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(18分)硫酸是化學工業(yè)最重要的產品之一,工業(yè)制法如下。
(1)生產硫酸最古老的方法是以綠礬為原料,在蒸餾釜中煅燒。反應的化學方程式為:2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2+SO3↑+14H2O。其中三氧化硫與水蒸氣同時冷凝便得到硫酸。用如圖所示裝置模擬用綠礬制硫酸的實驗,并檢驗生成的硫酸和二氧化硫(加熱裝置已略去)。其中b為干燥的試管。

①試管b中得到的主要產物是           ,檢驗該產物的方法是(結合離子方程式簡要說明)                                                                      。
②為檢驗反應的另一種生成物,試管c中應加入的試劑是            ,簡述相應的實驗現象及結論                                          。
③所得硫酸的理論濃度(溶質的質量分數)為                                
(2)目前,我國采用“接觸法”制硫酸,生產設備如圖所示:

①圖中設備A的名稱是                      ,a、b兩處所含氣體的化學式分別為                                                             。
②有關接觸法制硫酸的下列說法中,不正確的是           
A.二氧化硫的接觸氧化在合成塔中發(fā)生
B.吸收塔得到的硫酸濃度為98%
C.煅燒含硫48%的黃鐵礦時,若FeS2損失了2%,則S損失4%
D.B裝置中反應的條件之一為較高溫度是為了提高SO2的轉化率
(3)隨著化學工業(yè)的發(fā)展,“接觸法”全面替代了“綠礬熱分解法”,請你從綜合效益的角度指出“接觸法”制硫酸的優(yōu)勢:①生產成本低、②原料易得、③                、④                、⑤               、⑥               (可不填滿)。
(1)① H2SO4(1分);Ba+SO=BaSO4↓(1分)
取少量溶液于試管中,滴人紫色石蕊試渡,溶液變紅色;另取樣,滴入BaCl2溶液產生白色沉淀,證明產物是硫酸(2分)
②品紅(1分)
生成的氣體使品紅褪色,并且加熱后恢復紅色,證明該產物是SO2(2分)
③ 29.5%(2分)
(2)①沸騰爐(1分);SO2、O2、N2(2分);SO3、SO2、O2、N2(2分)
② ABCD(2分)
(3)原料利用率高;硫酸濃度高;對環(huán)境污染小;放出熱量可以再利用;(共2分。答對1條得1分)
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過氧化氫法生產亞氯酸鈉的工藝流程圖:

已知:①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,適當條件下可結晶析出NaClO2?3H2O。
②純ClO2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固體溶于水所得溶液的體積為1L。
(1)160 g/L NaOH溶液的物質的量濃度為      。若要計算該溶液的質量分數,
還需要的一個條件是                           (用文字說明)。
(2)發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是   (選填序號)。
a.將SO2氧化成SO3,增強酸性; b.稀釋ClO2以防止爆炸;c.將NaClO3氧化成ClO2
(3)吸收塔內的反應的化學方程式為                  。
吸收塔的溫度不能超過20℃,其目的是                                 。
(4)在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定,所以吸收塔中應維持NaOH稍過量,判斷NaOH是
否過量的簡單實驗方法是                                              。
(5)吸收塔中為防止NaClO2被還原成NaCl,所用還原劑的還原性應適中。除H2O2外,還可以選擇的還原劑是       (選填序號)。
a.Na2O2         b.Na2S          c.FeCl2      
(6)從濾液中得到NaClO2?3H2O粗晶體的實驗操作依次是     (選填序號)。
a.蒸餾    b.蒸發(fā)   c.灼燒   d.過濾    e.冷卻結晶
要得到更純的NaClO2?3H2O晶體必須進行的操作是         (填操作名稱)。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(15分)工業(yè)上以粗銅為原料采取如圖所示流程制備硝酸銅晶體:

(1)在步驟a中,還需要通入氧氣和水,發(fā)生反應的化學方程式是                
                                。
(2)在保溫去鐵的過程中,為使Fe3+沉淀完全,可以向溶液中加入CuO,調節(jié)溶液的pH,根據下表數據,溶液的pH應保持在              范圍。若調節(jié)溶液的pH=4,此時,溶液中c (Fe3+) =        。[已知該條件下,Fe(OH)3的KSP= 4.0×10-36 ]

(3)不用加水的方法調節(jié)溶液pH的原因是                                  。
(4)進行蒸發(fā)濃縮時,要加適量的硝酸以保持溶液一定的c(H),其目的是(結合離子方程式簡要說明)                                                      。
(5)工業(yè)上常利用硝酸銅溶液電鍍銅,電鍍時陰極的電極反應式是                  。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

[化學——選修化學與技術](15分)
工業(yè)上合成氨是在一定條件下進行如下反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其
部分工業(yè)流程如下:

