2020届一轮复习人教版 化工流程 课时作业

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‎2020届一轮复习人教版 化工流程 课时作业 学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________ 1、某环境监测站每隔一段时间抽取雨水试样，测定其pH，数据如下： ‎ 测定时间／min ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ pH ‎4.9‎ ‎4.7‎ ‎4.5‎ ‎4.4‎ ‎4.4‎ ‎4.4‎ 下列有关说法不正确的是（　　） A．雨水的酸性持续减小 B．雨水的酸性一段时间后趋于稳定 C．酸雨对农作物的生长会产生一定的影响 D．工业废气中的硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要因素 ‎2、下列有关酸雨的叙述中，正确的是（　　）‎ A．沙尘暴中含有CaCO3，可以中和酸雨 B．酸雨是指酸性降水或雨水的pH<7‎ C．未受污染的清洁空气中降下的雨水一定是中性雨水 D．夏季空气中温度较高，所以SO2和NO被转化为硫酸和硝酸更加容易，故夏季雨水酸性会更强 ‎3、工业废水需处理达标后才能排放。轧钢厂排出的废水主要是含盐酸的酸性废水，处理此废水可采用的方法是 (填字母)。 ‎ A．沉淀法 B．中和法 C．氧化还原法 ‎4、下列对工业生产的应用或解释正确的是（　　）　‎ A．通过提高烟囱的高度可减少污染气体的排放量 B．电解Al2O3过程中加入冰晶石(Na3AlF6)，可降低Al2O3的熔融温度 C．接触法制硫酸工业中，常常采用加压来提高SO2的转化率 D．氯碱工业中，电解池两电极材料必须都要用耐腐蚀的导电材料 ‎5、2012年3月13日，一艘运载7 000吨浓硫酸的韩国籍化学品船在汕尾海域发生自沉，船上18名外籍船员被救起。下列有关说法正确的是（　　）‎ A．浓硫酸易挥发，从沉船中抽出的浓硫酸要密封保存 B．抽出的浓硫酸有很强的氧化性，不能直接保存在铁制容器中 C．在打捞时，如果盛装浓硫酸的舱室内进水，可能会发生爆炸 D．硫酸工业尾气虽然无害，但它的过度排放会造成温室效应 ‎6、接触法制硫酸中，从沸腾炉里出来的炉气，在进行氧化之前必须净化的原因是（　　）‎ 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产生不良影响 D．增加SO2的含量 ‎7、下列关于硫酸工业生产的说法中正确的是（　　）‎ A．建筑高烟囱，使尾气在高空扩散稀释 B．设置“废热”锅炉，产生蒸气来供热或发电 C．使用V2O5作催化剂，提高SO2的转化率 D．在吸收塔中，直接用水吸收三氧化硫 ‎8、下列各组描述正确的是（ ）‎ A．化工生产要遵守三原则：充分利用原料、充分利用能量、保护环境.①燃烧时使用沸腾炉；②制盐酸时将氢气在氯气中燃烧；③制硫酸时使用热交换器；这3种化工生产分别符合以上某原则。‎ B．①用燃烧的方法鉴别甲烷、乙烯和乙炔；②用酒精萃取溴水中的溴；③用水鉴别硝酸铵和氢氧化钠固体；④用互滴法鉴别Na2CO3、盐酸、BaCl2、NaCl四种溶液；‎ 以上均能达到实验目的。‎ C.①用硫粉覆盖地下撒有的汞；②金属钠着火用泡沫灭火器或干粉灭火器扑灭；③用热 碱溶液洗去试管内壁的硫；④用湿的红色石蕊试纸检验氨气是否集满；以上操作均合理。‎ D．①过氧化氢：火箭燃料；②碳酸氢钠：食品发酵剂；③钠：制氢氧化钠；④硫酸：制蓄电池；以上物质的用途均合理。‎ ‎9、下列各组描述正确的是（ ）‎ A．化工生产要遵守三原则：充分利用原料、充分利用能量、保护环境.①燃烧时使用沸腾炉②制盐酸时将氢气在氯气中燃烧③制硫酸时使用热交换器，这3种化工生产分别符合以上某原则 B．①用燃烧的方法鉴别甲烷、乙烯和乙炔②用酒精萃取溴水中的溴③用水鉴别硝酸铵和氢氧化钠固体④用互滴法鉴别Na2CO3、盐酸、BaCl2、NaCl四种溶液，以上均能达到实验目的 C.①用硫粉覆盖地下撒有的汞②金属钠着火用泡沫灭火器或干粉灭火器扑灭③用热 碱溶液洗去试管内壁的硫④用湿的红色石蕊试纸检验氨气是否集满，以上操作均合理 D．①过氧化氢：火箭燃料 ②碳酸氢钠：食品发酵剂③钠：制氢氧化钠④硫酸：制蓄电池，以上物质的用途均合理 ‎10、下列工业生产过程中涉及到反应热再利用的是（　　）‎ A．接触法制硫酸 B．联合法制纯碱 C．铁矿石炼铁 D．