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1、1 课堂新坐标 教师用书 2013 2014 学年高中化学课后知能检测 1 新人教版选修 2 1 下列对硫酸生产中化学反应原理的分析正确的是 A 硫酸生产中涉及的三个化学反应因原料的不同可能全部是氧化还原反应 B 硫酸生产中涉及的三个化学反应都是放热反应 C 硫酸生产中涉及的三个化学反应都需要使用催化剂 D 硫酸生产中涉及的三个化学反应都需要在较高温度下进行 解析 三个化学反应都是放热反应 三个反应中只有SO2 SO3需使用催化剂 SO3 H2SO4在常温下进行 且是非氧化还原反应 答案 B 2 在硫酸工业生产中 为了有利于SO2的转化 且能充分利用热能 采用了中间有热 交换器的催化反应室 见
2、下图 下列有关说法中错误的是 2 A 采用热交换装置 能充分利用 废热 降低生产成本 B 预热含有二氧化硫的混合气体 有利于催化氧化 C A处流出的气体为SO2和 O2 D 预热 SO3 有利于被浓硫酸吸收 解析 此题考查了工业生产H2SO4的重要设备之一 催化反应室中气体的流向 原料 SO2 O2从装置左侧中间进入热交换器 吸收热量后由A 处流出再进入催化反应室发生 反应 并放出大量的热 而热交换器的作用是把一部分热量交换给刚进入热交换器的原料气 然后由下端流入下一个装置 SO3温度过高不易被吸收 所以下端出来的气体温度较低 这 也是热交换器的作用之一 答案 D 3 2012 上海高考 下列
3、关于硫酸工业生产过程的叙述错误的是 A 在接触室中使用铁触媒作催化剂 B 在接触室中运用热交换技术可充分利用能源 C 把硫铁矿磨成细粉末 可以提高原料的利用率 D 该反应采用450 500 主要是因为该温度下催化剂活性好 解析 硫酸工业生产中 在接触室中用以V2O5为主的催化剂 使SO2氧化为 SO3 A 项错误 使用热交换装置可节约能源 B项正确 把硫铁矿粉碎可增大其与氧气的接触面 使反应更充分 速率更快 可提高原料的利用率 C项正确 反应温度采用450 500 是 因为该温度下催化剂活性最高 D项正确 答案 A 4 在接触法制硫酸工业中 接触室中装有热交换器 采用热交换器的好处是 充分利用
4、热量 降低能耗 促使平衡向正反应方向移动 提高产率 减少热量对 环境的污染 提高最终产品的纯度 3 A 仅 B 仅 C 仅 D 解析 使用热交换器能充分利用热量 减少热量对环境的污染 SO2转化为 SO3是放 热反应 温度降低有利于平衡向正反应方向移动 答案 C 5 下列废物处理方法中正确的是 A 化学实验中产生的二氧化硫废气可用浓硫酸吸收 B 化学实验中产生的二氧化氮废气可用水吸收 C 用黄铁矿做原料生产硫酸的过程中 产生的废渣可用于提取燃料 D 用黄铁矿做原料生产硫酸的过程中 产生的废气可用于提取漂白剂 解析 二氧化硫在浓硫酸中的溶解度非常小 A项错误 二氧化氮一般用烧碱溶液 吸收 发生的
5、反应为 2NO2 2NaOH NaNO2 NaNO3 H2O B 项错误 黄铁矿本来就是无机 矿物质 又经过高温煅烧 废渣的主要成分是氧化铁 二氧化硅 氧化铝等 从中提取燃料 是不现实的 C项错误 硫酸生产过程产生的废气中含有较高浓度的二氧化硫气体 二氧化 硫可用做漂白剂 D项正确 答案 D 6 城市的环境污染是当前突出的环境问题 如图A所示 X河流经某工业城市Y 其中 a 处在上游 附近有丰富的黄铁矿资源 d 处在下游 附近有多个企业以硫酸为原料 根据 某月 Y市环保局监测站对X河水质检测的结果 绘制成简图如图B所示 下列说法不正确的 是 A 造成 X河污染的主要污染源最可能分布在bc 段
6、B 工业生活污水 固体废弃物等可能是造成X河污染的污染源 C d 处污染程度减小 可能是某些污染物的离子间发生反应生成沉淀所致 4 D 该城市建设硫酸厂时 综合考虑诸多因素选址在b 处最合理 解析 由于 bc 段污染程度呈上升趋势 则bc 段是产生污染的地区 cd 段逐渐下 降 说明污染的物质之间发生化学反应 以气体或沉淀的形式析出 河水水质变为原始状态 由于 b 处是市区用水的上游 则硫酸厂应选在河水的下游 答案 D 7 下列关于硫酸工业综合经济效益的讨论中 叙述错误的是 A 充分利用三个反应放出的热能 来降低生产成本 B 为了防止尾气的污染 用氨水吸收尾气 C 硫酸工厂要远离人口稠密的居民
