Question

[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______．（2）接

[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______．（2）接触室中发生反应的化学方程式是______．（3）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______．（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______；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______提供．与方法①相比，方法②的优点是______．（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______．

Answer 1

（1）燃烧黄铁矿反应，反应物为FeS₂和O₂，生成物为Fe₂O₃和SO₂，根据化合价升降法配平，
FeS₂+O₂--Fe₂O₃+SO₂ ，FeS₂中Fe为+2价，S为-1价，O₂中O为0价，Fe₂O₃中Fe为+3价、O为-2价，SO₂中S为+4价、O为-2价，
FeS₂中：铁元素上升1价，硫元素上升5价×2，则总共上升11价，
O₂中：氧元素降低2价×2，则总共降低4价．所以FeS₂前计量数为4，O₂前计量数为11，再根据原子守恒，配出Fe₂O₃前计量数为2，SO₂前计量数为8，
则方程式为4FeS₂+11O₂

高温  .

2Fe₂O₃+8SO₂，故答案为：4FeS₂+11O₂

高温  .

2Fe₂O₃+8SO₂；
（2）接触室中发生的反应是二氧化硫的催化氧化，产物为三氧化硫，然后配平即得方程式，为2SO₂+O₂

催化剂

加热

2SO₃，故答案为：2SO₂+O₂

催化剂

加热

2SO₃；
（3）a、在沸腾炉中，原料黄铁矿是固体、空气是气体，为了加快反应速率，所以要将黄铁矿粉碎，增大接触面，提高反应速率，故a正确；
b、转化率=已转化的原料的量/原料的总量×100%，接触室中反应2SO₂+O₂

催化剂

加热

2SO₃，为可逆反应，采用空气过量目的是增大氧气浓度，促使平衡正向移动，导致SO₂更多的转化成SO₃，所以SO₂转化率提高，故b正确；
c、催化剂只能改变反应速率，不能影响转化率，故c不正确；
d、沸腾炉排出的矿渣中主要成分为Fe₂O₃，可作为炼铁原料，故d正确；
故答案为：abd；
（4）吸收塔中SO₃如果用水吸收，发生反应：SO₃+H₂O═H₂SO₄，该反应为放热反应，放出的热量易导致酸雾形成，阻隔在三氧化硫和水之间，阻碍水对三氧化硫的吸收；而浓硫酸的沸点高，难以气化，不会形成酸雾，同时三氧化硫易溶于浓硫酸，所以工业上从吸收塔顶部喷洒浓硫酸作吸收液，最终得到“发烟”硫酸，
故答案为：避免形成酸雾；
（5）方法①：先用氨水吸收时，发生反应：SO₂+2NH₃?H₂O═（NH₄）₂SO₃，再用浓硫酸处理时，发生反应：
（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+SO₂↑+H₂O，故可获得较高浓度的SO₂，
方法②：先用含一定水的亚硫酸钠吸收，发生反应：Na₂SO₃+SO₂═2NaHSO₃；后再加热处理时，发生反应：
2NaHSO₃

加热  .

Na₂SO₃+SO₂↑，故也可获得较高浓度的SO₂，同时亚硫酸钠又可再次用于吸收SO₂，循环利用，而所需能量可由流程中三步骤放热反应产生的废热提供，
故答案为：获得较高浓度的SO₂；流程中三步骤产生的废热提供；亚硫酸钠可以循环利用；
（6）SO₂具有还