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www.ks5.u.com 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 . 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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（15分）

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www.ks5.u.com

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）

（15分）

（1）FeS₂

（2）

（3）a b d

（4）SO₃(g) + H₂O(l) = H₂SO₄(l)；ΔH=-130.3kJ/mol

（5）①SO₂ + Br₂ + 2H₂O = 4H⁺ + 2Br^- + SO₄^2-

②14.56 2.31g

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：

[化学--选修化学与技术]工业上以黄铁矿为原料生产硫酸．
（1）写出燃烧黄铁矿的化学方程式

4FeS₂+11O₂

高温

2Fe₂O₃+8SO₂

4FeS₂+11O₂

高温

2Fe₂O₃+8SO₂

．
（2）接触室中发生反应的化学方程式是

2SO₂+O₂

催化剂

加热

2SO₃

2SO₂+O₂

催化剂

加热

2SO₃

．
（3）判断下列说法正确的是（选填序号字母）

abd

．
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．使用催化剂能提高SO₂的反应速率和转化率
d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
（4）吸收塔中用浓硫酸吸收三氧化硫而不用水的原因是

避免形成酸雾

．
（5）吸收塔排出的尾气可以用两种方法处理：
方法①：先用氨水吸收，再用浓硫酸处理．用浓硫酸处理的主要目的是

获得较高浓度的SO₂

；
方法②：先用含一定水的亚硫酸钠吸收后再加热处理，也可达到与方法①相同的目的．为了实现节能减排，其所需能量可以由

流程中三步骤产生的废热提供

提供．与方法①相比，方法②的优点是

亚硫酸钠可以循环利用

．
（6）SO₂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Br₂．SO₂吸收Br₂的离子方程式是

SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（2011?江山市模拟）以黄铁矿为原料生产硫酸的主要设备是沸腾炉、（炉气精制）、接触室和吸收塔等．
（1）请写出炉气制造即沸腾炉中黄铁矿燃烧的化学方程式

4FeS₂+11O₂

高温

2Fe₂O₃+4SO₂

4FeS₂+11O₂

高温

2Fe₂O₃+4SO₂

．

（2）炉气精制的作用是将含SO₂进行除法和水洗．而精制炉气即SO₂的催化氧化，在接触室中进行．
A、精制炉气（含SO₂体积分数为7%、O₂为11%、N₂为82%）中SO₂平衡转化率与温度及压强关系如图1所示．在实际生产中，SO₂催化氧化反应的条件选择常压、450℃左右（对应图中A点），而没有选择SO₂转化率更高的B或C点对应的反应条件，其原因分别是

不选B点，因为压强越大对设备的投资大，消耗的动能大；SO₂原料的转化率在1个大气压下的转化率已是97%左右，再提高压强，SO₂的转化率提高的余地很小，所以采用1个大气压

、

不选择C点，因为温度越低，SO₂转化率虽然更高，但催化剂的催化作用受影响，450℃时，催化剂的催化效率是高．故选择A点，不选C点．

．
B、接触室中2SO₂（g）+O₂（g）

催化剂

△

2SO₃（g），反应过程的能量变化如图2所示．
已知1mol SO₂（g）氧化为1mol SO₃（g）的△H=-99kJ?mol^-1．请回答下列问题：

①图中C点表示

生成物能量

，E的大小对该反应的反应热

无

（填“有”或“无”）影响．该反应通常用V₂O₅作催化剂，加V₂O₅会使图中B点

降低

（填“升高”或“降低”）．
②反应达到平衡时，平衡常数表达式K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

，升高温度，K值

减小

（填“增大”、“减小”或“不变”）；图中△H=

-198

kJ?mol^-1．
（3）从吸收塔出来的气体用一定量氨水吸收，得到的铵盐产品是（NH₄）₂SO₃和NH₄HSO₃的混合物．取不同质量的铵盐，分别加入x mol/L的50.00mL NaOH溶液中，经沸水浴（此温度下铵盐自身不分解）加热使氨气全部逸出，干燥后用浓硫酸完全吸收．实验数据如下：

