《化工生产过程中的基本问题》同步练习2(新人教版选修2).docx

化工生产过程中的根本问题
〔根底训练〕
1.以下物质一般不能用作硫酸工业的原料的是〔〕。
A．硫磺 B．有色金属冶炼厂含二氧化硫的烟气
C．石油脱硫获得的硫磺 D．天然气
2．导致以下现象的主要原因与排放二氧化硫有关的是〔 〕。
A．酸雨 B．光化学烟雾 C．臭氧空洞 D．温室效应
3．目前我国许多地区定期公布空气质量报告。在空气质量报告中，一般不涉及的是〔 〕。
A．SO2 B．CO2 C．NO2 D．可吸入颗粒物
4．我国锅炉燃煤煤采用沸腾炉逐渐增多，采用沸腾炉的好处在于〔 〕。
A．增大煤炭燃烧时的燃烧热 B．减少炉中杂质气体〔如SO2等〕的形成
C．使得化学平衡发生移动 D．使得燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率
5．防止SO2气体污染大气，工业上常用吸收SO2气体的溶液是〔 〕。
①水 ②酸性KMnO4溶液 ③品红溶液 ④碱液 ⑤Na2SO3溶液
A．①B．②③C．③④D．④⑤
6．以下情况可能引起大气污染的是〔 〕。
①煤的燃烧 ②工业废气的任意排放 ③燃放鞭炮 ④飞机、汽车尾气的排放
A．只有①②B．只有②④C．只有①②③D．①②③④
7．你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是〔〕。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰
⑤开发新能源
A．①②③B．②③④⑤C．①③⑤D．①③④⑤
8．化工厂厂址厂址选择是一个复杂问题，涉及原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输和环境保护等诸多因素的制约。硫酸厂应建在〔 〕。
①靠近原料产地远离消费中心 ②靠近消费中心，稍偏离原料产地 ③交通便利，人口稠密的居民区 ④建在环保要求高的地区，便于“三废〞的治理
A．①②③④B．①③④C．①②④D．只有②
9．“绿色化学〞是指从技术、经济上设计可行的化学反响，尽可能减少对环境的负作用。以下化学反响不符合绿色化学概念的是〔〕。
A．消除硫酸厂尾气中的SO2：SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3
B．消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
C．制CuSO4：Cu+2H2SO4〔浓〕 CuSO4+SO2↑+2H2O
D．制CuSO4：2Cu+O22CuOCuO+H2SO4〔稀〕=CuSO4+H2O
10．以下反响能用勒夏特列原理解释的是〔 〕。
A．由SO2和O2反响制SO3需使用催化剂
B．燃烧粉碎的黄铁矿矿石有利于SO2的生成
C．硫酸生产中用98.3%的硫酸吸收SO3，而不用H2O或稀硫酸吸收SO3
D．通入足量的氧气，有利于提高SO2的转化率
11．“飘尘〞是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小不易沉降〔可漂浮数年〕，它与空气中的SO2、O2接触时，SO2会局部转化为SO3，使空气酸度增加，飘尘所起的主要作用是〔 〕。
A．氧化剂 B．复原剂 C．吸附剂 D．催化剂
12．硫酸工业中2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)〔正反响为放热〕，有关数据如下：〔表中数据为SO3在平衡混合气体中的体积百分率〕

1×105Pa
1×105Pa
1×105Pa
1×105Pa
1×105Pa
4500C
97.5%
98.9%
99.2%
99.6%
99.7%
5500C
85.6%
92.9%
94.9%
97.7%
98.3%
⑴应选用的温度是，其理由是。
⑵应选用的压强是，其理由是。
13．为了防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的二氧化硫，工业上将生石灰和含硫煤混合使用，请写出燃烧时有关“固硫〞〔不使硫化合物进入大气〕反响的化学方程式，。

