高二化學(xué)選修2課后訓(xùn)練：專(zhuān)題2第三單元 硫酸工業(yè) 含解

第三單元硫酸工業(yè)練習(xí)TOC\o"1-5"\h\z環(huán)境污染已成為人類(lèi)社會(huì)面臨的重大威脅，各種污染數(shù)不勝數(shù)。下列名詞與環(huán)境污染無(wú)關(guān)的是()。溫室效應(yīng)②赤潮③酸雨④光化學(xué)污染⑤臭氧層空洞⑥水俁?、叱毕啻蟛弊硬、佗贐.⑦⑧C.⑥⑦⑧D.②⑤⑦關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)的敘述中，錯(cuò)誤的是()。制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英氨是制作氮肥、硝酸、銨鹽的重要原料將二氧化硫催化氧化成三氧化硫后，在吸收塔內(nèi)用水吸收制得濃硫酸制造普通水泥的主要原料是黏土、石灰石在接觸法制硫酸的工業(yè)生產(chǎn)中，下列生產(chǎn)操作與說(shuō)明生產(chǎn)操作的主要原因二者都正確的是()。硫鐵礦燃燒前需要粉碎，因?yàn)榇髩K的硫鐵礦不能燃燒從沸騰爐出來(lái)的爐氣需凈化，因?yàn)闋t氣中SO2會(huì)與雜質(zhì)反應(yīng)SO2氧化為SO3時(shí)需使用催化劑，這樣可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率用98.3%的濃硫酸吸收SO3，可防止形成酸霧，利于SO3的吸收4將三氧化硫溶解在硫酸中所得到的混合物叫做“發(fā)煙硫酸”(H2SO4?nSO3),通常以三氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示其組成。今將0.1185g發(fā)煙硫酸試樣溶于水，用0.125mol?L-1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，用去此標(biāo)準(zhǔn)溶液20mL恰好中和，則試樣中SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()。A.15%B.17%C.34%D.60%有關(guān)接觸法制硫酸的敘述不正確的是()。A.硫黃和硫鐵礦均可作為生產(chǎn)原料B?將礦石粉碎，是為了提高礦石的利用率反應(yīng)中通入過(guò)量的空氣是為了提高FeS2和SO2的轉(zhuǎn)化率從吸收塔出來(lái)的硫酸經(jīng)濃縮后可以變成發(fā)煙硫酸在以下條件下，宜于建工廠的城市是()。城市郊區(qū)有豐富的黃鐵礦資源，水源、能源充足—座風(fēng)光秀麗、空氣清新的旅游城市城市有豐富的磷灰石，擬建一座大型的磷肥廠城市需使用硫酸的工業(yè)不多，卻有豐富的黃鐵礦資源7在氧氣中灼燒0.44g硫和鐵組成的化合物，使其中的硫全部轉(zhuǎn)變?yōu)镾O2，把這些SO2全氧化并轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩?，這些硫酸可用20mL0.5mol?L-1的NaOH溶液完全中和，則原化合物中的硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()。A.18%B.46%C.53%D.36%8黃銅礦(CuFeS2)是制取銅及其化合物的主要原料之一，還可制備硫及鐵的化合物。冶煉銅的反應(yīng)為8CuFeS2+21O2^=8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2，若CuFeS2中Fe的化合價(jià)為＋2，反應(yīng)中被還原的元素是(填元素符號(hào))。上述冶煉過(guò)程產(chǎn)生大量SO2。下列處理方案中合理的是(填代號(hào))。高空排放用于制備硫酸用純堿溶液吸收制Na2SO4用濃硫酸吸收過(guò)二硫酸鉀(K2S2O8)具有強(qiáng)氧化性，可將I-氧化為I2：S2O2-+2I-===2SO4-+I2，通過(guò)改變反應(yīng)途徑，F(xiàn)e3+、Fe2+均可催化上述反應(yīng)。試用離子方程式表示Fe3+對(duì)上述反應(yīng)催化的過(guò)程：、。利用黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣(含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制備Fe2O3。方法為：用稀鹽酸浸取爐渣，過(guò)濾；濾液先氧化，再加入過(guò)量NaOH溶液，過(guò)濾，將沉淀洗滌、干燥、煅燒得Fe2O3。據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題：

