知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．
硫酸工业：
硫酸是基础化工的重要产品，工业上制备硫酸的主要反应为：
造气：\(\rm{4FeS_{2}+11O_{2}}\) \(\rm{ \dfrac { \overset{\;{高温}\;}{ -}}{\;}}\) \(\rm{2Fe_{2}O_{3}+8SO_{2}}\)
催化氧化：\(\rm{2SO_{2}+O_{2}}\) \(\rm{\underset{\triangle}{\overset{{催化剂}}{{\rightleftharpoons}}}}\) \(\rm{2SO_{3}}\)
吸收：\(\rm{SO_{3}+H_{2}O→H_{2}SO_{4}}\)
完成下列填空：
\(\rm{(1)}\)一定条件下，\(\rm{1mol}\) \(\rm{SO_{2}}\)和\(\rm{0.75mol}\) \(\rm{O_{2}}\)在容积为\(\rm{1L}\)的恒容密闭容器中发生反应，\(\rm{5min}\)时达到化学平衡。
\(\rm{①}\)反应达到平衡后若改变条件使平衡常数\(\rm{K}\)值变大，则在平衡移动过程中\(\rm{υ(}\)正\(\rm{)}\) ______ \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)
\(\rm{a.}\)一直增大 \(\rm{b.}\)一直减小 \(\rm{c.}\)先增大后减小 \(\rm{d.}\)先减小后增大
\(\rm{②}\)达到平衡时若\(\rm{SO_{3}}\)的浓度为\(\rm{0.98mol⋅L^{-1}}\)，则\(\rm{5min}\)内氧气的反应速率为 ______ \(\rm{mol⋅L^{-1}⋅min^{-1}.}\)反应体系中氧气过量的目的是 ______ 。
\(\rm{(2)}\)催化氧化反应中，\(\rm{SO_{2}}\)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。则工业生产中最适宜的压强为 ______ ，最适宜的温度范围为 ______ 。
\(\rm{(3)}\)若制取硫酸的上述三个反应过程中硫元素的转化率都是\(\rm{98\%}\)，则\(\rm{1mol}\)硫铁矿可以制得\(\rm{SO_{2}}\) ______ \(\rm{L(}\)标准状况下\(\rm{)}\)，最终得到纯硫酸 ______ \(\rm{mol(}\)均保留\(\rm{2}\)位小数\(\rm{)}\)。

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2．
\(\rm{2SO_{2}(g)+O_{2}(g) \overset{{高温}}{ }2SO_{3}(g)+Q}\)，是接触法生产硫酸的主要反应之一。
完成下列填空：
\(\rm{(1)}\)生产过程中温度控制在\(\rm{400℃～500℃}\)，目的是 ______ ；该反应无需加压的原因是 ______ 。
\(\rm{(2)}\)上述反应在密闭容器中达到化学平衡状态的标志为 ______ 。
\(\rm{(3)}\)上述反应的平衡常数表达式为 ______ ，随着温度升高，平衡常数 ______ \(\rm{(}\)选填“增大”、“减小”或“不变”\(\rm{)}\)。
\(\rm{(4)}\)接触法生产硫酸尾气中含有\(\rm{SO_{2}}\)，可以采用氨水吸收，生成\(\rm{(NH_{4})_{2}SO_{3}}\)与\(\rm{NH_{4}HSO_{3}}\)的混合溶液。反应所得\(\rm{(NH_{4})_{2}SO_{3}}\)又可以将\(\rm{NO_{2}}\)转化为\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{(NH_{4})_{2}SO_{4}}\)。
\(\rm{①}\)写出生成\(\rm{NH_{4}HSO_{3}}\)的化学方程式 ______ 。
\(\rm{②}\)书写\(\rm{NO_{2}}\)与\(\rm{(NH_{4})_{2}SO_{3}}\)反应的化学方程式，标出该反应中电子转移的方向和数目 ______ 。

