Question

20．（1）我国某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿（主要成分为Fe₂O₃，还含有SiO₂等杂质）、煤矿、石灰石和黏土．拟在该地区建设大型炼铁厂．
①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立，需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，形成规模的工业体系．据此确定图1中相应工厂的名称：

A．发电厂，B．焦化厂，C．炼铁厂，D．水泥厂；
②以赤铁矿为原料，写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂、CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑．
（2）玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成．
①酚醛树脂由酚醛和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向有苯酚的反应釜间歇性的加入甲醛，且反应釜应装有散热装置．
②玻璃钢中玻璃纤维的作用是增强体．玻璃钢具有强度高、质量轻（或耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好）等优异性能（写出两点即可）．
③下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是bc．
a．深埋　　　  b．粉碎后用作树脂填料     c．用作燃料        d．用有机溶剂将其溶解，回收树脂
（3）工业上主要采用氨氧化法生产硝酸，如图2是氨氧化率与氨-空气混合气中氧氨比的关系．其中直线表示反应的理论值；曲线表示生产实际情况．当氨氧化率达到100%，理论上r[n（O₂）/n（NH₃）]=1.25，实际生产要将r值维持在1.7～2.2之间，原因是O₂浓度太少不利于NH₃的转化，r{n（O₂）/n（NH₃）值为2.2时NH₃氧化率已近100%．

Answer 1

分析 （1）①煤炭燃烧可以发电，煤的干馏制造煤焦油，赤铁矿、碳酸钙是炼铁的原料，碳酸钙和黏土是生产水泥的原料；
②高炉炼铁中得到生铁的方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂、CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑；
（2）①反应物投入的物质的量越多放出的热越多；
②玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，其中玻璃纤维的作用是增强体，合成材料是基体，它的优点有：强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等；
③废旧合成材料的再生利用主要有三条途径：通过再生和改性，重新做成多种有用的材料和制品；采用热裂解或化学处理方法使其分解，用于制备多种化工原料；将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能；
（3）根据氨氧化的化学方程式来分析；根据O₂浓度太少不利于NH₃的转化分析．

解答 解：（1）①煤炭燃烧可以发电，A为发电厂，煤的干馏制造煤焦油，B为焦化厂，赤铁矿、碳酸钙是炼铁的原料，C为炼铁厂，碳酸钙和黏土是生产水泥的原料，D为水泥厂，
故答案为：发电厂；焦化厂；炼铁厂；水泥厂；
②高炉炼铁中得到生铁的方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，产生炉渣的方程式为CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑，
故答案为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂、CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑；
（2）①苯酚和甲醛发生缩聚反应，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向已有苯酚的反应釜中间歇性的加入甲醛，并装有散热装置，故答案为：间歇性；散热；
②玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，其中玻璃纤维的作用是增强体，合成材料是基体，它的优点有：强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等，故答案为：增强体；强度高、质量轻（或耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好）；
③废旧合成材料的再生利用主要有三条途径：通过再生和改性，重新做成多种有用的材料和制品；采用热裂解或化学处理方法使其分解，用于制备多种化工原料；将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能，塑料深埋很久不会腐烂，会造成白色污染，酚醛塑料不能溶于有机溶剂，故选bc；
（3）由氨氧化的化学方程式：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;\;催化剂\;\;\;}}{高温高压}$4NO+6H₂O，可知氨氧化率达到100%，理论上r{n（O₂）/n（NH₃）}=$\frac{5}{4}$=1.25，O₂浓度太少不利于NH₃的转化，γ{n（O₂）/n（NH₃）值为2.2时NH₃氧化率已近100%，
故答案为：1.25；O₂浓度太少不利于NH₃的转化，r{n（O₂）/n（NH₃）值为2.2时NH₃氧化率已近100%．

点评 本题考查金属冶炼，涉及到氧化还原方程式的书写，题目难度中等，本题注意从题目中获取信息，结合物质的性质解答．