Question

某化工廠為了綜合利用生產過程中的副產品CaSO₄，與相鄰的合成氨廠聯合設計了以下制備（NH₄）₂SO₄的工藝流程：
請回答以下問題：
（1）合成氨反應的化學方程式是

N₂+3H₂

高溫高壓

催化劑

2NH₃

，
（2）沉淀池中發生的主要反應方程式是

CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄

．
（3）該生產過程中可以循環使用的X是

CO₂

．
（4）從綠色化學和資源綜合利用的角度說明上述流程的主要優點是

無廢物產生等

．

Answer 1

分析：工業合成氨的反應原理為N₂+3H₂ 

高溫高壓

催化劑

2NH₃，將NH₃和CO₂通入沉淀池中并加入CaSO₄，生成（NH₄）₂SO₄和CaCO₃，發生CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄，CaCO₃在煅燒爐中分解生成CO₂和CaO，CO₂可循環使用．

解答：解：（1）工業合成氨的反應原理為N₂+3H₂ 

高溫高壓

催化劑

2NH₃，故答案為：N₂+3H₂ 

高溫高壓

催化劑

2NH₃；
（2）將NH₃和CO₂通入沉淀池中并加入CaSO₄，生成（NH₄）₂SO₄和CaCO₃，發生CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄，
故答案為：CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄；
（3）CaCO₃在煅燒爐中分解生成CO₂和CaO，CO₂可循環使用，故答案為：CO₂；
（4）生成的CO₂可循環使用，CaO可制備硫酸鈣，沒有廢物生成，故答案為：無廢物產生等．

點評：本題考查物質的制備實驗方案的設計，題目難度中等，本題注意把握物質的性質，易錯點為（2），注意根據反應物和生成物從質量守恒的角度書寫反應的化學方程式．