1、为筹建一个别大型化工生产基地，关于选址的意见中正确的是

A．拟建立在干旱山区，使之脱贫致富　　 B．拟建立在长江边，便于排放污水和废水

C．不宜建立在居民区附近　　 D．拟建立在水资源丰富且交通便利的城郊

3．近年来。工业上用Mg(NO₃)₂替代浓H₂SO₄作为制取浓HNO₃的脱水剂(以下数据均为质量百分比浓度)。65%HNO₃(质量为M₁)中加72%Mg(NO₃)₂溶液(质量为M₂)后蒸馏。分别得到97.5%HNO₃和60%Mg(NO₃)₂溶液(不含HNO₃)。(1)若蒸馏过程中HNO₃、Mg(NO₃)₂、H₂O均无损耗，求蒸馏前的投料比M₁/M₂的值。

(2)蒸馏过程中，若H₂O的损耗占总质量的5.0%，即有M₁+M₂×5.0%的H₂O流失。则投料时，比值M₁/M₂应该　　　　　　 (选填增大、减小或不变)。

第45讲 化工生产中综合经济效益的讨论

2． 硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。

(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在_______的郊区(填选项的标号)。

　 A．有丰富黄铁矿资源的城市　　　 B．风光秀丽的旅游城市

C．消耗硫酸甚多的工业城市　　　 D．人口稠密的文化、商业中心城市

(2)据测算，接触法制硫酸过程中，若反应热都未被利用，则每生产1t 98%硫酸需消耗3.6×10⁵kJ能量。请通过计算判断，若反应：SO₂ (g) + 1/2O₂ (g) 　SO₃ (g) ；△H= -98.3kJ/mol放出的热量能在生产过程中得到充分利用，则每生产1t 98%硫酸只需外界提供(或可向外界输出)多少kJ能量？

(3)CuFeS₂是黄铁矿的另一成分，煅烧时，CuFeS₂转化为CuO、Fe₂O₃和SO₂，该反应的化学方程式为_________________________________________。

(4)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe₂O₃、CuO、CuSO₄(由CuO和SO₃在沸腾炉中化合而成)，其中CuSO₄的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)。

已知CuSO₄在低于660℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO₄的质量分数随温度升高而降低的原因。

[例1]在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因都正确的是

A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫铁矿不能燃烧

B．从沸腾炉出来的炉气需净化和干燥，因为炉气中SO₂会与杂质反应

C．SO₃用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，而影响SO₃的吸收

D．热交换器中冷、热气体流动方向相反的目的是为了使热交换充分

[例2]有A、B、C、D四个中等城市，它们水源、能源充足、交通便利。它们的相对地理位置如图，各城市各有特点：A城是风光秀丽、人口稠密、土地供应紧张的旅游城市，环保要求高，近郊有丰富的FeS2资源。B城是一个新兴工业城，已建有大型磷肥厂，土地供应充足。C城近郊有丰富的磷灰石资源，工业发达，但使用H₂SO₄的工业不多，土地供应充足。D城是一个古老城市，它的周围是重要的农业区，是大量肥料的集散地。现拟建年产10万吨的黄铁矿制硫酸的工厂，工厂厂址应选在 　A.A城近郊　 　B.B城近郊 　C.C城近郊　 　D.D城近郊 三、当堂反馈

1．(2003年上海，15)在NH₃、HNO₃、H₂SO₄的工业生产中，具有的共同点是

A．使用吸收塔设备　 B．使用尾气吸收装置　 C．使用H₂作原料　 D． 使用催化剂

2、关于硫酸工业综合经济效益的讨论

　(1)环境保护与原料的综合利用。化工生产必须保护环境，严格治理“三废”，并尽可能把“三废”变为有用的副产品，实现原料的综合利用。硫酸厂的“三废”经处理后，不仅消除了污染，而且也使SO₂和黄铁矿矿渣得到合理利用。　　　

①尾气吸收：硫酸工业的尾气中含SO₂等气体，直接排放会污染大气，工业上常用氨水吸收有毒气体：2NH₃•H₂O + SO₂= (NH₄)₂SO₃+H₂O，反应后再向其中加入稀硫酸：(NH₄)₂SO₃+H₂SO₄= (NH₄)₂SO₄+SO₂↑+H₂O，这样制得纯度较高的SO₂，返回车间制硫酸或作他用，另一产物(NH₄)₂SO₄可用作氮肥。

