6.硫磺可用于生產(chǎn)化工原料硫酸,某工廠用圖所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸:

請回答下列問題:
(1)為了充分利用反應(yīng)放出的熱量,接觸室中應(yīng)安裝熱交換器(填設(shè)備名稱).吸收塔中填充有許多瓷管,其作用是增加SO3與濃硫酸的接觸面積,有利于SO3的吸收.
(2)吸收塔中用濃硫酸(填物質(zhì)名稱)吸收SO3,理由是:防止形成酸霧,提高SO3的吸收率.
(3)與以硫鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝相比,該工藝的特點(diǎn)是C.
A.產(chǎn)生的廢渣多B.二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高 C.耗氧量減少D.不需要使用催化劑
(4)礦物燃料的燃燒是產(chǎn)生大氣中SO2的主要原因之一.在燃煤中加入適量的石灰石,可有效減少煤燃燒時(shí)SO2的排放,請寫出此脫硫過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式
CaCO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO2↑、SO2+CaO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSO3、2CaSO3+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CaSO4,或(2CaCO3+O2+2SO2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CaSO4+2CO2).
(5)為使硫磺充分燃燒,經(jīng)流量計(jì)1通入燃燒室的氧氣過量50%,為提高SO2轉(zhuǎn)化率,經(jīng)流量計(jì)2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時(shí)理論需氧量的2倍,則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計(jì)1和流量計(jì)2的空氣體積比應(yīng)為1.5:1或3:2.假設(shè)接觸室中SO2的轉(zhuǎn)化率為90%,生成的SO3能夠被完全吸收,b管排出的尾氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為0.9%或0.009(保留1位有效數(shù)字,空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)按0.2計(jì)),該尾氣的處理方法是用氨水吸收(用氫氧化鈉等強(qiáng)堿性溶液吸收也可以).

分析 (1)接觸室中熱交換器的主要作用是預(yù)熱未反應(yīng)的氣體和冷卻反應(yīng)后的氣體,可節(jié)省能源,充分利用能量,應(yīng)安裝熱交換器;吸收塔中填充許多瓷管,增大三氧化硫與濃硫酸的接觸面,有利于三氧化硫的吸收;
(2)在吸收塔中若直接用水吸收三氧化硫,三氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸,會(huì)形成酸霧,因此在生產(chǎn)實(shí)踐中采用98.3%的濃硫酸吸收;
(3)A.用硫鐵礦為原料產(chǎn)生的廢渣較多,但廢氣量相同;
B.原料選擇與SO2的轉(zhuǎn)化率無關(guān);
C.硫鐵礦中鐵的氧化需要消耗O2;
D.用SO2制取SO3的過程中都需要使用催化劑;
(4)CaCO3高溫分解生成CO2和CaO,SO2為酸性氧化物,可以和堿性氧化物CaO反應(yīng)生成CaSO3,而CaSO3易被氧化為CaSO4
(5)假設(shè)SO2的體積為x,經(jīng)流量計(jì)1通入燃燒室的氧氣過量50%,則流量計(jì)1中通入氧氣的體積為1.5x,經(jīng)流量計(jì)2的氧氣量為接觸室中SO2完全氧化時(shí)理論需氧量的2倍,則流量計(jì)2中通入氧氣的體積為2×0.5x=x,據(jù)此分析解答;二氧化硫污染空氣,應(yīng)用堿液吸收.

解答 解:(1)SO2與O2的反應(yīng)為放熱反應(yīng),為了充分利用能量,應(yīng)安裝熱交換器;吸收塔中填充許多瓷管,增大三氧化硫與濃硫酸的接觸面,有利于三氧化硫的吸收,
故答案為:熱交換器;增加SO3與濃硫酸的接觸面積,有利于SO3的吸收;
(2)在吸收塔中生成的三氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸,若直接用水吸收會(huì)形成酸霧,因此在生產(chǎn)實(shí)踐中采用98.3%的濃硫酸吸收,防止形成酸霧,提高SO3的吸收率;
故答案為:防止形成酸霧,提高SO3的吸收率;
(3)用硫鐵礦為原料產(chǎn)生的廢渣較多,但廢氣量相同,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;原料選擇與SO2的轉(zhuǎn)化率無關(guān),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;硫鐵礦中鐵的氧化需要消耗O2,所以硫耗氧少些,故C項(xiàng)正確;用SO2制取SO3的過程中都需要使用催化劑,故D項(xiàng)錯(cuò)誤,
故選:C;
(4)CaCO3高溫分解生成CO2和CaO,SO2為酸性氧化物,可以和堿性氧化物CaO反應(yīng)生成CaSO3,而CaSO3易被氧化為CaSO4,
所以發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CaCO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO2↑   SO2+CaO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSO3 2CaSO3+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CaSO4,或(2CaCO3+O2+2SO2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CaSO4+2CO2);
故答案為:CaCO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO2↑、SO2+CaO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSO3、2CaSO3+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CaSO4,或(2CaCO3+O2+2SO2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CaSO4+2CO2);
(5)燃燒室中的反應(yīng)為S+O2$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$SO2,假設(shè)SO2的體積為x,則流量計(jì)1中通入氧氣的體積為1.5x,接觸室中的反應(yīng)為2SO2+O2$?_{△}^{催化劑}$2SO3,那么二氧化硫完全氧化時(shí)理論需氧量為$\frac{x}{2}$,經(jīng)流量計(jì)2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時(shí)理論需氧量的2倍,所以流量計(jì)2中通入氧氣的體積為x;因?yàn)檠鯕庹伎諝獾?\frac{1}{5}$(即0.2),所以流量計(jì)1中通入空氣的體積為:1.5x÷$\frac{1}{5}$=7.5x,流量計(jì)2中通入空氣的體積為:x÷$\frac{1}{5}$=5x,故流經(jīng)流量計(jì)1和流量計(jì)2的空氣體積比應(yīng)為7.5x:5x=3:2;燃燒室剩余空氣6.5x,接觸室剩余空氣5x-$\frac{x}{2}$=4.5x,SO2的轉(zhuǎn)化率為90%,所以剩余SO2為0.1x,故b管尾氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)為:$\frac{0.1x}{6.5x+4.5x}$=0.9%;SO2為酸性氧化物,可以用堿液(如氨水)吸收;
故答案為:1.5:1或3:2;0.9%或0.009; 氨水(用氫氧化鈉等強(qiáng)堿性溶液吸收也可以).