除去Al3+的離子方程式是。選用提供的試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證爐渣中含有FeO。提供的試劑：稀鹽酸，稀硫酸，KSCN溶液，KMnO4溶液，NaOH溶液，碘水。所選試劑為。證明爐渣中含有FeO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為。9、一種以黃銅礦和硫黃為原料制取銅和其他產(chǎn)物的新工藝，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：HC1、NaCl、CuCb混合溶液黃銅礦(FeCuS2)1F過(guò)歧黃銅礦(FeCuS2)1F過(guò)歧?反應(yīng)I反應(yīng)II1濾％空氣反EmH結(jié)晶分離H2SO4FeS2*反應(yīng)“卜S_J~~?CuSO4晶體—?Cu鐵紅*煉鋼SO?*制硫酸空氣注：反應(yīng)II的離子方程式為Cu2++CuS+4C卜===2[CuC\]-+S請(qǐng)回答下列問(wèn)題：反應(yīng)I的產(chǎn)物為(填化學(xué)式)。反應(yīng)III的離子方程式為。⑶一定溫度下，在反應(yīng)III所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸銅晶體，其原因是煉鋼時(shí)，可將鐵紅投入熔融的生鐵中，該過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是10最近，我國(guó)利用生產(chǎn)磷銨排放的廢渣磷石膏制取硫酸并聯(lián)產(chǎn)水泥的技術(shù)研究獲得成功。具體生產(chǎn)流程如下：熱交換器

