Question

隨著世界糧食需求量的增加，農(nóng)業(yè)對化學(xué)肥料的需求越來越大．氮肥是需求最大的一種化肥．氮肥的生產(chǎn)和合理施用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著重大作用．合成氨及化肥生產(chǎn)流程示意圖如下：

（1）目前，工業(yè)上用鐵觸媒作催化劑，在20～50MPa、450℃左右用氮、氫混合氣體在

 

中進(jìn)行合成氨．則沿X方向回去的物質(zhì)是

 

．
（2）在侯氏制堿法中，從沉淀池中得到的母液要通人氨氣、降溫并加入

 

（填化學(xué)式），目的是

 

．
（3）沉淀池中的化學(xué)方程式是

 

．
（4）工業(yè)上將氨催化氧化可制硝酸．在硝酸生產(chǎn)中，催化劑鉑網(wǎng)在氨的催化氧化反應(yīng)中起的作用是

 

．硝酸工業(yè)尾氣對環(huán)境污染嚴(yán)重，若在催化劑存在下用甲烷將其中的一氧化氮還原為對空氣無污染的物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點：工業(yè)合成氨

專題：元素及其化合物

分析：（1）氮氣和氫氣的反應(yīng)在合成塔中進(jìn)行，因為合成氨反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)后化合物中含有一定量的氮氣和氫氣，分離后再作為原料進(jìn)行循環(huán)利用．
（2）加入氯化鈉，利用同離子效應(yīng)，降低氯化銨的溶解度，使氯化銨結(jié)晶析出．
（3）根據(jù)流程圖和題目所給信息，可知反應(yīng)物有NH₃、CO₂、H₂O、NaCl，產(chǎn)物為NH₄Cl 和 NaHCO₃，進(jìn)而可寫出化學(xué)方程式NH₃+CO₂+H₂O+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓．
（4）催化劑的作用為加快化學(xué)反應(yīng)速率，同時生成NO；根據(jù)化合價的變化，甲烷將其中的一氧化氮還原為對空氣無污染的物質(zhì)，生成N₂、CO₂、H₂O，配平可得化學(xué)方程式CH₄+4NO

催化劑  .

2N₂+CO₂+2H₂O．

解答： 解：（1）氮氣和氫氣的反應(yīng)在合成塔中進(jìn)行，因為合成氨反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)后化合物中含有一定量的氮氣和氫氣，分離后再作為原料進(jìn)行循環(huán)利用．
故答案為：合成塔； H₂、N₂；
（2）加入氯化鈉，利用同離子效應(yīng)，降低氯化銨的溶解度，使氯化銨結(jié)晶析出．
故答案為：NaCl；使氯化銨逐步從母液中結(jié)晶析出；
（3）根據(jù)流程圖和題目所給信息，可知反應(yīng)物有NH₃、CO₂、H₂O、NaCl，產(chǎn)物為NH₄Cl 和 NaHCO₃，進(jìn)而可寫出化學(xué)方程式NH₃+CO₂+H₂O+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓．故答案為：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（4）催化劑的作用為加快化學(xué)反應(yīng)速率，同時生成NO；根據(jù)化合價的變化，甲烷將其中的一氧化氮還原為對空氣無污染的物質(zhì)，生成N₂、CO₂、H₂O，配平可得化學(xué)方程式CH₄+4NO

催化劑  .

2N₂+CO₂+2H₂O．故答案為：加快反應(yīng)速率同時決定了氧化產(chǎn)物是一氧化氮；CH₄+4NO

催化劑  .

2N₂+CO₂+2H₂O．

點評：本題考查合成氨及化肥生產(chǎn)化學(xué)工藝流程、化學(xué)方程式的書寫及催化劑的作用，難度不大．