接触法制硫酸

接触法制硫酸[知识讲解]中学无机化工生产简介

硫酸车间

一、造气

1．原料

接触法制硫酸可以用硫黄、黄铁矿、石膏、有色金属冶炼厂的烟气（含有一定量的SO2）等作原料。

从原料成本、环境保护等角度考虑，硫黄是制硫酸的首选材料。我国由于硫黄矿产资源较少，主要用黄铁矿作原料。

世界硫酸产量的60%以上来自硫黄，另一方面，由于有色冶金工业的发展和日趋严格的环保法则，有色金属冶炼烟气制酸的产量逐年增加。相反，黄铁矿制酸的比重却呈下降趋势，90年代初，世界硫酸生产的原料构成为：硫黄黄铁矿其他

65%16%19%

2．煅烧黄铁矿

将硫黄或经过粉碎的黄铁矿，分别放在专门设计的燃烧炉中，利用空气中的氧气使其燃烧，就可以得到SO2。

煅烧黄铁矿在沸腾炉中进行。

造气阶段的反应原理：

S(s)+O2(g)SO2(g)；△H= -297kJ/mol或者FeS2(s)+O2(g)Fe2O3(s)+2SO2(g)；△H= -853kJ/mol

黄铁矿粉碎的目的：一是燃烧迅速，二是燃烧充分，提高原料的利用率。

沸腾炉的名称是因为从炉底通入的强大空气流，在炉内一定空间里把矿粒吹得剧烈翻腾，好像“沸腾着的液体”，所以，人们把这种燃烧炉叫做沸腾炉。在此阶段中，空气是过量的，目的就是让黄铁矿充分反应。

3．炉气净化干燥

从燃烧炉中出来的气体叫做炉气，用燃烧黄铁矿制得的炉气含有SO2、O2、N2、水蒸气以及一些杂质，如砷、硒等的化合物和矿尘等。杂质和矿尘都会使催化剂中毒，水蒸气对设备和生产也有不良影响，因此，在进行下一步氧化反应前，必须对炉气进行净化。

炉气净化主要除去砷、硒等化合物和矿尘；炉气干燥主要除去水蒸气。

二、接触氧化

1．反应原理

SO2跟O2是在催化剂（如V2O5）表面上接触时发生反应的，所以，这种生产硫酸的方法叫做接触法。

从沸腾炉出来的气体主要有：SO2、O2、N2，它们进入接触室，发生如下反应：SO2(g)+O2(g)SO3(g)；△H=

-98.3kJ/mol。

2．SO2接触氧化反应条件选择

（1）温度

在具体实际生产中，温度低了反应速率就低，更为重要的是催化剂活性在低温时不高，从综合经济效益考虑，温度过低对生产不利。选定400℃～500℃作为操作温度，因为在这个温度范围内，催化剂的活性（反应速率）和SO2的平衡转化率（93.5%～99.2%）都比较理想。

（2）压强

理论上：接触氧化是一个体积缩小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，可提高SO2的转化率。

实际上：常压操作，并不加压。

原因有两点：一是在常压时SO2的平衡转化率已经很高，增大压强后，SO2的平衡转化率提高得并不多；二是加压对设备的要求高且耗能多，这样将增大投资和能量消耗。

（3）热交换器

进入接触室的SO2和O2需要加热，而接触氧化生成SO3时放出热量，反应环境温度会不断升高，用热交换器将这些热量来预热SO2和O2反应。

由于接触氧化是一个放热反应，要想增大SO2的转化率、提高SO3的产率，平衡要向正反应方向移动，根据平衡移动理论，高温不利于SO3的生成，所以装一个热交换器可用来把反应生成的热传给需预热的炉气。

在热交换器中，冷气体（SO2和O2等）在管道外流动，热气体（SO3等）在管道内流动，两种气体流向是逆向的，这样有利于热交换充分。

三、三氧化硫的吸收

1．SO3的吸收

吸收过程是在吸收塔里进行的。从接触室出来的气体，主要是SO3、N2以及未起反应的O2和SO2。SO3与H2O化合生成H2SO4。H2SO4虽然由SO3跟H2O化合制得的，但工业上并不直接用H2O或稀H2SO4来吸收SO3。

SO3的吸收反应原理：SO3(g)+H2O(l)═H2SO4(l)；△H= -130.3kJ/mol

由于反应SO3+H2O= H2SO4是一个放热反应，如果用水或稀硫酸吸收SO3，放出的热量会使溶液形成大量的酸雾，不利于SO3的吸收，所以工业上用98.3%的浓酸吸收SO3，然后在水或稀硫酸中稀释浓硫酸，制得各种浓度的硫酸产品。

吸收塔里装填了大量瓷环，目的是增大接触面积，吸收操作采取逆流形式也是为了让SO3气体和98.3%浓硫酸充分接触，有利于吸收充分。

2．尾气的处理

从吸收塔上部导出的是N2、没有起反应的O2和少量SO2，若直接排放，即浪费又污染环境，需进行尾气处理。尾气处理要经过两个过程：一是进行第二次氧化，即直接将尾气再次通入接触室让其反应；二是两次氧化后的气体加以净化回收处理。

[小结]

硫酸的工业制法：

（1）三原料：黄铁矿（FeS2）或S、空气、98.3%的浓H2SO4。

（2）三个反应：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2或S+O2SO2（沸腾炉）

2SO2+O22SO3（接触室）

SO3+H2O=H2SO4（吸收塔内，实际用98.3%的浓H2SO4吸收SO3）。

（3）三套设备：沸腾炉接触室吸收塔

（4）三阶段：造气→接触氧气→三氧化硫的吸收。

（沸腾炉）（接触室）（吸收塔）

（5）炉气中的杂质和危害：矿尘、砷、硒等的化合物可使催化剂中毒，水蒸气与SO2、SO3生成酸腐蚀设备，影响生产。

（6）三步净化：除尘、洗涤、干燥

（7）六个原理措施：①增大接触面积，充分利用原料的原理（粉碎矿石）；②增大反应物浓度原理（通入廉价的过量空气使较贵的SO2充分利用）；③热交换原理；④逆流、浓H2SO4吸收原理；⑤催化原理；⑥循环连续生产，提高原料利用率的原理。

四、工业生产中物质纯度、转化率、产率的计算方法：

（1）物质的纯度（%）=×100%

（2）原料利用率（%）=×100%=1－原料的损耗率实际利用原料量<实际投入原料总量

（3）产率（%）=×100%

理论产量>实际产量

[典型例题解析]

例1．下列反应能用化学平衡原理解释的是（）

①使黄铁矿矿粒在过量的空气中燃烧

②增大气体压强能提高SO2的转化率

③使SO2氧化成SO3应使用催化剂(V2O5等)

④SO2接触氧化的温度不能太高

⑤燃烧黄铁矿制得的炉气，在进行氧化前必须净化和干燥

A．①②③B．③④⑤C．③⑤D．①②④

[分析]过量的空气，使O2的浓度超过反应所需的量，可加速正反应的进行，使化学平衡向生成物方向移动。SO2氧化是气体体积缩小的反应，所以增大压强，能提高SO2的转化率。使用催化剂能加快正、逆反应速率，不能用化学平衡原理解释。SO2氧化是放热的可逆反应，所以温度升高，会加速SO3的分解。炉气需净化和干燥，主要为不使催化剂中毒。所以①可用浓度、②可用压强、④可用温度对化学平衡移动的影响来解释。

例2．工业上用接触法制取硫酸，今有含FeS290%的硫铁矿500t，煅烧时损失5%的硫，SO2转化为SO3时又损失15%的SO2，SO3被水吸收时又损失SO3 0.5%。求这些硫铁矿最终可制得98%的硫酸多少吨？

[分析]本题中有关反应的化学方程式为：

4FeS2+11O22Fe2O3+8SO22SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4

可知为连续反应（即上一步反应的产物做为下一步反应的反应物），根据各步反应方程式中反应物和生成物之间量的关系，可找出FeS2与每一步反应中产物之间的关系式（也可直接根据S守恒来找到对应关系）：4FeS2～8SO2～8SO3～8H2SO4

计算时可将中间物质省略，直接根据FeS2～2H2SO4的关系式，一步就可以求出制得硫酸的量。题目给出的是在生产过程中损失S、SO2和SO3，而不是损失FeS2。因为每一种化合物都有固定的组成，所以在反应中当原料有损失时，则组成该原料的各元素也随之损失，且原料的损失率等于其组成中各元素的损失率。反过来原料中各元素的损失率，也就是该原料的损失率。

本题中损失5%的硫，即硫铁矿中FeS2损失5%，也就是FeS2的利用率为95%，SO2转化为SO3时损失15%，即SO2转化率85%，换算成硫铁矿中FeS2利用了95%的85%。SO3被吸收时损失0.5%，即SO2利用了99.5%，换算成FeS2的利用率为95%×85%×99.5%。

解：设可制得98%H2SO4的质量为x，有关反应的化学方程式：

4FeS2+11O22Fe2O3+8SO22SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4

关系式：FeS2～2H2SO4

120t2×98t

500t×90%×95%×85%×99.5%x·98%解得：x=602.6t

例3．黄铁矿样品1g，设灼烧后生成的SO2完全转化成硫酸。加入BaCl2溶液后得3.5g BaSO4沉淀。求该矿石样品中FeS2的质量分数是多少？

解：（1）由方程式找关系式

4FeS2+11O22Fe2O3+8SO22SO2+O22SO3

SO3+H2O=H2SO4H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl

（2）设1g样品中含FeS2的质量为x。

FeS2～2BaSO4

120g2×233g

x 3.5g

120g∶(2×233)g=x∶3.5g x=0.90g

例4．某工厂处理含二氧化硫废气时，采用“将二氧化硫转化为硫酸铵”的方法，该厂初步处理后的废气中氧气的体积分数为10%，二氧化硫的体积分数为0.2%。使该废气在400℃时以5m3/h的速率通过催化剂层与速率为20L/h的氨气混合，再喷水使之发生反应：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4，将得到的溶液在结晶装置中处理，可得到硫酸铵晶体，气体体积都已折合为标准状况，试计算：

（1）该工业为什么将废气以5m3/h的速率与速率为20L/h的氨气混合为最佳配比？（用计算说明）

（2）若该厂每天排放10000m3这种废气，按上述方法该厂每月（按30天计算）可得到硫酸铵多少吨？消耗氨气多少立方米？

[分析]从每小时排放SO2的物质的量与每小时需NH3气的物质的量，找出它们的比，与化学方程式里化学计量数对照，找到工厂采用题给配比的原因，后一问按每月排放SO2的体积代入化学方程式，求得需NH3的体积和生成(NH4)2SO4的质量。