點(diǎn)評 本題是對化學(xué)與技術(shù)及工業(yè)生產(chǎn)的考查,需要學(xué)生細(xì)讀生產(chǎn)工藝圖中各物質(zhì)的變化進(jìn)行解答,把握氨堿法、制備濃硫酸的工藝流程及設(shè)備的作用、發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為解答的關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.化學(xué)與生產(chǎn)、生活、社會(huì)密切關(guān)系,下列說法錯(cuò)誤的是( 。
A.洪災(zāi)區(qū)民眾用明礬凈水并用漂白粉消毒,二者化學(xué)原理相同
B.燃煤發(fā)電廠在煤燃燒時(shí)加入一些生石灰,能減少廢氣中的二氧化硫排放
C.洗滌脫排油煙機(jī)表面的油脂污物時(shí),熱的純堿溶液比冷的去污效果好
D.通訊領(lǐng)域中的光導(dǎo)纖維不可長期浸泡在強(qiáng)堿性溶液中

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.糖類、脂肪和蛋白質(zhì)是維持人體生命活動(dòng)所必需的三大營養(yǎng)物質(zhì).以下敘述正確的是( 。
①油脂不能使溴的四氯化碳溶液褪色
②汽油、柴油和植物油都是碳?xì)浠衔?br />③葡萄糖、麥芽糖在一定條件下既能發(fā)生水解反應(yīng),又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
④葡萄糖和果糖互為同為異構(gòu)體
⑤加熱、紫外線、酒精、福爾馬林、飽和硫酸鈉溶液會(huì)使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析,具有可逆性
⑥可用碘水檢驗(yàn)淀粉是否水解完全
⑦淀粉和纖維素的組成都是(C6H10O5n,不是同分異構(gòu)體,且水解最終產(chǎn)物都是葡萄糖
⑧纖維素乙酸酯、油脂和蛋白質(zhì)在一定條件下都能水解
⑨淀粉、棉花、羊毛、蠶絲、油脂都屬于高分子化合物.
A.②③⑤⑦B.②③④⑥⑧C.①②④⑨D.④⑥⑦⑧

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.有物質(zhì)的量濃度均為0.1mol•L-1的①NH4Cl溶液,②NaCl溶液,③HCl溶液各20mL,下列說法錯(cuò)誤的是( 。
A.三種溶液中c(Cl-)的關(guān)系是①=②=③
B.若將三種溶液稀釋相同的倍數(shù),pH變化最小的是②
C.三種溶液中由水電離出的c(H+)的關(guān)系是①<②<③
D.若向三種溶液中分別加入20mL0.1mol•L-1的NaOH溶液后,pH最小的是③

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.下列說法不符合生產(chǎn)實(shí)際的是( 。
A.硫酸工業(yè)的尾氣中含有少量SO2,可用石灰水吸收,然后再用硫酸處理
B.工業(yè)上,常采用鐵觸媒催化劑,在400~500℃和10~30 MPa的條件下合成氨
C.造氣中產(chǎn)生的CO,可在催化劑作用下,與水蒸氣反應(yīng)生成CO2和H2
D.在硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化選擇1~10 MPa、400~500℃條件下進(jìn)行

