Question

【題目】“低碳”既是時尚，也是環(huán)保要求。“低碳”在工業(yè)生產(chǎn)中意義重大，充分利用原材料，不排放或減少排放“三廢”，不同工廠今后聯(lián)合生產(chǎn)等都是很好的“低碳”生產(chǎn)方式。下面是幾個工廠利用廢氣、廢渣（液）聯(lián)合生產(chǎn)化肥硫酸銨的工藝：

請回答下列問題：

（1）工藝操作①、②分別為____________、____________。

（2）工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式為：__________。

（3）寫出生成“產(chǎn)品”的離子方程式：________。

（4）在實驗室中檢驗合成氨廠排出的廢氣中是否含有氨氣的方法是______________。

（5）副產(chǎn)品的化學(xué)式為________________。該聯(lián)合生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是__________________。

Answer 1

【答案】蒸餾 過濾 N2＋3H22NH3 CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O===CaCO3↓＋2NH4+＋SO42- 用濕潤的紅色石蕊試紙放在導(dǎo)氣管口，若試紙變藍，則證明有NH3（或其他可行的方法） CaO CO2

【解析】

煤和水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳，利用空氣中氮氣和氫氣在高溫高壓催化劑作用下反應(yīng)生成氨氣，煤燃燒生成的二氧化碳和生成的氨氣和硫酸鈣一起進入沉淀池中發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀和產(chǎn)品硫酸銨，碳酸鈣煅燒得到副產(chǎn)品氧化鈣，生成的二氧化碳進入沉淀池循環(huán)使用。

(1)合成氨原料之一氮氣來源于空氣,分離方法是將空氣液化后蒸發(fā)分離出O2獲得N2，所以操作①為液化；將沉淀池中的混合物經(jīng)過濾可得到產(chǎn)品和沉淀,則操作②為過濾。因此，本題正確答案是：液化；過濾；
(2)工業(yè)上利用氮氣和氫氣在高溫高壓催化劑的條件下合成氨氣，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為: N2＋3H22NH3 ，因此，本題正確答案是：N2＋3H22NH3 。

(3)產(chǎn)品是(NH4)2SO4，反應(yīng)物是CaSO4懸濁液、CO2、NH3等,產(chǎn)物除(NH4)2SO4外還有CaCO3， CaSO4懸濁液在離子方程中要寫分子式，反應(yīng)化學(xué)方程式為: CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3↓＋(NH4)2SO4，改寫成離子方程式為: CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3↓＋2NH4+＋SO42-；

因此，本題正確答案是: CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3↓＋2NH4+＋SO42- ;
(4) 檢驗NH3的方法是：用濕潤的紅色石蕊試紙放在管口處，若試紙變藍，證明廢氣中有NH3存在；因此，本題正確答案是:用濕潤的紅色石蕊試紙放在管口處,若試紙變藍,證明廢氣中有NH3；
(5) 因為CaCO3煅燒可生成CO2和CaO，其中CO2可循環(huán)使用，所以CaO為副產(chǎn)品,因此，本題正確答案是:CaO；CO2。