6.3 化工生产 同步练习 2022-2023学年高一下学期化学沪科版（2020）必修第二册
一、单选题
1．在接触法产生H2SO4的过程中,对“废气、废水、废渣、废热”的处理正确的是( )
①废气用氨水处理 ②污水用石灰乳处理 ③废渣用来造水泥或炼铁 ④设置“废热”锅炉产生蒸气来供热或发电
A．只有①② B．只有①③④ C．只有①②③ D．全部
2．工业制硫酸，不可能作为原料的是
A．硫黄 B．硫铁矿 C．冶炼烟气 D．大理石
3．工业制硫酸的一步重要反应是SO2在400~600℃下的催化氧化：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述有关说法正确的是
A．使用催化剂可加快反应速率，提高SO3产率
B．其它条件保持不变，温度越高，速率越快，生产效益越好
C．实际生产中选定400～600℃作为操作温度，其原因是在此温度下催化剂的活性最高，SO2能100%转化为SO3
D．增大压强可以提高SO3产率，但高压对动力和设备要求太高，会增加生产成本
4．工业上制硫酸的沸腾炉出来的炉气必须经过净化处理，其正确过程是
A．除尘、干燥 B．干燥、除尘
C．洗涤、除尘 D．过滤、洗涤
5．化学与科技、社会、生产密切结合，下列认识合理合法的是
A．淀粉餐具被认为是最有发展前景的一次性餐具，有利于保护环境
B．养鸭厂在饲料中添加苏丹红制“红心鸭蛋”，可使鸭蛋色泽鲜艳、美观
C．化妆品中添加含铬物质制美白肌肤“SK-II”，可使女性青春永驻
D．用双氧水处理变质肉类，重新加工成食品，减少浪费
6．原子利用率最大的反应类型是
A．化合反应 B．分解反应 C．复分解反应 D．置换反应
7．密闭容器中发生的某化学反应，各物质的分子数目随时间变化情况如图1所示，物质Y和Z的质量随时间变化情况如图2所示。下列说法正确的是
A．该反应前后分子总数保持不变
B．参加反应的X与Y的质量比为2:7
C．该反应的化学方程式可表示为2X+Y=Z
D．若Z的相对分子质量为17，则Y的相对分子质量为28
8．ⅠA族、ⅡA族元素及其化合物应用广泛。铍及其化合物的性质与铝十分相似。工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A．饱和食盐水制备纯碱：NaCl溶液
B．从海水中提取镁：海水
C．工业上制备漂白粉：浓盐酸漂白粉
D．黄铁矿制备硫酸：发烟硫酸
9．工业制硫酸用硫黄作为原料产生的污染较用硫铁矿小，主要方面是
A．废气 B．废渣 C．废水 D．酸雨
10．工业制硫酸的适宜条件不包括
A．矿石粉碎成粉末可加快反应速率
B．原料气进入转化器之前需净化处理
C．SO2转化为SO3时用铁触媒作催化剂
D．用98.3%的浓硫酸吸收SO3
11．在生产硫酸的过程中，常用浓硫酸而不用水吸收SO3是因为
A．SO3易溶于浓H2SO4而不易溶于水
B．用浓硫酸吸收速率虽慢但损失SO3少
C．用水吸收时，易形成酸雾而阻碍SO3再吸收
D．用水吸收时得不到纯净的硫酸
12．下列废物处理方法中正确的是
A．化学实验中产生的二氧化硫废气可用浓硫酸吸收
B．硫酸工业中产生的二氧化硫废气可以直接排入空气
C．用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废渣可用于提取燃料
D．用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废气可用于提取漂白剂
13．工业上生产硫酸时，如果将反应器内的混合气体突然冷却到室温有白色晶体析出，此晶体是
A．二氧化硫 B．三氧化硫 C．硫酸 D．硫磺
14．硫酸工业中，转化器发生催化氧化(2SO2＋O2SO3)的装置如图，下列说法正确的是
A．a处进入的气体中SO2过量 B．沸腾炉中产生的气体直接从a处进入
C．a、b、c三处气体成分相同 D．d处出来的气体只含SO3
二、填空题
