Question

（2012?上海模擬）三聚氰胺（化學(xué)式：C₃N₆H₆）是一種非食品類的重要有機(jī)化工原料，廣泛用于塑料、造紙、建材等行業(yè)．下圖是我國科技工作者研制的以尿素為原料生產(chǎn)三聚氰胺的工藝--“常壓氣相一步法聯(lián)產(chǎn)純堿新技術(shù)”：
已知：①尿素的熔點(diǎn)是132.7℃，常壓下超過160℃即可分解；
②三聚氰胺的熔點(diǎn)是354℃，加熱易升華，微溶于水；
③以尿素為原料生產(chǎn)三聚氰胺的原理是：6CO（NH₂）₂ 

一定條件下

C₃N₆H₆+6NH₃+3CO₂
請(qǐng)回答：
（1）尿素是一種常用含氮量最高的化肥，其氮元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為

46.67%

，在實(shí)驗(yàn)室使其熔化的容器名稱叫

坩堝

．
（2）工業(yè)上合成尿素的化學(xué)反應(yīng)方程式為

CO₂+2NH₃→CO（NH₂）₂+H₂O

（反應(yīng)條件可以不寫）
（3）寫出各主要成份的化學(xué)式：產(chǎn)品1

三聚氰胺

、產(chǎn)品2

NH₄Cl

、X

CO₂

（4）聯(lián)氨系統(tǒng)沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃

；
（5）為了使母液中析出更多的產(chǎn)品2，常用的方法是

A、D

A、加入固體NaCl  B、加入固體NaHCO₃  C、通入CO₂氣體  D、通入NH₃
（6）若生產(chǎn)過程中有4%的尿素?fù)p耗，每噸尿素可生產(chǎn)三聚氰胺

0.336

噸，副產(chǎn)品純堿

0.848

噸．（精確到0.001）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)尿素的分子組成CO（NH₂）₂計(jì)算出氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；實(shí)驗(yàn)室熔化尿素需要在坩堝中進(jìn)行；
（2）工業(yè)上用二氧化碳和氨氣反應(yīng)來制取尿素；
（3）根據(jù)反應(yīng)原理6CO（NH₂）₂

一定條件下

C₃N₆H₆+6NH₃+3CO₂及生產(chǎn)流程完成；
（4）聯(lián)氨系統(tǒng)沉淀池中，加入飽和食鹽水和二氧化碳，大大降低了碳酸氫鈉的溶度積，析出碳酸氫鈉晶體；
（5）根據(jù)反應(yīng)方程式CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃ 進(jìn)行判斷；
（6）設(shè)出三聚氰胺的質(zhì)量、二氧化碳的物質(zhì)的量，然后根據(jù)反應(yīng)原理計(jì)算出三聚氰胺的質(zhì)量，純堿的質(zhì)量．

解答：解：（1）尿素的分子CO（NH₂）₂中含有兩個(gè)氮原子，尿素的相對(duì)分子量是60，其氮元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：

14×2

60

×100%≈46.67%；在實(shí)驗(yàn)室熔化尿素需要在坩堝中進(jìn)行，
故答案為：46.67%；坩堝；
（2）工業(yè)上合成尿素的化學(xué)反應(yīng)方程式為：CO₂+2NH₃→CO（NH₂）₂+H₂O，
故答案為：CO₂+2NH₃→CO（NH₂）₂+H₂O；
（3）根據(jù)生產(chǎn)流程，分離器中分離出產(chǎn)品1三聚氰胺；聯(lián)氨系統(tǒng)沉淀池中加入飽和食鹽水和二氧化碳，析出碳酸氫鈉晶體，母液主要是氯化銨溶液，利用母液得到產(chǎn)品2氯化銨；X是能夠循環(huán)利用的二氧化碳，
故答案為：三聚氰胺；NH₄Cl；CO₂；
（4）由于聯(lián)氨系統(tǒng)沉淀池中，加入飽和食鹽水和二氧化碳，大大降低了碳酸氫鈉的溶度積，析出碳酸氫鈉晶體，所以聯(lián)氨系統(tǒng)沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：
CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃，
故答案為：CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃；
（5）要從母液中析出更多的碳酸氫鈉，根據(jù)反應(yīng)CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃，可以向溶液中加入氯化鈉或者通入二氧化碳?xì)怏w，
故選A、D；
（6）設(shè)生成x噸三聚氰胺，同時(shí)生成nmol二氧化碳
根據(jù)反應(yīng)6CO（NH₂）₂

一定條件下

C₃N₆H₆+6NH₃+3CO₂，
      6×60                  126       3mol
   1t（1-4%）                 x         n
360x×（1-4%）=126t，解得x=0.336t，
n（CO₂）=

1

2

×n[CO（NH₂）₂]=0.5×

1×103(1-4%)

60

=8mol，
由于氨氣與二氧化碳的物質(zhì)的量是2：1，反應(yīng)CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃ 中二氧化碳和氨氣物質(zhì)的量是1：1，氨氣過量，所以應(yīng)該按照二氧化碳的量計(jì)算生成純堿的質(zhì)量；
根據(jù)反應(yīng)CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃ 及碳原子守恒，生成純堿的物質(zhì)的量就等于尿素反應(yīng)生成的二氧化碳的物質(zhì)的量，純堿的質(zhì)量為：106×8=848g=0.848t，
故答案為：0.336；0.848．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了合成三聚氰胺的方法，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，考查同學(xué)們靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析問題、解決問題的能力．