如图是现今常规生产发烟硫酸和硫酸的流程图(1)在④处二氧化硫被催化成三氧化硫.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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图是现今常规生产发烟硫酸和硫酸的流程图

（1）在④处二氧化硫被催化成三氧化硫，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）才能配置成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。试说明为何这种燃烧方式对环境保护是有利的？                。

化学反应式或方程式未配平的均扣1分
（1）接触室（2分） 2SO₂＋O₂2SO₃（2分，“V₂O₅”写成“催化剂”也可；无条件得1分；无“”不得分）等温过程（2分）
（2）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（2分，“提高原料利用率”1分，“保护环境” 1分）
（3）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。（2分，“SO₃含量较多”1分，“不利于SO₂的催化氧化”1分）
（4）0.066 （3分，上下差0.001均可）
（5）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。（2分，“生成氮氧化物”1分，“氮氧化物被还原”1分）

解析试题分析：生产发烟硫酸和硫酸一般经过三个过程：沸腾炉燃烧→接触室氧化→吸收塔吸收，即先把含硫的矿石在沸腾炉内充分燃烧，然后将产生的SO₂通入接触室内，在高温高压催化剂的条件下被氧气氧化，发生反应2SO₂＋O₂2SO₃，将反应后的混合气体通入吸收塔，SO₃被水充分吸收从而得到发烟硫酸。由上图，含硫矿石在沸腾炉中②燃烧，将混合气体通入接触室④中，SO₂被O₂氧化成SO₃，将混合气体再通入吸收塔⑥SO₃被水吸收生成硫酸，继续通入吸收塔充分吸收，然后再通入接触室使残余的SO₂进一步被氧化成SO₃，再通入吸收塔被水吸收。
（1）④的设备为接触室，反应的化学方程式为： 2SO₂＋O₂2SO₃，该反应正反应为放热反应，为了提高SO₃的产率，不宜采取绝热条件，而应该采取等温过程。
（2）该反应为可逆反应，二次催化使尚未反应完全的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处气体为SO₂、O₂、SO₃的混合气体，气体经过吸收塔⑥后SO₃被水吸收，然后再进入吸收塔，使未被完全吸收的SO₃再次被水充分吸收，之后混合气体中的SO₃含量很少，此时再将混合气体再次通入接触室⑦，那么SO₂的转化率或者SO₃的产率会大大提高。
（4）1吨发烟硫酸中SO₃的质量分数为20%，所以m（SO₃）=0.2吨，m（H₂SO₄）=0.8吨，加水后，发生反应：SO₃+ H₂O=H₂SO₄ 此时需要水m（H₂O）=，生成硫酸m（H₂SO₄）=，则总共的硫酸的质量为：m（H₂SO₄）=0.8+0.245=1.045吨，再配置成98%的成品硫酸时需要水的质量为m（H₂O）=，所以需要水的总质量m（H₂O）=0.045+0.021=0.066吨。
（5）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SO₂还原，生成N₂，对环境保护有利。
考点：本题考查生产发烟硫酸的工艺流程。主要考察工艺流程的工艺原理和所需要的设备，工业生产与环境保护、绿色化学的关系和相关的化学计算。

练习册系列答案

相关题目

某兴趣小组设计如下图实验装置进行实验。

Ⅰ、探究大气污染物SO₂的性质
（1）为了实现绿色环保的目标，能否用上图A₂代替A₁装置        （填“能”或“否”）。
（2）B、C、D分别用于检验SO₂的漂白性、还原性和氧化性，则B中所盛试剂为        ，C中反应的离子方程式为              ，D中反应的化学方程式为            。
Ⅱ、探究铜片与浓H₂SO₄反应的产物
实验结束，发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知：此黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu₂S。常温下CuS和Cu₂S都不溶于稀盐酸，在空气中煅烧都转化为Cu₂O和SO₂。该小组同学收集一定量黑色固体，按如下实验方案探究其成分：

（3）步骤Ⅱ中检验滤渣洗涤干净的实验方法是_____________________________。
（4）黑色固体的成分是________________。
Ⅲ、尾气处理
用氨水吸收尾气中的SO₂，“吸收液”中可能含有OH^-、SO₃^2-、SO₄^2-、HSO₃^-等阴离子。
（5）氨水吸收过量SO₂的反应的离子方程式为                             。
（6）已知亚硫酸氢盐一般易溶于水，SO₂也易溶于水。现有仪器和试剂为：小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸；2 mol/L盐酸、2 mol/LHNO₃、1 mol/LBaCl₂溶液、l mol/LBa(OH)₂溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验证明“吸收液”中存在SO₃^2-、HSO₃^-，完成下表的实验操作、预期现象和结论：

实验操作	预期现象与结论
步骤1：取适量“吸收液”于小烧杯中，用胶头滴管取l mol/L BaCl₂溶液向小烧杯滴加直至过量。	若出现白色浑浊，则“吸收液”中存在SO₃^2-或 SO₄^2-。
步骤2：将小烧杯中的浊液过滤、洗涤，再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中；向冲下的固体。	，则“吸收液”中存在 SO₃^2-。
步骤3：。	，则“吸收液”中存在 HSO₃^-。

