【化学—选修2:化学与技术】(15分)生态工业园区的建设,不仅仅是体现环保理念更要依据循环经济理论和充分考虑经济的可持续发展。下面是某企业设计的硫酸-磷铵-水泥
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【化学—选修2:化学与技术】(15分) 生态工业园区的建设,不仅仅是体现环保理念更要依据循环经济理论和充分考虑经济的可持续发展。下面是某企业设计的硫酸-磷铵-水泥联产,海水-淡水多用,盐-热-电联产三大生态产业链流程图。
根据上述产业流程回答下列问题: (1)从原料、能源、交通角度考虑该企业应建在( ) A.西部山区 | B.沿海地区 | C.发达城市 | D.东北内陆 | (2)该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送,请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式① ,② ,③ ,④ ,⑤ 。 (3)沸腾炉发生反应的化学方程式 ,磷肥厂的产品是普钙,其主要成份是 (填化学式)。 (4)热电厂的冷却水是 ,该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有 (写出一种即可)。 (5)根据生态园区建设理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想 , (请写出两点)。 |
答案
(15分)(1)B(2分) (2)① Fe2O3 ② 电能 ③热能 ④SO2 ⑤浓H2SO4(共5分,每空1分) (3) 4FeS2 + 11O2高温 2Fe2O3 + 8SO2(2分,无高温条件给1分) Ca(H2PO4)2·H2O或Ca(H2PO4)2、CaSO4(2分) (4)海水 镁或溴 (共2分,各1分) (5)废气(主要是高炉煤气),经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等的燃料。 废渣(主要成分是硅酸钙等),可用作水泥生产原料;也可用作矿渣磷肥的生产原料。 余热 ,为延长高炉的使用寿命,用水在外部冷却,废热主要转化为热水用于发电或取暖。(回答出两点即可)(共2分,每一点1分) |
解析
试题分析:(1)A、西部山区交通不方便,不可取;B、建在沿海地区,运输硫铁矿比较便利,且废热利用,远离市区,用水比较方便,正确;C、建在城市会污染较严重,影响居民生活,错误;D、东北内陆远离海水,运输海水比较困难,错误,所以综合考虑选择B; (2)①硫铁矿燃烧后得Fe2O3,用于炼铁;②废热发电输送电能;③硫铁矿燃烧产生的废热,用于发电,所以输送的是热能;④吸收塔中未反应的SO2重新回到接触室继续被氧化为三氧化硫;⑤吸收塔是用硫酸吸收三氧化硫产生的浓硫酸用于制造化肥; (3)沸腾炉内是硫铁矿的燃烧反应,化学方程式为4FeS2 + 11O2高温 2Fe2O3 + 8SO2;硫酸与磷酸钙反应制取普钙,主要成分是Ca(H2PO4)2·H2O或Ca(H2PO4)2、CaSO4; (4)热电厂用的冷却水是海水,因为沿海地区有丰富的海水资源;海水中富含镁、溴等,所以还可以提取镁、溴; (5)根据工厂的废气、废渣的成分可知,废气(主要是高炉煤气)经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料;废渣(主要成分是硅酸钙等),可用作水泥生产原料;余热 ,为延长高炉的使用寿命,用水在外部冷却,废热主要转化为热水用于发电或取暖。 |
举一反三
[化学—选修2化学与技术](15分) (1)下列关于工业生产说法正确的是 。(填序号) A.在侯氏制碱工业中,向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳,后通氨气 | B.在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中,皆采用循环操作提高原料利用率 | C.在氯碱工业,电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室 | D.工业上采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝 | E.石油裂化属于化学变化,主要目的是为了获得短链不饱和气态烃 (2)我国规定饮用水质量标准规定必须符合下表中要求:
pH
| Ca2+ 、Mg2+总浓度
| 细菌总数
| 6.5~8.5
| < 0.004 5 mol·L-1
| <100个·mL-1
| 以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图:
①原水中含Ca2+ 、Mg2+ 、HCO3-、Cl-等,加入石灰生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,写出其中的离子方程式(只要求写出两个): ; 。 ②FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂,它在水中最终生成 沉淀;通入二氧化碳的目的是 和 。 ③气体A的作用是 ,通常可以用Ca(ClO)2替代A,下列物质中 同样可以作为气体A的代用品(填编号,多选倒扣)。 a.ClO2 b.浓氨水 c.K2FeO4 d.SO2 |
(14分) LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原料,低温反应制备LiPF6,其流程如下:
已知:HCl的沸点是-85.0 ℃,HF的沸点是19.5 ℃。 (1)第①步反应中无水HF的作用是 、 。反应设备不能用玻璃材质的原因是 (用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性,工厂安全手册提示:如果不小心将HF沾到皮肤上,可立即用2%的 溶液冲洗。 (2)该流程需在无水条件下进行,第③步反应中PCl5极易水解,其产物为两种酸,写出PCl5水解的化学方程式: 。 (3)第④步分离采用的方法是 ;第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是 。 (4)LiPF6产品中通常混有少量LiF。取样品wg。测得Li的物质的量为nmol,则该样品中LiPF6的物质的量为 mol(用含有w、n的代数式表示)。 |
[化学选修——2:化学与技术](15分) 将海水淡化和与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水,再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品。 回答下列问题: (1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是 (填序号)。 ①用混凝法获取淡水 ②提高部分产品的质量 ③优化提取产品的品种 ④改进钾.溴.镁的提取工艺 (2)采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2,并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是:Br2+Na2CO3+H2O NaBr + NaBrO3+6NaHCO3,吸收1mol Br2时转移的电子为 mol。 (3)海水提镁的一段工艺流程如下图:
浓海水的主要成分如下:
该工艺过程中,脱硫阶段主要反应的离子方程式为 ,产品2的化学式为 ,1L浓海水最多可得到产品2的质量为 g。 (4)采用石墨阳极.不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为 ;电解时,若有少量水存在会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式 。 |
从海水中可以获得淡水、食盐,并可提取镁和溴等物质。 (1)海水淡化的方法主要有________(填一种)。 (2)从海水中提取镁的流程如下图所示:
反应①的离子方程式为________________________________________________。 反应②的化学方程式为________________________________________________。 (3)从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气,将溴离子氧化,该反应的离子方程式为________________________________________________。 |
合成氨反应(N2+3H22NH3+92.4KJ)在化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如图所示。
30. X的化学式为 ;X的状态为_______态。 31. 据右图分析,下列说法正确的是 (填写编号)。 a.在此温度下,有利于平衡正向移动,可提高氨的产量 b.铁触媒的使用有利于平衡正向移动 c.工业生产受动力、材料、设备等条件的限制,选择此压强 d.为提高原料的转化率,采用循环操作 32. 常温下氨气极易溶于水,其水溶液可以导电。 ① 氨水中水的离子积常数的数值是_______________________; ② 将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后, 溶液中离子浓度由大到小依次为 。 |
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