工业制硫酸
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下列6种工业生产：①用海水为原料制取镁，②制硅酸盐水泥，③制普通玻璃，④冶炼生铁，⑤制漂白粉，⑥接触法制硫酸，用石灰石作为一种原料的有 [ ]A．①②③④⑤
B．②③④⑤⑥
C．①②③⑤⑥
D．①②③④⑤⑥ -
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见下图。按此密闭体系中气体的流向，则在A处流出的气体为 
[ ]A．SO2
B．SO3，O2
C．SO2，SO3
D．SO2，O2 -
关于工业制硫酸的说法不正确的是 [ ]A．燃烧硫生成SO3
B．SO3与水反应生成H2SO4
C．SO2氧化成SO3需要使用催化剂
D．主要设备是沸腾炉、接触室、吸收塔 -
（三选一）【化学—化学与技术】
硫酸是一种重要的化工原料，硫酸工业的“三废”处理之一是对尾气处理，其中一种方法便是用天然海水进行尾气脱硫。
（1）硫酸工业生产的主要设备有_______、________和吸收塔。在吸收塔内装有大量磁环的作用是____________，浓硫酸从塔顶喷下，SO3吸收操作采取_________形式（原理）；硫酸工业的尾气主要成分有SO2、O2、N2等。
（2）天然海水主要含有
等离子。
①天然海水pH约为8，原因是海水中________、_________离子水解所致。
②尾气进入吸收塔内，塔顶喷下大量海水，O2能将 H2SO3、HSO3- 、SO32- 等氧化，试写出其中一个反应的方程式： ________________。
③向氧化后的海水中加入天然海水，其目的是中和、稀释氧化后海水中生成的酸，最终排放出的海水中SO42-浓度与进入吸收塔的天然海水相比， SO42-浓度________（填序号）。
A.减少 B.增大 C.不变 D.无法判断 -
（三选一）【化学与技术】
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新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在_________（填编号）的郊区。
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)据测算，接触法制硫酸过程中，若反应热都未被利用，则每生产1t98%的硫酸需消耗3.6×10kJ能量。请通过计算判断，若反应：SO2(g)+O2(g)
SO3(g) △H=-98.3kJ/mol放出的热量能在生产过程中得到充分利用，则每生产1t98%的硫酸只需外界提供（或可向外界输出）____kJ能量。
(3)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___________________。
(4)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4 （由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成），其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化（见下表）。已知CuSO4在低于660℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因是_____________________ -
（三选一）【选修2：化学与技术】
以磷肥厂排出的废渣磷石膏为原料制硫酸，同时生产水泥，制得的硫酸又用于生产磷肥。硫酸、磷肥、水泥联合生产示意图如下
(1)利用磷矿石[Ca5(PO)3F]与硫酸反应可以制得普钙(主要成分为Ca(H2PO4)2·H2O和CaSO4），该反应的化学方程式为________________________。
(2)利用焦炭与石膏在高温下反应，可以制得生产硫酸的炉气，该反应的化学方程式为_____________________。
(3)工业制硫酸过程中的SO2的催化氧化反应在________中进行，实际生产中采用___________的条件。
(4)工业上生产水泥的原料为_______，混凝土是______、_______和________等的混合物，钢筋混凝土属于_______________材料。 -
[三选一选修2：化学与技术]
以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：
(1)沸腾炉中反应的化学方程式为______，该反应中氧化产物是______，在上述流程图E用线段表示出接触室两个出口出来的与制备反应有关的气体成分及去向。
(2)依据工艺流程图判断下列说法错误的是___________。
a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
b．过量空气能提高SO2的转化率
c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
d．从沸腾炉出来的SO2需要净化，其目的是防止催化剂“中毒”
(3)硫酸工业是一种易造成多种形式环境污染的工业，但若处置得当，不仅可防止污染的发生，而且能变废为宝。请你提出一种对尾气进行无害化处理的方案（用方程式表示）________；对矿渣的合理利用方法是_________；对沸腾炉中余热的利用方法是__________________________ .
