Question

9．如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：③热能　　④SO₂　　　⑤浓H₂SO₄
（2）接触室发生反应的化学方程式为：2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2SO₃．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的化学方程式：Ca₃（PO₄）₂+7H₂SO₄=3Ca（H₂PO₄）₂+7CaSO₄+2HF
（3）用2t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0.78吨．
（4）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、废渣（主要成分是硅酸钙等），可用作矿渣磷肥的生产原料．

Answer 1

分析 （1）根据流程图中工业生产的原料，及发生的反应中的能量转化分析；
（2）接触室中发生的反应为二氧化硫催化氧化生成三氧化硫；根据生成磷肥的反应分析；
（3）根据FeS₂制取硫酸过程中涉及的化学反应方程式，利用关系法解题；
（4）根据工厂的废气、废渣的成分分析．

解答 解：（1）①中冶炼钢铁的原料是Fe₂O₃，②中热电厂中向外提供的能量为电能，③沸腾炉中FeS₂与氧气反应放出大量的热，④制硫酸时接触室中二氧化硫被氧化，⑤硫酸工业中生成的硫酸，可用于制磷肥，
故答案为：热能；SO₂ ；浓H₂SO₄；
（2）接触室中发生的反应为二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，反应的化学方程式为：2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2SO₃，普钙是磷酸二氢钙和硫酸钙，用硫酸与磷酸钙反应生成硫酸钙和磷酸二氢钙的化学方程式为：Ca₃（PO₄）₂+7H₂SO₄=3Ca（H₂PO₄）₂+7CaSO₄+2HF，
故答案为：2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2SO₃；Ca₃（PO₄）₂+7H₂SO₄=3Ca（H₂PO₄）₂+7CaSO₄+2HF；
（3）FeS₂制取硫酸过程中，设生成的98%的硫酸为x吨，利用关系法列式，硫元素守恒，
     FeS₂ ～2H₂SO₄
   120       2×98
2×36%×65%   98%x
所以：$\frac{120}{2×36%×65%}$=$\frac{2×98}{98%x}$，得x=0.78，
故答案为：0.78；
（4）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、作矿渣磷肥的生产原料，
故答案为：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；废渣（主要成分是硅酸钙等），可用作矿渣磷肥的生产原料．

点评 本题考查了工艺流程，涉及硫酸工业、水泥工业、磷肥工业、海水的应用等知识，内容较多，题目难度中等，注意根据对应的工业反应原理分析．