《高中化学 主题3 矿山资源 硫酸与无机材料制造 课题1“设计”一座硫酸厂学业分层测评 鲁科版选修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 主题3 矿山资源 硫酸与无机材料制造 课题1“设计”一座硫酸厂学业分层测评 鲁科版选修2（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1“设计设计”一座硫酸厂一座硫酸厂(建议用时：45 分钟)学业达标1下列说法正确的是( )A生产硫酸的工业尾气可以直接排入大气B进入催化反应室的气体，必须先经净化、干燥C在吸收塔内用水来吸收 SO3D在高温、高压下由 SO2和 O2合成 SO3【解析】 从沸腾炉出来的炉气若不净化、干燥，易造成催化剂中毒，即使催化剂活性降低或失效。【答案】 B2在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是( )A硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫铁矿不能在空气中燃烧B从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应C二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化
2、率D三氧化硫用 98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便使三氧化硫吸收完全【解析】 A 项， “粉碎”目的是为了增大反应接触面积；B 项， “净化”是为了防止催化剂中毒；C 项，使用催化剂可提高反应速率，不能使转化率发生改变。【答案】 D3硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有( )A矿石加入沸腾炉之前先粉碎B使用 V2O5做催化剂C转化器中使用适宜的温度D净化后的炉气中要有过量的空气【解析】 根据化学平衡原理来确定的条件是 D 项。(增大反应物浓度，使平衡正向移动)。根据化学平衡原理，降温有利于平衡正向移动，保持适宜温度是为了使催化剂活性最好。【答案】 D4飘尘是物质燃烧时
3、产生的粒状漂浮物，颗粒很小，不易沉降，它与空气中的SO2、O2接触时，SO2会部分转化为 SO3，使空气的酸度增加，飘尘所起的作用可能是( ) 【导学号：28920034】氧化剂 还原剂 催化剂 吸附剂A BCD2【解析】 飘尘会吸附 SO2和 O2，并对 SO2和 O2的反应起催化作用。【答案】 D5有 A、B、C、D 四个中等城市，它们水源、能源充足，交通便利，它们的相对地理位置如图所示。各城市各有其特点：A 城市是风光秀丽，人口稠密，土地供应紧张的旅游城市，环保要求高，近郊有丰富的 FeS2资源。B 城市是一个新兴的工业城，已建有大型磷肥厂，土地供应充足。C 城近郊有丰富的磷灰石资源，工
4、业发达，但使用 H2SO4的工业不多，土地供应充足。D 城是一个古老的城市，它的周围是重要的农业区，是大量肥料的集散地。现拟建一座硫酸工厂，厂址应选在( )AA 城近郊BB 城近郊CC 城近郊DD 城近郊【解析】 A 城、D 城，一个是旅游城市，土地紧张，一个是古老的城市、重要的农业区，都不可选；C 城使用硫酸的工业不多而 B 城的大型磷肥厂需要大量的硫酸，且土地供应充足，另外从距离上分析，B 城从 A 城运 FeS2的运输距离为 200 km，而 C 城从 A 城运FeS2的运输距离为 300 km。综合考虑应选在 B 城近郊。【答案】 B6有关硫酸工业综合经济效益的说法中，正确的是( )A
5、甲地有丰富的硫铁矿资源，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硫酸生产过程中排放的污染物主要是含 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，不应建在环保要求高的地区；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
6、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】 C7将三氧化硫溶解在硫酸中所得到的混合物称为“发烟硫酸” ，通常以三氧化硫的质3量分数表示其组成。将 0.118 5 g 发烟硫酸试样溶于水，用0.125 molL1的 NaOH 标准溶液滴定。用去此标准溶液 20 mL，恰好中和，则试样中 SO3的质量分数为( )A15%B17%C34%D60%【解析】 n(H2SO4SO3)n(NaOH)0.125 molL10.02 L 0.001 25 mol。1 21 2设其中含 SO3 x mol，则有：80 gmo
