工业上用含80% FeS2的硫铁矿制取硫代硫酸钠,涉及到的化学反应如下(杂质不与O2、盐酸反应):
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 ①
FeS2+2HCl→ FeCl2+H2S↑+S↓ ②
2H2S+SO2→ 3S+2H2O ③
2NaOH+SO2→Na2SO3 +H2O ④
Na2SO3+SNa2S2O3 ⑤
通过分析上述反应,进行计算:
(1)若在某密闭容器中加入150 g上述硫铁矿,并通入10 mol含氧气体积分数为0.4的富氧空气,按反应①充分反应后得到的气体中SO2的体积分数为__________(计算结果保留3位小数)。
(2)若以上各步反应的转化率均为100%,则150 g上述硫铁矿理论上最多可制得Na2S2O3___ g。
(3)若NaOH溶液吸收SO2的吸收率为90%,其它反应的转化率均为100%,则150 g上述硫铁矿最多可制得Na2S2O3多少g(写出计算过程,计算结果保留1位小数)?
(4)若反应②、④的转化率为90%,其它反应的转化率均为100%,要制得Na2S2O3最多,则原料中FeS2在反应①和②中的理论质量配比为多少(写出计算过程,计算结果保留3位小数)?
高三化学计算题困难题
工业上用含80% FeS2的硫铁矿制取硫代硫酸钠,涉及到的化学反应如下(杂质不与O2、盐酸反应):
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 ①
FeS2+2HCl→ FeCl2+H2S↑+S↓ ②
2H2S+SO2→ 3S+2H2O ③
2NaOH+SO2→Na2SO3 +H2O ④
Na2SO3+SNa2S2O3 ⑤
通过分析上述反应,进行计算:
(1)若在某密闭容器中加入150 g上述硫铁矿,并通入10 mol含氧气体积分数为0.4的富氧空气,按反应①充分反应后得到的气体中SO2的体积分数为__________(计算结果保留3位小数)。
(2)若以上各步反应的转化率均为100%,则150 g上述硫铁矿理论上最多可制得Na2S2O3___ g。
(3)若NaOH溶液吸收SO2的吸收率为90%,其它反应的转化率均为100%,则150 g上述硫铁矿最多可制得Na2S2O3多少g(写出计算过程,计算结果保留1位小数)?
(4)若反应②、④的转化率为90%,其它反应的转化率均为100%,要制得Na2S2O3最多,则原料中FeS2在反应①和②中的理论质量配比为多少(写出计算过程,计算结果保留3位小数)?
高三化学计算题困难题查看答案及解析
黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对某黄铁矿石(主要 成分为FeS2)进行硫元素含量测定的实验探究及工业生产硫酸的探究。
I .将m1,g该黄铁矿样品(杂质中不含硫和铁)放入如下图所示装置(夹持和加热装置 省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为:4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
II反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理
(1)I中,乙瓶内发生反应的离子方程式有____________、__________。
(2)II中,所加H2O2溶液需足量的理由是____________________________
(3)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为____________________________
(4)简述在催化反应室中设置热交换器的目的:______________。
(5)工业生产中常用氨——硫酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染、废物利用的目的,用 两个化学方程式表示其反应原理_______________、______________
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
(16分)黄铁矿是工业上制取硫酸的主要原料,其主要成分为FeS2,含少量杂质(杂质不含S元素,且高温下不反应)。某化学兴趣小组用下列装置测定黄铁矿中硫元素的质量分数。