7、区和环保要求高的地区 远离硫酸消费中心 D 生产过程中含有少量硫酸的污水 可用石灰乳中和处理 解析 硫酸工厂要远离人口稠密的居民区和环保要求高的地区 但是远离硫酸消费 中心 势必造成运输成本高等问题 答案 C 8 含硫 48 的黄铁矿煅烧时FeS2损失 2 则下列说法不正确的是 A 该黄铁矿含FeS2也是 48 B 硫损失也是2 C 铁损失也是2 D 该黄铁矿含FeS2 90 解析 该黄铁矿含FeS2为 120 64 48 90 故 D项正确 而A项错误 煅烧时FeS2 损失 2 则其中的铁和硫也都损失2 答案 A 9 硫酸工业中采取以下几种措施 改进煅烧黄铁矿的技术 氧化二氧化硫时使用 催化
8、剂 在氧化二氧化硫的设备中安装热交换器 将二氧化硫进行多次循环氧化 回 收利用尾气中的二氧化硫 其中能减少酸雨产生的措施是 A 仅 B 仅 C D 仅 解析 改进煅烧黄铁矿的技术 氧化二氧化硫时使用催化剂和在氧化二氧化硫的设 备中安装热交换器 都与二氧化硫排放的问题无关 答案 D 10 有关硫酸工业综合经济效益的说法中 正确的是 A 甲地有丰富的黄铁矿资源 水源 能源充足 交通便利 是风景秀丽的旅游胜地 虽然当地使用硫酸的工业不多 但为提高当地经济效益宜建硫酸厂 5 B 为减少 SO2对空气的污染 可以建筑高烟囱 使含SO2的尾气在高空扩散稀释 保证 地面达到安全浓度 C 硫酸生产过程排放的污
9、染物主要是含SO2的尾气 固体残渣 废酸和废水等 D 选择硫酸厂厂址时 当经济利益与环保问题有冲突时 为提高人们的物质生活水平 应先考虑经济利益的问题 解析 硫酸厂是污染性的企业 不应建在风景区 当地使用硫酸的工业不多 也不 宜建硫酸厂 因为硫酸的远程运输成本高 危险性大 故A 错误 将SO2排放到高空 SO2 的总量不会减少 且会形成酸雨危害环境 故 B错误 选择硫酸厂厂址在考虑经济利益的同 时 必须考虑环保问题 也就是要提高综合经济利益 故D错误 答案 C 11 以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下 1 沸腾炉中发生的反应方程式为 2 接触室中发生反应的化学方程式是 3 依据工艺流程图判
10、断下列说法正确的是 选填序号字母 a 为使黄铁矿充分燃烧 需将其粉碎 b 过量空气能提高SO2的转化率 c 使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率 d 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁 4 吸收塔排出的尾气先用氨水吸收 再用浓硫酸处理 得到较高浓度的SO2和铵盐 SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用 也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的 Br2 SO2吸收 Br2的离子方程式是 解析 本题主要考查硫酸工业 化学方程式的书写等 6 1 根据原子守恒即可写出方程式 2 SO2和 O2在接触室发生反应生成SO3 2SO2 O2 催化剂 加热 2SO3 3 选项 a 将黄铁矿粉碎能增加反应接触面积而加快
11、反应速率 选项b 增加空气 O2 浓度能提高SO2的转化率 选项c 催化剂对转化率无影响 选项d 矿渣中含有Fe2O3 可 用于冶炼铁 答案 1 4FeS2 11O2 高温 2Fe2O3 8SO2 2 2SO2 O2 催化剂 加热 2SO3 3 abd 4 SO2 Br2 2H2O 4H 2Br SO2 4 12 1 为防酸雨 降低煤燃烧时向大气排放的SO2 工业上将生石灰和含硫煤混合后使 用 请写出燃烧时 有关 固硫 不使含硫化合物进入大气 反应的化学方程式 2 某有色金属冶炼厂排放的废气中含有SO2 先用石灰浆吸收SO2 然后利用空气中的 氧 气 将 产 物 继 续 氧 化 成 石 膏 C
