强强酸类中毒

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TUhjnbcbe - 2021/1/27 10:30:00
白癜风一对一精细化治疗         http://disease.39.net/bjzkbdfyy/180601/6298359.html
一、选择题(每小题3分,共30分)

1、如图是某学生设计的“硫燃烧现象及酸雨危害模拟实验”装置图.实验时操作步骤为:

①连接仪器,装好药品;

②将玻璃棒下端在酒精灯上烧红,迅速伸入广口瓶中点燃硫粉;

③向锥形瓶中注入双氧水;

④硫粉完全燃烧后,用注射器向广口瓶中喷水.

下列描述错误的是(
  )

A、可以观察到,硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰B、实验结束时,应用注射器向装置中注入NaOH溶液以便更充分地吸收剩余的SO2气体C、A装置中的注射器的作用相当于分液漏斗,可以随时控制反应的发生和停止D、“酸雨”使绿叶变*,使锌粒、镁片表面产生气泡正确答案

A

解析

解:A.因为整个密闭系统中含有空气,不是纯净的氧气,所以硫燃烧时发出淡蓝色火焰,不是蓝紫色火焰,故A错误;B.二氧化硫是一种有*气体,需要用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化硫,故B正确;C.A装置中的注射器的类似于分液漏斗,可以随时控制反应的发生和停止,有利于节约药品,减少污染,故C正确;D.模拟的酸雨能使植物枯*,其中的亚硫酸能和锌、镁反应生成氢气,所以锌粒、镁片表面产生气泡,故D正确;故选:A。

2、在硫酸的工业制法中,下列措施以及采取这些措施的原因分析都正确的是(
  )

A、硫铁矿燃烧前需要粉碎,这样易于向沸腾炉中投料B、炉气进入接触室之前需要净化、干燥,因为炉气中的杂质易与SO2反应C、SO2氧化为SO3时需使用催化剂,这样可提高SO2的转化率D、接触室的反应温度控制在~°C,因为在这个温度范围内,反应速率和SO2平衡转化率都比较理想,且催化剂活性也较高正确答案

D

解析

解:A、在沸腾炉中,原料*铁矿是固体、空气是气体,为了加快反应速率,所以要将*铁矿粉碎,增大接触面,提高反应速率,而不是为了易于向沸腾炉中投料,故a错误;B、炉气进入接触室之前需要净化、干燥,为了防止催化剂中*,降低催化效果,故B错误;C、催化剂只增加反应速率,不会提高反应物的转化率,故C错误;D、温度太高不利于提高转化率,温度太低反应速率较慢,温度控制在~°C,催化剂催化效率较高,故D正确;故选:D。

3、SO2是常见的大气污染物之一。我国规定空气中其含量不得超过0.02mg/L.下列措施,能够减少SO2排放量的是(
  )①用天然气代替煤炭作民用燃料②提高热能利用率③硫酸厂采用更好的催化剂使SO2转化为SO3④使用CS2萃取煤炭中的硫⑤燃煤中加入生石灰后使用。

A、全部B、①②⑤C、①③⑤D、①③④正确答案

B

解析

解:①民用煤是含有S元素的,天然气不含S,所以能减少SO2排放,故①正确;②提高热能利用率,这样可以降低煤的使用量,从而降低SO2的排放,但此方法本身并不能降低SO2,而是通过降低煤的使用量减少SO2排放量,故②正确;③催化剂只能提高反应速率,无法提高二氧化硫的转化率,故③错误;④由于生产CS2的成本高,操作复杂,现实中无法实现使用CS2萃取大量煤炭中的硫,该操作方法不可行,故④错误;⑤燃煤中加石灰脱硫,氧化钙、硫、氧气等物质进行反应,化学方程式为:2CaO+2S+3O22CaSO4,用这种方法可以减少燃煤的过程中的SO2排放量,故⑤正确;故选:B。

4、关于化工生产原理的叙述中,不符合目前工业生产实际的是(
  )

A、硫酸工业中,三氧化硫在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸B、炼铁工业中,用焦炭和空气反应产生的一氧化碳在高温下还原铁矿石中的铁C、合成氨工业中,用铁触媒作催化剂,可提高单位时间氨的产量D、氯碱工业中,电解槽的阴极区产生NaOH正确答案

