硫酸工业中的三废处理及能量利用课堂练习附解析新人教版选修
新人教版高中化学1.1.2硫酸工业中的三废处理及能量利用课时训练选修2
课时训练2 硫酸工业中的三废处理及能量利用基础夯实1.治理“三废”,保护环境,最主要的方法是( )A.减少污染严重的工厂B.把“三废”深埋C.提高认识D.变废为宝,综合利用解析：对“三废”处理,最好是变废为宝,节约资源,综合利用。
答案：D2.在催化反应室中装有热交换装置,采用热交换装置的好处是( )①充分利用热量,降低能耗②促使平衡向正反应方向移动,提高产率③减少热量对环境的污染④提高最终产品的纯度A.①B.①②C.①②③D.①②③④解析：使用热交换装置能充分利用热能,减少热量散失对环境造成的污染。
由于SO2转化为SO3的反应是放热反应,温度降低有利于平衡向正反应方向移动,提高SO2的利用率。
答案：C3.工业生产硫酸的过程中,对废气、废液、废渣和“废热”的处理正确的是( )①尾气可用氨水处理②污水可用石灰乳处理③废渣可用来制造水泥、炼铁④设置“废热”锅炉产生水蒸气,供热或发电A.①②B.①③④C.①②③D.①②③④解析：硫酸厂尾气中含有SO2,可用氨水吸收处理;废水中的硫酸常用石灰乳中和;废渣中含有SiO2、Fe2O3等,可用于制水泥、炼铁;由于硫酸生产中的三个反应都是放热反应,可以充分利用这些反应放出的热量来降低生产成本。
答案：D4.城市环境污染是当前突出的环境问题。
如图中甲所示,X河流经某工业城市,其中a处在上游,附近有丰富的黄铁矿资源,d处在下游,有多个企业以硫酸为原料。
根据某月该市环保局监测站对X河水质检测的结果,绘制成图乙。
根据甲、乙两图,判断下列说法错误的是( ) (导学号52690073)A.该市建设硫酸厂时,综合考虑诸多因素选址在b处最合理B.造成X河污染的主要污染源最可能分布在bc段C.工业、生活污水和固体废弃物等是造成X河污染的污染源D.d处污染程度减小,可能是某些污染物的离子发生反应所致解析：硫酸厂的厂址应建在河的下游,即d处,A项错;从乙图看,bc段的污染程度很大,是市区中的生活污水引起的,d处位于下游,但其污染程度很小,则可能是因为污染物的离子相互发生反应,导致污染程度降低了。
人教版高中化学第三册必修+选修关于硫酸工业综合经济效益的讨论
关于硫酸工业综合经济效益的讨论学习目标1．了解硫酸工业“三废”的处理和利用。
2．通过对硫酸工业“三废”、能量的利用以及生产规模、厂址的选择等的讨论，认识环境保护的重要性，培养良好的环境保护意识。
学习过程一、自学探究1．硫酸工业“三废”的处理和利用：（1）尾气中的SO2，用吸收，可得到肥。
反应方程式是。
你认为还可以用等物质吸收，请写出有关的化学反应方程式。
（2）污水中含有，可用吸收，反应方程式是。
（3）废渣的利用。
2．硫酸生产过程中的三个反应是热反应，请你提出充分利用这些热能的方案。
3．如果要筹建一间硫酸厂，你认为应该考虑哪些因素？4．讨论：学过的化工生产（如钢铁工业、合成氨、硝酸工业、煤和石油化工、氯碱工业等）中，应该如何处理环境和综合经济效益等问题？二、总结与评价【总结】随着经济的发展，环境保护问题越来越引起人们的重视，本课就硫酸工业中的环境和综合利用等问题展开讨论，从而培养良好的环境保护意识。
【例题讲解】[例题]SO2是引起大气污染的主要有害气体之一，我国大气质量标准中规定大气中SO2的最高浓度限值如下表：平均浓度不许超过的限值；“任何一次”为任何一次采样测定不许超过的浓度限值。
