Question

硫酸廠常用煅燒黃鐵礦（FeS₂）來制取硫酸．
（1）煅燒黃鐵礦的主要化學方程式為

 

．
（2）SO₂和O₂的反應為2SO₂（g）+O₂（g）

催化劑

2SO₃（g），該反應在體積不變的密閉容器中進行，則下列

 

（填序號）可作為反應達到平衡的判斷依據(jù)．
A．v_正（SO₂）=v_正（SO₃）
B．各組分的體積分數(shù)不再變化
C．反應體系的溫度不再變化
D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
E．混合氣體的密度不再變化
（3）熱交換器是實現(xiàn)冷熱交換的裝置，化學實驗中也經(jīng)常利用熱交換來實現(xiàn)某種實驗目的．試分析氣、液熱交換時通常使用的儀器是

 

．（寫名稱）
（4）硫酸工業(yè)所產(chǎn)生的尾氣除了含有N₂、O₂外，還含有SO₂，微量的SO₃和酸霧．能用于測定硫酸尾氣中SO₂含量的試劑是

 

．（填序號）
A．NaOH溶液、酚酞試液              B．KMnO₄溶液、稀硫酸
C．氨水、酚酞試液                  D．碘水、淀粉溶液．

Answer 1

考點：工業(yè)制取硫酸

專題：化學應用

分析：（1）依據(jù)工業(yè)制硫酸的原理分析書寫化學方程式；
（2）根據(jù)平衡狀態(tài)時反應的正逆反應速率相等，各組成成分含量不變，及其它有關(guān)物理量的變化作判斷；
（3）中學階段氣、液熱交換時通常使用的儀器是冷凝管；
（4）SO₂、微量的SO₃和酸霧都能與堿反應，不能利用堿測定，SO₂具有還原性，可以利用強氧化劑測定．

解答： 解：（1）工業(yè)接觸法制硫酸三步驟：第一步：SO₂的制取，第二步：SO₃的制取，第三步：硫酸的生成；第一步是黃鐵礦的燃燒，化學方程式為4FeS₂+11O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+8SO₂，
故答案為：4FeS₂+11O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+8SO₂；
（2）A．由于v_正（SO₂）=v_正（SO₃）都是表達的正反應速率，無法判斷正逆反應速率是否相等，故A錯誤；
B．根據(jù)平衡狀態(tài)的特征，各組分的體積分數(shù)不再變化時，反應處于平衡狀態(tài)，故B正確；
C．由于該反應是放熱反應，當反應體系的溫度不再變化時，說明反應處于平衡狀態(tài)，故C正確；
D．由于該反應前后氣體總物質(zhì)的量減小，而質(zhì)量守恒，所以隨著反應的進行，平均相對分子質(zhì)量增大，當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化時，說明反應處于平衡狀態(tài)，故D正確；
E．由于反應在恒容條件下進行，氣體的總質(zhì)量守恒，所以反應在進行過程中混合氣體的密度始終不變，故混合氣體的密度不再變化不能說明反應是否處于平衡狀態(tài)，故E錯誤；
故選BCD；
（3）能實現(xiàn)氣、液熱交換的裝置是冷凝管，下口進水上口處誰，氣體和水流方向相反，充分進行熱交換，故答案為：冷凝管；
（4）A、NaOH溶液與SO₂、微量的SO₃和酸霧反應，測量的SO₂含量偏高，故A錯誤；
B、硫酸尾氣中只有SO₂能被酸性KMnO₄溶液氧化，溶液顏色由紫紅色變?yōu)闊o色，根據(jù)KMnO₄溶液的體積結(jié)合方程式計算SO₂的含量，故B正確；
C、氨水NaOH溶液與SO₂、微量的SO₃和酸霧反應，測量的SO₂含量偏高，故C錯誤；
D、硫酸尾氣中只有SO₂能被碘水氧化SO₂，溶液顏色由藍色變?yōu)闊o色，根據(jù)碘水溶液的體積結(jié)合方程式計算SO₂的含量，故D正確．
故選BD．

點評：本題主要考查了工業(yè)制硫酸的相關(guān)內(nèi)容，中等難度，解題時注意將化學原理知識靈活運用于工業(yè)過程的分析．