（15分）工业上常产生大量的废气、废水、废渣、废热，如果处理不好，随意排放，会造成污染，而如果科学回收，可变废为宝。（1）一座大型硫酸厂同时又是一座能源工厂， - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

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（15分）工业上常产生大量的废气、废水、废渣、废热，如果处理不好，随意排放，会造成污染，而如果科学回收，可变废为宝。

（1）一座大型硫酸厂同时又是一座能源工厂，硫酸厂生产过程中的余热若能充分回收利用，不仅不需要外界供应能源，而且还可以向外界输出大量的热能。硫酸厂产生余热的主要设备有________。
（2）硫酸厂产生的大量烧渣(硫铁矿煅烧后的灰渣)的用途是________(写一种即可)；写出电解精炼铜阳极泥的一种用途________。
（3）工业制硫酸的尾气中含有的少量SO₂，可先用氨水吸收，再用稀硫酸处理。
①该反应的化学方程式为_________； ②这样处理的优点是____________________。
（4）干熄焦技术是将炼焦炉推出的约1 000℃的赤热焦炭，在熄焦室中被其逆流的冷惰性气体(主要成分是氮气，温度在170～190℃)熄灭，被加热到700～800℃的惰性气体经除尘后进入余热锅炉，产生的过热蒸气送往汽轮发电机发电。干熄1 t焦炭可产生500 kg过热蒸气，可折合成46 kg标准煤。举出两例采用逆流原理的化工设备或化学仪器________、________。
（5）下图表示石灰-石膏法吸收SO₂的工艺流程，写出反应的化学方程式。

答案

（1）沸腾炉和接触室（2）作高炉炼铁的原料(或回收有色金属、提取金银、制砖等都可)　
回收贵金属金、银等
（3）①SO₂＋NH₃·H₂O=NH₄HSO₃、2NH₄HSO₃＋H₂SO₄= (NH₄)₂SO₄＋2H₂O＋2SO₂↑
[或SO₂＋2NH₃·H₂O===(NH₄)₂SO₃＋H₂O，(NH₄)₂SO₃＋H₂SO₄===(NH₄)₂SO₄＋H₂O＋SO₂↑]
②生成的SO₂可用作制硫酸的原料，硫酸铵可作化肥
（4）热交换器　冷凝管(或工业制硫酸中的吸收塔)
（5）SO₂+Ca(OH)₂==CaSO₃↓+H₂O ，2CaSO₃+O₂+4H₂O==2CaSO₄·2H₂O。

解析

试题分析：（1）在沸腾炉中进行硫铁矿的煅烧，产生大量的热量；在接触室中进行SO₂的催化氧化，该反应液是放热反应，所以硫酸厂产生余热的主要设备有沸腾炉和接触室；（2）（2）硫酸厂产生的大量烧渣(硫铁矿煅烧后的灰渣)含有Fe元素，可以作高炉炼铁的原料、制砖、或回收有色金属等。在电解精炼铜时，以粗铜为阳极，Cu及比Cu活泼的计算杂质变为离子进入溶液，而活动性比Cu弱的如Ag、Au就沉积在阳极的底部，俗称阳极泥，可以用来回收贵金属金、银等。（3） ①工业制硫酸的尾气中含有的少量SO₂，可先用氨水吸收，该反应的化学方程式为SO₂＋NH₃·H₂O=NH₄HSO₃、SO₂＋2NH₃·H₂O===(NH₄)₂SO₃＋H₂O；然后再用稀硫酸处理，该反应的化学方程式为2NH₄HSO₃＋H₂SO₄= (NH₄)₂SO₄＋2H₂O＋2SO₂↑，(NH₄)₂SO₃＋H₂SO₄===(NH₄)₂SO₄＋H₂O＋SO₂↑。②这样处理的优点是生成的SO₂可用作制硫酸的原料，硫酸铵可作化肥，达到既整理的污染，也生产了有价值的产品。（4）采用逆流原理的化工设备工业制取硫酸的热交换器(或工业制硫酸中的吸收塔)或化学仪器冷凝管。（5）如图表示石灰-石膏法吸收SO₂的工艺流程，反应的化学方程式是：SO₂+Ca(OH)₂==CaSO₃↓+H₂O ，2CaSO₃+O₂+4H₂O==2CaSO₄·2H₂O。₂的工艺流程及粗铜精炼的废物的综合利用的知识。

