鲁教版选修2课题1 设计一座硫酸厂作业（含解析）.doc

学业分层测评(七)(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() 氧化剂还原剂催化剂吸附剂abcd【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 l0.001 25 mol。设其中含so3 x mol，则有：80 gmol1x mol98 gmol1(0.001 25x)mol01185 g，解得x mol，m(so3) mol80 gmol10.017 8 g，质量分数：100%15%。【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() 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。【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_。aso2bso2、so3cso2、o2dso3、o2、so2(2)接触法制硫酸过程中：2so2(g)o2(g)2so3(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400500400z500so2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(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。(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转化器2so2o22so3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)so3、o2、n2(含少量so2)n2、o2(含so2)98.3%的浓硫酸硫酸资*源%库(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管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为_(空气中氧气的体积分数按0.2计)，该尾气的处理方法是_。与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是_。a耗氧量减少b二氧化硫的转化率提高c产生的废渣减少资*源%库d不需要使用催化剂(2)硫酸的用途非常广，可应用于_。a橡胶的硫化b表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成c铅蓄电池的生产d过磷酸钙的制备(3)矿物燃料的燃烧是产生大气中so2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时so2的排放，请写出此脱硫过程中发生的反应的化学方程式：_。【解析】(1)本题考查了工业制取h2so4的过程，在熟悉设备及工艺流程基础上可知接触室应安装热交换器，吸收塔为便于充分吸收so3而填充了许多瓷管。(2)考查了学生分析及处理数据进行计算的能力，可假设有1 mol硫黄充分燃烧，则据反应so2so2知反应耗o2 1 mol，流量计1充入o2为1.5 mol，生成so2 1 mol，据反应2so2o22so3知理论上1 mol so2反应耗o