(12分)硫酸被人们誉为“化学工业之母”,在国民生产中发挥着重要作用,硫酸的产量是衡量一个国家化学工业水平的标志。工业上生产硫酸包括三步:(1)第一步,在沸腾炉

(12分)硫酸被人们誉为“化学工业之母”,在国民生产中发挥着重要作用,硫酸的产量是衡量一个国家化学工业水平的标志。工业上生产硫酸包括三步:(1)第一步,在沸腾炉

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(12分)硫酸被人们誉为“化学工业之母”,在国民生产中发挥着重要作用,硫酸的产量是衡量一个国家化学工业水平的标志。工业上生产硫酸包括三步:
(1)第一步,在沸腾炉中煅烧黄铁矿,反应如下:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3,该反应的氧化产物是     ,当生成8 mol SO2时转移电子的物质的量为    
(2)第二步,在接触室中发生如下反应:2SO2+O2  2SO3。某科技小组的同学在一个恒温恒容的容器中模拟该反应,他们分两次进行实验,第一次向容器中加入2 mol SO2、1 mol O2,反应达平衡后测得SO2的转化率为α1,第二次向容器中加入3 mol SO2、1.5 mol O2, 反应达平衡后测得SO2的转化率为α2,则α1    α2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)第三步,在吸收塔中将SO3转化成硫酸。硫酸是化学实验中的常用试剂:
①浓硫酸可以与多种物质发生化学反应,试写出浓硫酸与铜发生反应的化学方程式                                  
②有Na、Mg、Al、Cu四种金属,若两两混合后取混合物14 g与足量稀硫酸反应,产生标准状况下H25.6 L,则此混和物的组合方式最多有      种。
答案
(1)Fe2O3、SO2 (2分)     44mol (2分) (2)小于 (3分)                                                                                                                                    
(3)①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+ SO2↑+2H2O (2分) ② 3  (3分)
解析

举一反三
(2分)海水淡化的方法有多种是                          (写出2种)
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下列描述中,不符合生产实际的是(   )
A.合成氨工业中,N2和H2的最佳配比应为物质的量之比1:3
B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极
C.工业上电解饱和食盐水制烧碱,用离子交换膜阻止0H-移向阳极
D.在镀件上电镀锌,锌作阳极

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(12分)硫酸在国民经济中占有极其重要的地位,下图是工业接触法制硫酸的简单流程图,试回答下列有关问题.

(1)在实际生产过程中,进入接触室的气体中O2的体积分数是SO2体积分数的1.5倍,其原因是               
(2)在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室。按此密闭体系中气体的流向,则在B处流出的气体(除N2外)为           ;
(3)工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO2 7%,O2 11%,N2 82%):
   压强/MPa
温度/℃
0.1
0.5
1
10
400
99.2%
99.6%
99.7%
99.9%
500
93.5%
96.9%
97.8%
99.3%
600
73.7%
85.8%
89.5%
96.4%
①已知SO2的氧化是放热反应,如何利用表中数据推断此结论?
                    ;
②在400-500℃时,SO2的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是:               
(4)选择适应的催化剂,是否可以提高SO2的转化率?   ;是否可以增大该反应所放出的热量?    (填“是” 或“否”);
(5)若用浓硫酸吸收SO3可以得到H2SO4·SO3。用1000g 98 % 的H2SO4充分吸收SO3后,再进行稀释,可以得到98% 的硫酸的质量是               
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(10分)化学原理常应用于工业生产,如氯碱工业和硫酸工业:
(1)氯碱工业用到的设备为离子交换膜电解槽,电解时阳极加入      ___________(填试剂名称),阴极产物为_________________(填化学式),电解的总反应方程式____________________________________________________.
(2)接触法制硫酸主要分成三步,第一步是煅烧黄铁矿,在___________中进行,第二步是催化氧化,发生反应的方程式___________________________________________,
第三步是吸收三氧化硫。取制备的少量硫酸用1mol/L氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液的体积为400mL,放出热量为Q kJ,写出表示该反应中和热的热化学方程式___________________________________________________。
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(12分)最近,我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功。已知磷灰石的主要成分是Ca3(PO4)2,具体生产磷铵流程如下:

回答下列问题:
(1)操作a的名称是   ▲  ,实验室中进行此操作的非玻璃仪器或用品有       ▲     ;在实验室中操作b的名称是   ▲  
(2)装置a中生成两种酸式盐,它们的化学式分别是   ▲  
(3)依题意猜测固体A中一定含有的物质的化学式是   ▲  (结晶水部分不写)。
(4)热交换器是实现冷热交换的装置。化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的,气、液热交换时通常使用的仪器是   ▲  
(5)制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2、微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是   ▲  。(选填字母)
A.NaOH溶液、酚酞试液B.KMnO4溶液、稀H2SO4
C.碘水、淀粉溶液 D.氨水、酚酞试液

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