核心考点

试题【（15分）工业上常产生大量的废气、废水、废渣、废热，如果处理不好，随意排放，会造成污染，而如果科学回收，可变废为宝。（1）一座大型硫酸厂同时又是一座能源工厂，】；主要考察你对绿色化学等知识点的理解。[详细]

举一反三

（15分）【化学——选修2：化学与技术】
（一）硫酸厂常用煅烧黄铁矿(FeS₂)来制取硫酸。
　（1）煅烧黄铁矿的主要化学方程式为　　　　　　　　　　　。
　（2）SO₂和O₂的反应为　2SO₂（g）＋O₂（g）

2SO₃（g），该反应在体积不变的密闭容器中进行，则下列         （填序号）可作为反应达到平衡的判断依据。
A．v_正(SO₂)=v_正(SO₃)
B．各组分的体积分数不再变化
C．反应体系的温度不再变化
D．混合气体的平均相对分子质量不再变化
E．混合气体的密度不再变化
　（3）热交换器是实现冷热交换的装置，化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的。试分析气、液热交换时通常使用的仪器是________________________。（写名称）
　（4）硫酸工业所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含量的试剂是___________________。（填序号）
A.NaOH溶液、酚酞试液              B.KMnO₄溶液、稀硫酸
C. 氨水、酚酞试液                   D.碘水、淀粉溶液
（二）实验室常用硫酸厂的烧渣(主要成分是Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂)来制备绿矾（FeSO₄·7H₂O）。
其中测定绿矾产品中FeSO₄·7H₂O含量的实验步骤为：
a．称取5.2 g产品，溶解，配成250 mL溶液
b．量取25.00 ml待测液于锥形瓶中
c．用硫酸酸化的0. 01 mol/LKMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积35.00 mL。
据此，请分析：
（1）滴定时反应的离子方程式为（完成并配平离子反应方程式）。

（2）滴定达到终点的标志是。
（3）产品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为。

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（12分）【化学——化学与技术】
合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要意义，下图是工业合成氨的简要流程示意图。

（1）合成氨的原料气往往混有CO₂等杂质，在进入合成塔之前需净化，其原因是_______ 。
（2）工业上合成氨选择的适宜条件是：以铁为主的催化剂、_______、________。
（3）沿X路线进入合成塔的物质是_______，这样设计的意义是________。
（4）目前工业制硝酸所采用的主要方法是_______法。

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【化学-选修2化学与技术】（15分）
如图是现今常规生产发烟硫酸和硫酸的流程图：

（1）在④处二氧化硫被氧化成三氧化硫，④的设备名称是   ．该处发生反应的方程式为                                   ．为提高三氧化硫的产率，该处应采用   （填“等温过程”或“绝热过程”）为宜．
（2）在⑦处进行二次催化处理的原因是                               ．
（3）⑤处气体混合物主要是氮气和三氧化硫．此时气体经过⑥后不立即进入⑦是因为：                                     ．
（4）20％的发烟硫酸（SO₃的质量分数为20％）1吨需加水   吨（保留2位有效数字）才能配制成98％的成品硫酸．
（5）在②处发生1500℃的“不完全燃烧”，即先混入少量干燥空气，然后在③处于700℃下再继续燃烧．试简述这种燃烧方式对环境保护是有利的原因                                                    ．

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（15分）【化学——化学与技术】
（1）火山喷发所产生的硫黄可用于生产重要的化工原料硫酸。某企业用如图所示的工艺流程生产硫酸。

请回答下列问题：
①为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装______________(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是__________________________。
②为使硫黄充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%。为提高SO₂转化率，经流量计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2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为________。假设接触室中SO₂的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为________。(空气中氧气的体积分数按0.2计)，该尾气的处理方法是____________________________________________。
③与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是________。
A．耗氧量减少        B．二氧化硫的转化率提高
C．产生的废气减少    D．不需要使用催化剂
（2）硫酸的用途非常广泛，可应用于下列哪些方面________(可多选)。
A．橡胶的硫化        B．表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
C．铅蓄电池的生产    D．过磷酸钙的制备
（3）矿物燃料的燃烧是产生大气中SO₂的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO₂的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式__________________________________________、______________________________、___________________________________________。

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