（1）据报道，1952年2月，某城市雾大无风，家庭和工厂排出的烟雾经久不散，大气中SO2的含量高达3.8mg/（m3空气），烟尘达4.5mg/（m3空气），居民健康普遍受到危害，4天之内死亡人数约4000，流经该城市的主要河道也因此而受到污染，引起鱼类死亡。
大气中的SO2将直接危害陆生高等植物的____组织，大气中SO2超标最容易影响人的_______系统而患疾病，而河流中鱼类死亡与SO2造成大气污染所形成______有关。
（2）某空气污染监测仪是根据SO2和Br2水的定量反应来测定空气中的SO2含量的。
反应的溴来自一个装有酸性（稀硫酸）的KBr溶液的电解池阳极的氧化反应，电解池的阳极室与阴极室是隔开的。
当测量某地区空气中SO2的含量时，一天中作了三次取样监测，每次取样的空气（已除尘）都以1.5×10-4m3.min-1的流速进入电解池的阳极室，从电流计显示出每次的电流强度分别为8.56×10-6A、9.25×10-6A 、8.12×10-6A，每次都能够保持电解池中Br2浓度恒定并恰好与二氧化硫完全反应（设空气中不含与溴反应的其它杂质、1个电子电量为 1.6×10-19C）。
2019-2020年人教版高中化学选修1 第四章 第三节 资源化垃圾练习含答案
第四节资源化垃圾垃圾处理1.垃圾处理的原则2．垃圾处理的一般方法处理方法优点缺点卫生填埋法避免了露天堆放产生的问题建填埋场占地面积大，使用时间短(一般十年左右)，造价高；垃圾中可回收利用的资源被浪费；填埋场的______容易污染其周围的土壤和水体堆肥法可以生产大量肥料堆肥中的______对土壤造成污染焚烧法占地少，能大大减少排放量，使垃圾体积缩小85%～95%；焚烧温度高，能彻底消灭病原体；焚烧过程中产生的热量可用于城市供暖、____等投资大；烧掉了可回收的____；释放出有____气体，如二口恶英、电池中的汞蒸气等；产生有毒有害的炉渣和灰尘(1)一级类别标志。
(2)二级类别标志。
4．我国垃圾处理的现状。
(1)____垃圾占我国垃圾处置总量的90%以上。
(2)随着我国生活垃圾热值的提高，不少大中城市如深圳、北京、上海等已经或正在兴建垃圾焚烧发电厂，采用焚烧工艺处理垃圾，并利用焚烧发电。
(3)从源头上减少垃圾的产生量，并开展垃圾______和______利用，是垃圾处理的发展方向。
1．无害减量资源2．渗出液重金属发电资源毒4．(1)填埋(3)分类回收►综合拓展一、个别垃圾的处理1．电池垃圾的危害与治理。
在生产普通干电池的过程中，常常添加少量Hg或Hg的化合物作为缓蚀剂，以提高电池的使用寿命和防止电池漏液。
但是废电池(包括废荧光灯管)中的Hg会对地下水和土壤造成污染，危害人体健康和生态环境。
推行干电池的低汞化和无汞化是解决电池Hg污染的根本措施。
20世纪90年代初，主要发达国家都实现了电池的无汞化。
我国规定2002年销售的电池要达到低汞水平，2006年要达到无汞水平。
混入生活垃圾的废旧电池会对环境造成严重的污染。
填埋时，废旧电池中的重金属会通过渗透作用污染水体和土壤。
有关资料显示，一粒锌汞纽扣电池可使600 t水(相当于一个人一生的饮水量)受到污染。
焚烧时，废旧电池在高温下腐蚀设备，某些重金属在焚烧炉中挥发，通过飞灰造成大气污染。
硫酸的工业制法分析解析
6．什么是热交换过程？ 6. 什么是热交换过程?
