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：D
2.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.①
B.①②
C.①②③
D.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：C
3.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.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;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：D
4.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。

答案：A
5.工业制硫酸的催化反应室里有一个热交换装置,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,使冷水经过热交换装置,从而得到热水
D.进行热量传递时,冷、热气体流向相同
解析：催化反应室中的热交换装置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,热交换装置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
6.下列关于硫酸工业综合经济效益的讨论中,叙述错误的是( )
A.充分利用三个反应放出的热能,来降低生产成本
B.为了防止尾气的污染,用氨水吸收尾气
C.硫酸工厂要远离人口稠密的居民区和环保要求高的地区,远离硫酸消费中心
D.生产过程中含有少量硫酸的污水,可用石灰乳中和处理
解析：硫酸工厂要远离人口稠密的居民区和环保要求高的地区,但远离硫酸消费中心,势必增加运输成本。

答案：C
7.在硫酸工业生产中,为了利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的催化反应室(如图)。

下列有关说法中错误的是( ) (导学号52690074)
A.上端进入的气体温度较高,下端出来的气体温度较低
B.预热含有SO2的混合气体,有利于催化氧化
C.A处流出的气体为SO2和O2
D.预热SO3,有利于被浓硫酸吸收
解析：干燥的SO2与O2发生化学反应的有利条件是催化剂和400~500 ℃的温度,在通常状况下基本不发生反应,即使在加热的条件下,也基本上不发生反应。

从热交换装置左侧进入热交换装置的SO2与O2的混合气体,在热交换装置内只是被加热升高温度,没有与催化剂接触,基本上没有SO3生成。

从热交换装置内出来的热的SO2与O2的混合气体,进入催化反应室内的催化剂区域后,发生可逆反应生成SO3,并放出大量的热,SO3温度过高不易被吸收,所以下端出来的气体温度较低。

答案：D
能力提升
8.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。

(导学号52690075)
(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0 1 2 4 8
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。