高二化學(xué)選修2 1.1.1 生產(chǎn)硫酸的基本流程 課時訓(xùn)練

1、.人教版選修2課時訓(xùn)練1.1.1 消費硫酸的根本流程1.以下有關(guān)接觸法制硫酸的闡述錯誤的選項是A.為進步反響速率和原料利用率,硫鐵礦要在“沸騰狀態(tài)下燃燒B.為防止催化劑中毒,氣體在進接觸室前要先凈化C.接觸室中熱交換器其主要作用是預(yù)熱未反響的氣體和冷卻反響后的氣體D.吸收塔中SO3從下而上,水從上而噴下,剩余氣體從上部出來放空答案:D2.以下說法中正確的選項是A.合成硫酸的工業(yè)尾氣可以直接排入大氣B.進入接觸室的氣體,必須先經(jīng)凈化、枯燥C.從沸騰爐中排出的爐渣可以作為肥料D.在高溫、高壓下由SO2和O2合成SO3解析:A項中尾氣含有大量SO2、SO3有害氣體,直接排入大氣易形成酸雨,故錯誤;C

2、項中爐渣可以作煉鐵原料及制水泥、制磚原料,不能用作肥料,故錯誤;D項中SO2與O2反響的條件應(yīng)該是高溫、常壓,故錯誤;B項中為了防止催化劑中毒,進入接觸室的氣體必須先經(jīng)凈化、枯燥,故B正確。答案:B3.工業(yè)制H2SO4采用逆流的主要目的是礦石充分燃燒接觸室中預(yù)熱反響氣體和冷卻生成氣體吸收SO3時形成酸霧少進步原料的利用率和產(chǎn)品的產(chǎn)率A.B.C.D.解析:由于2SO2+O22SO3H<0。其正反響為放熱反響,逆流操作后,可使溫度下降,進步SO2的轉(zhuǎn)化率,同時預(yù)熱反響物,進步催化劑的催化活性。答案:B4.接觸法制硫酸的沸騰爐出來的爐氣必須經(jīng)過凈化處理,其正確過程是A.洗滌、枯燥、除塵B.枯燥

3、、除塵、洗滌C.除塵、洗滌、枯燥D.除去硒和砷的化合物解析:通入接觸室的氣體必須先凈化,因為爐氣中含二氧化硫、氧氣、氮氣、水蒸氣以及砷、硒化合物、礦塵等。砷、硒化合物和礦塵會使催化劑中毒,水蒸氣對消費設(shè)備有不良影響。因此爐氣必須通過除塵、洗滌、枯燥等凈化處理?？菰镌趦艋^程中一般放在最后,故C正確。答案:C5.在制硫酸的工業(yè)中有以下反響:2SO2g+O2g2SO3gH<0,以下說法中錯誤的選項是A.消費中通入過量的空氣,可以進步二氧化硫的轉(zhuǎn)化率B.消費中選擇400500 ,不僅能加快反響速率,而且催化劑的活性好C.根據(jù)實際情況在消費中選擇常壓,可以進步綜合經(jīng)濟效益D.在接觸室被氧化生成的

4、三氧化硫,進入吸收塔被水吸收制成硫酸解析:用水吸收三氧化硫容易形成酸霧,應(yīng)用98%的硫酸吸收三氧化硫。答案:D6.金屬鉀與金屬鈉的金屬活動性相近,且鉀比鈉略強,當利用金屬鉀制金屬鈉時,發(fā)現(xiàn)鉀與鈉的共熔體難以別離,如調(diào)整溫度到一定程度,那么可用金屬鈉與氯化鉀反響,制出金屬鉀,下面是四種物質(zhì)的熔、沸點:KNaKClNaCl熔點/63.6597.8770801沸點/774882.91 500升華1 413根據(jù)平衡挪動原理,可推知,用鈉與氯化鉀反響制金屬鉀的適宜溫度是A.97.8770 B.770774 C.850 D.1 4131 500 解析:控制溫度使K蒸餾出來而Na不蒸餾出來,所以溫度應(yīng)在77

5、4882.9 之間。答案:C7.用濃硫酸吸收SO3可得到H2SO4·1.5SO3,假設(shè)用1 kg 98%的H2SO4充分吸收SO3后,再進展稀釋,可得98%的H2SO4A.2.78 kgB.2.6 kgC.2.42 kgD.2.22 kg解析:此題注意吸收劑為98%的硫酸而非純硫酸,且水吸收SO3后產(chǎn)物還能吸收SO3,只有這樣全面考慮,方可正確作答。如無B的干擾,可直接選大于2.5 kg的A項。此題可以硫守恒為根據(jù)推導(dǎo),即m98% H2SO4=(1 000 g×98%98 g·mol-1+1 000 g×2%18 g·mol-1)×2

6、.5×98 g·mol-198%,解得m98%H2SO42.78 kg。答案:A8.把1 g含脈石SiO2的黃鐵礦樣品在氧氣流中充分灼燒,反響完全后得0.78 g殘渣,那么此黃鐵礦的純度是A.33%B.66%C.78%D.88%解析:設(shè)礦石中含F(xiàn)eS2的質(zhì)量為x,那么4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2m4×120160x1 g-0.78 g=0.22 gx=0.66 g。所以wFeS2=0.66 g1 g×100%=66%。答案:B9.有關(guān)二氧化硫的表達正確的選項是A.二氧化硫不能使溴水、高錳酸鉀溶液迅速褪色B.接觸法制硫酸的沸騰爐排出的爐氣中含

