Question

（1）ag鐵粉放入含bmolHNO₃的濃硝酸中，加熱充分反應后，再加入稀硫酸，鐵粉恰好完全溶解，經測定溶液中只含Fe³⁺（一種金屬離子）和SO₄^2-（一種酸根離子）．
①寫出反應開始時溶液中發生反應的化學方程式

Fe+4HNO₃（濃）

△   .

Fe（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O

．
②寫出加入硫酸后，所發生反應的離子方程式

Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑+2 H₂O； 3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2 H₂O

．
（2）硫酸是基礎化學工業的重要產品目前，我國采用“接觸法”制硫酸，簡單流程如圖所示：
①設備B中名稱是

接觸室

，圖中b處導出氣體的成分是（寫化學式）

SO₃、SO₂、O₂、N₂

．
②設備C中用98.3%的H₂SO₄來吸收SO₂的原因是

為了提高SO₃的吸收效率，防止形成酸霧

．
③燃燒1t含硫質量分數為48%的黃鐵礦石，在理論上能生產98%H₂SO₄

1.5

t．

Answer 1

分析：（1）開始是濃硝酸和鐵加熱發生的反應，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，依據離子方程式產物和電荷守恒，原子守恒寫出離子方程式；
（2）①依據接觸法制硫酸的工業流程和設備反應分析判斷；二氧化硫生成三氧化硫的反應是可逆反應，氧氣是通入的空氣，氮氣不反應；
②依據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依據接觸法制硫酸的反應原理結合化學方程式進行計算；

解答：解：①反應開始時溶液中發生反應，鐵在加熱條件下和濃硝酸發生的反應，再加入稀硫酸，鐵粉恰好完全溶解，說明鐵過量，反應的化學方程式為：Fe+4HNO₃（濃）

△   .

Fe（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
故答案為：Fe+4HNO₃（濃）

△   .

Fe（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
②鐵和濃硝酸反應生成二價鐵離子，再加入稀硫酸，鐵粉恰好完全溶解，經測定溶液中只含Fe³⁺（一種金屬離子）和SO₄^2-（一種酸根離子）；發生的反應是鐵和稀硝酸反應，亞鐵離子被硝酸氧化為三價鐵離子，反應的兩種方程式為：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設備是二氧化硫催化氧化為三氧化硫的設備在接觸室進行反應，二氧化硫催化油器生成三氧化硫的反應是可逆反應，化學平衡狀態下存在的物質有，SO₃、SO₂、O₂、N₂；
故答案為：接觸室；SO₃、SO₂、O₂、N₂
 ②設備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含硫質量分數為48%的黃鐵礦石，在理論上能生產98%H₂SO₄
制硫酸的反應為：4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+4SO₂；2SO₂+O₂=2SO₃；SO₃+H₂O=SO₃；
依據硫元素守恒得到：設生成98%H₂SO₄xt
  S～～～～H₂SO₄
 32         98
1t×48%    98%×xt
得到x=1.5t
故答案為：1.5；

點評：本題考查了鐵及其化合物性質的分析應用，硝酸的強氧化性，產物的判斷，接觸法制硫酸的工業流程，設備作用，題目難度中等．