火山喷发产生的硫磺可用于上产生重要的化工原料硫酸.某企业用如图2所示的工艺流程生产硫酸:请回答下列问题(1)硫酸的用途非常广泛.可应用于下列哪些BCA．过磷酸钙的制备B．表面活性剂“烷基苯硫酸钠的合成C．铅蓄电池的生产(2)为充分利用反应放出的热量.接触室中应安装热交换器吸收塔中填充有许多瓷管.其作用是增大三氧化硫与浓硫酸的接触面.有利于三氧化题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

18．火山喷发产生的硫磺可用于上产生重要的化工原料硫酸，某企业用如图2所示的工艺流程生产硫酸：

请回答下列问题
（1）硫酸的用途非常广泛，可应用于下列哪些BC（可多选）
A．过磷酸钙的制备
B．表面活性剂“烷基苯硫酸钠”的合成
C．铅蓄电池的生产
（2）为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装热交换器（填设备名称）吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是增大三氧化硫与浓硫酸的接触面，有利于三氧化硫的吸收
（3）工业对硫酸厂尾气的处理方法一般是用氨水来吸收
（4）如果进入接触室的混合气（含SO₂体积分数为7%、O₂为11%，N₂为82%）中SO₂平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示，在实际生产中，SO₂催化氧反应的条件选择常压和450℃，而没有选择SO₂转化率更高的B会C点对应的反应条件，其原因分别是不选B点，压强越大对设备的投资越大，消耗的动能大，SO₂的转化率在1个大气压时，已经很高了，再提高压强SO₂的转化率提高不大；不选C点，因为C点温度低，SO₂的转化率虽然很高，但是催化剂的催化效率降低，450℃时催化剂的催化效率最高，所以选择A点，不选择C点
（5）为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%，为提高SO₂转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为6：5假设接触室中SO₂的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为0.39%（空气中氧气的体积分数按0.2计）

分析（1）A、橡胶硫化所用到的为单质硫；
B、烷基苯磺酸钠中含有磺酸基，制取过程中需要发生磺化反应；
C、铅蓄电池中需要用到硫酸和硫酸铅；
（2）充分利用能量，应安装热交换器，吸引塔中填充许多瓷管，增大三氧化硫与浓硫酸的接触面；
（3）二氧化硫是酸性氧化物，可用碱性物质氨水来处理；
（4）从温度、压强对SO₂的转化率进行分析；
（5）假设SO₂的体积为x，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%，则流量计1中通入氧气的体积为1.5x，经流量计2的氧气量为接触室中SO₂完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则流量计2中通入氧气的体积为2.5×0.5x=1.25x，则流量计1中通入空气的体积为7.5x，流量计2中通入空气的体积为6.25x；燃烧室剩余空气6.5x，接触室剩余空气6.25x-0.5×0.95x=5.775x，剩余SO₂0.05x，故b管尾气中SO₂的体积分数=$\frac{V（S{O}_{2}）}{V（总）}$，据此分析解答．

解答解：（1）A、橡胶硫化所用到的为单质硫，故A错误；
B、烷基苯磺酸钠中含有磺酸基，制取过程中需要发生磺化反应，磺化反应就是与硫酸发生的取代反应，故B正确；
C、铅蓄电池中需要用到硫酸作电解质溶液，故C正确；
故选：BC；
（2）充分利用能量，应安装热交换器，吸引塔中填充许多瓷管，增大三氧化硫与浓硫酸的接触面，有利于三氧化硫的吸收，
故答案为：热交换器；增大三氧化硫与浓硫酸的接触面，有利于三氧化硫的吸收；
（3）硫酸工业的尾气中含有二氧化硫，二氧化硫是酸性氧化物，可用碱性物质氨水来处理，故答案为：用氨水来吸收；
（4）由图2可知，不选B点，压强越大对设备的投资越大，消耗的动能大，SO₂的转化率在1个大气压时，已经很高了，再提高压强SO₂的转化率提高不大；不选C点，因为C点温度低，SO₂的转化率虽然很高，但是催化剂的催化效率降低，450℃时催化剂的催化效率最高，所以选择A点，不选择C点；
故答案为：不选B点，压强越大对设备的投资越大，消耗的动能大，SO₂的转化率在1个大气压时，已经很高了，再提高压强SO₂的转化率提高不大；不选C点，因为C点温度低，SO₂的转化率虽然很高，但是催化剂的催化效率降低，450℃时催化剂的催化效率最高，所以选择A点，不选择C点；
（5）燃烧室中的反应为S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO₂，假设SO₂的体积为x，则流量计1中通入氧气的体积为1.5x，接触室中的反应为2SO₂+O₂?2SO₃，则流量计2中通入氧气的体积为2.5×0.5x=1.25x；流量计1中通入空气的体积为7.5x，流量计2中通入空气的体积为6.25x，故流经流量计1和流量计2的空气体积比应为7.5x：6.25x=6：5；燃烧室剩余空气6.5x，接触室剩余空气6.25x-0.5×0.95x=5.775x，剩余SO₂0.05x，故b管尾气中SO₂的体积分数为$\frac{0.05x}{6.5x+5.775x+0.05x}$×100%=0.39%；
故答案为：6：5；0.39%；