解：（1）每小时排出的废气中SO2的体积为：5×0.2%=5×2×10-3(m3)，即10L。

根据题意，每小时送入氨的体积为20L，2SO2+O22SO3；2NH3+SO3+H2O=(NH4)2SO4

∴NH3与SO2的体积比或物质的量比均为2∶1，恰与反应化学方程式中反应物系数之比为2∶1一致。

（2）每月排放的废气中SO2的体积为：1×104m3×30×0.2%×103L/m3=6×105(L)。

可制得(NH4)2SO4的质量根据2NH3～SO2～(NH4)2SO4计算为：

(NH4)2SO4的质量为：×132g/mol×10-6t/g=3.535t；

消耗NH3的体积为：6×105L×2×10-3m3/L=1.2×103m3

关于硫酸工业综合经济效益的讨论

[知识讲解]

化工生产与科学实验的区别在于：化工生产着重考虑综合经济效益；科学实验着重于探索某个重要反应或原理，不惜花费大量的时间和金钱。

二、能量的充分利用

1．硫酸生产过程中需要消耗的能量

需要消耗的能量

2．硫酸生产过程中放出的能量

放出的能量

3．能量的充分利用

沸腾炉产生蒸气来发电

接触室用SO2氧化成SO3放出的热来预热即将参加反应的SO2和O2。

在生产硫酸过程中，如能充分利用这些“废热”，则不仅不需要由外界向硫酸厂供应能量，而且还可以由硫酸厂向外界输出大量的能量。

三、生产规模和厂址选择

1．生产规模

现代化工厂生产一般要求有较大的规模，这是因为大型工厂的投资较大，便于采用先进的技术和设备以提高劳动生产率，而且有关“废热”利用、环境保护等辅助设施也便于处理。

考虑我国的实际情况，有关部门主张，在一般情况下，应发展年产4万吨以上的制硫酸装置。

3．关于课本的两个讨论题

（1）全面分析三个条件：

第一条件有利于在A城市建硫酸厂；第二条件从市场需求和运输成本考虑，在A城市建厂不如在B城市建厂合算；

第三个条件从根本上否定了在A城市建厂的设想。因为一个风光秀丽的旅游城市，对环保的要求一定很高，而且该地的土地价格也较贵。如果在该地建污染比较严重的硫酸厂，必然会破坏旅游资源，得不偿失。所以结论是：在B城市建硫酸厂，再运输少量硫酸到A城市供应生产的需要，这样资源配置比较合理。

（2）题设有四个条件：

第一个条件说明C地对于肥料（包括磷肥以及制造磷肥的硫酸）有很大的市场需求；第二个条件指出C地有丰富的磷矿资源，而且其他条件也很优越，适合于建设大型磷肥厂；第三个条件指出制造磷肥需消耗硫酸，暗示建磷肥厂必须配套建硫酸厂；第四个条件指出该地无硫酸厂，而邻近的D地有丰富的黄铁矿资源，暗示通过运进黄铁矿的方式在C地建硫酸厂是可行的。结论是：在C地建一个大型磷肥厂，并配套建一个大型硫酸厂的建议是正确的。

[例题剖析]

例1．下图为某地工业联系图。我国中西部地区大型铁矿附近存在炼焦煤、石灰石，粘土矿和丰富的地下水资源。该地区接近河流和铁路干线，周围是盛产小麦、棉花的农业地区。根据上述信息，完成下列要求：

（1）随着大型铁矿的开发，该地区建立了焦化厂、钢铁厂、发电厂和水泥厂。通过分析，请将这四个工厂的名称填入工业联系图空白框内；

（2）从当地农业需要和综合利用资源方面考虑该地区还将建立氮肥厂，其原料供应的利用条件是

_____________________。

（3）为充分利用当地资源，该地还可以建立的轻工业工厂有（说出两个）___________________。

（4）写出以焦炭、磁铁矿为主要原料冶炼生铁的化学方程式：①____________，②___________，③_________，④__________。石灰石的作用是___________。

[分析]焦化厂、钢铁厂和水泥厂都需要使用电能，根据题图结构，可以判定A框为火力发电厂；钢铁厂需要的主要燃料是焦炭，原料是铁矿石，添加剂是石灰石，故C框肯定为钢铁厂；B框则为炼焦厂。剩下的D框即为水泥厂，它的原料主要是石灰石、粘土和钢铁厂里的废渣，还应包括火力发电厂的煤灰等，其燃料仍是煤。

根据该地区的工业结构应属重工业区，可能建立的轻工业部门可为面粉厂、食品厂（已知周边地区盛产小麦）；由于周围又是棉区，故还可建纺织厂；另外，该地区有丰富的地下水，可建饮料厂等。这些工业部门既可满足市场需要，又可以平衡当地职工性别构成比的社会需要。

[答案]（1）A→B→C→D依次为：发电厂→焦化厂→钢铁厂→水泥厂。

（2）焦化厂回收焦炉气中的粗氨、提纯后生产氮肥。

（3）食品厂、棉纺厂、面粉厂等中选的2个。

（4）①C+O2CO2，②CO2+C2CO，③Fe3O4+2C3Fe+2CO2↑，④Fe3O4+4CO3Fe+4CO2；

石灰石作熔剂，除去铁矿石中的脉石，反应式为：CaCO3CaO+CO2↑，CaO+SiO2CaSiO3(炉渣) 例2．1982年6月18日，重庆市降了一场较大的酸雨，使得市郊两万亩水稻、西瓜叶片突然变黄，几天后局部全部

枯死。

（1）简述酸雨的成因，写出化学方程式。

（2）酸雨导致水稻枯死的原因是什么？

（3）澄清石灰水，熟石灰水浊液，烧碱溶液都能吸收大气中的SO2，从净化效果和经济效益考虑，你认为用哪一种试剂比较合理？

（4）请提出两条预防酸雨的措施。

答案：（1）矿物燃料的燃烧产生大量SO2，硝酸工厂及汽车尾气等产生大量氮氧化物NO x，它们在空气中氧气和水蒸气作用下转变成硫酸和硝酸，降落到地面形成酸雨。主要反应式为：

气相反应：2SO2+O22SO3；SO3+H2O=H2SO4

或2SO2+O2+2H2O H2SO4

液相反应：SO2+H2O=H2SO32H2SO3+O2=2H2SO4

硝酸型的酸雨形成：2NO+O2=2NO2，2NO2+H2O=HNO3+HNO2

（2）酸雨破坏了水稻生长需要的酸碱度。

（3）Ca(OH)2溶解度较小，故澄清石灰水中Ca(OH)2浓度很小，吸收SO2量少且速度慢。NaOH吸收效果好但成本较高。熟石灰的悬浊液克服了上述二者的缺点，效果好，耗费低，故熟石灰水浊液较适宜。

（4）①控制SO2和氮氧化物NO x的排放量，堵塞污染源。②积极推广燃料脱硫技术，改进燃料燃烧设备和装置，开发新型燃料。

例3．如图为某城市自然环境图。该市气候偏干燥，常刮西北风。现欲在该市建一个大型化工基地，有甲、乙、丙、丁四个地点，你认为理想的地点是（）

A．甲B．乙C．丙D．丁

[分析]在选择化工基地时应考虑：水源充足，交通方便，且尽量远离居民生活区以防污染。甲在居民区的西北方向，刮西北风时，恰好使烟尘尾气等带入居民生活区而造成空气污染；乙在山区交通不方便；丁在居民生活区。所以甲、乙、丁三个位置都不能选为化工基地。

例4．汽车尾气（含有烃类、CO、SO2与NO等物质）是城市空气的污染源之一，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”（用铂、钯合金做催化剂），它的特点是使CO与NO反应，生成参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。

（1）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式：________________________。

（2）“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是___________________。

（3）控制城市空气污染的方法可以有_____________（多选扣分）。

A．开发氢能源B．使用电动车C．植树造林D．戴上呼吸面具

[分析]根据题示信息：CO与NO反应生成可参加大气生态循环的无毒气体，可知该反应是以NO为氧化剂，将CO 氧化为CO2，而本身被还原为N2。仔细阅读试题，根据催化剂可促进SO2的氧化，可推知SO2转化为SO3产生H2SO4酸雾，增加空气的酸度。

答案：（1）2CO+2NO2CO2+N2（2）SO2能转化为SO3，产生硫酸酸雾（3）A、B

硫酸工业综合能力测试

一．选择题（本题包括5小题，每一小题只有一个正确答案，5×4=20分）

1．你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是()

①少用煤做燃料；②把工厂的烟囱造高；③燃料脱硫；④在已酸化的土壤中加石灰；⑤开发新能源。

A．①②③B．②③④⑤C．①③⑤D．①③④⑤

2．常见的污染物分为一次污染物和二次污染物。二次污染物是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或微生物作用下，发生变化所生成的新污染物。如：反应：2NO+O2＝2NO2中，NO2为二次污染物。下列三种气体①SO2②NO2③H2S，其中能生成二次污染物的是()

A．只有①②B．只有②③C．只有①③D．全部都是

3．人体内必需的下列元素中，因摄入量而导致骨质疏松的是()

A．K B．Ca C. Na D．Fe

4．目前，在我国城市环境中主要的大气污染物是()

A．CO2、Cl2、N2、酸雨B．NH3、CO2、NO、雾

C．HCl、SO2、N2、粉尘D．SO2、NO2、CO、粉尘

5．若a g FeS2在空气中充分燃烧，共转移n个电子，则阿伏加德罗常数值可表示为()

A．B．C．D．

二、选择题(本题包括10小题，有1-2个正确答案，10×4＝40分)

6．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二者都是正确的是()

A．硫铁矿燃烧前要粉碎，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SO2会与杂质反应

C．SO2氧化为SO3时需使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率

D．SO3用98.3％的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以便SO3吸收完全

7．20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”的新概念。“绿色化学”是预防污染的基本手段，下列各项中属于“绿色化学”的是()

A．处理废弃物B．杜绝污染源C．减少有毒物D．治理污染点

8．某工厂排放的酸性废水中含有较多的Cu2+，对农作物和人畜都有害。欲采用化学方法除掉有害成份，最好加入下列物质中的()

A．食盐和硫酸B．胆矾和石灰水 C. 铁粉和生石灰D．小苏打和盐酸

9．为了保护臭氧层，可采取的有效措施是()

A．减少二氧化硫的排放量B．减少含铅废气的排放量

C．减少氟氯代烃的排放量D．减少二氧化碳的排放量

10．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是()

A．利用电池外壳的金属材料

B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染

C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品

D．回收其中石墨电极

11．导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是()

A．酸雨B．光化学烟雾C．臭氧层空洞D．温室效应

12．正常雨水的pH约为5.6，酸雨的pH一般小于4.5。下列有关酸雨的论述不正确的是()

A．空气中硫和氮的氧化物随雨水降下成为酸雨

B．正常雨水也有微酸性，这是由于溶有CO2的缘故

C．酸雨中因含有亚硫酸，其pH会慢慢下降到一定值

D．酸雨和正常雨水的样品煮沸后酸性都减弱

13．燃烧硫铁矿时损失了的x％硫，则FeS2的损失率与硫的损失率比较()

