Question

化學(xué)肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的作用，關(guān)系著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是否豐收．化學(xué)肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，為化學(xué)肥料的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)提供了舞臺．
（1）在合成氨的設(shè)備（合成塔）中，設(shè)置熱交換器的目的是

 

．
（2）生產(chǎn)硝酸的過程中常會產(chǎn)生一些氮的氧化物，一般可采用下列兩種方法處理．
堿液吸收法：NO+NO₂+2NaOH═2NaNO₂+H₂O  氨還原法：8NH₃+6NO₂

催化劑  .

△

7N₂+12H₂O（NO也有類似的反應(yīng)）
請從綠色化學(xué)的角度分析兩種方法的優(yōu)劣：

 

．
（3）某化肥廠用NH₃制備NH₄NO₃．已知：由NH₃制NO的產(chǎn)率是96%，NO制HNO₃的產(chǎn)率是92%，則制HNO₃所用去的NH₃的質(zhì)量占總耗用NH₃質(zhì)量（不考慮其他損耗）的

 

%．
（4）硝酸銨是一種常用的氮肥，在貯存和使用該化肥時，把應(yīng)注意的事項及理由填入下表（填兩條應(yīng)注意的事項及理由即可）．

	注意事項	理由
①
②

Answer 1

考點：工業(yè)合成氨,工業(yè)制取硝酸,化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：元素及其化合物,化學(xué)應(yīng)用

分析：（1）在合成氨的設(shè)備（合成塔）中，設(shè)置熱交換器的目的是，把不同溫度之間的氣體進行熱交換，可預(yù)熱反應(yīng)氣體，可起到充分利用能源的目的；
（2）依據(jù)反應(yīng)化學(xué)方程式反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)和經(jīng)濟效益分析，綠色化學(xué)為無污染，原子利用率高的生產(chǎn)；
（3）根據(jù)NH₃制NO的產(chǎn)率是96%、NO制HNO₃的產(chǎn)率是92%，利用氮原子守恒來計算硝酸的量，再由HNO₃跟NH₃反應(yīng)生成NH₄NO₃來計算氨氣的量，最后計算制HNO₃所用去的NH₃的質(zhì)量占總耗NH₃質(zhì)量的百分數(shù)；
（4）硝酸銨受撞擊時易分解產(chǎn)生氣體，在有限空間內(nèi)，氣體急速膨脹，易爆炸．

解答： 解：（1）化氧化設(shè)備中設(shè)置熱交換器，把不同溫度之間的氣體進行熱交換，可預(yù)熱反應(yīng)氣體，余熱利用可起到充分利用能源的目的；故答案為：利用余熱，節(jié)約能源；（2）堿液吸收法：NO+NO₂+2NaOH═2NaNO₂+H₂O，NH₃還原法：8NH₃+6NO₂

催化劑  .

△

7N₂+12H₂O，分析可知堿液吸收法消耗大量的氫氧化鈉生成的亞硝酸鹽有毒，NH₃還原法產(chǎn)物無污染，得到合成氨的原料氣；
故答案為：堿液吸收法要消耗大量的NaOH，同時產(chǎn)生有毒的NaNO₂；NH₃還原法不消耗貴重原料，且產(chǎn)物無污染，N₂又可做合成NH₃的原料氣；
（3）由NH₃制NO的產(chǎn)率是96%、NO制HNO₃的產(chǎn)率是92%，
根據(jù)氮原子守恒可知，
NH₃～NO～HNO₃，
則1mol氨氣可得到硝酸1mol×96%×92%=0.8832mol，
由HNO₃+NH₃═NH₄NO₃，
則該反應(yīng)消耗的氨氣的物質(zhì)的量為0.8832mol，
氨氣的質(zhì)量之比等于物質(zhì)的量之比，
則制HNO₃所用去的NH₃的質(zhì)量占總耗NH₃質(zhì)量的百分數(shù)為

1mol

1mol+0.8832mol

×100%=53.1%；
故答案為：53.1；
（4）由于硝酸銨受撞擊時易爆炸，因此硝酸銨不能與易燃物混放；不能用鐵錘等物將結(jié)塊的硝酸銨砸碎；不能受到嚴重撞擊；銨鹽水解顯酸性不能和水解顯堿性的草木灰混合使用，硝酸銨是易溶于水的物質(zhì)易在土壤中流失；
①不能與堿性肥料混施 硝酸銨溶液呈堿性；②不能劇烈撞擊 硝酸銨易爆炸；
故答案為：①不能與堿性肥料混施 硝酸銨溶液呈堿性；②不能劇烈撞擊 硝酸銨易爆炸．

點評：本題考查了工業(yè)制備原理應(yīng)用，實驗制備物質(zhì)的分析判斷，利用物質(zhì)的轉(zhuǎn)化及質(zhì)量守恒的方法來進行簡單計算，使用硝酸銨的注意事項，明確轉(zhuǎn)化中的化學(xué)反應(yīng)得出物質(zhì)之間的關(guān)系是解答的關(guān)鍵．