(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
题型:不详难度:来源:
(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 |
答案
(1)I2;(2)I2 + SO2 + 2H2O====2I- + SO42- + 4H+;(3)①挥发出的硫酸与氯化钡反应生成BaSO4沉淀,SO42-+Ba2+═BaSO4↓,二氧化硫和氧气在水溶液反应生成硫酸,硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+;②实验前向A中通入N2,排出装置中的O2;A、C之间添加装有饱和亚硫酸氢钠溶液的洗气瓶,除去挥发出的H2SO4蒸汽;将导管末端连接硬质玻璃管,二氧化硫通入氢氧化钠溶液中,吸收多余的尾气并防止倒吸。(4)b。 |
解析
试题分析:由题给工艺流程知,反应器内发生的反应为I2 + SO2 + 2H2O====2I- + SO42- + 4H+,分离器分离出硫酸,膜反应器中发生的反应为2HII2 + H2。(1)由上述分析可知能循环利用的物质为I2;(2)反应器发生反应的离子方程式为I2 + SO2 + 2H2O====2I- + SO42- + 4H+;(3)①由题给信息知,“浓硫酸的沸点为338℃,加热时酒精灯火焰的温度为400℃~500℃”,说明浓硫酸在温度较高时也能挥发出H2SO4蒸气。由于BaSO3能够溶于盐酸,该沉淀只能是BaSO4,有可能是挥发出的H2SO4提供的SO42-与Ba2+反应生成BaSO4:SO42-+Ba2+═BaSO4↓,也有可能是溶液中溶解的氧气与SO2作用产生了硫酸,进而得到BaSO4:2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+;②对比装置Ⅰ 、Ⅱ可知,装置Ⅱ使用分液漏斗滴加浓硫酸,利于控制反应速率;实验前A中通入N2目的是排出装置中的O2;C中没有出现白色沉淀,说明B中的试剂能吸收挥发出的H2SO4且不产生新的杂质,该试剂应是饱和NaHSO3溶液;将导管末端连接硬质玻璃管,二氧化硫通入氢氧化钠溶液中,作用是吸收多余的二氧化硫,防止倒吸。(4)乙实验后的C中的溶液会溶有SO2,不溶于盐酸的白色沉淀应是BaSO4,故滴加一种无色溶液,发生了氧化还原反应,只能是H2O2溶液,因新制氯水是黄绿色,酸性KMnO4溶液是紫色;选:b。 |
举一反三
(12分)【化学—化学与技术】 硫酸是工业生产中最为重要的产品之一,在化学工业的很多领域都要用到浓硫酸。 (1)在硫酸工业生产中,我国采用黄铁矿为原料生产SO2,反应的化学方程式为 ,该反应在 中进行(填设备名称)。 (2)为了有利于SO2转化为SO3,且能充分利用热能,采用了多层催化剂且有热交换器的 (填设备名称)中进行反应。在如图所示的装置中,C处流出的气体有 ;SO3进入 (填设备名称)用____ 吸收,得到浓硫酸或发烟硫酸。
(3)实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关,请根据下表信息,结合工业生产实际,选择最合适的生产条件是 。
(4)吸收塔排出的尾气中SO2的含量如果超过500L/L,就要加以处理后才能排出,处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫,用方程式表示氨水洗涤吸收塔排除的尾气的化学方程式 。 |
下列说法中正确的是 ( )A.6.8 g固体KHSO4与3.9 g固体Na2O2中阴离子数目相同 | B.常温下铁、铜均不溶于浓硫酸, 说明常温下铁、铜与浓硫酸均不反应 | C.离子化合物中只含离子键 | D.中子数为18的氯原子可表示为18Cl |
|
2014年世界环境日中国主题为“向污染宣战”,下列有关环境污染的叙述错误的是( )A.大气污染主要指CO、SO2、氮氧化物以及粉尘等 | B.氮氧化物是造成光化学烟雾的主要原因 | C.臭氧可以***菌消毒,空气中的臭氧含量越高,对人体健康越有利 | D.酸雨通常是指pH在5.6以下的降水 |
|
一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体甲 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液中c(H+)="0.1" mol/L,则下列叙述中错误的是( )A.气体甲为SO2和H2的混合物 | B.气体甲中SO2与H2的体积之比为4:1 | C.反应中共消耗97.5 g Zn | D.反应中共转移3 mol电子 |
|
(17分)Na2SO3固体在空气中久置容易变质 。 (I)Na2SO3固体在空气中变质的主要原因,用化学方程式表示为 。 (II)为探究Na2SO3样品的变质情况,现提出以下假设: 假设1:Na2SO3样品完全变质; 假设2:Na2SO3样品完全没有变质;假设3: 。 补充完成以下实验过程及现象和结论,完成探究。
实验操作
| 现象和结论
| 步骤1:取少许样品于试管中,加入适量蒸馏水充分溶解,再滴加H2SO4酸化的KMnO4溶液;
| 现象:若KMnO4溶液的紫红色褪为无色 ①结论:样品中有 离子,假设1不成立。 ②褪色的离子方程式为: 。
| 步骤2:另取少许样品于试管中,加入适量蒸馏水充分溶解,再滴加稀HCl,使溶液呈酸性,再滴加适量BaCl2溶液;
| ③现象:若 ; 结论:假设2成立。
| ……
| ……
| (III)为测定某无水Na2SO3固体样品的纯度,甲同学设计了下图实验。
检查B装置气密性的操作为 。 (2)实验中待锥形瓶中不再产生气体后,打开活塞P从导管左端缓缓鼓入一定量的空气,这样做的目的是 。 (3)除已称量的a g Na2SO3样品外,实验中还应测定的数据是 处(填图中字母)装置实验前后的质量差。 |
最新试题
热门考点