工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸...

工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品。请按要求回答下列问题：

(1)将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：__________________、__________________。

(2)在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中，按一 定比例加入氨水或碳酸氢铵，此时溶液的温度会自行降低，并析出晶体。①导致溶液温度降低的原因可能是______________；②析出的晶体可用于造纸工业，也可用于照相用显影液的生产。已知该结晶水合物的相对分子质量为134，则其化学式为______________。

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工业上以黄铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2等对环境有较大影响的有害气体。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是

A．NaOH溶液、酚酞试液　　　　　　　　 B．石灰水、石蕊试液

C．碘水、淀粉溶液　　　　　　　　　　　　 D．氨水、酚酞试液

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(9分)工业上以黄铁矿为原料生产硫酸，其中重要的一步是催化氧化(生产中保持恒温恒容条件)：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)  △H＝－196.6 kJ·mol^－1

(1)生产中为提高反应速率和SO₂的转化率，下列措施可行的是。

A．向装置中充入O₂              B．升高温度

C．向装置中充入N₂              D．向装置中充入过量的SO₂

(2)恒温恒压，通入3mol SO₂ 和2mol O₂ 及固体催化剂，平衡时容器内气体体积为起始时的90%。保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质的量改为 5mol SO₂(g)、3.5 mol O₂(g)、1mol SO₃(g)，下列说法正确的是________

A．第一次平衡时反应放出的热量为294.9kJ

B．两次平衡SO₂的转化率相等

C．两次平衡时的O₂体积分数相等

D．第二次平衡时SO₃的体积分数等于2/9

(3)500 ℃时将10 mol SO₂和5.0 mol O₂置于体积为1Ｌ的恒容密闭容器中，SO₂转化为SO₃的平衡转化率为0.95。则500℃时的平衡常数K=。

(4)550 ℃，A、B表示不同压强下的平衡转化率(如图)，通常工业生产中采用常压的原因是 ，

并比较不同压强下的平衡常数：K(0.10 MPa)________K(1.0 MPa)。

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工业生产需要大量原料，消耗大量能源，在得到所需产品同时产生了大量废气、废水、废渣。某工厂排放的废水中含有Cu2＋、Fe2＋、Hg2＋、H＋等离子，某化学小组为了充分利用资源和保护环境，准备回收废水中的铜和汞，同时得到绿矾。他们设计了如下实验方案：

（1）现有仪器：酒精灯、玻璃棒、坩埚、蒸发皿、蒸馏烧瓶、烧杯、铁架台等，完成步骤Ⅳ的实验操作还需要选择的玻璃仪器是__________设计简单实验检验绿矾是否变质，简述你的操作：__________。

（2）步骤Ⅰ中加入过量铁粉的目的是__________，步骤Ⅱ中__________(填“能”或“不能”)用盐酸代替硫酸。

（3）步骤V利用氧化铜制取铜有如下四种方案：

方案甲：利用氢气还原氧化铜；

方案乙：利用一氧化碳还原氧化铜；

方案丙：利用炭粉还原氧化铜；

方案丁：先将氧化铜溶于稀硫酸，然后加入过量的铁粉、过滤，再将滤渣溶于过量的稀硫酸，再过滤、洗涤、烘干。

从安全角度考虑，方案__________不好；从产品纯度考虑，方案__________不好。

（4）写出步骤Ⅱ中涉及反应的离子方程式：__________；步骤Ⅳ得到绿矾的操作蒸发浓缩__________、__________。

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为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如图简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（含Fe2O3．SiO2．Al2O3等）转变成重要的工业原料FeSO4（反应条件略）

活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考虑其它反应，请回答下列问题：

（1）第1步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是_____　　　　　　　　　　 _____．

（2）检验第II步中Fe3+是否完全还原，应选择__________（填字母编号）．

A．KMnO4溶液　　　　 B．KSCN溶液　　　 C．KCl溶液 　　　　　 D． KOH

（3）第III步加FeCO3调溶液pH=6时，利用相关数据计算，（已知Ksp Al（OH）3=1.9×10﹣33，当离子浓度小于1×10﹣5mol•L﹣1时，可认为沉淀完全）判断Al3+_______（填“是”或“否”）能沉淀完全。