A．大于x％B．小于x％C．等于x％D．不能确定

14．金属加工后的废切削液中含有2％-5％的NaNO2，它是一种环境污染物，直接排放会造成环境污染。人们使用NH4Cl溶液来处理此废切削液，使NaNO2转化为无毒物质。该反应分两步进行：第一步：NaNO2+NH4Cl→NaCl+NH4NO2，

第二步：，下列对第二步反应的叙述中正确的是()

①NH4NO2是氧化剂②NH4NO2是还原剂③NH4NO2发生了分解反应

④只有氮元素的化合价发生了变化⑤NH4NO2既是氧化剂又是还原剂

A．①③B．①④C．②③④D．③④⑤

15．化工厂厂址选择是一个复杂的问题，受到原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输和环境保护等诸多因素的制约。硫酸厂应建在()

①靠近原料产地远离消费中心。②靠近消费中心，稍偏离原料产地。

③交通便利，人口稠密的居民区。④建在环保要求高的地方，便于“三废”的治理。

A．①②③④B．①③④C．①②④D．只有②

第Ⅱ卷(非选择题，共90分)

三、(本题包括2小题，共28分)

16．在硫酸工业生产中，为了防止污染，保护环境，尾气可用______吸收，然后再用__________处理，这样得到的气体中SO2的含量较高，可返回车间再用。写出有关的反应的方程式：__________。

17．在某厂的废气中含有很少量的氯气，在排放前要进行处理，除去氯气后达到排放标准。现有：

①烧碱②熟石灰③浸有铁屑的氯化亚铁溶液。

试回答：(1)用上述三种物质的哪种处理废气最适宜?__________，理由是__________。

(2)写出有关的化学方程式__________。

四、(本题包括3小题，共27分)

18．某化工厂排放的污水中含有Zn2+、Hg2+、Fe2+、Cu2+四种离子，甲、乙、丙三位学生分别设计从该污水中回收金属铜的方案如图所示：

(1)甲、乙、丙提出的实验方案是否都可以得到铜(填“能”或“不能”)甲_____；乙_____；丙_____。

(2)在制得铜的方案中哪一步操作会导致环境污染__________，并应增加哪些措施防止污染__________。

19．保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题之一，为消除目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出了利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如图所示。这种构想或方案可用下列反应来表示：

①②H2O→③N2+H2O→④CO2+_____→2CH3OH+______。

⑤_______+H2O→CH4+_______。

(1)请完成上述化学反应方程式。

(2)要实现上述的一些构想，目前和今后要解决的关键问题是：_____________。

(3)如果光子的能量不够，上述化学反应是无法完成的。而大自然已经解决了这个问题。即：__________。它是地球上最重要的化学反应之一，请写出该化学反应的方程式__________。

20．环境污染已成为人类的一大杀手，各种污染数不胜数。

(1)下列名词与污染无关的是()

A．温室效应B．赤潮C．酸雨D．大脖子病E．光化学烟雾F．潮汐

(2)水俣病是由于含_____________元素的工业废水造成的，该元素转化成_____________后，富集在鱼、虾和贝类的体内，人们如果长期食用这些鱼、虾和贝类，该物质就会引起以______损伤为主的慢性中毒。

(3)某工厂的燃料煤中硫的质量分数为0.32％，该厂每天烧这种煤100t。

A．有人设计向该厂燃料中掺入生石灰，可排除SO2的污染，试写出有关的化学方程式：__________。

B．若不采取任何措施，每天该工厂排出的SO2，体积是多少升?(标况)

C．若将煤中的硫转化为硫酸(设硫的转化率为80％)，每天可制得98％(质量分数)的硫酸多少吨?

五、(本题包括2小题，共16分)

21．某河道旁有甲、乙两厂。它们排放的工业废水中，共含有K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3- 六种离子。

甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是________、________、________；乙厂废水中含有的另外

三种离子是________、________、________。

有一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可使废水中的________(填写离子符号)转化为沉淀。经过滤后的废水主要含________，可用来浇灌农田。

22．酸雨是指pH小于5.6的各种大气降水，酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物理现象，它是大气受污染的产物和表现。酸雨中含有多种无机酸和有机酸，多数情况下以硫酸为主。燃料燃烧、火山喷发、枯死植物腐烂、从含硫的金属矿石中提炼金属的过程中都会产生二氧化硫，二氧化硫在空气中、云中发生化学反应形成硫酸。请根据以上材料。回答：

(1)以上材料中，哪些是属于引起酸雨的人为因素?

(2)用化学方程式表示SO2形成酸雨的过程。

(3)酸雨不仅使土壤酸化，而且使土壤贫瘠，请说明酸雨使土壤贫瘠的原因。

(4)你认为应该如何控制酸雨污染物，防止酸雨的危害。

六、(本题包括2小题，共19分)

23．在硫酸工业生产中，通过下列反应使SO2转化为SO3；；△H＝

-196.6kJ，已知常压下SO3的体积分数为91％，试回答下列问题：

(1)在生产中常用过量的空气是为了____________________。

(2)加热到400℃-500℃是由于____________________。

(3)压强应采用________选填(“加压”、“常压”、“减压”)，原因是____________________。

(4)常用浓硫酸来吸收SO3而不用水，其原因是__________。

(5)尾气中的SO2常采用氨水等碱溶液吸收，是因为____________________。

24，化学耗氧量(COD)是水体质量的控制项目之一，它是度量水中还原性污染物含量的重要指标。COD是指强氧化剂(我国采用K2Cr2O7)处理一定水样时所消耗氧化剂的量，并换算成以氧气为氧化剂时，1L水样所消耗氧气的质量(O2

mg/L)。我国明文规定：COD＞500mg/L的污水不得直接排放。

现有某废水样品20.0mL，加入10.00mL 0.04000mol/LK2Cr2O7溶液，并加入适量的酸和催化剂，加热反应2小时，在指示剂存在下用0.1000mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定多余的K2Cr2O7溶液，共用去(NH4)2Fe(SO4)2溶液12.00mL。

(1)已知K2Cr2O7在酸性溶液中作氧化剂时，被还原为Cr3+，Fe2+被氧化为Fe3+，写出K2Cr2O7与(NH4)2Fe(SO4)2在H2SO4存在下反应的化学方程式：______________。

(2)计算20.0mL废水所消耗的K2Cr2O7的物质的量。

(3)计算20.0mL该废水水样的COD。

(4)在锻造、机械、印染、造纸、电镀、蓄电池等工厂所排故的污水中，COD值特别高的是_________。

硫酸工业综合能力测试参考答案

1．答案：C

解析：酸雨的主要成因是大气污染物SO2，SO2以及其在氮氧化物或飘尘的作用下产生污染更严重的SO3溶于雨水中而形成酸雨。减少酸雨产生的手段是降低排放出废气中SO2的数量。煤中含硫较多，燃煤能向空气中释放大量的SO2，加高烟囱只是“降低了地表”SO2的浓度，把含SO2的废气送到远处而不能减少其排放量。燃料脱硫和开发新能源可减少SO2的排放，而在已酸化的土壤中加石灰只是克服土壤过多酸性，与SO2的排放量无关。

2．答案：D

分析：

SO2、NO2可进一步形成酸雨；H2S可进一步氧化成SO2等。

3．答案：B

解析：

骨骼的主要成分中含有Ca，Ca摄入量不足，骨骼的形成、生长和新陈代谢都会受到影响。人体摄入Fe是为了补充血液中的血红蛋白所需；摄入K、Na是为了保持体液内电解质平衡；摄入Ca是骨骼、牙齿生长所必需。

4．答案：D

分析：

此题要求了解大气污染及其危害。

5．答案：D

分析：

FeS2～11e－

120g11N A

a g n

解得：

6．答案：D

解析：

将硫铁矿粉碎使燃烧速率更快、反应更充分；净化SO2的主要目的是防止杂质使催化剂中毒；催化剂只能提高反应速率，不能提高SO2的转化率。

7．答案：B

解析：

“绿色化学”指充分利用无毒害原材料，在生产的各环节实现净化和无污染的化学生产工艺。它有利于工业上对“三废”的处理与利用。

8．答案：C

分析：

应考虑①去除Cu2+，②中和废水中的酸2个方面。

9．答案：C

解析：

臭氧层位于高空，含铅废气难以到达，二氧化硫在对流层就被O2氧化或被水蒸气吸收后氧化。二氧化碳没有还原性，与O3不发生反应，只有氟烃如CF2Cl2、CFCl3比较稳定，到高空中才被O3分解，同时也破坏了臭氧层。只要关注社会热点和电视新闻，应该很容易找到正确答案C。

10．答案：B

解析：

逐项分析，每一项都有道理，找出首要原因。抓住生活质量提高这一关键词，其他三项对提高生活质量直接影响不大。环境污染直接影响到生活质量。

11．答案：A

解析：

酸雨—SO2，光化学烟雾——汽车尾气中NO x与有机物，臭氧层空洞——氟氯代烃，温室效应——CO2。SO2易溶于水，生成的H2SO3易被O2氧化H2SO4，则雨水的pH减小形成酸雨。

12．答案：D

解析：

由SO2形成的酸雨，最终成分是H2SO4煮沸后也不分解。

13．答案：C

解析：

有固定组成的物质中，其中某种元素损失a%，则组成该物质的其他元素也损失a%，即整个物质损失a%，这样才能保持物质组成不变。

14．答案：D

提示：

从有关概念和价态变化分析。

15．答案：D

解析：

由于硫酸是腐蚀性液体，运输价格比较贵，这就决定了硫酸厂靠近消费中心，比靠近原料产地更为有利，①错，②对。硫酸厂对环境的污染比较严重，因此不应建在人口稠密的居民区和环保要求高的地区。③、④错误。

16．答案：

氨水，硫酸；2NH3+SO2+H2O=(NH4)2SO3，(NH4)2SO3+H2SO4＝(NH4)2SO4+SO2↑+H2O

注意：

氨水过量，生成物是(NH4)2SO3而不是NH4HSO3。

17．答案：

(1)③，因洗气便于操作且效高。当FeCl2被氯气氧化后生成的FeCl3又与Fe反应而回收FeCl2。只需消耗价廉的铁屑。

(2)2FeCl2+Cl2=2FeCl3，2FeCl3+Fe＝3FeCl2

解析：

若仅认为石灰价廉，去吸收Cl2较好时，忘了废气中氯是很少的，不足以生产漂粉精，且若Ca(OH)2较少则吸收Cl2效率太低。另有，废气中若混入CO2和水蒸气无法制得漂粉精。用③为好，因为用溶液洗气便于操作，且FeCl2转为FeCl3后，又与Fe反应补充FeCl2实际只耗用一些铁屑。

