Question

1．能源“非石油化”是全人类的战略目标，发展以CH₄、CO₂等为原料的“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，如图为天然气合成氨的工艺流程．
（1）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空气．
（2）①处加入Fe₂O₃•H₂O的目的是除去硫化氢（H₂S）．
（3）②处主要是CH₄与H₂O（气）反应，其产物是二氧化碳和氢气．
（4）③处一般加入K₂CO₃溶液以吸收CO₂，从理论上说K₂CO₃溶液可以用氢氧化钠溶液代替．

Answer 1

分析 （1）根据空气中含有氮气考虑；（2）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；（3）根据甲烷与水反应后的生成物考虑；（4）根据氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水考虑．

解答 解：（1）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；
（2）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；
（3）甲烷与水蒸气、空气结合生成二氧化碳、氢气、氮气，由于甲烷和水中不含有氮元素，所以甲烷与水反应的生成物是二氧化碳和氢气；
（4）氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，所以从理论上说K₂CO₃溶液可以用氢氧化钠溶液吸收．
故答案为：
（1）空气；（2）除去硫化氢（H₂S）；（3）二氧化碳和氢气；（4）氢氧化钠溶液．

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．