②污水处理：硫酸生成过程中生成的污水中含有H₂SO₄等杂质，可用石灰乳中和处理：Ca (OH)₂ +H₂SO₄= CaSO₄ + H₂O，从而可制得石膏。

③废渣的利用：沸腾炉中出来的炉渣可作为制水泥或砖的原料或炼铁。

(2)能量的充分利用。许多化学反应是放热反应，化工生产中应充分利用反应热，以降低生产成本。硫酸生产中的反应热得到充分利用后，不仅不需要由外界向硫酸厂供应能量，而且还可以由硫酸厂向外界输出大量能量。

(3)合理选择厂址，发展规模生产

化工厂厂址的选择是一个复杂的问题，它涉及到原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输、环境保护等因素，要综合考虑，权衡得弊，作出合理的抉择。

现代化工生产投资大，便于采用先进的技术以提高劳动生产率，同时有关“废热”利用、环境保护等辅助设施也便于处理。所以现代化工中规模越大，则单位产量的成本越低，经济效益越高。当然规模的大小还要根据国情而定。　　　　　　

1、硫酸工业

(1)硫酸的工业制法(接触法)

　　 系统地学习掌握某一物质的工业制法，一般要从所用原料、化学反应、适宜条件、生产过程、主要设备、环境保护等角度去分析理解。按照上述要求，工业上接触法制硫酸概括为“五个三”，即三种原料、三个反应、适宜生产条件的三个问题、三个生产过程、三个主要设备等。

二氧化硫的制取和净化：4FeS₂+11O₂　　　 2Fe₂O₃+8SO₂ (沸腾炉)

二氧化硫氧化成三氧化硫：　 2SO₂+O₂2SO₃ (接触室)

三氧化硫的吸收和硫酸的生成：SO₃+ H₂O=H₂SO₄ (吸收塔)

(2)二氧化硫接触氧化反应适宜条件的选择

①催化剂：为了加快反应速率，工业上常选用V₂O₅作SO₂氧化的催化剂。

②温度：从反应速率要求看，反应温度必须较高，从化学平衡要求看，反应温度必

须较低，结合催化剂的活性温度考虑，选择400 ℃~ 500 ℃作为SO₂氧化的温度。

③压强：从反应速率要求看，理想压强应该较高，从化学平衡要求看，理想压强也

应较高，所以SO₂氧化可以在压强很高的条件下进行。但常压下SO₂的转化率已经较高，加压增大投资和能量消耗，因此SO₂的氧化选择在常压下进行。

10.环戊酯是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环戊烷为原料合成，请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案(注明反应条件)。

提示：①合成过程中无机试剂任选，②如有需要，可以利用试卷中出现过的信息，③合成反应流程图表示方法示例如下：

9.(1)芳香醛(如糠醛)在碱作用下，可以发生如下反应：

(2)不饱和碳碳键上连有羟基不稳定。

(3)化合物A~F之间的转化关系如下图所示。其中，化合物A含有醛基，E与F是同分异构体，F能与金属钠反应放出氢气。A生成F的过程中，A中醛基以外的基团没有任何变化。

据上述信息，回答下列问题：

(1)写出A生成B和C的反应式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(2)写出C和D生成E的反应式：　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　

(3)F结构简式是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(4) A生成B和C的反应是(　　　 )，C和D生成E的反应是(　　　 )

　　　　　　 A、氧化反应　　 B、加成反应　　 C、消去反应　　

D、酯化反应　 E、还原反应

(5)F不可以发生的反应有(　　　 )

　　　　　 A、氧化反应　　 B、加成反应　　 C、消去反应　　

D、酯化反应　　 E、还原反应

8.有机物A(C₆H₈O₄)为食品包装纸的常用防腐剂。A可以使溴水褪色，A难溶于水，但在酸性条件下可发生水解反应，得到B(C₄H₄O₄)和甲醇。通常状态下B为无色晶体，能与氢氧化钠溶液发生反应。

(1)B分子所含官能团的名称是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(2)B分子中没有支链，其结构简式是 　　　　　　　　　　　　　　　。

(3)A的结构简式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(4)天门冬氨酸(C₄H₇NO₄)是组成人体蛋白质的氨基酸之一，可由B通过以下反应制取：

天门冬氨酸的结构简式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

7.根据图示填空

(1)化合物A含有的官能团是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)1mol A与2 mol H₂反应生成1mol E，其反应方程式是　　　　　　　　 。

(3)与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式是　　　　　　　　 。

(4)B在酸性条件下与Br₂反应得到D，D的结构简式是　　　　　　　 　　。

(5)F的结构简式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

由E生成F的反应类型是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。