7、SO2C.實驗室可用啟普發(fā)生器制取二氧化硫D.用石灰水很容易區(qū)分二氧化碳和二氧化硫解析:SO2具有復(fù)原性,能使溴水、高錳酸鉀溶液褪色,故A錯。啟普發(fā)生器的適用范圍是塊狀固體與液體不加熱制氣,而制備SO2用的Na2SO3為粉末,故不能用啟普發(fā)生器制取,故C錯。SO2、CO2都能使石灰水變渾濁,故D錯。沸騰爐中發(fā)生4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2的反響,排出的爐氣含SO2,故B正確。答案:B10.硫酸工業(yè)消費中,通過以下反響使SO2轉(zhuǎn)化為SO3:2SO2+O22SO3H=-196 kJ·mol-1。常壓下SO3的體積分數(shù)為91%,試答復(fù)以下問題:1在消費中常用過量的空氣是為了。

8、 2加熱到450 是由于:。 3壓強應(yīng)采用填“加壓“常壓或“減壓,原因是。 4尾氣中的SO2常用氨水等堿溶液吸收,因為 解析:工業(yè)消費中常增加某一廉價反響物的濃度,以進步另一反響物的轉(zhuǎn)化率。硫酸工業(yè)消費中通入過量空氣同樣是為了使平衡向正反響方向挪動,進步SO2的轉(zhuǎn)化率,使本錢較高的SO2得到較充分地利用。溫度的選擇不僅要從反響的程度考慮,更要考慮反響的速率和催化劑的活性。450 時催化劑的活性較高,選擇此溫度可進步反響速率,縮短反響到達平衡所需的時間,進步單位時間的產(chǎn)量。壓強的選擇主要考慮平衡的挪動、設(shè)備及動力系統(tǒng)等方面的因素。雖然增大壓強可進步該反響中

9、SO2的轉(zhuǎn)化率,但在常壓下SO3的體積分數(shù)已達91%,而增大壓強對設(shè)備、動力系統(tǒng)要求高。本錢增大,不合算,故工業(yè)消費中采用常壓。答案:1使平衡向正反響方向挪動,進步SO2的轉(zhuǎn)化率,使本錢較高的SO2得到較充分地利用2450 時,催化劑的活性較高,選擇此溫度可進步反響速率,縮短反響到達平衡所需的時間,進步單位時間的產(chǎn)量3常壓常壓下SO3的體積分數(shù)已達91%,而增大壓強對設(shè)備、動力系統(tǒng)要求高,本錢增大,綜合經(jīng)濟效益降低4NH3+H2O+SO2NH4HSO3,即氨水吸收SO2生成NH4HSO3,防止污染環(huán)境11.下面的裝置是仿照工業(yè)上制備硫酸的工藝流程設(shè)計出來的,用于探究工業(yè)上為何采用98.3%的硫

10、酸吸收三氧化硫。請答復(fù)以下問題:1寫出沸騰爐內(nèi)煅燒黃鐵礦的化學(xué)方程式:。 2甲和乙相當于工業(yè)上制取硫酸裝置中的。 3寫出在催化劑外表所發(fā)生反響的化學(xué)方程式:,在實驗過程中不能持續(xù)加熱的理由是。 4在乙反響器內(nèi)要求氧氣的量要比二氧化硫的量多一倍左右,你是如何控制和估計的?。 5假設(shè)丁裝置在反響過程中先出現(xiàn)氣泡,不久就出現(xiàn)了霧,而丙裝置一直都沒有任何現(xiàn)象,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是。 A.濃硫酸對三氧化硫的吸收效率遠高于水,三氧化硫被濃硫酸充分吸收B.三氧化硫的通氣速率太快,三氧化硫未被水和濃硫酸充分吸收C.丙中的導(dǎo)氣管插得太深,導(dǎo)致兩個吸收瓶內(nèi)的氣

11、壓差較大D.丁中的導(dǎo)氣管插得太淺,三氧化硫氣體從水中逸出,與水蒸氣化合形成酸霧解析:裝置甲有多個作用:一是通過觀察氣泡產(chǎn)生的速率調(diào)節(jié)通入二氧化硫、氧氣的比例;二是使兩種原料氣體充分混合;三是起到枯燥的作用。答案:14FeS2+11O22Fe2O3+8SO22接觸室32SO2+O22SO3防止溫度過高,而降低SO2的轉(zhuǎn)化率及催化劑活性4可以通過調(diào)節(jié)氣閥,控制氣體流量,通過觀察甲裝置中氣泡產(chǎn)生的速率進展估算5AC12.黃鐵礦主要成分為FeS2是工業(yè)制取硫酸的重要原料,其煅燒產(chǎn)物為SO2和Fe3O4。1將0.050 mol SO2g和0.030 mol O2g放入容積為1 L的密閉容器中,反響2SO

12、2g+O2g2SO3g在一定條件下到達平衡,測得cSO3=0.040 mol·L-1。計算該條件下反響的平衡常數(shù)K和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率寫出計算過程。2上述反響是放熱反響,當該反響處于平衡狀態(tài)時,在體積不變的條件下,以下措施中有利于進步SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有填字母。 A.升高溫度B.降低溫度C.增大壓強D.減小壓強E.參加催化劑F.移出氧氣3SO2尾氣用飽和Na2SO3溶液吸收可得到重要化工原料,反響的化學(xué)方程式為。 4將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后,參加鐵粉,可制備FeSO4。酸溶過程中需保持溶液足夠酸性,其原因是。 解析:2欲進步SO2轉(zhuǎn)化率,那么平衡需正向挪動,根據(jù)反響方程式知,降低溫度、增大壓強都能使平衡右移,B、C正確。4因Fe2+、Fe3+均能水解,為防止水解,故需加酸抑制;鐵粉除了能將Fe3+復(fù)原為Fe2+外,還可防止Fe2+被氧化。答案:1解:2SO2g+O2g 2SO3g起始濃度(mol·L-1)0.0500.0300