A

解析

解:A.吸收塔中SO3如果用水吸收,发生反应:SO3+H2O═H2SO4,该反应为放热反应,放出的热量易导致酸雾形成,阻隔在三氧化硫和水之间,阻碍水对三氧化硫的吸收;而浓硫酸的沸点高,难以气化,不会形成酸雾,同时三氧化硫易溶于浓硫酸,所以工业上从吸收塔顶部喷洒浓硫酸作吸收液,最终得到“发烟”硫酸,故A错误;B、工业制铁是CO还原铁矿石:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,故B正确;C.催化剂不会引起化学平衡的移动,但是加快了化学反应速率,从而提高单位时间氨的产量,故C正确;D.阴极是氢离子得到电子生成氢气发生还原反应,阴极附近水电离平衡破坏,氢氧根离子浓度增大结合钠离子生成氢氧化钠,故D正确;故选:A。

5、化学与社会、生活密切相关.下列说法不正确的是(
  )

A、SO2、NO2会导致酸雨的形成,使用生石灰可以对含硫煤进行脱硫处理B、常温下,铝遇浓硫酸时表面发生钝化,可以用铝槽车运输浓硫酸C、氮化硅、氧化铝陶瓷是新型无机非金属材料,在冶金、机械、医学等领域有重要的应用D、Cl2、SO2都可以用作漂白剂,所以两者混合使用一定能增强漂白效果正确答案

D

解析

解:A.SO2、NO2会导致酸雨的形成,由于二者能够与CaO反应,所以可用生石灰对含硫煤进行脱硫处理,故A正确;B.常温下,铝遇浓硫酸时表面发生钝化,阻止了铝继续与浓硫酸的反应,所以可用铝槽车运输浓硫酸,故B正确;C.氮化硅、氧化铝陶瓷都属于新型无机非金属材料,都具有较大的硬度、较高的熔沸点,在冶金、机械、医学等领域有着重要的应用,故C正确;D.SO2和Cl2反应生成H2SO4和HCl,反应的化学方程式为:SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-,所以二氧化硫与氯气混合后降低了漂白效果,故D错误;故选:D。

6、海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、Br-、SO42-、HCO3-、CO32-等离子,火力发电时排放的烟气可用海水脱硫,其工艺流程如下图所示:下列说法错误的是(
  )

A、海水pH约为8的原因主要是天然海水含CO32-、HCO3-B、吸收塔中发生的反应有SO2+H2O?H2SO3C、氧化主要是氧气将HSO3-、SO32-、H2SO3氧化为SO42-D、经稀释“排放”出的废水中,SO42-浓度与海水相同正确答案

D

解析

解:A.海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO-3等离子,在这些离子中能发生水解的是CO32-、HCO-3离子,CO32-+H2O?HCO3-+OH-,HCO3-+H2O?H2CO3+OH-它们水解呈碱性,所以天然海水的pH≈8,呈弱碱性,故A正确;B.流程分析可知吸收塔中发生的反应有SO2+H2O?H2SO3,故B正确;C.天然海水吸收了含硫烟气后,要用O2进行氧化处理,因为氧气具有氧化性,被氧化的硫元素的化合价为+4价,具有还原性,所以氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化为硫酸,如亚硫酸被氧化的反应为2H2SO3+O2=2H2SO4,故C正确;D.从框图可知:排放”出来的海水,是经过加天然海水中和、稀释经氧化后海水中生成的酸后排放的,溶液的体积显然比进入吸收塔的天然海水大,所以SO42-的物质的量浓度排放出来的海水中浓度小,故D错误;故选:D。

7、下列污染现象主要与SO2有关的是(
  )

A、臭氧空洞B、酸雨C、光化学烟雾D、温室效应正确答案

B

解析

解:A.制冷剂“氟里昂”等,对臭氧层有很大的破坏作用,会使臭氧层形成空洞,故A错误;B.酸雨是因为空气中的污染物二氧化硫、氮氧化合物等过多造成的,故B正确;C.大气中的碳氢化合物、氮氧化合物等为一次污染物,在太阳光中紫外线照射下能发生化学反应,衍生种种二次污染物。由一次污染物和二次污染物的混合物(气体和颗粒物)所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾,故C错误;D.造成温室效应的主要气体为二氧化碳,故D错误。故选:B。

