Question

能源“非石油化”是战略目标，发展以CH₄、CO₂等为原料的“C₁化学”成为当今化工生产的必然趋势．通常天然气中含有H₂S等有毒气体，下图为天然气合成氨的工艺流程．
（1）合成氨的原料之一为氮气，该流程中为合成氨提供氮气的物质是______．
（2）①处加入Fe₂O₃?H₂O的目的是______．
（3）②处CH₄与H₂O（气）反应生成CO₂、H₂，反应的化学方程式是______．
（4）③处一般加入K₂CO₃溶液以吸收CO₂，K₂CO₃溶液与CO₂反应生成碳酸氢钾（KHCO₃），该反应的化学方程式是______．试用化学符号表示2个碳酸氢根离子______．
（5）该流程中参与循环的物质是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）空气是一种宝贵的资源，空气中有大量的氮气和氧气等；
（2）天然气中含有H₂S气体是有毒的气体，通过加入Fe₂O₃?H₂O生成硫化亚铁除去；
（3）CH₄与H₂O（气）反应生成CO₂、H₂，由反应物和生成物，写出反应的方程式；
（4）K₂CO₃溶液与CO₂反应生成碳酸氢钾（KHCO₃），由反应物和生成物，写出反应的方程式；2个碳酸氢根离子的化学符号，在碳酸氢根离子的符号前边加计量数2；
（5）在该流程中加入了Fe₂O₃?H₂O，最后又生成了Fe₂O₃?H₂O，所以Fe₂O₃?H₂O参与循环．
解答：解（1）空气是一种宝贵的资源，空气中有大量的氮气，所以该流程中为合成氨提供氮气的物质是空气；
（2）天然气中含有H₂S气体是有毒的气体，不能排放到大气中，通过加入Fe₂O₃?H₂O生成硫化亚铁除去；
（3）CH₄与H₂O（气）反应生成CO₂、H₂，根据质量守恒定律，反应的方程式是：CH₄+2H₂O=CO₂+4H₂；
（4）K₂CO₃溶液与CO₂反应生成碳酸氢钾（KHCO₃），根据质量守恒定律，反应的方程式是：K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃；2个碳酸氢根离子的化学符号是2HCO₃^-；
（5）在该流程中加入了Fe₂O₃?H₂O，最后又生成了Fe₂O₃?H₂O，所以，该流程中参与循环的物质是Fe₂O₃?H₂O．
故答为：（1）空气，
（2）除去H₂S，
（3）CH₄+2H₂O=CO₂+4H₂，
（4）K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃，
（5）Fe₂O₃?H₂O．
点评：H₂S气体是一种有毒气体，排放到大气中会造成空气的污染，凡是有毒的气体都不能直接排放到大气中，要进行吸收处理．