2．精制食鹽水時下列物質中，不必用到的有(　)

①NaOH溶液　②鹽酸�、跭₂CO₃溶液�、蹷aCl₂溶液�、萘蛩帷、轓a₂CO₃溶液�、連a(NO₃)₂溶液

A．③④⑤　 B．③⑤⑦

C．②⑤⑥　 D．②④⑤⑦

[解析]　精制食鹽水時要除去粗鹽水中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－分別用到的試劑為Na₂CO₃、NaOH、BaCl₂，最后再加鹽酸除多余的CO₃^2－、OH^－。

[答案]　B

1．目前下列工藝過程沒有直接使用離子交換技術的是(　)

A．硬水的軟化　　　B．電解飽和食鹽水制造NaOH

C．電滲析淡化海水　 D．海水中提取金屬Mg

[解析]　A項中離子交換法使用了離子交換樹脂；B項中通常選用石棉隔膜，可阻止氣體通過，而不阻止水分子和離子通過；C項，通常選用陰、陽離子交換膜；只有D項沒直接使用離子交換技術。

[答案]　D

10．某化工廠為了綜合利用生產過程中的副產品CaSO₄，與相鄰的合成氨廠聯合設計了以下制備(NH₄)₂SO₄的工藝流程：

請回答以下問題：

(1)合成氨反應的化學方程式是________________________。沉淀池中發(fā)生的主要反應方程式是__________________________________________。該反應能夠發(fā)生的原因是______________________________________。

(2)在上述流程的沉淀池中通入足量氨氣的目的是________

________________________________________________________________________，

可以循環(huán)使用的X是________。

(3)該生產過程中的副產品是________，從綠色化學和資源綜合利用的角度說明上述流程的主要優(yōu)點是______________________________；從物質的性質和工業(yè)生產實際的角度考慮該流程的主要缺陷是________________________________。

[解析]　根據反應CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O===CaCO₃↓+(NH₄)₂SO₄和平衡原理可知，生成的CaCO₃溶解度小于CaSO₄，有利于反應正向進行，溶液呈堿性有利于CO₂的吸收，所以通入足量氨氣；根據流程判斷可知循環(huán)的氣體X是CO₂，副產品是生石灰。

[答案]　(1)N₂+3H₂2NH₃　CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O===CaCO₃↓+(NH₄)₂SO₄　生成的CaCO₃溶解度小于CaSO₄，有利于反應正向進行

(2)一方面提供反應物，另一方面使溶液呈堿性有利于CO₂的吸收　CO₂

(3)生石灰　該流程中，產生的CO₂循環(huán)使用，得到的產品和副產品都是有用物質，無廢物產生　由于CaSO₄溶解度小，此反應的產率比較低

9. 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“聯合制堿法”兩種工藝。請按要求回答問題：

(1)“氨堿法”產生大量CaCl₂廢棄物，請寫出該工藝中產生CaCl₂的化學方程式：________________________________________________________________________；

(2)寫出“聯合制堿法”有關反應的化學方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

(3)CO₂是制堿工業(yè)的重要原料，“聯合制堿法”與“氨堿法”中CO₂的來源有何不同？________________________________________________________________________

��；

(4)綠色化學的重要原則之一是提高反應的原子利用率。根據“聯合制堿法”總反應列出計算原子利用率的表達式：

原子利用率(%)＝________________________________________________________________________。

[解析]　氨堿法的原料：氯化鈉、堿酸鈣及NH₃。

工藝流程：CaCO₃CaO+CO₂↑

CO₂+NH₃+H₂O===NH₄HCO₃

NaCl+NH₄HCO₃===NaHCO₃↓+NH₄Cl

2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑

CaO+H₂O===Ca(OH)₂

產生CaCl₂的反應：Ca(OH)₂+2NH₄Cl===CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，該反應的CaCl₂中的Cl^－來源于NaCl，Ca²⁺來源于CaCO₃，產生無用的CaCl₂，降低了NaCl的利用率。

