Question

能源“非石油化”是戰(zhàn)略目標(biāo)，發(fā)展以CH₄、CO₂等原料的“C₁化學(xué)”成為當(dāng)今化工生產(chǎn)的必然趨勢．通常天然氣中含有H₂S等有毒氣體，下圖為天然氣合成氨（NH₃）的工藝流程：

（1）合成氨的原料之一為氮氣，該流程中為合成氨提供氮氣的物質(zhì)是

 

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（2）①處加入Fe₂O₃?H₂O的目的是

 

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（3）②處CH₄與H₂O（氣）反應(yīng)生成CO₂與H₂則化學(xué)方程式是（反應(yīng)條件略去）

 

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（4）③處一般加入K₂CO₃溶液以吸收CO₂，K₂CO₃溶液與CO₂反應(yīng)生成碳酸氫鉀（KHCO₃），該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

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（5）該流程中參與循環(huán)的物質(zhì)是

 

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Answer 1

考點：工業(yè)合成氨

專題：元素及其化合物

分析：（1）根據(jù)空氣中的成分含有氮氣考慮；
（2）根據(jù)流程中，F(xiàn)e₂O₃?H₂O可以和硫化氫反應(yīng)來回答；
（3）根據(jù)CH₄與H₂O（氣）反應(yīng)生成CO₂與H₂，配平方程式即可；
（4）K₂CO₃溶液可以和CO₂反應(yīng)生成碳酸氫鉀（KHCO₃），據(jù)此書寫方程式；
（5）根據(jù)反應(yīng)流程，消耗的物質(zhì)在后邊會生成的即可以參與循環(huán)使用，據(jù)此回答．

解答： 解：（1）所給的原料中有空氣，空氣中含有大量的氮氣，空氣可以作為合成氨提供氮氣的物質(zhì)，故答案為：空氣；
（2）Fe₂O₃?H₂O可以和硫化氫反應(yīng)生成FeS、硫單質(zhì)和水，所以加入Fe₂O₃?H₂O的目的是除去硫化氫，故答案為：除去硫化氫；
（3）CH₄與H₂O（氣）反應(yīng)生成CO₂與H₂的方程式為：CH₄+2H₂O=CO₂+4H₂，故答案為：CH₄+2H₂O=CO₂+4H₂；
（4）K₂CO₃溶液可以和CO₂反應(yīng)生成碳酸氫鉀（KHCO₃），即K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃，故答案為：K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃；
（5）該流程中加入了Fe₂O₃?H₂O，最后又生成了Fe₂O₃?H₂O，F(xiàn)e₂O₃?H₂O在流程中參與循環(huán)使用，故答案為：Fe₂O₃?H₂O．

點評：本題考查學(xué)生化石燃料的綜合使用知識，天然氣中的硫化氫是有毒氣體，可以用天然氣天然氣合成氨，難度不大．