通过热交换器把反应时生 成的热，传递给进入接触 室的需要预热的混合气体， 并冷却反应后生成的气体， 像这样传递热量的过程就 是化学工业上常用的热交 换过程。
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7．吸收SO3为什么不直接用水或 稀硫酸，而是用98.3%的浓硫酸？
因为用水或稀硫酸作吸收 剂时，容易形成酸雾，吸 收速度慢且吸收不充分， 而 用 98.3% 的 浓 硫 酸 作 吸 收剂，则在吸收过程中不 形成酸雾，吸收速度快且 吸收充分，有利于SO3的吸 收。
关于多步反应变一步的计算
步骤： 1.写出多步反应的化学方程式； 2.找出主要原料和最终产物之间的物质的 量的对应关系。即找出主要原料和最终产 物中所含关键原子个数关系。 3.列出关系式，解出答案。
守恒原则
•计算中可以按照守恒、累积、转化的三原则处 理有关过程及数据以化难为易。 •1.守恒原则：如黄铁矿制硫酸中 S 原子守恒，具 体表现形式为 •FeS2——2H2SO4 或 S——H2SO4
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2．为什么把燃烧黄铁矿的炉子叫沸腾 炉？为什么用这种炉子？
这是因为矿粒燃烧的时候， 从炉底通入强大的空气流， 把矿粒吹得在炉内一定空 间里剧烈沸腾，好象“沸 腾着的液体”一样。因此， 人们把这种炉子叫沸腾炉。 矿粒在这种沸腾情况下， 跟空气充分接触，燃烧快， 反应完全，提高了原料的 利用率。
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三．有关化学计算
•几个概念：化学计算中涉及到工业生产实际中 的“四率”（即转化率、利用率、产率、损失 率）和纯度。 •物质的纯度=（纯物质/不纯物质）×100% •产率=（实际产量/理论产量）×100% •利用率=（实际利用原料量/实际投入原料总量） ×100% •损失率：1-利用率 •在原料中：转化率=利用率
人教版高中化学第三册必修 选修关于硫酸工业综合经济效益的讨论 练习解析(1)
关于硫酸工业综合经济效益的讨论 练习解析(1)1.用氨水处理硫酸工业的废气，主要是为了 A.利用废气中的热量 B.保护环境，防止空气污染 C.充分利用原料 D.以上说法都对 答案：BC2.飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小，不易沉降。
它与空气中的SO 2和O 2接触时，SO 2会部分转化为SO 3，使空气的酸度增加，飘尘所起的作用可能是A.氧化剂B.还原剂C.催化剂D.载体 答案：C3.在化工生产中尾气的排放是大气污染的主要因素，故在尾气排放前必须经净化处理，下列工业废气中，经净化处理后可作为燃料的是①硫酸工业尾气 ②硝酸工业尾气 ③高炉煤气 ④焦炉气 ⑤炼钢棕色烟气油厂气A.①②③④B.②③④⑥C.③④⑤⑥D.①③④⑥解析：①中含有SO 2、O 2、N 2；②中含有NO 、NO 2，③中含有CO ，④中含有CH 4、H 2，⑤中含有Fe 2O 3和CO ，⑥中含有CH 4、C 2H 4等。
所以经净化处理后可作为燃料的是③④⑤⑥。
答案：C4.工业制硫酸时，接触室中装有热交换器，以下叙述与热交换器作用有关的是 A.加快反应速率，提高原料利用率 B.充分利用热量，降低生产成本 C.升高温度，提高SO 2的转化率 D.防止催化剂中毒 答案：B5.下列说法正确的是 A. B.进入接触室的气体，必须先经净化、干燥 C.从沸腾炉中排出的炉渣可以作为肥料 D.在高温、高压下由SO 2和O 2合成SO 3解析：因尾气中含有污染环境的SO 2，所以不能直接排放；进入接触室的气体，因含有能使催化剂中毒、使设备腐蚀的气体或杂质，故必须经净化、干燥；沸腾炉中排出的炉渣常用来制造水泥、建筑材料等，而不能作肥料；SO 2合成SO 3只需在常压下进行，而不需高压。
