073接触法制硫酸Word格式.docx
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为方便作图，纵坐标用13b表示
【答案】
（1）308；
（2）52
（3）设SO2为X（体积分数），则有
4×
（11×
X/8＋0.0800）＝1－0.0800－X
X＝0.0923
（4）①13b＝200－10a
②如右图
（1）1.00molFeS2完全氧化，需要O211/4摩尔，所以需要空气的体积（标准状况）为308L。
（2）采用体积差列式求体积减少量。
：
体积减少3摩尔。
（3）设SO2的体积分数为x
则有4
＝1－0.0800－xx=0.0923
（4）100L气体混合物中又N2为（100－a－b）L
而生成bLSO2耗O2为
L.
则：
（100－a－b）：
（
＋a）=4:
1
即：
13b＝200－10a
6．（97上海）接触法制硫酸排放的尾气中，含少量的二氧化硫。
为防止污染大气，在排放前设法进行综合利用。
某硫酸厂每天排放的1万米3尾气中含0.2%（体积百分数）的SO2。
问用氢氧化钠溶液、石灰及氧气处理后，假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克石膏。
（CaSO4·
2H2O）
（2）如果将一定体积的尾气通入100毫升2摩/升的氢氧化钠溶液使其完全反应，经测定所得溶液含16.7克溶质。
试分析该溶液的成份，并计算确定各成份的物质的量。
（3）工厂在尾气处理制石膏的过程中，中间产物是亚硫酸氢钠。
调节尾气排放的流量，以取得二氧化硫与氢氧化钠间物质的量的最佳比值，从而提高亚硫酸氢钠的产量。
现设nSO
、nNaOH、nNaHSO
分别表示二氧化硫、氢氧化钠和亚硫酸氢钠的物质的量，且
=X，试写出X在不同取值范围时，nNaHSO
的值或nNaHSO
与nSO
、nNaOH间的关系式。
X
nNaHSO
（1）SO2～CaSO4·
2H2O
22.4172
104×
0.2%XX=153.6Kg
（2）若溶液中溶质全为Na2SO3；
SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O得12.6g。
若溶液中溶质全为NaHSO3；
SO2＋NaOH=NaHSO3得20.8g。
今20.8>
16.7>
12.6，该溶液成份为Na2SO3和NaHSO3，NaHSO30.1摩，Na2SO30.05摩。
（3）
X=
X≤1/2
1/2<
X<
=2
－
X≥1
=
本题较好体现了《考试说明》的要求，侧重考查学生的综合应用能力，设计颇具特色。
本题的三大特点：
计算于推理相结合；
数学和化学的综合应用；
化学知识于环保相联系。
（1）由硫原子守恒可得关系式
SO2～CaSO4·
0.2%X
X=153.6Kg
（2）运用极端假设法进行推断，溶液中可能发生的两个反应：
SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O；
SO2＋NaOH=NaHSO3
若溶液中溶质全为Na2SO3得12.6g
若溶液中溶质全为NaHSO3得20.8g
12.6，该溶液成份为Na2SO3和NaHSO3，NaHSO30.1摩Na2SO30.05摩
（3）可借助数轴进行分析讨论。
7．（05全国）A、B两种固体，都由甲、乙两种元素组成。
在A、B中，甲、乙两种元素的原子个数比分别为l∶l和l∶2。
高温煅烧A、B时，产物都是C（固体）和D（气体）。
由D可制得E（酸）。
E和另一种酸组成的混合酸跟甲苯反应可生成三硝基甲苯。
C与E的稀溶液反应得到溶液F，往F溶液中加入氢氧化钠溶液，有红褐色沉淀生成，该沉淀经灼烧后转变成C。
往F溶液中加入甲元素的单质得到溶液G。
试根据以上信息填写下列空白：
（1）A的化学式（分子式）是___________________________。
（2）B煅烧生成C和D的化学方程式是______________________________。
甲元素的单质与F溶液反应的离子方程式是______________________________。
（3）往G溶液中加入NaOH溶液发生的现象是_______________。