催化氧化硫酸粉碎

富集硫酸粉碎

富集萃取槽固體A-H—系列工藝卜A水泥sfclnh3i磷鞍回答下列問(wèn)題：TOC\o"1-5"\h\z若操作a、操作b均在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，則操作a時(shí)用到的玻璃儀器有；進(jìn)行操作b時(shí)需注意。裝置a用于磷酸吸收NH3。若該過(guò)程在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，畫(huà)出裝置a的示意圖。熱交換器是實(shí)現(xiàn)冷熱交換的裝置?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中也經(jīng)常利用熱交換來(lái)實(shí)現(xiàn)某種實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，如氣、液熱交換時(shí)通常使用的儀器是。固體A為生石膏(CaSO4?2H2O)和不含結(jié)晶水且高溫時(shí)也不分解的雜質(zhì)。生石膏在120°C時(shí)失水生成熟石膏(2CaSO4?H2O),熟石膏在200°C時(shí)失水生成硫酸鈣。為測(cè)定固體A中生石膏的含量，某科研小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：稱(chēng)取固體A180g置于坩堝中加熱，加熱過(guò)程中固體質(zhì)量隨溫度變化記錄如下圖：實(shí)驗(yàn)中每次對(duì)固體稱(chēng)量時(shí)須在冷卻后進(jìn)行。為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性，固體冷卻時(shí)必TOC\o"1-5"\h\z須防止。將加熱到1400°C時(shí)生成的氣體通入品紅溶液中，品紅褪色。寫(xiě)出1400°C時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式：。固體A中生石膏的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為。參考答案解析：①③④⑤屬于大氣污染，②⑥屬于水污染，潮汐是一種自然現(xiàn)象，大脖子病是因人體缺乏碘元素造成的，所以⑦⑧不屬于環(huán)境污染。答案：B解析：H2SO4雖然是由SO3和H2O化合制得，但工業(yè)上并不直接用H2O或稀硫酸來(lái)吸收SO3。因?yàn)槟菢尤菀仔纬伤犰F，不利于SO3的吸收，為了盡可能提高吸收效率，工業(yè)上用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%的濃硫酸作吸收劑。答案：C解析：選項(xiàng)A中操作正確，但解釋不對(duì)，將礦石粉碎是使礦石與空氣的接觸面增大，可以燃燒得更充分、更快。選項(xiàng)B的說(shuō)明不對(duì)，凈化的目的是防止?fàn)t氣中的雜質(zhì)和粉塵使催化劑中毒失效。選項(xiàng)C的說(shuō)明是錯(cuò)誤的，催化劑的作用是縮短反應(yīng)完成的時(shí)間。答案：D解析：找到關(guān)系：H2SO4?nSO3?2(n+l)NaOH,n(NaOH)=0.125mol?L」X0.02L=2.5x10-3亠0.1185x2(n+1)2.5X10-3mol，貝Un(HSO”?nSO)=mol，則有：小一“g?mol」=(982432(n+1)2.5x10-3+80n)g-mol-1n+80n)g-mol-1n=0.2162,則試樣中SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2162x800.2162x80+98X100%=15%。答案：A解析：A項(xiàng)，理論上，可轉(zhuǎn)化成SO2的任何含硫物質(zhì)均可作為硫酸的生產(chǎn)原料(如S、FeS、FeS2、H2S等)，但在生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)選取那些儲(chǔ)量大、礦質(zhì)品位高、資源豐富、便于開(kāi)采和加工的礦物作為化工原料。綜合分析，A正確。B項(xiàng)，生產(chǎn)中對(duì)礦石進(jìn)行粉碎，既可增大原料之間的相對(duì)接觸面積(增大反應(yīng)速率)，又可提高原料的利用率(轉(zhuǎn)化率)，故B正確。C項(xiàng)，從生產(chǎn)硫酸的三個(gè)反應(yīng)看(FeS2SO2SO3H2SO4)，有兩個(gè)反應(yīng)要耗用氧氣，故生產(chǎn)中可采用通過(guò)量空氣的方法來(lái)提高FeS2和SO2的轉(zhuǎn)化率，故C正確。D項(xiàng)，在吸收塔中，是用98.3%的濃硫酸吸收SO3的，所得到的是“發(fā)煙硫酸”，可用水或稀硫酸稀釋?zhuān)频酶鞣N濃度的硫酸，故D錯(cuò)誤。答案：D解析：本題考查了從綜合的角度分析建設(shè)工廠的一般條件。答案：AC1解析：由硫元素守恒知：n(S元素)=n(SO2)=n(H2SO4)=n(NaOH)=22420.02Lx0.5mol-L0.02Lx0.5mol-L-12=0.005mol，則原化合物中w(S)=0.005molx32g-mol-10.44gX100%~36%。答案：D&解析：(2)SO2是污染物，不能高空排放，a錯(cuò)。SO2不溶于濃硫酸，無(wú)法用濃硫酸吸收，d錯(cuò)。SO2既可回收用于制H2SO4，也可用Na2CO3溶液吸收生成Na2SO3,b、c方案均合理。Fe3+具有氧化性，可以氧化I-，2Fe3++2I-===2F?++I，F(xiàn)e2+又被SO2-氧化，SO2-22828+2Fe2+===2SO2-+2Fe3+。4b.爐渣中只有FeO具有還原性，能使KMnO4溶液褪色，故可選擇稀硫酸浸取爐渣,再加KMnO4溶液看是否褪色。注意不能選鹽酸，因?yàn)樗苓€原KMnO4。答案：(1)Cu、O(2)bc(3)2Fe3＋＋2I-===2Fe2＋＋I(xiàn)2SO2-＋2Fe2＋===2SO2-＋2Fe3＋(4)a．Al冷凝管①吸水②2CaSO4===—2CaO+2SO2f+O冷凝管①吸水②2CaSO4===—2CaO+2SO2f+O2f③95.6%b.稀硫酸、KMnO4溶液稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO4溶液褪色解析：本題考查工業(yè)流程。⑴黃銅礦和硫黃的反應(yīng)為FeCuS2+S===Fe?+CuS,則反應(yīng)I的產(chǎn)物為FeS2、CuS;(2)[CuClJ-中銅元素為+1價(jià)，被空氣中的氧氣氧化為+2價(jià)，離子方程式為4[CuCl2]－+O2+4H+===4Cu2++8Cl－+2H2O；(3)根據(jù)沉淀溶解平衡的原理,應(yīng)最先析出溶解度更小的物質(zhì)，而在該溫度下，硫酸銅的溶解度小于氯化銅。答案：(1)FeS2、CuS4[CuCl2]－＋O2＋4H＋===4Cu2＋＋8Cl－＋2H2O(3)該溫度下，硫酸銅的溶解度小于氯化銅高溫(4)3C+Fe2O3==2Fe+3COf解析：本題以化工生產(chǎn)為背景，考查儀器的使用，含量的計(jì)算。(1)由流程圖可知，操作a是將固體A和H3PO4分開(kāi)，顯然是過(guò)濾操作，操作b后將要進(jìn)行過(guò)濾，所以b應(yīng)是冷卻結(jié)晶。(2)由于NH3極易溶于水，要注意它容易倒吸。(3)中學(xué)中常用的熱交換器為