2019高中化學(xué) 第一單元 走進(jìn)化學(xué)工業(yè) 1.1 化工生產(chǎn)過(guò)程中的基本問(wèn)題課時(shí)演練 新人教版選修2.docx

《2019高中化學(xué) 第一單元 走進(jìn)化學(xué)工業(yè) 1.1 化工生產(chǎn)過(guò)程中的基本問(wèn)題課時(shí)演練 新人教版選修2.docx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019高中化學(xué) 第一單元 走進(jìn)化學(xué)工業(yè) 1.1 化工生產(chǎn)過(guò)程中的基本問(wèn)題課時(shí)演練 新人教版選修2.docx（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1.1 化工生產(chǎn)過(guò)程中的基本問(wèn)題 課時(shí)演練促提升 A組 　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.國(guó)際上提出的“綠色化學(xué)”是指化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中(　　) A.對(duì)廢水、廢氣、廢渣進(jìn)行嚴(yán)格處理 B.少用或不用有害物質(zhì)以及少排放或不排放有害物質(zhì) C.不使用任何化學(xué)物質(zhì) D.在化工廠種草、種樹(shù),使其成為花園式工廠 解析:“綠色化學(xué)”是指在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中少用或不用有害物質(zhì)以及少排放或不排放有害物質(zhì)。 答案:B 2.關(guān)于對(duì)SO2混合氣體凈化的目的敘述正確的是(　　) ①除塵(除去礦塵)防止催化劑中毒?、谙礈?除去砷、硒等的化合物)防止催化劑中毒?、鄹稍?除去水蒸氣)防止催化劑中毒?、芨稍?除去水蒸氣)防止對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)產(chǎn)生不良影響 A.①②③④ B.①②③ C.①② D.①②④ 解析:除去水蒸氣的目的不是防止催化劑中毒,而是防止其對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)產(chǎn)生不良影響。 答案:D 3.接觸法制硫酸的接觸室里有一個(gè)熱交換器,有關(guān)它的下列說(shuō)法正確的是(　　) A.其主要作用是給催化劑加熱 B.其作用是把生成的熱量傳遞給需要預(yù)熱的混合氣體,并將反應(yīng)后生成的氣體冷卻 C.為了充分利用余熱,使冷水經(jīng)過(guò)熱交換器,從而得到熱水 D.進(jìn)行熱量傳遞時(shí),冷、熱氣體流向相同 解析:接觸室中的熱交換器是在每?jī)蓪哟呋瘎┑闹虚g,因此起不到給催化劑加熱的作用,熱交換器管內(nèi)和管外流動(dòng)的均是氣體,且采用的是逆流(即氣體流向相反)形式。 答案:B 4.下列廢物處理方法中正確的是(　　) A.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化硫廢氣可用濃硫酸吸收 B.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化氮廢氣可用水吸收 C.用黃鐵礦做原料生產(chǎn)硫酸的過(guò)程中,產(chǎn)生的廢渣可用于提取燃料 D.用黃鐵礦做原料生產(chǎn)硫酸的過(guò)程中,產(chǎn)生的廢氣可用于提取漂白劑 解析:二氧化硫在濃硫酸中的溶解度非常小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;二氧化氮一般用燒堿溶液吸收,發(fā)生的反應(yīng)為2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O,B項(xiàng)錯(cuò)誤;黃鐵礦本來(lái)就是無(wú)機(jī)礦物質(zhì),又經(jīng)過(guò)高溫煅燒,廢渣的主要成分是氧化鐵、二氧化硅、氧化鋁等,從中提取燃料是不現(xiàn)實(shí)的,C項(xiàng)錯(cuò)誤;硫酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣含有較高濃度的二氧化硫氣體,二氧化硫可用做漂白劑,D項(xiàng)正確。 答案:D 5.關(guān)于反應(yīng)2SO2+O22SO3,在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài),再加入一定量的18O2,則建立新平衡時(shí),含有18O的物質(zhì)是(假定原平衡體系的物質(zhì)中不含18O)(　　) ①二氧化硫?、谘鯕狻、廴趸? A.①② B.②③ C.①②③ D.①③ 解析:因?yàn)樵摲磻?yīng)為可逆反應(yīng),故達(dá)到平衡時(shí)三種物質(zhì)中均含有18O。 答案:C 6.