答案：B6.最近，国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的 A.对废水、废气、废渣进行严格处理 B.在化学生产中不排放任何有害物质C.在化工厂及周围种草、种树、种花，使工厂成为花园式工厂D.以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工生产过程的化学解析：绿色化学是指以绿色意识为指导，研究和设计没有（或尽可能少的）环境副作用，在技术上和经济上可行的化学品与化学过程。
人教版高中化学选修2全册课时练习答案汇编(可编辑)
新人教第一单元走进化学工业课题1 化工生产过程中的基本问题同步试题1、关于反应2SO2+O22SO3,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.①② B.②③C.①②③D.①③答案:C2.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答案:C3、你认为减少酸雨的途径可以采取的措施是()。
①少用煤作燃料,②把工厂烟囱造高,③燃料脱硫,④在已酸化的土壤中加石灰,⑤开发新能源。
A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤答案:C。
4.煅烧硫铁矿(主要成份是FeS2),可获得制取硫酸所需的SO2,反应为4FeS2+11O2 2Fe2O3+8 SO2,为了提高SO2的生成速率,下列措施可行的是A.增加硫铁矿的投入量B. 向炉内喷氧气,增加氧气的压强C.降低温度D. 升高温度答案:C5.导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是 A.臭氧空洞 B.酸雨 C.光化学烟雾D.温室效应答案:B6.治理“三废”,保护环境,最主要的方法是 A.减少污染严重的工厂 B.把“三废”深埋C.提高认识 D.变废为宝,综合利用答案: D7.在工业生产硫酸中,在吸收塔内用来吸收三氧化硫的是 ()A.B.稀 C.浓D.答案:C8.工业上生产硫酸,回收尾气中气体,选用的试剂是 ()A. B. C. D.浓答案:A9. 接触法制硫酸中,进入接触室的气体必须净化、干燥,其主要原因是( )A.防止催化剂中毒B.提高反应效率C.提高SO2转化率D.防止环境污染答案:A10、把1.0 g含脉石()的黄铁矿样品在氧气流中灼烧,反应完全后得0.78g 残渣,则此黄铁矿的纯度是()A.33%B.66%C.78%D.88%答案:B。
二、非选择题11.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(填写标号)______。
2019-2020年人教版高中化学选修一教学案：第四章 第三节 垃圾资源化(含答案)
2019-2020年人教版高中化学选修一教学案：第四章 第三节 垃圾资源化(含答案)1．垃圾处理原则要遵循无害化、减量化和资源化的原则。
2．垃圾处理的一般方法如二3．垃圾的分类与回收利用 (1)意义：将垃圾分类并回收利用，既节约自然资源又防止污染，符合可持续发展的要求，正成为垃圾处理的发展方向。
(2)我国的垃圾分类方法：我国国家标准《城市生活垃圾分类标志》中有六个粗分的一级类别和八个细分的二级类别。
(3)垃圾分类的一级类别标志：(4)生活垃圾的二级分类标志：4．生活中两类特殊的垃圾(1)废旧电池：①危害：废电池中的Hg会对地下水和土壤造成污染，危害人体健康和生态环境。
②处理措施：推行干电池的低汞化和无汞化是解决废电池汞污染的根本措施。
(2)医疗垃圾：①危害：医疗垃圾中含有多种致病微生物，属于高危险性、高污染性废物。
如处理不当，除极易造成传染病的急性流行外，还将对环境造成二次污染。
②处理措施：采取焚烧法处理，但极易产生二英等有害物质。
[跟随名师·解疑难](1)垃圾场周围的地面水中的Cr、Cd、Cu、Pb和Hg等元素的含量会明显升高，即使设计严格的卫生填埋场，如果维护不当，也会产生危害。
