Question

能源“非石油化”是战略目标，发展以CH₄、CO₂等原料的“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，如图所示为天然气合成氨（NH₃）的工艺流程：

（1）天然气属于

 

．（填“纯净物”或“混合物”）
（2）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

 

．
（3）①处加入Fe₂O₃?H₂O的目的是

 

．
（4）③处一般加入K₂CO₃溶液以吸收CO₂，K₂CO₃溶液与CO₂化合生成碳酸氢钾（KHCO₃），该反应的化学方程式是

 

．
（5）该流程中参与循环的物质是

 

．

Answer 1

考点：物质的相互转化和制备,纯净物和混合物的判别,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：物质的制备

分析：（1）根据“通常天然气中含有H₂S等有毒气体”，进行推测；
（2）根据空气中含有氮气考虑；
（3）根据Fe₂O₃?H₂O与H₂S反应生成FeS、S、H₂O而除去H₂S；且Fe₂O₃?H₂O被循环使用；
（4）根据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；
（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）根据“通常天然气中含有H₂S等有毒气体”，则推测天然气为混合物；
（2）所给的原料中含有空气，空气中含有很多氮气，所以该流程中为合成氨提供氮气的物质是空气；
（3）根据Fe₂O₃?H₂O与H₂S反应生成FeS、S、H₂O，故使用Fe₂O₃?H₂O的目的是除去H₂S；且Fe₂O₃?H₂O被循环使用；
（4）根据K₂CO₃溶液与CO₂反应生成碳酸氢钾（KHCO₃），根据质量守恒定律，反应的化学方程式是：K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃；
（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
故答案为：
（1）混合物；（2）空气；（3）除去硫化氢（H₂S）；
（4）K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃；（5）Fe₂O₃?H₂O．

点评：本题考查化石燃料及其综合利用．天然气中常含有H₂S等有毒气体，可以合成氨变害为利．