点评本题是对化学与技术及工业生产的考查，需要学生细读生产工艺图中各物质的变化进行解答，把握氨碱法、制备浓硫酸的工艺流程及设备的作用、发生的化学反应为解答的关键，题目难度中等．

练习册系列答案

68所名校图书小升初高分夺冠真卷系列答案

相关题目

	A．	蒸馏操作时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处
	B．	蒸发操作时，不能使蒸发皿中的水分完全蒸干后才停止加热
	C．	萃取操作时，应选择有机萃取剂，且萃取剂的密度必须比水大
	D．	分液操作时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出

9．在一密闭容器中，反应aA（g）+bB（g）?mC（s）+nD（g）达到平衡后，保持温度不变，将容器体积减小为原来体积的$\frac{1}{2}$，达到新的平衡时，D的浓度是原来的1.7倍，下列说法正确的是（　　）

	A．	物质B的转化率增大		B．	平衡向正反应方向移动
	C．	物质A的体积分数增大		D．	a+b＞m+n

6．部分果蔬中含有下列成分：

已知：
①

②1mol乙消耗NaHCO₃的物质的量是甲的2倍
③

回答下列问题：
（1）甲可由已知①得到．
①甲中含有不饱和键的官能团名称为羧基．
②A→B为取代反应，A的结构简式为CH₃COOH．
③B→D的化学方程式为BrCH₂COOH+2NaOH$→_{△}^{水}$HOCH₂COONa+NaBr+H₂O．
（2）乙在一定条件下生成链状脂类有机高分子化合物的化学方程式为n HOOCCH（OH）COOH$\stackrel{一定条件}{→}$

+（n-1）H₂O．
（3）由丙经下列途径可得一种重要的医药和香料中间体J（部分反应条件略去）：

①用化学方法除去E中残留的少量丙（室温时E和丙呈液态，忽略它们在水中的溶解），第1步加入试剂的名称为新制氢氧化铜或银氨溶液，第2、3步操作分别是过滤、分液．
②经E→G→H保护的官能团是羟基，可以表征有机化合物中存在何种官能团的仪器是红外光谱仪．
③J的同分异构体中在核磁共振氢谱上显示为两组峰，峰面积比为3：2的链状且不存在支链的异构体共有8种（不含立体异构），其中某异构体L中的官能团都能与H₂发生加成反应，则L的结构简式为CH₃CH₂COC≡CCOCH₂CH₃或CH₃COCH₂C≡CCH₂COCH₃（只写一种）．

13．

氮族元素的单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用．我们可以利用物质结构与性质的相关知识去认识和利用它们，
（1）基态磷原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p³；等物质的量的NH₃和N₂混合气体中σ键与π键的数目之比为2：1．
（2）N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为N＞P＞As．
（3）光化学烟雾易在PM2.5尘粒的催化作用下形成，光化学烟雾中含有NO_x、
O₃、CH₂=CHCHO、HCOOH等二次污染物．下列说法正确的是ABD．
A．N₂O与CO₂互为等电子体，其结构式为N=N=O
B．O₃的沸点大于O₂
C．N₂O结构式可表示为N=N=O，中心氮原子的杂化轨道类型为sp²、sp³
D．HCOOH在水中溶解度大的原因与氢键有关
（4）六方氮化硼在高温高压下可转化为立方氮化硼，其晶胞结构如图所示，晶胞边长为dcm，该晶胞中含有4个氮原子、4个硼原子．
（5）N与砷（As）是同族元素，B与鎵（Ga）是同族元素，立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，两种晶体中熔点较高的是氮化硼；立方砷化镓晶体的晶胞边长为apm（1pm=10^-12m），则其密度为$\frac{5.8×1{0}^{32}}{{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm^-3　（用含a的式子表示，设N_A为阿伏加德罗常数的值）．

3．福莫特罗是一种治疗哮喘病的药物，它的关键中间体（G）的合成路线如下：

回答下列问题：
（1）F中的含氧官能团有醚键、羰基、硝基（填名称）；反应④的反应类型为取代反应．
（2）反应①的化学方程式为

+（CH₃CO）₂O→

+CH₃COOH．
（3）C能与FeCl₃溶液发生显色反应，C的结构简式为

；D的结构简式为

．
（4）B的同分异构体（不含立体异构）中能同时满足下列条件的共有17种．
a．能发生银镜反应 b．能与NaOH溶液发生反应 c．含有苯环结构
其中核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为3：2：2：1的是

