Question

（2013?济宁二模）如图表示某些化工生产的流程（部分反应条件和产物略去）

（1）反应Ⅰ需在500℃进行，其主要原因是

此温度下催化剂的活性最大

．
（2）G转化为H的过程中，需要不断补充空气，其原因是

使NO不断转化为NO₂，提高原料的利用率

．
（3）写出反应Ⅲ的化学方程式

NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl

．
（4）工业上，向析出K的母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却后可析出副产品．通入氨气的作用是

ac

（填序号）．
a．增大NH⁺₄的浓度，使J更多地析出
b．使K更多地析出
c．使K转化为M，提高析出的J的纯度
（5）写出上述流程所涉及的化学工业的名称

合成氨工业，氨催化氧化法制硝酸，侯德榜制碱法

．

Answer 1

分析：液态空气蒸馏主要得到O₂和N₂，焦炭和水蒸气在高温下反应生成CO和H₂，二者得到的气体B、C在催化剂条件下能发生反应，则应为N₂和H₂的反应，生成的气体为NH₃，所以，A为O₂，B为N₂，C为H₂，D为CO，E为NH₃，NH₃和O₂在催化剂条件下发生氧化还原反应生成NO，NO与反应生成NO₂，进而与水反应生成，所以，G为NO，H为NO₂，I为HNO₃，L为NH₄NO₃，CO和O₂反应生成CO₂，CO₂、NaCl和NH₃反应生成NaHCO₃，为侯氏制碱法的主要反应，NaHCO₃加热分解生成Na₂CO₃，则F为CO₂，J为NH₄Cl，K为NaHCO₃，M为Na₂CO₃，结合物质的性质解答该题．

解答：解：液态空气蒸馏主要得到O₂和N₂，焦炭和水蒸气在高温下反应生成CO和H₂，二者得到的气体B、C在催化剂条件下能发生反应，则应为N₂和H₂的反应，生成的气体为NH₃，所以，A为O₂，B为N₂，C为H₂，D为CO，E为NH₃，NH₃和O₂在催化剂条件下发生氧化还原反应生成NO，NO与反应生成NO₂，进而与水反应生成，所以，G为NO，H为NO₂，I为HNO₃，L为NH₄NO₃，CO和O₂反应生成CO₂，CO₂、NaCl和NH₃反应生成NaHCO₃，为侯氏制碱法的主要反应，NaHCO₃加热分解生成Na₂CO₃，则F为CO₂，
J为NH₄Cl，K为NaHCO₃，M为Na₂CO₃；
（1）反应I是工业合成氨气的反应，需在500～℃进行，其主要原因是此温度下催化剂活性最高；故答案为：此温度下催化剂活性最高；
（2）H转化为N的过程中是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮的反应，反应是化学平衡，需要不断补充空气使一氧化氮气体不断转化为二氧化氮，提高原料的利用率，故答案为：使一氧化氮气体不断转化为二氧化氮，提高原料的利用率；
（3）反应Ⅲ是候氏制碱法的反应原理，氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，反应的化学方程式为：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
故答案为：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（4）工业上，向析出K的母液为氯化铵中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却后可析出副产品J氯化铵，通入氨气的作用是增大铵根离子浓度使氯化铵晶体析出，氨气溶于水后生成氨水，氨水电离成铵根，增大铵根的浓度有利于氯化铵的析出来分析；同时通入氨气使溶液碱性增强，使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度；故答案为：ac；
（5）上述流程所涉及的化学工业的名称为：工业合成氨、氨气的催化氧化、侯德榜制碱法；故答案为：工业合成氨、氨气的催化氧化、侯德榜制碱法；

点评：本题考查无机物的推断，题目难度中等，本题中注意从空气的蒸馏和碳与水蒸气的反应入手，根据物质反应的条件作为突破口进行推断，题目考查较为综合，学习中注意相关基础知识的积累．