15．形成酸雨的原理之一可表示如下：
H2O
反响③
O2
反响②
O2
反响①
含硫燃料 A B 硫酸。
答复以下问题：
⑴A物质的化学式，B物质的化学式。
⑵三个反响中不属于氧化复原反响的是〔填序号〕。
⑶二氧化硫中硫元素显+4价，它可能降低到0价，利用这一性质可在工厂的烟道气中通入适宜的〔填“氧化剂〞或“复原剂〞〕除去二氧化硫，到达减小污染的目的。
⑷从环境保护的角度认为，雨水的pH＜5.6时，就判断为酸雨，经测定某次雨水只含硫酸，且浓度为5×10-5mol·L-1，这次降雨〔填“是〞或“不是〞〕酸雨。
16．接触法制硫酸时，假设所用硫铁矿含硫48%，且生产过程中有2%的硫留在炉渣里。试计算1t硫铁矿燃烧，理论上能生产多少吨98%的硫酸
[拓展提高]
17．⑴硫酸最古老的生产方法是：把绿矾装入反响器中加强热，会流出油状液体，并有刺激性气味的气体〔SO2〕放出，反响器中的固体变为红色。这个变化过程可用两个化学方程式表示：①；②。
⑵NO在常温下就能与O2反响，生成红棕色的气体NO2，SO2在通常条件下就能被NO2氧化成SO3和NO，这两个反响的化学方程式分别为，
。把这两个反响综合处理可得到一个总反响方程式
，这个总反响，就是人们曾经使用过的制造硫酸方法中的一步关键反响。这个关键反响中，NO的作用是。这种方法的条件温和，反响速率也快，现代硫酸工业却没有使用这种方法，你认为这种方法不被采用或者说被淘汰的原因最可能是。
18．考古科学家在大洋的小岛下钻井取沉积层样品分析，在公元前1200年及公元600年的沉积样中的硫酸盐的含量大大超过其他年份的沉积样，由此推测这些年代中，有较频繁的火山喷发活动，为什么可以这样推测请说明理由并写出必要的化学方程式。
19．硫酸工业中，如何有效吸收尾气里的二氧化硫、防止空气污染一直是化学家们研究的课题。从理论上讲，可以吸收二氧化硫的试剂很多，但实际上采用时要考虑许多因素，诸如原料本钱、动力消耗、吸收效率、是否具有二次污染、能否取得有价值的副产品等等，因此在尾气处理中应设法进行综合利用。
⑴为了降低硫氧化物造成的污染，一种方法是在含硫燃料中〔如煤〕参加生石灰，这种方法称作“钙基固硫〞，这种方法中“固硫〞的反响是〔 〕。
A．2CaO+2S=2CaS+O2↑B．S+O2=SO2
C．CaO+SO2=CaSO3 D．2CaSO3+O2=2CaSO4
⑵近闻美国和日本正在研究有Na2SO3作为治理SO2污染的一种新方法，第一步是用Na2SO3溶液吸收SO2；第二步是加热吸收液，使之重新生成Na2SO3，同时得到含高浓度SO2的水蒸气副产品，试写出上述两步反响的化学方程式
。
⑶我国化学家先后试用了烧碱吸收法、纯碱吸收法、石灰吸收法和氨水吸收法，根据我国的国情，现在一般采用氨水吸收法，写出用氨水吸收过量二氧化硫的化学方程式
。
⑷某硫酸厂每天排放1000m3〔已换算成标准状况下体积〕尾气中含0.2%〔体积分数〕的SO2，假设硫元素不损失，假设用NaOH溶液、石灰及氧气处理后，理论上可得到多少kg石膏〔CaSO4·2H2O〕
根底训练参考答案
1．D 2．A 3．B 4．D 5．D 6．D 7．C 8．D 9．C 10．D 11．D
飘尘
12．⑴450℃ 450℃时，反响速率大，SO3在平衡混合气体中的含量高，催化剂活性大⑵常压 常压时SO3的含量已很高，不需要高压，因增大压强对设备及动力系统要求高，本钱大
13．SO2＋CaO＝CaSO3 2CaSO3＋O2＝2CaSO4
14．煤和石油的燃烧，金属矿石的冶炼等。2SO2＋O2 2SO3 5
15．⑴SO2 SO3⑵③⑶复原剂 ⑷不是
16. 14.7t
17．⑴2FeSO4·7H2O Fe2O3＋SO3＋SO2↑＋7H2O SO3＋H2O ＝H2SO4
⑵2NO＋O2＝2NO2 SO2＋NO2＝SO3＋NO 2SO2＋O2＝2SO3 催化剂
转化率低，平衡时SO3在混合气体中的含量小
18．由于当火山喷发时，引起地下的大量硫磺燃烧，生成SO2气体，SO2与H2O生成亚硫酸，亚硫酸进一步氧化成硫酸，进而生成各类硫酸盐，或亚硫酸盐氧化生成硫酸盐。
S＋O2SO2 SO2＋H2O＝H2SO3 2H2SO3＋O2＝H2SO4
2Na2SO3＋O2＝Na2SO4 同时也有SO3产生〔占S燃烧是时的1%～5%〕，进而也有硫酸生成，再与金属离子结合生成硫酸盐。
2SO2＋O2＝2SO3 SO3＋H2O＝H2SO4
19．⑴CD
⑵Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 2NaHSO3Na2SO3+SO2↑+H2O
⑶SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O(NH4)2SO3+H2O+SO2=2NH4HSO3
⑷15.36kg
20．这是一道思维空间极为广泛的开放性试题。可根据自己的认识和设想，从生物、环境、化学、生产、生活诸多方面考虑，能表达学生的阅历和创造素质，可设想为①减少建筑工地粉尘；②增加城市绿地面积；③工业废气要经过处理才能排放；④减少使用含铅汽油；⑤尽量用天然气代替煤；⑥节日控制或禁止燃放烟花爆竹；⑦鼓励公交，控制城市小汽车的数量；⑧开发新能源，控制或取代矿物燃料等。从中选出四个即可。