2019-2020年高中化学 1.1化工生产过程中的基本问题规范训练 新人教版选修2.doc

2019-2020年高中化学 1.1化工生产过程中的基本问题规范训练 新人教版选修2考查点一工业生产过程中三废的处理1工业上制取硫酸，回收尾气中的废气常选用的试剂是 ()。A氨水BNaOHCH2SO3 DH2SO4解析用氨水吸收尾气中的SO2，回收利用后还可生产化肥，且氨水价格较低。答案A2你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是 ()。少用煤作燃料把工厂烟囱造高燃料脱硫在已酸化的土壤中加熟石灰开发新能源A B C D解析形成酸雨的主要气体污染物是SO2等，SO2主要来源于燃烧含硫的煤和石油，所以少用煤作燃料可减少酸雨的产生；将燃料脱硫也可，开发新能源也是减少SO2排放的一条途径，则都可以减少SO2的污染，从而减少酸雨的产生。把工厂烟囱造高不能使SO2转化，也不能减少SO2的排放；在已酸化的土壤中加熟石灰只能改良土壤。答案C3用硫铁矿做原料，用接触法生产硫酸的过程中，对废弃资源的处理不正确的是()。A氨酸法尾气脱硫是先将尾气用氨水吸收，然后再用浓硫酸处理B与尾气脱硫技术相比，两转两吸流程投资较少，但运行费用相对较高C可以从制硫酸排出的烧渣中回收铁、有色金属以及贵重金属金和银D沸腾炉旁可以设置“废热”锅炉，利用余热产生的蒸汽来发电或供热解析氨酸法尾气脱硫用的酸不是稀硫酸，而是浓硫酸，故A正确；尾气脱硫技术与两转两吸流程相比，后者投资较少，并且运行费用相对较低，故B错误。答案B答案C4石膏也可用于工业生产二氧化硫，进而生产硫酸。天然石膏的化学式为CaSO42H2O。将天然石膏脱水后，第2步化学反应就可制得二氧化硫。(1)写出第1步反应的化学方程式_。(2)在第2步化学反应中，下列原料可以使用的是(用序号填空)_。写出有关化学反应的方程式_。空气氧气硫酸焦炭(3)在第2步化学反应中，可能会排入空气的气态污染物是_。它(或它们)的主要危害是_。解析在CaSO4SO2的变化中硫元素被还原，所以要使用还原剂(焦炭)。焦炭的氧化产物中有可能含有一氧化碳。答案(1)CaSO42H2OCaSO42H2O(2)2CaSO4C2CaO2SO2CO2(3)二氧化硫和一氧化碳二氧化硫导致酸雨，一氧化碳使人中毒5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、微量的SO3和酸雾。为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品。请按要求回答下列问题：(1)将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：_、_。(2)在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中，按一 定比例加入氨水或碳酸氢铵，此时溶液的温度会自行降低，并析出晶体。导致溶液温度降低的原因可能是_；析出的晶体可用于造纸工业，也可用于照相用显影液的生产。已知该结晶水合物的相对分子质量为134，则其化学式为_。解析(1)本题要注意题目要求的是写出两个氧化还原反应的方程式(见答案)。(2)溶液温度降低一定是反应吸热所致；析出的晶体用于造纸和显影液，说明晶体中含有还原性4价硫，因此推知晶体的主要成分为(NH4)2SO3，根据相对分子质量为134，可推出其化学式为(NH4)2SO3H2O。答案(1)2H2SO3O2=2H2SO42(NH4)2SO3O2=2(NH4)2SO42NH4HSO3O2=2NH4HSO4(任填两个)(2)反应吸热(NH4)2SO3H2O考查点二工业生产过程中化学反应原理的应用6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，并催化该反应的进行，使之转化为SO3。答案D7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接触室。按此密闭体系中气体的流向，则在A处流出的气体为()。ASO2BSO3，O2CSO2，O2 DSO2，SO3解析原料SO2、O2从装置左侧中间进入热交换器，吸收热能后由A处流出再进入接触室发生反应，并放出大量的热，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。答案C8某工厂用CaSO4、H2O、NH3、CO2制备(NH4)2SO4。其工艺流程如下：下列推断不合理的是()。