2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第一講 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（選修2）.doc

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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第一講 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（選修2） [考綱展示] 1．了解我國(guó)無(wú)機(jī)化工的生產(chǎn)資源和產(chǎn)品的主要種類?！?.了解合成氨的主要原理、原料、重要設(shè)備、流程和意義，認(rèn)識(shí)催化劑的研制對(duì)促進(jìn)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重大意義?！?.了解精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)及在社會(huì)發(fā)展中的作用。　4.了解化學(xué)肥料、農(nóng)藥等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。 考 點(diǎn) 一　硫酸的工業(yè)生產(chǎn) 一、生產(chǎn)流程及原理 二、“三廢”處理和能量充分利用 1．“三廢”的處理方法 (1)尾氣吸收：SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O，(填化學(xué)方程式，下同)CaSO3＋H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋H2O。 (2)廢水處理 根據(jù)雜質(zhì)性質(zhì)的不同，采用不同的化學(xué)方法，如酸堿中和法、重金屬離子沉淀法。 (3)廢渣利用：制磚或制造水泥，提煉貴重有色金屬。 2．能量的充分利用 硫酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的熱量可用于預(yù)熱反應(yīng)物滿足自身能量的需要，還可以由硫酸廠向外界輸出大量能量(供熱發(fā)電)。 三、化學(xué)原理在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用及相關(guān)計(jì)算 1．化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理 (1)增大化學(xué)反應(yīng)速率的措施 ①升高溫度。 ②使用催化劑。 ③在沸騰爐中燃燒燃料時(shí)，將原料粉碎，增大與空氣的接觸面積。 (2)反應(yīng)條件的選擇 ①溫度：根據(jù)平衡移動(dòng)原理，應(yīng)在低溫下進(jìn)行，但低溫時(shí)催化劑的活性不高，反應(yīng)速率低，實(shí)際生產(chǎn)中采用400～500 ℃的溫度。 ②常壓：根據(jù)平衡移動(dòng)原理，應(yīng)在高壓下進(jìn)行，但增大壓強(qiáng)對(duì)SO2的轉(zhuǎn)化率提高不大，且加壓會(huì)增大成本和能量消耗，而常壓下的轉(zhuǎn)化率已很高，實(shí)際生產(chǎn)中采用常壓操作。 ③適當(dāng)過(guò)量的空氣：提高SO2的轉(zhuǎn)化率。 2．逆流原理 沸騰爐中原料從爐頂落下，熱空氣從爐底吹入，使原料與助燃?xì)怏w充分接觸，反應(yīng)進(jìn)行徹底充分；吸收塔中使用大量耐酸瓷環(huán)(片)，濃硫酸從塔頂噴下，三氧化硫氣體從塔底吹入，提高吸收程度。 3．熱交換原理 由于2SO2＋O22SO3是放熱反應(yīng)，在接觸室內(nèi)使用熱交換器，用反應(yīng)放出的熱量預(yù)熱接觸室的原料氣，達(dá)到節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本的目的。 4．循環(huán)操作原理 由于2SO2＋O22SO3是可逆反應(yīng)，尾氣中還有一定的SO2和O2，再通過(guò)一定措施將這部分氣體送回接觸室，提高原料利用率，同時(shí)減少?gòu)U氣排放。 5．有關(guān)計(jì)算 (1)元素守恒法：根據(jù)某種關(guān)鍵元素的質(zhì)量守恒，找出關(guān)系式，可簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，方便快捷。 (2)常見(jiàn)量的計(jì)算公式 ①礦物的純度＝100%。 ②原料利用率＝100%。 ③原料轉(zhuǎn)化率＝原料利用率＝1－原料損失率。 ④產(chǎn)率＝100%。 ⑤多步反應(yīng)的總轉(zhuǎn)化率＝各步反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的乘積。 【特別提醒】　(1)吸收SO3不用水或稀硫酸，而是用98%的H2SO4，是因?yàn)橛盟蛳×蛩嵛誗O3會(huì)產(chǎn)生酸霧，影響吸收。 (2)煅燒黃鐵礦制得的爐氣需進(jìn)行凈化處理，主要是避免催化劑中毒、防止腐蝕設(shè)備等。 (3)在生產(chǎn)硫酸的工業(yè)生產(chǎn)中，要綜合考慮原料來(lái)源、動(dòng)力、設(shè)備、環(huán)境污染等因素，控制適宜的反應(yīng)條件，以取得最佳經(jīng)濟(jì)效益。 1．(教材改編)以黃鐵礦為原料，采用接觸法生產(chǎn)硫酸的流程可簡(jiǎn)示如下： 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)在爐氣制造中，生成SO2的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)爐氣精制的作用是將含SO2的爐氣________、________及干燥，如果爐氣不經(jīng)過(guò)精制，對(duì)SO2催化氧化的影響是____ ________________________________________________________________________。 (3)精制爐氣(含SO2體積分?jǐn)?shù)為7%、O2為11%、N2為82%)中SO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)關(guān)系如圖所示。在實(shí)際生產(chǎn)中，SO2催化氧化反應(yīng)的條件選擇常壓、450 ℃左右(對(duì)應(yīng)圖中A點(diǎn))，而沒(méi)有選擇SO2轉(zhuǎn)化率更高的B或C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)條件，其原因分別是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 (4)在SO2催化氧化設(shè)備中設(shè)置熱交換器的目的是________________________________________，從而充分利用能源。 解析：SO2在催化氧化過(guò)程中，爐氣中含有的砷、硒化合物等雜質(zhì)和礦塵，都會(huì)使催化劑中毒，失去催化能力，因而需要除塵、水洗；水蒸氣對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)有不良影響，故需干燥。