18．答案：

(1)不能；能；不能。

(2)乙方案的第三步操作，加热会生成汞蒸气，导致环境污染，应增加冷凝回收汞蒸气的装置。

解析：

甲的方案第①步加入过量NaOH溶液后，沉淀为Hg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2的混合物，加热时分别生成Hg、Fe2O3和CuO，用H2还原得到Fe与Cu的混合物。乙的方案第①步加入过量铁粉，置换出Hg与Cu，并Fe3+反应生成Fe2+。过滤后，滤渣中有Fe、Hg、Cu三种单质。加入HCl，Fe溶解，过滤分离；滤渣中只剩Hg与Cu。加热，Cu被空气中O2的氧化为CuO，汞转化为蒸气；用H2还原CuO可以得到Cu，此方案合理；但有汞蒸气(剧毒)污染环境，须用冷凝装置回收。丙的方案第①步与乙相同，但缺少加HCl这一步，没有除掉过量的铁粉。他的第二步操作中得到Fe2O3(或Fe3O4)与CuO两种物质，最后仍得到Fe与Cu的混合物。

19．答案：

(1)

(2)寻找使物质吸收光能转变为所需物质的物质（如催化剂）或方法(可以模拟叶绿素的功能)

(3)绿色植物的光合作用

20．答案：

(1)D、F

(2)Hg、甲基汞、脑细胞

(3)a．CaO+SO2=CaSO3

b．根据硫守恒，排出SO2体积为V，则

c．设生产98％H2SO4的质量为x

S—H2SO4

32t98t

100t×0.32％×80％98％x

x＝0.8t

解析：

环境污染包括大气污染、水源污染、食品污染、土壤污染等，这些污染均会给人类带来不同程度的健康危害，如温室效应、酸雨、赤潮、光化学烟雾、臭氧层被破坏等，大脖子病是缺碘所致，水俣病是汞中毒的结果，潮汐是一种自然现象。人类在生产和生活中消耗大量的煤和石油。所含的硫元素经燃烧后产生的SO2在大气中经尘粒催化氧化成三氧化硫，从而造成危害严重的酸雨，工业上常采用熟石灰脱硫。

21．答案：

甲：K+、Cl—、OH—离子。

乙：Ag+、Fe3+、NO3—离子，Fe3+与OH—、Ag+与Cl—，K+，NO3—离子(或KNO3)。

解析：

甲厂的废水明显呈碱性，说明含有大量OH—，则Ag+、Fe3+因与之反应而不能共存，阳离子只可能含有K+．另一种离子待定。

乙厂中含有另外三种离子，结合甲中分折，一定含有Ag+、Fe3+，而Ag+与Cl—反应不能大量共存，故阴离子只可能是NO3—，所以Cl—属于甲厂废水。

甲厂和乙厂护应当按适当的比例混合，因Fe3+与OH—、Ag+与Cl—反应转化为沉淀而被过滤后，溶液中只余K+、NO3—离子(钾肥、氮肥)，故可作为化肥用来浇灌农田。

22．答案：

(1)燃料燃烧、从含硫的金属矿石中提炼金属；

(2)SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2＝2H2SO4；或，SO3+H2O=H2SO4；

(3)酸雨使土壤pH下降，抑制了土壤中微生物的繁殖，从而影响有机物的分解和生物的固氮能力，造成土壤贫瘠。

(4)控制二氧化硫的人为排放量，积极推广燃料的脱硫技术，改革燃料燃烧的设备和装置，开发新型燃料。

23．答案：

(1)通入过量空气是为了使平衡向正反应方向移动，提高SO2的转化率，使成本较高的SO2得以较充分的利用。

(2)400℃—500℃是该反应催化剂的活性温度，选择此温度可提高反应速率，缩短达到平衡所需的时间，提高单位时间内的产量。

(3)常压；常压下SO3的体积分数已达91％，而增大压强对设备、动力系统要求高,成本增大，综合经济效益降低，故工业生产中常用常压。

(4)用水吸收SO3会形成酸雾，吸收速率减慢。

(5)因为SO2是酸性氧化物，能被碱吸收且SO2有毒，是大气污染物，吸收回收SO2是为了减少对环境的污染。

解析：

(1)工业生产中常采取增某一廉价反应物的浓度，以提高另一反应物的转化率。硫酸工业生产中通入过量空气同样是为了使平稳向正反应方向移动，提高SO2的转化率，使成本较高的SO2得以较充分的利用。

(2)温度的选择不仅要从反应的程度考虑，更要从反应的速率和催化剂的活性考虑。400℃—500℃是该反应催化剂的活性温度，选择此温度可提高反应速率，缩短达到平衡所需的时间，提高单位的时间内的产量。

(3)压强的选择主要考虑平衡的移动、设备及动力系统等方面因素。虽然增大压强可提高该反应中SO2的转化率，但在常压下SO3的体积分数已达91％，而增大压强对设备、动力系统要求高。成本增大，不合算，故工业生产中采用常压。

(4)无论是用浓硫酸还是用水吸收SO3，其本质都是发生SO3+H2O＝H2SO4的反应，用浓硫酸吸收SO3是从吸收过程中发生的反应对吸收速率的影响去分析的，用水吸收SO3会形成酸雾，使吸收速率减慢。

(5) 因为SO2有毒，是大气污染物，尾气中的SO2的吸收回收是为了减少对环境的污染。

24．答案：

(1)K2Cr2O7+6(NH4)2Fe(SO4)2+7H2SO4＝3Fe2(SO4)3+6(NH4)2SO4+Cr2(SO4)3+7H2O+K2SO4；

(2)2.000×10—4mol；

(3)COD＝480mg/L；

(4)印染厂、造纸厂

解析：

(1)根据题示信息K3Cr2O7→Cr3+，Fe2+→Fe3+，

K2Cr2O7+6(NH4)2Fe(SO4)2+7H2SO4=3Fe2(SO4)3+6(NH4)2SO4+Cr2(SO4)3+7H2O+K2SO4

(2)给出的K2Cr2O7的物质的量：0.04000mol/L×10.00mL×10－3L/mL＝4×10－4mol

由K2Cr2O7—6(NH4)2Fe(SO4)2，(NH4)2Fe(SO4)2消耗的K2Cr2O7的物质的量：

×10－3L/mL＝2×10－4mol

废水消耗掉的K2Cr2O7的物质的量：4×10－4mol－2×10－4mol＝2.000×10—4mol

(3)由题示信息，K2Cr2O7与O2的量的关系为：2K2Cr2O7—3O2，所以20.0mL废水消耗O2的物质的量是：

，则1L废水中消耗O2的质量是，

即废水水样的COD为：480mg/L。

(4)COD值特别高的是印染厂、造纸厂所排放的污水。因为这些工厂大量使用还原剂，所排放的污水COD值就特别高。

环保专题

1．造成环境污染的物质及其来源

(1)二氧化硫：大量的二氧化硫主要来源于煤和石油的燃烧、金属矿石的冶炼等。

(2)氮的氧化物：主要来自煤、石油等燃料的燃烧和使用硝酸的工厂以及汽车等排放的废气。

(3)碳的氧化物：主要来自煤、石油等燃料的燃烧。

(4)煤烟：主要来自煤的不完全燃烧(主要成分是没燃烧的炭粒)。

(5)碳氢化合物：主要来自于石油的开采、炼制和使用。

2．部分有关环境保护知识

(1)环境：大气、土地、水、矿产、森林、生物及风景游览区、自然保护区、生活居住区等构成了人类生存的环境。

(2)环境污染：主要大气污染、水污染、土壤污染、食品污染等，还包括固体废弃物、放射性、噪声等污染。

(3)酸雨：空气中硫的氧化物和氮的氧化物随雨水降下就成为酸雨。其危害有：可使湖泊水质酸化、毒害鱼类和其他水生物；使土壤酸化、破坏农田、损害农作物和森林；腐蚀建筑物、金属制品、名胜古迹等。

(4)工业三废：废水、废气、废渣。

(5)粉尘：指煤、矿石等固体物料在运输、筛选、粉碎、卸料等机械处理过程中产生的或是由风扬起的灰尘等。

(6)破坏臭氧层的物质：SO2、NO、NO2、CF2Cl2(氟利昂)。

(7)氰化物：CN－有剧毒(电镀液中常含有)，含CN－的污水、废气会严重污染环境。

(8)汞：剧毒，不慎洒出，可在汞上撒上硫粉(Hg+S＝HgS)；为了排除室内汞蒸气，排风机应装在墙的下部。

(9)Cu、Hg、Pb、Ba、Sn等重金属盐可使人中毒，误食后应立即喝大量生蛋清或生牛奶解毒。

(10)NaNO2：有毒，外观类似食盐，易误食，NaNO2进入血液，可把亚铁血红蛋白氧化为高铁血红蛋白，使血液失去携氧功能，造成组织缺氧。

从能源利用条件看，我国主要的大气污染是煤烟型及SO2和烟尘。

3．有毒有机物质

(1)甲醇：有毒，饮后会使人失明，量多可致死。工业酒精中含甲醇，不可饮用勾兑酒。

(2)苯酚：有毒，其浓溶液对皮肤有强烈腐蚀作用，不慎沾到皮肤上应立即用酒精清洗。

(3)硝基苯：有毒，它与皮肤接触或其蒸气被人体吸收可引起中毒。

4．工业尾气及其主要成分

(1)硫酸厂尾气：SO2、O2、N2等，一般用氨水吸收。

(2)硝酸厂尾气：NO、NO2、N2、O2等，一般用NaOH溶液吸收。

(3)高炉煤气：CO、CO2、N2等，一般回收利用。

(4)炼钢烟气：Fe2O3烟尘、CO等，一般回收利用。

(5)焦炉气：H2、CH4、CO、CO2、C2H4、N2，可用作燃烧等。

(6)氯碱工业：Cl2，一般用NaOH溶液吸收。

5、环保措施：

控制和减少污染物的排放，如工厂尾气在排放前的回收处理、城市机动车的排气限制等。

硫酸钾

硫酸钾 硫酸钾是由硫酸根离子和钾离子组成的盐，通常状况下为无色或白色结晶、颗粒或粉末。无气味，味苦。质硬。化学性质不活泼。在空气中稳定。密度2.66g/cm3。熔点1069℃。水溶液呈中性，常温下pH约为7。1g溶于8.3ml水、4ml沸水、75ml甘油，不溶于乙醇。 主要用途有血清蛋白生化检验、凯氏定氮用催化剂、制备其他钾盐、化肥、药物、制备玻璃、明矾等。 中文名 硫酸钾 英文名 Potassium sulphate 别称 Potassium sulfate 化学式 K2SO4 分子量 174.24 CAS登录号 7778-80-5 EINECS登录号 231-915-5 熔点 1069℃ 沸点 1689℃ 密度 2.66 g/cm3 外观 无色或白色结晶、颗粒或粉末 闪点 1689℃ 晶体结构 离子晶体，斜方晶系 目录 1.1性质 2.?物理性质 3.?化学性质 4.2作用与用途 5.3安全术语 6.4制备

