨。則沿X方向回去的物質(zhì)是         。  
          (2)在侯氏制堿法中,從沉淀池中得到的母液要通人氨氣、降溫并加入        (填化學(xué)式),目的是                。
          (3)沉淀池中的化學(xué)方程式是          。
          (4)工業(yè)上將氨催化氧化可制硝酸。在硝酸生產(chǎn)中,催化劑鉑網(wǎng)在氨的催化氧化反應(yīng)中起的作 用是       。硝酸工業(yè)尾氣對環(huán)境污染嚴(yán)重,若在催化劑存在下用甲烷將其中的一氧化氮還原為對空氣無污染的物質(zhì),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為                          

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

          (14分)
          研究小組用下圖裝置制取Cl2,證明產(chǎn)生的氣體中含有HCl。

          (1)儀器A的名稱為      ;A中反應(yīng)的離子方程式為      
          (2)甲同學(xué)將A中產(chǎn)生的氣體通入下列溶液:

          實驗序號
          試劑
          現(xiàn)象
          a
          紫色石蕊溶液
                          
          b
          AgNO3溶液
          出現(xiàn)白色沉淀
          ①實驗a中的現(xiàn)象為        。
          ②不能證明產(chǎn)生的氣體中含有HCl的實驗是       (填字母序號)。
          (3)已知將HCl氣體通入飽和食鹽水中有白色固體析出。乙同學(xué)將A中產(chǎn)生的氣體通入飽和食鹽水中,有白色固體析出,但該實驗不能證明氣體中含有HCl,結(jié)合化學(xué)用語解釋其原因:      。
          (4)已知:2S2O32- + I2 ="==" S4O62- + 2I-。丙同學(xué)將A中產(chǎn)生的氣體通入蒸餾水中,得到溶液X,進行以下實驗證明氣體中含有HCl。
          I.測定X中溶解的Cl2。取25.00 mL溶液X,加入過量KI溶液,然后用0.04 mol?L-1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2,達滴定終點時消耗Na2S2O3溶液V mL。
          II.測定X中Cl元素總量。另取25.00 mL溶液X,選用適當(dāng)?shù)倪原劑將溶解的Cl2全部還原為Cl-,再用0.10 mol?L-1 AgNO3溶液滴定所得溶液中的Cl-。
          X中的HClO不會影響I的測定結(jié)果,原因是       。
          由I、II 中實驗數(shù)據(jù)可證明A中產(chǎn)生的氣體中含有HCl,則II中消耗0.10 mol?L-1 AgNO3溶液的體積應(yīng)大于       mL(用含V的代數(shù)式表示)。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

           (15分)原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W,四種元素的原子序數(shù)之和為32,在周期表中X是原子半徑最小的元素,Y、Z左右相鄰,Z、W位于同主族。
          (1)X元素符號是            ;
          (2)Z、W形成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性_______>_______(寫化學(xué)式)。
          (3)由X、Y、Z、W四種元素中的三種組成的一種強酸,該強酸的稀溶液能與銅反應(yīng),離子方程式為___________。
          (4)由X、Y、Z、W四種元素組成的一種離子化合物A,已知①1mol A能與足量NaOH濃溶液反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8L氣體。②A能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體,該氣體能與氯水反應(yīng),寫出該氣體與氯水反應(yīng)的離子方程式_____________________。
          (5)由X、Y、Z、W和Fe五種元素組成的相對分子質(zhì)量為392的化合物B,lmolB中含有6mol結(jié)晶水。對化合物B進行如下實驗:
          A.取B的溶液加入過量濃NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生白色沉淀和無色刺激性氣味氣體;過一段時間白色沉淀變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色。
          B.另取B的溶液,加入過量BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,加鹽酸沉淀不溶解。
          ①由實驗a、b推知B溶液中含有的離子為__________________;
          ②B的化學(xué)式為_________________。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題

          (本題共14分)
          硫有多種含氧酸,亞硫酸(H2SO3)、硫酸(H2SO4)、焦硫酸(H2SO4·SO3)、硫代硫酸(H2S2O3)等等,其中硫酸最為重要,在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。在實驗室,濃硫酸是常用的干燥劑。
          完成下列計算:
          (1)焦硫酸(H2SO4·SO3)溶于水,其中的SO3都轉(zhuǎn)化為硫酸。若將445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸,該硫酸的物質(zhì)的量濃度為________mol/。
          (2)若以濃硫酸吸水后生成的H2SO4·H2O計算,250g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸能吸收多少g水?
          (3)硫鐵礦是工業(yè)上制硫酸的主要原料。硫鐵礦氧化焙燒的化學(xué)反應(yīng)如下:
          3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2   4FeS2+11 O2→2Fe2O3+8SO2
          若48mol FeS2完全反應(yīng)耗用氧氣2934.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),計算反應(yīng)產(chǎn)物中Fe3O4與Fe2O3物質(zhì)的量之比。
          (4)用硫化氫制取硫酸,既能充分利用資源又能保護環(huán)境,是一種很有發(fā)展前途的制備硫酸的方法。
          硫化氫體積分?jǐn)?shù)為0.84的混合氣體(H2S、H2O、N2)在空氣中完全燃燒,若空氣過量77%,計算產(chǎn)物氣體中SO2體積分?jǐn)?shù)(水是氣體)。(已知空氣組成:N2體積分?jǐn)?shù)0.79、O2體積分?jǐn)?shù)0.21)

