满分5 > 高中化学试题 >

工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收。请回答...

工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列问题:

(1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入           (填设备名称),其主要目的是                

(2)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快 二氧化硫氧化速率,此过程中产生了一连串的中间体(如图1)

满分5 manfen5.com

 

其中ac二步反应的化学方程式可表示为:                     

(3)550℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图2所示,

满分5 manfen5.com

 

则:将2.0mol SO21.0mol O2置于5L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10M PaAB表示不同压强下的SO2转化率,通常情况下工业生产中采用常压的原因是:       

(4)为循环利用催化剂,科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。已知废钒催化剂中含有V2O5VOSO4及不溶性残渣,查阅资料知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如图如下:

满分5 manfen5.com

 

则反应①②③④中属于氧化还原反应的是           (填数字序号),反应的离子方程式为                                        ,该工艺中反应的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图试建议控制氯化铵系数和温度:                       

满分5 manfen5.com

 

 

(1)接触室    防止催化剂中毒 (2)SO2+V2O5SO3+V2O4        VOSO4+O22V2O5+4SO3 (3)在常压下SO2就可以达到较高的转化率 (4)①②  V2O5+SO32﹣+4H+=2VO2++SO42﹣+2H2O      4     80℃ 【解析】(1)黄铁矿燃烧生成的二氧化硫气体为防止催化剂中毒,经过除尘、洗涤、干燥后进入接触室催化氧化为三氧化硫; (2)从已知信息知,V2O5起催化作用,a中V2O5变成了V2O4,说明V化合价降低,所以S元素的化合价升高,则发生的反应是SO2+V2O5SO3+V2O4,同理在c中,V的化合价升高,则O元素的化合价降低,则发生的反应是VOSO4+O22V2O5+4SO3。 (3)二氧化硫催化氧化是气体体积减少的放热反应,依据化学平衡移动原理可知温度越低,压强越大,平衡越向正向进行,二氧化硫的转化率越大,但通过图象分析在常压下,二氧化硫的转化率已经很大,增大压强对提高二氧化硫的转化率提高不大,但增大压强会对设备有更高的要求,增加成本,所以通常情况下工业生产中采用常压; (4)由所给的图示可知,属于氧化还原反应是①②;已知VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣水浸过滤后,得到的滤渣为不溶性杂质和V2O5,滤液为VOSO4的溶液,滤渣的成分是V2O5,在酸性条件下,亚硫酸根离子具有还原性,所以发生的反应是V2O5+SO32﹣+4H+=2VO2++SO42﹣。 (5)已知VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水,①中加入亚硫酸钠的作用是还原V2O5为溶于水的VOSO4;②加入KClO3的目的,根据流程物质的变化可知将VOSO4氧化为(VO2)2SO4;③根据NH4VO3难溶于水,利用复分解反应沉淀VO3-,不是氧化还原反应,⑤NH4VO3变为V2O5是化合价不变的分解反应,不是氧化还原反应;沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度,依据图象可知,温度80°C时的沉钒率最高为98%,在氯化铵系数图象中对应沉钒率98%时控制氯化铵系数为4和80℃。  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

Cu3N具有良好的电学和光学性能,在电子工业领域、航空航天领域、国防领域、通讯领域以及光学工业等领域中,发挥着广泛的、不可替代的巨大作用。

(1)N3-含有相同电子数的三原子分子的空间构型是               

(2)Cu具有良好的导电、导热和延展性,请解释Cu具有导电性的原因     

(3)Cu的催化作用下,乙醇可被空气氧化为乙醛,乙醛分子中碳原子的杂化方式是__________,乙醛分子中H—C—O的键角__________乙醇分子中的H—C—O的键角(大于等于小于)

(4)Cu+的核外电子排布式为                     ,其在酸性溶液中不稳定,可发生歧化反应生成Cu2+Cu,但CuO在高温下会分解成Cu2O,试从结构角度解释高温下CuO为何会生成Cu2O                                 

