Question

（15分）以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下：

（1）寫出燃燒黃鐵礦的化學(xué)方程式                                。
當(dāng)有6mol SO₂生成時(shí)，轉(zhuǎn)移電子       mol。
（2）進(jìn)入接觸室的氣體中含標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1120m³SO₂氣體，達(dá)平衡后放出熱量為4.728×10⁶kJ，此時(shí)SO₂轉(zhuǎn)化率為96%。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為              。
（3）依據(jù)工藝流程圖判斷下列說法正確的是（選填序號(hào)字母）        。
a．為使黃鐵礦充分燃燒，需將其粉碎            
b．過量空氣能提高SO₂的轉(zhuǎn)化率
c．使用催化劑能提高SO₂的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率
d．沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵               
e．吸收塔用水作吸收劑
（4）某硫酸廠在進(jìn)行黃鐵礦成分測(cè)定時(shí)，取0.1000 g樣品充分灼燒，生成的SO₂氣體與足量Fe₂(SO₄)₃溶液完全反應(yīng)后，再用0.02000 mol·L^-1的K₂Cr₂O₇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗K₂Cr₂O₇溶液25.00mL。
已知：SO₂＋2Fe³⁺＋2H₂O=SO₄^2－＋2Fe²⁺＋4H⁺
Cr₂O₇^2－＋6Fe²⁺＋14H^＋=2Cr³⁺＋6Fe³⁺＋7H₂O
則樣品中FeS₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng)）
（5）該生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾氣除了含有N₂、O₂外，還含有SO₂、微量的SO₃和酸霧。能用于測(cè)定硫酸尾氣中SO₂含量的是        。(填字母)

A．NaOH溶液、酚酞試液	B．KMnO4溶液、稀H2SO4
C．碘水、淀粉溶液	D．氨水、酚酞

Answer 1

（1）4FeS₂ + 11O₂  2Fe₂O₃+8SO₂ （2分）       33（2分）
（2）2SO₂(g) ＋ O₂(g) ＝ 2SO₃(g) ；⊿H＝－197 kJ/mol （2分）
（3）a   b   d （各1分）
（4）  3FeS₂    ～    2Cr₂O₇^2－
3×120             2
m(FeS₂)      0.0200×25.00×10^-3
m(FeS₂)= =0.09000g
w(FeS₂)= ×100%=90.0% （4分）            （5）BC (2分)

（1）黃鐵礦燃燒生成SO₂和氧化鐵，方程式為4FeS₂ + 11O₂  2Fe₂O₃+8SO₂ 。反應(yīng)中氧氣是氧化劑，轉(zhuǎn)移電子是44，所以當(dāng)有6mol SO₂生成時(shí)，轉(zhuǎn)移電子44mol÷8×6＝33mol。
（2）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1120m³SO₂氣體是50000mol，所以反應(yīng)中消耗的SO₂是50000mol×0.96＝48000mol，所以2molSO2反應(yīng)放出的熱量是4.728×10⁶kJ÷24000＝197 kJ/mol，所以熱化學(xué)方程式為2SO₂(g) ＋ O₂(g) ＝ 2SO₃(g) ；⊿H＝－197 kJ/mol。
（3）粉碎可以增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率，a正確。增大氧氣的濃度可以提高SO₂的轉(zhuǎn)化率，b正確。催化劑不能改變平衡狀態(tài)，只能改變反應(yīng)速率，c不正確。d正確，阿保質(zhì)期，用濃硫酸吸收，答案選abd。
（4）考查根據(jù)關(guān)系式進(jìn)行的有關(guān)計(jì)算。根據(jù)有關(guān)方程式可知
3FeS₂    ～    2Cr₂O₇^2－
3×120             2
m(FeS₂)       0.0200×25.00×10^-3
m(FeS₂)= =0.09000g
w(FeS₂)= ×100%=90.0%
（5）SO₂具有還原性，所以BC正確，AD不正確，因?yàn)槿�氧化硫和酸霧也能被吸收。答案選BC。