7.5农业应用 性质 物理性质 外观与性状：无色或白色六方形或斜方晶系结晶或颗粒状粉末。 味觉：具有苦咸味。 相对密度（水=1）：2.660 溶解性：110 g/L (20℃)，易溶于水，不溶于乙醇、丙酮、二硫化碳。氯化钾、硫酸铵可以增加其水中的溶解度，但几乎不溶于硫酸铵的饱和溶液。 焰色反应：紫色（透过蓝色钴玻璃）[1] 化学性质 复分解反应：可与可溶性钡盐溶液反应生成硫酸钡沉淀。[1] 作用与用途 是制造各种钾盐如碳酸钾、过硫酸钾等的基本原料。玻璃工业用作沉清剂。染料工业用作中间体。香料工业用作助剂等。医药工业还用作缓泻剂等。硫酸钾在农业上是常用的钾肥，氧化钾含量50%，在台湾俗称为"白加里"。此外，硫酸钾在工业上还用于玻璃，染料，香料，医药等。 安全术语 1.切勿吸入粉尘。 2.避免与皮肤和眼睛接触。 制备 用硫酸盐型的钾盐矿和含钾盐湖卤水为原料来制取。也可用98%硫酸和氯化钾在550℃高温下进行反应，直接制取硫酸钾，反应过程中产生氯化氢，用水吸收，副产盐酸，此方法为中国工业化生产硫酸钾的主要方法，名为曼哈姆法。用明矾石还原热解法制得。 在德国，硫酸钾主要靠硫酸镁矿和氯化钾在液相反应生来生产。 + 2KOH 由硫酸与氯化钾反应而制得。混合硫酸与氢氧化钾也可以得到硫酸钾：H 2SO4 = K2SO4 + 2H2O 以氯化钾与混合盐制取硫酸钾工艺技术

硫酸生产方法

以硫铁矿为原料的接触法硫酸生产工艺 董子玉 1．概述 （1）硫酸的用途和产品规格 硫酸是重要的化工产品，用途十分广泛。工业硫酸是指SQ与H20以一定比例混合而成的化 合物，分为稀硫酸（H2SQ含量65%和75%）浓硫酸（H2SO含量92.5 %和98%和发烟硫酸（游离S03 含量20%）。 （2）硫酸生产的原料 生产硫酸的原料主要有硫磺、硫铁矿、硫酸盐及含硫工业废物。硫磺是理想原料（含硫99.5%），原料纯，流程简单、投资少、成本低。 硫铁矿是世界上大多数国家生产硫酸的主要原料。分有普通硫铁矿、浮选硫铁矿和含 煤硫铁矿。硫酸盐有石膏（CaSQ）芒硝（N82SQ）和明矶石［KA13（QH）6（SQ4）2］等，这些原料生产硫酸，还可生产其它产品。 含硫废物指冶金厂、石油炼制副产气及低品位燃料燃烧废气中的SQ,炼焦的焦炉气和 合成氨厂半水煤气中的HS,及金属加工的酸洗液、炼厂的废酸与废渣。 （3）硫酸生产的方法 接触法制硫酸基本反应 （1）S0 2的制取将硫铁矿焙烧，制取S02 2．二氧化硫炉气的制造

(1) 硫铁矿的预处理 块状硫铁矿和含煤硫铁矿需破碎和筛分。大矿石破碎至35-45m m以下，再细碎，使碎粒小于3-6mm送入料仓或焙烧炉。 (2) 硫铁矿的焙烧 焙烧操作条件 a .温度焙烧温度控制在850—950r0 b ．矿粒度 c .氧浓度氧浓度过高，生成的SO2在Fe2O3的催化作用下变为SO3生成的酸雾多，加重净化负荷。 焙烧设备焙烧是在焙烧炉中进行。焙烧炉有块矿炉、机械炉、沸腾炉等几种型式，我国广泛使用沸腾炉。 (3) 炉气净化 ①净化的目的和指标 工艺流程不同，净化指标有所差别，我国规定的标准(mg?m-3)如下： 水分V 100;尘V 2;砷V 5;氟V 10;酸雾：一级降雾v 35, 二级电降雾v 5。 ②净化原理及设备 根据炉气中杂质的种类和特点，可用U形管除尘、旋风降尘、水洗(或酸洗)、电除尘、

2020上海市浦东新区高三化学二模试卷附答案

浦东新区2019学年度第二学期高中教学质量检测(B 卷) 高三化学 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸，试卷包括两部分，第一部分为选择题，第二部分为综合题。 3．答题前，考生务必在答题纸上填写姓名、学校、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域。第二部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。 相对原子质量：O －16 Mg －24 S －32 一、选择题（共40分，每小题2分，每小题只有一个正确答案） 1． 卢瑟福的α粒子散射实验中使用金箔作为轰击对象，将金制作成金箔利用了金的 A ．金属光泽 B ．导电性 C ．延展性 D ．导热性 2． 不是直线型分子的是 A ．CO 2 B ．HCl C ．H 2S D ．C 2H 2 3． 液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷以及其他的烷烃等。液化气用完后，钢瓶中仍会 残留少量液态物质，其成分最有可能是 A ．戊烷 B ．丁烷 C ．丙烷 D ．乙烷 4． 强化复合木地板的表面耐磨层材料是超细颗粒氧化铝，这利用了氧化铝的 A ．熔点高 B ．硬度大 C ．不可燃 D ． 两性 5． 下列气体的收集方法正确的是 B C D A Cl 2 CH 4 6． 关于金刚石和二氧化硅说法正确的是 A ．每个原子都有4个单键 B ．都存在范德华力 C ．都是共价化合物 D ．都具有很高的硬度

7．碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，可能的原因是A．H2O与I2都是无机物，而CCl4是有机物 B．H2O与I2都是平面分子，而CCl4具有立体结构 C．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素 D．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子 8．聚丙烯是制备N95口罩的主要原料，关于聚丙烯说法错误的是 A．单体是CH 2 CH CH 3 B．是纯净物 C．能使酸性高锰酸钾溶液褪色D．属于高分子 9．接触法制硫酸工艺中，下列生产措施与目的不符合的是 10．关于自然界中氮循环（如右图）的说法正确的是 A．②④⑤中氮元素均被氧化 B．包含了三种固氮方式 C．参与氮循环的都是含氮无机物 D．上述过程都是在自然条件下进行的 11．下列反应能用离子方程式S2―＋2H＋→H2S↑表示的是 A．硫氢化钠溶液与醋酸混合B．硫化钠溶液与稀盐酸混合 C．硫化钠溶液与稀硝酸混合D．硫化亚铁溶解在稀硫酸中12．用试纸检验下列物质时，选用的试纸、产生的现象和对应的结论都正确的是

硫酸工业【知识点+例题+练习】

硫酸工业 知识要点 一、主要知识点 1、接触法制硫酸示意图： 2、接触法制硫酸的过程和原理： 造气：(在中进行 (2)接触氧化：(在中进行)； (3)SO3的吸收：(在中进行)． 3、生产过程中提高原料利用率的方法有、． 4、煅烧黄铁矿制得的炉气中含有， 需要、______和，避免． 5、应用化学反应速率和化学平衡移动原理选择适宜条件：二氧化硫接触氧化的反应是一个气体总体积缩小的、放热的反应． （1）温度 二氧化硫接触氧化是一个放热的可逆反应，根据化学平衡理论判断，温度较低对反应有利．但是，温度较低时，反应速率低，考虑催化剂在400~500℃活性最大，在实际生产中，选定400～500℃作为操作温度，这时反应速率和二氧化硫的转化率都比较理想． （2）压强 二氧化硫接触氧化是一个气体总体积缩小的可逆反应，根据化学平衡理论判断，加压对反应有利．但是，在常压、400～500℃时，二氧化硫的转化率已经很高，加压必须增加设备，增大投资和能量消耗，故在实际生产中，通常采用常压操作，并不加压．

（3）二氧化硫接触氧化的适宜条件 常压、较高温度(400～500℃)和催化剂 6、接触氧化过程，应用了设备，其优点是． 7、工业上用吸收SO3，是因为． 【注意】 (1)依据反应物之间的接触面积越大反应速率越快的原理，送进沸腾炉的矿石要粉碎成细小的矿粒，增大矿 石跟空气的接触面积，使之充分燃烧． (2)依据增大廉价易得的反应物的浓度，使较贵重的原料得以充分利用的原理，采用过量的空气使黄铁矿充 分燃烧． (3)通入接触室的混合气体必须预先净化，其原因是：炉气中含有二氧化硫、氧气、氮气、水蒸气以及砷、 硒化合物、矿尘等．砷、硒化合物和矿尘等会使催化剂中毒；水蒸气对生产和设备有不良影响．因此，炉气必须通过除尘、洗涤、干燥等净化处理． (4)在接触室里装有热交换器，其作用是在二氧化硫接触氧化时，用放出的热量来加热未反应的二氧化硫和 空气，充分利用热能，节约燃料． (5)不能用水吸收三氧化硫而用98.3%的浓硫酸，若用水或稀硫酸吸收，容易形成酸雾，且吸收速度慢． 二、有关计算 1、由硫酸工业反应原理可推算出，理论上：1mol S完全转化能生成mol H2SO4，1mol FeS2完全转化能生成mol H2SO4． 2、工业制硫酸中的计算问题： (1)关系式法(多步计算的简捷运算方法)：先写出多步反应的化学方程式，然后找出最初反应物和最终生成物之间的之比，列出关系式，即可一步计算．如：S~H2SO4，FeS2~H2SO4． (2)元素守恒法：原料中某一关键元素理论上若全部转入产物，则两物 质中该元素的物质的量． (3)几个率：①矿物的纯度= ×100% ②原料利用率= ×100% 原料转化率=原料利用率= 1-原料损失率 ③产率= ×100% (4)多步反应的总转化率=各步反应转化率的 三、硫酸生产中的“三废”处理 硫酸厂的尾气必须进行处理，因为烟道气里含有大量的二氧化硫气体，如果不加利用而排空会严重污染空气． (1) 尾气吸收： ①用氨水吸收，再用H2SO4处理：SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3；(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H2O ②Na2SO3溶液吸收：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 ③用NaOH溶液吸收，再用熟石灰和O2处理；(此方法反应复杂，还可能发生其他反应) SO2+ NaOH = NaHSO3；NaOH +NaHSO3= Na2SO3+ H2O Na2SO3+Ca(OH)2= CaSO3↓+ 2NaOH；2 CaSO3 + O2= 2CaSO4 (2)污水处理： 硫酸厂废水中含硫酸，排放入江河会造成水体污染．通常用消石灰处理：Ca(OH)2+ H2SO4=CaSO4+2H2O．生成的硫酸钙可制建材用的石膏板．

