Question

化工廠的設(shè)計是將實驗室的研究成果轉(zhuǎn)化為工業(yè)化生產(chǎn)的重要的基礎(chǔ)工作。
（1）以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸需經(jīng)過      、      和      三個主要生產(chǎn)階段。
（2）侯氏制堿法是在索爾維制堿法的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出的一種新的制造純堿的方法。具體工藝流程圖如下：

①索爾維制堿法的原理是                 。（用化學(xué)方程式表示）
②侯氏制堿法與索爾維制堿法相比，優(yōu)點是                 。
③侯氏制堿法可以循環(huán)使用的物質(zhì)有                 。
（3）食鹽也是一種重要的化工原料，氯堿工業(yè)就是通過電解飽和食鹽水來制備NaOH、H₂和C1₂。海水中得到的粗鹽中往往含有一些雜質(zhì)，必須加入一些化學(xué)試劑，使雜質(zhì)沉淀，處理后的鹽水還需進入陽離子交換塔，其原因是                 。電解食鹽水在離子交換膜電解槽中進行，離子交換膜的作用是              。

Answer 1

（1）二氧化硫爐氣的制造、二氧化硫的催化氧化、三氧化硫的吸收
（2）①NaCl＋NH₃＋CO₂＋H₂O＝NaHCO₃↓＋NH₄Cl    2NaHCO₃Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑
②侯氏制堿法的工藝由制堿和制氯化銨兩個過程組成，形成純堿與氯化銨的循環(huán)
③CO₂、NaCl
（3）用試劑處理后的鹽水中還含有少量Mg²⁺、Ca²⁺，堿性條件下會生成沉淀，損害離子交換膜。防止H₂與C1₂混合發(fā)生爆炸，同時防止C1₂^-進入陰極室，這樣可以獲得純凈的NaOH。

試題分析：（1）以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸需經(jīng)過硫鐵礦的煅燒，二氧化硫爐氣的制造、二氧化硫氣體的催化氧化、產(chǎn)生的三氧化硫的吸收和硫酸的生成這三個主要生產(chǎn)階段。（2）①索爾維制堿法的原理是先向飽和的食鹽水中通入足量的氨氣，然后在通入足量的二氧化碳氣體，這時發(fā)生反應(yīng)：NaCl＋NH₃＋CO₂＋H₂O＝NaHCO₃↓＋NH₄Cl. 將NaHCO₃過濾出來，洗滌干凈，然后加熱使其發(fā)生分解反應(yīng)：2NaHCO₃Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑。即得到了純堿Na₂CO₃。②侯氏制堿法與索爾維制堿法相比，優(yōu)點是侯氏制堿法的工藝由制堿和制氯化銨兩個過程組成，形成了純堿與氯化銨的循環(huán)利用，減少了價值不大的CaCl₂的生成。③有流程示意圖可看出侯氏制堿法可以循環(huán)使用的物質(zhì)有CO₂、NaCl。（3）海水中得到的粗鹽中往往含有一些雜質(zhì)，必須加入一些化學(xué)試劑，使雜質(zhì)沉淀，處理后的鹽水還需進入陽離子交換塔，其原因是用試劑處理后的鹽水中還含有少量Mg²⁺、Ca²⁺，堿性條件下會生成沉淀，損害離子交換膜。電解食鹽水在離子交換膜電解槽中進行，離子交換膜的作用是防止陰極室的H₂與陽極室C1₂混合發(fā)生爆炸，同時防止C1₂^-進入陰極室，這樣可以獲得純凈的燒堿——NaOH。