(10分)硫酸铵是一种常用的铵态氮肥。下表是硫酸铵化肥品质的主要指标。
指标 项目 |
优等品 |
一等品 |
合格品 |
外观 |
白色结晶,无可见机械杂质 |
无可见机械杂质 |
|
氮(N)含量 |
≥21.0% |
≥21.0% |
≥20. 5% |
新华中学化学研究性学习小组为本地农业生产服务,对某农用品商店出售的一等品硫酸铵化肥的品质进行探究。
[观察外观] 该硫酸铵化肥无可见机械杂质。
[实验探究]按右图所示装置进行实验。
(1)烧瓶内发生反应的离子方程式为:_________________________________________________
烧杯中盛放的试剂最好是 ___ __(填“浓硫酸”、“稀硫酸”或“水”)。
(2)实验过程中,需往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液并充分加热的原因是_________________________________。
[交流讨论]
甲同学:根据此实验测得的数据,计算硫酸铵化肥的含氮量可能偏高,因为实验装置中存在一个明显缺陷是:__________________________________________________。
乙同学:实验装置中还存在另一个明显缺陷是:___________________________________________________________________________________________________ 。
经过大家充分讨论一致认为:针对甲、乙两位同学指出的实验装置中存在的明显缺陷,需改进实验装置,重新进行实验。
[探究结论]
称取13.5 g硫酸铵化肥样品,用改进后的实验装置重新进行实验,测得实验前后B装置增重3.40 g。该化肥 (填“是”或“不是”)一等品。
钠放入到硫酸铜溶液中,现象是________,离子方程式为______。
在Fe、S2—、SO2、H+、Na+、S、Fe2+等物质或粒子中:
(1)只能被氧化,不能被还原的是;
(2)只能被还原,不能被氧化的是;
(3)既能被氧化,又能被还原的是。
在反应2F2+2H2O=4HF+O2中,作还原剂,元素被氧化;在反应Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑中,作氧化剂,元素被还原。若在两个反应中,电子转移的物质的量相等时,产生氢气和氧气的质量比为。
已知化合物A、D、E、G焰色反应时,火焰均呈黄色,其中A可用作家庭食品添加剂,也可用以治疗胃酸过多。A~H各物质的变化关系如下图所示。
(1)写出各步反应的化学方程式
反应①反应②
反应③反应④
反应⑤
(2)上述反应中属于氧化还原反应的有
氨的合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H= —92.4 KJ·mol—1。现在500℃、20 MPa时,将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应,反应过程中各物质的物质的量变化如图。
回答下列问题:
(1)10 min内以NH3表示的平均反应速率;
(2)在10 ~20 min内:NH3浓度变化的原因可能是;
A.加了催化剂 | B.缩小容器体积 | C.降低温度 | D.增加NH3物质的量 |
(3)第1次平衡的时间范围为:,第2次平衡的时间范围为:,
第1次平衡:平衡常数K1 = (带数据的表达式),第2次平衡时NH3的体积分数;
(4)在反应进行至25 min时:
①曲线发生变化的原因:
②达第二次平衡时,新平衡的平衡常数K2K1(填“大于”、“等于”、“小于”);
(5)在25~40 min时,计算合成氨过程中的反应热△H= 。
(6)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:
N2(g) + 3H2O(1)2NH3(g) +
O2(g);△H =" a" kJ·mol—1
进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表:
T/K |
303 |
313 |
323 |
NH3生成量/(10-6mol) |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
①此合成反应的a0;ΔS0,(填“>”、“<”或“=”)
②已知:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= -92 .4kJ·mol—1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) = -571.6kJ·mol—1
则常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为: