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(12分)【化学——化学与技术】
工业上以黄铁矿为原料,采用接触法生产硫酸。请回答下列问题:
(1)煅烧黄铁矿的设备名称是__________,进料前必须将黄铁矿粉碎,目的是________。所得炉渣的用途有__________________________(填一种用途)。
(2)进入接触室前的气体必须经过净化处理,目的是防止________________________________。
(3)生产过程中,吸收三氧化硫常用的物质是_____________________________。
(4)温度变化与二氧化硫转化率的变化关系可用下图中的曲线______(填“a”或“b”)表示。

(5)工业上常用熟石灰和硫酸处理、回收尾气中的有害气体。反应的化学方程式为:
________________________________、_________________________________。

(12分)
(1)沸腾炉(1分)增大接触面积。加快反应速率,使黄铁矿反应更充分(2分)
做水泥配料或炼铁原料(1分)
(2)催化剂中毒(2分)
(3)98.3%的浓硫酸(1分)
(4)a(1分)
(5)Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O (2分)CaSO3+H2SO4 CaSO4+SO2↑+H2O(2分)

解析试题分析:(1)煅烧黄铁矿是在沸腾炉中与氧气反应,所以设备名称为:沸腾炉;将固体物质粉碎,可增大接触面积,加快反应速率,使黄铁矿反应更充分;炉渣中含Fe2O3,含铁量较高,经处理后常用作炼铁的原料。
(2)生成二氧化硫气体含有杂质,能使催化剂中毒,所以必须经过净化处理,防止催化剂中毒。
(3)为了防止酸雾的产生,用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。
(4)因为SO2与O2反应是放热反应,温度升高,SO2的转化率减小,故可用曲线a表示。
(5)SO2被Ca(OH)2吸收,化学方程式为:Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O;CaSO3再与硫酸反应,得到CaSO4并且回收SO2,化学方程式为:CaSO3+H2SO4 CaSO4+SO2↑+H2O
考点:本题考查工业制取硫酸方法、化学方程式的书写。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

如图所示为A、B、C、D、E五种含氮物质相互转化的关系图,其中A、B、C、D常温下都是气体,B为红棕色,写出各步反应的化学方程式。

A→C:______________________________________,
D→C:_______________________________________,
B→E:_______________________________________,
E→C:_______________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(14分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:

已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2?3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。
(1) 160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为         
(2)发生器中鼓入空气的作用可能是   (选填序号)。
a.将SO2氧化成SO3,增强酸性;
b.稀释ClO2以防止爆炸;
c.将NaClO3氧化成ClO2
(3)吸收塔内的反应的化学方程式为                  
吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是                        
(4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单实验方法是                                       
(5)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2
外,还可以选择的还原剂是       (选填序号)。
a.Na2O2         b.Na2S          c.FeCl2
(6) 从滤液中得到NaClO2?3H2O粗晶体的实验操作依次是     (选填序号)。
a.蒸馏    b.蒸发   c.灼烧   d.过滤    e.冷却结晶
要得到更纯的NaClO2?3H2O晶体必须进行的操作是        (填操作名称)

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:

(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):
                                         
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?
乙中                   ____ ,丙中                  ______   
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是                              
(4)写出甲中反应的化学方程式                                   。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(22分)黄铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列工艺过程既能制得H2SO4,又能制得H2

(1)该过程中能循环利用的物质为                   
(2)写出反应器中发生反应的离子方程式                     
(3)某研究性学习小组欲探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀,进行如下实验。
已知浓硫酸的沸点为338oC,加热时酒精灯火焰的温度为400oC~500oC。
①甲同学用装置I(如下图)进行实验,发现BaCl2溶液中出现白色沉淀,且白色沉淀不溶于盐酸,该实验结论不能说明SO2能与BaCl2溶液发生反应,请解释生成该白色沉淀的两种可能原因(用文字和离子方程式表示):
                                                                       
                                                                       
②乙同学设计了装置Ⅱ(夹持装置和A的加热装置略去)进行实验,发现C中没有出现白色沉淀。

装置Ⅱ改进了装置I的四处不足,请填表说明另外的三处。

改进的操作或装置(注明必要的试剂)
改进的作用
使用分液漏斗滴加浓硫酸
控制反应速率
 
 
 
 
 
 
   (4)丙同学取乙同学实验后的C中溶液少许,滴加一种无色溶液,产生不溶于盐酸的白色沉淀,丙同学滴加的试剂可能是       (填字母序号)。
a.NaOH溶液    b.H2O2溶液    C.新制氯水   d.酸性KMnO4溶液

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

S2C12是一种金黄色易挥发的液体,常用作橡胶硫化剂。某化学兴趣小组拟设计实验制备少量的S2C12,査阅资料知S2Cl2在水中易发生歧化反应(一部分硫元素化合价升高,另一部分化合价降低)。加热条件下硫单质和干燥、纯净的Cl2反应即可生成S2C12,反应的化学方程式为:2S+Cl2S2Cl2
反应涉及的几种物质的熔沸点如下:

物质
S
S2Cl2
沸点/℃
445
138
熔点/℃
113
-76
该小组设计的制备装置如下图(夹持仪器已略去)

回答下列问题:
(1)连接好实验装置后的第一步实验操作是______。
(2)实验中需要加热的仪器是                (填写字母)
(3)装置B、C中的试剂分别是            
(4)装置D中仪器a的作用是                   
(5)反应结束后从锥形瓶内混合物中分离出产品的方法是____________。
(6)若实验过程中缺少C装置,发现产品浑浊不清,请用化学方程式表示其原因____________。
(7)实验完毕,小组中的一位同学把剩余浓盐酸倒入E烧杯中,发现有黄绿色剌激性气体产生。用离子方程式表示产生该现象的原因____________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(16分)亚硝酸钠被称为工业盐,在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如下图所示。