聯合制堿法：NH₃和CO₂來源于合成氨廠

工藝流程：NH₃+CO₂+H₂O===NH₄HCO₃

NaCl+NH₄HCO₃===NaHCO₃↓+NH₄Cl

2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑

依據總反應：

2NaCl+CO₂+H₂O+2NH₃===Na₂CO₃+2NH₄Cl

可得：原子利用率＝×100%＝49.77%。

[答案]　(1)2NH₄Cl+Ca(OH)₂===2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O

(2)NH₃+CO₂+H₂O===NH₄HCO₃；

NaCl+NH₄HCO₃===NaHCO₃↓+NH₄Cl；

2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑

(3)“聯合制堿法”中的CO₂來源于合成氨廠，“氨堿法”中的CO₂來源于石灰石

(4)×100%＝49.77%

8．將磷肥生產過程中形成的副產物石膏(CaSO₄·2H₂O)轉化為硫酸鉀肥料和氯化鈣水合物儲熱材料，無論在經濟效益、資源綜合利用還是保護環(huán)境方面都具有重要意義。以下是石膏轉化為硫酸鉀和氯化鈣的工藝流程示意圖。

(1)本工藝中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外，還需要　　　　　等。

(2)石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液后反應的離子方程式為________________________________________________________________________

　。

(3)過濾Ⅰ操作所得固體中，除CaCO₃外還含有________(填化學式)等物質，該固體可用作生產水泥的原料。

(4)過濾Ⅰ操作所得濾液是(NH₄)₂SO₄溶液，但很容易混有(NH₄)₂CO₃。檢驗濾液中是否含有CO₃^2－的方法是：__________________________。

(5)氯化鈣結晶水合物(CaCl₂·6H₂O)是目前常用的無機儲熱材料，是因為________(選填序號)。

a．熔點較低(29 ℃熔化)　 b．能導電

c．能制冷　 d．無毒

[解析]　(1)從石膏轉化為硫酸鉀和氯化鈣的工藝流程示意圖可以看出，所用的原料除CaSO₄·2H₂O、KCl外，還需要CaO、NH₃、H₂O、CO₂等，CaO、CO₂可由CaCO₃煅燒得到。

(2)寫離子方程式時石膏懸濁液應寫為分子式，離子方程式為CaSO₄+CO₃^2－===CaCO₃↓+SO₄^2－。

(3)由于CaSO₄微溶，過濾Ⅰ操作所得固體中，除CaCO₃外還含有CaSO₄。

(4)此題中檢驗CO₃^2－可滴加鹽酸看是否產生氣泡。

(5)物質的三態(tài)變化要吸收或放出熱量，能實現熱量的儲存或釋放，無機儲熱材料往往具有熔點低和無毒的特點。

[答案]　(1)CaCO₃、NH₃、H₂O　(2)CaSO₄+CO₃^2－===CaCO₃↓+SO₄^2－　(3)CaSO₄　(4)向濾液中滴加鹽酸看是否產生氣泡　(5)ab

7．硫酸工業(yè)在國民經濟中占有極其重要的地位。

(1)硫酸的最大消費渠道是化肥工業(yè)，用硫酸制造的常見化肥有________(任寫一種)。

(2)硫酸生產中，根據化學平衡原理來確定的條件或措施有________(填寫序號)。

A．礦石加入沸騰爐之前先粉碎

B．使用V₂O₅作催化劑

C．轉化器中使用適宜的溫度

D．凈化后的爐氣中要有過量的空氣

E．催化氧化在常壓下進行

F．吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO₃

(3)在硫酸工業(yè)中，通過下列反應使二氧化硫轉化為三氧化硫：2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g)　ΔH＝－98.3 kJ·mol^－1

在實際工業(yè)生產中，常采用“二轉二吸法”，即將第一次轉化生成的SO₂分離后，將未轉化的SO₂進行二次轉化，假若兩次SO₂的轉化率均為95%，則最終SO₂的轉化率為________。

(4)硫酸的工業(yè)制法過程涉及三個主要的化學反應及相應的設備(沸騰爐、轉化器、吸收塔)。

①三個設備分別使反應物之間或冷熱氣體間進行了“對流”。請簡單描述吸收塔中反應物之間是怎樣對流的。

________________________________________________________________________。

②工業(yè)生產中常用氨-酸法進行尾氣脫硫，以達到消除污染、廢物利用的目的。用化學方程式表示其反應原理。(只寫出2個方程式即可)