（填结构简式）
（5）参照G的合成路线，设计一种以

$→_{H_{3}PO_{4}}^{浓HNO_{3}}$

$\stackrel{NaBH_{4}}{→}$

．

10．

自然界中存在大量的金属元素，其中钠、镁、铝、铁、铜等在工农业生产中有着广泛的应用．
（1）请写出Fe的基态原子核外电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或[Ar]3d⁶4s²．
（2）金属A的原子只有3个电子层，其第一至第四电离能如下：

电离能（kJ/mol）	I₁	I₂	I₃	I₄
A	932	1821	15390	21771

则A原子的价电子排布式为3s²．
（3）合成氨工业中，原料气（N₂、H₂及少量CO、NH₃的混合气）在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜（I）溶液来吸收原料气体中的CO（Ac^-代表CH₃COO^-），其反应是：[Cu（NH₃）₂]Ac+CO+NH₃?[Cu（NH₃）₃CO]Ac[醋酸羰基三安合铜（I）]△H＜0
①C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N；
②配合物[Cu（NH₃）₃CO]Ac中心原子的配位数为4；
③在一定条件下NH₃与CO₂能合成尿素[CO（NH₂）₂]，尿素中C原子核N原子轨道的杂化类型分别为sp²、sp³；1mol尿素分子中，σ键的数目为7N_A．
（4）NaCl和MgO都属于离子化合物，NaCl的熔点为801.3℃，MgO的熔点高达2800℃．造成两种晶体熔点差距的主要原因是MgO晶体所含离子半径小，电荷数多，晶格能大．
（5）（NH₄）₂SO₄、NH₄NO₃等颗粒物及扬尘等易引起雾霾．其中NH₄^-的空间构型是正四面体（用文字描述），与NO₃^-互为等电子体的分子是SO₃或者BF₃．（填化学式）
（6）铜的化合物种类很多，如图是氢化亚铜的晶胞结构，已知晶胞的棱长为acm，则氢化亚铜密度的计算式为ρ=$\frac{260}{{a}^{3}•{N}_{A}}$g/cm³．（用N_A表示阿佛加德罗常数）

7．下列物质的分子中既有σ键，又有π键的是（　　）

H₂O

H₂O₂

C₂H₂

8．硫酸性质是中学化学学习的重点．请回答下列问题：
（1）中学化学中利用物质与浓硫酸共热可制备SO₂气体，写出用浓硫酸还可制备不同类别的气体的名称：乙烯（写一种）．
（2）某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应以及SO₂的性质，用下图所示装置进行有关实验．

①装置B的作用是贮存多余的气体．B中应放置的液体是d（填序号）．
a．饱和Na₂SO₃溶液             b．酸性 KMnO₄溶液
c．浓溴水                     d．饱和NaHSO₃溶液
②反应完毕后，烧瓶中还有一定量的余酸，使用足量的下列药品不能用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是b（填序号）．
a．Fe粉b．BaCl₂溶液       c．CuO    d．Na₂CO₃溶液
③实验中某学生向A中反应后溶液中通入一种常见气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，该反应的化学方程式是2Cu+2H₂SO₄+O₂=2CuSO₄+2H₂O．
④为验证二氧化硫的还原性，C中盛有氯水，充分反应后，取C中的溶液分成三份，分别进行如下实验：
方案I：向第一份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成
方案Ⅱ：向第二份溶液加入品红溶液，红色褪去
方案Ⅲ：向第三份溶液加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀
上述方案中合理的是Ⅲ（填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）；C中发生反应的离子方程式为Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-．D中盛有氢氧化钠溶液，当通入二氧化硫至试管D中溶液显中性时，该溶液中c（Na⁺）=2 c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）（用含硫微粒浓度的代数式表示）．
（3）利用FeCl₃溶液的氧化性也可以吸收SO₂．
①该反应的离子方程式是2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．检验FeCl₃是否完全被还原的方法为取少量反应后的溶液滴加少量硫氰化钾溶液，若不变红则氯化铁完全被还原．
②为验证FeCl₃溶液与SO₂的反应：同学们将SO₂通入0.05mol•L^-1 FeCl₃溶液中，溶液很快由黄色变为红褐色；将溶液长时间放置后，最终变为浅绿色．关于红褐色液体，以下是同学们的分析推测及实验．

分析推测	实验步骤及现象
甲：生成了Fe（OH） ₃胶体乙：经查阅资料，可能发生反应：Fe³⁺+6SO₂?Fe（SO₂）₆³⁺ （反应b）	ⅰ．制备Fe（OH） ₃胶体并检验 ⅱ．分别向Fe（OH） ₃胶体和该红褐色液体中加入适量铁粉，振荡后前者不变色，后者变为浅绿色

利用胶体的丁达尔效应（填性质）可以检验步骤ⅰ中是否得到了Fe（OH） ₃胶体．
根据反应b，说明步骤ⅱ中液体颜色变化的原因是加入铁粉时发生反应2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，c（Fe³⁺）减小，使反应Fe³⁺+6SO₂?Fe（SO₂）₆³⁺ 逆向移动（用离子方程式结合必要的文字说明）．

试题分类