B點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率雖高，但壓強(qiáng)高于常壓，加壓必須增加設(shè)備的性能，增大投資和能量消耗，另外，常壓下轉(zhuǎn)化率已經(jīng)達(dá)到97%左右，轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，加壓，對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響不大，故不選擇B點(diǎn)。C點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率雖高，但C點(diǎn)的溫度低，此時(shí)催化劑的活性不是最大，反應(yīng)速率低，故選擇催化劑的活性最大的A點(diǎn)溫度。 答案：(1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 (2)除塵　水洗　礦塵，砷、硒等元素的化合物使催化劑中毒，水蒸氣對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)有不良影響 (3)不選B點(diǎn)，是因?yàn)閴簭?qiáng)大對(duì)設(shè)備的投資大，消耗的動(dòng)能大，同溫度下SO2原料的轉(zhuǎn)化率在0.1 MPa已達(dá)到97%左右，再提高壓強(qiáng)，SO2的轉(zhuǎn)化率提高的余地很小，所以采用0.1 MPa　不選擇C點(diǎn)，是因?yàn)闇囟鹊停琒O2轉(zhuǎn)化率雖然更高，但催化劑的催化作用受影響，反應(yīng)速率低，450 ℃時(shí)，催化劑的催化效率最高 (4)利用反應(yīng)放出的熱量預(yù)熱原料氣，上層反應(yīng)氣經(jīng)熱交換器溫度降到400～500 ℃進(jìn)入下層使反應(yīng)更加完全 2．(xx寧夏銀川模擬)在硫酸的工業(yè)制法中，下列生產(chǎn)操作與說(shuō)明生產(chǎn)操作的主要原因二者都正確的是(　　) A．黃鐵礦燃燒前要粉碎，因?yàn)榇髩K的黃鐵礦不能燃燒 B．SO3用98%的濃硫酸吸收，目的是防止形成酸霧，以便SO3吸收完全 C．SO2氧化為SO3時(shí)需使用催化劑，這樣可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率 D．從沸騰爐出來(lái)的爐氣需凈化，因?yàn)闋t氣中SO2會(huì)與雜質(zhì)反應(yīng) 解析：選B。本題考查化工生產(chǎn)中的技術(shù)處理問(wèn)題。可從化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動(dòng)及實(shí)際生產(chǎn)三個(gè)方面考慮各種操作條件的原因。礦石粉碎是為了提高反應(yīng)速率，并不是因?yàn)榇髩K的黃鐵礦不能燃燒；用濃硫酸吸收SO3是為了防止水與其形成酸霧；使用催化劑可以提高反應(yīng)速率，但不能提高SO2的轉(zhuǎn)化率；從沸騰爐出來(lái)的爐氣需凈化，因?yàn)闋t氣中的雜質(zhì)會(huì)使催化劑中毒。 3．(xx遼寧大連高三雙基考)硫酸工廠排放的尾氣中，含少量的二氧化硫。為防止污染大氣，在排放前必須進(jìn)行尾氣處理并設(shè)法進(jìn)行綜合利用。 (1)硫酸工廠排放尾氣中的SO2通常用足量石灰水吸收，然后再用稀硫酸處理。 ①寫出上述過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②請(qǐng)寫出這種尾氣處理方法的優(yōu)點(diǎn)(寫出兩點(diǎn)即可)：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③若某硫酸廠每天排放的1萬(wàn)立方米(標(biāo)準(zhǔn)狀況)尾氣中含0.2%(體積百分?jǐn)?shù))的SO2，通過(guò)上述方法處理，理論上需生石灰________kg。 (2)近聞美國(guó)和日本正在研究用Na2SO3吸收法作為治理SO2污染的一種新方法，該方法為第一步是用Na2SO3水溶液吸收SO2，第二步是加熱吸收溶液，可得到含高濃度SO2的水蒸氣副產(chǎn)品。這種尾氣處理方法與(1)相比的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________。 (3)某研究小組用NaOH溶液吸收尾氣中的二氧化硫，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解循環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法；其中陰陽(yáng)膜組合循環(huán)再生機(jī)理如圖，a、b離子交換膜將電解槽分為三個(gè)區(qū)域，電極材料為石墨。 ①圖中a表示________離子交換膜(填“陰”或“陽(yáng)”)。A～E分別代表生產(chǎn)中的原料或產(chǎn)品，其中C為硫酸，則A表示________，E表示________。 ②陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 解析：(1)分析其中的化學(xué)反應(yīng)即可解答①②，③中列出關(guān)系式： SO2　　　～　 　CaO 1 mol　　　　　　1 mol 　x 可求得x＝ mol，m(CaO)＝ mol56 gmol－110－3kgg－1＝50 kg。 (2)分析過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)，Na2SO3＋H2O＋SO2===2NaHSO3，2NaHSO3Na2SO3＋H2O＋SO2↑，比較(1)、(2)中的化學(xué)反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)(2)中Na2SO3實(shí)際上沒(méi)有消耗，可循環(huán)使用。 (3)根據(jù)電解規(guī)律，陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，促進(jìn)了水的電離，該極附近溶液堿性增強(qiáng)，生成NaOH，A為NaOH溶液，E為H2，a為陽(yáng)離子交換膜；陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，且生成物為H2SO4，則陽(yáng)極反應(yīng)式為SO＋H2O－2e－===2H＋＋SO。 答案：(1)①SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O、 CaSO3＋H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋H2O ②原料生石灰、硫酸價(jià)格便宜且容易獲得；可得到石膏副產(chǎn)品；產(chǎn)生的SO2含量較高可循環(huán)作為原料(任選兩點(diǎn)) ③50 (2)Na2SO3可循環(huán)使用 (3)①陽(yáng)　NaOH溶液　H2?、赟O－2e－＋H2O===2H＋＋SO 考 點(diǎn) 二　工業(yè)合成氨反應(yīng)條件的選擇 在合成氨的工業(yè)生產(chǎn)中，要綜合考慮原料來(lái)源、動(dòng)力、設(shè)備等因素，控制適宜的反應(yīng)條件，以取得最佳經(jīng)濟(jì)效益。 