Question

【化学--选修化学与技术】
农作物生长不仅需要阳光、空气和水，还需要多种化学元素．当植物缺乏N元素时，表现为植株生长缓慢、叶色发黄，严重时叶片脱落直至死亡．
（1）下列可作氮肥的化合物是

 

，其中含N量最高的是

 

．
A．硫酸铵    B．磷酸二氢钙     C．硫酸钾     D．尿素
（2）氮肥的制备，首先涉及氨的合成，请填写下列合成氨工艺流程图中的设备名称：

A

 

B

 

（3）某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO₄，与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备（NH₄）₂SO₄的工艺流程：

①沉淀池中发生的主要反应方程式是

 

；
②在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是

 

，可以循环使用的X是

 

；
③从物质的性质和工业生产实际的角度考虑该流程的主要缺陷是

 

．

Answer 1

分析：（1）含有N元素的物质可用作氮肥，一般来说尿素的含氮量最高；
（2）工业合成氨应在高温、高压、催化剂的条件下进行，根据反应的条件判断；
（3）根据反应CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄和平衡原理可知，生成的CaCO₃溶解度小于CaSO₄，有利于反应正向进行，溶液呈碱性有利于CO₂的吸收，所以通入足量氨气；根据流程判断可知循环的气体X是CO₂，副产品是生石灰．

解答：解：（1）可用作氮肥的物质应含有氮元素，可为硫酸铵和尿素，其中尿素的含氮量最高，故答案为：AD；D；
（2）工业合成氨应在高温、高压、催化剂的条件下进行，则应用压缩机先增大气体的压强，通过热交换器对气体进行加热，故答案为：压缩机；热交换器；
（3）①根据反应流程可知反应物为CaSO₄、CO₂、NH₃、H₂O，生成物为CaCO₃和（NH₄）₂SO₄，反应的方程式为CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄，
故答案为：CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄；
②溶液呈碱性有利于CO₂的吸收，所以通入足量氨气，根据流程判断可知循环的气体X是CO₂，
故答案为：一方面提供反应物，另一方面使溶液呈碱性有利于CO₂的吸收；CO₂；
③CaSO₄溶解度小，微溶于水，溶液浓度较低，吸收能量较弱，则会导致产率较低，
故答案为：由于CaSO₄溶解度小，此反应的产率比较低．

点评：本题考查氨的合成，题目难度不大，注意把握常见工业制备原理，特别是相关物质的性质，在学习中一定要牢固把握．