接觸法生產(chǎn)硫酸的過(guò)程中,對(duì)廢氣、廢水、廢渣、廢熱的處理正確的是(　　) ①尾氣用氨水處理?、谖鬯檬胰樘幚怼、蹚U渣用來(lái)造水泥、煉鐵?、茉O(shè)置廢熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽、供熱或發(fā)電 A.①② B.①③④ C.①②③ D.①②③④ 解析:硫酸廠尾氣中含有SO2,可用氨水吸收處理;硫酸廠廢水中含有硫酸可用石灰乳中和;硫酸廠廢渣中含有SiO2、Fe2O3等,可用于制造水泥、煉鐵;由于硫酸生產(chǎn)過(guò)程中三個(gè)化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng),可以充分利用這些反應(yīng)放出的熱能來(lái)降低生產(chǎn)成本。 答案:D 7.把1.0 g含脈石(SiO2)的黃鐵礦樣品在氧氣流中灼燒,反應(yīng)完全后得0.78 g殘?jiān)?則此黃鐵礦的純度是(　　) A.33% B.66% C.78% D.88% 解析:設(shè)樣品中黃鐵礦的質(zhì)量為x。 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2　Δm 480 320 160 x (1-0.78)g x=480(1-0.78)g160=0.66g 故其純度為:0.66g1.0g100%=66%。 答案:B 8.以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下: (1)將燃燒黃鐵礦的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整。 4　　　+11O22Fe2O3+8SO2 (2)接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　　。 (3)依據(jù)工藝流程圖判斷下列說(shuō)法正確的是　　　(選填序號(hào)字母)。 A.為使黃鐵礦充分燃燒,需將其粉碎 B.過(guò)量空氣能提高SO2的轉(zhuǎn)化率 C.使用催化劑能提高SO2的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率 D.沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵 (4)每160 g SO3氣體與H2O化合放出260.6 kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 　。 解析:(1)根據(jù)元素守恒可知答案為FeS2。 (2)接觸室發(fā)生SO2的催化氧化反應(yīng)。 (3)A項(xiàng)增大了反應(yīng)物的接觸面積,加大了反應(yīng)速率,使原料充分燃燒;B項(xiàng)過(guò)量空氣使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),提高了SO2的轉(zhuǎn)化率;C項(xiàng)催化劑可加大反應(yīng)速率,但不影響化學(xué)平衡;D項(xiàng)礦渣中含有Fe2O3,可用于煉鐵。 (4)1molSO3氣體與H2O化合放出的熱量為260.680160kJ=130.3kJ,從而可寫出熱化學(xué)方程式。 答案:(1)FeS2 (2)2SO2+O22SO3 (3)ABD (4)SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)　ΔH=-130.3 kJmol-1 B組 1.城市環(huán)境污染是當(dāng)前突出的環(huán)境問(wèn)題之一。如圖A所示,X河流經(jīng)某工業(yè)城市Y,其中a處在上游,附近有豐富的黃鐵礦資源;d處在下游,附近有多個(gè)企業(yè)以硫酸為原料。根據(jù)某月Y市環(huán)保局監(jiān)測(cè)站對(duì)X河水水質(zhì)監(jiān)測(cè)的結(jié)果,繪制成簡(jiǎn)圖如圖B所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.造成X河污染的主要污染源最可能分布在bc段 B.生活污水、固體廢棄物等可能是造成X河污染的污染源 C.d處污染程度減小,可能是某些污染物的離子間發(fā)生反應(yīng)生成沉淀所致 D.該城市建設(shè)硫酸廠時(shí),綜合考慮諸多因素選址在b處最合理 解析:由于bc段污染程度呈上升趨勢(shì),則bc段是產(chǎn)生污染的地區(qū),cd段逐漸下降,說(shuō)明污染的物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),以氣體或沉淀的形式析出,河水水質(zhì)變?yōu)樵紶顟B(tài)。由于b處是市區(qū)用水的上游,則硫酸廠應(yīng)選在河水的下游。 答案:D 2.硫酸制造業(yè)中采取以下幾種措施:①改進(jìn)煅燒硫鐵礦的技術(shù);②氧化二氧化硫時(shí)使用催化劑;③在氧化二氧化硫的設(shè)備中安裝熱交換器;④將二氧化硫進(jìn)行多次循環(huán)氧化;⑤回收利用尾氣中的二氧化硫。