Question

（1）ag鐵粉放入含bmolHNO₃的濃硝酸中，加熱充分反應(yīng)后，再加入稀硫酸，鐵粉恰好完全溶解，經(jīng)測定溶液中只含F(xiàn)e³⁺（一種金屬離子）和SO₄^2-（一種酸根離子）．
①寫出反應(yīng)開始時溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______．
②寫出加入硫酸后，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______．
（2）硫酸是基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)的重要產(chǎn)品目前，我國采用“接觸法”制硫酸，簡單流程如圖所示：
①設(shè)備B中名稱是______，圖中b處導(dǎo)出氣體的成分是（寫化學(xué)式）______．
②設(shè)備C中用98.3%的H₂SO₄來吸收SO₂的原因是______．
③燃燒1t含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48%的黃鐵礦石，在理論上能生產(chǎn)98%H₂SO₄______t．

Answer 1

解：①反應(yīng)開始時溶液中發(fā)生反應(yīng)，鐵在加熱條件下和濃硝酸發(fā)生的反應(yīng)，再加入稀硫酸，鐵粉恰好完全溶解，說明鐵過量，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+4HNO₃（濃）Fe（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
故答案為：Fe+4HNO₃（濃）Fe（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
②鐵和濃硝酸反應(yīng)生成二價鐵離子，再加入稀硫酸，鐵粉恰好完全溶解，經(jīng)測定溶液中只含F(xiàn)e³⁺（一種金屬離子）和SO₄^2-（一種酸根離子）；發(fā)生的反應(yīng)是鐵和稀硝酸反應(yīng)，亞鐵離子被硝酸氧化為三價鐵離子，反應(yīng)的兩種方程式為：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑+2 H₂O； 3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2 H₂O；
故答案為：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑+2 H₂O； 3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2 H₂O；
（2）①B設(shè)備是二氧化硫催化氧化為三氧化硫的設(shè)備在接觸室進(jìn)行反應(yīng)，二氧化硫催化油器生成三氧化硫的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡狀態(tài)下存在的物質(zhì)有，SO₃、SO₂、O₂、N₂；
故答案為：接觸室；SO₃、SO₂、O₂、N₂
②設(shè)備C中用98.3%的H₂SO₄來吸收SO₂的原因是，用水吸收易形成酸霧阻止三氧化硫的吸收；
故答案為：為了提高SO₃的吸收效率，防止形成酸霧；
③燃燒1t含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48%的黃鐵礦石，在理論上能生產(chǎn)98%H₂SO₄
制硫酸的反應(yīng)為：4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+4SO₂；2SO₂+O₂=2SO₃；SO₃+H₂O=SO₃；
依據(jù)硫元素守恒得到：設(shè)生成98%H₂SO₄xt
S～～～～H₂SO₄
32 98
1t×48% 98%×xt
得到x=1.5t
故答案為：1.5；
分析：（1）開始是濃硝酸和鐵加熱發(fā)生的反應(yīng)，加入硫酸后，硝酸根離子在酸溶液中形成稀硝酸，可以氧化金屬鐵和亞鐵離子，依據(jù)離子方程式產(chǎn)物和電荷守恒，原子守恒寫出離子方程式；
（2）①依據(jù)接觸法制硫酸的工業(yè)流程和設(shè)備反應(yīng)分析判斷；二氧化硫生成三氧化硫的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，氧氣是通入的空氣，氮氣不反應(yīng)；
②依據(jù)三氧化硫吸收的方法是利用濃硫酸吸收，防止形成酸霧，阻止吸收分析判斷；
③依據(jù)接觸法制硫酸的反應(yīng)原理結(jié)合化學(xué)方程式進(jìn)行計算；
點評：本題考查了鐵及其化合物性質(zhì)的分析應(yīng)用，硝酸的強氧化性，產(chǎn)物的判斷，接觸法制硫酸的工業(yè)流程，設(shè)備作用，題目難度中等．