人教版選修2 第一單元課題1 化工生產(chǎn)過程中的基本問題（第2課時） 作業(yè).docVIP

第2課時 硫酸工業(yè)中的三廢處理及能量利用1.接觸法制硫酸的接觸室里有一個熱交換器,有關(guān)它的下列說法正確的是()a.其主要作用是給催化劑加熱b.其作用是把生成的熱量傳遞給需要預(yù)熱的混合氣體,并將反應(yīng)后生成的氣體冷卻c.為了充分利用余熱,使冷水經(jīng)過熱交換器,從而得到熱水d.進行熱量傳遞時,冷、熱氣體流向相同解析:接觸室中的熱交換器是在每兩層催化劑的中間,因此起不到給催化劑加熱的作用,熱交換器管內(nèi)和管外流動的均是氣體,且采用的是逆流(即氣體流向相反)形式。答案:b2.下列說法中,不正確的是()a.硫酸工業(yè)的尾氣必須回收、凈化處理,主要為了充分利用原料b.所謂“酸雨”,主要含有硫的氧化物以及形成的硫酸及亞硫酸c.大氣中,大量的so2來源于煤和石油的燃燒、金屬礦石的冶煉d.消除大氣污染的主要方法之一是減少污染物的排放解析:硫酸工業(yè)尾氣中主要含so2,如直接排入空氣中,一是污染大氣,二是浪費原料,所以尾氣的回收、凈化處理有兩方面的原因,不單單是充分利用原料。答案:a3.你認為減少酸雨的形成可以采取的措施是()少用煤作燃料把工廠煙囪造高燃料脫硫在已酸化的土壤中加石灰開發(fā)新能源a.b.c.d.解析:酸雨的形成主要是因為大量燃燒含硫的煤產(chǎn)生大量so2排放到大氣中造成的,所以能減少酸雨的形成,而把煙囪造高對so2的產(chǎn)生不影響。在酸化的土壤中加石灰是對酸雨造成的危害的處理,故不正確。答案:c4.工業(yè)制硫酸用硫黃作為原料產(chǎn)生的污染比用黃鐵礦小,主要方面是()a.廢氣b.廢渣c.廢水d.酸雨解析:用黃鐵礦制硫酸,廢渣較多,而用硫黃作為原料,幾乎沒有廢渣,但廢氣的量沒有減少,也會產(chǎn)生廢水。答案:b5.工業(yè)上制硫酸時,下列措施不合理的是()a.用98%的硫酸代替水吸收so3b.將尾氣直接放空c.將礦石粉碎成很細的顆粒d.接觸室內(nèi)安裝熱交換器解析:b項中尾氣中含so2對環(huán)境有污染,不能直接放空。c項正確,把礦石粉碎是為了增大礦石與o2的接觸面積,增大反應(yīng)速率。d項正確,接觸室內(nèi)安裝熱交換器,預(yù)熱反應(yīng)氣體。答案:b6.“飄塵”是物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生的粒狀漂浮物,顆粒很小(直徑小于10-7),不易沉降(可飄浮數(shù)小時甚至數(shù)年),它與空氣中的so2、o2接觸時,so2會部分轉(zhuǎn)化為so3,使空氣酸度增加,飄塵所起的主要作用是()a.氧化劑b.還原劑c.吸附劑d.催化劑解析:空氣中so2、o2接觸時,so2會部分轉(zhuǎn)化為so3,“飄塵”的作用是催化劑。答案:d7.接觸法生產(chǎn)硫酸的過程中,對廢氣、廢水、廢渣、廢熱的處理正確的是()尾氣用氨水處理污水用石灰乳處理廢渣用來造水泥、煉鐵設(shè)置廢熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽、供熱或發(fā)電a.b.c.d.解析:硫酸廠尾氣中含有so2,可用氨水吸收處理;硫酸廠廢水中含有硫酸可用石灰乳中和;硫酸廠廢渣中含有sio2、fe2o3等,可用于制造水泥、煉鐵;由于硫酸生產(chǎn)過程中三個化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng),可以充分利用這些反應(yīng)放出的熱能來降低生產(chǎn)成本。答案:d8.下列關(guān)于硫酸工業(yè)生產(chǎn)過程的敘述錯誤的是()a.在接觸室中使用鐵粉作催化劑b.在接觸室中運用熱交換技術(shù)可充分利用能源c.把硫鐵礦磨成細粉末,可以提高原料的利用率d.該反應(yīng)采用450500 主要是因為該溫度下催化劑活性好解析:硫酸工業(yè)生產(chǎn)過程中,接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2so2+o22so3,所用催化劑為v2o5。