高中化学考点精讲(6)

（1）上述装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性，如观察不到明显的现象，还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。__________________________。

（2）写出浓硫酸和木碳粉在加热条件下发生反应的化学方程式：_____________

（3）如果用图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用：

A中加入的试剂和作用是________ ___。B中加入的试剂和作用是_______________。 D中加入的试剂和作用是_______________。

（4）实验时，C中应观察到的现象是___________________________________。

23、现有A、B、C、D四种溶液，它们分别为K2CO3、K2SO4、NaHSO4、Ba(NO3)2中的一种。进行下列实验：A+C无明显现象；A+D无明显现象；B+D产生沉淀E；B＋C生成溶液F及沉淀；少量E溶于过量F中，生成溶液并放出气体。由此可确定：A是____________，B是____________，C是____________，D是____________。

24、近闻美国和日本正在研究用Na2SO3吸收法作为治理SO2污染的一种新方法：第1步用Na2 SO3水溶液吸收SO2；第2步是加热吸收液，使之重新生成Na2 SO3，同时得到含高浓度SO2的水蒸气副产品。写出上述两步反应的化学方程式： (1) __________________________________； (2) ____________________________________。

25、三位同学设计了下述三个方案，并都认为：如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确证试液中有SO42－。试评价下述各方案是否严密，并简要说明理由：

足量稀盐酸 氯化钡溶液

方案甲：试液 白色沉淀 沉淀不溶解

氯化钡溶液方案乙：试液 无现象 足量稀盐酸 白色沉淀

方案丙：试液 少量稀硫酸 无现象 氯化钡溶液 白色沉淀 方案甲：__________________ _____________；

方案乙：_____________ __________________；

方案丙：_______________ ________________。

26．有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀。对此实验下述结论正确的是 （A）Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化

（B）加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4

C．加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4 D此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化 27、下列物质(或主要成分)的化学式错误的是

A．重晶石：BaSO4 B．熟石膏：CaSO4·2H2O C．皓矾：ZnSO4·7H2O D．明矾：KAl(SO4)2·12H2O 28、锌钡白是一种白色颜料，其主要成分是难溶于水的锌盐和钡盐，它们是 A．ZnCO3和BaCl2 B．ZnS和BaSO4 C．ZnCl2和BaCO3 D．ZnCO3和Ba(NO3)2 29、将p％的浓硫酸与同体积的水混合，得到q％的稀硫酸，则p与q的关系正确的是 A． p≤2q B． p=2q C． p<2q D． p>2q

30、BaCl2有剧毒，致死量为0.8g，万一不慎误服，应大量吞服鸡蛋清解毒，并加服—定量的解毒剂。此解毒剂是

A．Na2CO3 B．MgSO4 C．BaSO4 D．NaCl

31、将m％的硫酸与3m％的硫酸等体积混合，得到的硫酸溶液的质量分数为x％，则下列关系正确的是

26

A．x=2m B． x<2m C．x>2m D．m

32、已知98％的浓硫酸的物质的量浓度为18.4mol／L，则49％的硫酸溶液的物质的量浓度为 A．9.2mol／L B．大于9.2mol／L C．小于9.2mol／L D．不能确定

33、实验证明：Cu不能在常温下与O2反应，也不能与稀硫酸共热发生反应。但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气来制CuSO4的，铜屑在此条件下被溶解的化学方程式为_______________________ _____________。利用Cu制备CuSO4的另一种方法可用化学方程式表示为_______________________。以上两种方法________者好(填“前”、“后”)，原因是_____________________________。 34、粉笔是教室内空气的主要污染源，粉笔的生产过程可图示如下：

(1)A的化学式是______________，步骤②所发生反应的化学方程式是_________________________________ (2)已知甘油是一种能与水以任意比互溶的有机物。在A中加入少量甘油和纯碱，可制成“无尘”粉笔。加入甘油能减少粉尘，这是利用甘油能与

②加水调成糊状 ①粉碎后在150℃～170℃ 粉笔 A 石膏矿 注入模具 条件下加热至不再产生气体

水以任意比例互溶，吸湿性很强，粉笔中含甘油可使粉笔末因潮湿而不易漂浮的性质。加入纯碱可提高硬度，写出与此相关的化学方程式：_____________________________。

