[化学-选修2化学与技术]如图是现今常规生产发烟硫酸和硫酸的流程图:(1)在④处二氧化硫被氧化成三氧化硫.④的设备名称是．该处发生反应的方程式为．为提高三氧化硫的产率.该处应采用 (填“等温过程或“绝热过程 )为宜．(2)在⑦处进行二次催化处理的原因是．(3)⑤处气体混合物主要是氮气和三氧化硫．此时气体经过⑥后不立即� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【化学-选修2化学与技术】（15分）
如图是现今常规生产发烟硫酸和硫酸的流程图：

（1）在④处二氧化硫被氧化成三氧化硫，④的设备名称是   ．该处发生反应的方程式为                                   ．为提高三氧化硫的产率，该处应采用   （填“等温过程”或“绝热过程”）为宜．
（2）在⑦处进行二次催化处理的原因是                               ．
（3）⑤处气体混合物主要是氮气和三氧化硫．此时气体经过⑥后不立即进入⑦是因为：                                     ．
（4）20％的发烟硫酸（SO₃的质量分数为20％）1吨需加水   吨（保留2位有效数字）才能配制成98％的成品硫酸．
（5）在②处发生1500℃的“不完全燃烧”，即先混入少量干燥空气，然后在③处于700℃下再继续燃烧．试简述这种燃烧方式对环境保护是有利的原因                                                    ．

⑴ 接触室；2SO₂＋O₂2SO₃；等温过程
⑵该反应为可逆反应，二次催化使尚未反应的SO₂尽量催化氧化成SO₃，可以降低成本提高原料利用率和保护环境
⑶通过吸收塔⑥后，混合气体中SO₃含量较多，不利于SO₂的催化氧化反应进行。
⑷0．066
⑸在高温下，空气的氮气和氧气反应生成氮氧化物，有污染。低温下，氮氧化物被还原，生成N₂，对环境保护有利

解析试题分析：（1）二氧化硫被氧化成三氧化硫是在接触室内进行的，该处发生反应的方程式为2SO₂＋O₂2SO₃；为提高三氧化硫的产率，该处应采用等温过程。（2）该反应为可逆反应，在⑦处进行二次催化使尚未反应的SO₂尽量催化氧化成SO₃，可以降低成本提高原料利用率和保护环境；（3）⑤处气体混合物主要是氮气和三氧化硫，通过吸收塔⑥后，混合气体中SO₃含量较多，不利于SO₂的催化氧化反应进行，故不立即进入⑦；（4）1吨20％的发烟硫酸中含SO₃的质量为0.2t，加水后可生成H₂SO₄0.245t，即硫酸的总质量为1.245t，换算为98%的浓硫酸质量为1.245t÷98%=1.066t，故加入的水的质量为0.066t；（5）因为在高温下，空气的氮气和氧气反应生成氮氧化物，有污染；低温下，氮氧化物被还原，生成N₂，对环境保护有利。
考点：考查工业制备硫酸的原理。

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合成氨工业、硫酸工业的生产工艺流程大致为：

合成塔和接触室中的反应分别为：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) △H﹤0；   2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g) △H﹤0
（1）写出流程中设备的名称：B            ，X           。
（2）进入合成塔和接触室中的气体都要进行热处理，最理想的热处理方法是                 。
（3）采用循环操作可提高原料的利用率，下列生产中，采用循环操作的是            （填序号）。
①硫酸工业  ②合成氨工业    ③硝酸工业
（4）工业上常用98．3％的浓硫酸吸收SO₃而不用稀硫酸或水的原因是                       。
（5）工业生产中常用氨——酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的。硫酸工业尾气中的SO₂经处理可以得到一种化肥，该肥料的化学式是             。