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3．
硫酸是一种应用非常广泛的化工原料，其生产工艺与原料有紧密关系\(\rm{.}\)目前主要有如下图所示的两种工艺：
\(\rm{(1)H_{2}SO_{4}}\)的用途非常广泛，可应用于下列哪些方面 ______ \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)
A.过磷酸钙的制备         \(\rm{B.}\)铅蓄电池的生产
C.橡胶的硫化             \(\rm{D.}\)表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
\(\rm{(2)}\)若沸腾炉中每燃烧\(\rm{0.12Kg}\) \(\rm{FeS_{2}}\)会放出\(\rm{853KJ}\)热量，写出此状况下\(\rm{FeS_{2}}\)燃烧的热化学方程式 ______ ．
\(\rm{(3)}\)两工艺中都用了接触室和吸收塔，为充分利用反应放出的热量，接触室中要安装 ______ \(\rm{(}\)填设备名称\(\rm{).}\)从吸收塔出来的尾气一般要进行的一种处理是 ______
\(\rm{(4)}\)下列操作与操作的主要原因都正确的是 ______ 填序号\(\rm{)}\)
A.黄铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧
B.\(\rm{SO_{3}}\)从吸收塔底部通入，因为吸收\(\rm{SO_{3}}\)采取逆流的形式
C.\(\rm{SO_{2}}\)氧化为\(\rm{SO_{3}}\)时需要使用催化剂，这样可提高\(\rm{SO_{2}}\)转化率
D.\(\rm{SO_{3}}\)用\(\rm{98.3\%}\)的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，提高\(\rm{SO_{3}}\)吸收率
\(\rm{(5)}\)为使硫黄充分燃烧，经流量计\(\rm{1}\) 通入燃烧室的氧气过量\(\rm{50\%}\)，为提高\(\rm{SO_{2}}\) 转化率，经流量计\(\rm{2}\) 的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的\(\rm{2.5}\) 倍，则生产过程中流经流量计\(\rm{1}\) 和流量计\(\rm{2}\) 的空气体积比应为 ______ \(\rm{(}\)空气中氧气的体积分数按\(\rm{0.2}\)计\(\rm{)}\)．
\(\rm{(6)}\)工艺\(\rm{I}\)与工艺 \(\rm{II}\)相比，主要差异为 ______ \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)．
A.耗氧量减少   \(\rm{B.}\)二氧化硫的转化率提高   \(\rm{C.}\)产生的废渣减少   \(\rm{D.}\)不需要使用催化剂
\(\rm{(7)}\)若浓硫酸吸收\(\rm{SO_{3}}\)得到\(\rm{H_{2}SO_{4}⋅SO_{3}}\)，则将\(\rm{1Kg}\) \(\rm{98\%}\)的浓硫酸充分吸收\(\rm{SO_{3}}\)后所得产物进行稀释，
可以得到 ______ \(\rm{Kg}\) \(\rm{98\%}\)的浓硫酸．

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4．硫酸的工业制法的反应原理如下：
\(\rm{①2FeS_{2}+11O_{2}=2Fe_{2}O_{3}+8SO_{2}}\)
\(\rm{②2SO_{2}+O_{2}⇌2SO_{3}}\)
\(\rm{③SO_{3}+H_{2}O=H_{2}SO_{4}}\)
回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)上述反应中，属于可逆反应的是 ______ ；\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)
\(\rm{(2)}\)某化工厂用含杂质\(\rm{28\%}\)的黄铁矿生产硫酸，假设生产过程中硫的损失不计，则\(\rm{1t}\)黄铁矿可制得\(\rm{98\%}\)的浓硫酸 ______ \(\rm{t.}\)
\(\rm{(3)SO_{2}}\)中硫元素处于中间价态，请写出符合下列要求的化学方程式．
\(\rm{①SO_{2}}\)作氧化剂 ______ ；
\(\rm{②SO_{2}}\)作还原剂 ______ ；
\(\rm{③SO_{2}}\)既不作氧化剂，又不作还原剂 ______ ．