称取2.0g研细的黄铁矿样品,将样品放入石英管中,缓慢鼓入空气,再加热石英管至800~850℃;锥形瓶中盛装100 mL 0.2mol/L酸性KMnO4溶液用于吸收SO2(忽略SO2、H2SO3与氧气反应);反应结束后,每次从锥形瓶中取出25.00 mL溶液,用0.23mol/L标准H2C2O4溶液滴定,重复三次。
已知:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
请回答下列问题:
(1)连接好装置,检查装置气密性的操作是 。
(2)通入空气的作用是 。
(3)若实验过程中鼓入空气的速率过快,则测得的硫元素的质量分数 。(填“偏高”、“偏低”或“不变”)
(4)滴定时,应选择下图中的 (填字母序号)盛装标准H2C2O4溶液,根据 现象来判断滴定已经达到终点。
(5)滴定过程中发生反应的离子方程式是 。
(6)如果黄铁矿中的硫全部转化为SO2,且被酸性KMnO4溶液完全吸收,滴定操作中,平均耗用0.23mol/L标准H2C2O4溶液21.73mL,则黄铁矿样品中硫元素的质量分数是 。(保留到小数点后1位)
高三化学实验题极难题查看答案及解析
黄铁矿是工业上制取硫酸的主要原料,其主要成分为FeS2,含少量杂质(杂质不含S元素,且高温下不反应)。某化学兴趣小组用下列装置测定黄铁矿中硫元素的质量分数。
称取2.0g研细的黄铁矿样品,将样品放入石英管中,缓慢鼓入空气,再加热石英管至800~850℃;锥形瓶中盛装100 mL 0.2mol/L酸性KMnO4溶液用于吸收SO2(忽略SO2、H2SO3与氧气反应);反应结束后,每次从锥形瓶中取出25.00 mL溶液,用0.23mol/L标准H2C2O4溶液滴定,重复三次。
已知:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;
2KMnO4+5SO2+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4
请回答下列问题:
(1)连接好装置,检查装置气密性的操作是 。
(2)通入空气的作用是 。
(3)若实验过程中鼓入空气的速率过快,则测得的硫元素的质量分数 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(4)滴定时,应选择图中的 (填字母序号)盛装标准H2C2O4溶液,根据 现象来判断滴定已经达到终点。
(5)滴定过程中发生反应的离子方程式是 。
(6)如果黄铁矿中的硫全部转化为SO2,且被酸性KMnO4溶液完全吸收,滴定操作中,平均耗用0.23mol/L标准H2C2O4溶液21.73mL,则黄铁矿样品中硫元素的质量分数是 (保留到小数点后1位)。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
黄铁矿是工业上制取硫酸的主要原料,其主要成分为FeS2,含少量杂质(杂质不含S元素,且高温下不反应).某化学兴趣小组用下列装置测定黄铁矿中硫元素的质量分数.
称取2.0g研细的黄铁矿样品,将样品放入石英管中,缓慢鼓入空气,再加热石英管至800~850℃;锥形瓶中盛装100mL 0.2mol/L酸性KMnO4溶液用于吸收SO2(忽略SO2、H2SO3与氧气反应);反应结束后,每次从锥形瓶中取出25.00mL溶液,用0.23mol/L标准H2C2O4溶液滴定,重复三次.已知:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4请回答下列问题:
(1)连接好装置,检查装置气密性的操作是___________________
(2)通入空气的作用是_________________________.
(3)若实验过程中鼓入空气的速率过快,则测得的硫元素的质量分数__________.(填“偏高”、“偏低”或“不变”)
(4)滴定时,应选择右图中的_________(填字母序号)盛装标准H2C2O4溶液,根据_____________现象来判断滴定已经达到终点.
(5)如果黄铁矿中的硫全部转化为SO2,且被酸性KMnO4溶液完全吸收,滴定操作中,平均耗用0.23mol/L标准H2C2O4溶液21.73mL,则黄铁矿样品中硫元素的质量分数是____________.(保留到小数点后1位)
高三化学实验题困难题查看答案及解析
黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对某黄铁矿石(主要成 分为FeS2)进行硫元素含量测定的实验探究及工业生产硫酸的探究.
