ธาตุและสารประกอบในอุตสาหกรรม

 

Entrance

ข้อ 1 แร่รัตนชาติใดมีความแข็งแรงมากที่สุด

1)มรกต 

2)โกเมน 

3)ไพลิน

4)เพทาย

   เฉลย

        ตอบข้อ 3 คำตอบชัดเจนอยู่แล้ว

     ข้อ 2 เกลือแกงเป็นวัตถุดิบที่สำคัญชนิดหนึ่ง ซึ่งใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม

ประเภทใดมากที่สุด

       1) โรงงานผงชูรส

       2) โรงงานโซดาไฟ

       3) โรงงานน้ำตาล

       4) โรงงานผงซักฟอก

    เฉลย

       ตอบข้อ 2 เพราะโซดาไฟหรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ได้จากอิเล็กโทรลิซิสสารละลาย NaCl  (เกลือแกง) เข้มข้น

    

     ข้อ 3 โรงงานอุตสาหกรรมใดข้างล่างที่ไม่ได้ ใช้คลอรีนในกระบวนการผลิต

       1) อุตสาหกรรมพลาสติก

       2) อุตสาหกรรมทำกระดาษ

       3) อุตสาหกรรมทำสบู่

      4) อุตสาหกรรมทำผงชูรส

   เฉลย

ตอบ ข้อ 3 อุตสาหกรรมผลิตพลาสติกพอลิไวนิลคลอไรด์   ใช้คลอรีนในขบวนการผลิต อุตสาหกรรมทำกระดาษใช้ คลอรีนฟอกสีเยื่อกระดาษ อุตสาหกรรมทำผงชูรสใช้กรด HCI   ซึ่งเตรียมจากคลอรีนดังสมการ H₂ + Cl₂ -> 2HCl ส่วนอุตสาหกรรมสบู่ไม่ได้ใช้คลอรีนในกระบวนการผลิต (ใช้ไขมันหรือน้ำมันทำปฎิกิริยากับสารละลายเบส)

ข้อ 4 เกลือ NaCl ที่มีเกลือแมกนีเซียมปนอยู่มากเป็นมลทิน จะมีคุณภาพต่ำกว่าและราคาตกเพราะเหตุใด

       1)     แมกนีเซียมไอออนดูดน้ำได้ง่านเกิด Mg₂(OH)₂ ทำให้เกลือชื้น

       2)     ทำให้เกลือมีสีคล้ำ และมีผลึกขนาดใหญ่

       3)     แมกนีเซียมซัลเฟตดูดน้ำได้ง่ายเกิดเป็น MgSO₄• 7H₂O ทำให้เกลือชื้น

       4)     แมกนีเซียมไอออนเป็ฯคะตะไลต์ให้ NaCl ดูดน้ำเกิดเป็น NaOH ได้ง่ายขึ้น

   เฉลย

       ตอบ  ข้อ 3 แมกนีเซียมซัลเฟตจะดูดน้ำเข้าไปเป็นผลึก  ดังนี้

       MgSO₄ + 7H₂O -> MgSO₄ • 7H₂O

ข้อ 5 สารทั้งสามในข้อใดต่อไปนี้ต้องใช้โซเดียมคลอไรด์หรือผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการผ่านกระแสไฟฟ้าลงในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ ตัดใดตัวหนึ่ง เข้าไปเกี่ยวข้องในกระบวนการผลิต

       1) ผงชูรส โซดาแอช ปุ๋ยยูเรีย

       2) ผงชูรส โซดาแอช พีวีซี

       3) ผงซักฟอก พีวีซี ปุ๋ยยูเรีย

       4) ผงซักฟอก ปุ๋ยยูเรีย โซดาแอช

  เฉลย

     ตอบ ข้อ 2 NaOH และ HCI ใช้ในกระบวนการผลิตผงชูรส  NaOH  ได้จากการอิเล็กโทรลิซิส สารละลาย NaCI HCI ได้ จากปฎิกิริยาระหว่าง  H₂ กับ CI₂  CI₂ได้จากกระบวนการผลิตอิเล็กโทรไลซิสสารละลาย NaCI  NaCi ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตโซดาแอช  CI₂ ใช้ในการผลืตมอร์นอเมอร์(ไวนิลคลอไรด์)  ซึ่งใช้เตรียมพลาสติกพีวีซี

ข้อ 6 การใช้ปุ๋ยวิทยาศาสตร์มากเกินไป จะทำให้ดินเสียหรือเรียกว่า ดินเปรี้ยว ปุ๋ยประเภทนี้ ได้แก่

1) ปุ๋ยยูเรีย

2) ปุ๋ยแอมโมเนีย

3) ปุ๋ยแอมโมเนียมซัลเฟต

4) ปุ๋ยโพแทสเซียม

เฉลย

       ตอบ ข้อ 3 เพราะแอมโมเนียมซัลเฟต ((NH₄)₂So₄)  มีสมบัติเป็นกรดอ่อน

ข้อ 7 ข้อใดเป็นความจริงของการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์ในระดับอุตสาหกรรม