（4）FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料．

已知25℃，101kPa时：4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=﹣1648kJ/mol

C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393kJ/mol

2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=﹣1480kJ/mol

FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是__________．

（5）FeSO4溶液在加热浓缩结晶时要注意_________________________________,FeSO4在一定条件下可制得FeS2（二硫化亚铁）纳米材料，该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正极反应式是__________．

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为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。

活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe2(S04)3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考虑其它反应，请回答下列问题：

（1）第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是______________________________；

（2）检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原，应选择_________(填字母编号)．

A．KMnO4溶液　 　　 B．K3[Fe(CN)6]溶液 　　 　 C．KSCN溶液

（3）第Ⅲ步加FeCO3调溶液PH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH到5.2，此时Fe2+不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽，通入空气引起溶液pH降低的原因是______________________________；

（4）假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3，其含量为50%．将akg质量分数为b%的硫酸加入到ckg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其它杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性，所残留的硫酸忽略不计，按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO3 _____________kg。

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二氧化硫的催化氧化反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业制硫酸的重要反应之一。下列说法错误的是

A. 煅烧硫铁矿(主要成分FeS2)可获得SO2，将矿石粉碎成细小颗粒可以提高反应的转化率

B. 已知该催化氧化反应K(300℃)>K(350℃)，则该反应正向是放热反应

C. 该反应加入催化剂是为了加快反应速率

D. 保持温度不变，平衡后增大O2的浓度，该反应的平衡常数K不变

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工业制硫酸生产流程如下图：

催化室的反应为：2SO2+O22SO3　 △H<0

（1）在沸腾炉中，需要将黄铁矿粉碎的目的是　　 　　　　 。

（2）在催化反应室，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有　　 　　　　 　 。（填写编号）

a．减少压强　　　　 b．升高温度　　　　 c．不断补充空气　　　　 d．及时分离出SO3

（3）在450℃、常压和钒催化条件下，在容积为VL的恒容容器中加入2n molSO2和n molO2

判断反应达到平衡状态的标志是　　 　　　　 　　 。（填写编号）

a．SO2和SO3浓度相等　　　　　　 　 b．SO2百分含量保持不变

c．容器中气体的压强不变　　　 　 d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等

（4）图1、2表示该SO2和O2的反应在时刻t1达到平衡、在时刻t2因改变某个条件而发生变化的情况：

① 图1中时刻t2发生改变的条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

② 图2中时刻t2发生改变的条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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Na2SO3应用广泛。利用工业废碱渣（主要成分Na2CO3）吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的成本低，优势明显，其流程如下。

（1）举例说明向大气中排放SO2导致的环境问题：_________。

（2）下图为吸收塔中Na2CO3溶液与SO2反应过程中溶液组成变化。则初期反应（图中A点以前）的离子方程式是_________。

（3）中和器中发生的主要反应的化学方程式是_________。

（4）为了降低由中和器所得溶液中Na2SO3的溶解度，从而提高结晶产率，中和器中加入的NaOH是过量的。

①请结合Na2SO3的溶解平衡解释NaOH过量的原因_________。

②结晶时应选择的最佳操作是_________（选填字母）。

A．95~100℃加热蒸发，直至蒸干

B．维持95~100℃蒸发浓缩至有大量晶体析出

C．95~100℃加热浓缩，冷却至室温结晶

（5）为检验Na2SO3成品中是否含少量Na2SO4，需选用的试剂是_________、_________。

（6）KIO3滴定法可测定成品中Na2SO3的含量：室温下将0.1260g 成品溶于水并加入淀粉做指示剂，再用酸性KIO3标准溶液（x mol/L）进行滴定至溶液恰好由无色变为蓝色，消耗KIO3标准溶液体积为y mL。

①滴定终点前反应的离子方程式是：IO3-+SO32- =_______ +_______（将方程式补充完整）。

②成品中Na2SO3（M = 126 g/mol）的质量分数是_________。

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有关接触法制硫酸的叙述不正确的是（　　）。

A．硫磺和硫铁矿均可作为生产原料

B．将矿石粉碎，是为了提高矿石的利用率

C．反应中通入过量的空气是为了提高FeS2和SO2的转化率

D．从吸收塔出来的硫酸经浓缩后可以变成发烟硫酸

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