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专题限时训练(十四) 化学与技术.doc
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专题限时训练(十四) 化学与技术
(时间：90分钟 分数：100分)
1．(14分)工业上生产硫酸的流程图如下：请回答下列问题：
(1)早期生产硫酸以黄铁矿为原料，但现在工厂生产硫酸以硫黄为原料，理由是______________________________________________ __________________________。
(2)在气体进入催化反应室前需净化的原因是_____________ ______________________________________________________________________________________________________________________。
(3)在催化反应室中通常使用常压，在此条件下SO2的转化率为90%。但是部分发达国家采取高压条件下制取SO3，采取加压措施的目的除了加快反应速率外，还可以
______________________________________________________，
从而提高生产效率。
(4)工业生产中常用氨－酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染，废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理：
______________________________________________________。
(5)除硫酸工业外，还有许多工业生产。下列相关的工业生产流程中正确的是________。
A．海水提溴：海水浓缩――→氯气――→热空气或水蒸气溴蒸气――→SO2吸收――→氯气――→蒸馏液溴
B．海水提镁：海滩贝壳――→煅烧――→水石灰水――→海水――→过滤――→灼烧MgO――→熔化电解镁
C．工业制硝酸：空气――→放电NO2――→水吸收硝酸→尾气处理
D．工业合成氨：天然气――→一定条件下氢气――→合成塔过量氮气NH3、H2、N2――→水冷分离氨
答案：(1)以黄铁矿为原料的生产中产生的废弃物太多，处理成本高 (2)防止催化剂中毒 (3)使平衡向正方向移动，有利于提高SO2的转化率 (4)SO2＋NH3＋H2O===NH4HSO3,2NH4HSO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋2H2O＋2SO2↑或SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3，(NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋H2O＋SO2↑ (5)AD
解析：(1)黄铁矿中杂质太多，因此以黄铁矿为原料的生产中产生的废弃物太多，处理成本高。而硫燃烧的产物只有SO2，易于处理，因此现在工厂生产硫酸以硫黄为原料。
(2)由于生成的气体中含有很多杂质，容易造成催化剂中毒，所以在气体进入催化反应室前需净化的原因是防止催化剂中毒。
(3)根据方程式2SO2＋O22SO3可知，该反应是体积减小的可逆反应，因此增大压强可以使平衡向正反应方向移动，有利于提高SO2的转化率。
(4)氨气是碱性气体，SO2是酸性气体，因此氨气可以吸收SO2生成亚硫酸氢铵或亚硫酸铵。生成的亚硫酸氢铵或亚硫酸铵再与稀硫酸反应又转化为SO2，从而达到目的。有关反应的方程式为SO2＋NH3＋H2O===NH4HSO3、2NH4HSO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋2H2O＋2SO2↑或SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3、(NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋H2O＋SO2↑。
(5)A项，氯气具有氧化性，可以氧化溴离子生成单质溴，然后再利用SO2吸收溴蒸气以达到富集的目的。最后再利用氯气的氧化性将溴离子还原生成单质溴，因此选项A可以实现海水提溴，A正确；B项，工业上是通过电解熔融的氯化镁来冶炼金属镁，因为氧化物的熔点太高，需要消耗大量能源
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