回答下列問題:
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)  △H=180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2(g)   △H=-483.6kJ/mol
則N2(g)+2H22NH3(g)的△H=         ;
(2)如果工業(yè)上,在一定溫度下,將1.5molN2氣體和6molH2氣體通入到體積為1升的密閉容器中。當反應達到平衡時,容器內氣體的壓強為起始時的80%,則其平衡常數為          。改變下列條件,能使平衡向正反應方向進行且平衡常數不變的是             ;
①增大壓強                                                    ②增大反應物質的濃度
③使用催化劑                                                ④降低溫度
(3)合成氨反應的平衡常數很小,所以在工業(yè)采取氣體循環(huán)的流程。即反應后通過降低混合氣體的溫度而使氫氣分離出來。這種分離物質的方法其原理類似于下列哪種方
法?                (填編號)
①過濾                           ②蒸餾                    ③滲析                    ④萃取
理由是                                         ;
(4)可以用氯氣來檢驗輸送氨氣的管道是否漏氣,如果漏氣則會有白煙(成份為氯化銨)生成。該反應的化學方程式為                              ;
(5)假如該廠生產氨水的物質的量濃度為20mol/L,實驗室若需用80mL濃度為5mol/L的氨水時,需取20mol/L的氨水          mL(用100mL的容量瓶)。假如該氨水的pH=a,加入相同體積的鹽酸時,溶液呈中性,則此鹽酸的pH        14-a(填“大于”“小于”或“等于”)。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

減少SO2的排放、回收利用SO2成為世界性的研究課題。我國研究人員研制的利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收廢渣高溫焙燒產生的SO2,制備硫酸錳的生產流程如下:

浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2,還含有少量的Fe2、Al3、Ca2、Pb2等其他金屬離子。
有關金屬離子的半徑以及形成氫氧化物沉淀時的pH見下表,陽離子吸附劑吸附金屬離子的效果見下圖。

離子
離子半徑(pm)
開始沉淀時的pH
完全沉淀時的pH
Fe2
74
7.6
9.7
Fe3
64
2.7
3.7
Al3
50
3.8
4.7
Mn2
80
8.3
9.8
Pb2
121
8.0
8.8
Ca2
99


 
已知PbO2的氧化性大于MnO2。請回答下列問題:
⑴ 寫出浸出過程中主要反應的化學方程式   ,氧化過程中主要反應的離子方程式   。
⑵ 在氧化后的液體中加入石灰漿,用于調節(jié)pH,pH應調節(jié)至   。
⑶ 陽離子吸附劑用于除去雜質金屬離子。決定陽離子吸附劑吸附效果的因素是   (填寫序號)。
a.溶液的pH      b.金屬離子的電荷      c.金屬離子的半徑      d.吸附時間
⑷ 操作a包括   等過程。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(8分)硫酸是許多化學工業(yè)的原料,其消費量可作用一個國家工業(yè)發(fā)展水平的一種標志。硫酸工廠廠址的選擇是一個復雜的問題,下圖是影響化工廠選址的部分因素。又已知硫酸是一種腐蝕性液體,不便較多貯存,需隨產隨銷。另外,硫酸的運輸價格也比較貴,據估算1t H2SO4的運價約為同質量黃鐵礦石的三倍。

據以上信息,分析下列條件:
條件(Ⅰ)
①A城市郊區(qū)有豐富的黃鐵礦資源,水源、能源充足,交通方便。
②A城市需使用硫酸的工業(yè)不多,而離它遠的B城市卻是一個消耗硫酸甚多的工業(yè)城市。
③A城市是一個風光秀麗的旅游城市,對環(huán)境保護的要求甚高,而且土地價格較貴,土地供應?緊張。?
條件(Ⅱ)
①C地是重要的農業(yè)區(qū),需消耗大量的肥料。
②C地有豐富的磷灰石礦藏,水源、能源充足,土地價格較低,土地供應充足,交通方便。
③磷肥是由磷灰石〔有效成分是Ca3(PO4)2〕與H2SO4作用制得的,制造磷肥需消耗大量的硫酸。
④C地無磷肥廠和硫酸廠,在相鄰的D地有豐富的黃鐵礦資源。
在A、B、C、D四城市中,你認為應該建設硫酸工廠的城市是______________,應該建造磷肥廠的城市是______________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

溫度、催化劑不變,向某一固定體積的容器內按下列各組物質的量加入反應達平衡時,氨氣濃度最大的一組是(    )
 



A
6
2
0
B
1
0
4
C
3.5
1
2
D
5
1.5
1

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

工業(yè)制硫酸銅不是直接用銅和濃硫酸反應,而是將粗銅(含少量銀)浸入稀硫酸中,并不斷從容器下部吹入細小的空氣泡。有關該制備方法的敘述中,正確的是(    )
(1)該方法應用了原電池工作原理          (2)該方法應用了電解池工作原理
(3)該方法不產生污染大氣的二氧化硫      (4)該方法提高了硫酸的利用率
(5)該方法提高了銅的利用率
A.(1)(3)(5)B.(2)(3)(4)C.(1)(3)(4)D.(1)(3)(4)(5)

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列敘述正確的是
A.合成氨生產中將NH3液化分離,可加快正反應速率,提高H2的轉化率
B.硫酸工業(yè)中,接觸室中熱交換器是利用SO3轉化為H2SO4時放出的熱量
C.氯堿工業(yè)采用離子交換膜法,可防止陽極室產生的Cl2進入陰極室
D.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,陰極的反應式為:Fe-2e→Fe2+

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