Question

（2008?開封一模）工業上黃鐵礦原料制H₂SO₄，請回答下列問題：
（1）燃燒黃鐵礦是在

沸騰爐

（填設備名稱）中進行的．
（2）在接觸室中生成SO₃反應條件的選擇，可以完全用勒夏特列原理解釋的是（填標號）

C

．
A．溫度為400℃-500℃B．常壓   C．O₂過量   D．用V₂O₅作催化劑
（3）硫酸工業的尾氣中，除含有N₂、O₂外，還含有SO₂、微量SO₃和酸霧，為保護環境和提高綜合經濟效益，應盡可能將尾氣中的SO₂轉化為有用的副產品．處理方法可采用過量氨水吸收，主反應的化學方程式為

SO₂+NH₃?H₂O=（NH₄）₂SO₃

，同時還能發生多個反應，寫出其中可能發生的兩個氧化還原反應的反應式（或離子方程式）：

2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄ 2SO₃^2-+O₂=2SO₄^2-

．
（4）SO₂尾氣可用飽和Na₂SO₃溶液吸收而得重要化工原料，反應的離子方程式為

SO₂+H₂O+SO₃^2-=2HSO₃^-

．
（5）黃鐵礦的煅燒產物Fe₂O₃（或Fe₃O₄等）溶于H₂SO₄后，加入鐵粉，可制備FeSO₄．酸溶過程中需保持溶液足夠酸性，其原因是

抑制Fe³⁺與Fe²⁺的水解，并防止Fe²⁺被氧化成Fe³⁺

．

Answer 1

分析：（1）根據工藝流程分析；
（2）能夠使平衡發生移動，則可以用勒夏特列原理解釋；
（3）根據溶液中的成分和物質的性質分析；
（4）SO₂能與飽和Na₂SO₃溶液反應；
（5）Fe³⁺與Fe²⁺易水解，Fe²⁺易被氧化成Fe³⁺．

解答：解：（1）燃燒黃鐵礦是在沸騰爐中與氧氣反應，故答案為：沸騰爐；
（2）能夠使平衡向正方向移動的條件，有利于三氧化硫的生成，則可以用勒夏特列原理解釋：
A．二氧化硫與氧氣反應是放熱反應，溫度為400℃-500℃，平衡逆移，不利于三氧化硫的生成，故A錯誤；
B．高溫有利于三氧化硫的生成，但是高壓對轉化率改變不大，而且提高了生產成本，所以采用常壓，故B錯誤；
C．O₂過量，能促使平衡正移，提高二氧化硫的轉化率，故C正確；
D．用V₂O₅作催化劑，能加快反應速率，但是平衡不移動，故D錯誤；
故答案為：C；
（3）氨水中的NH₃?H₂O能與二氧化硫反應，其反應方程式為：SO₂+NH₃?H₂O=（NH₄）₂SO₃，亞硫酸和亞硫酸根離子中的硫元素易被氧氣氧化，其反應方程為2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄ 2SO₃^2-+O₂=2SO₄^2-，
故答案為：SO₂+NH₃?H₂O=（NH₄）₂SO₃；2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄ 2SO₃^2-+O₂=2SO₄^2-；
（4）SO₂能與飽和Na₂SO₃溶液反應生成NaHSO₃，其反應方程式為SO₂+H₂O+SO₃^2-=2HSO₃^-，故答案為：SO₂+H₂O+SO₃^2-=2HSO₃^-；
（5）Fe₂O₃（或Fe₃O₄等）溶于H₂SO₄后，生成的Fe³⁺與Fe²⁺易水解，Fe²⁺易被氧化成Fe³⁺，所以要加入Fe粉和酸，抑制Fe³⁺與Fe²⁺的水解，并防止Fe²⁺被氧化成Fe³⁺，
故答案為：抑制Fe³⁺與Fe²⁺的水解，并防止Fe²⁺被氧化成Fe³⁺．

點評：本題考查了元素及化合物的性質，涉及平衡的移動，化學方程式和離子方程式的書寫等，考查的知識點較多，難度中等．