I.将m1g该黄铁矿样品(杂质中不含硫和铁)放入如下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通人空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为:4FeS2+11O2→2 Fe2O3+8SO2(高温)
Ⅱ.反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
问题讨论:
(1)1中,甲瓶内所盛试剂是________溶液。乙瓶内发生反应的离子方程式有
________、________。
(2)Ⅱ中,所加H2O2溶液需足量的理由是。
(3)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为________。
(4)在硫酸工业中,通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫:
在实际工业生产中,常采用“二转 二吸法”,即将第一次转化生成的SO2分离后,将未转化的SO2进行二次转化,假若两次SO2的转化率均为95%,则最终SO2的转化率为________。
(5)硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备(沸腾炉、转化器、吸收塔)。
①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”。请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的________。
②工业生产中常用氨一酸法进行尾气脱硫,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。(只写出2个方程式即可)
________
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
黄铁矿(主要成分为FeS2)的利用对资源和环境具有重要意义。
(1)工业上煅烧黄铁矿可制取SO2。已知下列热化学方程式
4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g) △H=akJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=bkJ/mol
Fe(s)+2S(s)=FeS2(s) △H=ckJ/mol
则4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=_____kJ/mol
(2)一种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图I所示。
(1)写出如图中Fe3+与FeS2反应的离子方程式:______________。
(2)硝酸也可将FeS2氧化为Fe3+和SO42-,使用浓硝酸比使用稀硝酸反应速率慢,其原因是______________。
(3)控制Fe2+的浓度、溶液体积和通入O2的速率一定,图II所示为改变其他条件时Fe2+被氧化的转化率随时间的变化。
① 加入NaNO2发生反应:2H++3NO2-=NO3-+2NO+H2O。若1mol NaNO2完全反应则转移电子的数目为______mol。
② 加入NaNO2、KI发生反应:4H++2NO2-+2I-=2NO+I2+2H2O。解释图II中该条件下能进一步提高单位时间内Fe2+转化率的原因:______________。
(4)为研究FeS2作电极时的放电规律,以FeS2作阳极进行电解,由FeS2放电产生粒子的含量与时间、电压(U)的关系如图III所示。
① 写出t1至t2间FeS2所发生的电极反应式:__________。
②当电压的值介于3U~4U之间,FeS2放电所得主要粒子为___________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
软锰矿的主要成分是MnO2,还含有少量金属铁、镁、铝、锌、铜的化合物等杂质。黄铁矿的主要成分是FeS2,还含有硅、铝的氧化物等杂质。工业上用软锰矿制备碳酸锰并回收硫酸铵,其主要流程如下:
已知金属离子从开始形成氢氧化物沉淀,到沉淀时溶液的pH如下表:
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Cu2+ | Mn2+ |
开始沉淀pH | 7.5 | 2.7 | 4.1 | 5.9 | 8.8 |
完全沉淀pH | 9.5 | 3.7 | 5.4 | 6.9 | 10.8 |
(1)提高浸出率的可采取的措施有_________。
A.适当升高温度 B.搅拌 C.加适量纯碱 D.加压
(2)浸取完成后,取浸取液少许,加入KSCN溶液无明显现象,则浸取时发生的主要反应的化学方程式是____________________________________________。
(3)调节pH为5.4~5.8的目的是_____________________________________________。
(4)滤渣3的主要成分的化学式是_____________。
(5)50℃碳化过程发生反应的离子方程式是____________________________________。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
软锰矿的主要成分是MnO2,还含有少量金属铁、镁、铝、锌、铜的化合物等杂质。黄铁矿的主要成分是FeS2,还含有硅、铝的氧化物等杂质。工业上用软锰矿制备碳酸锰并回收硫酸铵,其主要流程如下:
已知金属离子从开始形成氢氧化物沉淀,到沉淀时溶液的pH如下表:
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Cu2+ | Mn2+ |
开始沉淀pH | 7.5 | 2.7 | 4.1 | 5.9 | 8.8 |
完全沉淀pH | 9.5 | 3.7 | 5.4 | 6.9 | 10.8 |
(1)提高浸出率的可采取的措施有____。
a.适当升高温度 b.搅拌 c.加适量纯碱 d.加压
(2)浸取完成后,取浸取液少许,加入KSCN溶液无明显现象,则浸取时发生的主要反应的化学方程式是__________________________。
(3)调节pH为5.4~5.8的目的是______________。
(4)滤渣3的主要成分的化学式是_______。
(5)采用50℃碳化的原因是_________________________________。该过程发生反应的离子方程式是__________________。
(6)检验碳酸锰产品完全洗净的方法是_______________________________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
软锰矿的主要成分是MnO2,还含有少量金属铁、镁、铝、锌、铜的化合物等杂质。黄铁矿的主要成分是FeS2,还含有硅、铝的氧化物等杂质。工业上用软锰矿制备碳酸锰并回收硫酸铵,其主要流程如下:
已知金属离子从开始形成氢氧化物沉淀,到沉淀时溶液的pH如下表:
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Cu2+ | Mn2+ |
开始沉淀pH | 7.5 | 2.7 | 4.1 | 5.9 | 8.8 |
完全沉淀pH | 9.5 | 3.7 | 5.4 | 6.9 | 10.8 |
(1)提高浸出率的可采取的措施有____。
a.适当升高温度 b.搅拌 c.加适量纯碱 d.加压
(2)浸取完成后,取浸取液少许,加入KSCN溶液无明显现象,则浸取时发生的主要反应的化学方程式是__________________________。
(3)调节pH为5.4~5.8的目的是______________。
(4)滤渣3的主要成分的化学式是_______。
(5)采用50℃碳化的原因是_________________________________。该过程发生反应的离子方程式是__________________。
(6)检验碳酸锰产品完全洗净的方法是_______________________________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析