Question

【題目】化學肥料在農業生產中有重要作用。農業生產中，大量施用的化肥主要是氮肥、磷肥、鉀肥。

(1)普鈣是磷肥，它的有效成分是________(寫化學式)。

(2)尿素是一種含氮量較高的氮肥，工業生產尿素是將氨氣與二氧化碳在加壓、加熱的條件下反應生成氨基甲酸銨(H2NCOONH4)，再使氨基甲酸銨脫水得到尿素。反應的化學方程式為______________、______________。

(3)農諺說的“糞和肥，肥料飛”指的是糞尿與草木灰攪和在一起會降低肥效。請你說明其中的化學原理：________________________。

(4)合成氨是生產氮肥的重要環節。合成氨生產簡易流程示意圖如下：

從示意圖可知其存在循環操作。簡要說明為什么在化工生產中經常采用循環操作？______。

Answer 1

【答案】Ca(H2PO4)2·H2O 2NH3＋CO2H2NCOONH4 H2NCOONH4H2NCONH2＋H2O 糞尿最終轉化為銨鹽，而草木灰的有效成分為K2CO3，K2CO3受潮后水解為KOH，顯堿性，NH4＋與OH－可發生反應生成NH3逸出而降低肥效 從原因來講，許多化學反應是可逆反應，轉化率低；從結果來說，循環操作的主要目的在于充分利用原料、降低成本；從工藝設計來說，循環操作有利于連續化生產、減少工序；從環保角度來說，實現全封閉生產，控制廢棄物排放

【解析】

（1）普鈣的有效成分是磷酸二氫鈣；

（2）氨氣和二氧化碳在加壓、加熱條件下反應生成氨基甲酸銨，氨基甲酸銨脫水生成尿素和水；

（3）農諺說的“糞和肥，肥料飛”指的是糞尿與草木灰攪和在一起會降低肥效，糞尿最終轉化為銨鹽，而草木灰的有效成分為K2CO3，K2CO3受潮后水解為KOH，顯堿性，NH4+與OH－可發生反應生成NH3逸出而降低肥效；

（4）可從生產成本(原料的利用率)、生產原理、生產工藝以及環保等角度綜合分析化工生產過程中設計循環操作的目的、作用。

（1）普鈣的成分為Ca(H2PO4)2·H2O與CaSO4，其有效成分為Ca(H2PO4)2·H2O。故答案為：Ca(H2PO4)2·H2O；

（2）由題中信息，氨氣和二氧化碳在加壓、加熱條件下反應生成氨基甲酸銨，氨基甲酸銨脫水生成尿素和水，利用原子守恒可直接寫出反應的方程式：2NH3＋CO2H2NCOONH4，H2NCOONH4H2NCONH2＋H2O。故答案為：2NH3＋CO2H2NCOONH4，H2NCOONH4H2NCONH2＋H2O；

（3）農諺說的“糞和肥，肥料飛”指的是糞尿與草木灰攪和在一起會降低肥效，糞尿最終轉化為銨鹽，而草木灰的有效成分為K2CO3，K2CO3受潮后水解為KOH，顯堿性，NH4＋與OH－可發生反應生成NH3逸出而降低肥效；故答案為：糞尿最終轉化為銨鹽，而草木灰的有效成分為K2CO3，K2CO3受潮后水解為KOH，顯堿性，NH4＋與OH－可發生反應生成NH3逸出而降低肥效；

（4）從反應特點來說，許多化學反應是可逆反應，轉化率低；從能源利用及經濟方法來說，循環操作的主要目的在于充分地利用原料、降低成本；從工藝流程來說，循環操作有利于連續化生產、減少工序；從環保角度來說，實現全封閉生產，控制廢棄物的排放；

故答案為：從反應特點來說，許多化學反應是可逆反應，轉化率低；從能源利用及經濟方法來說，循環操作的主要目的在于充分地利用原料、降低成本；從工藝流程來說，循環操作有利于連續化生產、減少工序；從環保角度來說，實現全封閉生產，控制廢棄物的排放。