Question

7．化學是人類進步的關鍵，化學為人類的生產(chǎn)、生活提供了物質(zhì)保證．
（1）純堿是一種重要的化工原料．目前制堿工業(yè)主要有“氨堿法”和“聯(lián)合制堿法”兩種工藝．
①“氨堿法”產(chǎn)生大量CaCl₂副產(chǎn)品，該工藝中生成CaCl₂的化學反應方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O
②“聯(lián)合制堿法”中相關的化學反應方程式為NH₃+CO₂+H₂O+NaCl_（飽和）=NaHCO₃↓+NH₄Cl、2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
③C0₂是制堿工業(yè)的重要原料，請闡述“聯(lián)合制堿法”與“氨堿法”中C0₂的來源有何不同“氨堿法”CO₂來源于石灰石煅燒，“聯(lián)合制堿法”CO₂來源于合成氨工業(yè)的廢氣．
（2）鈾（U）是核反應最重要的燃料，在核反應中有重要的應用．目前已經(jīng)研制成功一種螫合型離子交換樹脂，它專門吸附海水中的U⁴⁺，而不吸附其他元素，其反應原理為4HR+U⁴⁺═UR₄+4H⁺（用離子方程式表示，樹脂用HR代替，下同），發(fā)生離子交換后的離子交換膜用酸處理還可再生，并得到含鈾的溶液，其反應原理為UR₄+4H⁺═4HR+U⁴⁺．
（3）鋼鐵工業(yè)對促進經(jīng)濟和社會發(fā)展起了重要作用．
①不銹鋼中含有的鉻元素是在煉鋼過程的氧吹后（填“前”或“后”）加入．
②煉鋼時，加入硅、錳和鋁的目的是脫氧和調(diào)整鋼的成分．
③煉鐵和煉鋼生產(chǎn)中，尾氣均含有的主要污染物是CO；從環(huán)保和經(jīng)濟角度考慮，上述尾氣經(jīng)處理可用作燃料（或還原劑）．

Answer 1

分析 （1）①氨堿法：以食鹽（氯化鈉）、石灰石（經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳）、氨氣為原料來制取純堿，工藝中產(chǎn)生大量CaCl₂的化學方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
②聯(lián)合制堿法：以食鹽、氨和二氧化碳（其中二氧化碳來自合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣）為原料來制取純堿，聯(lián)合制堿法的原理為：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl（飽和）=NaHCO₃↓+NH₄Cl、2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
③聯(lián)合制堿法中CO₂來源于石灰石煅燒，氨堿法中CO₂的來源于合成氨工業(yè)的廢氣；
（2）離子交換樹脂，它專門吸附海水中的U⁴⁺，發(fā)生離子交換后的離子交換膜用酸處理還可再生，并得到含鈾的溶液，以此書寫反應；
（3）①因為Cr易被氧化，為防止Cr被氧化，不銹鋼含有的Cr元素是在煉鋼過程的氧吹后，若氧吹前加入Cr會形成爐渣被除去；
②煉鋼時，加入硅、錳和鋁主要是可以脫氧和調(diào)整鋼的成分；
③煉鐵和煉鋼生產(chǎn)中，CO是主要的還原劑，故尾氣均含有的主要污染物是CO，一氧化碳氣體易燃燒．

解答 解：①氨堿法工藝中產(chǎn)生大量CaCl₂是由氯化銨和消石灰在加熱條件下反應后生成氨氣和氯化鈣的反應，反應的化學方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
②聯(lián)合制堿法是在氨的飽和NaCl溶液中二氧化碳氣體，反應生成碳酸氫鈉，解熱碳酸氫鈉即可制備碳酸鈉，反應的有關方程式為，NH₃+CO₂+H₂O+NaCl_（飽和）=NaHCO₃↓+NH₄Cl、2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，總反應方程式：2NaCl+2NH₃+CO₂+H₂O=Na₂CO₃+2NH₄Cl，
故答案為：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl_（飽和）=NaHCO₃↓+NH₄Cl、2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O（或?qū)懣偡磻�方程式�?NaCl+2NH₃+CO₂+H₂O=Na₂CO₃+2NH₄Cl）；
③CO₂是制堿工業(yè)的重要原料，聯(lián)合制堿法中CO₂來源于石灰石煅燒，氨堿法中CO₂的來源于合成氨工業(yè)的廢氣，
故答案為：“氨堿法”CO₂來源于石灰石煅燒，“聯(lián)合制堿法”CO₂來源于合成氨工業(yè)的廢氣；
（2）離子交換樹脂，它專門吸附海水中的U⁴⁺，發(fā)生4HR+U⁴⁺═UR₄+4H⁺；發(fā)生離子交換后的離子交換膜用酸處理還可再生，并得到含鈾的溶液，發(fā)生UR₄+4H⁺═4HR+U⁴⁺，
故答案為：4HR+U⁴⁺═UR₄+4H⁺；UR₄+4H⁺═4HR+U⁴⁺；
（3）①因為Cr易被氧化，為Cr被氧化，不銹鋼含有的Cr元素是在煉鋼過程的氧吹后，若氧吹前加入Cr會形成爐渣被除去，
故答案為：后；
②煉鋼時，加入硅、錳和鋁，可與氧氣反應，且能改變合金的性質(zhì)，起到脫氧和調(diào)整鋼的成分的作用，
故答案為：脫氧和調(diào)整鋼的成分；
③煉鐵和煉鋼生產(chǎn)中，CO是主要的還原劑，故尾氣均含有的主要污染物是CO，一氧化碳會引起中毒，故需對其進行尾氣處理．一氧化碳是一種很好的還原劑同時還是一種燃料，
故答案為：CO； 燃料（或還原劑）．

點評 本題考查較綜合，涉及純堿工業(yè)、鋼鐵的冶煉及化學反應的書寫，為綜合性題，把握化學與生活的關系、化學反應的應用為解答的關鍵，側(cè)重分析與應用能力的考查，題目難度不大．