【化学──选修2:化学与技术】
以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)依据工艺流程图判断下列说法不正确的是(选填序号字母)___________。
A.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎
B.过量空气能提高SO2的转化率
C.排出的矿渣可供炼铁
D.使用催化剂能提高SO2的化学反应速率和转化率
E.设备I生成的气体经净化的主要目的是防止催化剂中毒
F.热交换器的目的是使SO2的热量传递给SO3,有利于SO2的氧化和SO3的吸收
(2)设备Ⅰ的名称为 ,燃烧黄铁矿的化学方程式为 。
(3)设备Ⅱ为接触室,采用常压而不采用高压的原因是 。在生产中,为提高催化剂效率采取的措施有 。
(4)设备Ⅲ为吸收塔,从顶部喷淋 吸收SO3,得到 ,不用水吸收SO3是为了 。吸收塔中填充有许多瓷管,其作用是 。
(5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的SO2和铵盐。SO2既可作为原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式是 。
高三化学实验题中等难度题
【化学──选修2:化学与技术】
以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)依据工艺流程图判断下列说法不正确的是(选填序号字母)___________。
A.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎
B.过量空气能提高SO2的转化率
C.排出的矿渣可供炼铁
D.使用催化剂能提高SO2的化学反应速率和转化率
E.设备I生成的气体经净化的主要目的是防止催化剂中毒
F.热交换器的目的是使SO2的热量传递给SO3,有利于SO2的氧化和SO3的吸收
(2)设备Ⅰ的名称为 ,燃烧黄铁矿的化学方程式为 。
(3)设备Ⅱ为接触室,采用常压而不采用高压的原因是 。在生产中,为提高催化剂效率采取的措施有 。
(4)设备Ⅲ为吸收塔,从顶部喷淋 吸收SO3,得到 ,不用水吸收SO3是为了 。吸收塔中填充有许多瓷管,其作用是 。
(5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的SO2和铵盐。SO2既可作为原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式是 。
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【化学——选修2:化学与技术】(15分)
以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为________;接触室中发生反应的化学方程式是________。
(2)沸腾炉出来的炉气需要精制,如果不经过精制,对SO2催化氧化的影响是________
(3)硫酸工业是一种易造成多种形式污染的工业,工业上常采用氨—酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理:________;对矿渣的合理利用方法是________。
(4)某工厂用500t 含硫量为48%的黄铁矿制备硫酸,若在沸腾炉中有2%的FeS2损失,在接触室中SO3的产率为96%,则可得到98%的浓硫酸的质量是________t。
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【化学―选修2:化学与技术】以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制取硫酸,其矿渣可用来炼铁。生产工艺示意图如下:
(1)配平煅烧硫铁矿的反应方程式:______FeS2+________O2→_____Fe2O3+______SO2。实际生产中向沸腾炉通入的空气量要大于锻烧硫铁矿所需空气量.其目的是____________________。接触室和热风炉中都装有热交换器,可用反应的余热将通入的气体加热,这样做的好处是_____________________。
(2)生产硫酸时,吸收塔中用98.3%的硫酸吸收而不用水吸收SO3的原因是______________。用含FeS280%的硫铁矿生产硫酸,如果煅烧时有5%的硫损失,SO2转变成SO3的转化率为80%,那么生产98%的浓硫酸3吨,则需要这种硫铁矿___________吨。
(3)CO还原Fe2O3的冶铁过程中,反应物、生成物和温度之间的关系如图所示.
(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四条曲线是四个化学反应平衡时的气相组成对温度作图得到的;A、B、C、D四个区域分别是Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe稳定存在的区域)
①冶炼高炉产生的高炉煤气的主要成分有__________和剩余的CO。
②据图分析,下列说法正确的是________(填字母)。
a.温度低于570 ℃时,Fe2O3还原焙烧的产物中不含FeO
b.温度越高,Fe2O3还原焙烧得到的固体物质组成中Fe元素的质量分数越高
c.Fe2O3还原焙烧过程中及时除去CO2有利于提高Fe的产率
③800℃时,混合气体中CO2体积分数为40%时,Fe2O3用CO还原焙烧反应的化学方程式为____________。
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【化学―选修2:化学与技术】以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制取硫酸,其矿渣可用来炼铁。生产工艺示意图如下:
(1)配平煅烧硫铁矿的反应方程式:______FeS2+________O2→_____Fe2O3+______SO2。实际生产中向沸腾炉通入的空气量要大于锻烧硫铁矿所需空气量.其目的是____________________。
接触室和热风炉中都装有热交换器,可用反应的余热将通入的气体加热,这样做的好处是_____________________。
(2)生产硫酸时,吸收塔中用98.3%的硫酸吸收而不用水吸收SO3的原因是________。
用含FeS280%的硫铁矿生产硫酸,如果煅烧时有5%的硫损失,SO2转变成SO3的转化率为80%,那么生产98%的浓硫酸3吨,则需要这种硫铁矿___________吨。
(3)CO还原Fe2O3的冶铁过程中,反应物、生成物和温度之间的关系如图所示.