35、为检验一瓶Na2SO3是否变质以及变质的程度，取a g干燥试样，用适量蒸馏水配成溶液后，加入足量BaC12溶液，再将沉淀经过滤、洗涤、干燥、称量，得固体bg。 (1)若a = _________ (填入含b的代数式)，说明试样未变质； 若a =_________ (填入含b的代数式)，说明试样已全部变质； 若_________ (填入a、b的关系式)，说明试样部分变质。

(2)若取10g试样，假定Na2SO3已有50％(指物质的量)变质，则上述b值应为_________。

36、向一定量铜片中加入115mL某浓度的硫酸，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后，将溶液稀释到500mL，再加入足量锌粉，充分反应后，收集到2.24L(标准状况)气体。过滤残留固体，干燥后称重，质量比加入的锌粉减轻了7.5g求：

（1）加入的铜片的质量。 （2）原硫酸的物质的量浓度。

参考答案

一、1B、2D、3C、4A、5D、6D、7D、8C、9AC、10B、11B、12B、13D、14C、15AD、16C、17C、18D、19CD、

二、20. (1)酸性、难挥发性；(2)酸性(酸的氧化性)；(3)酸性、难挥发性；(4)酸性、强氧化性。

21．（1）乙中品红褪成无色；甲中溶液显蓝色。Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O。（2）装置甲试管内溶液变黑色浑浊；装置甲中试管上部有白雾；反应开始时铜片表面变黑并有气泡产生??（3）Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2↑

22．（1）反应前先用小火加热烧瓶，B、C、D瓶中有气泡冒出，停止加热后，水会升到导管里形成一段水柱，证明装置不漏气。

??2H2O+2SO2+CO2 （2）2H2SO4（浓）+C??（3）A：无水硫酸铜。检验水。B：品红溶液。检验二氧化硫。D：澄清石灰水。检验二氧化碳。（4）酸性高锰酸钾溶液的颜色不褪尽。 23. 硫酸钾 硝酸钡 硫酸氢钠 碳酸钾

24. Na2 SO3+SO2 +H2O=2NaHSO3 2NaHSO3====== Na2SO3+ SO2↑+ H2O

25. 甲方案不严密，可能有Ag＋干扰；乙方案严密，足量稀盐酸能排除Ag＋、CO32－、SO32－的干扰；丙方案不严密，加入的稀硫酸有干扰。 第二部分

26D、27B、28B、29C、30B、31C、32C、

33. 2H2SO4+O2+2Cu=2CuSO4+2H2O

2H2SO4(浓)+Cu=CuSO4+ SO2↑+2H2O 前 节省原料 ，无污染

27

34. (1)2CaSO4·H2O 2CaSO4·H2O+3H2O=2(CaSO4·2H2O) (2) Na2CO3+CaSO4=CaCO3+Na2SO4

35.(1)126b/217 142b/233 126b/217

高中化学58个考点精讲

20、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 黄铁矿或S 空气 98.3%浓硫酸 三阶段 造气 接触氧化 三氧化硫吸收 三反应（均放热） 4FeS2+11O2== 2Fe2O3+8SO2（高温）或S+O2=SO2 2 SO2 + O2 ≒ 2 SO3 （催化剂） SO3+ H2O === H2SO4 三设备 沸腾炉 接触室（含热交换器） 吸收塔 三净化 除尘 洗涤 干燥 接触法制硫酸示意图：

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 28

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．接触法制硫酸中应注意的几个问题

（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．物质纯度、转化率、产率的计算

（1）物质纯度（%）=不纯物质中含纯物质的质量÷不纯物质的总质量×100%

（2）原料利用率（%）=实际参加反应的原料量÷投入原料总量×100% （或转化率） （3）产率（%）=实际产量÷理论产量×100% （4）化合物中某元素的损失率=该化合物的损失率

2．多步反应计算

（1）关系式法：先写出多步反应的化学方程式，然后找出反应物和生成物之间物质的量（或质量）之比，列出关系式，即可一步计算。

（2）元素守衡法：找出主要原料和最终产物之间物质的量的对应关系。找出此关系的简便方法，就是分析原料与产物之间所含关键元素原子个数关系，如： FeS2～2H2SO4， S～H2SO4。