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[解析]　(2)根據化學平衡原理來確定的條件改變是D項(增大反應物濃度，使平衡正向移動)。

根據化學平衡原理，降溫有利于平衡正向移動，保持適宜溫度是為了使催化劑效率最高。

(3)轉化率為95%+(1－95%)×95%＝99.75%。

(4)注意SO₂用NH₃吸收后再用H₂SO₄處理，可得相應化肥。SO₂可以再次循環(huán)利用。

[答案]　(1)硫酸銨(或硫酸鉀或過磷酸鈣等)　(2)D

(3)99.75%　(4)①SO₃從吸收塔底部進入，吸收劑(濃硫酸)從頂部下淋，形成對流

②SO₂+NH₃+H₂O===NH₄HSO₃；2NH₄HSO₃+H₂SO₄===(NH₄)₂SO₄+2H₂O+2SO₂↑

[或SO₂+2NH₃+H₂O===(NH₄)₂SO₃；(NH₄)₂SO₃+H₂SO₄===(NH₄)₂SO₄+H₂O+SO₂↑]

6．與氨堿法比較，下列關于聯合制堿法優(yōu)點的判斷中不正確的是(　)

A．提高了原料的原子利用率　 B．降低了生產成本

C．減少了環(huán)境污染　 D．減輕了對設備的腐蝕

[解析]　聯合制堿法把合成氨和純堿兩種產品聯合生產，提高了食鹽利用率，縮短了生產流程，減少了對環(huán)境污染。

[答案]　D

5．合成氨時既要提高產率，又要使反應速率加快，可采取的辦法是(　)

①減壓　②加壓�、凵郎亍、芙禍亍、菁皶r從平衡混合物中分離出氨氣�、扪a充N₂和H₂�、呒哟呋瘎��、鄿p少N₂或H₂的量

A．③④⑤⑦　　　　B．②⑤⑥

C．②⑥　 D．②③⑥⑦

[解析]�、僬�確理解化學平衡移動原理的含義，②要考慮實際生產的可行性和綜合經濟效益。

合成氨反應的特點是正反應是放熱且氣體體積減小，要使平衡向正反應方向移動且反應速率加快，應選B。

[答案]　B

4．下列有關硫鐵礦制硫酸的說法中，正確的是(　)

A．沸騰爐中出來的爐氣，可直接進入轉化器中進行催化氧化

B．焙燒硫鐵礦的反應中，二氧化硫是唯一的氧化產物

C．生產過程中要采用高溫高壓，以有利于二氧化硫更好地轉化為三氧化硫

D．三氧化硫在吸收塔中被吸收時，通常用質量分數為98.3%的硫酸做吸收劑，而不直接用水吸收

[解析]　考查硫酸的生產工藝流程原理。沸騰爐中出來的爐氣除了含有SO₂、O₂、N₂外還有水蒸氣及其他雜質，水蒸氣和雜質對設備和下一步進行的氧化反應有害，因此必須進行凈化和干燥處理，故A錯誤。FeS₂被氧化，氧化產物為SO₂和Fe₂O₃，故B錯誤。高溫對反應速率有利，但對轉化率不利；高壓雖然對二者皆有利，但實踐證明常壓下二氧化硫轉化率已經很高，故C錯誤。用質量分數98.3%的硫酸做吸收劑，可以防止形成酸霧提高二氧化硫的吸收率，故D正確。

[答案]　D

3．有關硫酸工業(yè)綜合經濟效益的說法中正確的是(　)

A．甲地有豐富的硫鐵礦資源，水源能源充足，交通便利，是風景秀麗的旅游勝地，雖當地使用硫酸的工業(yè)不多，但為提高當地經濟效益宜建硫酸廠

B．為減少SO₂對空氣的污染，可以建筑高煙囪，使含SO₂的尾氣在高空擴散稀釋，到達地面時達到安全濃度

C．硫酸生產過程排放的污染物主要是含SO₂的尾氣、固體燒渣、廢酸和廢水等

D．選擇硫酸廠廠址時，當經濟利益與環(huán)保問題有沖突時，為提高人們的物質生活水平，應先考慮經濟利益的問題

[答案]　C