一、溫度 二、壓強(qiáng) 三、催化劑 加快反應(yīng)速率但不影響平衡，提高單位時(shí)間氨的產(chǎn)量，目前工業(yè)上以鐵觸媒為催化劑。 四、循環(huán)操作 合成氨轉(zhuǎn)化率較低，要采用循環(huán)操作?；旌蠚怏w通過(guò)冷凝器，使氨液化，將氨分離出來(lái)，并將沒(méi)有完全反應(yīng)的N2和H2經(jīng)過(guò)循環(huán)壓縮機(jī)，再送入合成塔，使其被充分利用。 【特別提醒】　(1)使用催化劑不影響氨的產(chǎn)率，但能提高單位時(shí)間內(nèi)氨的產(chǎn)量。催化劑對(duì)反應(yīng)有選擇性，容易誤認(rèn)為一定的催化劑對(duì)所有反應(yīng)都有催化作用。 (2)溫度的選擇，要兼顧三個(gè)方面：反應(yīng)速率、氨的產(chǎn)率、催化劑活性。 (3)易誤認(rèn)為壓強(qiáng)不能過(guò)大的原因是考慮反應(yīng)速率或氨的產(chǎn)率，實(shí)際上是從生產(chǎn)成本上考慮的。 1．(xx高考天津卷節(jié)選)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破，其反應(yīng)原理為 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJmol－1 一種工業(yè)合成氨的簡(jiǎn)易流程圖如下： (1)步驟Ⅱ中制氫氣原理如下： ①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋206.4 kJmol－1 ②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41.2 kJmol－1 對(duì)于反應(yīng)①，一定可以提高平衡體系中H2百分含量，又能加快反應(yīng)速率的措施是________。 a．升高溫度　　　　　　　 b．增大水蒸氣濃度 c．加入催化劑 d．降低壓強(qiáng) 利用反應(yīng)②，將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，可提高H2的產(chǎn)量。若1 mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與H2O反應(yīng)，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合氣體，則CO轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。 (2)圖1表示500 ℃、60.0 MPa條件下，原料氣投料比與平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算N2的平衡體積分?jǐn)?shù)：________。 (3)依據(jù)溫度對(duì)合成氨反應(yīng)的影響，在圖2坐標(biāo)系中，畫(huà)出一定條件下的密閉容器內(nèi)，從通入原料氣開(kāi)始，隨溫度不斷升高，NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。 (4)上述流程圖中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步驟是(填序號(hào))________。簡(jiǎn)述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法：________________________________________________________________________ ________________________。 解析：(1)反應(yīng)①是一個(gè)吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，將會(huì)增加H2的百分含量，同時(shí)提高反應(yīng)速率；增大水蒸氣的濃度，會(huì)提高反應(yīng)速率，但H2的百分含量會(huì)降低；加入催化劑，不會(huì)引起H2百分含量的改變；降低壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減?。还蔭正確。 設(shè)CO反應(yīng)掉n mol。 　　　　　CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) 投入量/mol 0.2 0 0.8 變化量/mol n n n 最終量/mol 0.2－n n 0.8＋n 則：0.2－n＋n＋0.8＋n＝1.18　解得：n＝0.18 CO的轉(zhuǎn)化率為100%＝90%。 (2)a點(diǎn)時(shí)，H2、N2物質(zhì)的量之比為3∶1，設(shè)投入N2和H2的物質(zhì)的量分別是1 mol、3 mol，平衡時(shí)N2反應(yīng)掉m mol。 　　　　　　　N2(g)?。?H2(g) 2NH3(g) 起始量/mol 1 3 0 變化量/mol m 3m 2m 平衡量/mol 1－m 3－3m 2m 根據(jù)題意：100%＝42%，解得m≈0.59，所以平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)為100%≈14.5%。 (3)通入原料氣，反應(yīng)開(kāi)始，氨氣的量增加，因?yàn)楹铣砂笔且粋€(gè)放熱反應(yīng)，當(dāng)達(dá)到平衡后溫度升高，氨氣的含量將減小。所以圖像為 (4)從流程圖看，反應(yīng)放出的能量得到充分利用是在熱交換器中。提高合成氨原料轉(zhuǎn)化率的方法是分離液氨后將未反應(yīng)的原料重新送回反應(yīng)器中循環(huán)使用、對(duì)原料氣加壓。 答案：(1)a　90%　(2)14.5% (3) (4)Ⅳ　對(duì)原料氣加壓；分離液氨后，未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用 2．(教材改編)工業(yè)合成氨是在一定條件下進(jìn)行的，反應(yīng)原理為：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，其部分工藝流程如下： 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)第②步除需要催化劑這個(gè)條件外，還需要的條件是________________________________________________________________________ ________________。 (2)第①步操作中的原料氣體的“凈化”目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 第③步操作的目的是________________________________________________________________________。 (3)工業(yè)合成氨反應(yīng)后可以通過(guò)降低混合氣體的溫度而使氨氣分離出來(lái)。這種分離物質(zhì)方法的原理類似于下列哪種方法？________(填編號(hào))。 a．過(guò)濾　　　　　　　　 b．蒸餾 c．分液 d．萃取 你做出這個(gè)判斷的理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)可以用氯氣來(lái)檢驗(yàn)輸送氨氣的管道是否漏氣，如果漏氣則會(huì)有白煙生成。