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第一单元 走进化学工业课题1 化工生产过程中的基本问题 同步测试题山东省泰安二中 陈闽一、 选择题（共12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个正确答案）1.飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小，不易沉降，它与空气中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 ( D ) 氧化剂 还原剂 催化剂 吸附剂 A B C D2.有人说“一座大型硫酸厂同时又是一座能源工厂”这句话代表的最准确的含义是（ D ）A.硫酸厂需要大量的能量B.含硫矿石燃烧可放出大量的热，可将生成的SO2预热C.SO2氧化成SO3放出热量，该热量可加热进入接触室的气体D.硫酸厂不仅不需要外界供应能量，还可以向外界输出大量的热能解析：二氧化硫被氧化生成三氧化硫的反应是一个放热反应，该反应放出的热量既可以预热进入接触室的气体，又可以将多余的热量向外界输送。3接触法制硫酸的沸腾炉出来的炉气必须经过净化处理，其正确过程是 ( C ) A洗涤、干燥、除尘 B干燥、除尘、洗涤 C除尘、洗涤、干燥 D除去硒和砷的化合物 解析：从沸腾炉中出来的气体含有粉尘、水蒸气、砷、硒的化合物等杂质，需经过除尘（除去粉尘）、洗涤（除去砷、硒的化合物）、干燥（除去水蒸气），以防止催化剂中毒。4在工业生产硫酸中，在吸收塔内用来吸收三氧化硫的是 （ A ） A浓 B稀 C D解析：用98.3%的浓硫酸代替水吸收三氧化硫，可防止形成酸雾。5工业上生产硫酸，回收尾气中气体，选用的试剂是 （ A ） A B C D浓解析：用稀氨水吸收尾气，可净化空气，同时得到化肥。6.某新建硫酸厂在对尾气处理时，设计了四种方案，你认为最佳方案是（B）A.将烟囱加高，使尾气在高空中扩散稀释B.采用化学或物理方法使尾气脱硫，以达到排放标准C.通过改进生产工艺，使二氧化硫充分转化D.在工厂周围植树造林，吸收尾气7.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。下列有关SO3的说法中不正确的是（ C ）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.从处流出的是可供稀释用的硫酸解析：二氧化硫是形成酸雨的主要污染气体，不能直接排入大气。8煅烧硫铁矿（主要成份是FeS2），可获得制取硫酸所需的SO2，反应为4FeS2+11O2 2Fe2O3+8 SO2，H0.为了提高反应速率及SO2的产量，下列措施可行的是( B )A增加硫铁矿的投入量 B. 向炉内喷氧气，增加氧气的压强C降低温度 D. 升高温度解析：增加硫铁矿的投入量对反应速率没有影响，A错；降低温度，会降低反应速率，C错；升高温度，会提高反应速率，但不利于生成二氧化硫，D错；增大氧气的压强，可使反应速率加快，平衡正向移动，利于二氧化硫生成。9. 在硫酸的工业制法中，下列生产操作及生产操作的主要原因二者都正确 的是（C） A.从沸腾炉中出来的炉气须净化，因为炉气中的杂质会与SO2发生反应 B. 硫铁矿燃烧前要粉碎，因为大块的不能燃烧C. SO3 用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便SO3吸收完全D .SO2氧化成SO3时需要使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率解析：炉气中的杂质会腐蚀设备，造成催化剂中毒，A错；硫铁矿粉碎主要是增大与氧气的接触面积，加快反应速率，B错；催化剂可加快反应速率，但对转化率无影响，D错。10. 下列说法不正确的是（ A ）A硫酸厂应该建在靠近原料产地的地区B接触法制硫酸的主要步骤是造气、接触氧化和三氧化硫的吸收C由于常压下SO2转化为SO2的转化率很高，所以SO2接触氧化时不采用高压的反应条件D工业“三废”的综合利用不仅减少污染，还获得有用的副产品解析：硫酸厂会产生污染性气体，因此应远离住宅区，由于硫酸的运输成本较高，因此应靠近硫酸消费区域。11. 工业在接触法制硫酸的生产中，采取下列措施有利于提高SO2转化率的是（ B ）V2O5作崔化剂 通入过量O2 SO2、O2进行二次氧化 通入过量SO2ABCD12.