下列物质的制备，符合工业生产实际的是

A．电解饱和氯化钠溶液制备金属钠

B．将氨气与二氧化碳先后通入饱和食盐水中，生成碳酸氢钠沉淀，再生成纯碱

C．将氢气和氯气混合后点燃，产物用浓盐酸吸收制备盐酸

D．将SO₂和O₂的混合气加压后，通过接触室制备SO₃

【化学--选修2化学与技术】（15分）
高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：

已知：2KOH + Cl₂ ═ KCl + KClO + H₂O（条件：温度较低）
　　 6KOH + 3Cl₂ ═ 5KCl + KClO₃ + 3H₂O（条件：温度较高）
　　回答下列问题：
（1）该生产工艺反应①应在　　　（填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行；
（2）写出工业上制取Cl₂的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　；
（3）K₂FeO₄具有强氧化性的原因　　　　　　　　　　　；
（4）配制KOH溶液时，是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体（该溶液的密度为1.47 g/mL），它
的物质的量浓度为　　　　　　　　　　　　　　　；
（5）在“溶液I”中加KOH固体的目的是　　　　　　　　　　　　　　　：

A．与 “溶液I” 中过量的Cl₂继续反应，生成更多的KClO

B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率

C．为下一步反应提供反应物　　　

D．使副产物KClO₃转化为 KClO

（6）从“反应液II”中分离出K₂FeO₄后，还会有副产品　　　　（写化学式），它们都是重要的化工产品，具体说出其中一种物质的用途　　　　　　　　　　　（答1点即可）；则反应③中发生的离子反应方程式为。
（7）如何判断K₂FeO₄晶体已经洗涤干净。

水是生命之源，也是重要的环境要素之一。
(1)观察下图(Ⅰ)，若用1 L水来代表地球上的总水量，要比较精确地量取地球上的淡水量，应选择的仪器是__________。

(2)图(Ⅱ)是某居民小区中垃圾收集点(小圈)的布局，它在选址上存在的问题有________；垃圾收集点选址应考虑的因素包括__________________________
(3)有人设想在住宅小区附近建立小型生活垃圾焚烧厂，其流程如图(Ⅲ)。请将图(Ⅲ)中①②③所要表达的内容填在下面的横线上。

图(Ⅲ)
①______________________________；
②________________________________；
③_________________________________。

化工厂的设计是将实验室的研究成果转化为工业化生产的重要的基础工作。
（1）以硫铁矿为原料生产硫酸需经过      、      和      三个主要生产阶段。
（2）侯氏制碱法是在索尔维制碱法的基础上创造出的一种新的制造纯碱的方法。具体工艺流程图如下：

①索尔维制碱法的原理是                 。（用化学方程式表示）
②侯氏制碱法与索尔维制碱法相比，优点是                 。
③侯氏制碱法可以循环使用的物质有                 。
（3）食盐也是一种重要的化工原料，氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备NaOH、H₂和C1₂。海水中得到的粗盐中往往含有一些杂质，必须加入一些化学试剂，使杂质沉淀，处理后的盐水还需进入阳离子交换塔，其原因是                 。电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行，离子交换膜的作用是              。

硝酸大量用于制造无机肥料，如硝酸铵、硝酸钙、硝酸磷肥，还广泛用于其他工业生产。硝酸工业生产流程图如下图所示：

（1）第—步是氨的接触氧化，在一定温度下以铂铑网作为催化剂，写出该反应的化学方程式          。
（2）在吸收塔中用水循环吸收NO₂得到硝酸，写出发生该反应的化学方程式                      ，该过程是放热的，为了使吸收效果更好，在吸收过程中需要控制在                   条件下。
（3）尾气中含有氮的氧化物，直接排放到空气中会危害环境，写出一项氮的氧化物可能引起的环境问题                 。工业上常用纯碱溶液吸收NO₂，生成亚硝酸盐、硝酸盐和其他物质，写出该反应的化学方程式                      。

“低碳”既是时尚，也是环保要求。“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣（液）联合生产化肥硫酸铵的工艺：

请回答下列问题：
（1）工艺操作①、②分别为____________、____________。
（2）工业合成氨的化学方程式为：__________。
（3）写出生成“产品”的离子方程式：________。
（4）在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是______________。
（5）副产品的化学式为________________。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是__________________。

化学工业在经济发展中的作用举足轻重。下列有关工业生产的叙述中，正确的是 ( )

A．硫酸生产中常采用高压条件来提高SO₂的转化率

B．合成氨中采用及时分离液态氨来提高反应速率

C．电解精炼铜中，溶液中c(Cu²^＋)基本保持不变

D．氯碱工业中阳极得到氢氧化钠和氢气

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