Question

【化學(xué)--選修化學(xué)與技術(shù)】
農(nóng)作物生長(zhǎng)不僅需要陽(yáng)光、空氣和水，還需要多種化學(xué)元素．當(dāng)植物缺乏N元素時(shí)，表現(xiàn)為植株生長(zhǎng)緩慢、葉色發(fā)黃，嚴(yán)重時(shí)葉片脫落直至死亡．
（1）下列可作氮肥的化合物是

 

，其中含N量最高的是

 

．
A．硫酸銨    B．磷酸二氫鈣     C．硫酸鉀     D．尿素
（2）氮肥的制備，首先涉及氨的合成，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列合成氨工藝流程圖中的設(shè)備名稱(chēng)：

A

 

B

 

（3）某化工廠為了綜合利用生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品CaSO₄，與相鄰的合成氨廠聯(lián)合設(shè)計(jì)了以下制備（NH₄）₂SO₄的工藝流程：

①沉淀池中發(fā)生的主要反應(yīng)方程式是

 

；
②在上述流程的沉淀池中通入足量氨氣的目的是

 

，可以循環(huán)使用的X是

 

；
③從物質(zhì)的性質(zhì)和工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的角度考慮該流程的主要缺陷是

 

．

Answer 1

分析：（1）含有N元素的物質(zhì)可用作氮肥，一般來(lái)說(shuō)尿素的含氮量最高；
（2）工業(yè)合成氨應(yīng)在高溫、高壓、催化劑的條件下進(jìn)行，根據(jù)反應(yīng)的條件判斷；
（3）根據(jù)反應(yīng)CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄和平衡原理可知，生成的CaCO₃溶解度小于CaSO₄，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，溶液呈堿性有利于CO₂的吸收，所以通入足量氨氣；根據(jù)流程判斷可知循環(huán)的氣體X是CO₂，副產(chǎn)品是生石灰．

解答：解：（1）可用作氮肥的物質(zhì)應(yīng)含有氮元素，可為硫酸銨和尿素，其中尿素的含氮量最高，故答案為：AD；D；
（2）工業(yè)合成氨應(yīng)在高溫、高壓、催化劑的條件下進(jìn)行，則應(yīng)用壓縮機(jī)先增大氣體的壓強(qiáng)，通過(guò)熱交換器對(duì)氣體進(jìn)行加熱，故答案為：壓縮機(jī)；熱交換器；
（3）①根據(jù)反應(yīng)流程可知反應(yīng)物為CaSO₄、CO₂、NH₃、H₂O，生成物為CaCO₃和（NH₄）₂SO₄，反應(yīng)的方程式為CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄，
故答案為：CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄；
②溶液呈堿性有利于CO₂的吸收，所以通入足量氨氣，根據(jù)流程判斷可知循環(huán)的氣體X是CO₂，
故答案為：一方面提供反應(yīng)物，另一方面使溶液呈堿性有利于CO₂的吸收；CO₂；
③CaSO₄溶解度小，微溶于水，溶液濃度較低，吸收能量較弱，則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)率較低，
故答案為：由于CaSO₄溶解度小，此反應(yīng)的產(chǎn)率比較低．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氨的合成，題目難度不大，注意把握常見(jiàn)工業(yè)制備原理，特別是相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，在學(xué)習(xí)中一定要牢固把握．