Question

【化学——选修化学与技术】

（1）纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。

①“氨碱法”产生大量CaCl₂废弃物，写出该工艺中产生CaCl₂的化学方程式：_________________；

②写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：_____________________；

③CO₂是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO₂的来源有何不同？_________________；

（2）钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。

① 炼钢时，加入硅、锰和铝的目的是_______________________________。

② 不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹____________(填“前”或“后”)加入。

③ 炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是________。从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作__________________。

Answer

（1）①2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O (2分)

② NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl(2分)

2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O (2分)(或写总反应方程式：2NaCl＋2NH3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋2NH4Cl)

③“氨碱法”CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”CO2来源于合成氨工业的废气；(2分)

（2）① 脱氧和调整钢的成分 (2分)② 后 (1分)③ CO (2分) 燃料(或还原剂) (2分)

【解析】

试题分析：（1）①氨碱法工艺中产生大量CaCl2是由氯化铵和消石灰在加热条件下反应后生成氨气和氯化钙的反应，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O；

②联合制碱法是在氨的饱和NaCl溶液中二氧化碳气体，反应生成碳酸氢钠，解热碳酸氢钠即可制备碳酸钠，反应的有关方程式为，NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，总反应方程式：2NaCl+2NH3+CO2+H2O=Na2CO3+2NH4Cl；

③CO2是制碱工业的重要原料，联合制碱法中CO2来源于石灰石煅烧，氨碱法中CO2的来源于合成氨工业的废气;

（2）①炼钢时，加入硅、锰和铝，可与氧气反应，且能改变合金的性质，起到脱氧和调整钢的成分的作用；②因为Cr易被氧化，为Cr被氧化，不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹后，若氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去；

③炼铁和炼钢生产中，CO是主要的还原剂，故尾气均含有的主要污染物是CO，一氧化碳会引起中毒，故需对其进行尾气处理．一氧化碳是一种很好的还原剂同时还是一种燃料。

【考点定位】考查目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺的实验设计

【名师点晴】掌握反应的原理是解题的关键，①氨碱法：以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱，工艺中产生大量CaCl2的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O；②联合制碱法：以食盐、氨和二氧化碳(其中二氧化碳来自合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气)为原料来制取纯碱，联合制碱法的原理为：NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。