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            • 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\(\rm{)}\)。
            • 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 ______ 。
            • 3.

              Ⅰ\(\rm{.}\)呵护生存环境,共建和谐社会。

              \(\rm{(1)2010}\)年\(\rm{10}\)月世界气候大会在坎昆召开,各国共商大计,控制温室气体的排放,下列属于温室气体的是___________________\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)。

              \(\rm{①SO_{2}}\)        \(\rm{②CO_{2}}\)      \(\rm{③N_{2}}\)

              \(\rm{(2)}\)自行车的部分构件有:\(\rm{①}\)钢圈 \(\rm{②}\)轮胎 \(\rm{③}\)车灯外壳。其中属于合金的是_________;属于有机合成材料的是_________\(\rm{(}\)每空只填一种构件的序号\(\rm{)}\)。

              \(\rm{(3)}\)废旧的钢圈、轮胎应投入如图所示______\(\rm{(}\)填“\(\rm{A}\)”或“\(\rm{B}\)”\(\rm{)}\)标志的垃圾桶中。

              \(\rm{(4)}\)某研究性学习小组探究金属锈蚀的条件,进行如下对照实验:


              【实验现象】数天后铁钉锈蚀情况:\(\rm{A}\)无锈蚀,\(\rm{B}\)无锈蚀,\(\rm{C}\)有锈蚀:

              【实验结论】金属锈蚀的条件是______________、___________________;

              【结论分析】铁钉生锈主要属于___________腐蚀\(\rm{(}\)填“化学”或“电化学”\(\rm{)}\);

              【拓展应用】写出金属防护的一种常用方法____________________________________。

              Ⅱ\(\rm{.}\)硫酸工业、海水的综合利用在国民经济中占有重要地位。 


              \(\rm{①}\)工业上制硫酸通常以_________为原料,经过造气、________、吸收三个主要生产阶段;

              \(\rm{②}\)硫酸生产的尾气中含有少量\(\rm{SO_{2}}\),通常用___________________________来吸收处理;

              \(\rm{③}\)从实验室制取硫酸到化工厂大规模生产硫酸应考虑哪些方面的问题\(\rm{?}\)

              ______________________________________________________________________________

              \(\rm{(2)}\)下图是海水资源综合利用的示意图,据此回答:


              \(\rm{①}\)海水制盐的方法是____________,过程\(\rm{①}\)中主要的操作方法是_______________________

              \(\rm{②}\)海水制盐分离出食盐后的卤水中含有氯化镁,可以从卤水中提取的金属是______过程\(\rm{②}\)电解熔融\(\rm{MgCl_{2}}\)的化学方程式为________________。

            • 4.

              简要回答下列问题。

              \(\rm{(1)}\)工业燃煤常进行脱硫处理,其目的是_______________________________________;

              \(\rm{(2)}\)墨鱼骨粉\(\rm{(}\)主要成分\(\rm{CaCO_{3})}\)作为治疗胃酸\(\rm{(}\)含盐酸\(\rm{)}\)过多的药剂,原因是________________________________________________________。

              \(\rm{(3)}\)倡导低碳生活,共筑生态环境。请你提出一种“低碳生活“的举施:_______________________。

            • 5.
              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.
            • 6.

              磷石膏\(\rm{(}\)主要成分是\(\rm{CaSO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)\(\rm{·2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O)}\)是磷酸及磷肥类工业在生产过程中产生的一种废渣,我国每年排放的磷石膏大约\(\rm{2000}\)万吨以上,开发利用磷石膏,保护资源和环境,符合持续发展的观念。下图所示为对磷石膏进行综合利用的路径之一。

