硫酸是一种重要的化工原料。接触法生产的硫酸产品有98%的硫酸、20%的发烟硫酸(H2SO4和SO3的混合物,其中SO3的质量分数为0.2)。
完成下列计算:
(1)若不计生产过程的损耗,__________m3 SO2(折合成标准状况)经充分转化、吸收,可产出1吨 98%的硫酸(密度为1.84g/mL)。若98%的硫酸可表示为SO3•H2O,20%的发烟硫酸可表示为SO3•aH2O,则a的值为 ___________(用分数表示)。
(2)铝和铝的化合物在社会生产和人类生活中也有着重要的作用。现有甲、乙两瓶无色溶液,已知它们可能是Na[Al(OH)4]溶液和H2SO4溶液。现经实验获得如下数据:
(已知:2Na[Al(OH)4]+H2SO4→2Al(OH)3↓+Na2SO4+2H2O)
组别 | 甲(mL) | 乙(mL) | 沉淀的物质的量(mol) |
① | 140 | 10 | 0.02 |
② | 10 | 140 | 0.02 |
③ | 20 | 560 | 0.04 |
请通过必要的计算推断过程回答:乙溶液中的溶质是什么________?其物质的量浓度为多少________?
高三化学计算题困难题
硫酸是一种重要的化工原料。接触法生产的硫酸产品有98%的硫酸、20%的发烟硫酸(H2SO4和SO3的混合物,其中SO3的质量分数为0.2)。
完成下列计算:
(1)若不计生产过程的损耗,__________m3 SO2(折合成标准状况)经充分转化、吸收,可产出1吨 98%的硫酸(密度为1.84g/mL)。若98%的硫酸可表示为SO3•H2O,20%的发烟硫酸可表示为SO3•aH2O,则a的值为 ___________(用分数表示)。
(2)铝和铝的化合物在社会生产和人类生活中也有着重要的作用。现有甲、乙两瓶无色溶液,已知它们可能是Na[Al(OH)4]溶液和H2SO4溶液。现经实验获得如下数据:
(已知:2Na[Al(OH)4]+H2SO4→2Al(OH)3↓+Na2SO4+2H2O)
组别 | 甲(mL) | 乙(mL) | 沉淀的物质的量(mol) |
① | 140 | 10 | 0.02 |
② | 10 | 140 | 0.02 |
③ | 20 | 560 | 0.04 |
请通过必要的计算推断过程回答:乙溶液中的溶质是什么________?其物质的量浓度为多少________?
高三化学计算题困难题查看答案及解析
硫酸是重要的化工原料,我国主要采用接触法生产硫酸,主要过程如下:
FeS2 SO2 SO3 H2SO4
回答下列问题:
(1)基态V原子的电子排布式为________,基态Fe原子核外未成对电子数为______。
(2)组成H2SO4的元素中,电负性由大到小的顺序是________,SO2分子的VSEPR模型为________。
(3)固态SO3能以无限长链形式存在(如图所示)。其中S原子的杂化形式为______。长链结构中,连接2个S原子的O原子称为桥氧,连接1个S原子的O原子称为端基氧,则与S原子形成化学键键长更大的是________(填“桥氧”或“端基氧”),原因是______________。
(4)绿矾是一种重要的硫酸盐,其组成可写成 [Fe(H2O)6]2+[SO4(H2O)]2-,水合阴离子中H2O通过氢键与SO42- 中的O原子相联结,按图示画出含氢键的水合阴离子:______________。
(5)一种含Fe、Cu、S三种元素的矿物晶胞如图所示,属于四方晶系(晶胞底面为正方形)。S2-的配位数为______。若晶胞的底面边长为a pm,高为b pm,晶体密度为ρ g/cm3,则阿伏加德罗常数可表示为____________(写出表达式)。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
(共16分)硫有多种含氧酸,亚硫酸(H2SO3)、硫酸(H2SO4)、焦硫酸(H2SO4·SO3)、硫代硫酸(H2S2O3)等等,在工业上有广泛的应用。它们对应的钠盐同样也是重要的化工产品。
(一)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革的还原剂,它受热、遇酸易分解。工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置(略去部分加持仪器)模拟生成过程。
烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)= Na2SO3(aq)+H2S(aq) (Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)= 3S(s)+2H2O(l) (Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq) (Ⅲ)
(1)烧瓶A中发生反应的离子方程式为:_______________________________。
装置D的作用是 。
(2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择 。
a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液
(3)反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有 。
a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶
(4)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入SO2不能过量,原因是__________________。
(二)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(5)证明NaHSO3溶液中HSO3- 的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是 (填序号)。
a.测定溶液的pH
b.加入Ba(OH)2溶液
c.加入盐酸
d.加入品红溶液
e.用蓝色石蕊试纸检测
(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI)
①按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为 g·L-1。
