Question

14．以下是某企業(yè)設(shè)計(jì)的硫酸--磷肥--水泥聯(lián)產(chǎn)、海水--淡水多用、鹽--熱--電聯(lián)產(chǎn)的三大生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈流程圖．
請(qǐng)根據(jù)流程回答下列問題：

（1）該流程①、③、④為能量或物質(zhì)的輸送，請(qǐng)分別寫出輸送的主要物質(zhì)的化學(xué)式或能量形式：
①Fe₂O₃、③熱能、④SO₂．
（2）沸騰爐發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeS₂+110₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂．
磷肥廠的主要產(chǎn)品是普鈣（磷酸二氫鈣和硫酸鈣），寫出由磷礦石和硫酸反應(yīng)制普鈣的化學(xué)方程式2Ca₅（PO₄）₃F+7H₂SO₄=3Ca（H₂PO₄）₂+7CaSO₄+2HF．
（3）用1噸硫鐵礦（FeS₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72%）接觸法制硫酸，制硫酸的產(chǎn)率為65%，則最后能生產(chǎn)出質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸0.78噸．[H-1  O-16  S-32  Fe-56]
（4）熱電廠的冷卻水是海水，該流程中濃縮鹽水中含有K⁺、Na⁺、Mg²⁺等陽離子，對(duì)母液進(jìn)行一系列的加工可制得金屬鎂．
①從離子的反應(yīng)的角度思考，在濃縮鹽水中加入石灰乳所起的作用是沉淀Mg²⁺．
②要利用MgCl₂•6H₂O制得無水氯化鎂，應(yīng)采取的措施是在干燥HCl氣流中脫水，抑制MgCl₂水解．
③電解熔融的無水氯化鎂所得的鎂蒸氣在特定的環(huán)境中冷卻后即為固體鎂．下列物質(zhì)中可以用作鎂蒸氣冷卻劑的是A（填選項(xiàng)字母）
A．Ar     B．CO₂    C．空氣      D．O₂      E．水蒸氣
（5）煉鐵過程中加入碳酸鈣除去廢渣中的含硅雜質(zhì)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)流程圖中工業(yè)生產(chǎn)的原料，及發(fā)生的反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化分析；
（2）沸騰爐中FeS₂與氧氣反應(yīng)；根據(jù)反應(yīng)物、生成物及質(zhì)量守恒定律形成該反應(yīng)的方程式；
（3）根據(jù)FeS₂制取硫酸過程中涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式，利用關(guān)系法解題；
（4）①石灰乳能將鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀；
②鎂離子水解，應(yīng)抑制其水解得到無水鹽；
③用作鎂蒸氣的冷卻劑，應(yīng)不與Mg反應(yīng)，以此來解答．；
（5）石灰石中的碳酸鈣在高溫條件下分解能生成氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣能和二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈣，從而除去鐵礦石中的二氧化硅．

解答 解：（1）①中冶煉鋼鐵的原料是Fe₂O₃，②中熱電廠中向外提供的能量為電能，③沸騰爐中FeS₂與氧氣反應(yīng)放出大量的熱，④制硫酸時(shí)接觸室中二氧化硫被氧化，⑤硫酸工業(yè)中生成的硫酸，可用于制磷肥，
故答案為：①Fe₂O₃  ③熱能 ④SO₂ ；
（2）沸騰爐中FeS₂與氧氣反應(yīng)生成Fe₂O₃和SO₂，其反應(yīng)方程式為：4FeS₂+110₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂；
普鈣是磷酸二氫鈣和硫酸鈣，磷礦石和硫酸反應(yīng)制普鈣的化學(xué)方程式為：2Ca₅（PO₄）₃F+7H₂SO₄=3Ca（H₂PO₄）₂+7CaSO₄+2HF，
故答案為：4FeS₂+110₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂；2Ca₅（PO₄）₃F+7H₂SO₄=3Ca（H₂PO₄）₂+7CaSO₄+2HF；
（3）FeS₂制取硫酸過程中，設(shè)生成的98%的硫酸為x噸，利用關(guān)系法列式，硫元素守恒，
                FeS₂ ～2H₂SO₄
              120       2×98
          1×72%×65%   98%x  
則：$\frac{120}{1×72%×65%}$=$\frac{2×98}{98%x}$，解得：x=0.78，
故答案為：0.78；
（4）①石灰乳能將鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀，則在母液中加入石灰乳所起的作用是沉淀Mg²⁺，
故答案為：沉淀Mg²⁺；
②鎂離子水解，應(yīng)抑制其水解得到無水鹽，所以利用MgCl₂•6H₂O制得無水氯化鎂，應(yīng)采取的措施是在干燥HCl氣流中脫水，抑制MgCl₂水解，
故答案為：在干燥HCl氣流中脫水，抑制MgCl₂水解；
③用作鎂蒸氣的冷卻劑，應(yīng)不與Mg反應(yīng)，只有A符合，而Mg與二氧化碳、氧氣、水蒸氣等均可反應(yīng)，
故答案為：A；
（5）石灰石中的碳酸鈣在高溫條件下分解能生成氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣能和二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈣，從而除去鐵礦石中的二氧化硅，
故答案為：碳酸鈣．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)分離、提純方法及其綜合應(yīng)用用，題目難度中等，涉及制備方案的設(shè)計(jì)、物質(zhì)的分離與提純方法、鹽的水解原理、化學(xué)計(jì)算等知識(shí)，根據(jù)流程明確實(shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>