15．已知氢氧化钙和碳酸钙在水中存在下列溶解平衡：Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋2OH-(aq)，CaCO3(s) CO (aq)＋Ca2＋(aq)。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等。为了除去有害气体SO2并变废为宝，常常用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气。
(1)写出上述两个反应的化学方程式：
①SO2与CaCO3悬浊液反应___________；
②SO2与Ca(OH)2悬浊液反应___________。
(2)试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由___________。
(3)在英国进行的一项研究结果表明：高烟囱可以有效地降低地表面的SO2浓度。在上世纪的60～70年代的十年间，由发电厂排放的SO2增加了45%，但由于建造高烟囱的结果，地表面SO2浓度却降低了30%之多。请你从全球环境保护的角度，分析这种方法是否可取并简述理由：___________。
16．回答下列有关工业制硫酸的问题：
(1)硫铁矿在煅烧时为什么要粉碎____________？
(2)从沸腾炉中出来的气体为什么要进行净化处理____________？
(3)进入反应器的原料气中为什么空气一般是过量的____________？
(4)在反应器中，理论上要高压，实际工业生产上为什么常压____________？
(5)从吸收塔中放出的尾气中为什么仍然含有二氧化硫____________？
(6)为什么用98.3%的浓硫酸吸收而不用水或稀硫酸吸收SO3____________？
(7)吸收SO3时，浓硫酸为什么要从上向下喷下来____________？
三、实验题
17．某校同学利用焦亚硫酸钠()、锌粉及甲醛(，无色易溶于水的气体)等制取易溶于水的雕白粉［］。
回答下列问题：
(1)甲组同学用图1装置(加热及夹持装置已略)及图示药品制取焦亚硫酸钠(过饱和溶液中：)。
实验步骤如下：
Ⅰ、向装置B中通入足量；
Ⅱ、向装置B中再加入适量固体至溶解，再重复操作Ⅰ：
Ⅲ、室温静置，过滤、干燥得焦亚硫酸钠晶体。
①装置A中制取的化学方程式为___________。
②步骤Ⅱ的目的是___________。
(2)乙组同学利用甲组同学制得的焦亚硫酸钠制取雕白粉。向图2所示装置的三颈烧瓶中加入预冷却的1~2℃蒸馏水、物质的量之比为1∶2.5的焦亚硫酸钠和锌粉(表面有)，并加适量无机酸(作活化剂)控制为3~3.6，维持38~45℃30min。加入甲醛溶液，水浴加热并不断升温，最终保持85~98℃1.5h。
①冷凝管的进水口是___________(填字母)，冷凝管中回流的主要物质是___________。
②加入甲醛前是生成中间体的过程，加入活化剂维持合适的能提高锌的活性和利用率，其原因是___________；若过低也会降低锌的利用率，这是因为___________。
③反应后浆液过滤，滤渣的成分为___________(填化学式)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】①SO2等废气可以用氨水吸收制得化肥硫酸铵等，①正确；
②污水显酸性，可以用石灰乳处理，②正确；
③炉渣和矿灰可作为炼铁的原料，③正确；
④硫酸工业的反应都是放热反应，不但可以自行提供能量，还可以向外界提供能量，以降低成本，④正确；
综上所述，正确的是①②③④，故选D。
2．D
【详解】工业生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等，其中硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料，因此该题中不可能作为原料的是大理石，故答案选D。
3．D
【详解】A．使用催化剂可加快反应速率，但催化剂不能影响平衡的移动，不能提高SO3的产率，A错误；
B．温度超过400~600℃时，催化剂的活性降低；且该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，SO3产率的产率降低，故温度超过400~600℃时，升高温度，生产效益降低，B错误；