(2)堆肥法主要处理垃圾中的有机物，它不仅可以杀死垃圾中的病原菌，有效地处理垃圾中的有机物，而且可生产有机肥料，增加土壤中的有机成分，有利于增加农业产量。
(3)垃圾处理要遵循无害化、减量化和资源化的原则，每种垃圾的处理方法都有它的优缺点。
[剖析典例·探技法][例1]下列有关垃圾处理的方法正确的是()A．垃圾处理的方法只有卫生填埋和焚烧B．将垃圾分类并回收利用是垃圾处理的发展方向C．填埋垃圾不需要处理，只深埋即可D．焚烧垃圾会产生大量污染空气的物质，故不宜采用此法[名师解析]堆肥法也是垃圾处理常用的一种方法，A项错误；填埋垃圾不仅占用土地、损伤地表，而且会污染土壤、地下水和大气，并严重危害人体健康。
2020人教版高中化学选修一4.3垃圾资源化课时训练
课时训练18垃圾资源化1.为增强市民的环保意识,变废为宝,现在的垃圾箱更换为分类回收垃圾箱。
以下物品应扔进右图所示标志的垃圾箱的是( )A.废旧报纸B.果皮C.铝制饮料罐D.废钢铁解析:A、C、D都属于可回收物,果皮属于其他垃圾,题图图标表示的是其他垃圾,故选B。
答案:B2.下列家庭垃圾中,适合用堆肥法处理的是( )A.破旧的衣物B.瓜果壳C.旧报纸D.塑料瓶解析:瓜果壳属于厨余垃圾,适合用堆肥法处理制得有机肥料。
其他垃圾都具有可回收利用的价值,不适合用堆肥法处理。
答案:B3.有些垃圾可以用卫生填埋、焚烧、堆肥等方法处理。
下列垃圾中,不适合用这样的方法处理的是( )A.塑料垃圾B.果皮C.卫生纸D.纯棉纺织品解析:塑料垃圾可回收利用,不能填埋,塑料不能降解,焚烧会产生有毒物质。
答案:A4.随着人们生活质量的不断提高,对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地和水源的污染C.防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品D.回收其中的石墨电极解析:许多电池中含有重金属元素,如氧化汞电池、铅酸蓄电池、镉镍电池等。
这些废旧电池中的重金属会通过渗滤作用污染水体和土壤,因此,若不进行回收,会对环境造成严重的污染。
答案:B5.“白色污染”的危害主要有( )①破坏土壤结构、降低土壤肥效②焚烧产生有毒气体污染环境③释放出氟氯代烷破坏臭氧层④危害动物⑤加剧温室效应⑥引起赤潮A.①②③④⑤⑥B.①②③④C.③④⑤⑥D.①②⑤⑥解析:赤潮是由水体富营养化后引起藻类植物过度生长造成的;温室效应主要是由CO2等气体的大量排放造成的。
答案:B6.当前,传统的塑料包装正日益被纸包装所取代,下述几种观点是对其原因的说明,其中正确的是( )A.纸包装比塑料包装便宜B.纸包装比塑料包装美观C.纸包装比塑料包装更易制作D.纸的主要成分是天然植物纤维素,容易被土壤微生物分解解析:塑料的主要成分是难以降解的高分子化合物,容易造成“白色污染”;纸的主要成分是天然植物纤维素,易被微生物分解,对环境危害较小,因此,传统的塑料包装日益被纸包装所代替。
人教版化学选修二1.1《硫酸工业生产中“三废”的处理》配套练习和答案解析
硫酸工业生产中“三废”的处理配套练习1．治理“三废”，保护环境最主要的方法是( )A ．减少污染严重的工厂B ．把“三废”深埋C ．提高认识D ．变废为宝，综合利用【解析】减少污染应从源头上抓起减少排放，而治理则要变废为宝，综合利用。
【答案】 D2．接触法生产硫酸的过程中，对废气、废水、废渣、废热的处理正确的是( )①尾气用氨水处理 ②污水用石灰乳处理 ③废渣用来造水泥、炼铁 ④设置废热锅炉产生蒸汽、供热或发电A ．①②B ．①③④C ．①②③D ．①②③④【解析】硫酸厂尾气中含有SO 2，可用氨水吸收处理；硫酸厂废水中含有硫酸可用石灰乳中和；硫酸厂废渣中含有SiO 2、Fe 2O 3等，可用于制造水泥、炼铁；由于硫酸生产过程中三个化学反应都是放热反应，可以充分利用这些反应放出的热能来降低生产成本。
【答案】 D3．工业上以黄铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N 2、O 2外，还含有SO 2等对环境有较大影响的有害气体。
