Question

研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义。

（1）工业生产中，以NH₃为原料制硝酸，写出工业生产硝酸最后一步的化学方程式            。

（2）甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同：

已知：CO＋H₂OCO₂＋H₂；

按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H₂和CO₂的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH₃（换算成H₂的物质的量）和CO₂的物质的量之比，则对原料的利用率最高。现有甲、乙、丙三家工厂生产原料如下：

甲厂以焦炭和水为原料；

乙厂以天然气和水为原料；

丙厂以石脑油（主要成分为C₅H₁₂）和水为原料。

请根据上述信息判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高：________（填“甲”、“乙”或“丙”）。

（3）将工厂废气中产生的SO₂通过下列流程，可以转化为有应用价值的硫酸钙等。

①写出反应Ⅰ的化学方程式：_________________________________。

②生产中，向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质，目的是_____________。

③检验经过反应Ⅲ得到的铵态氮肥中SO₄^2-所用试剂是_______________________。

（4）为减少环境污染，工业上也常用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）3NO2+H2O=2HNO3+NO （2）丙 （3）① 2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2

② 防止亚硫酸铵被氧化 ③ 盐酸和氯化钡 （4）2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2

【解析】

试题分析：（1）用氨气合成硝酸通过了氨气氧化生成一氧化氮，一氧化氮生成二氧化氮，然后用水与二氧化氮反应生成硝酸的三个阶段。因此工业生产硝酸最后一步的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。

（2）甲、乙、丙的主要反应分别为：C+H2O(g)CO+H2，CH4+H2OCO+3H2，C5H12+5H2O5CO+11H2；三个工厂都把一氧化碳转化为二氧化碳，所以氢气和二氧化碳的比例分别为2:1，4:1，16:5。而合成尿素的氢气和二氧化碳的比例为3:1，所以丙的利用率最高。

（3）①根据反应物和生成物可知反应①化学方程式为2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2。

②加入强还原性的对苯二酚等物质，目的是防止亚硫酸铵被氧化。

③检验硫酸根离子用盐酸和氯化钡，看有无白色沉淀。

（4）为减少环境污染，工业上也常用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，根据原子守恒可知该气体是CO2所以反应的化学方程式为2NO2+Na2CO3＝NaNO3+NaNO2+CO2。

考点：考查化学反应条件的选择，氧化还原反应等有关应用