高三化学《电解原理和接触法制硫酸》测试题

高三化学《电解原理和接触法制硫酸》测试题

高三化学《电解原理和接触法制硫酸》测试题 相对原子质量：Cu：64；S：32；Fe：56；Ag：108；O：16；H：1。 班别姓名 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。本题包括21小题，每小题3分，共63分) 1、下列关于实验现象的描述不正确 ．．．的是 A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡； B．用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌； C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁； D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快。 2、用铂电极(情性)电解下列溶液时，阴极和阳极上 的主要产物分别是H2和O2，且溶液的pH值增 2

3 大的是： A 、稀NaOH 溶液； B 、HCl 溶液； C 、酸 性MgSO 4溶液； D 、酸性AgNO 3。 3、下列关于铜电极的叙述 正确的是： A ．铜、铝和浓硝酸组成的原电池中铜是正极； B ．用电解法精炼粗铜时铜作阳极； C ．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极； D ．电解稀硫酸制H 2、O 2时铜作阳极。 4、化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛 的应用。目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池 总反应可以表示为：Cd+2NiO(OH)+2H 2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2。已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确的是：①以上反应是可逆反应；②以上反应不是可逆 反应；③充电时化学能转变为电能；④放电时 化学能转变为电能。 A ．①③； B ．②④； C ．①④； D ．②③。 5、用惰性电极实现电解，下列说法正确的是： A ．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液 pH 不变； 放电 充电

硫化氢湿法制酸

硫化氢湿法制酸 一．背景 硫化氢就是世界上重要的硫资源之一,在石油炼制、天然气生产企业中,硫的化合物在化学加工、转化与提炼过程中,以及处理含硫原料的有关企业, 都能产生含硫化氢的酸性气体。硫化氢气体有毒,且易燃易爆,不能直接排放,国家排放标准最高允许排放浓度为10m g/m3。因此,对硫化氢气体 进行回收,既就是环境保护的要求,也就是资源利用的需要。如何回收与处理 含有硫化氢的酸性气,就是目前亟待解决的一个重要课题。 在我国,从含硫化氢的酸性气中回收利用硫的方法主要有硫回收与酸 回收两种情况一般而言,硫回收用得比较多,其工艺种类繁多,但基本就是在克劳斯技术基础上发展起来的,主要有加拿大D elta公司的M C R C 法、德国鲁奇公司的S ul f reen 法、荷兰C o m pri m o公司的S uper C laus法、德国 林德公司的C linsulf 法等。对于φ( H2 S) 高于15% 的气体,通常用克劳斯法回收生产硫磺;对于低浓度硫化氢气体,往往用湿式氧化法回收生产硫 磺。克劳斯法含硫尾气需要进一步处理,而湿式氧化法回收硫磺质量较差,影响销路。与克劳斯硫磺回收工艺相比,酸性气直接制硫酸工艺流程简单、经济效益好,就是一个可供选择的较好的硫回收工艺。用硫化氢制造硫酸就是1931 年由前苏联й、E、阿杜罗夫与д、B、格尔涅提出来的,德国 鲁奇公司首先将其付诸实施。近年来,随着工艺技术的不断发展,拓宽了对原料气的适应范围,提高了产品浓度并回收利用了工艺反应的废热,硫化氢制酸 的方法得到了更为广泛的应用。硫的回收直接制取硫酸省去克劳斯装置,根据二氧化硫催化氧化的工艺条件,用硫化氢生产硫酸有两条工艺路线: 干接触法与湿接触法。干接触法就是将H2S气体燃烧成S O2后,采用与传统的硫铁矿制酸工艺相似的方法冷却净化、干燥、催化氧化与吸收。湿接触法则由于H2 S 在分离过程中已经进行过洗涤,不需要进行冷却净化、干燥,在水蒸气存在的条件下将S O2催化氧化成S O3,并直接凝结成酸。湿法技术比较简单,流程短,设备少,可回收废热,特别适合处理H2 S 浓度低的气体。选择硫回收工艺主要应考虑经济性、技术性,并能达到国家现行的环保指标。随着环保要求日益严格,煤化工、炼油、冶金等行业含硫化氢酸性气净化 中的硫回收工艺都存在尾气处理的问题。如果不采用尾气处理装置,硫的回收率只有94%左右,大量S O2排入大气中,造成严重的环境污染。如果采用

硫酸的制备

教案：硫酸的制备和性质 （温州中学化学组：谢昭全） 【学习目标】1.了解工业上生产硫酸的基本原理 2.掌握稀硫酸的性质 3.理解浓硫酸的三大特性 3.了解硫酸的用途 【设计意图】 通过实验探究理解浓硫酸的特性 【重点和难点】 浓硫酸的特性 【教学过程】 一、硫酸的工业制法 硫酸的工业制法在中国已经有上千年历史，中国历史上制取硫酸有胆矾法和绿矾法，故硫酸俗名绿矾油。现代制取硫酸则一般采用接触法。 接触法制硫酸的主要原料：含硫物质（硫磺矿或硫铁矿，我国由于硫磺矿资源较少，故用硫铁矿为原料制硫酸）、空气、水。无论是用硫铁矿还是硫磺为原料，都有三个主要步骤、三个主要设别和三个反应原理 1.三个步骤： 造气、氧化、吸收 2.三个设备 沸腾炉（若以硫磺为原料则为焚硫炉）、接触室（接触法这个名称由此而来）、吸收塔 3.三个反应 FeS 2+11O 28SO 2+2Fe 2O 3、 2SO 2 +O 2 2SO 3 、SO 3 +H 2O ═H 2SO 4 几点说明： 沸腾炉名称的由来 接触室名称的由来 吸收剂为浓硫酸而不是纯水或稀硫酸 由于第二步反应为可逆反应，故尾气中含二氧化硫，必须进行尾气处理 二、硫酸的物理性质 1.（纯）浓硫酸：无色、粘稠、油状液体 2.沸点338℃，属高沸点、难挥发酸（可用来制取低沸点、易挥发酸） 3.常用浓硫酸的几个数据：质量分数（可见其溶解性如何？）、密度、物质的量浓度 4.水溶性：跟水任意比互溶，溶解时放出大量热 【思考】如何稀释浓硫酸？浓硫酸粘到皮肤上应如何处理？ 三、稀硫酸的性质——酸的通性 1.与指示剂作用 2.与活泼金属作用（强调不与Cu 作用） 3.与碱 4.与碱性氧化物 5.与盐 【讨论】浓、稀硫酸中所含有的粒子是否相同？ 不同，稀硫酸中主要含氢离子和硫酸根离子及水的粒子，不含硫酸分子；浓硫酸中由于水太少，不足以让硫酸分子发生电离，故主要含硫酸分子。（由此引出浓硫酸肯定有不 催化剂 △

接触法制硫酸基础知识精讲

接触法制硫酸基础知识精讲 【基础知识精讲】 一、制硫酸的原料、原理、设备和生产流程 (1)四个“三” ①三种主要原料 黄铁矿(或硫黄)，空气，98.3％的硫酸． ②三个阶段 造气阶段(制2SO )，接触氧化阶段(2SO 转化为3SO )，三氧化硫吸收阶段(3SO 转化为42SO H 或发烟硫酸)． ③三个反应 Ⅰ．)g (SO 2)s (O Fe 2 1)g (O 411)s (FeS 23222++高温；△H ＝－853kJ/mol 或)g (SO )g (O )s (S 22点燃+；△H ＝－297kJ/mol Ⅲ．)l (SO H )l (O H )g (SO 4223====+；△H ＝－130.3kJ/mol ④三种设备 沸腾炉，接触室(含热交换器)，吸收塔． 每一个阶段发生一个反应和对应一种设备． (2)生产过程中采取的措施和理由(原理) ①将黄铁矿粉碎和在沸腾炉中通入过量的空气 增大黄铁矿和氧气的接触面，使燃烧得更快，更充分．保证接触室中氧化2SO 的用氧． ②炉气的净化和干燥 在沸腾炉中燃烧黄铁矿制得的炉气中含有222N O SO 、、、水蒸气以及一些杂质，如砷、硒化合物和矿尘(32O Fe 粉末)等等．矿尘的沉积会阻塞输送气体的管道；杂质和矿尘都会使催化剂中毒而失去催化作用；水蒸气在高温下会腐蚀设备[即 ↑++2432H 4O Fe Fe 3g O H 4高温）（，危险]．因此从沸腾炉出来的炉气在进入接触室前， 必须净化和干燥，除去矿尘、砷硒化合物和水蒸气．这样处理过的混合气体主要含2SO (体积分数7％)，2O (11％)，2N (82％)． ③在接触室中使用热交换器 由于2SO 的氧化反应需在400℃～500℃条件下进行．因此，反应前必须把炉气预热到这个温度；又由于此反应是放热反应，随着反应的进行，反应环境的温度会不断升高，这不利于3SO 的生成．所以在接触室的两层催化剂之间装上一个热交换器，用来把反应生成的热，传递给进入接触室需要预热的炉气，还可以冷却反应后生成的气体． ④用98.3％的浓硫酸代替水吸收3SO 由于水面上存在水蒸气，水蒸气与3SO 生成硫

化工专业硫铁矿接触法制硫酸的生产工艺设计毕业论文

化工专业硫铁矿接触法制硫酸的生产工艺设计毕业 论文 目录 摘要------------------------------------------------ 错误!未定义书签。第一章绪论---------------------------------------------------- - 1 -1．1概述...................................................... - 1 - 1.1.1硫酸的性质和用途-------------------------------------- - 1 - 1.1.2硫酸的生产方法---------------------------------------- - 2 - 1.1.3硫酸的发展趋势---------------------------------------- - 3 - 1.1.4硫酸的生产工艺流程------------------------------------ - 4 - 第二章二氧化硫炉气的制备-------------------------------------- - 8 -2.1硫铁矿及其焙烧前的处理..................................... - 8 - 2.1.1硫铁矿的性质------------------------------------------ - 8 - 2．1．2 硫铁矿的处理--------------------------------------- - 8 - 2.2硫铁矿焙烧的基本原理....................................... - 9 - 2．3沸腾焙烧................................................. - 10 - 2.4焙烧的工艺条件............................................ - 14 - 2.4.1焙烧的工艺流程--------------------------------------- - 14 - 2.4.2沸腾焙烧的工艺条件----------------------------------- - 14 - 2.5焙烧中矿尘的清除.......................................... - 15 - 2.6废热利用.................................................. - 16 - 第三章炉气的净化及干燥-------------------------------------- - 17 -3.1炉气净化的目的和要求...................................... - 17 - 3.2净化的原理和方法.......................................... - 18 - 3.3炉气净化的工艺流程........................................ - 19 - 3.4炉气的干燥................................................ - 21 - 第四章二氧化硫的催化氧化------------------------------------- - 22 -4.1二氧化硫催化氧化的基本原理................................ - 22 - 4.1.1二氧化硫催化氧化反应的化学平衡----------------------- - 22 - 4.1.2 二氧化硫氧化的反应速率------------------------------- - 24 -

