Question

【題目】“低碳”既是時尚，也是環保要求。“低碳”在工業生產中意義重大，充分利用原材料，不排放或減少排放“三廢”，不同工廠今后聯合生產等都是很好的“低碳”生產方式。下面是幾個工廠利用廢氣、廢渣（液）聯合生產化肥硫酸銨的工藝：

請回答下列問題：

（1）工藝操作①、②分別為____________、____________。

（2）工業合成氨的化學方程式為：__________。

（3）寫出生成“產品”的離子方程式：________。

（4）在實驗室中檢驗合成氨廠排出的廢氣中是否含有氨氣的方法是______________。

（5）副產品的化學式為________________。該聯合生產工藝中可以循環使用的物質是__________________。

Answer 1

【答案】蒸餾 過濾 N2＋3H22NH3 CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O===CaCO3↓＋2NH4+＋SO42- 用濕潤的紅色石蕊試紙放在導氣管口，若試紙變藍，則證明有NH3（或其他可行的方法） CaO CO2

【解析】

煤和水蒸氣反應生成氫氣和一氧化碳，利用空氣中氮氣和氫氣在高溫高壓催化劑作用下反應生成氨氣，煤燃燒生成的二氧化碳和生成的氨氣和硫酸鈣一起進入沉淀池中發生反應，生成碳酸鈣沉淀和產品硫酸銨，碳酸鈣煅燒得到副產品氧化鈣，生成的二氧化碳進入沉淀池循環使用。

(1)合成氨原料之一氮氣來源于空氣,分離方法是將空氣液化后蒸發分離出O2獲得N2，所以操作①為液化；將沉淀池中的混合物經過濾可得到產品和沉淀,則操作②為過濾。因此，本題正確答案是：液化；過濾；
(2)工業上利用氮氣和氫氣在高溫高壓催化劑的條件下合成氨氣，此反應的化學方程式為: N2＋3H22NH3 ，因此，本題正確答案是：N2＋3H22NH3 。

(3)產品是(NH4)2SO4，反應物是CaSO4懸濁液、CO2、NH3等,產物除(NH4)2SO4外還有CaCO3， CaSO4懸濁液在離子方程中要寫分子式，反應化學方程式為: CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3↓＋(NH4)2SO4，改寫成離子方程式為: CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3↓＋2NH4+＋SO42-；

因此，本題正確答案是: CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3↓＋2NH4+＋SO42- ;
(4) 檢驗NH3的方法是：用濕潤的紅色石蕊試紙放在管口處，若試紙變藍，證明廢氣中有NH3存在；因此，本題正確答案是:用濕潤的紅色石蕊試紙放在管口處,若試紙變藍,證明廢氣中有NH3；
(5) 因為CaCO3煅燒可生成CO2和CaO，其中CO2可循環使用，所以CaO為副產品,因此，本題正確答案是:CaO；CO2。