Question

【题目】硝酸铵广泛应用与工农生产中，其生产流程图如下，回答下列问题：

（1）在上述工业制硝酸的生产中，B设备的名称是 ，在反应中的氧化产物是 。

（2）此生产过程中，N2与H2合成NH3所用的催化剂是 。在合成氨的设备(合成塔)中，设置热交换器的目的是 ；在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是 。

（3）科学家以氨(NH3)为燃料开发新型的燃料电池。电池中填充可传导O2—离子的 MnO3固体电解质，电池总反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O。负极的电极反应式为 。

（4）某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知：由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，则制HNO3所用去的NH3的质量约占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的 %。(取两位有效数字)

（5）硝酸铵是一种常用的氮肥，在使用该化肥时避免与碱性肥料一起使用，理由是 。

Answer 1

【答案】

（1）氧化炉；NO；

（2）铁触媒；利用余热，节约能源； 可使NO全部转化成HNO3

（3）2NH3+3O2— - 6e－= N2+ 3H2O

（4）53% ；

（5）NH4+水解呈酸性，与碱混合促进其水解；

【解析】

试题分析：（1）B中氨气被催化氧化生成一氧化氮，该装置名称为氧化炉(或氧化器)，反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，反应中氧化产物是NO，故答案为：氧化炉(或氧化器)；NO；

（2）N2与H2合成NH3所用的催化剂为铁触媒，合成氨的反应属于放热反应，反应过程中会放出大量的热，用热交换器可以充分利用余热，节约能源；在吸收塔中二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，通入空气，NO能被空气中的氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮再与水反应生成硝酸，这样使NO循环利用，全部转化为硝酸；故答案为：铁触媒；利用余热，节约能源；可使NO循环利用，全部转化成HNO3；

（3）电池中填充可传导O2—离子的 MnO3固体电解质，电池总反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O。负极发生氧化反应，电极反应式为2NH3+3O2— - 6e－= N2+ 3H2O，故答案为：2NH3+3O2— - 6e－= N2+ 3H2O；

（4）根据氮原子守恒可知，NH3～NO～HNO3，则1mol氨气可得到硝酸的物质的量为：1mol×96%×92%=0.8832mol，根据HNO3+NH3═NH4NO3可知反应消耗的氨气的物质的量为：0.8832mol，氨气的质量之比等于物质的量之比，则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的百分数为：×100%≈53%，故答案为：53%；

（5）硝酸铵中的NH4+水解呈酸性，与碱混合促进其水解；使用时应避免与碱性肥料一起使用，故答案为：NH4+水解呈酸性，与碱混合促进其水解。