（1）FeS；
（2）4FeS2＋11O2
2Fe2O3＋8SO2；
2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋
（3）生成的沉淀由白色变成灰绿色最终变成红褐色。
根据题目信息推断:
A是FeS，B是FeS2，C是Fe2O3，D是SO2，E是硫酸，F是硫酸铁，G硫酸亚铁。
训练试题
1．我国在接触法制硫酸过程中，普遍采用制SO2的方法是
A．燃烧硫B．燃烧Fe2S3C．燃烧FeS2D．燃烧CuFeS2
煅烧黄铁矿时经过粉碎，燃烧更完全，从而可提高原料的利用率。
若用煅烧黄铁矿法因同时有Fe2O3，而处理除杂更复杂，燃硫法则较简单。
2．从沸腾炉中出来的炉气中含有能使催化剂中毒的物质是
A．SO2B．N2C．砷化物D．水蒸气
3．接触法制硫酸的尾气中含有的大气污染物是
A．H2SB．CO2C．SO3D．SO2
接触法制硫酸的尾气主要是SO2。
4．在接触法制硫酸过程的各步反应中，等物质的量的反应物发生电子转移最多的是
A．FeS2B．O2C．SO2D．SO3
1molFeS2被氧化生成Fe2O3和SO2电子转移为11mol.
5．有关接触法制硫酸的叙述正确的是
A．吸收塔不得用水吸收三氧化硫
B．进入接触室的SO2和空气混合物中的其它杂质必须除去
C．硫酸厂的尾气要经碱液或氨水处理后才能排放
D．用黄铁矿燃烧生成二氧化硫与用硫燃烧生产二氧化硫后者较复杂
接触法制H2SO4的三阶段中，第一阶段是制取和提纯SO2，若用煅烧黄铁矿法因同时有Fe2O3，而处理除杂更复杂，燃硫法则较简单。
从燃烧炉出来的气体叫做炉气。
用黄铁矿生产的SO2中杂有O2、N2、水蒸汽以及一些杂质如砷、硒等的化合物和矿尘，必须提纯除去这些杂质，主要是为了防止催化氧化法生产SO3时的催化剂“中毒”，水蒸气对设备和生产也有不良影响。
第三分阶段是吸收SO3使成H2SO4，若用水吸收会产生大量难以处理的酸雾，所以用98.3%浓H2SO4吸收SO3，使成发烟硫酸，然后按比例与水混合得到浓H2SO4。
在接触室中2SO2＋O2
2SO3的反应有一些可逆性，虽然SO2的转化率很高，但难免还有SO2与SO3一起进入吸收塔，所以尾气中必然杂有不能被浓H2SO4吸收的SO2，若直接排放会造成严重污染，因此，用碱性物质如氨水、NaOH溶液处理，使SO2转化为亚硫酸盐而除去。
6．从沸腾炉里出来的炉气，在进行氧化之前须净化的原因是
A．降低炉气的温度便于吸收
B．防止矿尘堵塞管道
C．防止催化剂中毒以及水蒸气对设备和生产的不良影响
D．增加SO2的含量
7．接触法制硫酸时，由沸腾炉导出的炉气必须经除尘、洗涤、干燥等净化过程，其理由是
A．杂质与矿尘会使催化剂中毒
B．水蒸气对设备和生产有不良影响
C．可提高原料的利用率
D．可制取浓硫酸
在提纯时用黄铁矿生产的SO2中杂有的砷、硒化合物也较燃硫法多。
必须提纯除去这些杂质，主要是为了防止第二阶段中用催化氧化法生产SO3时的催化剂“中毒”，第三分阶段是吸收SO3使成H2SO4，若用水吸收会产生大量难以处理的酸雾，所以用98.3%浓H2SO4吸收SO3，使成发烟硫酸，然后按比例与水混合得到浓H2SO4。
8．接触法制硫酸中没有涉及的设备是
A．沸腾炉B．合成塔C．吸收塔D．接触室
9．接触法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．洗涤、干燥、除尘B．干燥、除尘、洗涤
C．除尘、洗涤、干燥D．除去硒和砷的化合物
10．飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小，不易沉降，它与空气中SO2、O2接触时，SO2会部分转化为SO3，使空气的酸度增加，飘尘所起的作用可能是
①氧化剂②还原剂③催化剂④吸附剂
A．①②B．①C．①③D．③④
11．有关接触法制硫酸的叙述中，不正确的是
A．用硫代替黄铁矿，可减少环境污染
B．炉气是SO2，进接触室之前需要净化，以免催化剂中毒
C．热交换的目的，一方面使即将参加反应的气体达到一定温度，另一方面降低SO3的温度
D．尾气要处理后才能排放到空气中
12．有关工业制硫酸的下列说法不正确的是