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率和催化劑的適宜溫度進(jìn)行綜合分析，工業(yè)合成氨的條件是高溫、高壓、催化劑。 (2)原料氣中的有些雜質(zhì)會(huì)使催化劑中毒而失去活性，另外雜質(zhì)較多時(shí)會(huì)影響原料的利用率。第③步操作是使N2、H2循環(huán)利用，提高原料利用率。 (3)通過(guò)溫度的改變而改變物質(zhì)的狀態(tài)，達(dá)到使物質(zhì)分離的目的，與蒸餾的原理類似。 (4)NH3可被Cl2氧化，生成N2，而Cl2被還原為HCl，HCl與NH3化合生成NH4Cl。反應(yīng)的化學(xué)方程式為8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。 答案：(1)高溫、高壓 (2)防止催化劑中毒而失去活性，提高原料的利用率　使N2、H2循環(huán)利用，提高原料利用率 (3)b　通過(guò)溫度的改變來(lái)改變物質(zhì)的狀態(tài)，達(dá)到使物質(zhì)分離的目的，與蒸餾的原理類似 (4)8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl 3．(xx廣東中山高三檢測(cè))將N2和H2在一定條件下反應(yīng)，通過(guò)一定方法制得純凈的NH3，將所得NH3和足量的O2通過(guò)裝置中的催化劑，發(fā)生氨的催化氧化反應(yīng)。請(qǐng)根據(jù)你已學(xué)知識(shí)，回答下列問(wèn)題： (1)工業(yè)合成NH3時(shí)，在有催化劑的條件下，選用了20～50 MPa、500 ℃這一條件，選用500 ℃的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 增大壓強(qiáng)有利于N2＋3H22NH3這一反應(yīng)平衡正向移動(dòng)，為何不采用更大的壓強(qiáng)：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)如圖所示是NH3和O2通入含催化劑的裝置，發(fā)生反應(yīng)，從A處導(dǎo)出的氣體成分是________________________________________________________________________。 假設(shè)該實(shí)驗(yàn)制得純凈的NO氣體，則應(yīng)__________________________，使這些氣體完全轉(zhuǎn)化為HNO3。 (3)若該實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，有剩余尾氣NO和NO2，為防止污染空氣，將其通入NaOH溶液，能恰好反應(yīng)生成NaNO2，則尾氣中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為_(kāi)___________，該反應(yīng)中氧化劑為_(kāi)_______，還原產(chǎn)物為_(kāi)___________。 解析：本題從基礎(chǔ)知識(shí)切入，綜合考查了NH3的制備、NH3的催化氧化以及NO的性質(zhì)、化學(xué)平衡、氧化還原反應(yīng)等知識(shí)，題目的設(shè)置，突出體現(xiàn)了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力、思維能力和推理能力。(1)選用500 ℃這一條件要從反應(yīng)速率和原料的轉(zhuǎn)化率兩個(gè)角度來(lái)考慮，該溫度下，原料轉(zhuǎn)化率較高，且催化劑活性最強(qiáng)，反應(yīng)速率快，在回答這一問(wèn)題時(shí)，很多同學(xué)容易漏答原料的轉(zhuǎn)化率這一要點(diǎn)；雖然增大壓強(qiáng)有利于該反應(yīng)平衡正向移動(dòng)，但壓強(qiáng)越大，對(duì)制備裝置的要求越高，能耗也越大，會(huì)大幅度增加工業(yè)成本，因此不采用更大的壓強(qiáng)。 (2)回答從A處導(dǎo)出的氣體成分時(shí)，容易因考慮不全面，錯(cuò)答為NH3、O2、NO，這是因?yàn)楹鲆暳薔O和O2之間的反應(yīng)，而漏掉了NO2的存在，又因?yàn)橹灰蠳O2，則一定存在2NO2N2O4，故從A處導(dǎo)出的氣體是NH3、O2、NO、NO2、N2O4的混合氣體。若想令NO完全轉(zhuǎn)化為HNO3，則必須通入足量的O2，在水中使之發(fā)生反應(yīng)：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。(3)尾氣和NaOH恰好反應(yīng)生成NaNO2，由NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O可知，尾氣中NO和NO2物質(zhì)的量相同，NO2作氧化劑，NaNO2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物。 答案：(1)該溫度下，原料轉(zhuǎn)化率較高，且催化劑活性最強(qiáng)，反應(yīng)速率快　壓強(qiáng)越大，對(duì)制備裝置的要求越高，能耗也越大，會(huì)大幅度增加工業(yè)成本，因此不采用更大的壓強(qiáng) (2)NH3、O2、NO、NO2、N2O4的混合氣體　將NO與足量的O2一起通入水中 (3)1∶1　NO2　NaNO2 考 點(diǎn) 三　純堿的生產(chǎn) 氨堿法(索爾維) 聯(lián)合制堿法(侯德榜) 原理 NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑ 原料 NaCl、NH3、CaCO3(制備CO2和CaO) NaCl、NH3、CO2 生產(chǎn)流程 優(yōu)、缺點(diǎn) 原料便宜，步驟簡(jiǎn)單，但是產(chǎn)生大量CaCl2，食鹽利用率低 產(chǎn)品純度高，原料利用率高，同時(shí)得到氮肥NH4Cl 【特別提醒】　(1)向飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳的順序容易答反。應(yīng)先通氨氣再通二氧化碳，因?yàn)榘睔庠谒械娜芙舛却?，先通氨氣?huì)吸收更多的二氧化碳，有利于生成較多的碳酸氫鈉而析出。 (2)在氨堿法和聯(lián)合制堿法的過(guò)程中，CO2均可循環(huán)利用。 (3)聯(lián)合制堿法和氨堿法相比較，主要優(yōu)點(diǎn)是提高了原料的利用率，同時(shí)得到氮肥。 1．工業(yè)上可用食鹽和石灰石為主要原料，經(jīng)不同的方法生產(chǎn)純堿。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)路布蘭法是以食鹽、石灰石、濃硫酸、焦炭為原料，在高溫下進(jìn)行煅燒，再浸取、結(jié)晶而制得純堿。 ①食鹽和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ______________________； ②硫酸鈉和焦炭、石灰石反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________(已知產(chǎn)物之一為CaS)； (2)氨堿法的工藝如圖所示，得到的碳酸氫鈉經(jīng)煅燒生成純堿。 ①圖中的中間產(chǎn)物C是____________，D是________________________________________________________________________ (寫化學(xué)式)； ②裝置乙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ______________________； (3)聯(lián)合制堿法是對(duì)氨堿法的改進(jìn)，其優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (4)有人認(rèn)為碳酸氫鉀與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)相似，故也可用氨堿法以氯化鉀和石灰石等為原料制碳酸鉀。請(qǐng)結(jié)合下圖的溶解度(S)隨溫度變化曲線，分析說(shuō)明是否可行？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)①食鹽和濃硫酸反應(yīng)可制取揮發(fā)性HCl：NaCl＋H2SO4(濃)NaHSO4＋HCl↑、NaCl＋NaHSO4Na2SO4＋HCl↑或2NaCl＋H2SO4(濃)Na2SO4＋2HCl↑。②Na2SO4、CaCO3和C在高溫下反應(yīng)，其中一種產(chǎn)物為CaS，說(shuō)明該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的產(chǎn)物中應(yīng)有CO或CO2氣體：Na2SO4＋CaCO3＋4CCaS＋Na2CO3＋4CO↑或Na2SO4＋2C＋CaCO3CaS＋Na2CO3＋2CO2↑。 (2)由工藝流程圖可知，NH4Cl應(yīng)與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCl2并產(chǎn)生NH3，NH3通入NaCl溶液中，D為NH3。乙中發(fā)生反應(yīng)為NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 (3)聯(lián)合制堿法保留了氨堿法的優(yōu)點(diǎn)，消除了它的缺點(diǎn)，提高了食鹽的利用率；NH4Cl可作氮肥；可與合成氨廠聯(lián)合，使合成氨的原料氣CO轉(zhuǎn)化成CO2，去除了CaCO3制CO2這一工序。 (4)不可行，由溶解度(S)隨溫度變化曲線可知，NaHCO3的溶解度較小且受溫度的影響不大；KHCO3的溶解度較大且受溫度的影響較大，并且KHCO3的溶解度與NH4Cl相差不大，故不能用氨堿法制碳酸鉀。 答案：(1)①NaCl＋H2SO4(濃)NaHSO4＋HCl↑、NaCl＋NaHSO4Na2SO4＋HCl↑[或2NaCl＋H2SO4(濃)Na2SO4＋2HCl↑] ②Na2SO4＋CaCO3＋4CCaS＋Na2CO3＋4CO↑[或Na2SO4＋2C＋CaCO3CaS＋Na2CO3＋2CO2↑] (2)①Ca(OH)2　NH3 ②NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl (3)(4)見(jiàn)解析 2．工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下： 完成下列填空： (1)粗鹽水加入沉淀劑A、B除雜質(zhì)(沉淀劑A來(lái)源于石灰窯廠)，寫出A、B的化學(xué)式。 A__________________，B__________________。 (2)實(shí)驗(yàn)室提純粗鹽的實(shí)驗(yàn)操作依次為取樣、________、沉淀、________、________、冷卻結(jié)晶、________、烘干。 (3)工業(yè)生產(chǎn)純堿工藝流程中，碳酸化時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象是________________________________。碳酸化時(shí)沒(méi)有析出碳酸鈉晶體，其原因是________________________________________________________________________。 (4)碳酸化后過(guò)濾，濾液D最主要的成分是________(填化學(xué)式)，檢驗(yàn)這一成分的陰離子的具體方法是________________________________________________________________________ 　。 (5)氨堿法流程中氨是循環(huán)使用的，為此，濾液D加入石灰水產(chǎn)生氨。加石灰水后所發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________。濾液D加石灰水前先要加熱，原因是________________________________________________________________________。 (6)產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉。如果用加熱分解的方法測(cè)定純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可表示為_(kāi)_______________________________________________________________________(加熱 前后固體質(zhì)量分別用m1、m2表示)。 解析：(1)沉淀劑A來(lái)源于石灰窯廠，說(shuō)明是生石灰或熟石灰；粗鹽中的鎂離子和鈣離子一般用碳酸鈉除去； (2)實(shí)驗(yàn)室提純粗鹽的整個(gè)操作過(guò)程為取樣、溶解、沉淀、過(guò)濾、蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、烘干； (3)純堿生產(chǎn)中碳酸化時(shí)，會(huì)看到溶液中析出晶體，這是由于碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉； (4)根據(jù)操作過(guò)程，碳酸化后溶液中主要是NH4Cl，檢驗(yàn)其中的氯離子時(shí)，要先取樣，加硝酸酸化再加硝酸銀溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則該陰離子是氯離子； (5)濾液中主要含有的是氯化銨，和石灰水發(fā)生反應(yīng)：NH＋OH－NH3↑＋H2O；由于濾液中還含有一定量的碳酸氫鈉，故加石灰水前先加熱，是為防止加石灰水時(shí)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀； (6)加熱損失的質(zhì)量為m1－m2，則純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量為84(m1－m2)/31，故純堿中含有碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(NaHCO3)＝。 答案：(1)Ca(OH)2(或CaO)　Na2CO3 (2)溶解　過(guò)濾　蒸發(fā)　過(guò)濾 (3)有晶體析出(或出現(xiàn)渾濁)　碳酸鈉溶解度比碳酸氫鈉大 (4)NH4Cl　取樣，加硝酸酸化再加硝酸銀溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則該陰離子是氯離子 (5)NH＋OH－NH3↑＋H2O　防止加石灰水時(shí)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀 (6) 1．(xx高考浙江卷)下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．光催化還原水制氫比電解水制氫更節(jié)能環(huán)保、更經(jīng)濟(jì) B．氨氮廢水(含NH及NH3)可用化學(xué)氧化法或電化學(xué)氧化法處理 C．某種光學(xué)檢測(cè)技術(shù)具有極高的靈敏度，可檢測(cè)到單個(gè)細(xì)胞(V≈10－12 L)內(nèi)的數(shù)個(gè)目標(biāo)分子，據(jù)此可推算該檢測(cè)技術(shù)能測(cè)量細(xì)胞內(nèi)濃度約為10－12～10－11 mol L－1的目標(biāo)分子 D．向汽油中添加甲醇后，該混合燃料的熱值不變 解析：選D。A項(xiàng)中，電解水制氫要消耗大量的電能，光催化還原水制氫可以節(jié)約大量電能，A項(xiàng)正確。B項(xiàng)中，氨氮廢水(含NH及NH3)可用化學(xué)氧化法或電化學(xué)氧化法氧化為氮?dú)獬?，B項(xiàng)正確。C項(xiàng)中，假設(shè)細(xì)胞內(nèi)目標(biāo)分子數(shù)為N，則N個(gè)分子的物質(zhì)的量濃度為 molL－1，該數(shù)值大小約為10－12～10－11，C項(xiàng)正確。D項(xiàng)中，甲醇的熱值和汽油的熱值不同，向汽油中添加甲醇后，該混合燃料的熱值要發(fā)生變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．(xx高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)磷礦石主要以磷酸鈣[Ca3(PO4)2H2O]和磷灰石[Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在。圖(a)為目前國(guó)際上磷礦石利用的大致情況。其中濕法磷酸是指磷礦石用過(guò)量硫酸分解制備磷酸。圖(b)是熱法磷酸生產(chǎn)過(guò)程中由磷灰石制單質(zhì)磷的流程。 部分物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)如下： 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃ 備注 白磷 44 280.5 PH3 －133.8 －87.8 難溶于水，有還原性 SiF4 －90 －86 易水解 回答下列問(wèn)題： (1)世界上磷礦石最主要的用途是生產(chǎn)含磷肥料，約占磷礦石使用量的________%。 (2)以磷灰石為原料，濕法磷酸過(guò)程中Ca5F(PO4)3反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 現(xiàn)有1 t折合含有P2O5約30%的磷灰石，最多可制得85%的商品磷酸________t。 (3)如圖(b)所示，熱法磷酸生產(chǎn)過(guò)程的第一步是將SiO2、過(guò)量焦炭與磷灰石混合，高溫反應(yīng)生成白磷。爐渣的主要成分是________(填化學(xué)式)。冷凝塔1的主要沉積物是________，冷凝塔2的主要沉積物是________。 (4)尾氣中主要含有________，還含有少量的PH3、H2S和HF等。將尾氣先通入純堿溶液，可除去________，再通入次氯酸鈉溶液，可除去________。(均填化學(xué)式) (5)相比于濕法磷酸，熱法磷酸工藝復(fù)雜，能耗高，但優(yōu)點(diǎn)是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)4%＋96%85%80%≈69%。 (2)Ca5F(PO4)3＋5H2SO4===5CaSO4＋HF↑＋3H3PO4，依據(jù)P元素守恒：生成磷酸的量為130%14229885%≈0.49(t)。 (3)爐渣主要成分是CaSiO3，冷凝塔1的主要沉積物是液態(tài)白磷，冷凝塔2的主要沉積物是固態(tài)白磷。 (4)尾氣主要含有CO、SiF4，還含有少量PH3、H2S和HF等。通過(guò)純堿溶液可以除去SiF4、HF、H2S，再通入NaClO溶液可以除去PH3。 (5)熱法磷酸工藝的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品的純度高。 答案：(1)69　(2)Ca5F(PO4)3＋5H2SO4===5CaSO4＋HF↑＋3H3PO4　0.49　(3)CaSiO3　液態(tài)白磷　固態(tài)白磷　(4)CO、SiF4　SiF4、H2S、HF　PH3　(5)產(chǎn)品純度高 3．(xx高考浙江卷自選模塊)電石漿是氯堿工業(yè)中的一種廢棄物，其大致組成如下表所示： 成分 CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaS 其他不 溶于酸 的物質(zhì) 質(zhì)量 分?jǐn)?shù) (%) 65～66 3.5～5.0 1.5～3.5 0.2～0.8 0.2～1.1 1.0～1.8 23～26 用電石漿可生產(chǎn)無(wú)水CaCl2，某化工廠設(shè)計(jì)了以下工藝流程： 已知氯化鈣晶體的化學(xué)式是CaCl26H2O；H2S是一種酸性氣體，且具有還原性。 (1)反應(yīng)器中加入的酸應(yīng)選用________。 (2)脫色槽中應(yīng)加入的物質(zhì)X是________；設(shè)備A的作用是________；設(shè)備B的名稱為_(kāi)_______；設(shè)備C的作用是________。 (3)為了滿足環(huán)保要求，需將廢氣H2S通入吸收池，下列物質(zhì)中最適合作為吸收劑的是________。 A．水　　　B．濃硫酸　　　C．石灰乳　　　D．硝酸 (4)將設(shè)備B中產(chǎn)生的母液重新引入反應(yīng)器的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：分析電石漿中所含成分的性質(zhì)，結(jié)合工藝流程圖進(jìn)行分析、解決問(wèn)題。 (1)該工藝的目的是用電石漿生產(chǎn)無(wú)水CaCl2，為防止引入雜質(zhì)陰離子，可向電石漿中加入鹽酸，溶解其中的CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaS等物質(zhì)。 (2)沉降池中加入石灰乳，可將Al3＋、Fe3＋、Mg2＋沉淀。脫色槽的作用是對(duì)過(guò)濾器中所得濾液進(jìn)行脫色，可選用吸附性能較強(qiáng)的活性炭。濾液在設(shè)備A中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，在結(jié)晶池中降溫結(jié)晶，然后在設(shè)備B中進(jìn)行過(guò)濾，得到氯化鈣晶體，最后在設(shè)備C中脫水干燥，得到無(wú)水CaCl2。 (3)H2S氣體在水中的溶解度不大，與濃硫酸反應(yīng)易產(chǎn)生污染性氣體SO2，與硝酸反應(yīng)易產(chǎn)生污染性氣體NO2或NO，這些物質(zhì)都不能作為H2S的吸收劑。H2S氣體易被石灰乳吸收，且石灰乳的價(jià)格較低。 (4)設(shè)備B中的母液含有CaCl2等物質(zhì)，對(duì)母液進(jìn)行回收利用，可以提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)降低廢棄物的排放量，有助于保護(hù)環(huán)境。 答案：(1)鹽酸　(2)活性炭　蒸發(fā)濃縮　過(guò)濾器　脫水干燥　(3)C　(4)對(duì)母液回收利用，降低廢棄物排放量，提高經(jīng)濟(jì)效益 一、選擇題 1．化學(xué)已滲透到人類生活的各個(gè)方面。下列有關(guān)化學(xué)與科技、社會(huì)、生活、環(huán)境等的敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．農(nóng)藥和化肥對(duì)環(huán)境和人類健康有害，應(yīng)該禁止使用 B．用K2FeO4替代Cl2作水處理劑，既可以消毒殺菌，又可以除去懸浮雜質(zhì) C．肥皂、合成洗滌劑的去污原理相同，都含有憎水基與親水基 D．精細(xì)化工產(chǎn)品在使用時(shí)都有嚴(yán)格的使用劑量、適用范圍等 解析：選A。合理使用化肥、農(nóng)藥可提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，A項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．固硫劑是把煤燃燒時(shí)生成的二氧化硫以鹽的形式固定在爐渣中的物質(zhì)，可減少二氧化硫?qū)Υ髿獾奈廴尽Ｏ铝形镔|(zhì)中可用作固硫劑的有(　　) A．CaO　　　　　　　　　 B．Na2HSO3 C．NH4NO3 D．P2O5 解析：選A。CaO是堿性氧化物，可與SO2反應(yīng)；NaHSO3、NH4NO3、P2O5均不與SO2反應(yīng)。 3．在H2SO4、HNO3、NH3的工業(yè)生產(chǎn)中，具有的共同點(diǎn)是(　　) A．使用H2作原料 B．使用催化劑 C．使用吸收塔設(shè)備 D．使用尾氣吸收裝置 解析：選B。H2SO4以硫黃(或黃鐵礦)、空氣等為原料，設(shè)備有沸騰爐、接觸室、吸收塔；HNO3以氨氣、氧氣為原料；NH3以氫氣、氮?dú)鉃樵希O(shè)備主要為合成塔。 4．下列關(guān)于化工生產(chǎn)原理的敘述中，均符合目前工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的是(　　) A．氯堿工業(yè)中的陽(yáng)離子交換膜阻止陽(yáng)離子通過(guò) B．氯氣和氫氣混合在光照條件下反應(yīng)生成氯化氫，用水吸收得到鹽酸 C．合成氨工業(yè)中，用鐵觸媒作催化劑，可提高單位時(shí)間氨的產(chǎn)量 D．二氧化硫在接觸室被氧化成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔內(nèi)被水吸收制成濃硫酸 解析：選C。解答本題要注意以下兩點(diǎn)：(1)氯堿工業(yè)中的陽(yáng)離子交換膜的作用是阻止陰離子通過(guò)；(2)氯氣和氫氣混合在光照條件下發(fā)生爆炸，反應(yīng)不易控制，不能用于工業(yè)生產(chǎn)。 5．(xx江蘇徐州模擬)聯(lián)合制堿法中關(guān)鍵的一步是把NH4Cl從幾乎飽和的NaHCO3溶液中分離出來(lái)，為此根據(jù)NaCl和NH4Cl溶解度的差異，向混合溶液中通入某種氣體，同時(shí)加入磨細(xì)的食鹽，可析出不夾帶NaHCO3的NH4Cl。NaCl和NH4Cl共同存在時(shí)的溶解度曲線如圖所示，以下操作正確的是(　　) 選項(xiàng) 通入氣體 溫度控制 A CO2 30～40 ℃ B CO2 0～10 ℃ C NH3 30～40 ℃ D NH3 0～10 ℃ 解析：選D。由圖可知，溶液的溫度在0～10 ℃的范圍內(nèi)，有利于NaCl的溶解和NH4Cl的析出。向溶液中加NaCl增大Na＋和Cl－的濃度，向溶液中通NH3增大OH－和NH的濃度，這些都有利于NH4Cl的析出。 6．(xx東北三校聯(lián)考)下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的是(　　) A．在硫酸工業(yè)、合成氨工業(yè)、硝酸工業(yè)中，均必須對(duì)尾氣進(jìn)行吸收處理 B．硫酸工業(yè)中，在接觸室安裝熱交換器是為了利用SO3轉(zhuǎn)化為H2SO4時(shí)放出的熱量 C．煉鐵是鐵礦石在高溫下被氧化的過(guò)程 D．用燒堿溶液吸收硝酸工業(yè)尾氣中的氮氧化物，不僅可以防止有害物質(zhì)的排放，還可以生產(chǎn)有用的NaNO2 解析：選D。合成氨工業(yè)不需要對(duì)尾氣進(jìn)行吸收；硫酸工業(yè)中接觸室中發(fā)生的反應(yīng)為2SO2＋O22SO3，利用該反應(yīng)放出的熱量來(lái)預(yù)熱SO2；金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是Mn＋＋ne－===M，為金屬被還原的過(guò)程；NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，NO、NO2完全被堿液吸收。 7．下列關(guān)于合成氨工業(yè)的說(shuō)法中正確的是(　　) A．從合成塔出來(lái)的混合氣體中，氨氣占15%，所以合成氨工廠的效率都很低 B．由于氨易液化，N2和H2在實(shí)際生產(chǎn)中循環(huán)使用，所以總體來(lái)說(shuō)，氨的產(chǎn)率很高 C．合成氨工業(yè)的反應(yīng)溫度控制在500 ℃，目的是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) D．我國(guó)合成氨廠采用的壓強(qiáng)是10～30 MPa，因?yàn)樵搲簭?qiáng)下鐵觸媒的活性最大 解析：選B。在氨的實(shí)際生產(chǎn)中N2、H2要循環(huán)使用，且氨易液化分離，故產(chǎn)率很高。 8．(xx山西太原高三模擬)化學(xué)工業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用舉足輕重。下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述中，正確的是(　　) A．硫酸生產(chǎn)中常采用高壓條件來(lái)提高SO2的轉(zhuǎn)化率 B．合成氨中采用及時(shí)分離液態(tài)氨來(lái)提高反應(yīng)速率 C．電解精煉銅中，溶液中c(Cu2＋)基本保持不變 D．氯堿工業(yè)中陽(yáng)極得到氫氧化鈉和氫氣 解析：選C。2SO2＋O22SO3，該反應(yīng)在常壓下轉(zhuǎn)化率非常高，不需要采用高壓來(lái)提高轉(zhuǎn)化率；N2＋3H22NH3，由于NH3液化后使混合氣體中c(NH3)降低，引起v(正)、v(逆)均降低；電解精煉銅時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)式為Cu－2e－Cu2＋，陰極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－Cu，所以溶液中c(Cu2＋)基本保持不變；2NaCl＋2H2O，D錯(cuò)誤。 二、非選擇題 9．(xx湖北武漢調(diào)研)化學(xué)肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要作用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，大量施用的化肥主要是氮肥、磷肥和鉀肥。 (1)普鈣是磷肥，它的有效成分是________(寫化學(xué)式)。 (2)尿素是一種含氮量較高的氮肥，工業(yè)生產(chǎn)尿素是將氨氣與二氧化碳在加壓、加熱的條件下反應(yīng)生成氨基甲酸銨(H2NCOONH4)，再使氨基甲酸銨脫水得到尿素。反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 (3)農(nóng)諺說(shuō)的“糞和灰，肥料飛”指的是糞尿與草木灰攪和在一起會(huì)降低肥效。請(qǐng)你說(shuō)明其中的化學(xué)原理： ________________________________________________________________________。 解析：(1)普鈣的成分為Ca(H2PO4)2H2O與CaSO4，其有效成分為Ca(H2PO4)2H2O。(2)由題中信息，利用原子守恒可直接寫出反應(yīng)的方程式： 2NH3＋CO2H2NCOONH4、H2NCOONH4H2NCONH2＋H2O。 答案：(1)Ca(H2PO4)2H2O (2)2NH3＋CO2H2NCOONH4 H2NCOONH2H2NCONH2＋H2O (3)糞尿中的氮元素最終轉(zhuǎn)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，NH與OH－可發(fā)生反應(yīng)生成NH3逸出而降低肥效 10．(xx遼寧沈陽(yáng)模擬)制取硝酸銨的流程圖如下： 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)合成氨原料的來(lái)源：________________________________________________________________________。 (2)已知N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92 kJmol－1。 請(qǐng)解釋： ①可逆反應(yīng)：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②為有效提高氨的產(chǎn)率，實(shí)際生產(chǎn)中宜采取的措施是 ________________________________________________________________________。 (3)氨催化氧化的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________， 鉑銠合金網(wǎng)的作用為_(kāi)_______________，鉑銠合金網(wǎng)未預(yù)熱也呈紅熱狀態(tài)的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)生產(chǎn)硝酸的過(guò)程中常會(huì)產(chǎn)生一些氮的氧化物，如何消除它們對(duì)大氣的污染？__________________，寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)硝酸銨的兩種主要用途是________________________________________________________________________。 (6)在一定溫度和壓強(qiáng)的密閉容器中，將平均相對(duì)分子質(zhì)量為8.5的H2和N2混合，當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)出平衡混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為10，試求此時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率和平衡混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)分別為_(kāi)___________、___________。 解析：(1)氮?dú)獾膩?lái)源是空氣，而氫氣來(lái)源于燃料(煤、石油產(chǎn)品等)與水反應(yīng)的產(chǎn)物。 (2)①可逆反應(yīng)是指在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)；②為提高合成氨的產(chǎn)率，可采取增壓、適當(dāng)溫度和使用鐵觸媒等措施。 (3)氨的催化氧化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故鉑銠合金網(wǎng)雖未預(yù)熱也呈紅熱狀態(tài)。 (4)氮的氧化物可以用堿液吸收消除其危害。 (6)根據(jù)“十字交叉法”可得：，則n(N2)∶n(H2)＝6.5∶19.5＝1∶3。設(shè)反應(yīng)前混合氣體的總物質(zhì)的量為4 mol，平均相對(duì)分子質(zhì)量與氣體的總物質(zhì)的量成反比，設(shè)反應(yīng)后氣體的總物質(zhì)的量為x mol，則有：＝，x＝3.4，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量差值為0.6 mol，設(shè)反應(yīng)消耗N2的物質(zhì)的量為y mol，生成氨的物質(zhì)的量為z mol，則有： N2?。?H2　2NH3　物質(zhì)的量之差 1 2 2 y mol z mol 0.6 mol y＝0.3，z＝0.6， N2的轉(zhuǎn)化率為100%＝30%； 氨的體積分?jǐn)?shù)為100%＝17.6%。 答案：(1)N2來(lái)源于空氣，H2可來(lái)源于水煤氣 (2)①在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，叫作可逆反應(yīng) ②增壓、適當(dāng)溫度和使用鐵觸媒等 (3)4NH3＋5O24NO＋6H2O　作催化劑　氨的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，可使PtRh合金網(wǎng)達(dá)到一定溫度而不必預(yù)熱 (4)可用堿溶液吸收氮的氧化物　NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O (5)可作化肥和炸藥　 (6)30%　17.6% 11．生態(tài)工業(yè)園區(qū)的建設(shè)，不僅僅是體現(xiàn)環(huán)保理念更要依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論和充分考慮經(jīng)濟(jì)成本的可持續(xù)發(fā)展。如圖是某企業(yè)設(shè)計(jì)的硫酸—磷銨—水泥聯(lián)產(chǎn)，海水—淡水多用，鹽—熱—電聯(lián)產(chǎn)三大生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈流程圖。 根據(jù)上述產(chǎn)業(yè)流程回答下列問(wèn)題： (1)從原料、能源、交通角度考慮該企業(yè)應(yīng)建在________。 A．西部山區(qū)　　　　　　 B．沿海地區(qū) C．發(fā)達(dá)城市 D．東北內(nèi)陸 (2)將硫鐵礦磨成細(xì)粉末的目的是______________________________。吸收塔中用________吸收SO3，