②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测得结果 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
其原因是 (用化学方程式表示)
高三化学实验题极难题查看答案及解析
(共16分)硫有多种含氧酸,亚硫酸(H2SO3)、硫酸(H2SO4)、焦硫酸(H2SO4·SO3)、硫代硫酸(H2S2O3)等等,在工业上有广泛的应用。它们对应的钠盐同样也是重要的化工产品。
(一).硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革的还原剂,它受热、遇酸易分解。工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置(略去部分加持仪器)模拟生成过程。
烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)= Na2SO3(aq)+H2S(aq) (Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)= 3S(s)+2H2O(l) (Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq) (Ⅲ)
(1)烧瓶A中发生反应的离子方程式为:_______________________________。
装置D的作用是 。
(2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择 。
a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液
(3)反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有 。
a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶
(4)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入SO2不能过量,原因是__________________。
(二)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(5)证明NaHSO3溶液中HSO3- 的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是 (填序号)。
a.测定溶液的pH
b.加入Ba(OH)2溶液
c.加入盐酸
d.加入品红溶液
e.用蓝色石蕊试纸检测
(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI)
①按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为 g·L-1。
②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测得结果 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
其原因是 (用化学方程式表示)
高三化学实验题极难题查看答案及解析
硫酸是重要的化工生产原料,工业上常用硫铁矿焙烧生成SO2,SO2氧化到SO3,再用98.3%左右的浓硫酸吸收SO3得到“发烟”硫酸(H2SO4·SO3)。最后用制得的“发烟”硫酸配制各种不同浓度的硫酸用于工业生产。
完成下列计算:
(1)1kg98%的浓硫酸吸收SO3后,可生产___kg“发烟”硫酸。
(2)“发烟”硫酸(H2SO4·SO3)溶于水,其中SO3都转化为硫酸。若将890g“发烟”硫酸溶于水配成4.00L硫酸,该硫酸的物质的量浓度为___mol/L。
(3)硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下:3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO24FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2
①1吨含FeS280%的硫铁矿,理论上可生产多少吨98%的浓硫酸__?
②若24molFeS2完全反应耗用氧气1467.2L(标准状况),计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比___。
(4)用硫化氢制取硫酸,既能充分利用资源又能保护环境,是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。硫化氢与水蒸气的混合气体在空气中完全燃烧,再经过催化氧化冷却制得了98%的浓硫酸(整个过程中SO2损失2%,不补充水不损失水)求硫化氢在混合气中的体积分数___。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
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?
高三化学计算题中等难度题查看答案及解析
硫酸是基础化工的重要产品,硫酸的消费量可作为衡量一个国家工业发展水平的标志。生产硫酸的主要反应为:SO2(g)+ O2(g)SO3(g)。
(1)恒温恒容下,平衡体系中SO3的体积分数[ϕ(SO3)]和y与SO2、O2的物质的量之比[n(SO2)/n(O2)]的关系如图:
则b点n(SO2)/n(O2)=______;y为_______(填编号)。
A.平衡常数 B.SO3的平衡产率
C.O2的平衡转化率 D.SO2的平衡转化率
(2)Kp是以各气体平衡分压代替浓度平衡常数Kc中各气体的浓度的平衡常数。在400~650 ℃时,Kp与温度(T/K)的关系为lgKp= —4.6455,则在此条件下SO2转化为SO3反应的△H_______(填“>0”或“<0”)。
(3)①该反应的催化剂为V2O5,其催化反应过程为:
SO2+V2O5SO3+V2O4 K1
O2+V2O4V2O5 K2
则在相同温度下2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数K=______(以含K1、K2的代数式表示)。