C．实际生产中选定400～600℃作为操作温度，其原因是在此温度下催化剂的活性最高；但该反应是可逆反应，SO2的转化率小于100%，C错误；
D．该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，SO3产率升高，但高压对动力和设备要求太高，会增加生产成本，D正确；
故选D。
4．A
【详解】从沸腾炉出来的炉气中通常含有二氧化硫、氧气、氮气、水蒸气以及砷、硒化合物、矿尘等。因为炉气中含有的砷、硒化合物和矿尘会使催化剂中毒，水蒸气对生产设备有不良影响，因此在通入接触室之前气体必须经过除尘、洗涤、干燥等净化处理，干燥在净化过程中一般放在最后，故答案选A。
5．A
【详解】A．淀粉餐具可被降解，不会对环境造成污染，A正确；
B．苏丹红为有害物质，不能添加在食物中，B错误；
C．Cr为重金属元素，会对人体造成伤害，C错误；
D．变质肉类不可被使用，D错误；
故选A。
6．A
【分析】原子利用率最大是反应没有副产物生成，所有的原子均被利用。
【详解】A．化合反应中反应物全部进入产物中，原子利用率最大，A正确；
B．分解反应是一种物质变化成几种物质，没有全部变为目标产物，原子利用率小，B错误；
C．复分解反应中部分原子或原子团进行了重新组合，部分原子未进入目标产物中，原子利用率小，C错误；
D．置换反应所有原子未全部进入目标产物中，原子利用率小，D错误；
故选A。
7．D
【分析】由图1可知反应方程式为：3X+Y=2Z，由图2可知最终完全反应生成m(Z)=17g，初始m(X)=3g；
【详解】A．由分析知反应前后分子个数减小 ，A错误；
B．由图2和分析知参加反应的X与Y的质量分别是3g、14g，比为3:14，B错误；
C．由分析知反应方程式为：3X+Y=2Z，C错误；
D．根据，，由方程式可知，，所以若Z的相对分子质量为17，则Y的相对分子质量为28，D正确；
故选D。
8．D
【详解】A．NH3极易溶于水，CO2微溶于水，饱和食盐水制备纯碱的流程中，先向饱和实验水中通入氨气，使溶液呈碱性，再通入CO2，可以增大CO2的吸收量，故流程为：NaCl溶液，A正确；
B．MgO的熔点比MgCl2高，故工业冶炼镁是电解熔融的MgCl2，故从海水中提取镁的流程为：海水，B错误；
C．工业制取氯气：2NaCl+2H2O=Cl2↑+H2↑+2NaOH ，工业上制备漂白粉：漂白粉， C错误；
D．黄铁矿制备硫酸：发烟硫酸，D正确；
答案选D。
9．B
【详解】用硫铁矿制硫酸，硫铁矿在沸腾炉中焙烧成二氧化硫气体时，会产生大量的固体残渣氧化铁，而用硫黄作为原料，废渣较少，但废气的量没有减少，也会产生废水，故答案选B。
10．C
【详解】A．矿石粉碎成粉末增大了与空气的接触面积，可以加快反应速率，A不合题意；
B．接触室内发生的反应是二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，为了防止催化剂中毒需要原料气进入(接触室)转化器之前需净化处理，B不合题意；
C．SO2转化为SO3时不用铁触媒作催化剂，而是用五氧化二钒作催化剂，铁触媒作合成氨的催化剂，C符合题意；
D．在吸收塔中三氧化硫与水反应生成硫酸，但水直接吸收三氧化硫会形成酸雾，是三氧化硫的吸收率降低，生成实践中用98.3%的浓硫酸吸收SO3，可以防止形成酸雾，是SO3吸收完全，D不合题意；
故答案为：C。
11．C
【详解】吸收塔中SO3如果用水吸收，发生反应：SO3+H2O＝H2SO4，该反应为放热反应，放出的热量易导致酸雾形成，阻隔在三氧化硫和水之间，阻碍水对三氧化硫的吸收；而浓硫酸的沸点高，难以气化，不会形成酸雾，同时三氧化硫易溶于浓硫酸，所以工业上从吸收塔顶部喷洒浓硫酸作吸收液，A、B、D不符合题意，C符合题意。
故答案为C。
12．D
【详解】A．二氧化硫废气是用氨水吸收的，A错误；
B．二氧化硫废气不能直接排入空气，否则既造成空气污染，又浪费了原料，B错误；
C．硫酸工业的废渣的主要成分是氧化铁，是不能燃烧的，C错误；
