氨气是化学工业上应用非常广泛的物质。下面仅是它在两方面的重要用途。
“侯氏制碱法”的发明为振兴中国化工工业做出了重要贡献。制碱法的第一步反应是向饱和氨化盐水中通入二氧化碳,该反应可表示为:NaCl + CO2 + NH3 + H2O → NaHCO3↓+ NH4Cl
现在45℃时,取117g食盐配制成饱和溶液,向其中通入适量氨气后,再向其中通入二氧化碳,使反应进行完全。试计算并回答下列问题(计算结果取三位有效数字)(有关物质的溶解度数据如表,单位:g/100g水)。
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NaCl |
NaHCO3 |
NH4Cl |
10℃ |
35.8 |
8.15 |
33.0 |
45℃ |
37.0 |
14.0 |
50.0 |
(1)117g食盐理论上可以制取纯碱 g;
(2)45℃反应完毕后,有晶体析出;溶液中剩余水 g,析出晶体的质量 g。
(3)过滤除去析出的晶体后再降温至10℃,又有晶体析出,计算所析出晶体的质量共 克
工业制硝酸也是氨气重要用途之一,反应如下:
4NH3+5O2→4NO+6H2O 2NO+O2→2NO2 3NO2+H2O→2HNO3+NO
将a mol的NH3与b mol的O2混合后,充入一密闭容器,在Pt存在下升温至700℃,充分反应后,冷却至室温。(4)请讨论b∕a的取值范围及与之对应的溶液的溶质及其物质的量,将结果填于下表中:
b∕a的取值范围 |
溶质 |
溶质物质的量 |
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—— |
—— |
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稀土是我国的丰产元素,17种稀土元素的性质十分相近。用有机萃取剂来分离稀土元素是一种重要的技术。化合物A是其中一种有机萃取剂,A的结构式如下所示:
(1)A所属的化合物类型叫什么?
(2)通过什么类型的化学反应可以合成化合物A?写出反应物的化学式(其中的有机物用结构式表示)。
某烃,在标准状态下呈气态,取10cm3该烃跟70cm3氧气混合,并用电火花引燃。反应后先使水蒸气冷凝,测出混合气体的体积是65cm3,再将气体通过氢氧化钾溶液,剩余的气体的体积为45cm3。所有的气体体积都是在标准状态下测定的,试求这种烃的分子式。
取2.5克KClO3粉末置于冰水冷却的锥形瓶中,加入5.0克研细的I2,再注入3cm3水,在45分钟内不断振荡,分批加入9~10cm3浓HCl,直到I2完全消失为止(整个反应过程保持在40℃以下)。将锥形瓶置于冰水中冷却,得到橙黄色的晶体A。
将少量A置于室温下的干燥的试管中,发现A有升华现象,用湿润的KI-淀粉试纸在管口检测,试纸变蓝.接着把试管置于热水浴中,有黄绿色的气体生成,管内的固体逐渐变成红棕色液体。
将少量A分别和KI,Na2S2O3,H2S等溶液反应,均首先生成I2。
酸性的KMnO4可将A氧化,得到的反应产物是无色的溶液。
(1)写出A的化学式;写出上述制备A的配平的化学方程式。
(2)写出A受热分解的化学方程式。
(3)写出A和KI反应的化学方程式。
附:原子量 K 39.10;Cl 35.45;I 126.9;O 16.00
制备硫代硫酸钠的方法之一是把二氧化硫通人硫化钠和碳酸钠(摩尔比2︰1)的混合溶液。在反应过程中,先生成黄色的固体,其量先逐渐增多,然后又逐渐减少,溶液的pH值降到7左右时,溶液近于无色,反应已经完成。如果继续通入二氧化硫,溶液的pH值降到5,又会有固体物质出现。
写出和以上现象有关的各个配平的化学方程式。
矿物胆矾就是CuSO4·5H2O,当它溶于水渗入地下,遇到黄铁矿(FeS2),铜将以辉铜矿(Cu2S)的形式沉积下来;而反应得到的铁和硫则进入水溶液,该溶液无臭味,透明不浑浊,绿色,呈强酸性,在有的矿区常可见到这种具有强腐蚀性的地下水(俗称黑水)渗出地面,上述反应可以用一个化学方程式来表示,试写出配平的化学方程式。