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5．

硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题．
（1）若从下列四个城市中选择一处建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在 ______ 的郊区（填标号）．
A．有丰富黄铁矿资源的城市
B．风光秀丽的旅游城市
C．消耗硫酸甚多的工业城市
D．人口稠密的文化、商业中心城市
（2）CuFeS₂是黄铁矿的另一成分，煅烧时CuFeS₂转化为CuO、Fe₂O₃和SO₂，该反应的化学方程式为 ______ ；
（3）为了有利于SO₂转化SO₃，多采用如图所示的装有多层催化剂的 ______ （填设备名称）作为反应设备，让气体经历如图所示流程而不是直接进入该设备进行反应的原因是 ______ ．
（4）在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是 ______
A．黄铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧
B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中的二氧化硫会与杂质反应
C．二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率
D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率
（5）实验测得SO₂反应生成SO₃的转化率与温度、压强有关，请根据如表信息，结合工业生产实际，选择最合适的生产条件是 ______ ．

	1个大气压	5个大气压	10个大气压	15个大气压
400℃	0.9961	0.9972	0.9984	0.9988
500℃	0.9675	0.9767	0.9852	0.9894
600℃	0.8520	0.8897	0.9276	0.9468

（6）由吸收塔排出的尾气中SO₂的含量超过500umol/L，就要用氨水洗涤烟气脱硫，该反应的化学方程式为 ______ ．
（7）若用浓硫酸吸收SO₃可以得到H₂SO₄•SO₃．用1000g 98% 的H₂SO₄充分吸收SO₃后，再进行稀释，可以得到98% 的硫酸的质量是 ______
A．1.98kg 　　 B．2.00kg 　　　 C．2.22kg 　　 D．2.42kg．

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6．青岛精细化工厂生产发烟硫酸和硫酸的流程如图所示．已知：②⑤装置为接触室．

（1）设备①的名称为 ______ ；在此处投入黄铁矿原料，发生反应的化学方程式为 ______ ．
（2）气体在进入②之前一定要进行净化处理，原因为 ______ ．为提高三氧化硫的产率，该处应采取 ______ （填“等温”“绝热”或“加催化剂”）等措施．
（3）生产中，能够提高硫元素转化率的条件或措施有 ______ （填字母）．
a．矿石加入沸腾炉之前先粉碎  b．使用V₂O₅作催化剂
c．接触室中不使用很高的温度  d．净化后炉气中要有过量的空气
e．接触氧化在常压下进行    f．吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO₃
（4）③处的气体混合物主要是氮气和三氧化硫．混合物气体通过吸收塔④后不立即通入⑤中的原因是 ______
（5）产品最后从a口流出，浓度可达120%～130%，此流程的优点是 ______ ．
（6）工业上用200t黄铁矿（含FeS₂为75%），煅烧损失10%，SO₂转化为SO₃时的转化率为96%，SO₃的吸收率为95%，可生产98%硫酸的质量为 ______ ．

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7．化学工业的很多领域都要用到浓硫酸\(\rm{.}\)工业上接触法制硫酸的简单流程如图\(\rm{1.}\)回答有关问题：

\(\rm{(1)}\)下列生产过程中，可用到硫酸的是 ______ ；
A.橡胶的硫化 \(\rm{B.}\)表面活性剂“烷基苯磺酸纳”的合成
C.铅蓄电池的生产 \(\rm{D.}\)普钙\(\rm{(}\)磷酸二氢钙和硫酸钙\(\rm{)}\)的制备
\(\rm{(2)}\)根据下表信息，结合工业生产实际，判断最适合\(\rm{SO_{2}}\)反应生成\(\rm{SO_{3}}\)的生产条件是 ______ ．

	\(\rm{0.1MPa}\)	\(\rm{0.5MPa}\)	\(\rm{1MPa}\)	\(\rm{1.5MPa}\)
\(\rm{400℃}\)	\(\rm{0.9961}\)	\(\rm{0.9972}\)	\(\rm{0.9984}\)	\(\rm{0.9988}\)
\(\rm{500℃}\)	\(\rm{0.9675}\)	\(\rm{0.9767}\)	\(\rm{0.9852}\)	\(\rm{0.9894}\)
\(\rm{600℃}\)	\(\rm{0.8520}\)	\(\rm{0.8897}\)	\(\rm{0.9276}\)	\(\rm{0.9468}\)

\(\rm{(3)}\)由沸腾炉排出的炉渣中含有\(\rm{Fe_{2}0_{3}}\)、\(\rm{CuO}\)、\(\rm{CuS0_{4}(}\)由\(\rm{CuO}\)与\(\rm{SO_{3}}\)化合而成\(\rm{)}\)，其中硫酸铜的质量分数随温度变化如表：