能用于测定硫酸尾气中SO 2含量的是（ ）A.NaOH 溶液、酚酞试液B.石灰水、石蕊试液C.碘水、淀粉溶液D.氨水、酚酞试液【解析】测定SO 2含量必须要能跟SO 2反应，而且可以用颜色变化来准确确定反应终点。
A 项和D 项虽然能反应，但A 在完全生成Na 2SO 3时溶液还是碱性，没变色，而D 在SO 2还没与氨水完全反应时就开始变色了。
B 项石灰水中所含溶质较少，且石蕊试液的颜色变化不明显。
【答案】 C4．构建和谐社会的内容之一是人类与环境的和谐发展，而“绿色化学”的内容是指从技术经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用，下列化学反应不．符合“绿色化学”概念的是( )A ．消除硫酸厂尾气中的SO 2：SO 2＋2NH 3＋H 2O===(NH 4)2SO 3B ．消除硝酸工业尾气的氮氧化物的污染：NO ＋NO 2＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2OC ．制CuSO 4：Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O D ．制CuSO 4：2Cu ＋O 2＋2H 2SO 4=====△2CuSO 4＋2H 2O 【解析】选项中给出的4个反应均符合化学反应规律，从技术上、原理上均是可行的，但C 项会产生污染环境的SO 2气体，不符合“绿色化学”的主旨。
人教版高中化学选修(2) 1.1.2 硫酸工业中的三废处理及能量利用课时训练含答案
硫酸工业中的三废处理及能量利用1.接触法制硫酸的接触室里有一个热交换器,有关它的下列说法正确的是( )A.其主要作用是给催化剂加热B.其作用是把生成的热量传递给需要预热的混合气体,并将反应后生成的气体冷却C.为了充分利用余热,使冷水经过热交换器,从而得到热水D.进行热量传递时,冷、热气体流向相同解析:接触室中的热交换器是在每两层催化剂的中间,因此起不到给催化剂加热的作用,热交换器管内和管外流动的均是气体,且采用的是逆流(即气体流向相反)形式。
答案:B2.下列说法中,不正确的是( )A.硫酸工业的尾气必须回收、净化处理,主要为了充分利用原料B.所谓“酸雨”,主要含有硫的氧化物以及形成的硫酸及亚硫酸C.大气中,大量的SO2来源于煤和石油的燃烧、金属矿石的冶炼D.消除大气污染的主要方法之一是减少污染物的排放解析:硫酸工业尾气中主要含SO2,如直接排入空气中,一是污染大气,二是浪费原料,所以尾气的回收、净化处理有两方面的原因,不单单是充分利用原料。
答案:A3.你认为减少酸雨的形成可以采取的措施是( )①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高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解析:酸雨的形成主要是因为大量燃烧含硫的煤产生大量SO2排放到大气中造成的,所以①③⑤能减少酸雨的形成,而把烟囱造高对SO2的产生不影响。
在酸化的土壤中加石灰是对酸雨造成的危害的处理,故②④不正确。
答案:C4.工业制硫酸用硫黄作为原料产生的污染比用黄铁矿小,主要方面是( )A.废气B.废渣C.废水D.酸雨解析:用黄铁矿制硫酸,废渣较多,而用硫黄作为原料,几乎没有废渣,但废气的量没有减少,也会产生废水。
答案:B5.工业上制硫酸时,下列措施不合理的是( )A.用98%的硫酸代替水吸收SO3B.将尾气直接放空C.将矿石粉碎成很细的颗粒D.接触室内安装热交换器解析:B项中尾气中含SO2对环境有污染,不能直接放空。
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硫酸工业中的三废处理及能量利用课堂练习（附解析新人教版选修2）
硫酸工业中的三废处理及能量利用
1.接触法制硫酸的接触室里有一个热交换器,有关它的下列说法正确的是()
A.其主要作用是给催化剂加热
B.其作用是把生成的热量传递给需要预热的混合气体,并将反应后生成的气体冷却
