Question

2．（1）硫酸工業(yè)、海水的綜合利用在國民經(jīng)濟中占有重要地位．

①工業(yè)上制硫酸通常以黃鐵礦為原料，經(jīng)過造氣、催化氧化、吸收三個主要生產(chǎn)階段；
②硫酸生產(chǎn)的尾氣中含有少量SO₂，通常用氨水來吸收處理；
③從實驗室制取硫酸到化工廠大規(guī)模生產(chǎn)硫酸應考慮哪些方面的問題？原料的獲取，工藝流程，尾氣處理，廠址選擇等．
（2）如圖是海水資源綜合利用的示意圖，據(jù)此回答：

①海水制鹽的方法是蒸發(fā)結晶，過程①中主要的操作方法是蒸發(fā)．
②海水制鹽分離出食鹽后的鹵水中含有氯化鎂，可以從鹵水中提取的金屬是鎂．過程②電解熔融MgCl₂的化學方程式為MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．

Answer 1

分析 （1）①依據(jù)工業(yè)制硫酸的工藝流程分析回答，工業(yè)上以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸主要分為三個階段進行，即煅燒造氣、催化氧化、吸收；
②吸收塔排放的尾氣中含有少量的SO₂，防止污染大氣、充分利用原料，通常用氨水來吸收處理；
③從實驗室制取硫酸到化工廠大規(guī)模生產(chǎn)硫酸應考慮生產(chǎn)成本、生產(chǎn)工藝、環(huán)境保護方面來分析；
（2）①可以用蒸發(fā)溶劑的方法得到氯化鈉晶體，物質(zhì)失去結晶水的過程是蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶的過程；②電解熔融的氯化鎂可以得到金屬鎂和氯氣．

解答 解：（1）①工業(yè)制硫酸通常以黃鐵礦為原料經(jīng)過如下反應三步：
第一步：SO₂的制�。ㄔ鞖猓�，主要原料是黃鐵礦和空氣，在高溫下煅燒，使硫元素轉(zhuǎn)變成SO₂氣體，反應方程式為4FeS₂+11O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Fe₂O₃+8SO₂，設備為沸騰爐；
第二步：SO₃的制取（催化氧化），從沸騰爐中出來的氣體需經(jīng)過凈化、除塵，進入接觸室在催化劑作用下SO₂和O₂反應生成SO₃，設備為接觸室；
第三步：硫酸的生成（吸收），從接觸室中出來的氣體進入吸收塔，為避免酸霧形成需用98.3%濃H₂SO₄吸收；
故答案為：黃鐵礦；催化氧化；
②SO₂通常用足量氨水吸收，然后再用稀硫酸處理，發(fā)生SO₂+2NH₃+H₂O=（NH₄）₂SO₃（或SO₂+NH₃+H₂O=NH₄HSO₃）、（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄+SO₂↑+H₂O
[或2NH₄HSO₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄+2SO₂↑+2H₂O]，優(yōu)點為生成的（NH₄）₂SO₄作化肥，二氧化硫可循環(huán)利用，
故答案為：氨水；
③從實驗室制取硫酸到化工廠大規(guī)模生產(chǎn)硫酸應考慮生產(chǎn)成本、生產(chǎn)工藝、環(huán)境保護等因素，比如原料的獲取，工藝流程，環(huán)境保護方面：即要考慮尾氣處理，還要考慮廠址的選擇，
故答案為：原料的獲取，工藝流程，尾氣處理，廠址選擇等；
（2）①海水制鹽的方法是將海水中的水蒸發(fā)從而得到氯化鈉晶體的過程，氯化鎂的結晶水合物失去結晶水的過程是蒸發(fā)，但是要在氯化氫氣流中進行，因為鎂離子易水解，故答案為：蒸發(fā)結晶；蒸發(fā)；
②電解熔融的氯化鎂可以得到金屬鎂和氯氣，方程式為：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，
故答案為：鎂；MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．

點評 本題考查濃硫酸的制備，把握制備濃硫酸的工藝流程及設備的作用，另外考查海水資源以及綜合應用，注意電解方程式的書寫知識，難度不大．