【化学——选修化学与技术】
硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。请回答硫酸工业中的如下问题:
(1)早期生产硫酸以黄铁矿为原料,目前很多国家都已经限制以黄铁矿为原料而以硫黄为原料,以硫黄为原料的优点是 。
(2)工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3,是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO27%;O21l%;N2 82%);
![]() ![]() 转化率/% 温度/℃ |
0.1 |
0.5 |
1 |
10 |
400 |
99.2 |
99.6 |
99.7 |
99.9 |
500 |
93.5 |
96.9 |
97.8 |
99.3 |
600 |
73.7 |
85.8 |
89.5 |
96.4 |
利用表中数据分析。在实际生产中选择的适宜生产条件是:温度 ℃,
压强 MPa。
(3)选择适宜的催化剂,是否可以提高SO2的转化率? (填“是”或“否”),是否可以增大该反应所放出的热量? (填“是” 或“否”)。
(4)为提高SO3吸收率,实际生产中用 吸收SO3。
(5)在催化反应室中设有热交换装置,以下叙述与热交换装置的作用有关的是 (填写序号)。
A.保护环境。防止空气污染 | B.充分利用热量,降低生产成本 |
C.升高温度,提高SO2的转化率 | D.防止催化剂中毒 |
(6)在硫酸工业尾气中,SO2是主要大气污染物,必须进行净化处理,处理方法可用
(填名称)吸收,然后再用硫酸处理,重新生成SO2和一种生产水泥的辅料,写出这两步反应的化学方程式 。
(15分)填写下列空白:
(1)Fe(OH)3胶体呈红褐色,插入两个惰性电极,通直流电一段时间,阴极附近的颜色逐渐变深,这种现象叫______________。
(2)强光通过Fe(OH)3胶体,可看到光带,这种现象叫________________。
(3)淀粉与食盐的混合液放在肠衣(半透膜)中,并把它悬挂在盛有蒸馏水的烧瓶里,从而使淀粉与食盐分离,这种方法_______________。
(4)Fe(OH)3胶体加硅酸胶体,胶体变得浑浊,这是发生了____________。
(5)已知冰的熔化热为6.0 kJ/mol,冰中氢键键能为20 kJ/mol,假设1 mol冰中有2 mol 氢键,且熔化热完全用于破坏冰的氢键,则最多只能破坏冰中_____%的氢键
(8分) 雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空:
(1)As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应,As2S3和SnCl2的物质的量之比为。
(2)上述反应中的氧化剂是,反应产生的气体可用吸收。
(3)As2S3和HNO3有如下反应,As2S3+10H++ 10NO3—=2H3AsO4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O
若生成2mol H3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为。若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在(填“正极”或“负极”)附近逸出。
(4)若反应产物NO2与11.2L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,然后与过量的碳反应,所产生的CO2的量(选填编号)。
a.小于0.5 mol b.等于0.5mol c.大于0.5mold.无法确定
A~I分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如下图所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。
请填写下列空白:
(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素在周期表中位置第_____周期、第_____族;
(2)写出反应①的化学方程式______________________________________________;
(3)写出反应④的离子方程式______________________________________________;
(4)写出反应③的电极方程式:
阳极:_______________________阴极:___________________________
(5)从能量变化的角度看,①②③反应中属于△H<0的反应是___________。(填序号)
A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A元素的原子半径最小;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐;D与A同主族,且与E同周期;E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2;A、B、D、E这四种元素,每一种与C元素都能形成原子个数比不相同的若干种化合物。请回答:
(1)C和E两种元素相比较,原子得电子能力较强的是(填元素名称),以下三种说法中,可以验证该结论的是(填写编号);
A.比较这两种元素的常见单质的沸点
B.二者形成的化合物中,C元素的原子显负价
C.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
(2)A、B、C、E可形成两种酸式盐(均含有该四种元素),这两种酸式盐在水溶液中相互反应的离子方程式为。
(3)C与D形成的某种化合物可作潜水面具中的供氧剂,每生成标准状况下11.2LO2,消耗该化合物的质量为___________。
为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)
(1)判断BaCl2已过量的方法是。
(2)第④步中,写出相应的化学方程式(设粗盐溶液中Ca2+的主要存在形式为CaCl2)
。
(3)若先用盐酸调pH再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是
(4)在“粗盐提纯”的实验中,多次用到玻璃棒,在溶解、过滤、蒸发三个步骤中,玻璃棒所起的作用分别是 ____________