【化学――选修化学与技术】(15分)

【化学――选修化学与技术】(15分)
氨在国民经济中占有重要地位,下图是合成氨的简要流程:

I.原料气的制备:
(1) 合成氨所需氮气来自空气,方法之一是将空气液化后再加热分馆;请另设计一种从空气中分离出氮气的方法:_________________________________________________________;
(2) 请写出工业上获得氢气的一种方法(用化学方程式表示)____________
II.原料气的净化:、
为防止催化剂“中毒”,原料气在进人压缩机之前必须经过净化、精制处理,“精制”过程通常是将含有少量CO、CO 2 、O 2 和H 2 S等杂质的原料气体通入含有氨水的醋酸亚铜二氨( )溶液,以获得纯净原料气。其中,吸收CO的反应为:

(3) 为提髙CO吸收率,可采取的有效措施是__________________
(4) 除去氧气时,氧气将 氧化为 ,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比是____________;

III.氨的合成:
(5)据报道,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H + )为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现了髙温常压下高转化率的电化学合成氨。其实验装置如图。请写出钯电极A上的电极反应式________________________
rjtrjt123 1年前 已收到1个回答 举报

先机 幼苗

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(1)让碳在空气中燃烧,使氧气耗尽,再通过碱液除去CO 2 可得到氮气。
(2) C+H 2 O CO+H 2 或者CO+H 2 O CO 2 +H 2 或者CH 4 C+2H 2 或者CH 4 +H 2 O CO +3H 2
(3)降温、加压(4)4:1。(5) N 2 +6e - +6H + =2NH 3

本题考查合成氨的有关知识。(1)空气主要是氧气和氮气的混合物,可以采用化学方法除去氧气,得到氮气,方法是让碳在空气中燃烧,使氧气耗尽,再通过碱液除去CO 2 可得到氮气。
(2) 氢气可通过将水蒸气通过灼热的碳层得到氢气,方程式为C+H 2 O CO+H 2 或者CO+H 2 O CO 2 +H 2 ,另外通过甲烷的高温分解得到CH 4 C+2H 2 或者甲烷和高温水蒸气反应得到,CH 4 +H 2 O CO +3H 2
(3) 吸收CO的可逆反应正反应是体积缩小、放热反应,因此可以采用降温和加压的方法来提高吸收CO的效率。
(4) 中的Cu显+1价, 中的Cu显+2价,而1omlO 2 要得到4oml电子,根据得失电子数守恒,反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比4:1。
(5) 从实验装置如图可以看出,电化学合成氨是通电合成,A电极是N 2 得到电子,发生还原反应,电极反应式为N 2 +6e - +6H + =2NH 3

1年前

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