石油的裂化和裂解 11、过氧化氢常用作氧化剂、漂白剂和消毒剂，可用于甲型H1N1流感消毒，为了贮存运输和使用的方便，工业上采用“醇析法”，将它转化为固态的过碳酸钠晶体(2Na2CO3·3H2O2)，该晶体具有Na2CO3和Na2O2的双重性质，工业“醇析法”的生产工艺过程如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)过氧化氢溶液加入二氧化锰的反应化学方程式为____________________________。‎ ‎(2)反应温度控制在0～5 ℃时进行的理由是____________________________________。‎ ‎(3)稳定剂能相互反应，生成一种不溶物将过碳酸钠粒子包住，该反应的化学方程式为__________________。‎ ‎(4)加入异丙醇的作用是___________________________________________________。‎ ‎(5)下列物质不能使过碳酸钠较快失效的是________。‎ a．FeCl3 b．Na2S c．CH3COOH d．NaHCO3‎ ‎(6)根据题中有关信息，请你提出贮存、运输过碳酸钠晶体中应注意(至少两项)：______________________________________________________________________。‎ ‎(7)某同学向酸性高锰酸钾溶液中滴入过量过氧化氢溶液，观察到高锰酸钾溶液褪色，则发生反应的离子方程式为________________________________________。有同学认为：溶液褪色的原因是过氧化氢溶液具有强氧化性将高锰酸钾溶液漂白。你认为该结论是否正确______。理由是______________________________。‎ ‎12、下面的装置是仿照工业上制备硫酸的工艺流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98%的浓硫酸吸收三氧化硫。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的反应方程式________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(2)甲和乙相当于工业上制取硫酸装置中的________________________________________________________________________；‎ ‎(3)写出在催化剂表面所发生反应的化学方程式______________________________________，在实验过程中不能持续加热的理由是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(4)在乙反应器内要求氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右，你是如何控制和估计的？________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(5)若丁装置在反应过程中先出现气泡，不久就出现了雾，而丙装置一直都没有任何现象，产生这种现象的原因可能是(　　)‎ A．浓硫酸对三氧化硫的吸收效率远好于水，三氧化硫被浓硫酸充分吸收 B．三氧化硫的通气速率太快，三氧化硫未被水和浓硫酸充分吸收 C．丙中的导气管插得太深，导致两个吸收瓶内的气压差较大 D．丁中的导气管插得太浅，三氧化硫气体从水中逸出，与水蒸气化合形成酸雾 13、氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上．在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过．‎ ‎①图中X、Y分别是________、________(填化学式)，分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小________；‎ ‎②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应 正极：_____________________________________________________________；‎ 负极：_____________________________________________________________；‎ ‎③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)‎ ‎____________________、____________________. 