Question

（2012?上海模拟）三聚氰胺（化学式：C₃N₆H₆）是一种非食品类的重要有机化工原料，广泛用于塑料、造纸、建材等行业．下图是我国科技工作者研制的以尿素为原料生产三聚氰胺的工艺--“常压气相一步法联产纯碱新技术”：
已知：①尿素的熔点是132.7℃，常压下超过160℃即可分解；
②三聚氰胺的熔点是354℃，加热易升华，微溶于水；
③以尿素为原料生产三聚氰胺的原理是：6CO（NH₂）₂ 

一定条件下

C₃N₆H₆+6NH₃+3CO₂
请回答：
（1）尿素是一种常用含氮量最高的化肥，其氮元素的质量百分数为

46.67%

，在实验室使其熔化的容器名称叫

坩埚

．
（2）工业上合成尿素的化学反应方程式为

CO₂+2NH₃→CO（NH₂）₂+H₂O

（反应条件可以不写）
（3）写出各主要成份的化学式：产品1

三聚氰胺

、产品2

NH₄Cl

、X

CO₂

（4）联氨系统沉淀池中发生的化学反应方程式为：

CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃

；
（5）为了使母液中析出更多的产品2，常用的方法是

A、D

A、加入固体NaCl  B、加入固体NaHCO₃  C、通入CO₂气体  D、通入NH₃
（6）若生产过程中有4%的尿素损耗，每吨尿素可生产三聚氰胺

0.336

吨，副产品纯碱

0.848

吨．（精确到0.001）

Answer 1

分析：（1）根据尿素的分子组成CO（NH₂）₂计算出氮元素的质量分数；实验室熔化尿素需要在坩埚中进行；
（2）工业上用二氧化碳和氨气反应来制取尿素；
（3）根据反应原理6CO（NH₂）₂

一定条件下

C₃N₆H₆+6NH₃+3CO₂及生产流程完成；
（4）联氨系统沉淀池中，加入饱和食盐水和二氧化碳，大大降低了碳酸氢钠的溶度积，析出碳酸氢钠晶体；
（5）根据反应方程式CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃ 进行判断；
（6）设出三聚氰胺的质量、二氧化碳的物质的量，然后根据反应原理计算出三聚氰胺的质量，纯碱的质量．

解答：解：（1）尿素的分子CO（NH₂）₂中含有两个氮原子，尿素的相对分子量是60，其氮元素的质量百分数为：

14×2

60

×100%≈46.67%；在实验室熔化尿素需要在坩埚中进行，
故答案为：46.67%；坩埚；
（2）工业上合成尿素的化学反应方程式为：CO₂+2NH₃→CO（NH₂）₂+H₂O，
故答案为：CO₂+2NH₃→CO（NH₂）₂+H₂O；
（3）根据生产流程，分离器中分离出产品1三聚氰胺；联氨系统沉淀池中加入饱和食盐水和二氧化碳，析出碳酸氢钠晶体，母液主要是氯化铵溶液，利用母液得到产品2氯化铵；X是能够循环利用的二氧化碳，
故答案为：三聚氰胺；NH₄Cl；CO₂；
（4）由于联氨系统沉淀池中，加入饱和食盐水和二氧化碳，大大降低了碳酸氢钠的溶度积，析出碳酸氢钠晶体，所以联氨系统沉淀池中发生的化学反应方程式为：
CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃，
故答案为：CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃；
（5）要从母液中析出更多的碳酸氢钠，根据反应CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃，可以向溶液中加入氯化钠或者通入二氧化碳气体，
故选A、D；
（6）设生成x吨三聚氰胺，同时生成nmol二氧化碳
根据反应6CO（NH₂）₂

一定条件下

C₃N₆H₆+6NH₃+3CO₂，
      6×60                  126       3mol
   1t（1-4%）                 x         n
360x×（1-4%）=126t，解得x=0.336t，
n（CO₂）=

1

2

×n[CO（NH₂）₂]=0.5×

1×103(1-4%)

60

=8mol，
由于氨气与二氧化碳的物质的量是2：1，反应CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃ 中二氧化碳和氨气物质的量是1：1，氨气过量，所以应该按照二氧化碳的量计算生成纯碱的质量；
根据反应CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃ 及碳原子守恒，生成纯碱的物质的量就等于尿素反应生成的二氧化碳的物质的量，纯碱的质量为：106×8=848g=0.848t，
故答案为：0.336；0.848．

点评：本题考查了合成三聚氰胺的方法，涉及的知识点较多、综合性较强，考查同学们灵活运用所学知识进行分析问题、解决问题的能力．