实验次数	铵盐质量（g）	浓硫酸增加的质量（g）
第一次	1.570	0.340
第二次	3.140	0.680
第三次	4.710	0.510
第四次	6.280	0

①该铵盐中（NH₄）₂SO₃和NH₄HSO₃的物质的量之比为

2：1

．
②x的值为

1.2

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

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

FeS₂

+11O₂

高温

2Fe₂O₃+8SO₂
（2）接触室中发生反应的化学方程式是

2SO₂+O₂

催化剂

△

2SO₃

2SO₂+O₂

催化剂

△

2SO₃

．
（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母）

abd

．
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．使用催化剂能提高SO₂的反应速率和转化率
d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
（4）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Br₂．SO₂吸收Br₂的离子方程式是

SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-

．
（5）将0.050mol SO₂（g）和0.030mol O₂（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应在一定条件下达到平衡，测得c（SO₃）=0.040mol/L．则该条件下SO₂的平衡转化率为

80%

．
（6）将黄铁矿的煅烧产物Fe₃O₄溶于H₂SO₄后，加入铁粉，可制备FeSO₄．酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是

抑制Fe²⁺、Fe³⁺的水解，防止Fe²⁺被氧化成Fe³⁺

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（2011?常州三模）工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行，即煅烧、催化氧化、吸收．请回答下列个问题：

（1）煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入

接触室

（填设备名称），其主要目的是

防止催化剂中毒

．
（2）催化氧化所使用的催化剂钒触媒（V₂O₅）能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体（如图1）．其中a、c二步的化学方程式可表示为：

SO₂+V₂O₅?SO₃+V₂O₄

、

4VOSO₄+O₂?2V₂O₅+4SO₃

．
（3）550℃时，SO₂转化为SO₃的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图2所示．则：将2.0mol SO₂和1.0mol O₂置于5L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10M Pa．该反应的平衡常数等于

400L?mol^-1

．A与B表示不同压强下的SO₂转化率，通常情况下工业生产中采用常压的原因是

使用常压SO₂就可以达到较高的转化率

．
（4）为循环利用催化剂，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，
回收率达91.7%以上．已知废钒催化剂中含有V₂O₅、VOSO₄及不溶性残渣．查阅资料知：VOSO₄可溶于水，V₂O₅难溶于水，NH₄VO₃难溶于水．该工艺的流程如图．

则：反应①②③④中属于氧化还原反应的是

①②

（填数字序号），反应①的离子方程式为

V₂O₅+SO₃^2-+4H⁺=2VO²⁺+SO₄^2-+2H₂O

．该工艺中反应③的沉淀率（又称沉矾率）是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH₄Cl加入质量与料液中V₂O₅的质量比）和温度．根据下图试建议控制氯化铵系数和度：

、

80℃

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

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：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），△H=-196.6kJ?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

（填字母）．
A．向装置中充入N₂
B．向装置中充入过量的O₂
C．使用更高效的催化剂
D．升高温度
（2）在一密闭容器中充入4mol SO₂和一定量O₂，当放出353.6kJ热量时，SO₂的转化率最接近于

（填字母）．
A．40% B．50% C．80% D．90%
（3）580℃时，在一密闭容器中充入一定量的SO₂和O₂，当反应达到平衡后测得SO₂、O₂和SO₃的浓度分别为6.0×10^-3mol?L^-1、8.0×10^-3mol?L^-1和4.4×10^-2mol?L^-1．该温度下反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的平衡常数K=

．

（4）硫酸工业尾气中二氧化硫含量超过0.05%（体积分数）时需要加以处理后才能排放．现用右图所示装置测定尾气中SO₂的含量，当通入尾气11.2L（标准状况下测定）时，碘水恰好褪色．通过计算说明，该尾气能否直接排放（写出计算过程）．

．

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