              \(\rm{(1)}\)过程Ⅰ中\(\rm{CaSO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\) \(\rm{·2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\) \(\rm{O}\)脱水反应相关的热化学方程式为:
              \(\rm{CaSO_{4}·2H_{2}O(s)=CaSO_{4}· \dfrac{1}{2} H_{2}O(s)+ \dfrac{3}{2} H_{2}O(g)}\)   \(\rm{ΔH_{1}=+83.2 kJ·mol^{-1}}\)
              \(\rm{CaSO_{4}·2H_{2}O(s)=CaSO_{4}(s)+2H_{2}O(l)}\)    \(\rm{ΔH_{2}=+26 kJ·mol^{-1}}\)
              \(\rm{H_{2}O(g)=H_{2}O(l)}\)    \(\rm{ΔH_{3}=-44 kJ·mol^{-1}}\)

              则反应\(\rm{CaSO_{4}· \dfrac{1}{2} H_{2}O(s)=CaSO_{4}(s)+ \dfrac{1}{2} H_{2}O(g)}\)的\(\rm{ΔH_{4}=}\)_____\(\rm{kJ·mol^{-1}}\)。

              \(\rm{(2)}\)过程Ⅱ用合适的还原剂可以将\(\rm{CaSO_{4}}\)还原,所得\(\rm{SO_{2}}\)可用于工业生产硫酸。

              \(\rm{① CO}\)作还原剂,改变反应温度可得到不同的产物。不同温度下所得固体成分的物质的量如图\(\rm{1}\)所示。在低于\(\rm{800 ℃}\)时还原产物为_____;\(\rm{1200 ℃}\)时主要发生的反应的化学方程式为_____。

              \(\rm{②}\) 高硫煤作还原剂,焙烧\(\rm{2.5}\)小时,测不同温度下硫酸钙的转化率,如右图\(\rm{2}\)所示。\(\rm{CaCl_{2}}\)的作用是_____;当温度高于\(\rm{1200 ℃}\)时,无论有无\(\rm{CaCl_{2}}\),\(\rm{CaSO_{4}}\)的转化率趋于相同,其原因是_____。

              \(\rm{③}\)以\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)为原料,工业生产硫酸的化学方程式是_____。

              \(\rm{(3)}\)过程\(\rm{III}\)将\(\rm{CaSO_{4}}\)投入\(\rm{(NH_{4})_{2}CO_{3}}\)溶液中,发生反应的离子方程式是_____。

            • 7.
              图\(\rm{1}\)是硫元素在自然界的循环情况.

              \(\rm{(1)}\)有关叙述中不正确的是 ______ \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)
              \(\rm{a.}\)自然界不存在游离态的硫
              \(\rm{b.}\)部分硫元素由地壳到大气的过程发生了氧化反应
              \(\rm{c.}\)图\(\rm{1}\)显示大气中的二氧化硫最终回到海洋并很快和其它矿物形成煤和石油
              \(\rm{d.}\)葡萄酒中含有二氧化硫可防止葡萄酒被氧化
              \(\rm{(2)}\)硫铁矿\(\rm{(FeS_{2})}\)燃烧产生的\(\rm{SO_{2}}\)通过下列碘循环工艺过程既能制\(\rm{H_{2}SO_{4}}\),又能制\(\rm{H_{2}}\)而获得清洁能源.
              \(\rm{①}\)该循环工艺过程的总反应方程式为 ______ .
              \(\rm{②FeS_{2}}\)可和盐酸发生复分解反应生成一种不稳定的液态化合物,该化合物的电子式 ______
              \(\rm{③}\)用化学平衡移动的原理分析,在\(\rm{HI}\)分解反应中使用膜反应器分离出\(\rm{H_{2}}\)的目的是 ______ .
              \(\rm{④}\)已知下列三个反应:
              \(\rm{a}\) \(\rm{Cl(g)+H(g)═HCl(g)\triangle H_{1}b}\) \(\rm{Br(g)+H(g)═HBr(g)\triangle H_{2}c}\)   \(\rm{I(g)+H(g)═HI(g)\triangle H_{3}}\)
              则\(\rm{\triangle H_{1}}\)、\(\rm{\triangle H_{2}}\)、\(\rm{\triangle H_{3}}\)由大到小的顺序为 ______ ,用原子结构解释原因 ______ .
              \(\rm{(3)}\)工业制硫酸时,利用催化氧化反应将\(\rm{SO_{2}}\)转化为\(\rm{SO_{3}}\)是一个关键步骤.
              表是不同压强、温度时\(\rm{SO_{2}}\)的转化率情况.

