Question

【化學—選修2：化學與技術】（15分）
生態工業園區的建設，不僅僅是體現環保理念更要依據循環經濟理論和充分考慮經濟的可持續發展。下面是某企業設計的硫酸－磷銨－水泥聯產，海水－淡水多用，鹽－熱－電聯產三大生態產業鏈流程圖。

根據上述產業流程回答下列問題：
（1）從原料、能源、交通角度考慮該企業應建在（　　）
　　   

A．西部山區

B．沿海地區

C．發達城市

D．東北內陸

（2）該流程①、②、③、④、⑤為能量或物質的輸送，請分別寫出輸送的主要物質的化學式或能量形式①　 　,②　　　,③　　　,④　　　,⑤　　　。
（3）沸騰爐發生反應的化學方程式　　　　　　　　　　　　　　　　  ,磷肥廠的產品是普鈣，其主要成份是　　　　　　 (填化學式)。
（4）熱電廠的冷卻水是　　　　，該流程中濃縮鹽水除提取鹽以外還可提取的物質有　　（寫出一種即可）。
（5）根據生態園區建設理念請提出高爐煉鐵廠廢氣、廢渣及多余熱能的利用設想　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　　　　　 （請寫出兩點）。

Answer 1

（15分）（1）B（2分）
（2）① Fe₂O₃ ② 電能 ③熱能 ④SO₂ ⑤濃H₂SO₄（共5分，每空1分）
（3）   4FeS₂ + 11O₂高溫 2Fe₂O₃ + 8SO₂（2分，無高溫條件給1分）
Ca(H₂PO₄)₂·H₂O或Ca(H₂PO₄)₂、CaSO₄（2分）
（4）海水　鎂或溴　（共2分，各1分）
（5）廢氣（主要是高爐煤氣），經除塵后可作為熱風爐、加熱爐和鍋爐等的燃料。
廢渣（主要成分是硅酸鈣等），可用作水泥生產原料；也可用作礦渣磷肥的生產原料。
余熱 ，為延長高爐的使用壽命，用水在外部冷卻，廢熱主要轉化為熱水用于發電或取暖。(回答出兩點即可)（共2分，每一點1分）

試題分析：（1）A、西部山區交通不方便，不可取；B、建在沿海地區，運輸硫鐵礦比較便利，且廢熱利用，遠離市區，用水比較方便，正確；C、建在城市會污染較嚴重，影響居民生活，錯誤；D、東北內陸遠離海水，運輸海水比較困難，錯誤，所以綜合考慮選擇B；
（2）①硫鐵礦燃燒后得Fe₂O₃，用于煉鐵；②廢熱發電輸送電能；③硫鐵礦燃燒產生的廢熱，用于發電，所以輸送的是熱能；④吸收塔中未反應的SO₂重新回到接觸室繼續被氧化為三氧化硫；⑤吸收塔是用硫酸吸收三氧化硫產生的濃硫酸用于制造化肥；
（3）沸騰爐內是硫鐵礦的燃燒反應，化學方程式為4FeS₂ + 11O₂高溫 2Fe₂O₃ + 8SO₂；硫酸與磷酸鈣反應制取普鈣，主要成分是Ca(H₂PO₄)₂·H₂O或Ca(H₂PO₄)₂、CaSO₄；
（4）熱電廠用的冷卻水是海水，因為沿海地區有豐富的海水資源；海水中富含鎂、溴等，所以還可以提取鎂、溴；
（5）根據工廠的廢氣、廢渣的成分可知，廢氣（主要是高爐煤氣）經除塵后可作為熱風爐、加熱爐和鍋爐等燃料；廢渣（主要成分是硅酸鈣等），可用作水泥生產原料；余熱 ，為延長高爐的使用壽命，用水在外部冷卻，廢熱主要轉化為熱水用于發電或取暖。