黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对某黄铁矿石(主要成 分为FeS2)进行硫元素含量测定的实验探究及工业生产硫酸的探究.
I.将m1g该黄铁矿样品(杂质中不含硫和铁)放入如下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通人空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为:4FeS2+11O2→2 Fe2O3+8SO2(高温)
Ⅱ.反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
问题讨论:
(1)1中,甲瓶内所盛试剂是 溶液。乙瓶内发生反应的离子方程式有
、 。
(2)Ⅱ中,所加H2O2溶液需足量的理由是 。
(3)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为 。
(4)在硫酸工业中,通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫:
在实际工业生产中,常采用“二转 二吸法”,即将第一次转化生成的SO2分离后,将未转化的SO2进行二次转化,假若两次SO2的转化率均为95%,则最终SO2的转化率为 。
(5)硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备(沸腾炉、转化器、吸收塔)。
①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”。请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的 。
②工业生产中常用氨一酸法进行尾气脱硫,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。(只写出2个方程式即可)
从废钯催化剂(该催化剂的载体为活性炭,杂质元素有铁、镁、铝、硅、铜等)中提取海棉钯(含Pd>99.9%)的部分工艺流程如下:
将最后所得到的滤液,经过一定的操作后可得到海棉钯。
(1)废钯催化剂经烘干后,再在800℃的高温下焙烧,焙烧过程中需通入足量空气的原因是 ;焙烧时钯转化为氧化钯(Pd0),则甲酸还原氧化钯的化学方程式为
。
(2)钯精渣中钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件,已知反应温度、反应时间和王 水用量对钯回收率的影响如图l~图3所示,则王水溶解钯精渣的适宜条件为 、 、 。
(3)王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比1:3混合而成的,王水溶解钯精渣的过程中有化合物A和一种无色、有毒气体B生成,并得到滤渣。
①气体B的分子式: ;滤渣的主要成分是 。
②经测定,化合物A由3种元素组成,有关元素的质量分数为Pd:42.4%,H:0.8%,则A的化学式为 。(已知Pd相对原子质量为106)
A、B、C、D、F五种物质的焰色反应均为黄色,A、B、C、D与盐酸反应均生成E,此外B还生成一种可燃气体。而C、D还生成一种无色无味气体H,该气体能使澄清石灰水变浑浊。 D和A可反应生成C,F和H也可反应生成C和另一种无色无味气体。请回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D、E、F的化学式
A. B. C. D. E. F.
(2)写出F和H反应的化学方程式 。
(3)写出下列反应的离子方程式:D+盐酸 。
I.科研人员发现,一些化学反应在固体之间发生和在水溶液中发生,产物不同。铜合金是人类使用最早的金属材料,铜在化合物中的常见化合价有+1、+2。将CuCl2·2H2O晶体和NaOH固体混合研磨,生成物中有一黑色的固体M。M不溶于水,但可溶于稀硫酸生成蓝色溶液B。
M的化学式为 ;M不同于CuCl2和NaOH在溶液中反应所得产物的可能原因是
。
II.A+B→X+Y+H2O(未配平,反应条件略去)是中学常见反应的化学方程式,其中A、B的物质的量之比为1:4。请回答:
(1)若Y是黄绿色气体,则Y的电子式是 ,该反应的化学方程式是: 。
(2)若A为金属单质,常温下A在B的浓溶液中“钝化”,且A可溶于X溶液中
①A元素在周期表中的位置是 (填所在周期和族);Y的化学式是 。
②含a mol X的溶液溶解了一定量A后,若溶液中两种金属阳离子的物质的量恰好相等,则被还原的X是____mol。
(3)若A、B、X、Y均为化合物。A溶于水电离出的阳离子和水作用的生成物可净化水,向A溶液中加入硝酸酸化的AgNO33溶液,产生白色沉淀;B的焰色为黄色。则A与B按物质的量之比1:4恰好反应后,溶液中离子浓度从大到小的顺序是 。
T℃时在2L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图l所示;若保持其他条件不变,温度分别为T.和T2时,Y的体积百分含量与时间关系如图2所示。则下列结论错误的是 ( )
A.容器中发生的反应可表示为:3X(g)+Y(g)→2Z(g)
B.保持其他条件不变,升高温度,反应的化学平衡常数K减小
C.反应进行的前4 min内,用X表示的反应速率v(X)=0.075mol·(L·min)-1
D.若改变反应条件,使反应进程如图3所示,则改变的条件是使用催化剂
在2mol·L-1的硫酸和2mol·L-1的硝酸混合溶液10mL中,加入0.96g铜粉,充分反应后最多可收集到标况下的气体的体积为 ( )
A.89.6mL B.112mL C.168mL D.224mL