Question

33、能源“非石油化”是戰(zhàn)略目標，發(fā)展以CH₄、CO₂等為原料的“C₁化學(xué)”成為當今化工生產(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氣，該流程中為合成氨提供氮氣的物質(zhì)是

空氣

．
（2）①處加入Fe₂O₃?H₂O的目的是

H₂S

．
（3）②處CH₄與H₂O（氣）反應(yīng)生成CO₂、H₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式是

CH₄+2H₂O=CO₂+4H₂

．
（4）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

K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃

．試用化學(xué)符號表示2個碳酸氫根離子

2HCO₃^-

．
（5）該流程中參與循環(huán)的物質(zhì)是

Fe₂O₃?H₂O

．

Answer 1

分析：（1）空氣是一種寶貴的資源，空氣中有大量的氮氣和氧氣等；
（2）天然氣中含有H₂S氣體是有毒的氣體，通過加入Fe₂O₃?H₂O生成硫化亞鐵除去；
（3）CH₄與H₂O（氣）反應(yīng)生成CO₂、H₂，由反應(yīng)物和生成物，寫出反應(yīng)的方程式；
（4）K₂CO₃溶液與CO₂反應(yīng)生成碳酸氫鉀（KHCO₃），由反應(yīng)物和生成物，寫出反應(yīng)的方程式；2個碳酸氫根離子的化學(xué)符號，在碳酸氫根離子的符號前邊加計量數(shù)2；
（5）在該流程中加入了Fe₂O₃?H₂O，最后又生成了Fe₂O₃?H₂O，所以Fe₂O₃?H₂O參與循環(huán)．

解答：解（1）空氣是一種寶貴的資源，空氣中有大量的氮氣，所以該流程中為合成氨提供氮氣的物質(zhì)是空氣；
（2）天然氣中含有H₂S氣體是有毒的氣體，不能排放到大氣中，通過加入Fe₂O₃?H₂O生成硫化亞鐵除去；
（3）CH₄與H₂O（氣）反應(yīng)生成CO₂、H₂，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)的方程式是：CH₄+2H₂O=CO₂+4H₂；
（4）K₂CO₃溶液與CO₂反應(yīng)生成碳酸氫鉀（KHCO₃），根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)的方程式是：K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃；2個碳酸氫根離子的化學(xué)符號是2HCO₃^-；
（5）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．
故答為：（1）空氣，
（2）除去H₂S，
（3）CH₄+2H₂O=CO₂+4H₂，
（4）K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃，
（5）Fe₂O₃?H₂O．

點評：H₂S氣體是一種有毒氣體，排放到大氣中會造成空氣的污染，凡是有毒的氣體都不能直接排放到大氣中，要進行吸收處理．