2019-2020年高三化學(xué) 知識點(diǎn)精析精練 接觸法制硫酸.doc

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2019-2020年高三化學(xué) 知識點(diǎn)精析精練 接觸法制硫酸 知識歸納 接觸法制硫酸的反應(yīng)原理及生產(chǎn)過程可歸納為：三種原料：黃鐵礦(或硫)、空氣、98．3％的三個階段：造氣、接觸氧化、三氧化硫的吸收 三套設(shè)備：沸騰爐、接觸室(含熱交換器)、吸收塔幾個措施：粉碎礦石、過量空氣，熱交換，催化轉(zhuǎn)化，逆流、循環(huán)、濃酸吸收爐氣雜質(zhì)：礦塵、砷、硒等的化合物，水蒸氣幾種危害：催化劑中毒，腐蝕設(shè)備，影響生產(chǎn)三步凈化：除塵、洗滌、干燥 學(xué)法建議 學(xué)習(xí)化工知識的基本思路是：化學(xué)反應(yīng)原理是化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)，生產(chǎn)過程是為實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)服務(wù)，設(shè)備是為完成生產(chǎn)過程服務(wù)。 因此，本節(jié)應(yīng)以接觸法制硫酸的化學(xué)反應(yīng)原理為主線，討論制硫酸的反應(yīng)原料、生產(chǎn)流程和典型設(shè)備。應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論，結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)，考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益，選擇SO2接觸氧化成SO3的適宜條件。(常壓，400℃～500℃，過量的O2) 潛能開發(fā) [例1]用濃硫酸吸收SO3可得到H2SO41.5SO3，若用1 kg 98％的H2SO4充分吸收SO3后再進(jìn)行稀釋，可得98％的H2SO4 ( ) A．2．77kg B.2．6kg C．2．42kg． D. 2．22kg 思路分析 由此計算可得 [答案]A [例2]下圖是黃鐵礦為開始反應(yīng)物的一系列變化，其中不含硫的反應(yīng)產(chǎn)物已略去。 (1)寫出化學(xué)反應(yīng)式：A 、B 、C 、 D 、E 。 (2)寫出化學(xué)方程式：① ，③ ， ⑤ 。 (3)寫出離子方程式：② ,④ 。 思路分析 各物質(zhì)均為含硫物,則C必為 ［答案］ 思維診斷 此題注意吸收劑為 98％的硫酸而非純硫酸，且水吸收SO3后產(chǎn)物還能吸收SO3，只有這樣全面考慮，方可作答。如無B的干擾 可直接選>2．5 kg。 此題也可以硫守恒為依據(jù)推導(dǎo)。 思維診斷 框圖推斷必先找到突破口，常見突破口為特殊現(xiàn)象、特征反應(yīng)等。此題中黃鐵礦在空氣中煅燒得含硫化合物SO2即為特征反應(yīng)，由此推導(dǎo)并彼此印證而得其他答案。 知能達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 1．接觸法制硫酸的沸騰爐出來的爐氣必須經(jīng)過凈化處理，其正確過程是 ( ) A．洗滌、干燥、除塵 B.干燥、除塵、洗滌 C.除塵、洗滌、干燥 D．除去硒和砷的化合物 答案：1．C 從沸騰爐出來的爐氣中含有SO2、O2、N2水蒸氣以及一些雜質(zhì)，如砷、硒等的化合物和礦塵等。雜質(zhì)和礦塵都會使催化劑中毒，水蒸氣對設(shè)備和生產(chǎn)也有不利影響，因此對爐氣必須進(jìn)行除塵、洗滌、干燥。 