选做题:图表示某些化工生产的流程(部分反应条件和产物略去):
(1)反应I需在500℃进行,其主要原因是______.
(2)H转化为N的过程中,需要不断补充空气,其原因是______.
(3)写出反应Ⅲ的化学方程式______.
(4)工业上,向析出K的母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却后可析出副产品.通入氨气的作用是______(填序号).
a.增大NH4+的浓度,使J更多地析出
b.使K更多地析出
c.使K转化为M,提高析出的J的纯度
(5)写出上述流程所涉及的化学工业的名称______.
液态空气蒸馏主要得到O2和N2,焦炭和水蒸气在高温下反应生成CO和H2,二者得到的气体B、C在催化剂条件下能发生反应,则应为N2和H2的反应,生成的气体为NH3,所以,A为O2,B为N2,C为H2,D为CO,E为NH3,NH3和O2在催化剂条件下发生氧化还原反应生成NO,NO与反应生成NO2,进而与水反应生成,所以,G为NO,H为NO2,I为HNO3,L为NH4NO3,CO和O2反应生成CO2,CO2、NaCl和NH3反应生成NaHCO3,为侯氏制碱法的主要反应,NaHCO3加热分解生成Na2CO3,则F为CO2,
J为NH4Cl,K为NaHCO3,M为Na2CO3;
(1)反应I是工业合成氨气的反应,需在500~℃进行,其主要原因是此温度下催化剂活性最高;故答案为:此温度下催化剂活性最高;
(2)H转化为N的过程中是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮的反应,反应是化学平衡,需要不断补充空气使一氧化氮气体不断转化为二氧化氮,提高原料的利用率,故答案为:使一氧化氮气体不断转化为二氧化氮,提高原料的利用率;
(3)反应Ⅲ是候氏制碱法的反应原理,氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,反应的化学方程式为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;
故答案为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;
(4)工业上,向析出K的母液为氯化铵中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却后可析出副产品J氯化铵,通入氨气的作用是增大铵根离子浓度使氯化铵晶体析出,氨气溶于水后生成氨水,氨水电离成铵根,增大铵根的浓度有利于氯化铵的析出来分析;同时通入氨气使溶液碱性增强,使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠,可以提高氯化铵的纯度;故答案为:ac;
(5)上述流程所涉及的化学工业的名称为:工业合成氨、氨气的催化氧化、侯德榜制碱法;故答案为:工业合成氨、氨气的催化氧化、侯德榜制碱法;