Question

某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO₄，与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备（NH₄）₂SO₄的工艺流程：
请回答以下问题：
（1）合成氨反应的化学方程式是

N₂+3H₂

高温高压

催化剂

2NH₃

，
（2）沉淀池中发生的主要反应方程式是

CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄

．
（3）该生产过程中可以循环使用的X是

CO₂

．
（4）从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是

无废物产生等

．

Answer 1

分析：工业合成氨的反应原理为N₂+3H₂ 

高温高压

催化剂

2NH₃，将NH₃和CO₂通入沉淀池中并加入CaSO₄，生成（NH₄）₂SO₄和CaCO₃，发生CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄，CaCO₃在煅烧炉中分解生成CO₂和CaO，CO₂可循环使用．

解答：解：（1）工业合成氨的反应原理为N₂+3H₂ 

高温高压

催化剂

2NH₃，故答案为：N₂+3H₂ 

高温高压

催化剂

2NH₃；
（2）将NH₃和CO₂通入沉淀池中并加入CaSO₄，生成（NH₄）₂SO₄和CaCO₃，发生CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄，
故答案为：CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄；
（3）CaCO₃在煅烧炉中分解生成CO₂和CaO，CO₂可循环使用，故答案为：CO₂；
（4）生成的CO₂可循环使用，CaO可制备硫酸钙，没有废物生成，故答案为：无废物产生等．

点评：本题考查物质的制备实验方案的设计，题目难度中等，本题注意把握物质的性质，易错点为（2），注意根据反应物和生成物从质量守恒的角度书写反应的化学方程式．