(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四条曲线是四个化学反应平衡时的气相组成对温度作图得到的;A、B、C、D四个区域分别是Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe稳定存在的区域)
①冶炼高炉产生的高炉煤气的主要成分有__________和剩余的CO。
②据图分析,下列说法正确的是________(填字母)。
a.温度低于570 ℃时,Fe2O3还原焙烧的产物中不含FeO
b.温度越高,Fe2O3还原焙烧得到的固体物质组成中Fe元素的质量分数越高
c.Fe2O3还原焙烧过程中及时除去CO2有利于提高Fe的产率
③800℃时,混合气体中CO2体积分数为40%时,Fe2O3用CO还原焙烧反应的化学方程式为____________。
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以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在______的郊区(填标号)
A.有丰富黄铁矿资源的城市 B.风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市 D.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)沸腾炉中发生反应的化学方程式为_____,接触室中发生反应的化学方程式是_____。
(3) 在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是_____。
A. 硫铁矿燃烧前要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中反应
B. 从沸腾炉出来的气体要净化,因为炉气中的SO2会与杂质反应
C. SO2氧化成SO3要用催化剂,这样可提高SO2的转化率
D. SO3用98. 3%的浓硫酸来吸收,目的是为了防止形成酸雾,以提髙SO3吸收效率
(4) 下表是压强对SO2平衡转化率的影响
对于SO2转化SO3的反应,增大压强可使转化率______________,但在实际工业生产中常采用常压条件,理由是________________________________。
(5)某工厂用500t含硫量为48%的黄铁矿制备硫酸,若在沸腾炉中有2%的FeS2损失,在接触室中SO3的产率为96%,则可得到98%的浓硫酸的质量是_____t。
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【化学与技术】
以黄铁矿为原料(主要成分是FeS2)为原料,生产硫酸的简要流程图如下:
(1)写出流程图中一种氧化物的名称 ________________________________________________________________________________。
(2)将黄铁矿粉碎,目的是 ________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)流程中SO2转化为SO3的化学方程式为________________________________________________________________________________ 。
(4)炉渣(Fe2O3)在工业上可用来________________________________________________________________________________________________ 。
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[化学──选修2 :化学与技术](15分)工业上以黄铁矿(FeS2)为原料,采用接触法生产硫酸的流程图如下。
(1)黄铁矿在沸腾炉中反应的化学方程式为 。
(2)为充分利用反应放出的热量,接触室中应安装 (填“设备Ⅰ ”的名称)。
(3)原料气在一定条件下通入接触室中,测量各截面过程气体流中各种气体的物质的量的百分含量如下,则该过程中SO2的平衡转化率为 (精确到 0. l )。
(4)在吸收塔中将SO3转化成硫酸,使用98.3 %的硫酸从上方喷淋,而不使用水的理由是 。吸收塔中填充有许多瓷管,其作用是 。
(5)尾气中常含有N2、O2 、SO2、微量的SO3等。为了综合利用尾气,可将其通人氨水中,再按一定比例加人碳酸氢铵,降低温度析出含结晶水的晶体。已知该结晶水合物的相对分子质量为134 , 则其化学式为 。
(6)能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是 (填标号)。
A.NaOH溶液、酚酞试液 B.KMnO4溶液、稀H2SO4
C.碘水、淀粉溶液 D.氨水、酚酞试液
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[化学—化学与技术]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)焙烧硫铁矿的主要方程式为 。
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是提高铁元素的浸出率、 。
(3)通氯气氧化后时,发生的主要反应的离子方为 ;
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) 。
(4)在氧化过程中,如何检验铁元素全部以Fe3+形式存在:
(5)如果将氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)放在坩埚中加热灼烧,最后得到的固体为 。
(6)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= ;工业在接触法制硫酸的生产中,采取下列哪些措施有利于提高SO2转化率 。
①V2O5作催化剂 ②通入过量O2 ③SO2、O2进行二次氧化 ④通入过量SO2
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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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以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整
4________+11
(2)接触室中发生反应的化学方程式是。
(3)依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母)________。
a. 为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎
b. 过量空气能提高的转化率
c. 使用催化剂能提高的反应速率和转化率
d. 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(4)每160g气体与化合放出260.6kJ的热量,该反应的热化学方程是________。
(5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的和铵盐。
①既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的。吸收的离子方程式是________。
② 为测定该铵盐中氮元素的质量分数,将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的溶液中,沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸增加的质量。
部分测定结果;
铵盐质量为10.00g和20.00g 时,浓硫酸增加的质量相同;铵盐质量为30.00g时,浓硫酸增加的质量为0.68g;铵盐质量为40.00g时,浓硫酸的质量不变。
计算:该铵盐中氮元素的质量分数是________%; 若铵盐质量为15.00g。 浓硫酸增加的质量为________。 (计算结果保留两位小数)
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