8、某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如图所示.下列说法不正确的是(
  )

A、X可能含有2种盐B、气体a通入双氧水,可实现“绿色”转化C、Y主要含有(NH4)2SO4,回收利用作化肥D、(NH4)2S2O8中S的化合价为+7正确答案

D

解析

解:SO2与氨水反应生成X,则X中含有亚硫酸铵或亚硫酸氢铵中的一种或两种盐,在X中加过量硫酸生成硫酸铵或硫酸氢铵和二氧化硫气体,二氧化硫经氧化、水合等科的硫酸,气体a为二氧化硫,Y为硫酸铵;电解硫酸铵溶液可得(NH4)2S2O8,A.X中含有亚硫酸铵或亚硫酸氢铵中的一种或两种盐,故A正确;B.气体a为二氧化硫,二氧化硫被双氧水氧化成硫酸,符合绿色化学的理念,故B正确;C.根据分析可知,Y的主要成分为硫酸铵,故C正确;D.(NH4)2S2O8中,由于S的最高化合价是+6,则不可能为+7,故D错误;故选:D。

9、酸雨是指pH<5.6的雨水.你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是:(
  )①用煤作燃料,②把工厂烟囱造高,③燃料脱硫处理,④开发新能源,⑤在已酸化的土壤中加石灰.

A、①②③B、②③④⑤C、③④D、③④⑤正确答案

C

解析

解:③燃料脱硫处理、④开发新能源都可减少含硫物质的排放,可减少二氧化硫的形成,而①用煤作燃料会产生二氧化硫、氮氧化物,造成酸雨,②把工厂烟囱造高不能减少二氧化硫、氮氧化物的产生,即不能减缓酸雨污染,⑤在已经酸化的土壤中加石灰,可以改良土壤,但不能减缓酸雨污染,故选:C。

10、如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程.下列说法正确的是(
  )

A、向B溶液中滴加KSCN溶液,溶液不会变为血红色B、溶液B转化为溶液C发生的变化的离子方程式为4H++2Fe2++O2=2Fe3++2H2OC、溶液酸性A>B>CD、加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A正确答案

A

解析

解:A.尾气中的二氧化硫气体,通入酸性硫酸铁溶液中发生2Fe3++2H2O+SO2=2Fe2++SO42-+4H+,B溶液中存在二价铁离子,二价铁离子与KSCN溶液不反应,溶液不会变为血红色,故A正确;B.溶液B中发生的反应是亚铁离子被氧气氧化为三价铁离子的反应:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,故B错误;C.反应过程中溶液的体积不变,溶液A为Fe2(SO4)3溶液中三价铁离子水解显酸性,溶液B为被二氧化硫还原生成的硫酸亚铁和二氧化硫被氧化生成的硫酸溶液,显酸性,溶液C为硫酸铁溶液和硫酸溶液,是发生反应4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O的结果,虽然消耗氢离子但溶液呈酸性,B>C>A,故C错误;D.溶液C为硫酸铁溶液和硫酸溶液,加氧化亚铁,氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁、水,溶液C为硫酸铁溶液和硫酸亚铁溶液,故D错误;故选:A。

二、填空题(共16分)

11、(6分)酸雨主要是大气中所含的SO2造成的.某研究性学习小组每隔一定时间测定雨水的PH,结果见下表:

(1)酸雨的PH逐渐变小的原因是

(2)酸雨带来的后果是

正确答案

(1)雨水中的H2SO3被空气中的氧气氧化成H2SO4,硫酸酸性比亚硫酸强;(2)腐蚀建筑物,对动物生活、植物生长造成威胁等.

解析

解:(1)雨水的pH值变小的原因是由于排放出来的SO2等气体溶于水后生成H2SO3,H2SO3随雨水的下降,逐渐被空气中的氧气所氧化生成易电离的H2SO4,2H2SO3+O2=2H2SO4,从而使雨水的酸性增强;(2)酸雨具有较强酸性,能够腐蚀建筑物,酸雨中氢离子浓度较大,对动物生活、植物生长会造成威胁.