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.現(xiàn)使用酸堿中和滴定法測定市售白醋的總酸量(g•100mL-1).
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)用酸式滴定管(填儀器名稱)量取10.00mL食用白醋,在燒杯中用水稀釋后轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶(填儀器名稱)中定容,搖勻即得待測白醋溶液.
(2)用酸式滴定管取待測白醋溶液20.00mL于錐形瓶中,向其中滴加2滴酚酞作指示劑.
(3)讀取盛裝0.100 0mol•L-1 NaOH 溶液的堿式滴定管的初始讀數(shù).如果液面位置如圖所示,則此時(shí)的讀數(shù)為0.60mL.
(4)滴定.當(dāng)溶液由無色恰好變?yōu)榧t色,并在半分鐘內(nèi)不褪色時(shí),
停止滴定,并記錄NaOH溶液的終讀數(shù).重復(fù)滴定3次.
Ⅱ.實(shí)驗(yàn)記錄
    滴定次數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(mL)1234
V(樣品)20.0020.0020.0020.00
V(NaOH)(消耗)15.9515.0015.0514.95
Ⅲ.?dāng)?shù)據(jù)處理與討論
(1)按實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù),可得c(市售白醋)=0.75mol•L-1(列式計(jì)算);市售白醋總酸量=4.5g•100mL-1(列式計(jì)算).
(2)在本實(shí)驗(yàn)的滴定過程中,下列操作會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大的是ab填寫序號).
a.堿式滴定管在滴定時(shí)未用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液潤洗
b.堿式滴定管的尖嘴在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失
c.錐形瓶中加入待測白醋溶液后,再加少量水
d.錐形瓶在滴定時(shí)劇烈搖動(dòng),有少量液體濺出.

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18.如圖所示,在實(shí)驗(yàn)室里,通常利用濃硫酸與乙醇混合加熱制乙烯,加熱一段時(shí)間后溶液中有黑色現(xiàn)象出現(xiàn).過一段時(shí)間后,經(jīng)硫酸酸化的高錳酸鉀溶液褪色.經(jīng)分析得知:產(chǎn)生的氣體中含有CH2=CH2、SO2、CO2、H2O.

酸性高錳酸鉀溶液褪色,甲同學(xué)認(rèn)為能證明乙烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化了;乙同學(xué)認(rèn)為不能證明乙烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化了.
(1)寫出乙醇制取乙烯的反應(yīng)原理:CH3CH2OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH2=CH2↑+H2O.
(2)你認(rèn)為哪個(gè)同學(xué)的觀點(diǎn)正確?乙 (填“甲”或“乙”),理由是(從下列選項(xiàng)中選)CD
A.(Ⅱ)瓶中酸性高錳酸鉀溶液褪色,能證明乙烯發(fā)生了氧化反應(yīng)
B.(Ⅱ)瓶中酸性高錳酸鉀溶液褪色,能證明乙烯發(fā)生了加成反應(yīng)
C.(Ⅱ)瓶中酸性高錳酸鉀溶液褪色,不能證明通入的氣體是純凈物
D.(Ⅱ)瓶中酸性高錳酸鉀溶液褪色,只能證明通入的氣體一定具有還原性
(3)丙同學(xué)。á颍┢恐猩倭咳芤河谠嚬芾,加入鹽酸和氯化鋇溶液,產(chǎn)生白色沉淀,他認(rèn)為乙烯中一定混有二氧化硫,你認(rèn)為他的結(jié)論是否可靠?不可靠 (填“可靠”或“不可靠”);理由是硫酸酸化的高錳酸鉀溶液中本身就含有SO42-
(4)丁同學(xué)想證明乙烯能否與溴發(fā)生反應(yīng),于是對上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)的方法是:在裝置(Ⅰ)和(Ⅱ)之間增加一個(gè)裝有足量NaOH溶液的洗氣瓶,且將(Ⅱ)瓶中溶液換成溴的四氯化碳溶液.發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.20世紀(jì)前,黑火藥是世界上唯一的火箭推進(jìn)劑,黑火藥爆炸的化學(xué)方程式為:S+2KNO3+3C→K2S+N2↑+3CO2↑.20世紀(jì)60年代,火箭使用的是液體推進(jìn)劑,常用的氧化劑有四氧化二氮、液氧等,可燃物有肼(N2H4)、液氫等.
(1)K原子核外電子云有4種不同的伸展方向,電子填充了10個(gè)軌道;寫出硫原子的核外電子排布式1s22s22p63s23p4,比較反應(yīng)所涉及的原子的原子半徑大小:K>S>C>N>O;
(2)寫出產(chǎn)物中含極性鍵的非極性分子的結(jié)構(gòu)式O=C=O,產(chǎn)物K2S的電子式為;
(3)已知S和氯水反應(yīng)會(huì)生成兩種強(qiáng)酸,其離子方程式為S+3Cl2+4H2O→SO42-+8H++6Cl-;
(4)以上的火箭推進(jìn)劑一般含有氮元素,含氮化合物種類豐富.有一含氮化合物,具有很強(qiáng)的爆炸性,86g該化合物爆炸分解會(huì)生成標(biāo)況下N267.2L和另一種氣體單質(zhì)H2.寫出其爆炸的化學(xué)方程式2HN3→H2+3N2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.在冰晶石(Na3[AlF6])晶胞中,[AlF6]3-占據(jù)的位置相當(dāng)于NaCl晶胞中Cl-占據(jù)的位置,則冰晶石晶胞中含有的原子數(shù)與NaCl晶胞中含有的原子數(shù)之比為( 。
A.2:1B.3:2C.5:2D.5:1

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同步練習(xí)冊答案