题目内容

【化学与技术】
下图是某企业设计的硫酸—磷肥—水泥联产、海水—淡水多用、盐—热—电联产的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)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        
(2)沸腾炉发生反应的化学方程式                       。磷肥厂的主要产品是普钙(磷酸二氢钙和硫酸钙),写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式             
(3)用1吨硫铁矿(FeS2的质量分数为36%)接触法制硫酸,制硫酸的产率为65%,则最后能生产出质量分数为98%的硫酸      吨。
(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)根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。                        (写出两点即可)。

(1)①Fe2O3   ②电能  ③热能   ④SO2     ⑤浓H2SO­4­ 
(2)4FeS2+11O­22Fe2O3+8SO2  
2Ca5(PO4)3F+7H2SO4=3Ca(H2PO4)2+7CaSO4+2HF
(3)0.39
(4)海水 镁或溴   
(5)废气(主要是高炉煤气)经除尘后可作为燃料。 

解析

练习册系列答案
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硫酸的工业制备是一个重要的化工生产过程,但同时在生产过程中会产生大量SO2等污染物。
(1)将SO2通入Fe(NO3)3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变为棕黄色,此时若滴入BaCl2溶液,则会产生白色沉淀。溶液由棕黄色变为浅绿色用离子方程式表示为_____,后又由浅绿色变为棕黄色的离子方程式为_____。
(2)以硫酸工业的尾气、氨水、石灰石、焦炭及碳酸氢铵和KCI为原料可以合成有重要用途的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸氢铵等物质。合成路线如下:

写出反应反应Ⅳ的化学方程式                    
反应III中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__         __;
反应V在25'C、40%乙二醇溶液中进行,该复分解反应能顺利进行的原因是         
(3)新型纳米材料氧缺位铁酸锌(ZnFe2Ox),常温下能使SO2分解,减小工业废气对环境的影响,它由铁酸锌(ZnFe2O4)经高温还原制得,转化流程如下图所示:

若2molZnFe2Ox与SO2反应可生成 0.75molS,x=      ,写出铁酸锌高温下被还原生成氧缺位铁酸锌的化学方程式                   
(4)石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及空气反应生成石膏(CaSO4.2H2O),写出该反应的化学方程式         。某电厂用煤300t(煤中含硫的质量分数为2.5%),若燃烧时煤中的硫全部转化为二氧化硫,用该方法脱硫时有96%的硫转化为石膏,则可生产石膏         t。

农业生产中使用最广泛的磷肥是过磷酸钙,其主要成分是         (填化学式);在实际使用中,其不能与草木灰混合施用的原因是(用离子方程式表示)           。目前常用的湿法磷肥生产工艺是用硫酸分解磷矿石(主要成分为Ca5(PO4)3F),这样处理的主要目的是                  
该生产工艺的有关反应为:
2Ca5(PO4)3F+7H2SO4=Ca3(PO4)2+4H3PO4+7CaSO4+2HF
Ca3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2
生成的氟化氢会和磷矿中带入的二氧化硅反应生成SiF4,若直接排放到空气中,将严重污染环境。某磷肥厂改进工艺,在吸收塔中将SiF4经水吸收后转化为氟硅酸(H2SiF6)溶液和硅胶(SiO2),实现氟的循环使用和硅胶的合理利用,以减小对环境的污染,同时创造经济效益。工艺流程如下:

(1)写出吸收塔中反应的化学方程式____        
(2)该工艺流程中,设计两个吸收塔的目的是                    
(3)氟硅酸与磷酸钙和水反应可生成磷酸二氢钙,原理是:
2H2SiF6+Ca3(PO4)2+4H2O=2CaSiF6·2H20 +Ca(H2PO4)2
CaSiF6·2H2O+2H2O=CaF2·SiO2·2H2O+4HF
4HF+Ca3(PO4)2=2CaF2+Ca(H2PO4)2
若利用氟硅酸与磷酸钙和水反应代替硫酸与磷酸钙反应生产Ca(H2PO4)2,理论上lkg氟硅酸可替代_____kg硫酸。
(4)分离得到的硅胶中因含有H2SiF6而称含氟硅胶,含氟硅胶中SiO2易溶于沸腾的氟化铵溶液,得到(NH4)2SiF6溶液,此反应为可逆反应,加入氨水后,二氧化硅重新析出。写出SiO2与氟化铵反应的化学方程式______                   __。

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