已知:室温下,① 2NO+Na2O2=2NaNO2;②酸性条件下,NO或NO2都能与MnO4反应生成NO3和Mn2+,5NO2+ 2MnO4+ 6H+=5NO3+ 2Mn2++ 3H2O。
(1)A中观察到的现象__________________________。
(2)装置B中反应的离子方程式有____________________,_____________________。
(3)装置C的作用:____________________,装置F的作用:___________________。
(4)若无装置D,则E中产物除亚硝酸钠外还含有副产物________________________。(填化学式)
(5)NaNO2有像食盐一样的咸味,但能引起中毒。已知亚硝酸钠能发生如下反应:2NaNO2+4HI=2NO+I2+2NaI+2H2O,根据上述反应,可以用试剂和生活中常见的物质进行实验,以鉴别亚硝酸钠和食盐。进行实验时,必须选用的物质有__________________。

A.自来水B.碘化钾淀粉试液C.淀粉D.白糖 E.食醋 F.白酒
(6)充分反应后,某同学设计实验对E中NaNO2的含量进行检测。称取E中固体2g,完全溶解配制成溶液100 ml,取出25 ml溶液用0.100 mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定(杂质不与KMnO4反应),消耗KMnO4溶液20ml,求样品中亚硝酸钠的质量分数(保留小数点后1位)(已知:NaNO2摩尔质量69g/mol)

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

请分析回答某同学在探究浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸分别与铜反应的实验中发现的有关问题。
Ⅰ.探究上述四种酸的氧化性相对强弱及其与铜反应的还原产物的性质
(1)分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸,实验结果记录如下表:

 

实验结果
a
浓硫酸
加热后发生反应,产生无色刺激性气体
b
稀硫酸
加热也不发生反应
c
浓硝酸
不加热即发生反应,产生红棕色气体
d
稀硝酸
微热发生反应,产生无色气体
 
①由上表中实验结果,四种酸的氧化性由强到弱的顺序是 。 
②由上表可知,铜与稀硫酸在加热条件下不反应,但若同时通入O2,铜片能逐渐溶解,溶液变为蓝色。写出该反应的化学方程式:                    。 
(2)先将铜与浓硫酸反应产生的气体X持续通入如图所示装置中,一段时间后再将铜与浓硝酸产生的气体Y也持续通入该装置中,则整个过程中可观察到的现象包括   (填字母)。 

A.通入X气体后产生白色沉淀
B.通入X气体后溶液无明显现象
C.通入Y气体后产生沉淀
D.通入Y气体后沉淀溶解
E.通入Y气体后溶液中无明显现象
由此可得到的结论是   (填字母)。 
A.硝酸的酸性比硫酸强
B.H2SO3的酸性比盐酸强
C.HNO3能氧化H2SO3(或SO2)
D.BaSO4既不溶于水也不溶于HNO3溶液
Ⅱ.如图是某同学探究铜与稀硝酸反应的还原产物的实验装置图,请回答下列问题:

(1)写出铜与稀硝酸反应的离子方程式:           。 
(2)已知装置气密性良好,请简述利用该装置证明铜与稀硝酸反应生成的气体产物是NO的操作过程:                                          

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

实验室测定含碘废液中I的含量以及碘的回收过程如下:
Ⅰ.含碘废液中I含量的测定
用移液管量取25.00 mL废液于250 mL锥形瓶中,分别加入5 mL 2 mol·L-1 H2SO4和10 mL 20% NH4Fe(SO4)2·12H2O溶液,摇匀。小火加热蒸发至碘完全升华,取下锥形瓶冷却后,加入10 mL 2 mol·L-1H2SO4,加入几滴二苯胺磺酸钠(用作指示剂),用0.0250 mol·L-1标准K2Cr2O7溶液进行滴定至终点。重复3次,数据记录如下表:
(已知反应:①2Fe3+2I=2Fe2+I2 ②6Fe2+Cr2O72-+14H=6Fe3+2Cr3+7H2O)

次数
1
2
3
滴定体积(mL)
19.60
19.65
19.55
 
Ⅱ.碘的回收
取250 mL含碘废液于烧杯中加入按上述计算所需的Na2S2O3溶液,并将CuSO4饱和溶液在不断搅拌下滴加到废液中,加热至70℃左右完全反应(已知:2I+2Cu2+2S2O32-=2CuI↓+S4O62-)。过滤,得到的沉淀按图1进行操作。检查装置的气密性后,从分液漏斗中逐滴加入浓硝酸(注意滴液的速度)完全反应后,通过减压过滤,得到粗碘固体产品和抽滤液。然后按图2进行粗碘的提纯。

回答下列问题:
(1)用移液管量取废液时,将移液管竖直放入稍倾斜的锥形瓶中,接着的操作是______________________________________,数秒后,取出移液管。
(2)在盛有废液的锥形瓶中先加入5 mL 2 mol·L-1 H2SO4的目的是__________________________。
(3)根据滴定有关数据,该废液中I含量是________g·L-1
在滴定过程中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏低的是_____。
A.终点读数时俯视读数,滴定前平视读数
B.锥形瓶水洗后未干燥
C.滴定管未用标准K2Cr2O7溶液润洗
D.盛标准K2Cr2O7溶液的滴定管,滴定前有气泡,滴定后无气泡
(4)在图1锥形瓶中发生反应的化学方程式是____________________。
(5)按图2装置进行粗碘提纯,采用的分离方法是________,a、b为冷凝水进出口,其中________(选填a或b)接水龙头进水。最终得到较高纯度的单质碘。

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