用含FeS2 84％的硫铁矿生产硫酸．硫铁矿煅烧时有4％的硫元素损失而混入炉渣，SO2转化...

用含FeS₂ 84％的硫铁矿生产硫酸．硫铁矿煅烧时有4％的硫元素损失而混入炉渣，SO₂转化为SO₃的转化率为95％，SO₃的吸收率为98.5％，求2吨硫铁矿可生产98％的浓H₂SO₄多少吨？

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以黄铁矿为原料，用接触法制硫酸。黄铁矿煅烧时FeS₂的利用率为90%，SO₂的转化率为95%， SO₃吸收为H₂SO₄时的损耗率为2%，。现有含70% FeS₂的黄铁矿1 t，可生产98%的硫酸多少t?

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含FeS₂80%的硫铁矿，煅烧时损失硫5%，SO₂氧化成SO₃时利用率为98%，问生产1 t 98%的硫酸，需要这种硫铁矿多少t？

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（15分）【化学——选修2：化学与技术】

（一）硫酸厂常用煅烧黄铁矿(FeS2)来制取硫酸。

（1）煅烧黄铁矿的主要化学方程式为　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）SO2和O2的反应为　2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g），该反应在体积不变的密闭容器中进行，则下列　　　　　　 （填序号）可作为反应达到平衡的判断依据。

A．v正(SO2)=v正(SO3)　　　　

B．各组分的体积分数不再变化　　

C．反应体系的温度不再变化　　

D．混合气体的平均相对分子质量不再变化

E．混合气体的密度不再变化

（3）热交换器是实现冷热交换的装置，化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的。试分析气、液热交换时通常使用的仪器是________________________。（写名称）

（4）硫酸工业所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2，微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的试剂是___________________。（填序号）

A.NaOH溶液、酚酞试液　　　　　　　　　 B.KMnO4溶液、稀硫酸

C. 氨水、酚酞试液　　　　　　　　　　　　 D.碘水、淀粉溶液

（二）实验室常用硫酸厂的烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)来制备绿矾（FeSO4·7H2O）。

其中测定绿矾产品中FeSO4·7H2O含量的实验步骤为：

a．称取5.2 g产品，溶解，配成250 mL溶液

b．量取25.00 ml待测液于锥形瓶中

c．用硫酸酸化的0. 01 mol/LKMnO4 溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积35.00 mL。

据此，请分析：

（1）滴定时反应的离子方程式为（完成并配平离子反应方程式）。

（2）滴定达到终点的标志是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）产品中FeSO4·7H2O的质量分数为　　　　　　　　　 。

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(15分)硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS₂)来制取硫酸，实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂)制备绿矾．

⑴SO₂和O₂反应制取SO₃的反应原理为：2SO₂+O₂2SO₃，在一密闭容器中一定时间内达到平衡．

①该反应的平衡常数表达式为：________．

②该反应达到平衡状态的标志是________．

A．v(SO₂)=v(SO₃)        B．混合物的平均相对分子质量不变

C．混合气体质量不变    D．各组分的体积分数不变

⑵某科研单位利用原电池原理，用SO₂和O₂来制备硫酸，装置如图，电极为多孔的材料能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．

①B电极的电极反应式为________；

②溶液中H⁺的移动方向由________极到________极；(用A、B表示)

⑶测定绿矾产品中含量的实验步骤：

a．称取5.7 g产品，溶解，配成250 mL溶液

b．量取25 mL待测液于锥形瓶中

c．用硫酸酸化的0.01 mol/L KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积40 mL

根据上述步骤回答下列问题：

①滴定时发生反应的离子方程式为(完成并配平离子反应方程式)．

________Fe²⁺+________+ ________ ________——________Fe³⁺+________Mn²⁺+________ ________

②用硫酸酸化的KMnO₄滴定终点的标志是________．

③计算上述产品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为 ．

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硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS₂)制取硫酸，实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂制备绿矾。

（一）SO₂和O₂反应制取的反应原理为：2SO₂＋O₂2SO₃，在一密闭容器中一定时间内达到平衡。

（1）该反应的平衡常数表达式为______。

（2）该反应达到平衡状态的标志是______。

A．v(SO₂)=v(SO₃)                 B．混合物的平均相对分子质量不变

C．混合气体质量不变             D．各组分的体积分数不变

（二）某科研单位利用原电池原理，用SO₂和O₂制备硫酸，装置如图，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。

（3）B电极的电极反应式为______；溶液中H^＋的移动方向由______极到______极；电池总反应式为______。

（三）利用烧渣制绿矾的过程如下

测定绿矾产品中含量的实验步骤：

a．称取5.7 g产品，溶解，配成250 mL。溶液。

b．量取25 ml。待测液于锥形瓶中。

c．用硫酸酸化的0. 01 mol/LKMnO₄ 溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积40 mL。根据上述步骤同答下列问题。

（4）滴定时发生反应的离子方程式为（完成并配平离子反应方程式）。

（5）用硫酸酸化的KMnO₄滴定终点的标志是

（6）计算上述产品中的FeSO₄.7H₂O质量分数为______。

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在接触法制硫酸的工业生产中，下列生产操作及其原因解释二者都正确的是（   ）

A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为块状硫铁矿不能燃烧

B．SO₂氧化为SO₃时需要高压，这样可以提高SO₂的转化率

C．SO₂氧化为SO₃时需要使用催化剂，这样可以提高SO₂的转化率

D．用98.3%的浓H₂SO₄吸收SO₃，可以防止形成酸雾阻碍SO₃的吸收

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（13分）氯化铁是一种重要的化学试剂和化工原料，工业上以黄铁矿（主要成分为FeS2）为原料在制备硫酸的同时，利用其煅烧后炉渣的主要成分Fe2O3可制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O），其工艺流程如下（杂质不参与反应）：

回答下列问题：

（1）高温煅烧时，黄铁矿要粉碎成细小的颗粒,其目的是　　　　　　　　　　　　　 。

（2）黄铁矿高温煅烧时发生反应的化学方程式 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是　　　　　　　　 、　　　　　 。

（4）系列操作包括:蒸发浓缩、　　　　 　　 、　　　　　 、洗涤等。蒸发与过滤时玻璃棒的作用分别是：　　　　　　　 、　　　　　　　　 。

（5）取a g黄铁矿，按上述流程制得FeCl3·6H2O晶体，将该晶体溶于水，再将所得溶液蒸干、灼烧，得到b g固体产物（整个过程中的损耗忽略不计），黄铁矿的纯度为　　　 （用含a、b的表达式表示）。

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（15分）以硫铁矿（主要成分为FeS₂）为原料制备氯化铁晶体（FeCl₃·6H₂O）的工艺流程如下：　

回答下列问题：

（1）在一定条件下，SO₂转化为SO₃的反应为2SO₂（g）＋O₂（g） 2SO₃（g），该反应的平衡常数表达式为K＝________；过量的SO₂与NaOH溶液反应的化学方程式为____________________________。

（2） 酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是______________．______________。

（3） 通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为________________________；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为____________（写化学式）。

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（12分）以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式为K= 　　　　　　 ；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为　　　　　　　

（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是　　　　　　　　　 、　　　　　　　　　　　 。

（3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为 　　　　　　　　　　　 （写化学式）。

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