2017春高二化学鲁科版选修二检测：3.1 “设计”一座硫酸厂

主题3　矿山资源　硫酸与无机材料制造课时训练7　“设计”一座硫酸厂
基础夯实
1.下列有关接触法制硫酸的叙述中不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　A.用硫黄代替硫铁矿,可减少环境污染
B.炉气只含SO2,进接触室之前不需要净化
C.热交换的目的,一方面使即将参加反应的气体达到一定温度,另一方面降低SO3的温度
D.尾气要处理后才能排放到空气中
解析：炉气中除含SO2外,还有O2、N2等,煅烧FeS2的炉气进入接触室前必须净化。答案：B
2.化工厂厂址选择是一个复杂的问题,受到原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输和环境保护等诸多因素的制约,硫酸厂应建在(　　)
①靠近原料产地,远离消费中心的地区　②靠近消费中心,稍偏离原料产地的地区　③交通便利,人口稠密的居民区　④环保要求高的地区,便于“三废”的治理
A.①②③④
B.①③④
C.①②④
D.②
答案：D
3.下列说法中不正确的是(　　)
A.硫酸厂应该建在远离消费中心靠近原料产地的地区B.接触法制硫酸的主要步骤是造气、催化氧化和三氧化硫的吸收
C.由于常压下SO2转化为SO3的转化率很高,所以SO2催化氧化时不采用高压的反应条件
D.工业“三废”的综合利用不仅减少污染,还获得有用的副产品
答案：A
4.如图为某地的工业联系图,我国中西部地区大型铁矿附近有炼焦煤、石灰石、黏土矿和丰富的水资源,随着大型铁矿的开发,该地将建立焦化厂、钢铁厂、发电厂和水泥厂,通过分析,这四个工厂的正确布局应为
(　　)
A.a为焦化厂、b为钢铁厂、c为水泥厂、d为发电厂
B.a为发电厂、b为焦化厂、c为钢铁厂、d为水泥厂
C.a为焦化厂、b为钢铁厂、c为发电厂、d为水泥厂
D.a为钢铁厂、b为水泥厂、c为发电厂、d为焦化厂
答案：B
5.关于接触法制硫酸的叙述中,不正确的是(　　)
A.从沸腾炉出来的炉气必须净化,主要目的是防止催化剂中毒
B.之所以叫“接触法”是因SO2被氧化成SO3时反应是在催化剂表面进行的
C.黄铁矿粉碎成细小矿粒,在沸腾炉中燃烧快、反应完全,提高了原料的利用率
D.SO3用稀硫酸吸收而不用水吸收,可防止形成酸雾并使SO3吸收完全
解析：SO3用98.3%的浓硫酸吸收而不是用稀硫酸或水吸收。
答案：D
6.将三氧化硫溶解在硫酸中所得到的混合物称为“发烟硫酸”,通常以三氧化硫的质量分数表示其组成。将0.118
5
g发烟硫酸试样溶于水,用0.125
mol·L-1的NaOH标准溶液滴定。用去此标准溶液20
mL,恰好中和,则试样中SO3的质量分数为(　　)
A.15%
B.25%
C.34%
D.60%解析：n(H2SO4+SO3)=n(NaOH)=0.125
mol·L-1×0.02
L×=0.001
25
mol。设其中含SO3
x
mol,则有:80
g·mol-1×x
mol+98
g·mol-1×(0.001
25-x)
mol=0.118
5
g,解得x=
mol,m(SO3)=
mol×80
g·mol-1≈0.017
8
g,质量分数:×100%≈15%。
答案：A
7.在硫酸工业生产中,SO3的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的,吸收塔里还装入了大量瓷环。下列说法中不正确的是(　　)
A.从①处通入SO3,整个吸收操作采取逆流的形式
B.从②处喷下98.3%的硫酸,瓷环的作用是增大接触面积
C.从③处导出的气体只含有少量SO2,可直接排入大气
D.从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸
解析：三氧化硫的吸收通常使用98.3%的硫酸,不用水或稀硫酸,原因是水或稀硫酸吸收三氧化硫时容易形成酸雾,吸收速率慢,不利于三氧化硫的吸收;气体的吸收常采用逆流原理,这样有利于气、液的充分接触,吸收效果好;从吸收塔上部导出的气体包含N2、没有起反应的O2和少量二氧化硫,直接排入大气会污染环境,所以应用吸收剂吸收或循环使用。
答案：C8.有关硫酸工业综合经济效益的说法中,正确的是(　　)
A.甲地有丰富的硫铁矿资源,水源、能源充足,交通便利,是风景秀丽的旅游胜地,虽然当地使用硫酸的工业不多,但为提高当地经济效益宜建硫酸厂
B.为减少SO2对空气的污染,可以建筑高烟囱,使含SO2的尾气在高空扩散稀释,保证地面达到安全浓度
C.硫酸生产过程中排放的污染物主要是含SO2的尾气、固体残渣、废酸和废水等
D.选择硫酸厂厂址时,当经济利益与环保问题有冲突时,为提高人们的物质生活水平,应先考虑经济效益的问题
答案：C
9.工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2等对环境有较大影响的有害气体。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是(　　)
A.NaOH溶液、酚酞溶液
B.石灰水、石蕊溶液
C.碘水、淀粉溶液
D.氨水、酚酞溶液
解析：测定SO2含量必须要能跟SO2反应,而且可以用颜色变化来准确确定反应终点。A项和D项虽然能反应,但A在完全生成Na2SO3时溶液还是碱性,没变色,而D在SO2还没有与氨水完全反应时就开始变色了。石灰水中所含溶质较少,且石蕊的颜色变化不明显,故B错。
答案：C
能力提升
10.请根据工业制硫酸的有关知识回答下列问题:
(1)在硫酸工业生产中,为了提高SO2的转化率,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(如图所示)。按此密闭体系中气体的流向判断,在R处流出的气体中除N2外的主要组成为　　　　。
A.SO2
B.SO2、SO3
C.SO2、O2
D.SO3、O2、SO2
(2)接触法制硫酸过程中:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。根据下表中的数据判断下列图像正确的是(填序号)　　　　。
压强
p1
p1
p2
p2
温度
400
℃
500
℃
400
℃
500
℃
SO2的转化率/%
99.6
96.9
99.7
97.8
(3)下图表示的是工业制硫酸中尾气的综合利用,气体M回收后可进入接触室循环利用,请根据图示判断X是(填名称)　　　　,写出Y与硫酸反应生成M的化学方程式:　。
解析：(1)该装置为接触室,R处流出的气体就是在接触室中发生反应的反应物,其主要成分是二氧化硫和氧气;(2)根据反应特点和数据表知,p2>p1,正反应是放热反应,降低温度,二氧化硫的转化率提高;增大压强,三氧化硫的百分含量提高,A、B两个图像符合题意。
答案：(1)C　(2)AB
(3)氨水　(NH4)2SO3+H2SO4(NH4)2SO4+H2O+SO2↑
11.用黄铁矿可以制取硫酸再用硫酸制取化肥硫酸铵。燃烧含FeS2为80%的黄铁矿75
t,生产出79.2
t硫酸铵。若在制取硫酸铵时硫酸的利用率为90%,则用黄铁矿制取硫酸时的损失率为多少
解析：设损失率为x,则
75
t×80%×90%×(1-x)　　　　79.2
t
解得x=33.3%。
答案：33.3%