A．我国上主要用黄铁矿作原料制硫酸
B．黄铁矿燃烧时，炉底要通入强大的空气流，目的使黄铁矿燃烧充分
C．从燃烧炉出来的气体中含有杂质和矿尘能使催化剂中毒，必须净化处理
D．2SO2＋O2
2SO3正反应是一个放热反应，所以反应温度越低越好
13．关于硫酸的工业制法，下列说法正确的是
A．黄铁矿燃烧前要粉碎，因为大块的黄铁矿不能燃烧完全
B．从沸腾炉出来的炉气需要净化，因为炉气中的SO2会与杂质反应
C．SO2氧化为SO3时须使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率
D．用98.3%的浓硫酸吸收SO3，目的是防止形成酸雾，使SO3吸收完全
14．在接触法制硫酸的过程中，通常将硫铁矿粉碎后进行煅烧，粉碎硫铁矿的目的是
A．粉碎后的硫铁矿易于向炉中投料
B．粉碎成小颗粒易于燃烧
C．提高硫铁矿的利用率
D．粉碎后杂质易分离
15．接触法制H2SO4的工业生产中，黄铁矿煅烧前要粉碎，其目的是
A．减少杂质B．易除去尘粒C．升高炉温D．充分燃烧
16．在硫酸工业的下列装置或设备所发生的反应中，硫元素的价态不发生变化的是
A．沸腾炉B．接触室
C．吸收塔D．炉气净化装置
17．下列操作原理在工业制硫酸生产工艺中没有用到的是
A．热交换原理B．逆流原理
C．循环操作原理D．电解原理
18．接触法制硫酸的接触室中有一个热交换器，关于它的作用比较确切的说法是
A．给催化剂加热
B．把反应时生成的热，传递给需要预热的气体，并冷却反应后生成的气体
C．为了提高温度，让热的水蒸气通过热交换器
D．为了充分利用热能，让冷水通过热交换器
19．在接触法制硫酸的过程中，若将接触室出口的混合气体冷却到15℃，有无色晶体产生，此晶体是
A．硫磺B．硫酸酐C．亚硫酐D．固体硫酸
20．用98%浓硫酸吸收SO3可以得到H2SO4·
SO3，若用1kg98%H2SO4充分吸收SO3后，再进行稀释，可得到98%的H2SO4的质量为
A．1.98kgB．2.00kgC．2.22kgD．2.42kg
21．充分煅烧硫铁矿Wg，反应后得到固体Ng，生成SO2Pg，假设杂质在煅烧过程中不参加反应，硫铁矿的质量分数可表示为
A．15P/16NB．15P/16WC．3（W—N）/WD．（W—N）/3W
22．对于可逆反应2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g），ΔH=−98.3kJ/mol。
下列说法中正确的是
A．达到平衡时，反应物和生成物的浓度一定相等
B．达到平衡时，反应物和生成物的物质的量保持不变
C．加入催化剂，可以提高SO2的转化率
D．升高温度，可以提高SO2的转化率
23．在容积相等的甲乙两个密闭容器中，分别都充入2molSO2和1molO2，使它们在相同温度下发生反应2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）。
设在反应过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，达到平衡后，如甲容器中SO2的转化率为25%，则乙容器中SO2的转化率应当是
A．25%B．<
25%C．>
25%D．无法判断
该反应是一个气体体积减小的反应，乙容器保持压强不变，有利于平衡向正反应方向移动，乙容器中SO2的转化率应增大。
24．把含硫48%的硫铁矿先制成H2SO4，再吸收氨气制成（NH4）2SO4，1t这种硫铁矿在理论上能制得的（NH4）2SO4为
A．1.06tB．1.98tC．2.14tD．2.26t
25．下列反应中含硫的化合物做还原剂的是
A．FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S
B．Na2S＋2HCl=2NaCl＋H2S
C．4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO2
D．Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2
根据化合价的变化判断。
化合价有变化的为氧化还原反应，化合价升高被氧化，作还原剂。
26．煅烧硫铁矿时，氧化产物和还原剂的物质的量之比为