若已知（欲求）FeS2含量，用前面的关系式，若已知（欲求）S的含量，用后一关系式，且二氧化硫转化率、三氧化硫吸收率均可折算成起始物FeS2（或S）进行计算。

1．环境保护与原料的综合利用 （1）注意科学实验与实际生产的区别

在科学实验中，为了探索某个重要的原理或实现某个重要的反应，可以不惜大量的时间和资金。而化工生产必须在遵循科学原理、实现某个反应的基础上，着重考虑综合经济效益，最大限度地提高劳动生产率、降低成本、保护生态环境，为国民经济部门提供质优价廉的化工产品，以达到优质高效的目的。

（2）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

②用Na2SO3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

29

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。 3)废热利用

硫酸工业三个生产阶段的反应都是放热反应，应当充分利用放出的热量，减少能耗。

第一阶段黄铁矿燃烧放出大量的热，通常在沸腾炉处设废热锅炉，产生的过热蒸汽可用于发电，产生的电能再供应硫酸生产使用（如矿石粉碎、运输，气流、液流等动力用电）。 第二阶段二氧化硫氧化放热可用于预热原料气，生产设备叫热交换器，原料气又将三氧化硫降温，再送入吸收塔。

4）废渣的利用

黄铁矿的矿渣的主要成分是Fe2O3和SiO2，可作为制造水泥的原料或用于制砖。含铁量高的矿渣可以炼铁。 工业上在治理“三废”的过程中，遵循变“废”为宝的原则，充分利用资源，以达到保护环境的目的。 2．能量的充分利用

许多化学反应是放热反应。化工生产中应充分利用反应热，这对于降低成本具有重要意义。硫酸厂生产中的反应热得到充分利用后，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能源。在硫酸生产过程中使用的热交换器就是利用了反应所放出的热量来加热二氧化硫和氧气的混合气体，以节约能源。

3．生产规模与厂址选择 （1） 化工厂选址的因素

一般来说，现代化工生产要求有较大的生产规模。化工厂厂址选择是很复杂的问题，涉及原料、水源、能源、土地供应、交通运输、环境保护和市场需求等诸多因素，应对这些因素综合考虑，权衡利弊，才能作出合理的选择。

化工厂厂址选择一般应考虑下列因素：①是否有市场需求；②是否接近原料供应地；③土地供应是否充足；④水源是否充足；⑤能源是否充足且廉价；⑥交通运输是否方便；⑦能否达到环境保护要求。

上述这些因素必须在遵循科学原则的基础上，着重考虑综合经济效益，即要求最大限度地提高劳动生产率，降低成本，保护生态环境。

（2） 硫酸厂选址的因素

由于硫酸是腐蚀性液体，不便贮存和运输，因此要求把硫酸厂建在靠近硫酸消费中心的地区，工厂规模的大小，主要由硫酸用量的多少决定；硫酸厂厂址应远离水源和河流的上游，以免工厂的污水污染水源；也不要设置在城镇和居民区盛行风向的上风地带，以免工厂排放的大量烟尘和有害气体污染城镇的水源和大气等。 二．环境保护

一、 酸雨

（1） 酸雨的定义

一般认为,酸雨是由于燃烧高硫煤排放的二氧化硫等酸性气体进入大气后,造成局部地区大气中的二氧化硫富集,在水凝结过程中,溶解于水形成亚硫酸,然后经某些污染物的催化作用及氧化剂的的氧化作用生成硫酸,随雨水降下形成酸雨.

酸雨的pH值一般少于5.6.

（2） 酸雨的危害

对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死.

引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长. 破坏土壤、植被、森林.

腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.

渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍.

（3） 酸雨的治理

二氧化硫污染大气的罪魁——煤，平均含硫量约为2.5%-3%。为治理煤燃烧时造成的二氧化硫污染，一种办法是事先从煤中除去硫。但是只有一部分煤中的硫主要以黄铁矿（FeS2）的形态存在；这样的煤以脱硫工艺处理后其含硫量可降低到约为1%。大部分的煤中还含有较多的有机硫化合物，这样的煤以脱硫平均只

30

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库高中化学考点精讲(6)在线全文阅读。