14、粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为SiO2、Al2O3、CaO等。 一种利用粉煤灰制取氧化铝的工艺流程如下：‎ ‎(1)粉煤灰研磨的目的_______。‎ ‎(2)第1次过滤时滤渣的主要成分有 (填化学式，下同)和 ，第3次过滤时滤渣的成分是 ‎ ‎(3)在104℃用硫酸浸取时，铝的浸取率与时间的关系如图1，适宜的浸取时间为 h；铝的浸取率与的关系如图2所示，从浸取率角度考虑，三种助溶剂NH4F、KF及NH4F与KF的混合物，在相同时，浸取率最高的是 (填化学式)；用含氟的化合物作这种助溶剂的缺点是 (举一例)。‎ ‎(4)流程中循环使用的物质有________和________。(填化学式)‎ ‎(5)用盐酸溶解硫酸铝晶体，再通入HCl气体，析出A1C13·6H20，该过程能够发生的原因是 ‎ ‎(6)用粉煤灰制取含铝化合物的主要意义是 ‎ ‎15、‎ 工业上用接触法制取硫酸过程中，硫铁矿在沸腾炉中燃烧的化学方程式是__________________________，该反应中氧化剂是________，还原剂是________，被氧化的元素是________，被还原的元素是________。 16、直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可参与下图所示的几个工厂利用废气，废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺。‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有____。（填写字母编号）‎ A．温室效应 B．酸雨 C．粉尘污染 D．水体富营养化 ‎（2）在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的pH值，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。‎ ‎①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为_________。‎ ‎②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为：________。‎ ‎（3）工艺操作①、②分别为___________、___________。‎ ‎（4）工业合成氨的原料氢气来源是水和碳氢化合物，请写出以天然气为原料制取氢气的化学方程式：_____________。‎ ‎（5）写出生成“产品”的离子方程式：_______。‎ ‎（6）副产品的化学式为______。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是_______。‎ ‎17、以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸的流程可简示如图1：‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）在炉气制造中，生成SO2的化学方程式为 ；‎ ‎(2)炉气精制的作用是将含SO2的炉气 、 和干燥，如果炉气不经过精制，对SO2催化氧化的影响是 ；‎ ‎（3）精制炉气（含SO2体积分数为7%、O2为11%、N2为82%）中SO2平衡转化率与温度及压强关系如图2所示．在实际生产中，SO2催化氧化反应的条件选择常压、450℃左右（对应图中A点），而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件，其原因分别是 ‎ ‎ 、‎ ‎ ；‎ ‎（4）在SO2催化氧化设备中设置热交换器的目的是 、‎ ‎ ，从而充分利用能源．‎ ‎18、从煤、石油、天然气的脱硫过程中产生的含H2S的酸性气体中回收硫，常用克劳斯法．一种改进的新工艺流程如下：‎ 已知：2级还原反应器的目的是将过量的SO2及硫蒸气全部转化为H2S．‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）在燃烧炉中将约1/3的H2S燃烧生成SO2的化学方程式为 ．工艺中废热锅炉的主要作用是 ．‎ ‎（2）在Ⅰ级反应器中生成的SO2与剩余的H2S生成S的化学方程式为 ．燃烧炉中只燃烧掉1/3H2S的目的是 ．‎ ‎（3）一种冷却器结构如图，两种不同流体采用逆流原理，其优点是 ．‎ ‎（4）选择性氧化反应器中通适量空气发生反应的化学方程式为 ．‎ ‎（5）硫黄罐的尾气经石灰乳处理后排放，石灰乳的作用是 ．‎ ‎（6）现有含H2S体积分数为80%的酸性气体22.4m3（标准状况），最终回收到的纯度为96%的单质硫25.0Kg，则硫的回收率为 ．‎ ‎19、磷矿石主要以磷酸钙〔Ca3（PO4）2·H2O〕和磷灰石[Ca5F（PO4）3Ca5（OH）（PO4）3]等形式存在．图（a）为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸．图（b）是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程．‎ 部分物质的相关性质如表：‎ 熔点/℃‎ 沸点/℃‎ 备注 白磷 ‎44‎ ‎280.5‎ PH3‎ ‎﹣133.8‎ ‎﹣87.8‎ 难溶于水，具有还原性 SiF4‎ ‎﹣90‎ ‎﹣86‎ 易水解 回答下列问题：‎ ‎（1）世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的 %．‎ ‎（2）以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca3F（PO4）3反应的化学方程式为： ．现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石，最多可制得85%的商品磷酸 吨．‎ ‎（3）如图（b）所示，热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷．炉渣的主要成分是： （填化学式），冷凝塔1的主要沉积物是： ，冷凝塔2的主要沉积物是： ．‎ ‎（4）尾气中主要含有 ，还含有少量PH3、H2S和HF等，将尾气先通入纯碱溶液，可除去 .‎ 再通入次氯酸钠溶液，可除去 （均填化学式）．‎ ‎（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是： ．‎ ‎20、印尼火山喷发不仅带来壮观的美景，还给附近的居民带来物质财富，有许多居民冒着生命危险在底部的火山口收集纯硫磺块来赚取丰厚收入。硫磺可用于生产化工原料硫酸。某工厂用下图所示的工艺流程生产硫酸：‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装______________(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是_____________________________________________。‎ ‎（2）为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%，为提高SO2转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为________。‎ 假设接触室中SO2的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为__________‎ ‎(空气中氧气的体积分数按0.2计)，该尾气的处理方法是________。‎ ‎（3）与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是________(可多选)。‎ A．耗氧量减少 B．二氧化硫的转化率提高 ‎ C．产生的废渣减少 D．不需要使用催化剂 ‎（4）硫酸的用途非常广，可应用于下列哪些方面__________________________。‎ A．橡胶的硫化 B．表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成 ‎ C．铅蓄电池的生产 D．过磷酸钙的制备 ‎（5）矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO2的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式________________________________。