7、l1x mol98 gmol1(0.001 25x)mol01185 g，解得x mol，m(SO3) mol80 gmol10.017 8 g，质量分数：0.004 180.004 18100%15%。0.017 8 0.118 5【答案】 A8工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有 N2、O2外，还含有 SO2等对环境有较大影响的有害气体。能用于测定硫酸尾气中 SO2含量的是( )ANaOH 溶液、酚酞试液B石灰水、石蕊试液C碘水、淀粉溶液D氨水、酚酞试液【解析】 测定 SO2含量必须要能跟 SO2反应，而且可以用颜色变化来准确确定反应终点。A 项和 D 项虽然能反应，但 A 在完
8、全生成 Na2SO3时溶液还是碱性，没变色，而 D 在SO2还没有与氨水完全反应时就开始变色了。石灰水中所含溶质较少，且石蕊试液的颜色变化不明显。【答案】 C9在硫酸工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列说法中不正确的是( ) 【导学号：28920035】A从处通入 SO3，整个吸收操作采取逆流的形式B从处喷下 98.3%的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积C从处导出的气体只含有少量 SO2，可直接排入大气D从处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸【解析】 三氧化硫的吸收通常使用 98.3%的硫酸，不用水或稀硫酸，原因是水或稀硫酸吸收三氧化硫时容易形成
9、酸雾，吸收速率慢，不利于三氧化硫的吸收；气体的吸收常采用逆流原理，这样有利于气、液的充分接触，吸收效果好；从吸收塔上部导出的气体是 N2、没有起反应的 O2和少量二氧化硫，直接排入大气会污染环境，所以应用吸收剂吸收或循环使用。4【答案】 C能力提升10请根据工业制硫酸的有关知识回答下列问题：(1)在硫酸工业生产中，为了提高 SO2的转化率，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(如图所示)。按此密闭体系中气体的流向判断，在 R 处流出的气体中除 N2外的主要组成为_。ASO2 BSO2、SO3CSO2、O2DSO3、O2、SO2(2)接触法制硫酸过程中：2SO2(g)O2(g)2SO3
10、(g)。根据下表中的数据判断下列图象正确的是(填序号)_。压强p1p1p2p2温度400500400500SO2的转化率/%99.696.999.797.8(3)下图表示的是工业制硫酸中尾气的综合利用，气体 M 回收后可进入接触室循环利用，请根据图示判断 X 是(填名称)_，写出 Y 与硫酸反应生成 M 的化学方程式：_。【解析】 (1)该装置为接触室，R 处流出的气体就是在接触室中发生反应的反应物，其主要成分是二氧化硫和氧气；(2)根据反应特点和数据表知，p2p1，正反应是放热反应，降低温度，二氧化硫的转化率提高；增大压强，三氧化硫的百分含量提高，A、B 两个图象符合题意。【答案】 (1)C
11、 (2)AB (3)氨水 (NH4)2SO3H2SO4=(NH4)2SO4H2OSO211根据接触法制硫酸的简单流程图(如图所示)，填写空白。5(1)设备 A 是_，在设备 A 中进行的反应的化学方程式是_；设备 B 是_，在设备 B 中进行的反应的化学方程式是_；设备 C 是_，在设备 C 中进行的反应的化学方程式是_。(2)图中标号处通入或放出的物质是_，_，_，_，_，_，_，_，_。(3)在设备 A 里，矿石燃烧前要粉碎成细小矿粒的原因是_。(4)从设备 A 里放出的气体必须经过_、_、_处理后，才能进入设备 B，其原因是_。(5)设备 B 中部的装置叫_器，其作用是_。(6)设备 C
12、 中用质量分数为 98.3%的硫酸吸收 SO3的原因是_。(7)尾气在排放到空气之前必须_，其原因是_。【解析】 本题考查了硫酸的生产工艺和有关问题，结合硫酸的生产原理即可顺利作答。【答案】 (1)沸腾炉 4FeS211O22Fe2O38SO2=高温转化器 2SO2O22SO3催化剂吸收塔 SO3H2O=H2SO4(2)硫铁矿(或硫黄) 空气 SO2、O2、N2等 炉渣 净化气(SO2、O2、N2) 6SO3、O2、N2(含少量 SO2) N2、O2(含 SO2) 98.3%的浓硫酸 硫酸(3)增大矿石与空气的接触面积，加快反应速率(4)除尘 洗涤 干燥 粉尘等容易使催化剂中毒，并会给设备造成
13、不良的影响(5)热交换 充分利用热量，使进入的净化气被加热，并冷却反应后的混合气体(6)防止生成酸雾，以提高 SO3的吸收效率(7)除去尾气中含有的 SO2 防止 SO2排入大气而造成环境污染12(1)火山喷发所产生的硫黄可用于生产重要的化工原料硫酸。某企业用如图所示的工艺流程生产硫酸：请回答下列问题：为充分利用反应放出的热量 ，接触室中应安装_(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是_。为使硫黄充分燃烧，经流量计 1 通入燃烧室的氧气过量 50%。为提高 SO2转化率，经流量计 2 的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的 2.5 倍，则生产过程中流经流量计 1 和流量计 2 的空气体积比应为_。假设接触室中 SO2的转化率为 95%，b管排
