Question

【题目】“低碳”既是时尚，也是环保要求。“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣（液）联合生产化肥硫酸铵的工艺：

请回答下列问题：

（1）工艺操作①、②分别为____________、____________。

（2）工业合成氨的化学方程式为：__________。

（3）写出生成“产品”的离子方程式：________。

（4）在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是______________。

（5）副产品的化学式为________________。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是__________________。

Answer 1

【答案】蒸馏 过滤 N2＋3H22NH3 CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O===CaCO3↓＋2NH4+＋SO42- 用湿润的红色石蕊试纸放在导气管口，若试纸变蓝，则证明有NH3（或其他可行的方法） CaO CO2

【解析】

煤和水蒸气反应生成氢气和一氧化碳，利用空气中氮气和氢气在高温高压催化剂作用下反应生成氨气，煤燃烧生成的二氧化碳和生成的氨气和硫酸钙一起进入沉淀池中发生反应，生成碳酸钙沉淀和产品硫酸铵，碳酸钙煅烧得到副产品氧化钙，生成的二氧化碳进入沉淀池循环使用。

(1)合成氨原料之一氮气来源于空气,分离方法是将空气液化后蒸发分离出O2获得N2，所以操作①为液化；将沉淀池中的混合物经过滤可得到产品和沉淀,则操作②为过滤。因此，本题正确答案是：液化；过滤；
(2)工业上利用氮气和氢气在高温高压催化剂的条件下合成氨气，此反应的化学方程式为: N2＋3H22NH3 ，因此，本题正确答案是：N2＋3H22NH3 。

(3)产品是(NH4)2SO4，反应物是CaSO4悬浊液、CO2、NH3等,产物除(NH4)2SO4外还有CaCO3， CaSO4悬浊液在离子方程中要写分子式，反应化学方程式为: CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3↓＋(NH4)2SO4，改写成离子方程式为: CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3↓＋2NH4+＋SO42-；

因此，本题正确答案是: CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3↓＋2NH4+＋SO42- ;
(4) 检验NH3的方法是：用湿润的红色石蕊试纸放在管口处，若试纸变蓝，证明废气中有NH3存在；因此，本题正确答案是:用湿润的红色石蕊试纸放在管口处,若试纸变蓝,证明废气中有NH3；
(5) 因为CaCO3煅烧可生成CO2和CaO，其中CO2可循环使用，所以CaO为副产品,因此，本题正确答案是:CaO；CO2。