‎ 参考答案 ‎1、答案：A 试题分析：由表格中数据可知，雨水的pH先减小然后不变，A错误；B、C、D均正确。 考点：酸雨 点评：二氧化硫与水生成亚硫酸，亚硫酸是弱酸；随着时间的推移，亚硫酸被氧化为硫酸，酸性增强。‎ ‎2、答案：A 试题分析：碳酸钙能与硫酸或硝酸反应，可中和酸雨，A正确；酸雨的pH<5.6，B错误；空气中含有二氧化碳气体，所以正常雨水都呈酸性，C错误；温度升高，二氧化硫转化为硫酸或NO转化为硝酸速率更快，D错误。 考点：酸雨 点评：正常雨水偏酸性，pH约为5.6，这是因为大气中的二氧化碳溶于雨水的缘故；酸雨是指pH小于5.6的降水，主要是人为排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性气体转化而成的。‎ ‎3、答案：B ‎4、答案：B 提高烟囱的高度不能减少污染气体的排放量，A不正确；B正确；SO2转化为SO3的催化氧化反应中，在常压下SO2的转化率已经很高，不需要加压，C不正确；氯碱工业中的电解池，阴极是用碳钢网制成的，D不正确。‎ ‎5、答案：C 浓硫酸溶于水会放出大量的热量，如果舱室进水就可能引起爆炸。‎ ‎6、答案：C 由于沸腾炉中产生的SO2中含有杂质，这些杂质能与V2O5发生化学反应，使V2O5的催化作用丧失，引起催化剂中毒，所以需先净化SO2。‎ ‎7、答案：B A项不能从根本上处理尾气，C项使用V2O5不能提高SO2的转化率，只能加快反应速率，D项用98.3%的H2SO4吸收可防止产生酸雾。‎ ‎8、答案：A 解：本题考查元素及其化合物的性质、化学反应原理、物质的鉴别等知识。A、沸腾炉：粉碎原料，让原料和气体充分接触反应，②氢气在氯气燃烧比较安全，不发生爆炸，③使用热交换器，充分利用能量，故正确；B、①甲烷燃烧产生蓝色火焰，乙烯燃烧火焰较明亮，伴有少量黑烟，乙炔燃烧火焰明亮，伴有浓黑烟，可以鉴别；②选择萃取剂的原则之一是萃取剂不能与原溶剂互溶，酒精易溶于水，不分层，故错误；③硝酸铵溶于水是吸热过程，氢氧化钠溶于水是放热过程，可以鉴别；④取一种向另外几种药品中滴加，出现气体，沉淀，无现象，这种药品是Na2CO3，出现气体是盐酸，出现沉淀的是BaCl2，无现象的是NaCl，故可以实现，综上所述，故错误；C、①常用硫粉除去汞污染，故正确；②金属钠着火生成Na2O2，过氧化钠与CO2反应生成氧气，故错误；③2S＋4NaOH=Na2S＋Na2SO3＋2H2O，故正确；④氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可以进行检验，故正确；综上所述，故错误；D、工业上制取氢氧化钠，常电解饱和食盐水，故错误。‎ ‎9、答案：A 解：本题考查元素及其化合物的性质、化学反应原理、物质的鉴别等知识。‎ A、沸腾炉：粉碎原料，让原料和气体充分接触反应，②氢气在氯气燃烧比较安全，不发生爆炸，③使用热交换器，充分利用能量，故正确；B、①甲烷燃烧产生蓝色火焰，乙烯燃烧火焰较明亮，伴有少量黑烟，乙炔燃烧火焰明亮，伴有浓黑烟，可以鉴别；②选择萃取剂的原则之一是萃取剂不能与原溶剂互溶，酒精易溶于水，不分层，故错误；③硝酸铵溶于水是吸热过程，氢氧化钠溶于水是放热过程，可以鉴别；④取一种向另外几种药品中滴加，出现气体，沉淀，无现象，这种药品是Na2CO3，出现气体是盐酸，出现沉淀的是BaCl2，无现象的是NaCl，故可以实现，综上所述，故错误；C、①常用硫粉除去汞污染，故正确；②金属钠着火生成Na2O2，过氧化钠与CO2反应生成氧气，故错误；③2S＋4NaOH=Na2S＋Na2SO3＋2H2O，故正确；④氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可以进行检验，故正确；综上所述，故错误；D、工业上制取氢氧化钠，常电解饱和食盐水，故错误。‎ ‎10、答案：A A、接触法制硫酸分三步，4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2； SO2+O2═SO3 SO3+H2O═H2SO4，每一步都要发热，所以为了节约能源，可以将接触法制硫酸放出的热量进行再利用，故A正确；‎ B、联合法制纯碱分二步，主要是先向饱和氯化钠溶液中通氨气、二氧化碳生成碳酸氢钠晶体，过滤得碳酸氢钠在加热分解生成纯碱，主要是需要吸热，所以不涉及到反应热再利用，故B错误；‎ C、在炼铁过程中，焦炭先跟热空气中的氧气发生反应，生成二氧化碳，二氧化碳再与炽热的焦炭反应，生成一氧化碳，一氧化碳在还原氧化铁，主要是需要吸热，所以不涉及到反应热再利用，故C错误；‎ D、石油的裂化裂解是在高温下使含碳个数多的烃分解的过程，需要吸热，所以不涉及到反应热再利用，故D错误．