化学（苏教版选修2）：《硫酸工业》（2）同步练习

《硫酸工业》
【练习】
1．在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用
了中间有热交换器的接触室（如右图），图中在a、b、c处流入或流出的
气体正确的是（ ）
A．a处SO2、N2 B．b处SO2、O2、N2
C．a处SO3、O2 D．c处SO3、N2
2．在接触法制硫酸的工业生产中，下列生产操作及其原因解释二者都正确
的是（ ）
A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为块状硫铁矿不能燃烧
B．SO2氧化为SO3时需要高压，这样可以提高SO2的转化率
C．SO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率
D．用98.3%的浓H2SO4吸收SO3，可以防止形成酸雾阻碍SO3的吸收
3．接触法制硫酸和工业制硝酸分别经过以下的变化：
FeS2→SO2→SO3→H2SO4， NH3→NO→NO2→HNO3
下列说法正确的是（ ）。
A．所有变化都是氧化-还原反应 B．②③⑤⑥都是化合反应
C．②④反应都要用催化剂 D．②⑥反应需要足量的氧气
4．在氧气中灼烧0.8g由硫、铁元素组成的化合物，使其中的硫经过一系列变化最终全部转化为硫酸，用20 mL 1 mol·L-1的烧碱溶液恰好能完全中和这些硫酸，则原混合物中硫的质量分数约为（ ）。
（A）40% （B）46% （C）53.3% （D）80 %
5．接触法制硫酸的原料是 ，生产过程的化学反应原理是： 。
6．硫酸最古老的生产方法是：把绿矾装入反应容器中加强热，会流出油状物，并放出有刺激性气味的气体，反应容器中的固体变为红色。这个变化过程可用两个化学方程式表示： ， 。
7．含FeS280%的硫铁矿，煅烧时损失硫5%，SO2氧化成SO3时利用率为98%，问生产1 t 98%的硫酸，需要这种硫铁矿多少t？
8．取1g含SiO2和FeS2的矿石样品，在氧气中充分燃烧，残余固体质量为0.84g，用这种矿石100吨，可以制得98%的H2SO4多少吨？（设生产过程中硫损失2%）
9．假设SO2接触氧化过程产生的热量有70%可以利用，请问生产100 t 98%的硫酸在接触氧化过程中能节约多少能量。（已知ΔH= -98.3kJ/mol）
10．（1）据《科技消息报》报道：由于废气排放致使地球南极上空的a层出现了400多万平方公里的空洞，有害宇宙线长驱直入，把b分解，密度较小的氢就会逃逸到宇宙空间，剩下的氧最终会使土壤c，从而使地球人类正在重蹈火星的覆辙。根据以上叙述，回答问题。
①填充：a____b____c_____。
②写出a与b对应的化学方程式：a_________b_________。
（2）据《中国环境报》报道：从一份科技攻关课题研究结果显示，我国酸雨区已占国土面积的40%。研究结果还表明，酸雨对我国农作物、森林等影响区域大。
如图是研究酸雨成因的学生实验用的“催化棒”。用两根外面套有玻璃管的粗导线穿过橡皮塞并固定于粗玻璃管中，在其中一端用电热丝连接起来，即制成“催化棒”。
实验时，先接通直流电源，使电热丝红热，然后将红热的电热丝伸入装有SO2和空气的集气瓶中，瓶中立即出现_____ 现象，再往其中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，又出现______现象。
请回答：
①以上实验中可得出酸雨成因的化学原理是_________。
②目前一座中等城市每年用煤约300万吨，其含硫量如按1%计算，则每年排放SO2多少吨？若此二氧化硫有60%转化为硫酸，相当于生成多少吨98%硫酸？
③为了防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时，有关“固硫”（不使硫的化合物进入大气）反应的化学方程式______,并比较此法与将“石灰石粉未与含硫煤混合”使用防治酸雨的方法，哪个更好些？答_________（填“生石灰法”或“石灰石法”）
④如每隔一段时间测定某份雨水（酸雨）样品的pH，请作出有关时间与酸雨pH变化的曲线图。
⑤国际上最新采用“饱和亚硫酸钠溶液吸收法”，请写出有关反应的化学方程式______。
参考答案
1．B 2．D 3．CD 4A。
5．硫铁矿（或硫）、空气，S(g)+O2 (g)=SO2(g) 、
4FeS2(s)+11O2(g) =2Fe2O3(g)+8SO2(g)、
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)、SO3(g)+H2O(l)= H2SO4(l)；
6．2FeSO4?7H2O =Fe2O3+SO2↑+SO3↑+H2O，SO3+H2O = H2SO4。
7．0.806 t
8．78.4 t
9．6.88×107Kj 。
10．（1）①臭氧层；水；酸化。
②2O33O2；2H2O2H2↑+O2↑
（2）①空气中的SO2遇到矿尘或煤烟等对SO2的氧化有催化作用的颗粒就会被氧化形成酸雨。
②60t；36.7t。
③CaO+SO2=CaSO3, 2CaSO3+O2=2 CaSO4；生石灰法。
④Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3，2NaHSO3= Na2SO3+SO2+H2O。