Question

11．如圖表示某些化工生產的流程（部分反應條件和產物略去）

（1）工業(yè)上發(fā)生反應I的裝置名稱為合成塔，該反應中反應物能量（填“高于”或“低于”）生成物能量．
（2）為提高N的嚴率，工業(yè)上采取的最經濟、最有效的手段是不斷通入空氣．
（3）寫出下列反應的化學方程式：反應Ⅱ4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．反應ⅢNaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl．
（4）工業(yè)上進行反應Ⅲ時，向飽和食鹽水中通人氣體的順序是先通入NH₃，后通入CO₂．（填化學式）
（5）物質L的水溶液顯酸性（填“酸”、“堿”或“中’’），其相關反應的離子方程式為NH₄⁺+H₂O=NH₃•H₂O+H⁺．
（6）寫出上述流程所涉及的化學工業(yè)的名稱工業(yè)合成氨、氨氣的催化氧化、侯德榜制堿法．

Answer 1

分析 液態(tài)空氣蒸餾主要得到O₂和N₂，焦炭和水蒸氣在高溫下反應生成CO和H₂，二者得到的氣體B、C在催化劑條件下能發(fā)生反應，則應為N₂和H₂的反應，生成的氣體為NH₃，所以，A為O₂，B為N₂，C為H₂，D為CO，E為NH₃，NH₃和O₂在催化劑條件下發(fā)生氧化還原反應生成NO，NO與反應生成NO₂，進而與水反應生成，所以，G為NO，H為NO₂，N為HNO₃，L為NH₄NO₃，CO和O₂反應生成CO₂，CO₂、NaCl和NH₃反應生成NaHCO₃，為侯氏制堿法的主要反應，NaHCO₃加熱分解生成Na₂CO₃，則F為CO₂，J為NH₄Cl，K為NaHCO₃，M為Na₂CO₃，結合物質的性質解答該題．

解答 解：液態(tài)空氣蒸餾主要得到O₂和N₂，焦炭和水蒸氣在高溫下反應生成CO和H₂，二者得到的氣體B、C在催化劑條件下能發(fā)生反應，則應為N₂和H₂的反應，生成的氣體為NH₃，所以，A為O₂，B為N₂，C為H₂，D為CO，E為NH₃，NH₃和O₂在催化劑條件下發(fā)生氧化還原反應生成NO，NO與反應生成NO₂，進而與水反應生成，所以，G為NO，H為NO₂，N為HNO₃，L為NH₄NO₃，CO和O₂反應生成CO₂，CO₂、NaCl和NH₃反應生成NaHCO₃，為侯氏制堿法的主要反應，NaHCO₃加熱分解生成Na₂CO₃，則F為CO₂，
J為NH₄Cl，K為NaHCO₃，M為Na₂CO₃；
（1）反應I是工業(yè)合成氨氣的反應，工業(yè)上該反應是在合成塔中進行的，該反應是放熱反應，所以反應物能量高于生成物能量，
故答案為：合成塔；高于；
（2）為提高硝酸的產率，可以不斷通入空氣使一氧化氮氣體充分轉化為二氧化氮，二氧化氮進一步氧化成硝酸，
故答案為：不斷通入空氣；
（3）反應Ⅱ是氨的催化氧化，反應的方程式為4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，反應Ⅲ是候氏制堿法的反應原理，氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨，反應的化學方程式為：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（4）反應Ⅲ是候氏制堿法的反應原理，由于氨氣在水中的溶解度大，而二氧化碳在水中的溶解度小，為使各反應物能在溶液中充分接觸，所以向飽和食鹽水中通人氣體的順序是先通入NH₃再通入CO₂，
故答案為：NH₃；CO₂；
（5）L為NH₄NO₃，銨根離子水解會使溶液呈酸性，水解的離子方程式為NH₄⁺+H₂O=NH₃•H₂O+H⁺，
故答案為：酸；NH₄⁺+H₂O=NH₃•H₂O+H⁺； 
（6）上述流程中反應Ⅰ為工業(yè)合成氨、反應Ⅱ為氨氣的催化氧化、反應Ⅲ為侯德榜制堿法，所以所涉及的化學工業(yè)的名稱為：工業(yè)合成氨、氨氣的催化氧化、侯德榜制堿法，
故答案為：工業(yè)合成氨、氨氣的催化氧化、侯德榜制堿法．

點評 本題考查無機物的推斷，題目難度中等，本題中注意從空氣的蒸餾和碳與水蒸氣的反應入手，根據物質反應的條件作為突破口進行推斷，題目考查較為綜合，學習中注意相關基礎知識的積累．