《2019高中化學 第一單元 走進化學工業(yè) 1.1 化工生產(chǎn)過程中的基本問題課時演練 新人教版選修2.docx》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019高中化學 第一單元 走進化學工業(yè) 1.1 化工生產(chǎn)過程中的基本問題課時演練 新人教版選修2.docx（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1.1 化工生產(chǎn)過程中的基本問題 課時演練促提升 A組 　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.國際上提出的“綠色化學”是指化學工業(yè)生產(chǎn)中(　　) A.對廢水、廢氣、廢渣進行嚴格處理 B.少用或不用有害物質(zhì)以及少排放或不排放有害物質(zhì) C.不使用任何化學物質(zhì) D.在化工廠種草、種樹,使其成為花園式工廠 解析:“綠色化學”是指在化學工業(yè)生產(chǎn)中少用或不用有害物質(zhì)以及少排放或不排放有害物質(zhì)。 答案:B 2.關(guān)于對SO2混合氣體凈化的目的敘述正確的是(　　) ①除塵(除去礦塵)防止催化劑中毒?、谙礈?除去砷、硒等的化合物)防止催化劑中毒?、鄹稍?除去水蒸氣)防止催化劑中毒?、芨稍?除去水蒸氣)防止對設(shè)備和生產(chǎn)產(chǎn)生不良影響 A.①②③④ B.①②③ C.①② D.①②④ 解析:除去水蒸氣的目的不是防止催化劑中毒,而是防止其對設(shè)備和生產(chǎn)產(chǎn)生不良影響。 答案:D 3.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熱的混合氣體,并將反應后生成的氣體冷卻 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:B 4.下列廢物處理方法中正確的是(　　) A.化學實驗中產(chǎn)生的二氧化硫廢氣可用濃硫酸吸收 B.化學實驗中產(chǎn)生的二氧化氮廢氣可用水吸收 C.用黃鐵礦做原料生產(chǎn)硫酸的過程中,產(chǎn)生的廢渣可用于提取燃料 D.用黃鐵礦做原料生產(chǎn)硫酸的過程中,產(chǎn)生的廢氣可用于提取漂白劑 解析:二氧化硫在濃硫酸中的溶解度非常小,A項錯誤;二氧化氮一般用燒堿溶液吸收,發(fā)生的反應為2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O,B項錯誤;黃鐵礦本來就是無機礦物質(zhì),又經(jīng)過高溫煅燒,廢渣的主要成分是氧化鐵、二氧化硅、氧化鋁等,從中提取燃料是不現(xiàn)實的,C項錯誤;硫酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣含有較高濃度的二氧化硫氣體,二氧化硫可用做漂白劑,D項正確。 答案:D 5.關(guān)于反應2SO2+O22SO3,在一定條件下達到平衡狀態(tài),再加入一定量的18O2,則建立新平衡時,含有18O的物質(zhì)是(假定原平衡體系的物質(zhì)中不含18O)(　　) ①二氧化硫?、谘鯕狻、廴趸? A.①② B.②③ C.①②③ D.①③ 解析:因為該反應為可逆反應,故達到平衡時三種物質(zhì)中均含有18O。 答案:C 6.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(　　) ①尾氣用氨水處理?、谖鬯檬胰樘幚怼、蹚U渣用來造水泥、煉鐵　④設(shè)置廢熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽、供熱或發(fā)電 A.①② B.①③④ C.①②③ D.①②③④ 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)過程中三個化學反應都是放熱反應,可以充分利用這些反應放出的熱能來降低生產(chǎn)成本。 答案:D 7.把1.0 g含脈石(SiO2)的黃鐵礦樣品在氧氣流中灼燒,反應完全后得0.78 g殘渣,則此黃鐵礦的純度是(　　) A.33% B.66% C.78% D.88% 解析:設(shè)樣品中黃鐵礦的質(zhì)量為x。 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2　Δm 480 320 160 x (1-0.78)g x=480(1-0.78)g160=0.66g 故其純度為:0.66g1.0g100%=66%。 答案:B 8.以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下: (1)將燃燒黃鐵礦的化學方程式補充完整。 4　　　+11O22Fe2O3+8SO2 (2)接觸室中發(fā)生反應的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　　。 (3)依據(jù)工藝流程圖判斷下列說法正確的是　　　(選填序號字母)。 A.為使黃鐵礦充分燃燒,需將其粉碎 B.過量空氣能提高SO2的轉(zhuǎn)化率 C.使用催化劑能提高SO2的反應速率和轉(zhuǎn)化率 D.沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵 (4)每160 g SO3氣體與H2O化合放出260.6 kJ的熱量,該反應的熱化學方程式是 　。 解析:(1)根據(jù)元素守恒可知答案為FeS2。 (2)接觸室發(fā)生SO2的催化氧化反應。 (3)A項增大了反應物的接觸面積,加大了反應速率,使原料充分燃燒;B項過量空氣使化學平衡向正反應方向移動,提高了SO2的轉(zhuǎn)化率;C項催化劑可加大反應速率,但不影響化學平衡;D項礦渣中含有Fe2O3,可用于煉鐵。 (4)1molSO3氣體與H2O化合放出的熱量為260.680160kJ=130.3kJ,從而可寫出熱化學方程式。 答案:(1)FeS2 (2)2SO2+O22SO3 (3)ABD (4)SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)　ΔH=-130.3 kJmol-1 B組 1.城市環(huán)境污染是當前突出的環(huán)境問題之一。如圖A所示,X河流經(jīng)某工業(yè)城市Y,其中a處在上游,附近有豐富的黃鐵礦資源;d處在下游,附近有多個企業(yè)以硫酸為原料。根據(jù)某月Y市環(huán)保局監(jiān)測站對X河水水質(zhì)監(jiān)測的結(jié)果,繪制成簡圖如圖B所示。下列說法錯誤的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.造成X河污染的主要污染源最可能分布在bc段 B.生活污水、固體廢棄物等可能是造成X河污染的污染源 C.d處污染程度減小,可能是某些污染物的離子間發(fā)生反應生成沉淀所致 D.該城市建設(shè)硫酸廠時,綜合考慮諸多因素選址在b處最合理 解析:由于bc段污染程度呈上升趨勢,則bc段是產(chǎn)生污染的地區(qū),cd段逐漸下降,說明污染的物質(zhì)之間發(fā)生化學反應,以氣體或沉淀的形式析出,河水水質(zhì)變?yōu)樵紶顟B(tài)。由于b處是市區(qū)用水的上游,則硫酸廠應選在河水的下游。 答案:D 2.硫酸制造業(yè)中采取以下幾種措施:①改進煅燒硫鐵礦的技術(shù);②氧化二氧化硫時使用催化劑;③在氧化二氧化硫的設(shè)備中安裝熱交換器;④將二氧化硫進行多次循環(huán)氧化;⑤回收利用尾氣中的二氧化硫。其中能減少酸雨產(chǎn)生的措施是(　　) A.①②④⑤ B.②③④⑤ C.①②③④⑤ D.④⑤ 解析:改進煅燒硫鐵礦的技術(shù)、氧化二氧化硫時使用催化劑和在氧化二氧化硫的設(shè)備中安裝熱交換器,都不涉及減少二氧化硫排放的問題。 答案:D 3.含硫48%的黃鐵礦煅燒時FeS2損失2%,則下列說法錯誤的是(　　) A.該黃鐵礦含F(xiàn)eS2也是48% B.硫損失也是2% C.鐵損失也是2% D.該黃鐵礦含F(xiàn)eS290% 解析:該黃鐵礦含F(xiàn)eS2為1206448%=90%,D項正確,A項錯誤;煅燒時FeS2損失2%,則其中的鐵和硫也都損失2%。 答案:A 4.有關(guān)硫酸工業(yè)綜合經(jīng)濟效益的說法中,正確的是(　　) A.甲地有豐富的硫鐵礦資源,水源、能源充足,交通便利,是風景秀麗的旅游勝地,雖然當?shù)厥褂昧蛩岬墓I(yè)不多,但為提高當?shù)亟?jīng)濟效益宜建硫酸廠 B.為減少SO2對空氣的污染,可以建筑高煙囪,使含SO2的尾氣在高空擴散稀釋,保證地面達到安全濃度 C.硫酸生產(chǎn)過程排放的污染物主要是含SO2的尾氣、固體殘渣、廢酸和廢水等 D.選擇硫酸廠廠址時,當經(jīng)濟利益與環(huán)保問題有沖突時,為提高人們的物質(zhì)生活水平,應先考慮經(jīng)濟利益的問題 解析:硫酸廠是污染性的企業(yè),不應建在風景區(qū);當?shù)厥褂昧蛩岬墓I(yè)不多,也不宜建硫酸廠,因為硫酸的遠程運輸成本高,危險性大,A錯誤;將SO2排放到高空,SO2的總量不會減少,且SO2會形成酸雨危害環(huán)境,B錯誤;選擇硫酸廠廠址在考慮經(jīng)濟利益的同時,必須考慮環(huán)保問題,也就是要提高綜合經(jīng)濟效益,D錯誤。 答案:C 5.某化學興趣小組的同學為模擬工業(yè)制造硫酸的生產(chǎn)過程,設(shè)計了如圖所示的裝置,請根據(jù)圖示回答問題。 (1)裝置A用來制取氧氣,寫出相應的化學方程式:　　　　　　　　　　　。 (2)燃燒爐內(nèi)放一定量黃鐵礦粉末,在高溫條件下和A裝置制出的氧氣充分反應,其化學方程式為　　　　　　　　　　　;現(xiàn)有含F(xiàn)eS2 60%的黃鐵礦100 t,如果在煅燒過程中,S損失了18%,則可生產(chǎn)質(zhì)量分數(shù)為98%的硫酸　　　噸。 (3)C裝置為凈化裝置,若無該裝置,將混合氣體直接通入D裝置,除對裝置有腐蝕外,還會造成的后果是　　　　　　　　　　　。 (4)工業(yè)上利用2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應制備SO3,下表是在一定條件下測定的SO2的轉(zhuǎn)化率,根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù),請選擇工業(yè)利用該反應制備SO3的溫度與壓強　　　　　　　。 轉(zhuǎn)化率/%　　壓強/MPa 溫度/℃　　　　　 0.1 0.5 1 10 400 99.2 99.6 99.7 99.9 500 93.5 96.9 97.8 99.3 600 73.7 85.8 89.5 96.4 (5)為檢驗從接觸室出來的氣體成分,甲同學設(shè)計如下實驗: ①A中盛放的試劑是　　　。 ②B中盛放98.3%的硫酸的作用是　　　　　　　　　　　,乙同學提出可用飽和NaHSO3溶液代替98.3%的硫酸,請你判斷乙同學的方案　　　(填“可行”或“不可行”),說明理由　　　　　　　　　。 ③C中盛放的試劑是　　　,其作用是　　　　　　　　　　　。 解析:(1)根據(jù)圖示裝置確定是實驗室不加熱快速制氧氣,所以可以用雙氧水與二氧化錳或過氧化鈉與水反應制備。(2)燃燒爐中黃鐵礦與氧氣的反應為4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,設(shè)可生產(chǎn)質(zhì)量分數(shù)為98%的硫酸質(zhì)量為x,FeS2的質(zhì)量為100t60%,FeS2中所含硫元素的質(zhì)量為100t60%64120。 根據(jù)硫元素守恒得:S~SO2~SO3~H2SO4 32 98 　100t60%64120(1-18%) x98% 解得x=82t。 (3)砷、硒雜質(zhì)會使催化劑中毒。(4)分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),在常壓,400~500℃時轉(zhuǎn)化率已經(jīng)比較高了。(5)關(guān)鍵是要明確從接觸室引出的氣體成分主要是考慮SO3、SO2和O2,結(jié)合各種氣體成分的性質(zhì)進行分析解答。 答案:(1)2H2O22H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ (2)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2　82 (3)催化劑中毒 (4)400~500 ℃;常壓 (5)①BaCl2溶液　②除SO3　不可行　SO3與NaHSO3反應生成SO2,對實驗結(jié)果造成干擾 ③酸性KMnO4溶液或溴水　檢驗并吸收SO2 6.下圖裝置可以進行測定SO2轉(zhuǎn)化成SO3轉(zhuǎn)化率的實驗。已知SO3的熔點是16.8 ℃,沸點是44.8 ℃。已知發(fā)生裝置中所涉及反應的化學方程式為Na2SO3(s)+H2SO4(85%)Na2SO4+H2O+SO2↑ (1)根據(jù)實驗需要,應該在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處連接合適的裝置。請從下圖A~E裝置中選擇最適合裝置并將其序號填入下面的空格中。 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處連接的裝置分別是　　　　、　　　　、　　　　。 (2)實驗時,濃硫酸順利地滴入燒瓶中,甲儀器所起作用的原理是　。 (3)從乙處均勻通入O2,為使SO2有較高的轉(zhuǎn)化率,實驗時,在加熱與滴加濃硫酸過程中應采取的操作是 　。 (4)用大火加熱燒瓶時,SO2的轉(zhuǎn)化率會　　　　(填“增大”“不變”或“降低”)。 (5)用a mol Na2SO3粉末與足量濃硫酸進行此實驗,當反應結(jié)束時,繼續(xù)通入O2一段時間后,稱得Ⅲ裝置質(zhì)量增加b g,則本實驗中SO2的轉(zhuǎn)化率為　　　　。 解析:明確實驗目的:測定SO2的轉(zhuǎn)化率。 反應原理:2SO2+O22SO3 可測量催化反應后剩余SO2的質(zhì)量。 (1)選擇實驗儀器、藥品:經(jīng)發(fā)生器出來的氣體是O2、SO2及少量水蒸氣,首先應干燥,Ⅰ處應為裝置B;反應后氣體成分為O2、SO2、SO3,從提供選擇的裝置來看,可用NaOH溶液吸收SO2來測量SO2的質(zhì)量,但有SO3干擾,應先除去SO3,考慮到SO3很容易液化,故在Ⅱ處選裝置A,Ⅲ處選裝置E。 (4)用大火加熱燒瓶時,產(chǎn)生SO2的速率太快,來不及轉(zhuǎn)化,故轉(zhuǎn)化率會降低。 (5)由Na2SO3→SO2可知產(chǎn)生的SO2也為amol,64agSO2的轉(zhuǎn)化率為64a-b64a100%。 答案:(1)B　A　E (2)維持燒瓶與分液漏斗內(nèi)的壓強相等 (3)先加熱V2O5,然后緩慢滴加濃硫酸 (4)降低 (5)64a-b64a100%