Question

3．下列為兩家化工企業(yè)開展技術革新的成果，依據(jù)你所學知識回答下列問題：
a．我市某化工廠改進生產技術，以黃鐵礦為原料生產硫酸，年產量達230萬噸，請根據(jù)以     下工藝流程回答相關問題

（1）接觸室里發(fā)生反應的化學方程式是2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2SO₃．
（2）依據(jù)工藝流程圖判斷下列說法正確的是ABE（選填序號字母）
A．為使黃鐵礦充分燃燒，需將其粉碎
B．過量空氣能提高SO₂的轉化率
C．使用催化劑能提高SO₂的反應速率和產量
D．沸騰爐排出的礦渣中含有一定量的鐵元素
E．吸收塔中為了提高吸收效率，采用噴淋的方式
（3）該生產過程中產生的尾氣除了含有N₂、O₂外，還含有SO₂和一定量的酸霧等．能用于測定尾氣中SO₂含量的是AD
A．NaOH溶液、酚酞試液             B．KMnO₄溶液、稀H₂SO₄
C．稀鹽酸、紫色石蕊試液             D．氨水、酚酞
（4）請你從資源綜合利用的角度，指出上述企業(yè)還可能發(fā)展的生產項目：生產硝酸．
b．離子膜燒堿是采用離子交換膜法電解食鹽水而制成燒堿的一種方法，其中離子交換膜只允許H⁺、Na⁺通過，而Cl^-、OH^-和氣體均無法通過，其示意圖如下：

（5）陽極室的生成物Cl₂；陰極室的生成物H₂；
（6）請寫出電解飽和食鹽水的化學反應方程式2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（7）生產過程中陰極室需要不斷補充水的原因氫離子不斷形成氫氣，氫氧根離子和鈉離子不斷形成氫氧化鈉．

Answer 1

分析 （1）接觸室里，二氧化硫和氧氣在催化劑作用下反應生成三氧化硫；
（2）反應物接觸面積越大，反應速率越快，反應越充分；
增大氧氣的量可以提高SO₂的轉化率；
使用催化劑能提高SO₂的反應速率，但是不能提高產量；
采用噴淋的方式，可以增大濃硫酸和三氧化硫的接觸面積，從而提高吸收塔中的吸收效率；
（3）二氧化硫能和堿反應生成鹽和水，顯堿性溶液能使酚酞試液變紅色；
（4）該生產過程中產生的尾氣含有N₂、O₂，從資源綜合利用的角度，上述企業(yè)還可能發(fā)展的生產項目是生產硝酸；
（5）根據(jù)圖中信息可以判斷陽極室、陰極室的產物；
（6）電解飽和食鹽水生產氫氧化鈉、氯氣和氫氣；
（7）因為生產過程中，氫離子不斷形成氫氣，氫氧根離子和鈉離子不斷形成氫氧化鈉，因此陰極室需要不斷補充水．

解答 解：（1）接觸室里，二氧化硫和氧氣在催化劑作用下反應生成三氧化硫，發(fā)生反應的化學方程式是：2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2SO₃．
故填：2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2SO₃．
（2）A．為使黃鐵礦充分燃燒，需將其粉碎，這是因為粉碎后能夠增大反應物接觸面積，該選項說法正確；
B．過量空氣能提高SO₂的轉化率，該選項說法正確；
C．使用催化劑能提高SO₂的反應速率，但是不能提高產量，該選項說法不正確；
D．如果反應充分，沸騰爐排出的礦渣中不含有鐵元素，如果反應不充分，沸騰爐排出的礦渣中含有鐵元素，該選項說法不正確；
E．吸收塔中為了提高吸收效率，可以采用噴淋的方式，這是因為采用噴淋的方式，可以增大濃硫酸和三氧化硫的接觸面積，從而提高吸收塔中的吸收效率，該選項說法正確．
故選：ABE．
（3）該生產過程中產生的尾氣除了含有N₂、O₂外，還含有SO₂和一定量的酸霧等．能用于測定尾氣中SO₂含量的可以是氫氧化鈉溶液和酚酞試液，也可以是氨水和酚酞試液，這是因為二氧化硫能和堿反應生成鹽和水，因此顯堿性溶液能夠吸收二氧化硫氣體，同時顯堿性溶液能使酚酞試液變紅色，通過酚酞試液可以判斷二氧化硫何時恰好和顯堿性溶液完全反應．
故選：AD．
（4）該生產過程中產生的尾氣含有N₂、O₂，從資源綜合利用的角度，上述企業(yè)還可能發(fā)展的生產項目是生產硝酸，這是因為氮氣和氧氣在一定條件下反應生成一氧化氮，一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮，二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮．
故填：生產硝酸．
（5）由工藝流程可知，陽極室的生成物是Cl₂，陰極室的生成物是H₂．
故填：Cl₂；H₂．
（6）電解飽和食鹽水生產氫氧化鈉、氯氣和氫氣，反應的化學方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
故填：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（7）生產過程中陰極室需要不斷補充水的原因是：氫離子不斷形成氫氣，氫氧根離子和鈉離子不斷形成氫氧化鈉．
故填：氫離子不斷形成氫氣，氫氧根離子和鈉離子不斷形成氫氧化鈉．

點評 本題主要考查物質的性質，解答時要根據(jù)各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論．