Question

下圖表示某些化工生產的流程（部分反應條件和產物略去）

（1）反應Ⅰ需在500℃進行，其主要原因是              。

（2）G轉化為H的過程中，需要不斷補充空氣，其原因是             。

（3）寫出反應Ⅲ的化學方程式                   。

（4）工業上，向析出K的母液中通氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻后可析出副產品。通入氨氣的作用是                （填序號）。

a.增大NH⁺₄的濃度，使J更多地析出

b.使K更多地析出

c.使K轉化為M，提高析出的J的純度

（5）寫出上述流程所涉及的化學工業的名稱                  。

 

Answer 1

【答案】

（8分）（1）此溫度下催化劑活性最高（1分）

（2）使一氧化氮氣體不斷轉化為二氧化氮，提高原料的利用率（1分）

（3）NaCl+CO₂+NH₃+H₂O＝NaHCO₃↓+NH₄Cl（1分）

（4）ac（2分）   （5）工業合成氨、氨氣的催化氧化制硝酸、侯德榜制堿法（1個1分，共3分）

【解析】

試題分析：液態空氣蒸餾主要得到O₂和N₂，焦炭和水蒸氣在高溫下反應生成CO和H₂，二者得到的氣體B、C在催化劑條件下能發生反應，則應為N₂和H₂的反應，生成的氣體為NH₃，所以，A為O₂，B為N₂，C為H₂，D為CO，E為NH₃，NH₃和O₂在催化劑條件下發生氧化還原反應生成NO，NO與反應生成NO₂，進而與水反應生成，所以，G為NO，H為NO₂，I為HNO₃，L為NH₄NO₃，CO和水蒸氣反應生成氫氣和CO₂。CO₂、NaCl和NH₃反應生成NaHCO₃，為侯氏制堿法的主要反應，NaHCO₃加熱分解生成Na₂CO₃，則F為CO₂，J為NH₄Cl，K為NaHCO₃，M為Na₂CO₃。

（1）反應I是工業合成氨氣的反應，需在500～℃進行，其主要原因是此溫度下催化劑活性最高。

（2）H轉化為N的過程中是二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮的反應，反應是化學平衡，需要不斷補充空氣使一氧化氮氣體不斷轉化為二氧化氮，提高原料的利用率。

（3）反應Ⅲ是候氏制堿法的反應原理，氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨，反應的化學方程式為：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O＝NaHCO₃↓+NH₄Cl。

（4）工業上，向析出K的母液氯化銨中通氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻后可析出副產品J氯化銨，通入氨氣的作用是增大銨根離子濃度使氯化銨晶體析出，氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離出NH₄^＋，增大NH₄^＋的濃度有利于氯化銨的析出；同時通入氨氣使溶液堿性增強，使碳酸氫鈉轉換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度，因此正確的答案選a。

（5）上述流程所涉及的化學工業的名稱為：工業合成氨、氨氣的催化氧化制硝酸、侯德榜制堿法。

考點：考查無機框圖題推斷、工業合成氨、氨氣的催化氧化制硝酸、侯德榜制堿法等