其中能減少酸雨產(chǎn)生的措施是(　　) A.①②④⑤ B.②③④⑤ C.①②③④⑤ D.④⑤ 解析:改進(jìn)煅燒硫鐵礦的技術(shù)、氧化二氧化硫時(shí)使用催化劑和在氧化二氧化硫的設(shè)備中安裝熱交換器,都不涉及減少二氧化硫排放的問(wèn)題。 答案:D 3.含硫48%的黃鐵礦煅燒時(shí)FeS2損失2%,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A.該黃鐵礦含F(xiàn)eS2也是48% B.硫損失也是2% C.鐵損失也是2% D.該黃鐵礦含F(xiàn)eS290% 解析:該黃鐵礦含F(xiàn)eS2為1206448%=90%,D項(xiàng)正確,A項(xiàng)錯(cuò)誤;煅燒時(shí)FeS2損失2%,則其中的鐵和硫也都損失2%。 答案:A 4.有關(guān)硫酸工業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的說(shuō)法中,正確的是(　　) A.甲地有豐富的硫鐵礦資源,水源、能源充足,交通便利,是風(fēng)景秀麗的旅游勝地,雖然當(dāng)?shù)厥褂昧蛩岬墓I(yè)不多,但為提高當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)效益宜建硫酸廠 B.為減少SO2對(duì)空氣的污染,可以建筑高煙囪,使含SO2的尾氣在高空擴(kuò)散稀釋,保證地面達(dá)到安全濃度 C.硫酸生產(chǎn)過(guò)程排放的污染物主要是含SO2的尾氣、固體殘?jiān)?、廢酸和廢水等 D.選擇硫酸廠廠址時(shí),當(dāng)經(jīng)濟(jì)利益與環(huán)保問(wèn)題有沖突時(shí),為提高人們的物質(zhì)生活水平,應(yīng)先考慮經(jīng)濟(jì)利益的問(wèn)題 解析:硫酸廠是污染性的企業(yè),不應(yīng)建在風(fēng)景區(qū);當(dāng)?shù)厥褂昧蛩岬墓I(yè)不多,也不宜建硫酸廠,因?yàn)榱蛩岬倪h(yuǎn)程運(yùn)輸成本高,危險(xiǎn)性大,A錯(cuò)誤;將SO2排放到高空,SO2的總量不會(huì)減少,且SO2會(huì)形成酸雨危害環(huán)境,B錯(cuò)誤;選擇硫酸廠廠址在考慮經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí),必須考慮環(huán)保問(wèn)題,也就是要提高綜合經(jīng)濟(jì)效益,D錯(cuò)誤。 答案:C 5.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為模擬工業(yè)制造硫酸的生產(chǎn)過(guò)程,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置,請(qǐng)根據(jù)圖示回答問(wèn)題。 (1)裝置A用來(lái)制取氧氣,寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　。 (2)燃燒爐內(nèi)放一定量黃鐵礦粉末,在高溫條件下和A裝置制出的氧氣充分反應(yīng),其化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　;現(xiàn)有含F(xiàn)eS2 60%的黃鐵礦100 t,如果在煅燒過(guò)程中,S損失了18%,則可生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸　　　噸。 (3)C裝置為凈化裝置,若無(wú)該裝置,將混合氣體直接通入D裝置,除對(duì)裝置有腐蝕外,還會(huì)造成的后果是　　　　　　　　　　　。 (4)工業(yè)上利用2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng)制備SO3,下表是在一定條件下測(cè)定的SO2的轉(zhuǎn)化率,根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù),請(qǐng)選擇工業(yè)利用該反應(yīng)制備SO3的溫度與壓強(qiáng)　　　　　　　。 轉(zhuǎn)化率/%　　壓強(qiáng)/MPa 溫度/℃　　　　　 0.1 0.5 1 10 400 99.2 99.6 99.7 99.9 500 93.5 96.9 97.8 99.3 600 73.7 85.8 89.5 96.4 (5)為檢驗(yàn)從接觸室出來(lái)的氣體成分,甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn): ①A中盛放的試劑是　　　。 ②B中盛放98.3%的硫酸的作用是　　　　　　　　　　　,乙同學(xué)提出可用飽和NaHSO3溶液代替98.3%的硫酸,請(qǐng)你判斷乙同學(xué)的方案　　　(填“可行”或“不可行”),說(shuō)明理由　　　　　　　　　。 ③C中盛放的試劑是　　　,其作用是　　　　　　　　　　　。 