Question

氮、磷、鉀號(hào)稱肥料的“三要素”，化學(xué)肥料的合理施用，使農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收，經(jīng)濟(jì)效益顯 著．但是，化學(xué)肥料的濫施亂用也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了許多不良影響．工業(yè)合成氨與制備硝酸及 硝酸銨一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如下圖，請(qǐng)根據(jù)相關(guān)知識(shí)和信息回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出下列各步的化學(xué)方程式
氧化爐中：

 

；吸收塔中：

 

．
（2）尾氣應(yīng)該用

 

溶液吸收；硝酸鎂的作用

 

（3）近年來(lái)“水華”和“赤潮”時(shí)有發(fā)生，據(jù)專家分析，是因水體富營(yíng)養(yǎng)化造成的，試分析水體 富營(yíng)養(yǎng)化的原因

 

．
（4）如圖是某品牌硝酸銨化肥包裝袋中的部分文字

①關(guān)于該氮肥的處置和施用正確的方法是

 

．
A．與草木灰混合施用
B．如果結(jié)塊，可用鐵錘敲擊
C．與普鈣混合施用．
D．在經(jīng)常排灌水的稻田中施用肥效最高
②若該化肥的雜質(zhì)中不含氮元素，則該化肥的純度是

 

 
（5）甲、乙、丙三個(gè)化肥廠生產(chǎn)尿素所用的原料不同，但生產(chǎn)流程相同：

①甲廠以焦炭和水為原料；②乙廠以天然氣和水為原料；③丙廠以石腦油（主要成分為 C₅H₁₂）和水為原料．按工業(yè)有關(guān)規(guī)定，利用原料所制得的H₂和CO₂的物質(zhì)的量之比 若為3：1，則對(duì)原料的利用率最高．據(jù)此判斷甲、乙、丙三個(gè)工廠原料的利用率最高的是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：工業(yè)合成氨

專題：元素及其化合物,化學(xué)應(yīng)用

分析：（1）氨氣催化氧化生成NO，NO與氧氣反應(yīng)生成NO₂，NO₂與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸和氨氣反應(yīng)生成硝酸銨；
（2）此工業(yè)上產(chǎn)生的尾氣為氮的氧化物，能與堿液反應(yīng)生成鹽，硝酸鎂易潮解，常用作干燥劑，據(jù)此解答即可；
（3）根據(jù)天然水體中由于過(guò)量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（主要是指氮、磷等）的排入，引起各種水生生物、植物異常繁殖和生長(zhǎng)，這種現(xiàn)象稱作水體富營(yíng)養(yǎng)化以及各物質(zhì)含有的元素分析；
（4）①銨態(tài)氮肥不能與草木灰混合使用，以免大量NH₃逸出；NH₄NO₃結(jié)塊，用鐵棒擊碎易引起爆炸，NH₄NO₃易水解；
②NH₄NO₃的含氮量為35%，則純度=

34.3%

35%

=98%；
（5）根據(jù)甲、乙、丙的主要反應(yīng)分別為C+H₂O（g）

高溫  .

CO+H₂，CH₄+H₂O

高溫  .

CO+3H₂，C₅H₁₂+5H₂O

高溫  .

5CO+11H₂，三廠都把CO轉(zhuǎn)成CO₂，其反應(yīng)式CO+H₂O

高溫  .

CO₂+H₂，計(jì)算甲、乙、丙廠的H₂和CO₂的物質(zhì)的量比．

解答： 解：（1）①氨氣催化氧化生成NO，NO與氧氣反應(yīng)生成NO₂，NO₂與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸和氨氣反應(yīng)生成硝酸銨，化學(xué)方程式為：4NH₃+5O₂

高溫  .

4NO+6H₂O；
2NO+O₂═2NO₂；3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；NH₃+HNO₃═NH₄NO₃，
故答案為：4NH₃+5O₂

高溫  .

4NO+6H₂O；2NO+O₂═2NO₂；3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；NH₃+HNO₃═NH₄NO₃；
（2）此工業(yè)上產(chǎn)生的尾氣為氮的氧化物，能與堿液反應(yīng)生成鹽，硝酸鎂易潮解，常用作干燥劑，故答案為：堿液；干燥劑；
（3）大量含有各種含氮和磷有機(jī)物的廢污水排入水中，促使水域富營(yíng)養(yǎng)化，而暴發(fā)“水華”、“赤潮”，
故答案為：含N、P化肥的大量施用以及生活污水的大量排放，若不采用污水處理措施，必將導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，而暴發(fā)“水華”、“赤潮”；
（4）①A、銨態(tài)氮肥不能與草木灰混合使用，以免大量NH₃逸出，故A錯(cuò)誤；
B、NH₄NO₃結(jié)塊，用鐵棒擊碎易引起爆炸，故B錯(cuò)誤；
D、NH₄NO₃易水解為一水合氨，導(dǎo)致N的損失，故D錯(cuò)誤，
故答案為：C；
②該化肥的雜質(zhì)中不含氮元素，NH₄NO₃的含氮量為35%，則純度=

34.3%

35%

=98%，故答案為：98%；
（5）甲、乙、丙的主要反應(yīng)分別為C+H₂O（g）

高溫  .

CO+H₂，CH₄+H₂O

高溫  .

CO+3H₂，C₅H₁₂+5H₂O

高溫  .

5CO+11H₂，三廠都把CO轉(zhuǎn)成CO₂，其反應(yīng)式CO+H₂O

高溫  .

CO₂+H₂，故甲、乙、丙廠的H₂和CO₂的物質(zhì)的量比為：甲：

n(H2)

n(CO2)

=2：1，乙：

n(H2)

n(CO2)

=4：1，丙：

n(H2)

n(CO2)

=16：5，而合成尿素的

n(H2)

n(CO2)

=3：1時(shí)，丙利用率最高，
故答案為：丙．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原料與能源的合理利用，側(cè)重于化學(xué)反應(yīng)流程的分析和計(jì)算、環(huán)境保護(hù)，題目難度一般．