A．8∶4B．10∶4C．2∶4D．4∶8
反应为：
4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO2
27．在4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO2的反应中，被氧化的元素是
A．只有铁B．只有硫C．铁和硫D．氧和铁
通过判断化合价的变化。
28．当有60gFeS2充分燃烧时，其转移电子的物质的量为
A．2molB．16.5molC．11molD．5.5mol
设转移电子的物质的量为x，依FeS2燃烧的化学方程式
4FeS2＋11O2=8SO2＋2Fe2O3
得关系式如下
4FeS2～11O2～电子转移
120g11mol44mol
60gx
解得x=5.5mol，故答案选D。
29．在FeS2→SO2的转化过程中，每转移1mol电子时产生SO2的体积是（折算为标准状况）
A．0.51LB．4.07LC．16.3LD．22.4L
反应4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO2的电子转移数目为44mol．
30．含硫48%的硫铁矿煅烧时FeS2损失率为2%，则下列说法不正确的是
A．该硫铁矿含FeS2也是48%
B．硫损失也是2%
C．铁损失也是2%
D．该硫铁矿含铁42%
31．FeS2在空气中充分燃烧的化学方程式为4FeS2＋11O2
2Fe2O3＋8SO2，若agFeS2在空气中充分燃烧，并转移N个电子，则阿伏加德罗常数（NA）可表示为
A．120N／aB．120a／11NC．11a／120ND．120N／11a
32．将含有少量SO2的SO3气体通入适量的Pb（NO3）2溶液中，结果是
A．生成PbSO4和PbSO3沉淀
B．生成PbSO4沉淀并有SO2气体放出
C．两种气体被吸收，生成PbSO4沉淀并有气体放出
D．两种气体被吸收，不可能再有气体放出
SO2的SO3气体通入溶液中反应生成酸,在酸性条件下,HNO3氧化SO32－成SO42－。
33．关于反应2SO2＋O2
2SO3,在一定条件下达到平衡状态，再加入一定量的18O2，则建立新平衡时，含有18O的物质是（假定原平衡体系中不含18O）
①二氧化硫②氧气③三氧化硫
A．①②B．②③C．①②③D．①③
反应时可逆的。
34．将SO3溶解在硫酸中所得到的混合物叫做“发烟硫酸”，通常以三氧化硫的质量分数表示其组成。
今将0.1185g发烟硫酸试样溶于水，用0.125mol/L的NaOH标准液滴定，用此标准液20mL时恰好中和，则试样中SO3的质量分数为
A．15%B．17%C．34%D．60%
35．含FeS2A%的黄铁矿Wt，在接触法制硫酸的过程中，损失硫c%，可制得质量分数为B%的硫酸为
A．
tB．
C．
D．
36．把1g含脉石SiO2的黄铁矿样品在氧气流中灼烧，反应完全后得残渣0.78g，则此黄铁矿物纯度是
A．33%B．66%C．78%D．88%
.提示：
引起固体质量改变的原因是矿石与O2反应后生成的SO2气体放出的缘故。
故可用差量法求解。
因4FeS2＋11O2
2Fe2O3＋8SO2固体质量减少
1202×
160480－320=160
x1－0.78=0.22
解得x=0.66g
37．某次酸雨的分析数据如下：
c（NH
）=2.0×
10－5mol/L，c（Cl－）=6.0×
10－5mol/L，
c（Na＋）=1.9×
10－5mol/L，c（NO
）=2.3×
10－5mol/L，c（SO
）=2.5×
10－5mol/L，则此次酸雨的pH大约为。
A．3B．4C．5D．6
溶液是电中性的，根据电荷守恒，计算溶液中氢离子的物质的量浓度。
38．某工厂用CaSO4、H2O、NH3、CO2制备（NH4）2SO4。
其工艺流程如下：
下列推断不合理的是
A.往甲中通CO2有利于（NH4）2SO4生成
B．生成1mol（NH4）2SO4至少消耗2molNH3
C．在实际生产中CO2可被循环使用
D．直接蒸干滤液能得到纯净的（NH4）2SO4
39．用含硫50%的黄铁矿320t，通过接触法制硫酸，在生产过程中有2%的硫受损失，问可制得98%的浓H2SO4多少吨？
【答案】制得98%的浓硫酸490t。
此题在解题时应注意含“硫”50%，而不是含FeS250%。
设可制得98%浓H2SO4xt
S~H2SO4
3298
320×
50%（1－20%）x·
98%
解得：
x=490（t）
40．接触法制硫酸的主要设备是：
______、______、______。
在______进行的反应中硫元素的化合价没有变化。
【答案】沸腾炉、接触室、吸收塔；
吸收塔。
41．在制得三氧化硫后，是用______吸收SO3制得高浓度的硫酸，其原因是______。
【答案】98.3％的硫酸；
能把SO3吸收干净，速度快，不会产生酸雾
42．硫酸工业中造成大气污染的是尾气中的______。
【答案】SO2
43．根据接触法制硫酸的简单流程图，填写空白。
（1）设备A是________，在设备A中进行反应的化学方程式是__________________；
设备B是________在设备B中进行反应的化学方程式是_______________________；
设备C是__________在设备C中进行反应的化学方程式是___________________。
（2）图中标号处通入或放出的物质是：
①___________，②___________，③___________，④___________，⑤___________，⑥___________，⑦___________，⑧___________，⑨___________。
（3）设备B中部的装置叫___________器，其作用是_____________________________。
（4）设备C中用质量分数为98.3%的硫酸吸收SO3的原因是______________________。
（1）沸腾炉；
4FeS2＋11O2
2Fe2O3＋8SO2↑；
接触室
2SO2＋O2
2SO3；
吸收塔；
SO3＋H2O===H2SO4
（2）①黄铁矿；
②空气；
③炉气；
④炉渣；
⑤SO2、O2、N2；
⑥SO3、SO2、O2、N2；
⑦尾气；
⑧98.3%H2SO4；
⑨供稀释用的H2SO4
（3）热交换；
用来把生成的热传递给进入接触室的炉气，同时冷却生成的气体
（4）因为H2O和SO3反应放热易形成酸雾不利于对SO3的吸收
44．请用下图所示的装置设计一个实验，以测定SO2转化为SO3的转化率：
①这些装置的连接顺序（从左到右的方向）是_________→_________→_________→_________→_________→_________→_________→_________
②实验时甲仪器的作用与原理是___________________________。
③从乙处均匀通入O2，为使SO2有较高的转化率，实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是___________________________。
④Ⅳ处观察到的现象是___________________________。
⑤在Ⅰ处用大火加热烧瓶时，SO2的转化率会__________________（填“增大”“不变”或“减小”）。
⑥用nmolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O2一段时间后，称得Ⅲ处增重mg，则本实验中SO2的转化率为__________________。
（1）a；
h；
I；
b；
c；
f；
g；
d
（2）作用是使浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中；
原理是维持烧瓶内压强与分液漏斗中的压强相等
（3）先加热V2O5，后缓缓滴入浓硫酸
（4）有无色（白色）晶体（固体）生成
（5）减小
（6）
45．工业上把硫铁矿粉碎成细小矿粒后，才放入沸腾炉内进行燃烧，其目的是_______________________。
从沸腾炉里出来的炉气含有________________等杂质以及水蒸气，因此在进行氧化反应前必须使炉气通过除
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