‎ 故选：A．‎ ‎11、答案：(1)2H2O22H2O＋O2↑‎ ‎(2)在低温下H2O2与2Na2CO3·3H2O2稳定(不易分解)且2Na2CO3·3H2O2的溶解度小 ‎(3)MgCl2＋Na2SiO3===MgSiO3↓＋2NaCl ‎(4)降低过碳酸钠的溶解度，有利于晶体析出 ‎(5)d ‎(6)密封防潮、避免高温、避免接触还原性、酸性或二氧化锰、铁盐等物质 ‎(7)5H2O2＋2MnO4—＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O　不正确　上述反应中过氧化氢作还原剂，表现了还原性 ‎(2)温度低应从反应物或生成物的稳定性及所给信息“过滤得过碳酸钠晶体”的角度分析；(3)抓住“稳定剂(MgCl2、Na2SiO3)能相互反应，生成一种不溶物”分析；(5)FeCl3、CH3COOH均与Na2CO3发生复分解反应、作H2O2分解的催化剂；Na2S具有还原性与H2O2发生氧化还原反应，只有d符合。(6)从Na2CO3的性质分析(与酸及水解显酸性的盐反应)、从H2O2的性质(不稳定性及强氧化性)分析。‎ ‎12、答案：(1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2‎ ‎(2)接触室 ‎(3)2SO2＋O22SO3　防止温度过高，降低SO2的转化率及催化剂活性 ‎(4)可以通过调节气阀，控制气体流量，观察甲装置的冒泡速率进行估算 ‎(5)A ‎ ‎【解析】装置甲有多个作用，一是通过观察气泡产生的速率调节通入二氧化硫、氧气的比例，二是使两种原料气体充分混合，三是起到干燥作用。 13、【答案】①Cl2　H2　a%小于b%‎ ‎②O2＋4e－＋2H2O===4OH－‎ H2－2e－＋2OH－===2H2O ‎③燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗(其他合理答案也给分) 【解析】本题突破口在于B燃料电池这边，通空气一边为正极(还原反应)，那么左边必然通H2，这样Y即为H2；再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知唯一未知的就是X，必然为Cl2了；A中的NaOH进入燃料电池正极再出来，依据O2＋4e－＋2H2O===4OH－可知NaOH浓度增大． 14、【答案】(1)增大反应物的接触面积，提高浸取速率和浸取率；(2)SiO2；CaSO4；Al(OH)3；(3)2；NH4F；生产过程中会产生污染环境的HF及NH3等；；(4)H2SO4；NH4Cl；(5)通入HCl使AlCl3.6H2O达到饱和，而Al2(SO4)3不饱和；(6) 使废弃固体资源化利用。‎ ‎【解析】(1)粉煤灰研磨的目的增大反应物的接触面积，提高浸取速率和浸取率；(2)Al2O3能溶于酸生成硫酸铝，CaO与硫酸反应得到CaSO4，而SiO2不溶于酸，所以第1次过滤时滤渣的主要成分是SiO2和CaSO4；第3次过滤的滤渣是铝盐与氨气反应生成的Al(OH)3；(3)由图1知2小时时铝的浸取率最大，适宜的浸取时间为2h；由图2知浸取率最高的是用NH4F作浸取剂时；用含氟的化合物作这种助溶剂的缺点是生产过程中会产生污染环境的HF及NH3等；(4)观察流程图流程中循环使用的物质有H2SO4和NH4Cl；(5)通入HCl使AlCl3.6H2O达到饱和，而Al2(SO4)3不饱和；(6) 用粉煤灰制取含铝化合物的主要意义是使废弃固体资源化利用。‎ ‎15、【答案】4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2　O2　FeS2　Fe和S　O 【解析】根据题中所给的信息，结合已经学习过的知识分析，本题主要考察的事硫酸的生产过程。 16、【答案】（1）ABC；‎ ‎（2）①碳酸氢钙 ②Ca(HSO3)2+O2=CaSO4↓+H2SO4；‎ ‎（3）①将空气液化后蒸馏分离出氧气，获得氮气； ②过滤；‎ ‎（4）CH4+H2OCO+3H2；‎ ‎（5）CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4++SO42- ‎ ‎（6）CaO ‎【解析】解：本题考查了物质制备方案的设计。