       1) แก็สไฮโดรเจนที่ผลิตได้จากเซลล์ไดอะแฟรมสามารถนำไปใช้ทำกรดไฮโดรคลอริก ส่วน

สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ สามารถนำไปใช้อุตสาหกรรมผลิตเรยอง

       2) แก๊สคลอรีนที่ผลิตได้จากเซลล์ปรอทสามารถนำเอาไปใช้ฆ่าเชื้อโรคในกระบวนการทำน้ำประปา ส่วนสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ สามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมผลิตโมโนโซเดียมกลูตาเมต และใช้เป็นผงชูรสต่อไป

       3) เฉพาะเซลล์เยื่อแลกเปลี่ยนไอออนเท่านั้น ที่มีแก๊สคลอรีนและแก๊สไฮโดรเจนเกิดขึ้น

       4) โซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ได้จากเซลล์เบื่อแลกเปลี่ยนไอออนจะมีความเข้มข้นสูงกว่าที่ได้จากเซลล์ใดอะแฟรมแต่จะน้อยกว่าที่ได้จากเซลล์ปรอท

   เฉลย

       ตอบข้อ 2 แก๊สคลอรีนสามารถใช้ฆ่าเชื้อโรคในน้ำประปาได้   ส่วนสารละลาย NaOH  นำไปใช้ในกระบวนการผลิตโมโนโซเดียมกลูตาเมตซึ่งใช้ทำเป็นผงชูรส ส่วนข้อ 1,3 และ 4 ผิด ให้นักเรียนดูในภาคบรรยาย

  

ข้อ 8 ข้อใดผิด

1) การถลุงแร่เป็นกระบวนการรีดักชัน

2) การถลุงแร่ทำโดยใช้สารเคมีหรือไฟฟ้า

3) การถลุงแร่มีส่วนทำให้เกิดปรากฎการณ์เรือนกระจก

4) การถลุงแร่เป็นกระบวนการที่เปลี่ยนสารประกอบอื่นให้อยู่ในรูปออกไซด์

เฉลย

       ตอบข้อ 4 เพราะการถลุงแร่คือ การแยกโลหะอิสระออกจากสารประกอบออกไซด์ โดยใช้คาร์บอนเป็นตัวรีดิวซ์ ไม่ใช่เปลี่ยนสารประกอบอื่นให้เป็นสารประกอบออกไซด์

ข้อ 9 ในการผลิต NaOH จาก NaCl (aq) โดยใช้ไฟฟ้าในระดับ

อุตสหากรรม ถ้าใช้ปรอทเป็นแค่โทด จะมีข้อดีอย่างไร

       1) ช่วยให้เกิด Cl₂ ที่ขั้วบวกมากขึ้น

       2) ช่วยป้องกันแก๊ส Cl₂ ละลายน้ำ

       3) ช่วยแยก Na ออกจากสารละลาย NaCl

       4) ช่วยให้แก๊ส H₂ เกิดขึ้นที่ขั้วลบมากขึ้น

เฉลย

        ตอบ ข้อ 3 ที่ขั้วแคโทด Na⁺ จะไปรับอิเล็กตรอนกลายเป็น Na และ Na จะรวมตัวกับปรอท กลายเป็นโซเดียมอะมัลกรัมถ้าไม่ใช้ปรอทเป็นขั้วแคโทด Na จะทำปฏิกิริยากับน้ำ

ข้อ 10 ตัวรีดิวซ์ที่ใช้ในการถลุงดีบุกคือข้อใด

       1) C

       2) Mg

       3) Zn

       4) Zr

เฉลย

       ตอบ ข้อที่ 1 วิธีคิด

            เพราะในการถลุงดีบุกใช้ C และ CO เป็นตัวรีดิวซ์ ดังสมการ

        2C(s) + O₂(g) -> 2CO(g)

          ตัวรีดิวซ์               ตัวออกซิไดซ์

        2CO(g) + SnO₂(S) -> Sn(l) + 2CO₂(g)

          ตัวรีดิวซ์          ตัวออกซิไดซ์

ข้อ 11 ถ้า H₂SO₄ ราคาลดลงกว่าปัจจุบัน 50% ราคาปุ๋ยชนิดใดจะมีต้นทุนการผลิตที่ลดลง

1) ปุ๋ยฟอสเฟต ปุ๋ยยูเรีย

2) ปุ๋ยยูเรีย ปุ๋ยแอมโมเนียมซัลเฟต

3) ปุ๋ยแอมโมเนียมซัลเฟต  ปุ๋ยโพแทส

4) ปุ๋ยฟอสเฟต ปุ๋ยแอมโมเนียมซัลเฟต

เฉลย

       ตอบ ข้อ 4 เพราะการผลิตปุ๋ยฟอสเฟตและแอมโมเนียมซัลเฟตต้องใช้ H₂SO₄ 

ข้อ 12สาร PSZ ซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมเซรามิกส์ มีโลหะชนิดใดผสมอยู่

