Question

（15分）以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下： （1）写出燃烧黄铁矿的化学方程式 &nb...

（15分）以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下： （1）写出燃烧黄铁矿的化学方程式 。当有6mol SO 2 生成时，转移电子 mol。（2）进入接触室的气体中含标准状态下1120m 3 SO 2 气体，达平衡后放出热量为4.728×10 6 kJ，此时SO 2 转化率为96%。该反应的热化学方程式为 。（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SO 2 的转化率c．使用催化剂能提高SO 2 的反应速率和转化率d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁 e．吸收塔用水作吸收剂（4）某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.1000 g样品充分灼烧，生成的SO 2 气体与足量Fe 2 (SO 4 ) 3 溶液完全反应后，再用0.02000 mol·L -1 的K 2 Cr 2 O 7 标准溶液滴定至终点，消耗K 2 Cr 2 O 7 溶液25.00mL。已知：SO 2 ＋2Fe 3+ ＋2H 2 O=SO 4 2 － ＋2Fe 2+ ＋4H + Cr 2 O 7 2 － ＋6Fe 2+ ＋14H ＋ =2Cr 3+ ＋6Fe 3+ ＋7H 2 O则样品中FeS 2 的质量分数是多少？（假设杂质不参加反应）（5）该生产过程中产生的尾气除了含有N 2 、O 2 外，还含有SO 2 、微量的SO 3 和酸雾。能用于测定硫酸尾气中SO 2 含量的是 。(填字母) A．NaOH溶液、酚酞试液 B．KMnO 4 溶液、稀H 2 SO 4 C．碘水、淀粉溶液 D．氨水、酚酞

Answer 1

（1）4FeS 2  + 11O 2   2Fe 2 O 3 +8SO 2  （2分）         33（2分） （2）2SO 2 (g) ＋ O 2 (g) ＝ 2SO 3 (g) ；⊿H＝－197 kJ/mol （2分） （3）a   b   d （各1分） （4）  3FeS 2     ～    2Cr 2 O 7 2 － 3×120             2 m (FeS 2 )      0.0200×25.00×10 -3 m (FeS 2 )= =0.09000g w (FeS 2 )= ×100%=90.0% （4分）            （5）BC (2分)

（1）黄铁矿燃烧生成SO 2 和氧化铁，方程式为4FeS 2  + 11O 2   2Fe 2 O 3 +8SO 2 。反应中氧气是氧化剂，转移电子是44，所以当有6mol SO 2 生成时，转移电子44mol÷8×6＝33mol。 （2）标准状态下1120m 3 SO 2 气体是50000mol，所以反应中消耗的SO 2 是50000mol×0.96＝48000mol，所以2molSO2反应放出的热量是4.728×10 6 kJ÷24000＝197 kJ/mol，所以热化学方程式为2SO 2 (g) ＋ O 2 (g) ＝ 2SO 3 (g) ；⊿H＝－197 kJ/mol。 （3）粉碎可以增大反应物的接触面积，加快反应速率，a正确。增大氧气的浓度可以提高SO 2 的转化率，b正确。催化剂不能改变平衡状态，只能改变反应速率，c不正确。d正确，阿保质期，用浓硫酸吸收，答案选abd。 （4）考查根据关系式进行的有关计算。根据有关方程式可知 3FeS 2     ～    2Cr 2 O 7 2 － 3×120             2 m (FeS 2 )       0.0200×25.00×10 -3 m (FeS 2 )= =0.09000g w (FeS 2 )= ×100%=90.0% （5）SO 2 具有还原性，所以BC正确，AD不正确，因为三氧化硫和酸雾也能被吸收。答案选BC。