‎ ‎（4）天然气的主要成分是甲烷，在一定条件下与水反应生成氢气，方程式为)CH4+H2O CO+3H2；‎ ‎（5）“产品”是（NH4）2SO4，反应物是CaSO4悬浊液、CO2、NH3等，产物除（NH4）2SO4外还有CaCO3，因此生成“产品”的离子方程式CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4++SO42-；‎ ‎（6）CaCO3煅烧可生成CO2和CaO，其中CO2可循环使用，CaO为副产品。‎ ‎17、【答案】（1）4FeS2+11O24Fe2O3+8SO2；‎ ‎(2)除尘、水洗；砷、硒等化合物会使催化剂中毒，水蒸气对设备和生产有不良影响；‎ ‎（3）不选择B点，因为压强越大对设备的投资大，消耗的动能大，SO2原料的转化率已是97%左右，再提高压强，SO2的转化率提高的余地很小，所以采用1个大气压；‎ 不选择C点，因为温度越低，SO2转化率虽然更高，但催化作用受影响，450℃时，催化剂的催化效率最高，故不选C点；‎ ‎（4）利用反应放出的热量预热原料气；上层反应气经热交换器温度降到400～500℃进入下层使反应更加完全．‎ ‎【解析】解：（1）黄铁矿的主要成分是FeS2，在高温条件下与氧气反应，其反应的化学方程式为：4FeS2+11O24Fe2O3+8SO2；‎ 故答案为：4FeS2+11O24Fe2O3+8SO2；‎ 在催化氧化时必须进行除尘、洗涤、干燥，以达到除去砷、硒等化合物的效果，这些物质会使催化剂中毒，并且水蒸气在高温下与铁反应，对设备和生产有不良影响，‎ 故答案为：除尘、水洗；砷、硒等化合物会使催化剂中毒，水蒸气对设备和生产有不良影响；‎ ‎（3）在反应2SO2+O22SO3中，SO2转化率较高，工业上一般不采用更高的压强，因为压强越大对设备的投资越大，消耗的动能越大．SO2的转化率在1个大气压下的转化率已达到97%左右，在提高压强，SO2的转化率提高的余地很小，本反应为放热反应，工业生产中不采取较低的温度，因为温度越低，SO2的转化率虽然更高，但催化剂的催化作用会受影响，450℃时，催化剂的催化效率最高．‎ 故答案为：不选择B点，因为压强越大对设备的投资大，消耗的动能大，SO2原料的转化率已是97%左右，再提高压强，SO2的转化率提高的余地很小，所以采用1个大气压；不选择C点，因为温度越低，SO2转化率虽然更高，但催化作用受影响，450℃时，催化剂的催化效率最高，故不选C点；‎ ‎（4）在S02催化氧化设备中设置热交换器，把不同温度之间的气体进行热交换，可预热反应气体，冷却生成气体，可起到充分利用能源的目的，‎ 故答案为：利用反应放出的热量预热原料气；上层反应气经热交换器温度降到400～500℃进入下层使反应更加完全．‎ ‎18、【答案】（1）2H2S+3O22SO2+2H2O；回收利用燃烧产生的部分热量；‎ ‎（2）2H2S+SO2=3S↓+2H2O；减少H2的用量；‎ ‎（3）热交换效率高；‎ ‎（4）2H2S+O22S↓+2H2O；‎ ‎（5）吸收极少量的H2S及SO2，防止污染大气；‎ ‎（6）93.75%．‎ ‎【解析】解：（1）硫化氢和氧气反应生成二氧化硫和水，反应方程式为：2H2S+3O22SO2+2H2O，工艺中废热锅炉回收利用燃烧产生的部分热量，可充分利用反应放出的热能来降低生产成本，‎ 故答案为：2H2S+3O22SO2+2H2O；回收利用燃烧产生的部分热量；‎ ‎（2）硫化氢和二氧化硫发生硫价态归中反应，H2S中S元素的化合价升高，被氧化，反应生成硫和水，反应的方程式为：2H2S+SO2=3S↓+2H2O，燃烧炉中只燃烧掉1/3H2S的目的是减少H2的用量，‎ 故答案为：2H2S+SO2=3S↓+2H2O；减少H2的用量；‎ ‎（3）在热交换中，冷的和热的两种不同流体，采用逆流的方法进行热量的交换，能使热量交换从分，能提高热交换效率，‎ 故答案为：热交换效率高；‎ ‎（4）硫化氢和不足量的氧气反应生成硫和水，反应方程式为：2H2S+O22S↓+2H2O，‎ 故答案为：2H2S+O22S↓+2H2O；‎ ‎（5）硫黄罐的尾气，含极少量的H2S及SO2，石灰乳成分为氢氧化钙，能吸收二氧化硫、硫化氢，经石灰乳处理后排放，吸收极少量的H2S及SO2，防止污染大气，‎ 故答案为：吸收极少量的H2S及SO2，防止污染大气；‎ ‎（6）含H2S体积分数为80%的酸性气体22.4m3（标准状况），硫理论产量为=25600g，最终回收到的纯度为96%的单质硫25.0Kg，回收率=×100%==93.75%，‎ 故答案为：93.75%．