用下列装置可测定SO2转化为SO3的转化率。 (1)根据实验的需要,(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)处应连接合适的装置。请从下面装置中选择合适的装置,将其序号填
题型:不详难度:来源:
用下列装置可测定SO2转化为SO3的转化率。 (1)根据实验的需要,(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)处应连接合适的装置。请从下面装置中选择合适的装置,将其序号填入以下空格内:(Ⅰ) ;(Ⅱ) ;(Ⅲ) 。 (2)实验时,浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中,甲仪器所起作用的原理是 。 (3)用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会 (填“提高”“不变”或“降低”)。 (4)用a mol Na2SO3粉末与足量的浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,称得Ⅲ装置增重b g,则本实验中SO2的转化率为。 |
答案
(1)B A E (2)维持烧瓶与分液漏斗液面压强相等,以便打开分液漏斗的旋塞时浓硫酸能顺利流下 (3)降低(4)(1-b/64a)×100% |
解析
(1)测定SO2转化为SO3的转化率需要SO2开始时的物质的量和消耗的SO2的物质的量两个数据。关键是后者的测量。根据第(4)问提供的实测数据和题给备选仪器的分析,可知将反应后的混合气体中的SO3冷却成固体,再用NaOH溶液吸收未反应的SO2并称量溶液的增重,即可算出消耗的SO2的物质的量。因此,(Ⅱ)处应连接A,(Ⅲ)处应连接E。SO2与SO3反应之前应除去混在原料气中的H2O,则(Ⅰ)处应连接仪器B。 (3)大火加热烧瓶时,生成SO2过快,SO2的转化率降低。 |
举一反三
硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。 (1)据测算,接触法制硫酸过程中,若反应热都未被利用,则每生产1 t 98%的硫酸需消耗3.6×105 kJ的热量。请通过计算判断,若反应SO2(g)+O2(g)SO3;ΔH="-98.3" kJ·mol-1放出的热量能在生产过程中得到充分利用,则每生产1 t 98%的硫酸只需外界提供(或可向外界输出)多少千焦热量?(H2SO4的摩尔质量为98 g·mol-1) (2)CuFeS2是黄铁矿的另一成分,燃烧时,CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为 。 (3)硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度的不同而变化(见下表)。
沸腾炉温度/℃
| 600
| 620
| 640
| 660
| 矿渣中CuSO4的质量分数/%
| 9.3
| 9.2
| 9.0
| 8.4
| 已知CuSO4在低于660 ℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因 。 |
某化工厂排出的废水中含有氯气和硫酸,为了除去此废水中的游离氯,并使废水变为中性,供使用的试剂有碳酸钠和亚硫酸钠溶液,试回答: (1)应先向废水中加入 溶液,离子方程式为 。 (2)然后再向废水中加入 溶液,离子方程式为 。 |
煤是重要的化工原料,用煤作燃料,不仅存在浪费,而且因烟煤中含有硫的化合物(如FeS2),燃烧时会生成SO2气体造成环境污染。 设某具有30万户人口的中等城市,每户每天燃煤5 kg,这种煤中含FeS2 5%,燃烧时,设有90%的硫转化成二氧化硫,被排放到大气中。FeS2燃烧时化学方程式如下: 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 问:(1)燃烧1 t煤,可产生多少千克的SO2? (2)该中等城市如果全部以上述的煤作燃料,每年(按365天计算)将有多少吨SO2排放到大气中? |
某硫酸厂每天用含FeS2 60%的硫铁矿500 t生产硫酸,如果在沸腾炉内损失5%的硫,SO2的转化率为90%。每天能生产98%的硫酸多少吨? |
硫酸是极其重要的化工原料,在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫酸,主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段:①二氧化硫的制取和净化;②二氧化硫转化为三氧化硫;③三氧化硫的吸收和硫酸的生成。 问题1:设空气中N2、O2的含量分别为0.80和0.20(体积分数),则110 L空气和足量的FeS2完全反应后,气体体积(同温同压)变为L。 问题2:为了防止环境污染并对尾气进行综合利用,硫酸厂常用氨水吸收尾气中的SO2、SO3等气体,再向吸收液中加入浓硫酸,以制取高浓度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。 为了测定上述(NH4)2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成,现称取该样品四份,分别加入相同浓度的NaOH溶液50.00 mL,加热至120 ℃左右,使氨气全部逸出〔(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200 ℃〕,测得有关实验数据如下(标准状况):
实验序号
| 样品的质量/g
| NaOH溶液的体积/mL
| 氨气的体积/L
| 1
| 3.62
| 50.00
| 0.896
| 2
| 7.24
| 50.00
| 1.792
| 3
| 10.86
| 50.00
| 2.016
| 4
| 14.48
| 50.00
| 1.568
| (1)由1组数据直接推测:用1.81 g样品进行同样实验时,生成氨气的体积(标准状况)为 L。 (2)试计算该混合物中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为 。 (3)求所用NaOH溶液的物质的量浓度。(写出计算过程) |
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