- 三氧化硫的物理性质
- 共739题
煤是重要的化工原料,用煤作燃料,不仅存在浪费,而且因烟煤中含有硫的化合物(如FeS2),燃烧时会生成SO2气体造成环境污染。
设某具有30万户人口的中等城市,每户每天燃煤5 kg,这种煤中含FeS2 5%,燃烧时,设有90%的硫转化成二氧化硫,被排放到大气中。FeS2燃烧时化学方程式如下:
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
问:(1)燃烧1 t煤,可产生多少千克的SO2?
(2)该中等城市如果全部以上述的煤作燃料,每年(按365天计算)将有多少吨SO2排放到大气中?
正确答案
(1)48 kg (2)26280 t
(1)设产生SO2的质量为x,根据硫元素守恒,得下列关系式:
FeS2 ~ 2SO2
120 2×64
1 t×103 kg·t-1×5%×90% x
x="48" kg
(2)由(1)可知1 t煤燃烧时产生SO2 48 kg,即0.048 t,一年烧煤的质量="0.005" t×30×104×365=5.475×105 t
所以一年产生的SO2的质量=5.475×105×0.048 t="26280" t
甲、乙、丙为常见单质,乙、丙两元素在周期表中位于同一主族。X、A、B、C、 D、E、F、G均为常见的化合物,其中A和X 的摩尔质量相同,A、F的焰色反应为黄色。在一定条件下,各物质相互转化关系如图。请回答:
(1)写化学式:丙________ E________
(2)X的电子式为__________,G的空间构型是__________。
(3)写出反应⑤的化学反应方程式:______________________________。
(4)写出B溶液与G反应生成F的离子方程式:___________________________。
(5)在上图①-⑨的反应中,不属于氧化还原反应的是(填序号)_____________。
(6)将8g乙在足量丙中燃烧,所得气体D通入100mL 3.5mol·L-1的B溶液中,完全吸收后,溶液中的溶质及其物质的量分别为______________________;若同体积的气体D通入100mL 2.5mol·L-1的B溶液中,完全吸收后,溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序为__________________________________。
正确答案
(1)O2;SO3
(2);直线型
(3)2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
(4)CO2+2OH-==CO32-+H2O
(5)⑧⑨
(6)0.15molNaHSO3和0.1molNa2SO3;c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)
硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
(1)据测算,接触法制硫酸过程中,若反应热都未被利用,则每生产1 t 98%的硫酸需消耗3.6×105 kJ的热量。请通过计算判断,若反应SO2(g)+O2(g)
SO3;ΔH="-98.3" kJ·mol-1放出的热量能在生产过程中得到充分利用,则每生产1 t 98%的硫酸只需外界提供(或可向外界输出)多少千焦热量?(H2SO4的摩尔质量为98 g·mol-1)
(2)CuFeS2是黄铁矿的另一成分,燃烧时,CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为 。
(3)硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度的不同而变化(见下表)。
已知CuSO4在低于660 ℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因 。
正确答案
(1)6.23×105 kJ的热量
(2)4CuFeS2+13O24CuO+2Fe2O3+8SO2
(3)SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度的升高,平衡向逆反应方向移动,SO3的物质的量减少,所以CuSO4的量减少
(1)SO2~SO3~H2SO4 放出的热量
98 g 98.3 kJ
1×106×98% g x
=
x=9.83×105 kJ
9.83×105 kJ-3.6×105 kJ=6.23×105 kJ
所以可向外界输出6.23×105 kJ的热量
(2)4CuFeS2+13O24CuO+2Fe2O3+8SO2
(3)SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度的升高,平衡向逆反应方向移动,SO3的物质的量减少,所以CuSO4的量减少
向一个小烧杯中加入20克蔗糖,加3~4滴水,再加入20ml浓硫酸,观察到的实验现象是:烧杯发热、蔗糖变黑、体积膨胀,变成疏松多孔的海棉状的炭,并放出有制激性气味的气体。这个过程表现出浓硫酸的特性是 。
正确答案
吸水性、脱水性、强氧化性。
本题能力层次为D,浓硫酸吸水会放出大量的热,为后面发生的反应提供热量,浓硫酸的脱水可以使蔗糖“炭化”,在受热的情况下浓硫酸和碳反应生成有刺激性气味的SO2气体。2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O。
学法指导:浓硫酸有很强的吸水性,可以做干燥剂,吸水同时会放热;浓硫酸能按水的组成比脱去纸、棉布、木条等有机物中的氢、氧元素,也就是平时说的“脱水”;浓硫酸有很强的氧化性(比稀硫酸强)能和大多数金属(如Cu)或非金属(如C)起氧化还原反应。
甲、乙、丙为常见单质,乙、丙两元素在周期表中位于同一主族。X、A、B、C、D、E、F、G均为常见的化合物,其中A和X的摩尔质量相同,A、G的焰色反应为黄色。在一定条件下,各物质相互转化关系如图。请回答
(1)写化学式:丙________E________
(2)X的电子式为_____________。
(3)写出反应⑥的化学反应方程式:________________________。
(4)写出B与G溶液反应生成F的离子方程式:________________________。
(5)在上图的反应中,不属于氧化还原反应的是(填序号)____________________。
(6)将8g 乙在足量丙中燃烧,所得气体D通入100mL 3.5mol·L-1的B溶液中,完全吸收后,溶液中的溶质及其物质的量分别为________________;若同体积的气体D通入100mL 2.5mol·L-1的B溶液中,完全吸收后,溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序为________________。
正确答案
(1)O2;SO3
(2)
(3)2Na2O2+SO2==Na2SO4
(4)HCO3-+OH-==CO32-+H2O
(5)⑧⑨
(6)0.15mol NaHSO3和0.1mol Na2SO3 ;c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)
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