②V2O5加快反应速率的原因是_____________________________,其催化活性与温度的关系如图(左)。
(4)在7.0% SO2、11% O2、82% N2时,SO2平衡转化率与温度、压强的关系如下图(右):则460℃、1.0 atm下,SO2(g)+ O2(g)SO3(g)的Kp=____________ (各气体的分压=总压×各气体的体积分数)。
(5)压强通常采用常压的原因是______________________________________,综合第(3)、(4)题图给信息,工业生产最适宜的温度范围400℃-500℃,你认为最主要的原因是___________。
A.原料转化率最大
B.已达到反应装置所能承受的最高温度
C.催化剂的活性最高
高三化学简答题困难题查看答案及解析
硫酸是基础化工的重要产品,硫酸的消费量可作为衡量一个国家工业发展水平的标志。生产硫酸的主要反应为:SO2(g)+ O2(g)SO3(g)。
(1)恒温恒容下,平衡体系中SO3的体积分数[ϕ(SO3)]和y与SO2、O2的物质的量之比[n(SO2)/n(O2)]的关系如图:
则b点n(SO2)/n(O2)=______;y为_______(填编号)。
A.平衡常数 B.SO3的平衡产率
C.O2的平衡转化率 D.SO2的平衡转化率
(2)Kp是以各气体平衡分压代替浓度平衡常数Kc中各气体的浓度的平衡常数。在400~650 ℃时,Kp与温度(T/K)的关系为lgKp= —4.6455,则在此条件下SO2转化为SO3反应的△H_______(填“>0”或“<0”)。
(3)①该反应的催化剂为V2O5,其催化反应过程为:
SO2+V2O5SO3+V2O4 K1
O2+V2O4V2O5 K2
则在相同温度下2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数K=______(以含K1、K2的代数式表示)。
②V2O5加快反应速率的原因是_____________________________,其催化活性与温度的关系如图(左)。
(4)在7.0% SO2、11% O2、82% N2时,SO2平衡转化率与温度、压强的关系如下图(右):则460℃、1.0 atm下,SO2(g)+ O2(g)SO3(g)的Kp=____________ (各气体的分压=总压×各气体的体积分数)。
(5)压强通常采用常压的原因是______________________________________,综合第(3)、(4)题图给信息,工业生产最适宜的温度范围400℃-500℃,你认为最主要的原因是___________。
A.原料转化率最大
B.已达到反应装置所能承受的最高温度
C.催化剂的活性最高
高三化学简答题困难题查看答案及解析
硫酸是基础化工的重要产品,硫酸的消费量可作为衡量一个国家工业发展水平的标志。生产硫酸的主要反应为: SO2(g)+ 1/2O2(g)SO3(g)
(1)恒温恒容下,平衡体系中SO3的体积分数[φ(SO3)]和y与SO2、O2的物质的量之比[n(SO2)/n(O2)]的关系如图1:则b点n(SO2)/n(O2)=_________;y为_________(填编号)。
A.平衡常数 B.SO3的平衡产率 C.O2的平衡转化率 D.SO2的平衡转化率
(2 Kp是以各气体平衡分压代替浓度平衡常数Kc中各气体的浓度的平衡常数。在400-650℃时,Kp与温度(TK)的关系为,则在此条件下SO2转化为SO3反应的△H_________(填“>0”或“<0”)。
(3)①该反应的催化剂为V2O5,其催化反应过程为:
SO2+ V2O5SO3+V2O4 K1
1/2 O2+V2O4 V2O5 K2
则在相同温度下2SO2(g)+ O2 (g) 2SO3 (g)的平衡常数K=________(以含K1、K2的代数式表示)。
②V2O5加快反应速率的原因是___________,其催化活性与温度的关系如右图2:
(4)在7.0% SO2、11% O2、82% N2(数值均为气体体积分数)时,SO2平衡转化率与温度、压强的关系如图3,则列式计算460℃、1.0 atm下,SO2 (g)+l/2 O2 (g) SO3 (g)的Kp=_________(己知:各气体的分压=总压×各气体的体积分数)。
(5)综合第(3)、(4)题图给信息,工业生产最适宜的温度范围为____________,压强通常采用常压的原因是_________。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
(18分)硫酸是化学工业最重要的产品之一,工业制法如下。
(1)生产硫酸最古老的方法是以绿矾为原料,在蒸馏釜中煅烧。反应的化学方程式为:2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2+SO3↑+14H2O。其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝便得到硫酸。用如图所示装置模拟用绿矾制硫酸的实验,并检验生成的硫酸和二氧化硫(加热装置已略去)。其中b为干燥的试管。
①试管b中得到的主要产物是________,检验该产物的方法是(结合离子方程式简要说明)。
②为检验反应的另一种生成物,试管c中应加入的试剂是________,简述相应的实验现象及结论________。
③ 所得硫酸的理论浓度(溶质的质量分数)为________。
(2)目前,我国采用“接触法”制硫酸,生产设备如图所示:
①图中设备A的名称是________,a、b两处所含气体的化学式分别为、________。
②有关接触法制硫酸的下列说法中,不正确的是________。
A. 二氧化硫的接触氧化在合成塔中发生
B.吸收塔得到的硫酸浓度为98%
C.煅烧含硫48%的黄铁矿时,若FeS2损失了2%,则S损失4%
D. B装置中反应的条件之一为较高温度是为了提高SO2的转化率
(3)随着化学工业的发展,“接触法”全面替代了“绿矾热分解法”,请你从综合效益的角度指出“接触法”制硫酸的优势:① 生产成本低、② 原料易得、③________、④________、⑤________、⑥________(可不填满)。
高三化学实验题简单题查看答案及解析