I、二氧化硫是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。

（1）工业上用黄铁矿（FeS₂，其中S元素为－l价）在高温下和氧气反应制备SO₂：
，该反应中被氧化的元素是________（填元素符号）。
（2）一化学研究性学习小组设计用如下装置验证二氧化硫的化学性质．
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为________________________________。
②为验证二氧化硫的还原性，充分反应后，取试管b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BaC!：溶液，产生白色沉淀上述方案合理的是方案______（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）；试管b中发生反应的离子反应方程式为____________________。
③当通入二氧化硫至试管c中溶液显中性时，溶液中c（Na⁺）＝________________（用含硫元素微粒浓度的代数式表示）。
Ⅱ、另一化学研究性学习小组在实验室条件下以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不反应）。
步骤一：电解精制：
电解时，粗铜应与电源的______极相连。阴极上的电极反应式为____________。
步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：

稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请写出该反应的离子方程式：
____________________________________________________________。

某化学实验小组的同学为探究和比较SO₂和氯水的漂白性，设计了如下的实验装置。

（1）①反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是：
B：________________________________，D：____________________________。
②停止通气后，再给B、D两个试管分别加热，________试管中无明显现象。
（2）另一个实验小组的同学认为SO₂和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强，他们将制得的SO₂和Cl₂按1：1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象那样。请你分析该现象的原因（用化学方程式表示）______________________。

甲．乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮．氢原子个数比，设计了如下实验流程：

下图A．B．C为甲．乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。

实验开始前装置中的空气已排尽。甲小组测得：反应前氧化铜的质量为．氧化铜反应后剩余固体的质量为．生成氮气在标准状况下的体积。乙小组测得洗气装置D前后的质量和生成氮气在标准状况下的体积。
（1）写出仪器a的名称：。
（2）甲．乙两小组选择了不同方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。

	实验装置	实验药品	制备原理
甲小组	A	氢氧化钙．硫酸铵	反应的化学方程式为 ①
乙小组	②	浓氨水．氢氧化钠	用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用： ③

（3）甲小组用所测数据计算出氨分子中氮．氢的原子个数之比为                   。
（4）在操作和计算正确的情况下，乙小组用所测数据计算出氨分子中氮．氢的原子个数比明显小于理论值，其原因可能是                                            。
（5）乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有药品的实验仪器，重新实验，得出合理的实验结果。该药品的名称是                   。

为探究亚硫酸钠的热稳定性，某研究性学习小组将无水亚硫酸钠隔绝空气加热，并利用受热后的固体试样和下图所示的实验装置进行实验。请回答下列有关问题：

（1）查阅资料：无水亚硫酸钠隔绝空气受热到600℃才开始分解，且分解产物只有硫化钠和另外一种固体。如果加热温度低于600℃，向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，在滴加稀盐酸的整个过程中HSO₃^-的物质的量浓度变化趋势为________________；
（2）如果加热温度为700℃，向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀，且有大量气泡产生，则反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为__________；此时在B、C两装置中可能观察到的现象为___________或___________。
（3）在（2）中滴加足量盐酸后，烧瓶内除Cl^-外，还存在另一种浓度较大的阴离子（X）为___________。检验该阴离子（X），先取固体试样溶于水配成溶液，为了加速固体试样的溶解，可采取____________措施。以下是检验阴离子（X）的两种实验方案，你认为合理的方案是______（填“甲”或“乙”）。
方案甲：取少量试样溶液于试管中，先加稀HNO₃，再加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，证明该离子存在。
方案乙：取少量试样溶液于试管中，先加稀HCl，再加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，证明该离子存在。
（4）写出Na₂SO₃固体加热到600℃以上分解的化学方程式____________。

利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：

（1） B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③

（2）设V(Cl₂)/V(CH₄)=x，若理论上欲取代反应获得最多的氯化氢则x≥

（3） D装置的石棉中均匀混有KI粉末其作用是                     。
（4）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式                          。
（5） E装置中除盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为            。
A.分液法       B.蒸馏法      C.萃取分液法        D.结晶法
（6）该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为         （填编号）
A、CH₄       B、CH₃Cl     C、CH₂Cl₂         D、CHCl₃

下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现图示变化的是

物质编号	物质转化关系	a	b	c	d
①		FeCl₂	FeC1₃	Fe	CuCl₂
②		Mg	MgO	MgCl₂	Mg(OH)₂
③		NaOH	Na₂CO₃	NaHCO₃	NaCl
④		Al₂O₃	NaAlO₂	Al	Al(OH)₃

A．①④　　　　 B．②④　　　　 C．①③④　　　　 D．①②③　　　

已知X、Y、Z、W均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)。则W、X不可能是(　　)

选项	W	X
A	盐酸	Na₂CO₃溶液
B	稀HNO₃	Fe
C	CO₂	Ca(OH)₂溶液
D	O₂	Na

试题分类