某化学兴趣小组的同学为模拟工业制造硫酸的生产过程，设计了如图所示的装置，请根据要求回答问题：

1. 某化学兴趣小组的同学为模拟工业制造硫酸的生产过程，设计了如图所示的装置，请根据要求回答问题：

(1) 装置A用来制取氧气，写出相应的化学方程式；

(2) 燃烧炉内放一定量黄铁矿粉末，在高温条件下和A装置制出的氧气充分反应，其化学方程式为

4FeS₂+11O₂ $\text{[math]}$ 2Fe₂O₃+8SO₂ ，在该反应中做氧化剂，若消耗了12gFeS₂有 mol电子发生了转移；

(3) C装置为净化装置，若无该装置，将混合气体直接通入D装置，除对设备有腐蚀外，还会造成的后果是；

(4) 如果D装置的温度是400℃～500℃，在常压下生成0.1molSO₃ ，可放出9.83kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式，并回答在工业中不采取加压措施的原因；

(5) 为检验从接触室出来的气体成分，甲同学设计如下实验：

①A中盛放的试剂是；

②B中盛放98.3%浓硫酸的作用是，乙同学提出可用饱和NaHSO₃溶液代替98.3%的浓硫酸，请你判断乙同学的方案（填“可行”或“不可行”），说明理由；

③C中盛放的试剂是，其作用是．

【考点】

工业制取硫酸;

【答案】

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综合题普通

1. 硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题，根据下面工业生产硫酸的工艺流程图回答有关问题：

(1) 硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe₂O₃、CuO、CuSO₄（由CuO与SO₂在沸腾炉中化合而成），CuFeS₂是黄铁矿的另一成分，写出煅烧CuFeS₂的化学方程式为．

(2) 流程图中设备A是（填设备名称），其中该设备上部迅婚使用的气体为．

(3) 吸收塔采用98.3%浓硫酸吸收SO₂的原因是．

(4) 根据工艺流程图及环保角度判断下列说法正确的是（填序号） A. 为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎 B. 沸腾炉中排出的炉渣可供炼铁 C. 使用催化剂可提高SO₂的反应速率和转化率 D. 尾气中SO₂可用NaOH浓溶液来吸收 E. 硫酸厂的厂址宜选在消耗硫酸甚多的工业城市的郊区

(5) 沸腾炉排出的炉渣中的硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化（见下表）

沸腾炉温度/℃	600	620	640	660
炉渣中CuSO₄的质量分数/%	9.3	9.2	9.0	8.4

请用平衡移动原理解释上表中CuSO₄的质量分数随温度升高而降低的原因．

(6) 某硫酸厂为测定设备A中所得气体中SO₂的体积分数，取280mL（已折算成标准状况）气体样品与足量Fe（SO₄）₃溶液完全反应后（不考虑氧气的影响），用浓度为0.02mol/L的K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至中点，消耗K₂Cr₂O₇溶液25.00mL，则接触室所得气体中SO₂的体积分数为．

综合题普通

2. 火山喷发所产生的硫磺可用于生产重要的化工原料硫酸．某企业用如图所示的工艺流程生产硫酸：

请回答下列问题：

(1) 为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装（填设备名称）；吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是；吸收塔不用水而用98.3%浓硫酸吸收SO₃的原因是．

(2) 硫酸的用途非常广泛，可应用于下列哪些方面．

A．橡胶的硫化 B．表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成

C．铅蓄电池的生产 D．制备大量硫磺

(3) 硫酸的各个生产环节中都有一些废渣、废液、废气产生，需要进行治理．由吸收塔排出的尾气中SO₂的含量若超过500 μL•L^﹣1 ，就要加以处理处理才能排出．处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫，所得产物可作为肥料．请写出此脱硫过程中可能发生的化学方程式：．

(4) 用含硫量为a%硫矿制硫酸，若燃烧时损失b%的硫元素，由SO₂制SO₃的转化率为c%．则制取1吨98%的硫酸需这种硫矿吨（用代数式表达）

综合题普通

3. 以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：

(1) 沸腾炉中发生的反应方程式为．

(2) 接触室中发生反应的化学方程式是、

(3) 依据工艺流程图判断下列说法正确的是（填字母）．

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

(4) 吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO₂和铵盐．

SO₂既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br₂ ． SO₂吸收Br₂的离子方程式是．

综合题普通