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4-5随堂应用4-5随堂应用
第讲
1.海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来,既可以解决淡水资源缺乏的问题,又可以充分利用海洋资源。
(1)目前,以下“技术”中,可用于“海水淡化”的是________(填序号)。
①蒸馏法 ②膜分离法(电渗析、反渗透) ③冷冻法 ④离子交换法
(2)利用海水晒盐的化学原理是________________________________________________;
分离食盐晶体后的母液中含有KCl、MgCl2,经过分离、提纯后,可用于___________。
(3)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要的化工产品,反应的离子方程式为______________________;电解所用的食盐水需要精制,其原因是______________________。
(4)近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫的废气同时回收二氧化硫的方法,该方法的流程如下:
写出反应②④的化学方程式:__________________、__________________。
解析 (1)所列出的“技术”均可用于海水淡化。(2)利用海水晒盐的化学原理是蒸发、结晶;分离食盐晶体后的母液中含有KCl、MgCl2,经过分离、提纯后,可用于工业上冶炼金属钾和镁。(3)工业上电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑;粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+及SO等杂质,杂质离子在碱性溶液中会形成沉淀,损坏离子交换膜,故电解所用的食盐水需要精制。(4)根据流程图可知,反应②NaOH+SO2===NaHSO3、反应④NaHSO3+HCl===NaCl+H2O+SO2↑。
答案 见解析
2.某一化工厂的生产流程如下图:
(1)L、M的名称分别是________、________。
(2)G―→H过程中为什么通入过量空气:_______________________________________。
(3)用电子式表示J:________________________________________________________。
(4)写出饱和食盐水、E、F生成J和K(此条件下K为沉淀)的化学方程式:______________________,要实现该反应,你认为应该如何操作:___________________。
解析 根据流程示意图分析可知,用空气、焦炭和水为原材料,最终生产L、J和M的产品,首先必须生产中间产品E。这样,主要生产流水线至少有两条[液态空气(+焦炭)-E-M;焦炭(+液态空气)-E-L]。为了弄清该化工生产的生产工艺,须将这两条生产流水线交叉综合分析,最终解答题设的有关问题。
答案 (1)硝酸铵 碳酸钠 (2)提高NO的转化率
(4)NH3+H2O+NaCl+CO2===NaHCO3↓+NH4Cl 向饱和的食盐水中先通入足量的NH3,再通入足量的CO2
3.“低碳”既是时尚,也是环保要求。“低碳”在工业生产中意义重大,充分利用原材料,不排放或减少排放“三废”,不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺:
请回答下列问题:
(1)工艺操作①、②分别为________、________。
(2)工业合成氨的化学方程式为:______________________________________________。
(3)写出生成“产品”的离子方程式:____________________________________________
__________________________。
(4)在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是_____________________________________________________________________________________________。
(5)副产品的化学式为________________。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是________________________________________________________________________。
解析 (1)合成氨的原料之一氮气来源于空气,分离方法是将空气液化后蒸馏分离出氧气,获得氮气。
(2)工业合成氨的条件是高温、高压和催化剂。
(3)“产品”是硫酸铵,反应物是硫酸钙悬浊液、二氧化碳、氨气等,产物除产品硫酸铵外,还有碳酸钙沉淀。
(4)氨气溶于水显碱性,实验室中可以用湿润的红色石蕊试纸检验,或利用氨气与氯化氢化合为氯化铵的反应进行检验等。
(5)分析框图中各物质的关系可知“副产品”为氧化钙,能够循环使用的物质
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