12、(10分)国家环保总局“年环境监测公报”指出,减少SO2的排放和生活废水的处理是我国“十一五”期间环境保护的主要任务.请回答下列问题:

(1)SO2的排放是造成酸雨的主要因素.某地区酸雨pH随时间的变化如图所示.请用化学方程式表示该地区酸雨pH随时间增加而减小的原因

(2)新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中SO2生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵,再用一定量的磷酸进行反应,在反应回收SO2后的混合物中通入适量的氨气得到一种产品.该技术的优点是.

(3)为进一步减少SO2的污染并变废为宝,人们正在探索用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2.该方法涉及到的化学反应为:SO2+2CO=2CO2+Sx、CO+Sx=COS、2COS+SO2=2CO2+Sx.

其中COS分子的空间构型为.

(4)生活污水中含大量细小的悬浮物,可加入某些物质使之聚集成较大的颗粒而沉淀.请你举一种常见的能使生活污水中悬浮物聚沉的物质,其化学式为.若生活污水中含大量的氮化合物,通常用生物膜脱氮工艺进行处理:首先在消化细菌的作用下将NH4+氧化为NO3-:NH4++2O2=NO3-+2H++H2O,然后加入甲醇,NO3-和甲醇转化为两种无*气体.请写出加入甲醇后反应的离子方程式.

正确答案

(1)2H2SO3+O2=2H2SO4;(2)既能回收利用SO2,又能得到复合肥磷铵;(3)直线型;

(4)KAl(SO4)2?12H2O或FeSO4?7H2O;6NO3-+5CH3OH+6H+=3N2↑+5CO2↑+13H2O

解析

解:(1)某地区酸雨pH随时间的变化分析,随时间增长,溶液PH减小,证明氢离子浓度增大,酸雨形成是二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸钡氧气氧化为硫酸,从弱酸变化为强酸,溶液中氢离子浓度增大,PH减小,反应的化学方程式为:2H2SO3+O2=2H2SO4;

(2)采用氨吸收烟气中SO2生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵,可作为肥料,减低污染,达到充分利用资源的目的,变废为肥,充分利用资源,降低污染;

(3)C的非金属性小于O和S,结构式为O=C=S,则分子的空间构型为:直线型;

(4)氢氧化铝、氢氧化铁形成的胶体具有较大表面积能吸附悬浮杂质的作用,常见的能使生活污水中悬浮物聚沉的物质有明矾、绿矾高铁酸盐等;消化细菌的作用下将NH4+氧化为NO3-:NH4++2O2=NO3-+2H++H2O,然后在该酸性溶液是硝酸溶液,具有强氧化性,加入甲醇,硝酸根离子和氢离子能氧化甲醇为无*气体为二氧化碳,NO3-和甲醇转化为两种无*气体,推断硝酸钡还原为氮气,反应的离子方程式为:6NO3-+5CH3OH+6H+=3N2↑+5CO2↑+13H2O.

三、解答题(共54分)

13、(14分)PM2.5(可入肺颗粒物)污染跟冬季燃煤密切相关,燃煤还同时排放大量的SO2和NOX.旋转喷雾干燥法是去除燃煤烟气中二氧化硫的方法之一,工艺流程如图所示:

(1)写出高速旋转雾化器中发生反应的化学方程式。

(2)在一定条件下,SO2可被氧气氧化,每生成8gSO3气体,放出9.83kJ的热量.写出该反应的热化学方程式。

(3)℃时,在催化剂存在条件下,分别将2molSO2和1molO2置于恒压容器Ⅰ和恒容容器Ⅱ中(两容器起始容积相同),充分反应,二者均达到平衡后:①两容器中SO3的体积分数关系是ⅠⅡ(填“>”、“<”或“=”).若测得容器II中的压强减小了30%,则该容器中SO2的转化率为。

②当I达到平衡后,向容器的平衡体系中加入2molSO3,重新达到平衡后容器中SO3的体积分数与原平衡相比是(填“增大”“减小”“不变”).(4)NOx可用强碱溶液吸收产生硝酸盐或亚硝酸盐.写出二氧化氮被NaOH溶液吸收的化学方程式,在酸性条件下,FeSO4溶液能将NO3-还原为NO,NO能与多余的FeSO4溶液作用生成棕色物质,这是检验NO3-的特征反应.写出该过程中产生NO反应的离子方程式。

正确答案

(1)2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O;

(2)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△=-.6kJ/mol;

(3)①>;90%;②不变;

(4)2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O;3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O.