C.为了充分利用余热,使冷水经过热交换器,从而得到热水
D.进行热量传递时,冷、热气体流向相同
解析:接触室中的热交换器是在每两层催化剂的中间,因此起不到给催化剂加热的作用,热交换器管内和管外流动的均是气体,且采用的是逆流(即气体流向相反)形式。
答案:B
2.下列说法中,不正确的是()
A.硫酸工业的尾气必须回收、净化处理,主要为了充分利用原料
B.所谓“酸雨”,主要含有硫的氧化物以及形成的硫酸及亚硫酸
C.大气中,大量的SO2来源于煤和石油的燃烧、金属矿石
的冶炼
D.消除大气污染的主要方法之一是减少污染物的排放
解析:硫酸工业尾气中主要含SO2,如直接排入空气中,一是污染大气,二是浪费原料,所以尾气的回收、净化处理有两方面的原因,不单单是充分利用原料。
答案:A
3.你认为减少酸雨的形成可以采取的措施是()
①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源
A.①②③
B.②③④⑤
C.①③⑤
D.①③④⑤
解析:酸雨的形成主要是因为大量燃烧含硫的煤产生大量SO2排放到大气中造成的,所以①③⑤能减少酸雨的形成,而把烟囱造高对SO2的产生不影响。
在酸化的土壤中加石灰是对酸雨造成的危害的处理,故②④不正确。
答案:C
4.工业制硫酸用硫黄作为原料产生的污染比用黄铁矿小,主要方面是()
A.废气
B.废渣
C.废水
D.酸雨
解析:用黄铁矿制硫酸,废渣较多,而用硫黄作为原料,几乎没有废渣,但废气的量没有减少,也会产生废水。
答案:B
5.工业上制硫酸时,下列措施不合理的是()
A.用98%的硫酸代替水吸收SO3
B.将尾气直接放空
C.将矿石粉碎成很细的颗粒
D.接触室内安装热交换器
解析:B项中尾气中含SO2对环境有污染,不能直接放空。
C项正确,把矿石粉碎是为了增大矿石与O2的接触面积,增大反应速率。
D项正确,接触室内安装热交换器,预热反应气体。
答案:B
6.“飘尘”是物质燃烧时产生的粒状漂浮物,颗粒很小(直径小于10-7),不易沉降(可飘浮数小时甚至数年),它与空气中的SO2、O2接触时,SO2会部分转化为SO3,使空气酸度增加,飘尘所起的主要作用是()
A.氧化剂
B.还原剂
C.吸附剂
D.催化剂
解析:空气中SO2、O2接触时,SO2会部分转化为SO3,“飘尘”的作用是催化剂。
答案:D
7.接触法生产硫酸的过程中,对废气、废水、废渣、废热的处理正确的是()
①尾气用氨水处理②污水用石灰乳处理③废渣用来造水泥、炼铁④设置废热锅炉产生蒸汽、供热或发电
A.①②
B.①③④
C.①②③
D.①②③④
解析:硫酸厂尾气中含有SO2,可用氨水吸收处理;硫酸厂废水中含有硫酸可用石灰乳中和;硫酸厂废渣中含有
SiO2、Fe2O3等,可用于制造水泥、炼铁;由于硫酸生产过程中三个化学反应都是放热反应,可以充分利用这些反应放出的热能来降低生产成本。
答案:D
8.下列关于硫酸工业生产过程的叙述错误的是()
A.在接触室中使用铁粉作催化剂
B.在接触室中运用热交换技术可充分利用能源
C.把硫铁矿磨成细粉末,可以提高原料的利用率
D.该反应采用450~500℃主要是因为该温度下催化剂活性好
解析:硫酸工业生产过程中,接触室中发生反应的化学方程式为2SO2+O22SO3,所用催化剂为V2O5。
答案:A
9.读某城市的城市布局示意图,回答有关问题:
①煤炭基地②大型硫酸厂③自来水厂④疗养院
⑤大型商场⑥食品厂⑦化工厂⑧造纸厂⑨污水处理厂⑩高等院校
(1)该城市布局是否合理?请分析原因。
(2)图中②处分布大型黄铁矿(主要成分是FeS2)。
写出
制取二氧化硫、三氧化硫的化学方程式。
(3)接触法制硫酸的尾气中还含有少量的二氧化硫,如果排入大气,就会造成环境污染。
你认为该企业应该采用什么方法回收、利用尾气中的二氧化硫,写出有关反应的化学方程式。
(4)该市经济发达,每天有大量的汽车排放氮氧化合物、碳氢化合物,以及企业、家庭炉灶排放大量的二氧化硫、二氧化碳等,会导致市民心脏出现什么后果?该市应采取哪些措施防治大气污染?
