Question

能源“非石油化”是戰(zhàn)略目標(biāo)，發(fā)展以CH₄、CO₂等為原料的“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的工藝流程。

（1）合成氨的原料之一為氮?dú)猓�該流程中為合成氨提供氮�(dú)獾奈镔|(zhì)是          。
（2）①處加入Fe₂O₃·H₂O的目的是                 。
（3）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                 。
（4）右圖是實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨氣的裝置


（反應(yīng)方程式：N₂+3H₂=2NH₃）甲裝置的作用有三個：一是將氮?dú)夂蜌錃飧稍�；二是使氮�(dú)夂蜌錃獬浞只旌希蝗��?u>                ，從而提高氮?dú)夂蜌錃獾睦�用率�?br />（5）該流程中參與循環(huán)的物質(zhì)是               。

Answer 1

①空氣    ②除去H₂S或分離出CH₄   ③CO₂+H₂O+K₂CO₃=2KHCO₃
④通過觀察F中的氣泡控制氮?dú)夂蜌錃獾牧髁浚ɑ蛘{(diào)節(jié)氮?dú)夂蜌錃獾牧浚�，使氮�(dú)夂蜌錃獾牧窟_(dá)到最佳比例      ⑤Fe₂O₃.H₂O

試題分析：（1）根據(jù)圖示分析，在②處加入了空氣，再結(jié)合空氣的成分分析，空氣中有大量的氮?dú)�，所以該流程中為合成氨提供氮�(dú)獾奈镔|(zhì)是空氣；
（2）根據(jù)圖示分析，天然氣中含有的H₂S氣體是有毒的氣體，不能排放到大氣中，故通過加入Fe₂O₃?H₂O可與之反應(yīng)生成硫化亞鐵等物質(zhì)，而除去H₂S；
（3）根據(jù)題意K₂CO₃溶液與CO₂反應(yīng)生成碳酸氫鉀（KHCO₃），結(jié)合質(zhì)量守恒定律中的元素守恒可知，反應(yīng)中應(yīng)該有水的參加，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為K₂CO₃+CO₂+ H₂O=2KHCO₃。
（4）通過觀察F裝置的兩個進(jìn)氣導(dǎo)管口逸出的氣泡數(shù)，可控制氮?dú)馀c氫氣的進(jìn)入量，從而控制它們反應(yīng)的體積比，以提高氮?dú)夂蜌錃獾睦�用率�?br />（5）根據(jù)圖示分析，在該流程中加入了Fe₂O₃?H₂O，最后又生成了Fe₂O₃?H₂O，所以，該流程中參與循環(huán)的物質(zhì)是Fe₂O₃?H₂O。
點(diǎn)評：對于探究型實(shí)驗(yàn)探究，要熟悉實(shí)驗(yàn)探究的環(huán)節(jié)和方法，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，將所學(xué)過探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律的技巧遷移至此，進(jìn)行細(xì)心地探究實(shí)驗(yàn)和觀察現(xiàn)象，再通過分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推斷、總結(jié)出該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等。