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...

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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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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接触法制硫酸的三个阶段：煅烧、氧化、吸收。煅烧黄铁矿的化学方程式为：

4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2。

完成下列填空：

（1）煅烧黄铁矿在________（填设备名称）中进行，此反应中被氧化的元素是___________。

（2）SO2的催化氧化：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式为K= ______；反应达到平衡，及时分离出SO3，则平衡向_________方向移动（选填“正反应”“逆反应”）。其他条件不变，降低温度平衡向正反应方向移动，则正反应为__________反应（选填“吸热”“放热”）。

（3）下图为二氧化硫与氧气反应的速率（ν）与时间（t）的关系，判断在t1时刻曲线发生变化的原因是______（选填编号）。

a. 增大O2的浓度

b. 扩大容器体积

c. 加入催化剂

d. 升高温度

改变条件后，平衡混合物中SO3的百分含量_______（选填“增大”“减小”“不变”）。

（4）SO3的吸收：SO3 + H2O → H2SO4 。假定制备硫酸的整个过程中S元素共损失10%，则含1000 kg FeS2的黄铁矿可以制得98%的浓硫酸_____________kg。

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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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（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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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）。

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（12分）接触法制硫酸的主要原料是硫铁矿和空气。

I、接触法制硫酸的过程中，三个最主要的设备是：________、和吸收塔； 为了避免酸雾的形成，提高SO₃的吸收率，工业上常用________来作吸收剂。

II、为了防止环境污染并对尾气进行综合利用，硫酸厂常用氨水吸收尾气中的SO₂、SO₃等气体，再向吸收液中加入浓硫酸，以制取高浓度的SO₂及（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄固体。为了测定上述（NH₄）₂SO₄ 和NH₄HSO₄ 固体混合物的组成，现称取该样品四份，分别加入浓度为3.00 mol·L^-1的NaOH溶液50.00 mL，加热至120 ℃左右，使氨气全部逸出〔（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄的分解温度均高于200 ℃〕，测得有关实验数据如下（标准状况）：

（1）由第1组数据直接推测：用1.81 g样品进行同样实验时，生成氨气的体积（标准状况）

为________L。

（2）14.48g该混合物中n(（NH₄）₂SO₄)=mol   n(NH₄HSO₄)=________mol

（3）第4组中过量的NH₄⁺ 的物质的量为：________mol

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接触法制硫酸生产过程中，假如进入接触室的原料气为100m³，反应后体积减少为92m³，已知原料气中SO₂、O₂、N₂的体积比为20:15:65，则SO₂的转化率为（  ）。

A．90%             B．80%              C．70%              D．60%

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