Question

5．以黃鐵礦（FeS₂）為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下：

回答問題：
（1）請將沸騰爐中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式補充完整：4FeS₂+11O₂═2Fe₂O₃+8SO₂．
（2）接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$2SO₃．
（3）沸騰排出的礦渣可供煉鐵，煉鐵的化學方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO₂+2Fe．
（4）成品硫酸可被稀釋成各種濃度使用，濃硫酸稀釋的操作方法是沿燒杯壁將濃硫酸慢慢倒入水中，并不斷攪拌．
（5）依據(jù)工藝流程判斷下列說法正確的是（填字母序號）acd．
a．粉碎黃鐵礦石的目的是增大其與氧氣的接觸面積
b．上述流程所涉及的物質(zhì)中，硫元素的化合價有-2，+4，+6
c．使用催化劑能提高SO₃ 的產(chǎn)率（單位時間的產(chǎn)出量）
d．硫酸工業(yè)尾氣處理不當會造成酸雨發(fā)生．

Answer 1

分析 （1）利用質(zhì)量守恒定律分析；
（2）接觸室內(nèi)的反應(yīng)是二氧化硫的催化氧化；
（3）根據(jù)題中的敘述找出反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)條件，然后依據(jù)質(zhì)量守恒定律書寫化學方程式；
（4）根據(jù)濃硫酸的稀釋方法考慮；
（5）接觸室內(nèi)的反應(yīng)是二氧化硫的催化氧化；

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，反應(yīng)前：Fe原子有4個，S原子有8個，O原子有22個，反應(yīng)后Fe原子有4個，O原子有6個，所以空格部分為8SO₂
（2）沸騰爐中生成的二氧化硫氣體和空氣中的氧氣在接觸室內(nèi)發(fā)生的催化氧化反應(yīng)生成三氧化硫；2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$2SO₃  
（3）在高溫的條件下，一氧化碳將氧化鐵還原為鐵，同時生成二氧化碳，故填：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．   
（4）濃硫酸的稀釋方法是：將濃硫酸沿著容器壁慢慢倒入水中，并用玻璃棒不斷攪拌；
（5）a、粉碎礦石增大接觸面積提高反應(yīng)速率；
b、FeS₂名稱為二硫化亞鐵中鐵元素是+2價，設(shè)硫元素的化合價為x，+2+2x=0，x=-1，硫元素為-1價，二氧化硫中，硫顯示+4價，三氧化硫中硫元素顯示+6價，故錯誤；
c、催化劑改變速率，提高SO₃ 的產(chǎn)率，故正確；
d、二氧化硫和水會生成亞硫酸，三氧化硫和水會生成硫酸，可能會引發(fā)酸雨，故正確；
故為：acd；
故答案為：（1）8SO₂；（2）2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$2SO₃；（3）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO₂+2Fe；
（4）沿燒杯壁將濃硫酸慢慢倒入水中，并不斷攪拌；（5）acd．

點評 解答本題的關(guān)鍵是要知道化學變化中的元素質(zhì)量守恒特點，知道反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)越劇烈，熟悉方程式的書寫注意事項，知道濃硫酸的稀釋方法．