Question

【化學(xué)與技術(shù)】

下圖表示某些化工生產(chǎn)的流程（有的反應(yīng)條件和產(chǎn)物已略去）

請回答下列問題：

（1）流程中所涉及的化學(xué)工業(yè)                     （寫出兩個即可）。

（2）反應(yīng)I需在500℃進(jìn)行，主要原因是          ；實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，反應(yīng)Ⅱ的條件是      。

（3）寫出反應(yīng)III的化學(xué)方程式                          。

（4）工業(yè)上，析出K后，再向母液中繼續(xù)通入E，并加入細(xì)小食鹽顆料，其目的是      。

（5）工業(yè)上常用Na2CO3溶液吸收制取HNO3產(chǎn)生的尾氣中的NO2，生成NaNO3、NaNO2和一種氣體，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式               。

 

Answer 1

（1）合成氨，氨氧化法制硝酸，聯(lián)合制堿法（或侯氏制減法）

（2）500℃時，該反應(yīng)的催化劑的活性最高；鉑銠合金作催化劑，高溫

（3）NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

（4）增大NH4+和Cl-的濃度，析出副產(chǎn)品NH4Cl

（5）2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2

【解析】依據(jù)流程分析液態(tài)空氣蒸餾得到氧氣和氮?dú)�，焦炭和水蒸氣反�?yīng)生成氫氣和一氧化碳；推斷反應(yīng)Ⅰ是合成氨的反應(yīng)，所以A為O2、B為N2、C為H2、E為NH3，反應(yīng)Ⅱ是氨氣的催化氧化反應(yīng)生成G為NO，H為NO2、I為HNO3，L為NH4NO3，D為CO，F(xiàn)為CO2；E+F+飽和食鹽水=NaHCO3↓+NH4Cl，Ⅲ反應(yīng)是工業(yè)侯德榜制堿法；K為NaHCO3，M為Na2CO3；J為NH4Cl；

（1）流程分析推斷反應(yīng)Ⅰ是工業(yè)合成氨；Ⅱ是工業(yè)上制硝酸的第一步氨氣的催化氧化；Ⅲ是工業(yè)上候氏制堿法或聯(lián)合制堿法；

（2）反應(yīng)I合成氨是放熱反應(yīng)，需在500℃進(jìn)行是為了提高反應(yīng)速率，催化劑活性最大；實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，反應(yīng)Ⅱ的條件是鉑銠合金做催化劑高溫加熱進(jìn)行氨氣的催化氧化反應(yīng)；

（3）反應(yīng)Ⅲ是候氏制堿法的反應(yīng)原理，氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；

（4）工業(yè)上，析出NaHCO3后，再向母液中繼續(xù)通入NH3，并加入細(xì)小食鹽顆料，是為了增大銨根離子和氯離子濃度，降低氯化銨的溶解度利于晶體析出；

（5）根據(jù)信息產(chǎn)物知，反應(yīng)方程式是2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2。