Question

氮、磷、鉀號稱肥料的“三要素”，化學肥料的施用，使農業增產增收，經濟效益顯著．但是，化學肥料的濫施亂用也對環境產生了許多不良影響．請根據相關知識和信息回答下列問題：
（1）如圖是某品牌化肥包裝袋中的部分文字

①寫出以氨為原料制取該化肥的各步化學方程式

 

．
②關于該氮肥的處置和施用正確的方法是

 

．
A．與草木灰混合施用
B．如果結塊，可用鐵錘敲擊
C．與鈣鎂磷肥混合施用
D．在經常排灌水的稻田中施用肥效最高
③若該化肥的雜質中不含氮元素，則該化肥的純度是

 

．
（2）甲、乙、丙三個化肥廠生產尿素所用的原料不同，但生產流程相同：

①甲廠以焦炭和水為原料；②乙廠以天然氣和水為原料；③丙廠以石腦油（主要成分為C₅H₁₂）和水為原料．按工業有關規定，利用原料所制得的原料氣H₂和CO₂的物質的量之比，若最接近合成尿素的原料氣NH₃（換算成H₂的物質的量）和CO₂的物質的量之比，則對原料的利用率最高．據此判斷甲、乙、丙三個工廠哪個工廠對原料的利用率最高？

 

．
（3）近年來“水華”和“赤潮”時有發生，據專家分析，是因水體富營養化造成的，試分析水體富營養化的原因．

 

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Answer 1

考點：原料與能源的合理利用

專題：元素及其化合物

分析：（1）①氨氣催化氧化生成NO，NO與氧氣反應生成NO₂，NO₂與水反應生成硝酸，硝酸和氨氣反應生成硝酸銨；
②銨態氮肥不能與草木灰混合使用，以免大量NH₃逸出；NH₄NO₃結塊，用鐵棒擊碎易引起爆炸，NH₄NO₃易水解；
③NH₄NO₃的含氮量為35%，則純度=

34.3%

35%

=98%．
（2）根據甲、乙、丙的主要反應分別為C+H₂O（g）

高溫  .

CO+H₂，CH₄+H₂O

高溫  .

CO+3H₂，C₅H₁₂+5H₂O

高溫  .

5CO+11H₂，三廠都把CO轉成CO₂，其反應式CO+H₂O

高溫  .

CO₂+H₂，計算甲、乙、丙廠的H₂和CO₂的物質的量比為；
（3）根據天然水體中由于過量營養物質（主要是指氮、磷等）的排入，引起各種水生生物、植物異常繁殖和生長，這種現象稱作水體富營養化以及各物質含有的元素分析．

解答： 解：（1）①氨氣催化氧化生成NO，NO與氧氣反應生成NO₂，NO₂與水反應生成硝酸，硝酸和氨氣反應生成硝酸銨，化學方程式為：4NH₃+5O₂

高溫  .

4NO+6H₂O；
2NO+O₂═2NO₂；3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；NH₃+HNO₃═NH₄NO₃，
故答案為：4NH₃+5O₂

高溫  .

4NO+6H₂O；2NO+O₂═2NO₂；3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；NH₃+HNO₃═NH₄NO₃；
②銨態氮肥不能與草木灰混合使用，以免大量NH₃逸出；NH₄NO₃結塊，用鐵棒擊碎易引起爆炸，NH₄NO₃易水解為一水合氨，導致N的損失，
故答案為：C；
③該化肥的雜質中不含氮元素，NH₄NO₃的含氮量為35%，則純度=

34.3%

35%

=98%，
故答案為：98%；
（2）甲、乙、丙的主要反應分別為
C+H₂O（g）

高溫  .

CO+H₂，CH₄+H₂O

高溫  .

CO+3H₂，C₅H₁₂+5H₂O

高溫  .

5CO+11H₂，三廠都把CO轉成CO₂，其反應式CO+H₂O

高溫  .

CO₂+H₂，故甲、乙、丙廠的H₂和CO₂的物質的量比為：
甲：

n(H2)

n(CO2)

=2：1，乙：

n(H2)

n(CO2)

=4：1，
丙：

n(H2)

n(CO2)

=16：5，
而合成尿素的

n(H2)

n(CO2)

=3：1時，丙利用率最高．
故答案為：丙；
（3）大量含有各種含氮和磷有機物的廢污水排入水中，促使水域富營養化，而暴發“水華”、“赤潮”，
故答案為：含N、P化肥的大量施用以及生活污水的大量排放，若不采用污水處理措施，必將導致水體富營養化，而暴發“水華”、“赤潮”．

點評：本題考查了原料與能源的合理利用，側重于化學反應流程的分析和計算、環境保護，題目難度一般．