把1.0 g含脉石（）的黄铁矿样品在氧气流中灼烧，反应完全后得0.78g残渣，则此黄铁矿的纯度是（ B ）A33 B66 C78 D88 解析：FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 m 480g 160 X （1.0-0.78）g X=0.66g二、填空题（共42分）13.（18分） 如图是接触法制硫酸的装置及流程，请回答下列问题：（）设备A是_，在设备A中进行的反应化学方程式是_；设备B是_，在设备B中进行的反应化学方程式是_；设备C是_，在设备C中进行的反应化学方程式是_.（）图中标号处通入或放出的物质是：_（）设备C用的硫酸吸收SO2的原因是_。（）若每燃烧0.12KgFeS2放出853KJ的热量，写出此状况下FeS2燃烧的热化学方程式_（）反应SO2+O2 2SO3是在恒温密闭接触室中进行的，能充分说明此反应已经达到平衡状态的标志是_（填序号）三种气体共存三种气体浓度相同SO2、O2 、SO3的物质的量浓度之比为接触室的压强不随时间变化而变化答案：（）沸腾炉FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 接触室SO2+O2 2SO3吸收塔SO3H2O=H2SO4(2)SO2和O2 SO2、O2 和SO3 H2SO4(3)用水吸收容易形成酸雾，不利于三氧化硫的吸收（）FeS2（）+11O2 （） 2Fe2O3（）+8SO2(g) H=-3412KJmol-1(5)14.（10分）某化学兴趣小组的同学为检验从接触室出来的气体成分，甲同学设计如下实验： A中盛放的试剂是_；B中盛放98.3%浓硫酸的作用是_，乙同学提出可用饱和NaHSO3溶液代替98.3%的浓硫酸，请你判断乙同学的方案_(填“可行”或“不可行”)说明理由_ C中盛放的试剂是_，其作用是 。解析：从接触室出来的气体是二氧化硫、氧气、三氧化硫的混合气体，可利用品红检验二氧化硫，用氯化钡溶液检验三氧化硫，用带火星的木条检验氧气。答案：氯化钡溶液除去SO3，排除SO3对SO2检验的干扰 不可行 虽然饱和NaHSO3溶液可除去SO3，但SO3与NaHSO3反应生成SO2，干扰对原混合气体中SO2的检验。品红溶液(或溴水) 检验SO215.（14分）工业上制硫酸的设备分为三大部分，一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔。在沸腾炉内二硫化亚铁与氧气发生反应，生成二氧化硫；在接触室内有催化剂存在下二氧化硫进一步与氧气化合，生成三氧化硫; 三氧化硫流经吸收塔时，采用98.3%的浓硫酸吸收，使三氧化硫最终与水化合形成硫酸。下面的装置是仿照工业上制备硫酸的流程设计出来的。见下图：（1）写出在催化剂表面所发生的反应的方程式： （2）在乙反应器内要求氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右，你是如何控制与估计的？ （3）学生为了比较探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫而不用水，特用上述装置进行模拟实验。若丁装置在反应过程中先出现气泡，不久就出现了白雾，而丙装置一直都没有任何现象，产生这种现象的原因是： （4）如果要科学地准确地进行探究浓硫酸与水吸收三氧化硫的效果，应该如何操作？ （5）处理尾气的方法有： 解析：工业合成硫酸的第二步反应（2SO2 + O2 2SO3 ）是在接触室进行的，这是一个可逆反应，实际生产中通常是采用增大氧气的浓度来提高二氧化硫的转化率。甲装置中有两个进气管，一个出气管，进气管的下端都没入浓硫酸中，气体进入时液体中就能观察到气泡，可通过调节气泡的数目来控制气体比例。SO3与水反应生成硫酸，会放出大量的热，使得水气化在上方形成饱和蒸汽，阻止气体与水的进一步反应，为了防止酸雾的生成，工业上通常采用98.3%的浓硫酸进行吸收。本实验就因此而设计了一个对比装置，丙瓶中盛有浓硫酸，丁瓶中盛有水，这样，丁装置出现酸雾，丙装置没有明显现象。答案：（1）2SO2 + O2 = 2SO3 （2）净化二氧化硫和氧气。（因为三氧化硫很易跟水蒸气化合生成酸雾，会影响二氧化硫跟氧气的化合，以及三氧化硫的吸收。）（3）可以通过调节气