‎ ‎19、【答案】（1）69；‎ ‎（2）Ca5F（PO4）3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑；0.49；‎ ‎（3）CaSiO3；液态白磷；固态白磷；‎ ‎（4）SiF4、CO；SiF4、H2S、HF；PH3；‎ ‎（5）产品纯度高．‎ ‎【解析】解：（1）由图（a）可知生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的比例为：4%+96%×85%×80%=69%，‎ 故答案为：69；‎ ‎（2）以磷矿石为原料，用过量的硫酸溶解Ca5F（PO4）3‎ 可制得磷酸，根据质量守恒定律可得反应的化学方程式为Ca5F（PO4）3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑；‎ 根据P元素守恒可得关系式P2O5～2H3PO4，142份P2O5可制取196份磷酸，1t折合含有P2O5约30%的磷灰石，含有P2O5的质量为0.3t，所以可制得到85%的商品磷酸的质量为=0.49t，‎ 故答案为：Ca5F（PO4）3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑；0.49；‎ ‎（3）将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合，高温除了反应生成白磷之外，得到的难溶性固体是CaSiO3；冷却塔1的温度是70℃，280.5℃＞t＞44℃，所以此时主要的沉积物是液态白磷；冷却塔2的温度是18℃，低于白磷的熔点，故此时的主要沉积物是固体白磷，‎ 故答案为：CaSiO3；液态白磷；固态白磷；‎ ‎（4）二氧化硅和HF反应生成四氟化硅气体，过量的焦炭不完全燃烧生成CO，因此在尾气中主要含有SiF4、CO，还含有少量的PH3、H2S和HF等；将尾气通入纯碱溶液，SiF4、HF、H2S与碳酸钠反应而除去，次氯酸具有强氧化性，可除掉强还原性的PH3，‎ 故答案为：SiF4、CO；SiF4、H2S、HF；PH3；‎ ‎（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但是所得产品纯度大，杂质少，因此逐渐被采用，‎ 故答案为：产品纯度高．‎ ‎20、【答案】（1）热交换器　增加SO3与浓硫酸的接触面积，有利于SO3的吸收 ‎（2）1.2:1(或6:5)　0.004　用氨水吸收 （3）AC （4）BCD ‎（5）CaCO3=CaO＋CO2↑；2SO2＋2CaO＋O2=2CaSO4(或2SO2＋2CaCO3＋O2=2CaSO4＋2CO2)‎ ‎【解析】(1)接触室中进行的反应为SO2的催化氧化，为放热反应，使用热交换器可以充分利用反应放出的热量，对原料气进行预热；吸收塔中填充瓷管的作用是增加接触面积；燃烧室S+O2SO2，若参加反应的硫磺为1mol，则经流量计1通入的氧气为V1=1.5mol，反应后气体总量为1.5mol×5＝7.5mol，接触室2SO2+O22SO3，1molSO2转化需要0.5molO2，经流量计2通入的氧气为V2=0.5mol×2.5＝1.25 mol，则＝1.2；反应后气体总量为7.5mol＋1.25mol×5－1mol×95%×1/2＝13.275mol，则尾气中SO2的体积分数为＝0.004；硫酸工业中，尾气SO2用氨水吸收，再用硫酸处理：SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3，(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H2O，生成的(NH4)2SO4可作肥料；‎ ‎（3）硫铁矿的含硫成分为FeS2，硫元素氧化生成SO2的同时，铁元素也被氧化生成Fe2O3(废渣)，与硫磺直接燃烧相比，耗氧量增加，产生的废渣也增加；‎ ‎(4)橡胶的硫化是采用硫磺；合成烷基苯磺酸钠需要先合成苯磺酸，而苯磺酸通过苯与浓硫酸的磺化反应生成；铅蓄电池用硫酸作为电解液；过磷酸钙通过磷酸钙与硫酸反应得到；‎ ‎(5)碳酸钙先分解，生成CaO结合SO2转化为CaSO3，CaSO3不稳定，在空气中容易被氧化成CaSO4。 ‎