湿法磷酸工艺

通常所称的“湿法磷酸”实际上是指硫酸法湿法磷酸，即用硫酸分解磷矿生产得到的磷酸。硫酸法的特点是矿石分解后的产物磷酸为液相，副产物硫酸钙是溶解度很小的固相。两者的分离是简单的液固分离，具有其他工艺方法无可比拟的优越性。因此，硫酸法生产磷酸工艺在湿法磷酸生产中处于主导地位。但是其产生的大量磷石膏废渣无法得到有效的利用，三废问题严重。 湿法生产是用无机酸分解磷矿粉，分离出粗磷酸，再经净化后制得磷酸产品。湿法磷酸比热法磷酸成本低20%~30%，经适当方法净化后，产品纯度可与热法磷酸相媲美。目前，湿法磷酸工艺处于磷酸生产的主导地位。 湿法磷酸工艺按其所用无机酸的不同可分为硫酸法、硝酸法、盐酸法等。矿石分解反应式表示如下： （1-4）↑Ca5F(PO4)3+10HNO3 == 3H3PO4 + 5Ca(NO3)2 + HF （1-5）↑Ca5F (PO4)3 + 10HCl == 3H3PO4 + 5CaCl2 + HF ↑Ca5F(PO4)3+5H2SO4+ nH2O == 3H3PO4 + 5Ca SO4?nH2O +HF （1-6）这些反应的共同特点是都能够制得磷酸。但是，磷矿中的钙生成什么形式的钙盐不尽相同，各有其特点。反应终止后，如何将钙盐分离出去，并能经济地生产出磷酸则是问题的关键。 (1) 硝酸法 最早由奥达公司开发，称为奥达法。它是用硝酸分解磷矿生成磷酸和水溶性硝酸钙，然后采用冷冻、溶剂萃取、离子交换等方法分离出硝酸钙。受硝酸价格、能耗高、流程长等条件的影响，目前工业应用极少。 (2) 盐酸法 上世纪60年代初，以色列矿业工程公司（I.M.I）开发了著名的IMI 法，首次实现了盐酸法生产磷酸的工业化[5]。它是将磷矿与盐酸反应，生成磷酸和氯化钙水溶液，然后用有机溶剂（如脂肪醇、丙酮、三烷基磷酸脂、胺或酰胺等）萃取分离出磷酸。但该法存在工艺复杂、副产物氯化钙难以经济回收等问题。 (3) 硫酸法 通常所称的“湿法磷酸”实际上是指硫酸法湿法磷酸，即用硫酸分解磷矿生产得到的磷酸。硫酸法的特点是矿石分解后的产物磷酸为液相，副产物硫酸钙是溶解度很小的固相。两者的分离是简单的液固分离，具有其他工艺方法无可比拟的优越性。因此，硫酸法生产磷酸工艺在湿法磷酸生产中处于主导地位。 反应式（6）中n的值取决于硫酸钙结晶的形式，可以是0，1/2，2。在不同的反应温度和磷酸浓度下，可以生成无水硫酸钙（CaSO4），半水硫酸钙（CaSO4?0.5H2O）和二水硫酸钙（CaSO4?2H2O）。相应地，湿法磷酸的生产工艺可分为无水物法、半水法、二水法及半水-二水法等。其中，二水法由于技术成熟、操作稳定可靠、对矿石的适应性强等优点，在湿法磷

湿法制磷酸

湿法磷酸工艺按其所用无机酸的不同可分为硫酸法、硝酸法、盐酸法等。矿石分解反应式表示如下： Ca5F(PO4)3+10HNO3 == 3H3PO4 + 5Ca(NO3)2 + HF Ca5F (PO4)3 + 10HCl == 3H3PO4 + 5CaCl2 + HF Ca5F(PO4)3+5H2SO4+ nH2O == 3H3PO4 + 5Ca SO4?nH2O +HF 这些反应的共同特点是都能够制得磷酸。但是，磷矿中的钙生成什么形式的钙盐不尽相同，各有其特点。反应终止后，如何将钙盐分离出去，并能经济地生产出磷酸则是问题的关键。 (1) 硝酸法 最早由奥达公司开发，称为奥达法。它是用硝酸分解磷矿生成磷酸和水溶性硝酸钙，然后采用冷冻、溶剂萃取、离子交换等方法分离出硝酸钙。受硝酸价格、能耗高、流程长等条件的影响，目前工业应用极少。 (2) 盐酸法 上世纪60年代初，以色列矿业工程公司（I.M.I）开发了著名的IMI法，首次实现了盐酸法生产磷酸的工业化[5]。它是将磷矿与盐酸反应，生成磷酸和氯化钙水溶液，然后用有机溶剂（如脂肪醇、丙酮、三烷基磷酸脂、胺或酰胺等）萃取分离出磷酸。但该法存在工艺复杂、副产物氯化钙难以经济回收等问题。 (3) 硫酸法 通常所称的“湿法磷酸”实际上是指硫酸法湿法磷酸，即用硫酸分解磷矿生产得到的磷酸。硫酸法的特点是矿石分解后的产物磷酸为液相，副产物硫酸钙是溶解度很小的固相。两者的分离是简单的液固分离，具有其他工艺方法无可比拟的优越性。因此，硫酸法生产磷酸工艺在湿法磷酸生产中处于主导地位。 反应式（6）中n的值取决于硫酸钙结晶的形式，可以是0，1/2，2。在不同的反应温度和磷酸浓度下，可以生成无水硫酸钙（CaSO4），半水硫酸钙（CaSO4?0.5H2O）和二水硫酸钙（CaSO4?2H2O）。相应地，湿法磷酸的生产工艺可分为无水物法、半水法、二水法及半水-二水法等。其中，二水法由于技术成熟、操作稳定可靠、对矿石的适应性强等优点，在湿法磷酸工艺中居于主导地位。目前，我国80%以上的磷酸都采用湿法磷酸二水法流程生产。二水法流程具有工艺简单、技术成熟、对矿石种类适应性强的特点，特别适用于中低品位矿石，在湿法磷酸生产中居于统治地位。 但是，二水法流程至今仍存在着一些难以克服的缺陷。由于加工工艺粗放，矿石中的有害杂质大部分进入磷酸中。特别是氟元素，一旦进入液相，很难再分

硫酸钾MSDS

硫酸钾 名称硫酸钾英文名Potassium sulfate 别名 分子式K2SO4分子量174.26 相态固态 危险性分类CAS号7778-80-5 UN号 危规号登记号储存数量 储存地点检测中心使用地点检测中心 理化特性外观：无色或白色结晶、颗粒或粉末。具有苦咸味。 熔点：（℃）：400 密度（水=1）2.66 溶解性：易溶于水，不溶于乙醇、丙酮、二硫化碳。在水中溶解度受温度 影响。 危险特性概述 吸入、摄入或经皮吸收有害，具刺激作用。长期吸入该品粉尘，可引起慢性锰中毒，早期以神经衰弱综合征和神经功能障碍为主，晚期出现震颤麻痹综合征。 自身不能燃烧。受高热分解放出有毒的气体。氧化硫。 急救措施皮肤接触：脱去污染的衣着，用流动清水冲洗。 眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15 分钟。就医。 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 食入：用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。 灭火方法消防人员必须穿全身防火防毒服，在上风向灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。 泄露应急处理 隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘口罩，穿一般作业工作服。不要直接接触泄漏物。 小量泄漏：避免扬尘，小心扫起，收集运至废物处理场所处置。 大量泄漏：收集回收或运至废物处理场所处置。 储运及操作注意事项 储运：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。包装密封。应与酸类分开存放，切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。 操作：密闭操作，局部排风。防止粉尘释放到车间空气中。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与酸类接触。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。 安全技术说明书与安全标签

山东师大附中2018届高三第二次模拟考试化学试卷带答案

山东师大附中2015级高三第二次模拟考试 化学试卷 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（填空题）两部分，共20题，满分100分。考试用时90分钟。可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 23 Cu 64 Fe 56 S 32 Cl 35.5 第I卷 一、选择题（每小题3分，共16小题，共48分。每题只有一个正确选项。） 1．化学与生产生活密切相关，下列有关说法中，正确的是 A．铝盐和铁盐均可用于净水，均利用了胶体的吸附性 B．纯碱可用于去除油污，因为纯碱是强碱，可溶解油污 C．不锈钢、玻璃钢、氮化硅陶瓷均属新型无机非金属材料 D．铝可用于制造炊具，因为金属铝不活泼，常温下不与空气反应 2.如图所示为某反应过程中的能量变化，则下列说法中，正确的是 A.因为E1-E2>0，所以图中所示的反应为吸热反应 B.加入催化剂可降低反应的焓变，加快化学反应速率 C.该反应为放热反应，反应一定不需要加热 D.该反应断裂旧化学键吸收的能量比形成新化学键释放的能量少 3.设N A表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A．标准状况下，2.24 L Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1N A B．常温常压下, 18 mLH2O中含的质子数为10N A C．1mol金属钠与氧气完全反应，转移的电子数一定为N A D．标准状况下, 2.24 LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1N A 4.实验室中的下列做法不合理的是 ①实验室中钠着火时，用泡沫灭火器灭火

②实验室保存氯化亚铁溶液时加入适量铁粉 ③用饱和碳酸钠溶液除去二氧化碳气体中的氯化氢 ④用水除去一氧化氮气体中的二氧化氮 ⑤用浓硫酸干燥硫化氢气体 ⑥用氢氧化钠溶液除去氧化铁中的氧化铝 A．①②③B．③④⑤C．①③⑤D．②④⑥ 5．将少量CO2通入下列物质的稀溶液中，能生成沉淀的是 A．Na2CO3B．Al2(SO4)3C．BaCl2 D．Na2SiO3 6．近年来，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。下列有关硅及化合物的描述正确的是 A．硅单质常用于半导体和光导纤维 B．硅单质常温下性质稳定，自然界中硅元素主要以游离态存在 C．二氧化硅既能与NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，是两性氧化物 D．玻璃、水泥和陶瓷均为传统无机非金属材料 7. 已知a、b、c、d 四种短周期主族元素，在周期表中相对位置如下图所示，下列说法正确的是 a b c d A．a、c两元素的最高正价一定相等 B．d的原子序数不可能是b的原子序数的3倍 C．c的最高价氧化物对应的水化物可溶于d的最高价氧化物对应的水化物 D．若c元素最高价氧化物对应的水化物是强酸，则d元素的单质具有强氧化性 8.下列描述的事实与反应的离子方程式不相对应的是 A．用硫酸酸化的淀粉碘化钾溶液，在空气中放置，溶液变蓝：4H+ + 4I- + O2=2I2+ 2H2O B．不能用盐酸酸化高锰酸钾溶液：2MnO4-+16H++10Cl-= 2Mn2++5Cl2↑+8H2O C．铁溶于稀硝酸，溶液变为浅绿色：Fe + 4H+ + NO3-= Fe3++ NO ↑ + 2H2O D．用Fe2+将饮用水中少量ClO2-还原成为Cl-：4Fe2++ ClO2-+4H+ = 4Fe3++Cl-+2H2O 9.下列化学用语或描述中，不正确的有 ①F－的结构示意图： ②氢氧根的电子式：

