截面位置 含量 過程氣體流 | 1(接觸室人口處) | 2 | 3 | 4 |
O2物質(zhì)的量的百分含量 | 11.0% | 10.10% | 8.48% | 8.48% |
SO2物質(zhì)的量的百分含量 | 6.00% | 4.04% | 0.51% | 0.51% |
SO3物質(zhì)的量的百分含量 | 1.00% | 3.03% | 6.68% | 6.68% |
N2物質(zhì)的量的百分含量 | 81.00% | 81.83% | 83.31% | 83.31% |
分析 (1)黃鐵礦在沸騰爐中氧化生成二氧化硫和氧化鐵;
(2)為了充分利用能量,應(yīng)安裝熱交換器;
(3)設(shè)混合氣體的物質(zhì)的量為100mol,則二氧化硫物質(zhì)的量為6mol,依據(jù)表中數(shù)據(jù)可知二氧化硫平衡時的含量為0.51%,設(shè)反應(yīng)中消耗的二氧化硫為x,依據(jù)方程式:2SO2+O2?2SO3,氣體的物質(zhì)的量減少0.5xmol,反應(yīng)后的氣體的物質(zhì)的量為100-0.5x,依據(jù)二氧化硫平衡時的含量為0.51%計算x,再計算二氧化硫的轉(zhuǎn)化率;
(4)在吸收塔中用水吸收三氧化硫,反應(yīng)放熱易形成酸霧阻止對三氧化硫的吸收;濃硫酸的沸點高,難以氣化,不會形成酸霧,同時三氧化硫易溶于濃硫酸,吸收塔中填充許多瓷管,增大三氧化硫與濃硫酸的接觸面,有利于三氧化硫的吸收;
(5)在尾氣與氨水反應(yīng)所得到的高濃度溶液中,按一定比例加入氨水或碳酸氫銨,氨水過量,如果生成NH4HSO3,它將與碳酸氫銨反應(yīng),因為亞硫酸的酸性比碳酸強,依據(jù)強酸制備弱酸規(guī)律,二者反應(yīng)生成亞硫酸銨,結(jié)合其相對分子質(zhì)量判斷化學(xué)式;
(6)KMnO4溶液、稀H2SO4 能氧化二氧化硫,且紫色的KMnO4溶液褪色,碘與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng),淀粉遇碘顯藍(lán)色,以此來解答.
解答 解:(1)黃鐵礦在沸騰爐中氧化生成二氧化硫和氧化鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式:4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2;
故答案為:4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2;
(2)為了充分利用能量,應(yīng)安裝熱交換器;
故答案為:熱交換器;
(3)設(shè)混合氣體的物質(zhì)的量為100mol,則二氧化硫物質(zhì)的量為6mol,依據(jù)表中數(shù)據(jù)可知二氧化硫平衡時的含量為0.51%,設(shè)反應(yīng)中消耗的二氧化硫為x,依據(jù)方程式:2SO2+O2?2SO3,氣體的物質(zhì)的量減少0.5xmol,反應(yīng)后的氣體的物質(zhì)的量為100-0.5x,依據(jù)二氧化硫平衡時的含量為0.51%得:$\frac{6-x}{100-0.5x}$=0.0051,解得x=5.5,則二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為:$\frac{5.5mol}{6mol}$×100%=91.7%;
故答案為:91.7%;
(4)吸收塔中SO3如果用水吸收,發(fā)生反應(yīng):SO3+H2O═H2SO4,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),放出的熱量易導(dǎo)致酸霧形成,阻隔在三氧化硫和水之間,阻礙水對三氧化硫的吸收;而濃硫酸的沸點高,難以氣化,不會形成酸霧,同時三氧化硫易溶于濃硫酸,所以工業(yè)上從吸收塔頂部噴灑98.3%的硫酸作吸收液,最終得到“發(fā)煙”硫酸;吸收塔中填充許多瓷管,增大三氧化硫與濃硫酸的接觸面,有利于三氧化硫的吸收;
故答案為:防止形成酸霧;增加SO3與濃硫酸的接觸面,有利于SO3的吸收;
(5)在尾氣與氨水反應(yīng)所得到的高濃度溶液中,按一定比例加入氨水或碳酸氫銨,氨水過量,如果生成NH4HSO3,它將與碳酸氫銨反應(yīng),因為亞硫酸的酸性比碳酸強.故該結(jié)晶水合物為(NH4)2SO3帶若干結(jié)晶水,(NH4)2SO3的式量為116.已知該結(jié)晶水合物的相對分子質(zhì)量為134.
故答案為:(NH4)2SO3•H2O;
(6)A.二氧化硫、SO3和酸霧都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),不能用于測定,故A不符合;
B.KMnO4溶液、稀H2SO4 與二氧化硫反應(yīng)的方程式為5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++4H++5SO42-,二氧化硫氣體和高錳酸鉀反應(yīng),高錳酸鉀溶液紫紅色褪去,故B符合;
C.碘與二氧化硫發(fā)生氧化還原的方程式為:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,碘消耗完,淀粉因沒有碘單質(zhì)不再顯藍(lán)色,故C符合;
D.氨水、酚酞試液,氨水和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨,亞硫酸銨和二氧化硫和水又能反應(yīng)生成亞硫酸氫銨,有兩步反應(yīng),所以無法準(zhǔn)確測定尾氣中SO2含量,故D不符合;
故選:BC.
點評 本題考查了工業(yè)制備硫酸,明確工藝流程及設(shè)備作用,熟悉相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵,題目難度中等.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題
A. | 還原性:SO2>Fe2+>Cr3+ | B. | 氧化性:Cr2O72->SO2>Fe3+ | ||
C. | Cr2O72-能將Na2SO3氧化成Na2SO4 | D. | 兩個反應(yīng)中Fe2(SO4)3均作還原劑 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 往碘化鈉溶液中加入新制氯水可看到有紫黑色固體生成 | |
B. | 向盛有1mLmol/LMgCl2溶液的試管中滴加1-2滴2mol/LNaOH溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液,白色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色 | |
C. | 重鉻酸鉀酸性溶液中加入乙醇,溶液由墨綠色變?yōu)槌赛S色 | |
D. | 用石墨作電極電解CuCl2溶液可觀察到陽極石墨棒上覆蓋一層紅色的銅,陰極石墨棒上生成能使?jié)駶櫟饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)的氣體 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
選項 | 敘述I | 敘述II |
A | Na2S有強還原性 | 用于除去廢水中的Cu2+和Hg2+ |
B | 濃H2SO4有強氧化性 | 濃H2SO4可用于干燥SO2 |
C | NaHCO3溶于水完全電離 | NaHCO3是強電解質(zhì) |
D | Cl2具有酸性 | Cl2可與石灰乳或燒堿反應(yīng)制備含氯消毒劑 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 1L0.1mol•L-1NaHS溶液中,S2-與HS-數(shù)目之和為0.1NA | |
B. | 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LSO3含有NA個SO3分子 | |
C. | 4gD2O與4gH218O含有的中子數(shù)均為2NA | |
D. | 常溫下,56g鐵片投入足量濃H2SO4中生成NA個SO2分子 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | s區(qū) | B. | p區(qū) | C. | d區(qū) | D. | ds區(qū) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 常溫下干燥氯氣與鐵不反應(yīng),可以用鋼瓶儲存氯水 | |
B. | 濃硫酸、濃硝酸都具有強氧化性,不能盛放在金屬容器中 | |
C. | 石英玻璃耐強酸強堿,高溫下可用來熔融氫氧化鈉 | |
D. | Na2SiO3是制備硅膠和木材防火劑的原料 |
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