解析:(1)根據(jù)圖示裝置確定是實(shí)驗(yàn)室不加熱快速制氧氣,所以可以用雙氧水與二氧化錳或過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)制備。(2)燃燒爐中黃鐵礦與氧氣的反應(yīng)為4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,設(shè)可生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸質(zhì)量為x,FeS2的質(zhì)量為100t60%,FeS2中所含硫元素的質(zhì)量為100t60%64120。 根據(jù)硫元素守恒得:S~SO2~SO3~H2SO4 32 98 　100t60%64120(1-18%) x98% 解得x=82t。 (3)砷、硒雜質(zhì)會(huì)使催化劑中毒。(4)分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),在常壓,400~500℃時(shí)轉(zhuǎn)化率已經(jīng)比較高了。(5)關(guān)鍵是要明確從接觸室引出的氣體成分主要是考慮SO3、SO2和O2,結(jié)合各種氣體成分的性質(zhì)進(jìn)行分析解答。 答案:(1)2H2O22H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ (2)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2　82 (3)催化劑中毒 (4)400~500 ℃;常壓 (5)①BaCl2溶液　②除SO3　不可行　SO3與NaHSO3反應(yīng)生成SO2,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾 ③酸性KMnO4溶液或溴水　檢驗(yàn)并吸收SO2 6.下圖裝置可以進(jìn)行測(cè)定SO2轉(zhuǎn)化成SO3轉(zhuǎn)化率的實(shí)驗(yàn)。已知SO3的熔點(diǎn)是16.8 ℃,沸點(diǎn)是44.8 ℃。已知發(fā)生裝置中所涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3(s)+H2SO4(85%)Na2SO4+H2O+SO2↑ (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要,應(yīng)該在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處連接合適的裝置。請(qǐng)從下圖A~E裝置中選擇最適合裝置并將其序號(hào)填入下面的空格中。 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處連接的裝置分別是　　　　、　　　　、　　　　。 (2)實(shí)驗(yàn)時(shí),濃硫酸順利地滴入燒瓶中,甲儀器所起作用的原理是　。 (3)從乙處均勻通入O2,為使SO2有較高的轉(zhuǎn)化率,實(shí)驗(yàn)時(shí),在加熱與滴加濃硫酸過(guò)程中應(yīng)采取的操作是 　。 (4)用大火加熱燒瓶時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率會(huì)　　　　(填“增大”“不變”或“降低”)。 (5)用a mol Na2SO3粉末與足量濃硫酸進(jìn)行此實(shí)驗(yàn),當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí),繼續(xù)通入O2一段時(shí)間后,稱得Ⅲ裝置質(zhì)量增加b g,則本實(shí)驗(yàn)中SO2的轉(zhuǎn)化率為　　　　。 解析:明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定SO2的轉(zhuǎn)化率。 反應(yīng)原理:2SO2+O22SO3 可測(cè)量催化反應(yīng)后剩余SO2的質(zhì)量。 (1)選擇實(shí)驗(yàn)儀器、藥品:經(jīng)發(fā)生器出來(lái)的氣體是O2、SO2及少量水蒸氣,首先應(yīng)干燥,Ⅰ處應(yīng)為裝置B;反應(yīng)后氣體成分為O2、SO2、SO3,從提供選擇的裝置來(lái)看,可用NaOH溶液吸收SO2來(lái)測(cè)量SO2的質(zhì)量,但有SO3干擾,應(yīng)先除去SO3,考慮到SO3很容易液化,故在Ⅱ處選裝置A,Ⅲ處選裝置E。 (4)用大火加熱燒瓶時(shí),產(chǎn)生SO2的速率太快,來(lái)不及轉(zhuǎn)化,故轉(zhuǎn)化率會(huì)降低。 (5)由Na2SO3→SO2可知產(chǎn)生的SO2也為amol,64agSO2的轉(zhuǎn)化率為64a-b64a100%。 答案:(1)B　A　E (2)維持燒瓶與分液漏斗內(nèi)的壓強(qiáng)相等 (3)先加熱V2O5,然后緩慢滴加濃硫酸 (4)降低 (5)64a-b64a100%