Question

11．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）工业上发生反应I的装置名称为合成塔，该反应中反应物能量（填“高于”或“低于”）生成物能量．
（2）为提高N的严率，工业上采取的最经济、最有效的手段是不断通入空气．
（3）写出下列反应的化学方程式：反应Ⅱ4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．反应ⅢNaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl．
（4）工业上进行反应Ⅲ时，向饱和食盐水中通人气体的顺序是先通入NH₃，后通入CO₂．（填化学式）
（5）物质L的水溶液显酸性（填“酸”、“碱”或“中’’），其相关反应的离子方程式为NH₄⁺+H₂O=NH₃•H₂O+H⁺．
（6）写出上述流程所涉及的化学工业的名称工业合成氨、氨气的催化氧化、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，N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，N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，工业上该反应是在合成塔中进行的，该反应是放热反应，所以反应物能量高于生成物能量，
故答案为：合成塔；高于；
（2）为提高硝酸的产率，可以不断通入空气使一氧化氮气体充分转化为二氧化氮，二氧化氮进一步氧化成硝酸，
故答案为：不断通入空气；
（3）反应Ⅱ是氨的催化氧化，反应的方程式为4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，反应Ⅲ是候氏制碱法的反应原理，氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，反应的化学方程式为：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（4）反应Ⅲ是候氏制碱法的反应原理，由于氨气在水中的溶解度大，而二氧化碳在水中的溶解度小，为使各反应物能在溶液中充分接触，所以向饱和食盐水中通人气体的顺序是先通入NH₃再通入CO₂，
故答案为：NH₃；CO₂；
（5）L为NH₄NO₃，铵根离子水解会使溶液呈酸性，水解的离子方程式为NH₄⁺+H₂O=NH₃•H₂O+H⁺，
故答案为：酸；NH₄⁺+H₂O=NH₃•H₂O+H⁺； 
（6）上述流程中反应Ⅰ为工业合成氨、反应Ⅱ为氨气的催化氧化、反应Ⅲ为侯德榜制碱法，所以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．