12、aSO4 2H2O 写 出 反 应 的 两 个 化 学 方 程 式 3 硫酸厂排放的尾气中SO2与硝酸厂排放的尾气中NO和 NO2在催化剂作用下能发生氧 化还原反应 释放出一种无色 无味 无毒的大气中含有的气体和一种常温 20 C 常压 101 kPa 下 的 无 色 液 体 试 分 别 写 出 它 们 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 解析 1 注意 固硫 的含义 不使含硫的化合物进入大气 因而不包括下列反 应 S O2 点燃 SO2 含硫煤中的硫元素大多数是以化合态存在的 游离态的单质硫很少 上 述反应也不能准确表示含硫煤中硫变为SO2的反应 2 所提供的石灰浆应该是过量的 所以不会
13、生成Ca HSO3 2 否则得不到CaSO4 2H2O 3 SO2与 NOx发生反应 生成大气中含有的气体应是N2 NOx变为 N2失去了 O原子 SO2 得到 O原子变成了SO3 SO3在常温常压下是无色液体 答案 1 CaO SO2 高温 CaSO3 2CaSO3 O2 高温 2CaSO4 2 Ca OH 2 SO2 CaSO3 H2O 7 2CaSO3 O2 4H2O 2 CaSO 4 2H2O 3 2SO2 2NO 催化剂 2SO3 N2 4SO2 2NO2 催化剂 4SO3 N2 13 下图装置可以进行测定SO2转化成 SO3的转化率的实验 已知 SO3的熔点是 16 8 沸点是 4
14、4 8 已知发生装置中所涉及反应的化学方程式为 Na2SO3 s H2SO4 85 Na2SO4 H2O SO2 1 根据实验需要 应该在 处连接合适的装置 请从下图A E装置中选择最 适合装置并将其序号填入下面的空格中 处连接的装置分别是 2 实 验 时 浓 硫 酸 顺 利 地 滴 入 烧 瓶 中 甲 仪 器 所 起 作 用 的 原 理 是 8 3 从乙处均匀通入O2 为使SO2有较高的转化率 实验时 在加热与滴加浓硫酸过程 中应采取的操作是 4 用大火加热烧瓶时 SO2的转化率会 填 增大 不变 或 降低 5 用a mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验 当反应结束时 继续通入O2
15、一段时 间后 称得 装置质量增加b g 则本实验中SO2的转化率为 解析 明确实验目的 测定SO2的转化率 反应原理 2SO2 O2 催化剂 2SO3 可测量催化反应后剩余SO2的质量 1 选择实验仪器 药品 经发生器出来的气体是O2 SO2及少量水蒸气 应干燥 处 应为装置B 反应后气体成分为O2 SO2 SO3 从提供选择的装置来看 可用NaOH溶液吸收 SO2来测量 SO2的体积 但有SO3干扰 应先除去SO3 考虑到 SO3很容易液化 故在 处选装 置 A 处选装置E 4 用大火加热烧瓶时 产生SO2的速率太快 来不及转化 故转化率会降低 5 由 Na2SO3 SO2可知产生的SO2也
16、为a mol 64a g SO2的转化率为 64a b 64a 100 答案 1 B A E 2 维持烧瓶与分液漏斗内的压强相等 3 先加热 V2O5 然后缓慢滴加浓硫酸 4 降低 5 64a b 64a 100 14 2013 西安高二检测 工业制硫酸生产流程如图 1 在催化反应室 下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 9 A 升高温度B 减小压强 C 不断补充空气D 及时分离出SO3 2 在生产中 为提高催化剂效率采取的措施是 A 净化气体 B 控制温度在400 500 C 增大催化剂与反应气体的接触面积 D 不断补充空气 3 已知 2SO2 g O2 g 催化剂 2SO3 g H 196 kJ mol 1 在 450 常压和钒催化条件下向一密闭容器中充入 2 mol SO2 和 1 mol O2 充分反应后 放出的热量 填 或 196 kJ 理由 是 4 经检测生产硫酸的原料气成分 体积分数 为 SO2 7 O2 11 N2 82 在 500 0 1 MPa 条 件 下 达 到 平 衡 时 各 种 气 体 的 体 积 比 为V SO2 V SO3 V O2 V N2 0 46
