Question

【化学选修2化学与技术】（15分）氨气是工农业生产中重要的产品，合成氨并综合利用的某些过程如下图所示：

（1）原料气中的氢气来源于水和碳氢化合物。请写出甲烷和水在催化剂和高温条件下反应的方程式：                                              。

（2）在工业生产中，设备A的名称为     ，A中发生的化学反应方程式是              。

（3）上述生产中向母液通入氨气同时加入          ，可促进副产品氯化铵的析出。长期使用氯化铵会造成土壤酸化，尿素适用于各种土壤，在土壤中尿素发生水解，其水解的化学方程式是              。

（4）纯碱在生产生活中有广泛的应用，请写出任意两种用途：                      。

（5）图中所示工业制法获得的纯碱中常含有NaCl杂质，用下述方法可以测定样品中NaCl的质量分数。

①检验沉淀是否洗涤干净的方法是_________________________________。

②样品中NaCl的质量分数的数学表达式为__________________________。

Answer

（1）CH 4＋2H2O＝CO2＋4H2 或 CH 4＋H2O＝CO＋3H2（2分）

（2）沉淀池（1分）；NH3＋CO2＋H2O＋NaCl＝NH4Cl＋NaHCO3↓（2分）。

（3）NaCl（1分）；CO(NH2) 2+H2O＝2NH3↑+CO2↑（2分）

（4）制玻璃、制皂、造纸、纺织、印染等（2分，其它合理答案也给分）

（5）①往少量的最后一次洗涤所得滤液中加入稀H2SO4溶液（或AgNO3溶液），若产生白色沉淀，则沉淀没有洗涤干净；若无白色沉淀，则沉淀已洗涤干净。（2分）

②（3分）

【解析】

试题分析：（1）甲烷和水在催化剂和高温条件下反应的方程式为：CH 4＋2H2O＝CO2＋4H2 或 CH 4＋H2O＝CO＋3H2。（2）在工业生产中，设备A的名称为沉淀池，A中氨气、二氧化碳、氯化钠和水反应生成氯化铵和碳酸氢钠，化学反应方程式是NH3＋CO2＋H2O＋NaCl＝NH4Cl＋NaHCO3↓。（3）上述生产中向母液通入氨气同时加入NaCl，可促进副产品氯化铵的析出。尿素水解的化学方程式是CO(NH2) 2+H2O＝2NH3↑+CO2↑。（4）纯碱在生产生活中的用途：制玻璃、制皂、造纸、纺织、印染等。（5）分析题给流程知测定纯碱样品中NaCl的质量分数的原理为向样品溶液中加入过量氯化钡溶液，碳酸钠转化为碳酸钡沉淀，通过测定碳酸钡的质量确定碳酸钠的质量，进一步确定氯化钠的质量，确定样品中NaCl的质量分数。①碳酸钡沉淀中含有过量的钡离子和氯离子，检验沉淀是否洗涤干净的方法是往少量的最后一次洗涤所得滤液中加入稀H2SO4溶液（或AgNO3溶液），若产生白色沉淀，则沉淀没有洗涤干净；若无白色沉淀，则沉淀已洗涤干净。②根据流程知碳酸钡的质量为ng，物质的量为n/197mol，根据碳酸根守恒知碳酸钠的物质的量为n/197mol，质量为106 n/197g，样品中NaCl的质量分数的数学表达式为。

考点：考查化学与技术，涉及尿素的生产、氢气的工业制备及相关化学方程式的书写和计算。