Question

化学肥料在农业生产中有重要作用。农业生产中，大量施用的化肥主要是氮肥、磷肥、钾肥。

（1）普钙是磷肥，它的有效成分是__________________（写化学式）。

（2）尿素是一种含氮量较高的氮肥，工业生产尿素是将氨气与二氧化碳在加压、加热的条件下反应生成氨基甲酸铵（H₂NCOONH₄），再使氨基甲酸铵脱水得到尿素。反应的化学方程式为_________、___________。

（3）某化肥厂用NH₃制备NH₄NO₃，已知由NH₃制NO的产率是96%、NO制HNO₃的产率是92%，则制HNO₃所用去NH₃的质量占耗用全部NH₃质量的__________%。

（4）合成氨气是生产氮肥的重要环节。合成氨生产简易流程示意图如下：

从示意图可知其存在循环操作。简要说明为什么在化工生产中经常采用循环操作___________。合成氨的反应需在500℃进行，其主要原因是_________。

Answer

（8分）（1）Ca(H2PO4)2·H2O或Ca(H2PO4)2（1分）

（2）2NH3+CO2 H2NCOONH4（1分）、H2NCOONH4＝H2NCONH2+H2O（1分）

（3）53.1%（2分）

（4）从原因来讲，许多化学反应是可逆反应，转化率低；从结果来说，循环操作的主要目的在于充分地利用原料、降低成本；从工艺设计来说，循环操作有利于连续化生产、减少工序；从环保角度来说，实现全封闭生产，控制废弃物的排放；此温度下催化剂的活性最高

【解析】

试题分析：（1）普钙的有效成分是磷酸二氢钙，其化学式为Ca(H2PO4)2·H2O或Ca(H2PO4)2。

（2）氨气和二氧化碳在加压、加热条件下反应生成氨基甲酸铵，氨基甲酸铵脱水生成尿素和水，根据原子守恒可知，有关反应的化学方程式为2NH3+CO2 H2NCOONH4、H2NCOONH4＝H2NCONH2+H2O。

（3）根据氮原子守恒可知，NH3～NO～HNO3，则1mol氨气可得到硝酸的物质的量＝1mol×96%×92%＝0.8832mol。由HNO3+NH3═NH4NO3可知，该反应消耗的氨气的物质的量为0.8832mol，氨气的质量之比等于物质的量之比，则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的百分数＝×100%＝53.1%。

（4）从原因来讲，许多化学反应是可逆反应，转化率低；从结果来说，循环操作的主要目的在于充分地利用原料、降低成本；从工艺设计来说，循环操作有利于连续化生产、减少工序；从环保角度来说，实现全封闭生产，控制废弃物的排放；由于在500℃时催化剂的活性最高，所以合成氨的反应需在500℃进行。

考点：考查普钙成分、尿素的制备；硝酸铵制备的有关计算、循环操作的意义以及反应条件的选择等