2．精制食盐水时下列物质中，不必用到的有(　)

①NaOH溶液　②盐酸　③K₂CO₃溶液　④BaCl₂溶液　⑤硫酸　⑥Na₂CO₃溶液　⑦Ba(NO₃)₂溶液

A．③④⑤　 B．③⑤⑦

C．②⑤⑥　 D．②④⑤⑦

[解析]　精制食盐水时要除去粗盐水中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－分别用到的试剂为Na₂CO₃、NaOH、BaCl₂，最后再加盐酸除多余的CO₃^2－、OH^－。

[答案]　B

1．目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是(　)

A．硬水的软化　　　B．电解饱和食盐水制造NaOH

C．电渗析淡化海水　 D．海水中提取金属Mg

[解析]　A项中离子交换法使用了离子交换树脂；B项中通常选用石棉隔膜，可阻止气体通过，而不阻止水分子和离子通过；C项，通常选用阴、阳离子交换膜；只有D项没直接使用离子交换技术。

[答案]　D

10．某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO₄，与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备(NH₄)₂SO₄的工艺流程：

请回答以下问题：

(1)合成氨反应的化学方程式是________________________。沉淀池中发生的主要反应方程式是__________________________________________。该反应能够发生的原因是______________________________________。

(2)在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是________

________________________________________________________________________，

可以循环使用的X是________。

(3)该生产过程中的副产品是________，从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是______________________________；从物质的性质和工业生产实际的角度考虑该流程的主要缺陷是________________________________。

[解析]　根据反应CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O===CaCO₃↓+(NH₄)₂SO₄和平衡原理可知，生成的CaCO₃溶解度小于CaSO₄，有利于反应正向进行，溶液呈碱性有利于CO₂的吸收，所以通入足量氨气；根据流程判断可知循环的气体X是CO₂，副产品是生石灰。

[答案]　(1)N₂+3H₂2NH₃　CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O===CaCO₃↓+(NH₄)₂SO₄　生成的CaCO₃溶解度小于CaSO₄，有利于反应正向进行

(2)一方面提供反应物，另一方面使溶液呈碱性有利于CO₂的吸收　CO₂

(3)生石灰　该流程中，产生的CO₂循环使用，得到的产品和副产品都是有用物质，无废物产生　由于CaSO₄溶解度小，此反应的产率比较低

9. 纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题：

(1)“氨碱法”产生大量CaCl₂废弃物，请写出该工艺中产生CaCl₂的化学方程式：________________________________________________________________________；

(2)写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

(3)CO₂是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO₂的来源有何不同？________________________________________________________________________

　；

(4)绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根据“联合制碱法”总反应列出计算原子利用率的表达式：

原子利用率(%)＝________________________________________________________________________。

[解析]　氨碱法的原料：氯化钠、碱酸钙及NH₃。

工艺流程：CaCO₃CaO+CO₂↑

CO₂+NH₃+H₂O===NH₄HCO₃

NaCl+NH₄HCO₃===NaHCO₃↓+NH₄Cl

2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑

CaO+H₂O===Ca(OH)₂

产生CaCl₂的反应：Ca(OH)₂+2NH₄Cl===CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，该反应的CaCl₂中的Cl^－来源于NaCl，Ca²⁺来源于CaCO₃，产生无用的CaCl₂，降低了NaCl的利用率。

联合制碱法：NH₃和CO₂来源于合成氨厂

工艺流程：NH₃+CO₂+H₂O===NH₄HCO₃

NaCl+NH₄HCO₃===NaHCO₃↓+NH₄Cl

2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑

依据总反应：

2NaCl+CO₂+H₂O+2NH₃===Na₂CO₃+2NH₄Cl

可得：原子利用率＝×100%＝49.77%。

[答案]　(1)2NH₄Cl+Ca(OH)₂===2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O

(2)NH₃+CO₂+H₂O===NH₄HCO₃；

NaCl+NH₄HCO₃===NaHCO₃↓+NH₄Cl；

2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑

(3)“联合制碱法”中的CO₂来源于合成氨厂，“氨碱法”中的CO₂来源于石灰石

(4)×100%＝49.77%

8．将磷肥生产过程中形成的副产物石膏(CaSO₄·2H₂O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论在经济效益、资源综合利用还是保护环境方面都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。

(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外，还需要　　　　　等。

(2)石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后反应的离子方程式为________________________________________________________________________

　。

(3)过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO₃外还含有________(填化学式)等物质，该固体可用作生产水泥的原料。

(4)过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH₄)₂SO₄溶液，但很容易混有(NH₄)₂CO₃。检验滤液中是否含有CO₃^2－的方法是：__________________________。

(5)氯化钙结晶水合物(CaCl₂·6H₂O)是目前常用的无机储热材料，是因为________(选填序号)。

a．熔点较低(29 ℃熔化)　 b．能导电

c．能制冷　 d．无毒

[解析]　(1)从石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图可以看出，所用的原料除CaSO₄·2H₂O、KCl外，还需要CaO、NH₃、H₂O、CO₂等，CaO、CO₂可由CaCO₃煅烧得到。

(2)写离子方程式时石膏悬浊液应写为分子式，离子方程式为CaSO₄+CO₃^2－===CaCO₃↓+SO₄^2－。

(3)由于CaSO₄微溶，过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO₃外还含有CaSO₄。

(4)此题中检验CO₃^2－可滴加盐酸看是否产生气泡。

(5)物质的三态变化要吸收或放出热量，能实现热量的储存或释放，无机储热材料往往具有熔点低和无毒的特点。

[答案]　(1)CaCO₃、NH₃、H₂O　(2)CaSO₄+CO₃^2－===CaCO₃↓+SO₄^2－　(3)CaSO₄　(4)向滤液中滴加盐酸看是否产生气泡　(5)ab

7．硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。

(1)硫酸的最大消费渠道是化肥工业，用硫酸制造的常见化肥有________(任写一种)。

(2)硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有________(填写序号)。

A．矿石加入沸腾炉之前先粉碎

B．使用V₂O₅作催化剂

C．转化器中使用适宜的温度

D．净化后的炉气中要有过量的空气

E．催化氧化在常压下进行

F．吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO₃

(3)在硫酸工业中，通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫：2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g)　ΔH＝－98.3 kJ·mol^－1

在实际工业生产中，常采用“二转二吸法”，即将第一次转化生成的SO₂分离后，将未转化的SO₂进行二次转化，假若两次SO₂的转化率均为95%，则最终SO₂的转化率为________。

(4)硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备(沸腾炉、转化器、吸收塔)。

①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”。请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的。

________________________________________________________________________。

②工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理。(只写出2个方程式即可)

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[解析]　(2)根据化学平衡原理来确定的条件改变是D项(增大反应物浓度，使平衡正向移动)。

根据化学平衡原理，降温有利于平衡正向移动，保持适宜温度是为了使催化剂效率最高。

(3)转化率为95%+(1－95%)×95%＝99.75%。

(4)注意SO₂用NH₃吸收后再用H₂SO₄处理，可得相应化肥。SO₂可以再次循环利用。

[答案]　(1)硫酸铵(或硫酸钾或过磷酸钙等)　(2)D

(3)99.75%　(4)①SO₃从吸收塔底部进入，吸收剂(浓硫酸)从顶部下淋，形成对流

②SO₂+NH₃+H₂O===NH₄HSO₃；2NH₄HSO₃+H₂SO₄===(NH₄)₂SO₄+2H₂O+2SO₂↑

[或SO₂+2NH₃+H₂O===(NH₄)₂SO₃；(NH₄)₂SO₃+H₂SO₄===(NH₄)₂SO₄+H₂O+SO₂↑]

6．与氨碱法比较，下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是(　)

A．提高了原料的原子利用率　 B．降低了生产成本

C．减少了环境污染　 D．减轻了对设备的腐蚀

[解析]　联合制碱法把合成氨和纯碱两种产品联合生产，提高了食盐利用率，缩短了生产流程，减少了对环境污染。

[答案]　D

5．合成氨时既要提高产率，又要使反应速率加快，可采取的办法是(　)

①减压　②加压　③升温　④降温　⑤及时从平衡混合物中分离出氨气　⑥补充N₂和H₂　⑦加催化剂　⑧减少N₂或H₂的量

A．③④⑤⑦　　　　B．②⑤⑥

C．②⑥　 D．②③⑥⑦

[解析]　①正确理解化学平衡移动原理的含义，②要考虑实际生产的可行性和综合经济效益。

合成氨反应的特点是正反应是放热且气体体积减小，要使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，应选B。

[答案]　B

4．下列有关硫铁矿制硫酸的说法中，正确的是(　)

A．沸腾炉中出来的炉气，可直接进入转化器中进行催化氧化

B．焙烧硫铁矿的反应中，二氧化硫是唯一的氧化产物

C．生产过程中要采用高温高压，以有利于二氧化硫更好地转化为三氧化硫

D．三氧化硫在吸收塔中被吸收时，通常用质量分数为98.3%的硫酸做吸收剂，而不直接用水吸收

[解析]　考查硫酸的生产工艺流程原理。沸腾炉中出来的炉气除了含有SO₂、O₂、N₂外还有水蒸气及其他杂质，水蒸气和杂质对设备和下一步进行的氧化反应有害，因此必须进行净化和干燥处理，故A错误。FeS₂被氧化，氧化产物为SO₂和Fe₂O₃，故B错误。高温对反应速率有利，但对转化率不利；高压虽然对二者皆有利，但实践证明常压下二氧化硫转化率已经很高，故C错误。用质量分数98.3%的硫酸做吸收剂，可以防止形成酸雾提高二氧化硫的吸收率，故D正确。

[答案]　D

3．有关硫酸工业综合经济效益的说法中正确的是(　)

A．甲地有丰富的硫铁矿资源，水源能源充足，交通便利，是风景秀丽的旅游胜地，虽当地使用硫酸的工业不多，但为提高当地经济效益宜建硫酸厂

B．为减少SO₂对空气的污染，可以建筑高烟囱，使含SO₂的尾气在高空扩散稀释，到达地面时达到安全浓度

C．硫酸生产过程排放的污染物主要是含SO₂的尾气、固体烧渣、废酸和废水等

D．选择硫酸厂厂址时，当经济利益与环保问题有冲突时，为提高人们的物质生活水平，应先考虑经济利益的问题

[答案]　C