沸腾炉温度\(\rm{/℃}\)	\(\rm{600}\)	\(\rm{620}\)	\(\rm{640}\)	\(\rm{660}\)
炉渣中\(\rm{CuSO_{4}}\)的质量分数\(\rm{/\%}\)	\(\rm{9.3}\)	\(\rm{9.2}\)	\(\rm{9.0}\)	\(\rm{8.4}\)

己知\(\rm{CuS0_{4}}\)在低于\(\rm{660℃}\)时不会分解，请简要分析上表中\(\rm{CuS0_{4}}\)的质最分数随温度升高而降低的原因 ______ ．
\(\rm{(4)}\)用\(\rm{1t}\)黄铁矿\(\rm{(FeS_{2}}\)的质量分数为\(\rm{36\%)}\)接触法制硫酸，硫酸的产率为\(\rm{65\%}\)，则通过列式计算最后能生产出\(\rm{98\%}\)的浓硫酸的质量为 ______ \(\rm{t.}\)
\(\rm{(5)}\)某研究小组用\(\rm{NaOH}\)溶液吸收尾气中的\(\rm{SO_{2}}\)，将所得的\(\rm{Na_{2}SO_{3}}\)溶液进行电解再生循环脱硫，其原理如图\(\rm{2}\)所示\(\rm{.a}\)、\(\rm{b}\)离子交换膜将电解槽分成为三个区域，电极材料均为石墨\(\rm{.}\)图中\(\rm{a}\)表示 ______ \(\rm{(}\)填“阴”或“阳”\(\rm{)}\)离子交换膜\(\rm{.A〜E}\)分别代表生产中的原料或产品，其中\(\rm{A}\)为硫酸溶液，则\(\rm{D}\)为 ______ \(\rm{.}\)阳极的电极反应式为 ______ ．

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8．
某化学兴趣小组的同学为模拟工业制造硫酸的生产过程，设计了如图所示的装置，请根据要求回答问题：

\(\rm{(1)}\)装置\(\rm{A}\)用来制取氧气，写出相应的化学方程式 ______ ；
\(\rm{(2)}\)燃烧炉内放一定量黄铁矿粉末，在高温条件下和\(\rm{A}\)装置制出的氧气充分反应，其化学方程式为
\(\rm{4FeS_{2}+11O_{2} \underline{ \underline{{高温}}}2Fe_{2}O_{3}+8SO_{2}}\)，在该反应中 ______ 做氧化剂，若消耗了\(\rm{12gFeS_{2}}\)有 ______ \(\rm{mol}\)电子发生了转移；
\(\rm{(3)C}\)装置为净化装置，若无该装置，将混合气体直接通入\(\rm{D}\)装置，除对设备有腐蚀外，还会造成的后果是 ______ ；
\(\rm{(4)}\)如果\(\rm{D}\)装置的温度是\(\rm{400℃～500℃}\)，在常压下生成\(\rm{0.1molSO_{3}}\)，可放出\(\rm{9.83kJ}\)的热量，请写出该反应的热化学方程式 ______ ，并回答在工业中不采取加压措施的原因 ______ ；
\(\rm{(5)}\)为检验从接触室出来的气体成分，甲同学设计如下实验：

\(\rm{①A}\)中盛放的试剂是 ______ ；
\(\rm{②B}\)中盛放\(\rm{98.3\%}\)浓硫酸的作用是 ______ ，乙同学提出可用饱和\(\rm{NaHSO_{3}}\)溶液代替\(\rm{98.3\%}\)的浓硫酸，请你判断乙同学的方案 ______ \(\rm{(}\)填“可行”或“不可行”\(\rm{)}\)，说明理由 ______ ；
\(\rm{③C}\)中盛放的试剂是 ______ ，其作用是 ______ ．