(5)[Cu(H2O)4]2+为平面正方形结构,其中的两个H2OCl取代有两种不同的结构,试画出[Cu(H2O)2(Cl)2]具有极性的分子的结构式              

(6)Cu3N的晶胞结构下图所示:

满分5 manfen5.com

 

N3的配位数为__________Cu+半径为apmN3半径为b pmCu3N的密度__________g/cm3(阿伏加德罗为常数用NA表示)

 

查看答案

苯酚是一种重要的化工原料。以苯酚为主要起始原料,经下列反应可制得香料M和高分子化合物N(部分产物及反应条件已略去)

满分5 manfen5.com

 

(1)B的官能团名称_____________。苯酚与浓溴水反应生成白色沉淀,可用于苯酚的定性检验和定量测定,反应的化学方程式为                   

(2)已知C的分子式为C5H12OC能与金属Na反应,C分子中有3中不同化学环境的氢原子,则M的结构简式为                       

(3)生成N的反应的化学方程式                  ,反应类为        

(4)以苯酚为基础原料也可以合成防腐剂F,已知F的相对分子质量为152,其中氧元素的质量分数为31.58%F完全燃烧只生成CO2H2O,则F的分子式是              

已知F具有如下结构特征:

分子结构中含有苯环,能与NaHCO3溶液反应,但不能发生水解反应;

分子结构中不存在“-O-O-”的连接方式。

符合上述条件的F的同分异构体有            种,其中核磁共振氢谱显示其分子中含有4种不同的氢原子的是          (写结构简式)

 

查看答案

I、铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及其合金在生产生活中的应用十分广泛。

(1)金属铝的生产是以Al2O3为原料,与冰晶石(Na3AlF6)在熔融状态下进行电解,则化学方程式为:        .其电极均由石墨材料做成,则电解时不断消耗的电极是       (阴极阳极)

(2)对铝制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命.以处理过的铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极反应式为         

(3)铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,化学反应为2Al+3Ag2O+2NaOH+3H2O═2Na[Al(OH)4]+6Ag,则负极的电极反应式为     ,正极附近溶液的pH     (填变大、不变或变小)

II、氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

满分5 manfen5.com

 

(1)图是在一定温度和压强下N2H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图,请写出合成氨的热化学反应方程:         (△H的数值用含字母ab的代数式表示)

(2)工业合成氨反应如下,

满分5 manfen5.com

 

在一定温度下,将一定量的N2H2通入到体积为1L的密闭容器中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是   

A.增大压强       B.增大反应物的浓度       C.使用催化剂      D.降低温度

、铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用.请回答下列问题:

(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料.其中一个反应为:

满分5 manfen5.com

 

3mol FeS2参加反应,转移    mol电子。

(2)氯化铁溶液称为化学试剂中的多面手,写出SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式                   

 

查看答案

氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料.以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3BN,如下图所示

满分5 manfen5.com

 

请回答下列问题:

(1)B2O3制备BF3BN的化学方程式依次是                      

(2)基态B原子的电子排布式为           BN相比,电负性较大的是

        BNB元素的化合价为         

(3)BF3分子中,F-B-F的键角是         B原子的杂化轨道类型为

           BF3和过量NaF作用可生成NaBF4BF4-的立体结构为     

(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为          ,层间作用力为       

(5)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼晶胞中含有         个氮原子、        个硼原子,立方氮化硼的密度是            g•cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA)

 

查看答案

某有机物X(C12H13O6Br)的分子中多种官能团,其结构简式为:满分5 manfen5.com

 

(其中未知部分),已知X可以发生如图所示的转化满分5 manfen5.com

 

已知向XE的水溶液中滴入FeCl3溶液均发生显色反应,E的核磁共振氢谱图中只有两个峰;GM都能与NaHCO3溶液反应。

(1)B转化成D的化学方程式是                  

(2)G分子所含官能团名称是        

(3)E的结构简式是             

(4)FG互为同分异构体,F的分子中只羧基、羟基和醛基三种,且同一个碳原子上不能同时连有两个羟基.则F的分子结构有           

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.