答案:a9.讀某城市的城市布局示意圖,回答有關(guān)問題:煤炭基地大型硫酸廠自來水廠療養(yǎng)院大型商場食品廠化工廠造紙廠污水處理廠高等院校(1)該城市布局是否合理?請分析原因。(2)圖中處分布大型黃鐵礦(主要成分是fes2)。寫出制取二氧化硫、三氧化硫的化學(xué)方程式。(3)接觸法制硫酸的尾氣中還含有少量的二氧化硫,如果排入大氣,就會造成環(huán)境污染。你認為該企業(yè)應(yīng)該采用什么方法回收、利用尾氣中的二氧化硫,寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(4)該市經(jīng)濟發(fā)達,每天有大量的汽車排放氮氧化合物、碳氫化合物,以及企業(yè)、家庭爐灶排放大量的二氧化硫、二氧化碳等,會導(dǎo)致市民心臟出現(xiàn)什么后果?該市應(yīng)采取哪些措施防治大氣污染?解析:(1)煤炭基地、大型硫酸廠、化工廠布局合理,理由是煤炭基地、大型硫酸廠離消費中心近而化工廠接近原料基地,且在垂直風(fēng)向的郊外;自來水廠、療養(yǎng)院、大型商場、食品廠布局合理,自來水廠在河流上游,不受或少受污染,分布在居民區(qū)中心地帶;造紙廠布局不合理,理由是它位于夏季風(fēng)的上風(fēng)地帶,且離居民區(qū)、高等院校較近,大氣污染嚴重;鐵路穿過市區(qū)不合理,因為噪聲污染、大氣污染嚴重。(4)心臟供氧不足,心臟收縮性減弱,因而心臟輸出量減少。答案:(1)煤炭基地、大型硫酸廠、化工廠布局合理,自來水廠、療養(yǎng)院、大型商場、食品廠布局合理。造紙廠布局不合理,鐵路穿過市區(qū)不合理。(2)4fes2+11o22fe2o3+8so22so2+o22so3(3)氨吸收法:so2+2nh3+h2o(nh4)2so3(nh4)2so3+h2so4(nh4)2so4+so2+h2o(4)心臟供氧不足,心臟收縮性減弱,因而心臟輸出量減少。該市應(yīng)采取的措施是:大力植樹造林;限制大量汽車將碳氫化合物、氮氧化合物排入大氣;采用科學(xué)技術(shù)對硫酸廠、化工廠、造紙廠、煤炭基地的廢氣進行回收處理;創(chuàng)造條件,將造紙廠遷移到遠離市區(qū)的郊外等等。10.酸雨能使大片水稻突然枯死,我國每年因酸雨污染都造成大量的經(jīng)濟損失。(1)酸雨的形成主要是由于空氣中含有氣體?，F(xiàn)取一份雨水,每隔一段時間測定其ph,結(jié)果如下:測定時間/h01248雨水ph4.734.624.564.554.55產(chǎn)生上述結(jié)果的原因是 。(2)空氣中的二氧化硫在煙塵的作用下與氧氣結(jié)合也能形成酸雨,請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(3)請?zhí)岢鰞蓷l防治酸雨的措施。答案:(1)so2so2溶于水形成h2so3,由于空氣中的氧氣可以緩慢氧化h2so3生成h2so4 ,而硫酸是強酸,故溶液的ph逐漸減小 (2)2so2+o2+2h2o2h2so4(3)控制空氣中so2和氮氧化物的排放量植樹造林,凈化空氣11.某化工廠以硫黃為主要原料之一生產(chǎn)硫酸,每小時生產(chǎn)98%(質(zhì)量分數(shù))的硫酸的質(zhì)量為a t,為使硫充分燃燒,且在下一步催化氧化時不再補充空氣,要求燃燒后的混合氣體中含氧氣的體積分數(shù)為b%。若空氣中氧氣的體積分數(shù)為21%且不考慮各生產(chǎn)階段的物料損失,則:(1)該廠每小時消耗標準狀況下的空氣體積為 m3。(2)為滿足題設(shè)要求,b%的下限等于。解析:(1)由硫黃轉(zhuǎn)化為硫酸的化學(xué)方程式為:s+o2so22so2+o22so3so3+h2oh2so4氧氣和硫酸之間的量的關(guān)系為(不計原料損失):3o22h2so4322.4 l298 gva106 g98%v(o2)=(3.36105)a l則每小時消耗標準狀況下的空氣為:v(空氣)=1.6106a l=1 600a m3(2)由s(s)+o2(g)so2(g)可知,在同溫同壓下,硫黃燃燒前后氣體體