2．接觸法制硫酸中沒有涉及的設(shè)備是 ( ) A.沸騰爐 B.合成塔 C.吸收塔 D.接觸室 答案： 2．B 3．FeS2在空氣中充分燃燒的化學(xué)方程式為，若agFeS2在空氣中充分燃燒，并轉(zhuǎn)移N個電子，則阿伏加德羅常數(shù)(N2)可表示為 ( ) A．120N／a B．120a／llN C．1la／120N D．120N／lla 答案： 3．D 4．接觸法制硫酸時接觸室里有一個熱交換器，關(guān)于它的作用比較確切的說法是 ( ) A.給催化劑加熱 B.把反應(yīng)生成的熱傳遞給需要預(yù)熱的反應(yīng)混合物 C.為了提高反應(yīng)溫度，讓水蒸氣通過熱交換器 D.為了充分利用余熱，讓冷水通過熱交換器 答案： 4．B 5．飄塵是物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生的粒狀漂浮物，顆粒很小，不易沉降，它與空氣中SO2、O2接觸時，SO2會部分轉(zhuǎn)化為SO3,使空氣的酸度增加，飄塵所起的作用可能是 ( ) ①氧化劑；②還原劑；③催化劑；④吸附劑 A.①② B.① C.①③ D.③④ 答案： 5．D 6．為了方便某些化學(xué)計算，有人將98％的濃硫酸表示成下列形式，其中合理的是 ( ) 答案： 6．A、D H2SO4:H2O的物質(zhì)的量 7．有關(guān)二氧化硫的正確敘述是 ( ) A.二氧化硫不能使溴水、高錳酸鉀溶液迅速褪色 B.接觸法制硫酸的沸騰爐排出的爐氣中含 C.實(shí)驗(yàn)室可用啟普發(fā)生器制取二氧化硫 D.用石灰水很容易區(qū)分二氧化碳和二氧化硫 答案： 7．B A項(xiàng)，SO2有還原性，能使溴水、高錳酸鉀溶液褪色，B項(xiàng)沸騰爐反應(yīng)為：(正確)，C項(xiàng)Na2SO4 為粉末狀，不可用啟普發(fā)生器，D項(xiàng)都可使石灰水變渾濁 8．含硫48％的硫鐵礦煅燒時FeO2 損失率為2％，則下列說法不正確的是 ( ) A.該硫鐵礦含 也是48％ B.硫損失也是2％ C．鐵損失也是2％ D．該硫鐵礦含鐵42％ 答案： 8．A 9．工業(yè)上把硫鐵礦粉碎成細(xì)小礦粒后，才放人沸騰爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，其目的是 。從沸騰爐里出來的爐氣含有 等雜質(zhì)以及水蒸氣，因此在進(jìn)行氧化反應(yīng)前必須使?fàn)t氣通過除塵、洗滌、干燥等凈化設(shè)備，其目的是 。工業(yè)上用98．3％的硫酸而不直接用水或稀硫酸來吸收三氧化硫，其目的是 。從吸收塔上部的出氣管排出的尾氣其主要成分是 ，這種尾氣在空氣中形成“酸霧”的主要成分是 答案： 9．使礦粉與空氣充分接觸，燃燒快，反應(yīng)完全，提高利用率；砷、硒化合物、礦塵，防止催化劑中毒及水蒸氣對設(shè)備產(chǎn)生不良影響；防止形成酸霧，盡量吸收干凈； 綜合能力訓(xùn)練 1.煤是我國城鄉(xiāng)居民普遍使用的一種家用能源。煙煤中含有硫化物(FeS2)。設(shè)某40人口的中等城市，每戶每天燃煤5kg。假設(shè)某煤中的FeS2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％，燃燒時有90％的硫轉(zhuǎn)化為SO2被排放到大氣中。問； (1)燃燒I t煤可產(chǎn)生多少千克SO2? (2)該城市若全部以這種煙煤作燃料，每年(以365天計)將有多少S02排人大氣? (3)下雨時測雨水的pH呈酸性，寫出反應(yīng)方程式 。 (4)雨水放置一段時間后測其pH，發(fā)現(xiàn)變小，為什么? 答案： 1.由弱酸變?yōu)閺?qiáng)酸，所以pH變小