硫酸工业 环境保护

硫酸工业环境保护 复习重点 1．接触法制硫酸的生产过程和化学原理。 2．保护环境 难点聚焦 一、接触法制硫酸的原理、过程及典型设备 1．三种原料：硫铁矿（FeS2）、空气、水。 利用接触法制硫酸一般可以用硫黄、黄铁矿、石膏、有色金属冶炼厂的烟气(含一定量的SO2)等。其中用硫黄作原料成本低、对环境污染少。但我国硫黄资源较少，主要用黄铁矿（主要成分为FeS2）作生产硫酸的原料。 2．三步骤、三反应： （1）4FeS2 +11O2=== 2Fe2O3+8SO2（高温） （2）2 SO2+ O2≒ 2 SO3（催化剂，加热），（3）SO3+ H2O === H2SO4 3．三设备：（1）沸腾炉（2）接触室（3）合成塔 4．三原理：化学平衡原理、热交换原理、逆流原理。 （1）增大反应物浓度、增大反应物间接触面积，能提高反应速率并使化学平衡向正反应方向移动，以充分提高原料利用率。 （2）热交换原理：在接触室中生成的热量经过热交换器，传递给进入接触室的需要预热的混合气体，为二氧化硫的接触氧化和三氧化硫的吸收创造了有利条件。 （3）逆流原理：液体由上向下流，气体由下向上升，两者在逆流过程中充分反应。

接触法制硫酸的原理、过程及典型设备 三原料三阶段三反应（均放热）三设备三净化 黄铁矿或S 造气 4FeS2+11O2== 2Fe2O3+8SO2（高 温）或S+O2=SO2 沸腾炉除尘 空气接触氧化2 SO2 + O2≒ 2 SO3 （催化剂） 接触室（含热 交换器） 洗涤 98.3%浓硫酸三氧化硫 吸收 SO3+ H2O === H2SO4 吸收塔干燥 5．应用化学反应速率和化学平衡移动原理选择适宜条件 二氧化硫接触氧化的反应是一个气体总体积缩小的、放热的反应。 一、温度 二氧化硫接触氧化是一个放热的可逆反应，根据化学平衡理论判断，温度较低对反应有利。但是，温度较低时，反应速率低，考虑催化剂在400∽500℃活性最大，在实际生产中，选定400～500℃作为操作温度，这时反应速率和二氧化硫的转化率都比较理想。 二、压强 二氧化硫接触氧化是一个气体总体积缩小的可逆反应，根据化学平衡理论判断，加压对反应有利。但是，在常压、400～500℃时，二

硫酸的工业制法

硫酸的工业制法 硫酸 硫酸盐 一、硫酸的工业制法——接触法 2、尾气的吸收，可用氨水吸收 2NH 3 + H 2O + SO 2 = (NH 4)2SO 3 NH 3 + H 2O + SO 2 = NH 4HSO 3 将生成物用稀硫酸处理后，可制得化肥(NH 4)2SO 4，并回收了SO 2。 3、生产简要流程 4、有关物质纯度、转化率、产率的计算 物质的纯度 不纯物中所含纯物质的质量 不纯物质的总质量 100% 5、多步递进反应的关系式计算法 遇有多步递进反应（即前一步反应的产物就是后一步反应的反应物）的计算时，可用关系式法一步求解。此种方法的关键，是根据各步反应的化学方程式，找出起始原料与最终产物之间的物质的量之比，列出相应的关系式，然后按常规方法求解。 二、浓硫酸的特性 硫酸的化学性质跟它的浓度有密切的关系。稀硫酸具有酸类的通性（H +的性质），而浓硫酸中存在大量未电离的硫酸分子，因而浓硫酸除具有酸类的通性外，还具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性。 1、浓硫酸的吸水性。 浓硫酸具有吸收附着在物质表面或内部的湿存水和吸收结晶水的性能。其原因是硫酸分子极易与水分子化合成一系列稳定的水合物：H 2SO 4·nH 2O （n = 1,2,4,6,8）。同时放出大量的热。这些水合物很稳定。利用浓H 2SO 4的吸水性，可以做干燥剂。浓H 2SO 4能干燥

H 2、O 2、CO 等中性气体，也能干燥SO 2、Cl 2、CO 2、HCl 、HF 等酸性气体；但不能干燥NH 3等碱性气体，也不能干燥HBr 、HI 、H 2S 等有强还原性的气体。 2、浓硫酸的脱水性。 浓硫酸能把纸张、木材、蔗糖等有机物中的氢、氧元素，按水分子里的氢、氧原子个数比（2∶ 1）脱出，使其碳化。如： C 12H 22O 11 浓 H SO 24?→??? 12C + 11H 2O 蔗糖 3、浓硫酸的氧化性。 硫酸分子中S 6 +有较强的得电子能力，故浓硫酸有较强的氧化性，加热时其氧化性增强。 （1）与金属的反应：在加热的条件下，绝大部分金属（除Pt 、Au 外）能被浓H 2SO 4氧化到高价态，同时H 2SO 4被还原成SO 2（一般情况下），反应中没有氢气生成。 Cu + 2H 2SO 4 (浓) CuSO 4 + SO 2 ↑ + 2H 2O Hg + 2H 2SO 4 (浓) HgSO 4 + SO 2 ↑ + 2H 2O Zn + 2H 2SO 4 (浓) ZnSO 4 + SO 2 ↑ + 2H 2O （2）常温时浓H 2SO 4使铁、铝钝化。加热时铁、铝可与浓硫酸剧烈反应。 2Fe + 6H 2SO 4 (浓) Fe 2 (SO 4)3 + 3SO 2 ↑ + 6H 2O 2Al + 6H 2SO 4 (浓) Al 2(SO 4)3 + 3SO 2 ↑ + 6H 2O （3）与非金属的反应 C + 2H 2SO 4 ( 浓) 2SO 2 ↑ + CO 2 ↑+ 2H 2O S + 2H 2SO 4 (浓) 3SO 2 ↑ + 2H 2O 2P + 5H 2SO 4(浓) 2H 3PO 4 + 5SO 2 ↑ + 2H 2O （4）与具有还原性的化合物反应 H 2S + H 2SO 4 (浓) = S + SO 2 ↑ + 2H 2O 2HBr + H 2SO 4 (浓) = Br 2 ↑ + SO 2 ↑ + 2H 2O 8HI + H 2SO 4(浓) = 4I 2 + H 2S ↑ + 4H 2O 5、硫酸的性质与作用的联系。 （1）硫酸的酸性实际上就是硫酸中H +的性质 Zn + H 2SO 4 (稀) = ZnSO 4 + H 2 ↑ CuO + H 2SO 4 = CuSO 4 + H 2O 2NaOH + H 2SO 4 = Na 2SO 4 + H 2O （2）硫酸可与弱酸盐反应，表现出硫酸的强酸性。 FeS + H 2SO 4 (稀) = FeSO 4 + H 2S ↑

高三化学工业流程题目总结带答案

2．下图所示的装置是仿照工业制备硫酸的工艺流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。 （1）写出工业上用FeS2制取SO2的化学方程式。 （2）写出上图中部分装置的作用：甲：①混合 SO2和O2；②； 丙和丁：。 （3）若丁装置在反应过程中出现气泡，不久就出现了白雾，而丙装置一直没有明显变化，产生这种现象的可能原因是：①丙中插入浓硫酸溶液的导管插得太深，使两个吸收瓶内的压强差较大，导致SO3从丁的水中冒了出来，与水形成酸雾；② （4）上图装置中的甲和乙部分、丙和丁部分分别与工业制取硫酸的装置相对应，甲和乙相当于；丙和丁相当于。 （5）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，以提高三氧化硫的吸收效率3．氨在国民经济中占有重要的地位。现在约有80%的氨用来制造化肥，其余的用作生产其他化工产品的原料。例如，农业上使用的氮肥如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、氨水以及各种含氮混合肥料和复合肥料，都是以氨为原料制成的；氨氧化法制硝酸是工业上制硝酸的主要方法。 （1）下图是合成氨和利用氨制取硝酸、纯碱的简要流程示意图： 设备A的名称是，设备B的名称是。 （2）硝酸厂的尾气中含有NO和NO2等污染物，籽了防止污染大气可以用纯碱溶液吸收从吸收塔中放出的尾气，发生的反应如下：Na2CO3+2NO2====NaNO2+NaNO3+CO2 但在实际生的中这种方法处理后尾气中的氮的氧化物含量仍难以降到排放标准，历此，

(完整word版)硫酸的工业制法—接触法

硫酸的工业制法—接触法 一、素质教育目标 （一）知识教学点 1．初步掌握接触法制硫酸的化学反应原理。 2．了解接触法制硫酸的生产过程及典型设备。 3．认识环境保护的重要性，了解防止环境污染的初步知识。 4．初步掌握多步反应的计算规律。 （二）能力训练点 1．培养学生自学能力、语言表达能力和总结归纳知识的能力。 2．培养学生化学计算的技能。 （三）德育渗透点 1．通过多媒体教学，培养学生学习工业化学的兴趣。 2．通过设置问题，激发学生探索新知识的欲望，培养学生的进取精神3．培养学生实事求是，具体问题具体分析的科学品质。 4．对学生进行环境保护的教育。、教学重点、难点、疑点及解决办法1．重点 （1）接触法制硫酸的化学反应原理。 （2）多步反应的计算方法。 2．难点工业生产中的多步化学反应计算。 3 ?疑点

(1)吸收SO3为什么不用水，而用98.3%的浓硫酸? (2)在工业生产中为什么可将中间产物的损失率看成是原料的损失率呢? 4 ?解决办法 (1)重点的解决办法 在接触法制硫酸的化学反应原理中，重点之重点是制取二氧化硫的反应原 理： 4Fe$+ 11O^^-2Fe2O3+ 8SO2 ①强调“FeS的名称及色态 ②指出FeS^中硫的化合价为-1价。 ③从氧化还原角度全面分析上述反应 (谁被氧、被还原？谁是氧化剂、还原剂？谁是氧化产物，还原产物？标出电子转移方向及总数)。 (2)难点的解决办法 ①搞清计算中涉及到的转化率、利用率、产率、损失率、纯度等概念并正确处理它们之间的关系。 ②根据元素的守恒原则或多步反应的化学方程式，推导出起始原料与最终产物之间的定量关系式。 (3)疑点的解决办法 ①计算机模拟工业生产中分别用98.3%的浓硫酸和水来吸收SO3的不同情景，形象、具体地说明了用水做吸收剂时，易形成酸雾，减慢吸收速度，不利于SO3的吸收，所以工业上是采用98.3%的浓硫酸来吸收SO3的。 ②通过分步计算，推导验证中间产物的损失率=原料的损失率。 三、课时安排 2 课时