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

          在實驗室中可用下圖所示裝置制取氯酸鉀、次氯酸鈉和探究氯水的性質(zhì)。
          圖中: ①為氯氣發(fā)生裝置;②的試管里盛有15mL 30% KOH 溶液.并置于熱水浴中; ③的試管里盛有15mL 8 % NaOH 溶液.并置于冰水浴中; ④的試管里加有紫色石蕊試液; ⑤為尾氣吸收裝置。

          請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)制取氯氣時,在燒瓶里加入一定量的二氧化錳,通過______(填寫儀器名稱)向燒瓶中加入適量的濃鹽酸。實驗時為了除去氯氣中的氯化氫氣體,可在①與②之間安裝盛有_________(填寫下列編號字母)的凈化裝置。

          A.堿石灰 B.飽和食鹽水 C.濃硫酸 D.飽和碳酸氫鈉溶液
          (2)比較制取氯酸鉀和次氯酸鈉的條件.二者的差異是       。反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后,②的試管中有大量晶體析出。下圖中符合該晶體溶解度曲線的是_______(填寫編號字母);從②的試管中分離出該晶體的方法是         (填寫實驗操作名稱)。

          (3)本實驗中制取次氯酸鈉的離子方程式是:              。
          (4)實驗中可觀察到④的試管里溶液的顏色發(fā)生了如下變化,請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br />
          實驗現(xiàn)象
          原因
          溶液最初從紫色逐漸變?yōu)?u>      色
           
          氯氣與水反應(yīng)生成的H+使石蕊變色
           
          隨后溶液逐漸變?yōu)闊o色
           
          ______________________________________
          然后溶液從無色逐漸變?yōu)?u>      色
           
          _________________________________________

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

          硫化堿法是工業(yè)上制備Na2S2O3的方法之一,反應(yīng)原理為:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2(該反應(yīng)△H>0)。某研究小組在實驗室用硫化堿法制備Na2S2O3·5H2O流程如下。

          (1)吸硫裝置如圖所示。

          ①裝置B的作用是檢驗裝置A中SO2的吸收效率,B中試劑是           ,表明SO2吸收效率低的實驗現(xiàn)象是B中溶液            。
          ②為了使SO2盡可能吸收完全,在不改變A中溶液濃度、體積的條件下,除了及時攪拌反應(yīng)物外,還可采取的合理措施是                 、               。(寫出兩條)
          (2)假設(shè)本實驗所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH,設(shè)計實驗方案進行檢驗。(室溫時CaCO3飽和溶液的pH=10.2)
          限選試劑及儀器:稀硝酸、AgNO3溶液、CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、酚酞溶液、蒸餾水、pH計、燒杯、試管、滴管

          序號
          實驗操作
          預(yù)期現(xiàn)象
          結(jié)論

          取少量樣品于試管中,加入適量蒸餾水,充分振蕩溶解,___________________。
          _______________
          樣品含NaCl

          另取少量樣品于燒杯中,加入適量蒸餾水,充分?jǐn)嚢枞芙,___________________。
          _______________
          樣品含NaOH
           
          (3)Na2S2O3溶液是定量實驗中的常用試劑,測定其濃度的過程如下:準(zhǔn)確稱取a g KIO3(化學(xué)式量:214)固體配成溶液,加入過量KI固體和H2SO4溶液,滴加指示劑,用Na2S2O3溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3溶液的體積為V mL。則c(Na2S2O3)=_________mol·L-1。(只列出算式,不作運算)
          已知:Cr2O72+6I+14H+= 2Cr3++3I2+7H2O     2S2O32+I2=S4O62+2I
          (4)某同學(xué)第一步和第二步的操作都很規(guī)范,第三步滴速太慢,這樣測得的Na2S2O3濃度可能        (填“無影響”、“偏低”或“偏高”),原因是                                 。

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          同步練習(xí)冊答案