1) ดีบุก

2) แทนทาลัม

3) ไนโอเบียม

4) เซอร์โคเนียม

เฉลย

       ตอบ ข้อ 4 ส่วนผสมของ PSZ คือ ZrO₂  ที่มี Y₂O₅ ผสม อยู่ร้อยละ 5(Zr คือธาตุเซอร์โคเนียม)

ข้อ 13 ข้อใดไม่ใช่อุตสาหกรรมเซรามิกส์

1)  อุตสาหกรรมเครื่องสุขภัณฑ์

2) อุตสาหกรรมซีเมนต์

3) อุตสาหกรรมแก้ว

4) ไม่มีข้อใดถูก

 เฉลย

       ตอบ ข้อ 4 ทุกข้อคืออุตสาหกรรมเซรามิกส์

ข้อ 14 HF ซึ่งเป็นสารพิษ ใช้ในกระบวนการผลิตปุ๋ยชนิดใด

1) ปุ๋ยยูเรีย

2) ปุ๋ยแอมโมเนียมซัลเฟต

3) ปุ๋ยซุปเปอร์ฟอสเฟต

4) ปุ๋ยโพแทส

เฉลย

       3 การผลิตปุ๋ยซุปเปอร์ฟอสเฟส คือ  

CaF₂ •3Ca₃(PO₄)₂ + 10H₂SO₄ -> 6H₃PO₄ + 10CaSO₄ + 2HF  

หินฟอสเฟส

CaF₂ • 3Ca₃(PO₄)₂ + 14H₃PO₄ -> 10Ca(H₂PO₄)₂ + 2HF

แบบฝึกหัดท้ายบท

          1.จงบอกหลักการทั่วไปที่ใช้ในการถลุงแร่โลหะที่เป็นสารประกอบออกไซด์หรือซัลไฟด์ พร้อมทั้งยกตัวอย่างประกอบ

     ตอบ ในการถลุงแร่โลหะในเตาพ่นลม จะมีถ่านโค้ก (ถ่านโค้กประกอบด้วยคาร์บอน)เป็นตัวรีดิวซ์ 

      ตัวอย่างเช่น ZnO + C -> Zn + CO

  

         2. การตรวจสอบอัญมณีเพื่อพิสูจน์ว่าเป็นของแท้ต้องตรวจสอบสมบัติใดบ้าง

      ตอบ    -ระดับความแข็ง

                  -ความถ่วงจำเพาะ

                  -ค่าดัชนีหักเหของแสง

                  -รูปลักษณะของผลึกที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ

        3. จงยอกตัวอย่างผลิตภัรฑ์เซรามิกส์ที่ใช้ในชีวิตประจำวัน

     ตอบ แก้ว  กระเบื้อง  กระถางต้นไม้  อิฐ  ถ้วย  จาน  ชาม  โถส้วม  อ่างล้างหน้า  เป็นต้น

        

   4.  ประเทศไทยมีทรัพยากรใดที่สามารถนำมาใช้ผลิตปุ๋ย ซึ่งเป็นธาตุที่เป็นอาหารหลักของพืชได้ 

ตอบ หินฟอสเฟต ได้ธาตุฟอสฟอรัสใช้ทำปุ๋ยฟอสเฟต  แร่คาร์นัลไลต์ และ แร่ซิลวาไนต์ ได้ธาตุโพแทสเซียมใช้ทำปุ๋ยโพแทส แก๊สแอมโมเนีย ได้ธาตุไนโตรเจนใช้ทำปุ๋ยไนโตรเจน 

          5.  การตั้งโรงงานปุ๋ยแห่งชาติมีประโยชน์อย่างไร

ตอบ        -นำรายได้เข้าสู่ประเทส

               -เป็นการกระจายรายได้สู่ประชาชน

                -ช่วยลดปัญหาการตกงาน

   6.  การผลิตกรด H₂SO₄ มีผลต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่ อย่างไร

ตอบ มีผล ก่อนที่จะได้ H₂SO₄ จะต้องนำ S มาเผาทำให้เกิดก๊าซ SO₂ซึ่งก๊าซ SO₂ ส่งผลต่อคน สัตว์ พืช 

            คน สัตว์ – รับน้อยจะเกิดอาการปวดเมื่อยเรื้อรัง โลหิตจาง รับมากอันตรายต่อปอด ปอดอักเสบ หลอดลมตีบตัน

            พืช – จะฟอกจางสีใบพืชทำให้สังเคราะห์แสงไม่ได้ เกิดฝนกรดไม่เหมาะแก่การเพาะปลูก