(4)某工厂用500t含硫48%的黄铁矿制备硫酸，若在沸腾炉中有2%的FeS2损失，在接触室中SO3的产率为96%，则可得到98%的浓硫酸的质量是______________。
a.705.6t b.720 t c.734.7 t d.750 t -
【三选一—选修2：化学与技术】
以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：
（1）写出燃烧黄铁矿的化学方程式______________ 。当有6mol SO2生成时，转移电子______________mol。
（2）进入接触室的气体中含标准状态下1120m3SO2气体，达平衡后放出热量为 4.728×106kJ，此时SO2转化率为96%。该反应的热化学方程式为____________ 。
（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母）______________。
a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎 b．过量空气能提高SO2的转化率 c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率 d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁 e．吸收塔用水作吸收剂 ⑷某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.1000 g样品充分灼烧，生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，再用0.02000 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。
已知：SO2＋2Fe3+＋2H2O=SO42－＋2Fe2+＋4H+
Cr2O72－＋6Fe2+＋14H＋=2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O
则样品中FeS2的质量分数是多少？________（假设杂质不参加反应）
（5）该生产过程中产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是____________。(填字母)
A．NaOH溶液、酚酞试液
B．KMnO4溶液、稀H2SO4
C．碘水、淀粉溶液
D．氨水、酚酞 -
在吸收塔用98.3%的浓硫酸而不是用水吸收SO3的原因是（ ） A．用浓硫酸吸收不形成酸雾，吸收速率快 B．用水吸收生成的酸雾多，影响吸收 C．用水不能吸收SO3 D．用浓硫酸吸收可以得到更浓的硫酸 -
在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明的原因二者都正确的是（ ） A．硫铁矿燃烧前需将矿粒粉碎，这样易于向沸腾炉中投料 B．炉气进入接触室之前需要净化、干燥，因为炉气中的杂质易与SO2反应 C．SO2氧化为SO3时需使用催化剂，这样可提高SO2的转化率 D．接触室的反应温度控制在400～500℃，因为在该温度范围内催化剂的活性较高 -
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（如图）．按此密闭体系中气体的流向，则在A处流出的气体为（ ） A．SO2 B．SO3，O2 C．SO2，SO3 D．SO2，O2 
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下列有关硫酸工业制法的说法中错误的是（ ） A．预热从接触室出来的混合气体，有利于被浓硫酸吸收 B．黄铁矿在加入沸腾炉前需粉碎，其目的是提高原料的利用率 C．SO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以加快其反应速率 D．用98.3%的硫酸吸收SO3，而不用H2O或稀硫酸吸收SO3 -
接触法生产H2SO4的过程中，对废气、废液、废渣和“废热”的处理正确的是（ ）
①尾气用氨水处理 ②污水用石灰乳处理③废渣用来炼铁、制水泥等④将“废热”通过“废热”锅炉产生蒸气发电．A．只有①② B．只有①③④ C．只有①②③ D．全部 -
以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：
（1）将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整4______+11O2
2Fe2O3+8SO2高温 .
（2）接触室中发生反应的化学方程式是______．
（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母）______．
a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎b．过量空气能提高SO2的转化率
c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
（4）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐．SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2．SO2吸收Br2的离子方程式是______．
（5）将0.050mol SO2（g）和0.030mol O2（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应在一定条件下达到平衡，测得c（SO3）=0.040mol/L．则该条件下SO2的平衡转化率为______．
（6）将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4．酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是______． -
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．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫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，以便使三氧化硫吸收完全 -
在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的原因都正确的是（ ） A．硫铁矿燃烧前要粉碎，是因为大块的硫铁矿不能燃烧 B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中的杂质要与SO2反应 C．SO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3吸收完全 D．SO2氧化成SO3时需使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率 -
请根据工业制硫酸的有关知识回答下列问题：
（1）黄铁矿在沸腾炉中反应的化学方程式为______；
（2）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（见图）．按此密闭体系中气体的流向，则在R处流出的气体中除N2外的主要组成为______
（填序号）；
A．SO2
B．SO2、SO3
C．SO2、O2
D．SO2、O2、SO3
（3）接触法制硫酸过程中，反应2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）△H＜0催化剂 . △
则下列有关图象正确的是______（注：T2＞T1、P2＞P1，填序号）；
（4）下图是工业制硫酸尾气的综合利用，气体M回收后可进入接触室循环生产，请根据图示判断X是（填名称）______，写出Y与硫酸反应生成M的化学方程式______． -
下列说法不正确的是（ ） A．硫酸厂生产过程中的污水，含有硫酸等杂质，可用石灰乳中和处理 B．充分利用硫酸厂生产过程中产生的“废热”，可使硫酸厂向外界输出大量的能量 C．硫酸厂靠近原料产地比靠近硫酸消费中心更为有利 D．硫酸厂不应建在人口稠密的居民区和环保要求高的地区 -
在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因两者都是正确的是（ ） A．硫铁矿燃烧前粉碎得越细越好，因为大块的硫铁矿燃烧不完全 B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中SO2会与杂质反应 C．SO2氧化为SO3时需使用Fe做催化剂，这样可以无需加热 D．用98.3%的硫酸吸收SO3，目的是为了防止形成酸雾，以便使SO3吸收完全 -
（1）下表为某温度和压强下，密闭容器中SO2氧化为SO3反应在不同时间各物质的浓度（mol/L）
试画出V（SO3）-t图．时间（min） 0 10 20 30 40 50 60 70 SO2 10 7 5 3.5 2 1 1 1 O2 5 3.5 2.5 1.75 1 0.5 0.5 0.5 SO3 0 3 5 6.5 8 9 9 9 
（2）工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤．压强及温度对SO2转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO2：7%，O2：11%，N2：82%）：
①如何利用表中数据推断SO2的氧化反应的热效应？______．压强/MPa
温度/℃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%
②在400一500℃时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：______．
③工业制硫酸所产生的尾气含有SO2、微量的SO3和酸雾．为了保护环境将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：______．
④能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是______．（填字母）
A．NaOH溶液、酚酞试液
B．KMnO4溶液、稀H2SO4
C．碘水、淀粉溶液
D．氨水、酚酞试液
⑤某温度下，SO2氧化为SO3在10L的密闭容器中进行，开始向容器加入4.0mol SO2和10.0mo1O2，当反应达到平衡时，混合气体为13.0mol，则SO2的转化率为______，该温度反应的平衡常数______．