              压强
              温度\(\rm{℃}\)
              \(\rm{0.2Mpa}\) \(\rm{1.0Mp}\) \(\rm{10Mpa}\)
              \(\rm{400}\) \(\rm{97.2\%}\) \(\rm{99.5\%}\) \(\rm{99.7\%}\)
              \(\rm{500}\) \(\rm{91.5\%}\) \(\rm{96.9\%}\) \(\rm{97.8\%}\)
              \(\rm{600}\) \(\rm{72.6\%}\) \(\rm{85.8\%}\) \(\rm{89.5\%}\)
              工业中\(\rm{SO_{2}}\)转化为\(\rm{SO_{3}}\)通常采用\(\rm{400℃~500℃}\)、压强\(\rm{1.0MPa}\),而不选择更高的\(\rm{10MPa.}\)其原因是 ______ .
              \(\rm{(4)}\)下列事实能说明\(\rm{H_{2}SO_{3}}\)的酸性强于\(\rm{H_{2}CO_{3}}\)的是 ______
              \(\rm{a.}\)饱和\(\rm{H_{2}SO_{3}}\)溶液的\(\rm{pH}\)小于饱和\(\rm{H_{2}CO_{3}}\)溶液的\(\rm{pH}\).
              \(\rm{b.}\)同温下,等浓度的\(\rm{NaHSO_{3}}\)和\(\rm{NaHCO_{3}}\)溶液,后者的\(\rm{pH}\)值大.
              \(\rm{c.H_{2}SO_{3}}\)能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而\(\rm{H_{2}CO_{3}}\)不能.
              \(\rm{d.}\)将过量\(\rm{SO_{2}}\)气体通入\(\rm{NaHCO_{3}}\)溶液中,逸出的气体能使澄清石灰水变浑浊.
            • 8. 硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位.
              (1)工业制硫酸时所用硫铁矿的主要成分为FeS2,其中硫元素的化合物为 ______
              (2)硫酸的最大消费渠道是化肥工业,用硫酸制造的常见化肥有 ______ (任写一种).
              (3)硫酸生产中,根据化学平衡原理来确定的条件或措施有 ______ (填写序号).
              A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎        B.使用V2O5作催化剂
              C.转化器中使用适宜的温度          D.净化后的炉气中要有过量的空气
              E.催化氧化在常压下进行            F.吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3
              (4)在硫酸工业中,通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫:
              2SO2(g)+O2(g)⇌催化剂2SO3(g)△H=-98.3kJ•mol-1
              在实际工业生产中,常采用“二转二吸法”,即将第一次转化生成的SO2分离后,将未转化的SO2进行二次转化,假若两次SO2的转化率均为95%,则最终SO2的转化率为 ______
              (5)硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备(沸腾炉、转化器、吸收塔)).
              ①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”.请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的.
              ______
              ②工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染、废物利用的目的.用化学方程式表示其反应原理.(只写出2个方程式即可) ______ ______
              (6)实验室可利用硫酸厂炉渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4•7H2O),聚铁的化学式为[Fe2(OH)n(SO43-0.5n]m,制备过程如图所示,下列说法正确的是 ______

              A.炉渣中FeS与硫酸和氧气的反应的离子方程式为:4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S↓+6H2O
              B.气体M的成分是SO2,通入双氧水得到硫酸,可循环使用
              C.向溶液X中加入过量铁粉,充分反应后过滤得到溶液Y,再将溶液Y蒸发结晶即可得到绿矾
              D.溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,若其pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏大.
            • 9. 硫酸工业生产中接触室内发生的反应方程式为                                      

              在实际生产中,操作温度选定\(\rm{400—500℃}\)、压强通常采用常压的原因分别是                                                                                                

            • 10. 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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