合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。一种工业合成氨的简式流程图如下:
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2的百分含量,又能加快反应速率的措施是____________。(填序号)
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2的产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO的转化率为____________。
(3)下图表示500 ℃、60.0 MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:____________。
(4)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。
简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:
________________________________________________________________________。
工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料--铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)“酸溶”过程中Fe3O4发生反应的离子反应方程式为_________________;
(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有_______、玻璃棒和烧杯等;步骤Ⅳ中应选用______试剂调节溶液的pH(填字母编号).
A.稀硝酸 | B.氢氧化钠溶液 | C.高锰酸钾溶液 | D.氨水 |
(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是_______;
(4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是____________;
(5)步骤Ⅵ中发生反应的化学反应方程式为__________________;
(6)步骤Ⅴ中,FeCO3达到沉淀溶解平衡时,若室温下测得溶液的pH为8.5,c(Fe2+)=1×10-6 mol/L。试判断所得的FeCO3中是否含有Fe(OH)2_____(填“是”或“否”),请通过简单计算说明理由.(已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17)__________________。
(7)欲测定硫铁矿矿渣中Fe元素的质量分数,称取ag样品,充分“酸溶”、“水溶”后过滤,向滤液中加入足量的H2O2,充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀,经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重,冷却后称得残留固体bg,测得该样品中Fe元素的质量分数为___________。
水是最常用的溶剂,许多化学反应都需要在水溶液中进行。请仔细分析并回答下列各题。
(1)用0.1mol/LNaOH溶液滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol/L盐酸和醋酸溶液,得到如下所示滴定曲线图:
①用NaOH 溶液滴定醋酸溶液通常所选择的指示剂为________,符合其滴定曲线的是_______(填“I”或“II”);
②滴定前的上述三种溶液中,由水电离出的c(H+)最大的是_________溶液(填化学式);
③图中v1和v2大小的比较:v1_______v2 (填“>”、“<”或“=”);
④图I中M 点对应的溶液中,各离子的浓度由大到小的顺序是______________。
(2)某同学为了研究难溶电解质的溶解平衡,设计了如下实验(相关数据测定温度及实验环境均为25 ℃ ):
操作步骤 |
现象 |
步骤1:向20mL0.05mol/LAgNO3溶液中加入20mL0.05mol/LKSCN溶液,充分反应后过滤 |
出现白色沉淀 |
步骤2:向滤液中加少量2mol/LFe(NO3)3溶液 |
溶液变红色 |
步骤3:向步骤2所得溶液中,加入少量3mol/LAgNO3溶液 |
现象a |
步骤4:取步骤1所得少量滤渣加入到适量的3mol/LKI溶液中 |
出现黄色沉淀 |
查阅资料:AgSCN是白色沉淀:Ksp(AgSCN)=1.0×10-12;Ksp(AgI)=8.5×10-17.
① 请结合化学用语和必要的文字解释步骤2 现象出现的原因:____________________。
②该同学根据步骤3中现象a推知,加入的AgNO3与步骤2所得溶液发生了反应,则现象a为______________(任写一点即可)。
③ 写出步骤4 中沉淀转化反应平衡常数的表达式:K=__________。
某学习小组依据反应:SO2(g)+ Cl2(g)SO2Cl2(g) △H<0,设计制备磺酰氯(SO2Cl2)的装置如图甲,有关信息如表所示。
SO2Cl2 |
Cl2 |
SO2 |
|
熔点/℃ |
–54.1 |
–101 |
–72.4 |
沸点/℃ |
69.1 |
–34.6 |
–10 |
性质 |
遇水发生剧烈水解 |
(1)若用浓盐酸与高锰酸钾为原料制取Cl2,反应的离子方程式为______________;
(2)B仪器的作用是________________;
(3)为了便于混合物的分离且提高反应物的转化率,A装置的反应条件最好选择_____。
A.冰水浴 B.常温 C.加热至69.1℃ D.沸水浴
(4)如果通入的Cl2或SO2含有水蒸气,氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为____。
(5)实验时先通入干燥的Cl2将A装置中的空气赶走,再缓慢通入干燥的SO2,即发生反应。充分反应后,继续通入Cl2使装置中的SO2进入烧杯中被吸收。分离产物后,向获得的SO2Cl2中加水,出现白雾,振荡、静置得到无色溶液W。经分析SO2Cl2与H2O反应属于非氧化还原反应,写出该反应的化学方程式___________________。
(6)GET公司开发的Li-SO2Cl2军用电池,其示意图如图乙所示,已知电池反应为:2Li+SO2Cl2 = 2LiCl+SO2,则电池工作时,正极的电极反应式为__________________。
某待测液中可能含有Ba2+、Fe3+、K+、Fe2+、CO32-、Cl-等离子,进行如下实验:
①取适量待测液于试管中,加入稀H2SO4,有白色沉淀生成;
②过滤,取少量滤液,滴入2滴KSCN溶液,没有明显的现象出现;
③在步骤②中的溶液中,继续滴加氯水,溶液立即变红。
根据实验现象回答:
(1)待测液中一定含有的离子是 ,一定不含有的离子是 ;
(2)还有一种离子不能确定是否存在,要确认这种离子的实验方法和现象是 。
右图为实验室某浓盐酸试剂瓶上的标签,
试根据有关数据回答下列问题:
(1)该浓盐酸的物质的量浓度为___________mol/L。
(2)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制250 mL物质的量浓度为0.7 mol/L稀盐酸。
①该学生用量筒量取________ mL上述浓盐酸进行配制;
②所需的实验仪器有:①胶头滴管、②烧杯、③量筒、④玻璃棒,配制稀盐酸时,还缺少的仪器有 。
③下列操作导致所配制的稀盐酸的物质的量浓度偏低的是 (填字母)。
A.用量筒量取浓盐酸时俯视凹液面 |
B.未恢复到室温就将溶液注入容量瓶并进行定容 |
C.容量瓶用蒸馏水洗后未干燥 |
D.定容时仰视液面 |
E、未洗涤烧杯和玻璃棒
(3)若在标准状况下,将a L HCl气体溶于1 L水中,所得溶液密度为d g/mL,则此溶液的物质的量浓度为 mol/L。
a. b.
c.
d.