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工业上制硫酸的设备分为三大部分,一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔.在沸腾炉内煅烧黄铁矿生成二氧化硫;在接触室内有催化剂存在下二氧化硫进一步与氧气结合,生成三氧化硫;三氧化硫流经吸收塔时,采用98.3%的浓硫酸吸收,使三氧化硫最终与水化合形成硫酸.下面的装置是仿照工业上制备硫酸的工艺流程设计出来的,用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫.请回答下列问题:(1)写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的反应方程式: 2Fe2O3+8SO2试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
工业上制硫酸的设备分为三大部分,一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔.在沸腾炉内煅烧黄铁矿生成二氧化硫;在接触室内有催化剂存在下二氧化硫进一步与氧气结合,生成三氧化硫;三氧化硫流经吸收塔时,采用98.3%的浓硫酸吸收,使三氧化硫最终与水化合形成硫酸.
下面的装置是仿照工业上制备硫酸的工艺流程设计出来的,用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫.
请回答下列问题:
(1)写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的反应方程式:
2Fe
2
O
3
+8SO
2
试题解答
见解析
(1)燃烧黄铁矿反应生成氧化铁和二氧化硫,再根据化合价升降法配平方程式;
(2)根据装置乙、丙在实验中的作用分析;
(3)SO
3
如果用水吸收,发生反应:SO
3
+H
2
O═H
2
SO
4
,该反应为放热反应,放出的热量易导致酸雾形成;而浓硫酸的沸点高,难以气化,不会形成酸雾;
(4)根据方程式判???压强对平衡的影响,常压下SO
2
的转化率已经很大.
(1)燃烧黄铁矿反应,反应物为FeS
2
和O
2
,生成物为Fe
2
O
3
和SO
2
,根据化合价升降法配平,FeS
2
+O
2
--Fe
2
O
3
+SO
2
,FeS
2
中Fe为+2价,S为-1价,O
2
中O为0价,Fe
2
O
3
中Fe为+3价、O为-2价,SO
2
中S为+4价、O为-2价,
FeS
2
中:铁元素上升1价,硫元素上升5价×2,则总共上升11价,
O
2
中:氧元素降低2价×2,则总共降低4价.所以FeS
2
前计量数为4,O
2
前计量数为11,再根据原子守恒,配出Fe
2
O
3
前计量数为2,SO
2
前计量数为8,
则方程式为4FeS
2
+11O
2
2Fe
2
O
3
+8SO
2
,故答案为:4FeS
2
+11O
2
2Fe
2
O
3
+8SO
2
;
(2)在装置乙中二氧化硫和氧气发生催化氧化,所以装置乙相当于接触室;丙在实验中是用来吸收二氧化硫的,所以相当于吸收塔;故答案为:接触室、吸收塔;
(3)SO
3
如果用水吸收,发生反应:SO
3
+H
2
O═H
2
SO
4
,该反应为放热反应,放出的热量易导致酸雾形成;而浓硫酸的沸点高,难以气化,不会形成酸雾;所以丙中无酸雾,丁中有酸雾;故答案为:无酸雾、有酸雾;
(4)根据方程式2SO
2
+O
2
?2SO
3
判断,增大压强对平衡向正方向移动,二氧化硫的转化率增大;常压下SO
2
的转化率已经很大,增大压强转化率变化不大;故答案为:增大、常压下SO
2
的转化率已经很大.
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化学
工业制取硫酸
相关试题
工业上由FeS2制H2SO4的转化关系如下:填写下列空白:(1)吸收塔中发生反应的化学方程式为 .(2)接触室内发生的反应为:SO2(g)+12O2(g)催化剂△SO3(g)△H=a kJ?mol-1 下表为不同温度(T)下该反应的化学平衡常数(K): T/K 673 723 823 923 K 423 37.4 20.5 4.68 ①根据上表数据及化学平衡理论,上述反应中a 0(填“>”或“<”).②K值越大,表明反应达到平衡时 (填标号).A.SO2的转化率一定越高 B.SO3的产量一定越大C.正反应进行得越完全 D.化学反应速率越大(3)考虑综合经济效益,当炉渣含铁量大于45%时,可用于制硫酸亚铁等.下列利用炉渣里的Fe2O3制FeSO4的方案中,最能体现绿色化学理念的方案是 (填标号)A.Fe2O3CO高温Fe稀硫酸 FeSO4B.Fe2O3稀硫酸 Fe2(SO4)3铁屑 FeSOC.Fe2O3铁粉高温Fe稀硫酸 FeSO4D.Fe2O3H2高温Fe硫酸铜溶液 FeSO4(4)为实现绿色环保、节能减排和废物利用等目的,某硫酸厂用碳酸钙作吸收剂与水配成浆液,洗涤尾气(SO2的体积分数为0.200%)并吸收SO2,得到石膏(CaSO4?2H2O).求:22.4m3(标准状况下)的尾气可制得石膏多少千克?(设二氧化硫的利用率为80.0%)?
