Question

11．三聚氰胺（化學式：C₃N₆H₆）是一種非食品類的重要有機化工原料、廣泛用于塑料、造紙、建材等行業．如圖是我國科技工作者研制的以尿素為原料生產三聚氰胺的工藝----“常壓氣相一步法聯產純堿新技術”：
已知：①尿素的熔點是132.7℃，常壓下超過160℃即可分解；
②三聚氰胺的熔點是354℃，加熱易升華，微溶于水；
③以尿素為原料生產三聚氰胺的原理是：6CO（NH₂）₂$\stackrel{一定條件下}{→}$C₃N₆H₆+6NH₃+3CO₂

請回答：
（1）尿素是一種常用含氮量最高的化肥，其氮元素的質量百分數為46.67%，在實驗室使其熔化的容器名稱叫坩堝．
（2）寫出各主要成份的化學式：產品2NH₄Cl、XCO₂；
（3）聯氨系統沉淀池中發生的化學反應方程式為CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃．
（4）工業上合成尿素的化學反應方程式為CO₂+2NH₃→CO（NH₂）₂+H₂O（反應條件可以不寫）．
（5）為了使母液中析出更多的產品2，常用的方法是A、D
A．加入固體NaCl     B．加入固體NaHCO₃     C．通入CO₂氣體     D．通入NH₃
（6）若生產過程中有4%的尿素損耗，每噸尿素可生產三聚氰胺0.336噸．（精確到0.001）

Answer 1

分析 （1）根據尿素的分子式CO（NH₂）₂計算出氮元素的質量分數；實驗室熔化尿素需要在坩堝中進行；
（2）根據生產流程分析；
（3）聯氨系統沉淀池中，加入飽和食鹽水和二氧化碳，大大降低了碳酸氫鈉的溶解度，析出碳酸氫鈉晶體；
（4）工業上用二氧化碳和氨氣反應來制取尿素；
（5）根據方程式判斷；
（6）設出三聚氰胺的質量，然后根據反應原理計算出三聚氰胺的質量．

解答 解：（1）尿素的分子式CO（NH₂）₂，氮元素的質量分數為：$\frac{14×2}{60}$×100%=46.67%；在實驗室熔化尿素需要在坩堝中進行；
故答案為：46.67%；坩堝；
（2）根據生產流程，分離器中分離出產品1三聚氰胺；聯氨系統沉淀池中加入飽和食鹽水和二氧化碳，析出碳酸氫鈉晶體，母液主要是氯化銨溶液，利用母液得到產品2氯化銨；X是能夠循環利用的二氧化碳；
故答案為：NH₄Cl；CO₂；
（3）由于聯氨系統沉淀池中，加入飽和食鹽水和二氧化碳，大大降低了碳酸氫鈉的溶度積，析出碳酸氫鈉晶體，所以聯氨系統沉淀池中發生的化學反應方程式為：CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃；
故答案為：CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃；
（4）工業上合成尿素的化學反應方程式為：CO₂+2NH₃→CO（NH₂）₂+H₂O，
故答案為：CO₂+2NH₃→CO（NH₂）₂+H₂O；
（5）根據反應CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃，要從母液中析出更多的碳酸氫鈉，可以向溶液中加入氯化鈉或者通入二氧化碳氣體；
故選A、D；
（6）設生成x噸三聚氰胺，根據方程：
   6CO（NH₂）₂$\stackrel{一定條件下}{→}$C₃N₆H₆+6NH₃+3CO₂
        6×60                           126       
   1t（1-4%）                       x        
則有：360x=（1-4%）×126t，解得x=0.336t；
故答案為：0.336

點評 本題考查了工業流程，涉及的知識點較多、綜合性較強，考查同學們靈活運用所學知識進行分析問題、解決問題的能力．