A往甲中通CO2有利于(NH4)2SO4生成B生成1 mol(NH4)2SO4至少消耗2 mol NH3C在实际生产中CO2可被循环使用D直接蒸干滤液能得到纯净的(NH4)2SO4解析该反应原理为2NH3CO2H2O=(NH4)2CO3，CaSO4(NH4)2CO3=CaCO3(NH4)2SO4，CaCO3CaOCO2。直接蒸干会导致(NH4)2SO4分解。答案D9工业接触法制硫酸的简单流程图如下：(1)写出装置甲的名称_。要使黄铁矿充分和迅速地燃烧，工业上常采取的措施为_。(2)接触室中二氧化硫与氧气的反应采用_(填“常压”或“高压”)，原因是_。(3)刚通入接触室中的SO2和O2在热交换器的管道_(填“里”或“外”)流动，在催化剂表面接触反应的SO2和O2在热交换器的管道_(填“里”或“外”)流动，这样两种流体通过管壁进行热交换。(4)在吸收塔中为什么用98.3%的浓硫酸而不是用水吸收三氧化硫？_。(5)工业接触法制硫酸的过程中，有两个操作过程采用了逆流的原理，它们分别是_，_。答案(1)沸腾炉把黄铁矿粉碎成细小的矿粒和从炉底通入强大的空气流(2)常压常压时SO2的转化率已经很高，采用高压对SO2的转化率提高不大却会大大增加设备成本(3)外里(4)水与SO3反应放出大量的热，容易形成酸雾，不利于SO3吸收(5)在沸腾炉中矿石由上向下落，空气由下往上升在吸收塔中98.3%浓硫酸自上而下流，SO3等气体自下向上升考查点三生产中反应条件的控制10用硫铁矿生产硫酸的过程中，对提高效率不利的因素是()。A矿石粉碎后送入沸腾炉B使用热交换器预热气体C用水吸收三氧化硫D使用催化剂答案C考查点三生产中反应条件的控制10下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ()。A氢气和氮气合成氨的反应中，在加压下有利于氨的生成B醋酸溶液中滴入少量稀盐酸，溶液中c(H)增大C用热的纯碱水溶液洗涤油污物品时，去污效果较好D加催化剂V2O5，能提高SO2转化为SO3的转化率解析催化剂只能改变反应速率，而不能使平衡发生移动。答案D11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非氧化还原反应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条件下进行解析三个化学反应都是放热反应；三个反应中只有SO2SO3需使用催化剂；SO3H2SO4在常温下进行，且是非氧化还原反应。答案B12硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。(1)硫酸的最大消费渠道是化肥工业，用硫酸制造的常见化肥有_(任写一种)。(2)硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有_(填写序号)。A矿石加入沸腾炉之前先粉碎B使用V2O5作催化剂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E催化氧化在常压下进行F吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3(3)在硫酸工业中，通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H98.3 kJmol1。在实际工业生产中，常采用“二转二吸法”，即将第一次转化生成的SO2分离后，将未转化的SO2进行二次转化，假若两次SO2的转化率均为95%，则最终SO2的转化率为_。(4)硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备(沸腾炉、转化器、吸收塔)。三个设备分别使反应物之间或冷热气体之间进行“对流”。请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的。_。工业生产中常用氨酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理。(只写出2个方程式即可)_ _解析(2)根据化学平衡原理来确定的条件有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效率最高。(3)转化率为95%(195%)95%99.75%。(4)注意SO2用NH3吸收后再用H2SO4处理，可得相应化肥。SO2可以再次循环利用。答案(1)硫酸铵(或硫酸钾)(2)D(3)99.75%(4)SO3从吸收塔底部进入，吸收剂(浓硫酸)从顶部下淋，形成对流SO2NH3H2O=NH4HSO3；2NH4HSO3H2SO4=(NH4)2SO42H2O2SO2或SO22NH3H2O=(NH4)2SO3；(NH4)2SO3H2SO4=(NH4)2SO4H2OSO2