Question

（14分）为了综合利用副产品CaSO₄，某化工厂与相邻的合成氨厂联合设计了下列（NH₄）₂SO₄生产流程：

请回答以下问题：

（1）合成氨反应的化学方程式是                                 ，该反应在            （填设备名）中发生，反应所用催化剂一般用           。

（2）沉淀池中发生的主要反应方程式是                            ，该反应能够发生的原因是                                                  。

（3）在上述流程中可以循环使用的物质是       ，该生产过程中的副产品是           。

（4）从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是                       。

Answer

（1） （2分） 合成塔（1分） 铁触媒（1分）

（2）CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O＝CaCO3↓＋（NH4）2SO4（2分） 生成的CaCO3溶解度小于CaSO4有利于反应向正向进行。（2分）

（3）CO2（2分） 生石灰（2分）

（4）该流程中产生的CO2循环使用，得到的产品和副产品都是有用的物质，无废物产生。（2分）

【解析】

试题分析：（1）合成氨反应的化学方程式是：，合成氨是在合成塔中进行，催化剂通常用铁触媒。（2）沉淀池中通入了氨气和CO2，会生成CO32-，CO32-会和CaSO4反应生成CaCO3，故反应方程式为：CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O＝CaCO3↓＋（NH4）2SO4；该反应能进行是因为生成的CaCO3溶解度小于CaSO4有利于反应向正向进行。（3）从该流程图看出煅烧炉中生成的CO2可以用于沉淀池中的反应，故可以循环使用的物质好似CO2；煅烧炉中是CaCO3分解生成CaO和CO2，故副产品是CaO（生石灰）；（4）绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是：该流程中产生的CO2循环使用，得到的产品和副产品都是有用的物质，无废物产生。

考点：化工流程的分析、合成氨的方程式的书写、流程优点的分析。