Question

19．合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上得一項重大突破，對社會發(fā)展與進步做出了巨大貢獻．合成氨的工藝流程圖如下：

（1）合成氨需要的氮氣來自空氣，空氣中氮氣的體積分?jǐn)?shù)約為78%（或4/5）．
（2）制取氫氣的反應(yīng)過程為：C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂，CO+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂+H₂．上述兩個化學(xué)方程式中表現(xiàn)氧化性的物質(zhì)是H₂O（填化學(xué)式）．
（3）原料中N₂、H₂中常含有CO₂和水蒸氣，反應(yīng)前要凈化．凈化的過程是先把原料氣通過NaOH溶液（或石灰水等堿液），再通過濃硫酸（或堿石灰等干燥劑）．
（4）寫出N₂、H₂反應(yīng)生成NH₃的化學(xué)方程式N₂+3H₂$\frac{\underline{\;\;\;\;\;催化劑\;\;\;\;\;}}{高溫、高壓}$2NH₃．
（5）將沸點不同的氣體分離開來，常采用液化分離法．如，控制溫度在-183℃時，可將空氣中N₂與O₂分離．根據(jù)表中物質(zhì)的沸點判斷，要將產(chǎn)物NH₃與N₂、H₂分離開來，最適宜的溫度應(yīng)該控制在-33.35℃．

物質(zhì)	H2	N2	O2	NH3
沸點	-252℃	-195.8℃	-183℃	-33.35℃

Answer 1

分析 根據(jù)題目給出的信息可知：合成氨需要的氮氣來自空氣，空氣中氮氣的體積分?jǐn)?shù)約為78%或4/5；水在上述兩個化學(xué)方程式中，提供氧元素，表現(xiàn)為氧化性；雜質(zhì)CO₂和水蒸氣，分別用堿溶液和濃硫酸除去，要先除雜質(zhì)再干燥；N₂、H₂在高溫高壓的條件下反應(yīng)生成NH₃，配平即可；根據(jù)表中物質(zhì)的沸點判斷，要將產(chǎn)物NH₃與N₂、H₂分離開來，最適宜的溫度應(yīng)該控制在-33.35℃．

解答 解：（1）合成氨需要的氮氣來自空氣，空氣中氮氣的體積分?jǐn)?shù)約為78%或4/5；故答案為：78%（或4/5）；
（2）水在上述兩個化學(xué)方程式中，提供氧元素，表現(xiàn)為氧化性；故答案為：H₂O；
（3）雜質(zhì)CO₂和水蒸氣，分別用堿溶液和濃硫酸除去，要先除雜質(zhì)再干燥；故答案為：先把原料氣通過NaOH溶液（或石灰水等堿液），再通過濃硫酸（或堿石灰等干燥劑）
（4）氮氣和氫氣在有催化劑和高溫高壓的條件下生成氨氣，故答案為：N₂+3H₂$\frac{\underline{\;\;\;\;\;催化劑\;\;\;\;\;}}{高溫、高壓}$2NH₃  
（5）根據(jù)表中物質(zhì)的沸點判斷，要將產(chǎn)物NH₃與N₂、H₂分離開來，最適宜的溫度應(yīng)該控制在-33.35℃；故答案為：-33.35．

點評 本考點屬于實驗題中的物質(zhì)的制備題，綜合性比較強，需要掌握酸堿鹽的性質(zhì)，還要掌握相互之間的反應(yīng)規(guī)律和反應(yīng)的條件．還要注意根據(jù)題目給出的信息判斷屬于哪一種類型，各有什么注意事項，要把握好．本考點主要出現(xiàn)在實驗題中．