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9．

硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题．
\(\rm{(1)}\)若从下列四个城市中选择一处建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在 ______ 的郊区\(\rm{(}\)填标号\(\rm{)}\)．
A.有丰富黄铁矿资源的城市
B.风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市
D.人口稠密的文化、商业中心城市
\(\rm{(2)CuFeS_{2}}\)是黄铁矿的另一成分，煅烧时\(\rm{CuFeS_{2}}\)转化为\(\rm{CuO}\)、\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)和\(\rm{SO_{2}}\)，该反应的化学方程式为 ______ ；
\(\rm{(3)}\)为了有利于\(\rm{SO_{2}}\)转化\(\rm{SO_{3}}\)，多采用如图所示的装有多层催化剂的 ______ \(\rm{(}\)填设备名称\(\rm{)}\)作为反应设备，让气体经历如图所示流程而不是直接进入该设备进行反应的原因是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是 ______
A.黄铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧
B.从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中的二氧化硫会与杂质反应
C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率
D.三氧化硫用\(\rm{98.3\%}\)的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率
\(\rm{(5)}\)实验测得\(\rm{SO_{2}}\)反应生成\(\rm{SO_{3}}\)的转化率与温度、压强有关，请根据如表信息，结合工业生产实际，选择最合适的生产条件是 ______ ．

	\(\rm{1}\)个大气压	\(\rm{5}\)个大气压	\(\rm{10}\)个大气压	\(\rm{15}\)个大气压
\(\rm{400℃}\)	\(\rm{0.9961}\)	\(\rm{0.9972}\)	\(\rm{0.9984}\)	\(\rm{0.9988}\)
\(\rm{500℃}\)	\(\rm{0.9675}\)	\(\rm{0.9767}\)	\(\rm{0.9852}\)	\(\rm{0.9894}\)
\(\rm{600℃}\)	\(\rm{0.8520}\)	\(\rm{0.8897}\)	\(\rm{0.9276}\)	\(\rm{0.9468}\)

\(\rm{(6)}\)由吸收塔排出的尾气中\(\rm{SO_{2}}\)的含量超过\(\rm{500umol/L}\)，就要用氨水洗涤烟气脱硫，该反应的化学方程式为 ______ ．
\(\rm{(7)}\)若用浓硫酸吸收\(\rm{SO_{3}}\)可以得到\(\rm{H_{2}SO_{4}⋅SO_{3}.}\)用\(\rm{1000g}\) \(\rm{98\%}\) 的\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)充分吸收\(\rm{SO_{3}}\)后，再进行稀释，可以得到\(\rm{98\%}\) 的硫酸的质量是 ______
A.\(\rm{1.98kg}\) 　　 \(\rm{B.2.00kg}\) 　　　 \(\rm{C.2.22kg}\) 　　 \(\rm{D.2.42kg}\)．

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10．
火山喷发所产生的硫磺可用于生产重要的化工原料硫酸\(\rm{.}\)某企业用如图所示的工艺流程生产硫酸：

请回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装 ______ \(\rm{(}\)填设备名称\(\rm{)}\)；吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是 ______ ；吸收塔不用水而用\(\rm{98.3\%}\)浓硫酸吸收\(\rm{SO_{3}}\)的原因是 ______ ．
\(\rm{(2)}\)硫酸的用途非常广泛，可应用于下列哪些方面 ______ ．
A.橡胶的硫化 \(\rm{B.}\)表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
C.铅蓄电池的生产 \(\rm{D.}\)制备大量硫磺
\(\rm{(3)}\)硫酸的各个生产环节中都有一些废渣、废液、废气产生，需要进行治理\(\rm{.}\)由吸收塔排出的尾气中\(\rm{SO_{2}}\)的含量若超过\(\rm{500}\) \(\rm{μL⋅L^{-1}}\)，就要加以处理处理才能排出\(\rm{.}\)处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫，所得产物可作为肥料\(\rm{.}\)请写出此脱硫过程中可能发生的化学方程式： ______ ．
\(\rm{(4)}\)用含硫量为\(\rm{a\%}\)硫矿制硫酸，若燃烧时损失\(\rm{b\%}\)的硫元素，由\(\rm{SO_{2}}\)制\(\rm{SO_{3}}\)的转化率为\(\rm{c\%.}\)则制取\(\rm{1}\)吨\(\rm{98\%}\)的硫酸需这种硫矿 ______ 吨\(\rm{(}\)用代数式表达\(\rm{)}\)

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