解析

解:(1)高速旋转雾化器中涉及反应为二氧化硫、氧气和氢氧化钙反应生成硫酸钙,反应的方程式为2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O;

(2)在一定条件下,SO2可被氧气氧化,每生成8g即0.1molSO3气体,放出9.83kJ的热量,则生成2molSO3气体放出的热量为.6kJ,则反应的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g);△H=-.6kJ/molKJ?mol-1;

(3)①对于反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),恒容容器相当于恒压容器的基础上加大压强,化学平衡正向移动,SO3的体积分数增大,所以Ⅰ>Ⅱ;将2molSO2和1molO2置于恒容容器II中,设容器中SO2的变化量为x,2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)初始量:变化量:x0.5xx平衡量:2-x1-0.5xx容器II中的压强减小了30%,即=,解得x=1.8mol,所以二氧化硫的转化率=×%=90%;②恒压容器I,到平衡后加入2molSO3,恒压容器I的体积增大,最后达到相同的平衡状态,则容器Ⅱ中SO3含量不变;

(4)NOx可用强碱溶液吸收产生硝酸盐或亚硝酸盐,二氧化氮被NaOH溶液吸收的化学方程式为:2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O;酸性条件下,亚铁离子和硝酸根离子反应生成铁离子、一氧化氮和水,离子反应方程式为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O.

14、(14分)工业制硫酸生产流程如图所示,请回答下列有关问题:

(1)早期造气时用*铁矿(主要成分为FeS2)为原料,同时生成一种红棕色固体,此反应的化学方程式是;但现在工厂生产硫酸用硫磺为原料,其原因是。

(2)已知K时,2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-kJ?mol-1,在相同温度下,向固定体积的密闭容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡时放出热量Q1;向另一个相同体积的密闭容器中通入1molSO2和0.5molO2,达到平衡时放出热量为Q2.则下列关系中正确的是(填编号).

A.Q2>

B.Q2=

C.Q2<Q1<kJ

D.Q2=Q1=kJ

(3)下列描述能说明上述(2)中反应已达到平衡的是(填编号).

A.vE(O2)=2v逆(SO3)B.容器内气体的平均相对分子质量不随时间而变化C.容器内气体的密度不随时间而变化D.容器内气体的分子总数不随时间而变化

(4)某温度下,在容积为VL的容器中加入2nmolSO2和nmolO2,反应10min达平衡时O2的转化率为a.若此温度下(2)中反应的平衡常数为K,则K=(用含V、n、a代数式表示,下同),用SO2表示的平均反应速率为.

(5)精制炉气(含SO2的体积分数为7%、O2为11%、N2为82%)中SO2平衡转化率与温度及压强关系如图所示.在实际生产中,SO2催化氧化反应的条件选择0.1MPa、℃左右(对应图中A点),而没有选择SO2转化率更高的B点对应的反应条件,其原因是.

正确答案

(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;*铁矿为原料的生产中产生的废弃物太多,处理成本高;(2)C;(3)BD;(4);mol?L-1?min-1;(5)因为压强越大对设备的投资越大,但再提高压强,SO2的转化率提高很小.

解析

解:原料气SO2经净化干燥,在催化反应室,被氧气氧化生成SO3,在吸收塔98.3%硫酸吸收SO3生成发烟硫酸,经稀释生成硫酸进入储存室.(1)*铁矿主要含有FeS2,利用FeS2和氧气反应制取二氧化硫气体;缺点是*铁矿为原料的生产中产生的废弃物太多,处理成本高;

(2)因为是可逆反应,2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-kJ?mol-1,在相同温度下,向固定体积的密闭容器中通入2molSO2和1molO2,放出的热量Q1小于kJ;1molSO2和0.5molO2,达到平衡时放出热量为Q2小于Q1;

(3)A.2vE(O2)=v逆(SO3),才能说明反应达到平衡,A错误;B.容器内气体的平均相对分子质量一直增大,当不随时间而变化,反应达到平衡,B正确;C.容器内气体的密度自始至终不随时间而变化,不能判断反应是否平衡,C错误;D.容器内气体的分子总数逐渐减小,当不随时间而变化,反应达到平衡,D正确故选BD;

(4)根据题意:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)初始(mol)2nn0转化(mol)2nana2na平衡(mol)2n-2nan-na2na此温度下该反应的平衡常数为K==;用SO2表示的平均反应速率V(SO2)==mol?L-1?min-1;

(5)在实际生产中,SO2催化氧化反应的条件选择0.1MPa、℃左右(对应图中A点),而没有选择SO2转化率更高、压强更高的B点对应的反应条件,因为压强越大对设备的投资越大,但再提高压强,SO2的转化率提高很小,得不偿失.

