Question

【化学选修2—化学与技术】如图是某企业设计的硫酸-磷肥-水泥联产、海水-淡水多用、盐-热-电联产的三大生态产业链流程图：

根据上述产业流程回答下列问题：

（1）该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送，请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式：① __________、②__________、③__________、④__________、⑤__________；

（2）沸腾炉发生反应的化学方程式____________________________；磷肥厂的主要产品是普钙(磷酸二氢钙和硫酸钙)，写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式_____________________；

（3）用1吨硫铁矿(FeS₂的质量分数为36%)接触法制硫酸，制硫酸的产率为65%，则最后能生产出质量分数为98%的硫酸______________________；

（4）热电厂的冷却水是_________，该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有________(写出一种即可)；

（5）根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想_____________(写出两点即可)。

Answer

（1）①Fe2O3 ②电能 ③热能 ④SO2 ⑤浓H2SO4

（2）4FeS2+11022Fe2O3+8SO2；Ca3(PO4)2+2H2SO4=Ca(H2PO4)2+2CaSO4

（3）0.39（4）海水；镁或溴（5）废气(主要是高炉煤气)经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料；废渣(主要成分是硅酸钙等)，可用作水泥生产原料

【解析】

试题分析：（1）①中冶炼钢铁的原料是Fe2O3，②中热电厂中向外提供的能量为电能，③沸腾炉中FeS2与氧气反应放出大量的热，④制硫酸时接触室中二氧化硫被氧化，⑤硫酸工业中生成的硫酸，可用于制磷肥；（2）沸腾炉中FeS2与氧气反应生成Fe2O3和SO2，其反应方程式为：4FeS2+11022Fe2O3+8SO2；普钙是磷酸二氢钙和硫酸钙，用硫酸与磷酸钙反应生成硫酸钙和磷酸二氢钙的化学方程式为：Ca3(PO4)2+2H2SO4=Ca(H2PO4)2+2CaSO4；（3）FeS2制取硫酸过程中，设生成的98%的硫酸为x吨，利用关系法列式，硫元素守恒，

FeS2 ～2H2SO4

120 2×98

1×36%×65% 98%x

所以：，得x=0.39；（4）沿海地区有丰富的海水资源；海水中含有丰富的Mg元素、溴元素等可以制取Mg或溴；（5）根据工厂的废气、废渣的成分可知，废气(主要是高炉煤气)经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料；废渣(主要成分是硅酸钙等)，可用作水泥生产原料。

考点：考查工艺流程，涉及硫酸工业、水泥工业、磷肥工业、海水的应用等。