Question

【題目】某化工廠為了綜合利用生產過程中的副產品CaSO4 ， 與相鄰的合成氨廠聯合設計了以下制備（NH4）2SO4的工藝流程．回答下列問題：
（1）工業合成氨所需氮氣來自空氣，常用物理方法獲；該方法是；
（2）工業合成氨反應的化學方程式是
（3）沉淀池中發生反應的主要方程式是
（4）上述生產流程中，有關NH3的作用及說明正確的是 A．提供制各產品所需的氮元素
B．增大CO32﹣的濃度促進反應發生
C．作反應的催化劑
（5）可以循環使用的X是 ． 從綠色化學和資源綜合利用的角度說明上述流程的主要優點是 ．
（6）寫出硫酸鈣的其它一種用途 ．

Answer 1

【答案】
（1）蒸餾液態空氣或者液化
（2）N2+3H2 2NH3
（3）CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4
（4）A、B
（5）CO2；生成的CO2可循環使用，CaO可制備硫酸鈣，沒有廢物生成
（6）生產水泥或石膏
【解析】解：工業合成氨的反應原理為N2+3H2 2NH3 ， 將NH3和CO2通入沉淀池中并加入CaSO4 ， 生成（NH4）2SO4和CaCO3 ， 發生CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4 ， CaCO3在煅燒爐中分解生成CO2和CaO，CO2可循環使用；（1）工業合成氨所需氮氣來自空氣，常用蒸餾空氣或者液化的物理方法獲得，所以答案是：蒸餾液態空氣或者液化；（2）在高溫、高壓、催化劑條件下氮氣和氫氣發生化合反應生成氨氣，反應方程式為N2+3H2 2NH3 ， 所以答案是：N2+3H2 2NH3；（3）硫酸鈣和二氧化碳、氨氣、水反應生成碳酸鈣和硫酸銨，反應方程式為CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4 ， 所以答案是：CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4；（4）A．氨氣、二氧化碳、硫酸鈣和水反應生成硫酸銨，所以氨氣提供制各產品所需的氮元素，故A正確； B．增大反應物濃度平衡正向移動，所以增大CO32﹣的濃度促進反應發生，故B正確；C．氨氣是反應物，而不是催化劑，故C錯誤；故選AB；（5）在流程圖中能作反應物和生成物的能循環利用，可以循環利用的物質有CO2 ， 反應物能完全轉化為生成物符合綠色化學理念且能充分利用資源，所以優點是生成的CO2可循環使用，CaO可制備硫酸鈣，沒有廢物生成，所以答案是：CO2；生成的CO2可循環使用，CaO可制備硫酸鈣，沒有廢物生成；（6）硫酸鈣能用于生產水泥或石膏，所以答案是：生產水泥或石膏．