Question

11．三聚氰胺（化學(xué)式：C₃N₆H₆）是一種非食品類的重要有機(jī)化工原料、廣泛用于塑料、造紙、建材等行業(yè)．如圖是我國科技工作者研制的以尿素為原料生產(chǎn)三聚氰胺的工藝----“常壓氣相一步法聯(lián)產(chǎn)純堿新技術(shù)”：
已知：①尿素的熔點(diǎn)是132.7℃，常壓下超過160℃即可分解；
②三聚氰胺的熔點(diǎn)是354℃，加熱易升華，微溶于水；
③以尿素為原料生產(chǎn)三聚氰胺的原理是：6CO（NH₂）₂$\stackrel{一定條件下}{→}$C₃N₆H₆+6NH₃+3CO₂

請(qǐng)回答：
（1）尿素是一種常用含氮量最高的化肥，其氮元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為46.67%，在實(shí)驗(yàn)室使其熔化的容器名稱叫坩堝．
（2）寫出各主要成份的化學(xué)式：產(chǎn)品2NH₄Cl、XCO₂；
（3）聯(lián)氨系統(tǒng)沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃．
（4）工業(yè)上合成尿素的化學(xué)反應(yīng)方程式為CO₂+2NH₃→CO（NH₂）₂+H₂O（反應(yīng)條件可以不寫）．
（5）為了使母液中析出更多的產(chǎn)品2，常用的方法是A、D
A．加入固體NaCl     B．加入固體NaHCO₃     C．通入CO₂氣體     D．通入NH₃
（6）若生產(chǎn)過程中有4%的尿素?fù)p耗，每噸尿素可生產(chǎn)三聚氰胺0.336噸．（精確到0.001）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)尿素的分子式CO（NH₂）₂計(jì)算出氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；實(shí)驗(yàn)室熔化尿素需要在坩堝中進(jìn)行；
（2）根據(jù)生產(chǎn)流程分析；
（3）聯(lián)氨系統(tǒng)沉淀池中，加入飽和食鹽水和二氧化碳，大大降低了碳酸氫鈉的溶解度，析出碳酸氫鈉晶體；
（4）工業(yè)上用二氧化碳和氨氣反應(yīng)來制取尿素；
（5）根據(jù)方程式判斷；
（6）設(shè)出三聚氰胺的質(zhì)量，然后根據(jù)反應(yīng)原理計(jì)算出三聚氰胺的質(zhì)量．

解答 解：（1）尿素的分子式CO（NH₂）₂，氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{14×2}{60}$×100%=46.67%；在實(shí)驗(yàn)室熔化尿素需要在坩堝中進(jìn)行；
故答案為：46.67%；坩堝；
（2）根據(jù)生產(chǎn)流程，分離器中分離出產(chǎn)品1三聚氰胺；聯(lián)氨系統(tǒng)沉淀池中加入飽和食鹽水和二氧化碳，析出碳酸氫鈉晶體，母液主要是氯化銨溶液，利用母液得到產(chǎn)品2氯化銨；X是能夠循環(huán)利用的二氧化碳；
故答案為：NH₄Cl；CO₂；
（3）由于聯(lián)氨系統(tǒng)沉淀池中，加入飽和食鹽水和二氧化碳，大大降低了碳酸氫鈉的溶度積，析出碳酸氫鈉晶體，所以聯(lián)氨系統(tǒng)沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃；
故答案為：CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃；
（4）工業(yè)上合成尿素的化學(xué)反應(yīng)方程式為：CO₂+2NH₃→CO（NH₂）₂+H₂O，
故答案為：CO₂+2NH₃→CO（NH₂）₂+H₂O；
（5）根據(jù)反應(yīng)CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃，要從母液中析出更多的碳酸氫鈉，可以向溶液中加入氯化鈉或者通入二氧化碳?xì)怏w；
故選A、D；
（6）設(shè)生成x噸三聚氰胺，根據(jù)方程：
   6CO（NH₂）₂$\stackrel{一定條件下}{→}$C₃N₆H₆+6NH₃+3CO₂
        6×60                           126       
   1t（1-4%）                       x        
則有：360x=（1-4%）×126t，解得x=0.336t；
故答案為：0.336

點(diǎn)評(píng) 本題考查了工業(yè)流程，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，考查同學(xué)們靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析問題、解決問題的能力．