15、(13分)开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4,又能制H2。

请回答下列问题:

(1)已知1gFeS2完全燃烧放出7.1kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为。

(2)该循环工艺过程的总反应方程式为。

(3)用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是。

(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:NiO(OH)+MHNi(OH)2+M①电池放电时,负极的电极反应式为。

②充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为。

正确答案(1)4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)△H=-kJ?mol-1;(2)SO2+2H2O=H2SO4+H2;(3)有利于平衡向右移动,有利于碘和氢气的生成;(4)①MH-e-+OH-=H2O+M;②O2+2H2O+4e-=4OH-。解析

解:(1)反应的化学方程式为:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,标出各物质的聚集状态;在反应中4molFeS2的质量为m(FeS2)=4mol×g?mol-1=g,放热Q=g×7.1kJ/g=kJ,对应的热化学方程式为:4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)△H=-kJ?mol-1;

(2)在反应器中发生反应:SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4,在膜反应器中的反应为:2HI?I2+H2,将两个方程式相加得:SO2+2H2O=H2SO4+H2;

(3)在膜分离器中发生反应:2HI?I2+H2,将H2分离出来有利于平衡向右移动,利于I2和H2的生成;

(4)①负极反应物MH失去电子,生成的H+在碱性条件下生成H2O,电解反应式为:MH-e-+OH-=H2O+M;

②阴极上是氧气发生得电子的过程,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-。

16、(13分)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)+O2(g)SO3(g)△H=akJ?mol-1下表为不同温度(T)下该反应的化学平衡常数(K):

①根据上表数据及化学平衡理论,上述反应中a0(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.Fe2O3FeFeSO4B.Fe2O3Fe2(SO4)3FeSOC.Fe2O3FeFeSO4D.Fe2O3FeFeSO4

(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.%)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%)

正确答案(1)SO3+H2O=H2SO4;(2)①<;②C;(3)B;(4)×g/mol=g=0.kg。解析

解:(1)1molSO3气体吸收塔中被浓硫酸完全吸收生成液态硫酸,反应的化学方程式为:SO3+H2O=H2SO4;

(2)①化学平衡常数的大小可以表示反应进行的程度.化学平衡常数只与温度有关,吸热反应平衡常数随温度升高而增大,放热反应则相反.根据表中数据可知:随温度升高平衡常数减小,说明正反应为放热反应,放热反应△H<0,故SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H=akJ?mol-1反应中a<0,为负值;②A.化学平衡常数的大小可以表示反应进行的程度.K值越大,表明反应进行的程度越大,而反应进行的程度越大,并不意味SO2的转化率一定越高,故A不正确;
  
  B.K值越大,表明反应进行的程度越大,而反应进行的程度越大,并不意味SO3的产量一定越大,产量还取决与反应物的投料量等因素.故B不正确;C.化学平衡常数的大小可以表示反应进行的程度.K值越大,表明反应进行的程度越大,正反应进行得越完全.故C正确;D.化学平衡常数的大小可以表示反应进行的程度.不表示反应的快慢,与化学反应速率无关.故D不正确;

(3)A.Fe2O3与CO反应需要高温,消耗大量能量,故A不正确;B.Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O,Fe2(SO4)3+Fe═3FeSO4,反应中无污染物产生,最能体现绿色化学理念的方案.故B正确;C.Fe2O3与铁在高温下不能反应,故C不正确;D.Fe2O3与H2反应需要高温消耗大量能量,硫酸铜是重金属盐引起污染,故D错误;

(4)依据尾气中二氧化硫中的硫元素守恒计算得到:根据SO2~CaSO4?2H2O×g/mol=g=0.kg。

特别声明:本

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