解析:(1)煤炭基地、大型硫酸厂、化工厂布局合理,理由是煤炭基地、大型硫酸厂离消费中心近而化工厂接近原料基地,且在垂直风向的郊外;自来水厂、疗养院、大型商场、食品厂布局合理,自来水厂在河流上游,不受或少受污染,分布在居民区中心地带;造纸厂布局不合理,理由是它位于夏季风的上风地带,且离居民区、高等院校较近,
大气污染严重;铁路穿过市区不合理,因为噪声污染、大
气污染严重。
(4)心脏供氧不足,心脏收缩性减弱,因而心脏输出量减少。
答案:(1)煤炭基地、大型硫酸厂、化工厂布局合理,自来水厂、疗养院、大型商场、食品厂布局合理。
造纸厂布
局不合理,铁路穿过市区不合理。
(2)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
2SO2+O22SO3
(3)氨吸收法:SO2+2NH3+H2O(NH4)2SO3
(NH4)2SO3+H2SO4(NH4)2SO4+SO2↑+H2O
(4)心脏供氧不足,心脏收缩性减弱,因而心脏输出量减少。
该市应采取的措施是:①大力植树造林;②限制大量汽车
将碳氢化合物、氮氧化合物排入大气;③采用科学技术对硫酸厂、化工厂、造纸厂、煤炭基地的废气进行回收处理;④创造条件,将造纸厂迁移到远离市区的郊外等等。
10.酸雨能使大片水稻突然枯死,我国每年因酸雨污染都
造成大量的经济损失。
(1)酸雨的形成主要是由于空气中含有气体。
现取一份雨水,每隔一段时间测定其pH,结果如下:
测定时间/h01248
雨水pH4.734.624.564.554.55
产生上述结果的原因是。
(2)空气中的二氧化硫在烟尘的作用下与氧气结合也能形成酸雨,请写出反应的化学方程式:。
(3)请提出两条防治酸雨的措施。
答案:(1)SO2SO2溶于水形成H2SO3,由于空气中的氧气可以缓慢氧化H2SO3生成H2SO4,而硫酸是强酸,故溶液的pH 逐渐减小
(2)2SO2+O2+2H2O2H2SO4
(3)①控制空气中SO2和氮氧化物的排放量②植树造林,净化空气
11.某化工厂以硫黄为主要原料之一生产硫酸,每小时生产98%(质量分数)的硫酸的质量为at,为使硫充分燃烧,且在下一步催化氧化时不再补充空气,要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。
若空气中氧气的体积分数为21%且不考虑各生产阶段的物料损失,则:
(1)该厂每小时消耗标准状况下的空气体积为m3。
(2)为满足题设要求,b%的下限等于。
解析:(1)由硫黄转化为硫酸的化学方程式为:
S+O2SO22SO2+O22SO3SO3+H2OH2SO4
氧气和硫酸之间的量的关系为(不计原料损失):
3O2~2H2SO4
3×22.4L2×98g
Va×106g×98%
V(O2)==(3.36×105)aL
则每小时消耗标准状况下的空气为:
V(空气)==1.6×106aL=1600am3
(2)由S(s)+O2(g)SO2(g)可知,在同温同压下,硫黄燃烧前后气体体积不变。
at98%的硫酸中H2SO4的物质的量为a×10kmol,则硫黄燃烧生成的SO2的物质的量也为a×10kmol。
根据O2体积守恒,列代数方程:
1600am3×21%=1600am3×b%+a×10kmol×22.4m3kmol-1 化简得:b%=7%
答案:(1)1600a(2)7%。