Question

【化学与技术】

下图表示某些化工生产的流程（有的反应条件和产物已略去）

请回答下列问题：

（1）流程中所涉及的化学工业                     （写出两个即可）。

（2）反应I需在500℃进行，主要原因是          ；实际工业生产中，反应Ⅱ的条件是      。

（3）写出反应III的化学方程式                          。

（4）工业上，析出K后，再向母液中继续通入E，并加入细小食盐颗料，其目的是      。

（5）工业上常用Na₂CO₃溶液吸收制取HNO₃产生的尾气中的NO₂，生成NaNO₃、NaNO₂和一种气体，写出反应的化学方程式               。

Answer

（1）合成氨，氨氧化法制硝酸，联合制碱法（或侯氏制减法）

（2）500℃时，该反应的催化剂的活性最高；铂铑合金作催化剂，高温

（3）NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

（4）增大NH4+和Cl-的浓度，析出副产品NH4Cl

（5）2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2

【解析】依据流程分析液态空气蒸馏得到氧气和氮气，焦炭和水蒸气反应生成氢气和一氧化碳；推断反应Ⅰ是合成氨的反应，所以A为O2、B为N2、C为H2、E为NH3，反应Ⅱ是氨气的催化氧化反应生成G为NO，H为NO2、I为HNO3，L为NH4NO3，D为CO，F为CO2；E+F+饱和食盐水=NaHCO3↓+NH4Cl，Ⅲ反应是工业侯德榜制碱法；K为NaHCO3，M为Na2CO3；J为NH4Cl；

（1）流程分析推断反应Ⅰ是工业合成氨；Ⅱ是工业上制硝酸的第一步氨气的催化氧化；Ⅲ是工业上候氏制碱法或联合制碱法；

（2）反应I合成氨是放热反应，需在500℃进行是为了提高反应速率，催化剂活性最大；实际工业生产中，反应Ⅱ的条件是铂铑合金做催化剂高温加热进行氨气的催化氧化反应；

（3）反应Ⅲ是候氏制碱法的反应原理，氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，反应的化学方程式为：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；

（4）工业上，析出NaHCO3后，再向母液中继续通入NH3，并加入细小食盐颗料，是为了增大铵根离子和氯离子浓度，降低氯化铵的溶解度利于晶体析出；

（5）根据信息产物知，反应方程式是2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2。