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工业上生产硫酸的流程图如图:请回答下列问题:(1)早期生产硫酸以黄铁矿为原料,但现在工厂生产硫酸以硫黄为原料,理由是 .(2)在气体进入催化反应室前需净化的原因是 .(3)在催化反应室中通常使用常压,在此条件下SO2的转化率为90%.但是部分发达国家采取高压条件下制取SO3,采取加压措施的目的除了加快反应速率外,还可以 ,从而提高生产效率.(4)工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染,废物利用的目的.用化学方程式表示其反应原理: .(5)除硫酸工业外,还有许多工业生产.下列相关的工业生产流程中正确的是 .A.海水提溴:海水浓缩氯气 热空气或水蒸气溴蒸汽碱液吸收 酸化 蒸馏 液溴B.海水提镁:海滩贝壳煅烧 水 石灰水海水 过滤 灼烧 MgO熔化电解镁C.工业制硝酸:空气放电 NO2水吸收硝酸→尾气处理D.工业合成氨:天然气一定条件下氢气合成塔过量氮气NH3、H2、N2.?
工业上常用硫磺矿或黄铁矿为原料生产硫酸,我国主要以黄铁矿为主,下面是用黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图:(1)写出沸腾炉中发生的化学反应方程式:4FeS2+11O2 高温 2Fe2O3+8SO2 (2)将进入接触室的气体净化处理的目的是: (3)二氧化硫氧化生成三氧化硫是一个放热反应,为了综合考虑反应速率和转化率,同时充分利用反应放出的热量,接触室进行了巧妙的设计,试根据图示简述其工作原理: (4)依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母) .a.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎b.过量空气能提高SO2的转化率c.使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率d.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁(5)吸收塔中不用水吸收三氧化硫的原因是 .在某次生产硫酸的过程中,共使用了98.3%硫酸15t,获得“供稀释用硫酸”(发烟硫酸)29.2t,通过计算确定该发烟硫酸的化学式 .?
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第1章 物质及其变化
1.1 物质的组成和结构
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物质的组成、结构和性质的关系
原子构成
原子核外电子的运动状态
原子核外电子排布
原子结构的构造原理
原子序数
质量数与质子数、中子数之间的相互关系
质子数、中子数、核外电子数及其相互联系
第2章 物质的量
2.1 物质的量
阿伏加德罗常数
阿伏加德罗定律及推论
摩尔质量
物质的量的单位——摩尔
物质的量的相关计算
相对分子质量及其计算
相对原子质量及其计算
第3章 物质变化中的能量变化
物质变化中的能量变化
常见的能量转化形式
反应热的大小比较
反应热和焓变
化学反应中能量转化的原因
化学能与热能的相互转化
化学能与热能的应用
化学在解决能源危机中的重要作用
清洁能源
燃烧热
热化学方程式
使用化石燃料的利弊及新能源的开发
探究吸热反应和放热反应
吸热反应和放热反应
用盖斯定律进行有关反应热的计算
中和热
第4章 卤素
卤素
碘与人体健康
卤化银
卤素原子结构及其性质的比较
氯、溴、碘及其化合物的综合应用
氯离子的检验
氯气的化学性质
氯气的实验室制法
氯气的物理性质
探究卤素单质间的置换反应
第5章 硫
硫
常见的生活环境的污染及治理
二氧化硫的化学性质
二氧化硫的污染及治理
工业制取硫酸
硫酸根离子的检验
硫酸盐
浓硫酸的性质
探究二氧化氮与水的反应
探究二氧化硫与水和品红溶液的反应
第6章 碱金属
碱金属
常见金属的活动性顺序及其应用
纯碱工业(侯氏制碱法)
粗盐提纯
碱金属的性质
金属的通性
氯碱工业
钠的化学性质
钠的物理性质
钠的重要化合物
焰色反应
第7章 元素周期律
元素周期律
非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律
金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律
同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系
同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系
微粒半径大小的比较
元素周期表的结构及其应用
元素周期律的实质
元素周期律的作用
元素周期律和元素周期表的综合作用
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