D．硫酸工业的尾气中含SO2，SO2有漂白性，分离出来后可作漂白剂，D正确；
故选D。
13．B
【详解】反应器内的混合气体有氧气、二氧化硫和三氧化硫，由于三氧化硫的熔点只有16.8℃，所以突然冷却到室温有白色晶体三氧化硫析出。
答案选B。
14．C
【详解】A．为提高SO2的转化率，a处进入的气体应是氧气过量，故A项错误；
B．沸腾炉中出来的炉气，除了含有SO2、O2外还有水蒸气及其他杂质，水蒸气和杂质对设备和下一步进行的反应有害，因此必须进行净化和干燥处理，故B项错误；
C．a、b、c三处气体成分相同为二氧化硫和氧气，故C项正确；
D．d处出来的气体不只含SO3，是平衡状态时的混合气体，故D项错误；
答案选C。
15．(1) CaCO3＋SO2=CaSO3＋CO2 SO2＋Ca(OH)2=CaSO3＋H2O
(2)由于Ca(OH)2的溶解度太小，澄清石灰水吸收SO2的效果不好
(3)不可取，这种方法虽然能减少地表面SO2的浓度，但SO2仍然存在，污染并未消除
【解析】(1)
①SO2是酸性氧化物，与CaCO3悬浊液反应的方程式为CaCO3＋SO2=CaSO3＋CO2；
②SO2是酸性氧化物，与Ca(OH)2悬浊液反应的方程式为SO2＋Ca(OH)2=CaSO3＋H2O；
(2)
由于Ca(OH)2的溶解度太小，澄清石灰水吸收SO2的效果不好，因此用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水吸收；
(3)
由于这种方法虽然能减少地表面SO2的浓度，但SO2仍然存在，污染并未消除，因此是不可取的。
16．(1)增大硫铁矿跟空气的接触面积，燃烧迅速且充分
(2)防止催化剂中毒，并且减少对设备的腐蚀
(3)增大反应物浓度，使平衡向正反应方向移动，提高二氧化硫转化率
(4)二氧化硫转化为三氧化硫的反应，在常压下转化率已经很高了，没有必要再使用高压
(5)二氧化硫的催化氧化是可逆反应，在吸收塔中，三氧化硫被吸收，尾气中剩余二氧化硫
(6)用水或稀硫酸吸收三氧化硫，容易形成酸雾，影响吸收效率，而浓硫酸具有不挥发性，吸收三氧化硫不会形成酸雾
(7)在吸收塔中，三氧化硫从塔的下部通入，浓硫酸从塔顶喷下，两者逆流接触，吸收充分
【解析】(1)
硫铁矿在煅烧时粉碎可增大硫铁矿跟空气的接触面积，燃烧迅速且充分；
(2)
为防止催化剂中毒，并且减少对设备的腐蚀，需要对从沸腾炉中出来的气体进行净化处理；
(3)
为增大反应物浓度，使平衡向正反应方向移动，提高二氧化硫转化率，因此进入反应器的原料气中一般是过量的；
(4)
由于二氧化硫转化为三氧化硫的反应，在常压下转化率已经很高了，没有必要再使用高压，因此在反应器中实际工业生产上采用常压；
(5)
由于二氧化硫的催化氧化是可逆反应，在吸收塔中，三氧化硫被吸收，尾气中剩余二氧化硫，因此从吸收塔中放出的尾气中仍然含有二氧化硫；
(6)
由于用水或稀硫酸吸收三氧化硫，容易形成酸雾，影响吸收效率，而浓硫酸具有不挥发性，吸收三氧化硫不会形成酸雾，因此用98.3%的浓硫酸吸收而不用水或稀硫酸吸收SO3；
(7)
由于在吸收塔中，三氧化硫从塔的下部通入，浓硫酸从塔顶喷下，两者逆流接触，吸收充分，所以吸收SO3时，浓硫酸要从上向下喷下来。
17．(1) (浓) 提高浓度，使其达到过饱和(合理即可，2分)
(2) b 甲醛和水的混合物(和) 活化剂能将锌粉表面的氧化物剥离(合理即可，1分) 锌与酸反应被消耗(合理即可，1分) 和()
【分析】制取焦亚硫酸钠，步骤Ⅰ通入先发生反应：，步骤ⅠⅠ加入发生反应，
（1）
制取反应：(浓)；根据过饱和溶液中：，步骤Ⅱ的目的是提高浓度，使其达到过饱和；
（2）
冷凝管下口进水上口出水，进水口是b；温度保持85~98℃，故冷凝管中回流的主要物质是甲醛和水的混合物；锌粉在反应中作还原剂，由于锌表面有一层氧化膜，可用酸性物质溶解除去，若过低，与酸反应被消耗，锌的利用率降低；制取雕白粉反应为，由起始的配比知，锌过量，滤渣为生成的，及过量的，ZnO。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
