19.(5分)某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO,还有一定量的SiO2)可用于制备FeCO3,其流程如下:
已知:1.SiO2不溶于水也不溶于一般酸溶液。
2.“还原”时,FeS2与H2SO4不反应,Fe2(SO4)3通过反应Ⅰ、Ⅱ被还原,
反应Ⅰ:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4十8H2SO4,反应II:Fe2(SO4)3+FeS2=3FeSO4+2S↓。 回答下列问题:
(1)写出烧渣“酸溶”时发生反应的一个化学方程式 ▲ 。 (2)第一次过滤所产生的“滤渣”是 ▲ (填化学式),过滤需要的玻璃仪器 有 ▲ (任写一种)。 (3)所得FeCO3需充分洗涤,检验是否洗净的方法是 ▲ 。 第三次过滤所得到的“滤液”中存在的离子有 ▲ (填离子符号) 20.(10分)硫酸是一种重要的化工原料,也是实验室中常用的化学试剂。下面是对硫酸的性质、制取、用途等方面的探究,请你共同参与并回答有关问题。 【探究一】硫酸的性质
(1)浓硫酸稀释过程如图1所示,b中盛放的物质是 ▲ 。
图1 图2
(2)如图2将适量的稀硫酸分别加入A~E五只烧杯中。有气泡产生的是 ▲ ,证明C中发生化学反应的现象是 ▲ 。
【探究二】硫酸的工业制法
工业上以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的工艺流程如图3所示,其中沸腾炉内发生的主要反应是:4FeS2 +11O2
2Fe2O3 +8SO2 。
图3
(1)接触室中发生的化学方程式为 ▲ 。
(2)依据生产硫酸的工艺流程图,下列说法正确的是 ▲ (填字母序号)。 A.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎 B.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
C.催化剂能够提高SO2的反应速率和产量
D.吸收塔中98.3%的硫酸从顶部喷洒,增大接触面积,有利于吸收SO3
(3)接触室中的SO2平衡转化率与温度及压强的关系如图4所示,催化剂活性与温度的关系如图5所示。在实际生产中,SO2催化氧化反应的条件选择常压和450℃(对应图中A点),而没有选择SO2转化率更高的C点对应的反应条件,其原因是 ▲ 。
图4 SO2平均转化率与温度、压强的关系 图5催化剂活性与温度的关系 【探究三】探究某黄铁矿中FeS2的含量。 同学们进行了如下实验探究。
【查阅资料】Na2SO3 +H2O2 =Na2SO4 +H2O 【实验探究】
Ⅰ称取1.60g黄铁矿样品放入如图6所示装置(夹持装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气、高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至完全反应(同工业上沸腾炉内的反应)。
Ⅱ反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如图7处理。
图7
【问题讨论】I中装置甲瓶内盛放的试剂是氢氧化钠溶液,其作用是 ▲ 。 【含量测定】计算该黄铁矿中FeS2的质量分数为 ▲ 。(写出计算过程)
化学参考答案及评分说明
说明:1.在化学方程式的书写中凡写错化学式、漏写反应物或生成物的化学式、未配平的、反应条
件不写或写错的均不给分。气体或沉淀的符号错误满二扣一。 2.凡专用名词写错别字均不给分。
3.答主观题时,若使用与参考答案不同的其他合理答案同样给分。 一、选择题(每小题1分,共15分) 1 D 2 A 3 C 4 C 5 B 6 B 7 B 8 A 9 C 10 D 11 D 12 C 13 D 14 A 15 C 二、非选择题(除计算3分,其余每空1分,共35分) 16.c a b b
17.糖类 6:10:5 污染空气(或污染环境等合理回答) 合成有机高分子 CO2 abc 18.(1)水槽
(2) B 方程式略 a
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ H2O+CO2=H2CO3
(4)为了排尽装置内原有的空气,防止加热时发生爆炸; 方程式略 澄清石灰水变浑浊且集气瓶中液面下降 ; 防倒吸
19.
(1)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O或FeO+H2SO4=FeSO4+H2O,
(2)SiO2; 玻璃棒(或烧杯、漏斗)
(3)取少许最后一次洗涤液于试管中,滴加稀盐酸,无明显现象(可以没有这一步),再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明已洗涤干净。(其它合理答案也可) NH4、CO3、SO420. 【探究一】硫酸的性质 浓硫酸 BD 溶液由红色变无色 【探究二】硫酸的工业制法
方程式略 ABD C点对应的温度低,催化剂活性低,反应速率也慢 【探究三】探究某黄铁矿中FeS2的含量 吸收空气中的二氧化碳,防止干扰实验
依据化学反应前后硫元素质量守恒,根据硫酸钡质量4.66g求出硫化亚铁质量为1.2g......1分 再求出黄铁矿中FeS2的质量分数为75%.......1分 解题格式......1分。
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