(14分)某合成氨厂利用附近化工厂副产品CaSO4设计了以下制备(NH4)2SO4的工艺流程:
请回答以下问题:
(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)工业上在500℃左右使用铁触媒作为催化剂合成NH3,
①铁触媒中含有Fe3+,,则Fe3+的核外电子排布式为
②500℃时,合成塔中的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H= -92.4kJ/mol在密闭条件下,下列示意图能说明反应进行到t1时刻时达到平衡状态的是 (填字母编号)。
(3)沉淀池中反应的化学方程式为
(4)在上述流程中可以循环使用的X是 (填化学式),从(NH4)2SO4溶液中获得 (NH4)2SO4晶体操作的步骤是是加热浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
某校学生化学实验小组,为验证非金属元素氯的氧化性强于硫和氮,设计了一套实验装置:(部分夹持装置已略去)
A B C D E
(1)写出A中反应的离子方程式。
(2)B中出现黄色浑浊现象,产生此现象的离子方程式。
(3)试从原子结构角度解释氯的氧化性大于硫的原因。
(4)D中干燥管中出现的现象及化学方程式。
(5)有同学认为D中的现象并不能说明氯的氧化性大于氮,需要在C之前加装洗气装置,请画出其装置图(并注明盛装试剂)。
(6)还有什么方法能证明氧化性Cl2 > S,用一种相关事实说明。
根据下图装置进行实验,已知:Na2O2与H2O和CO2都能反应并生成O2,但与NH3不反应
回答下列问题:。
(1)在受热的试管A中NH4HCO3发生反应的化学方程式为:。
(2)被加热的铂丝处发生的化学方程式为:___________________________________。
(3)B中出现的现象为:___________________________________________________。
(4)烧杯C中发生的现象为________________________________________________。
(5)倒置漏斗的作用。
绿矾是一种重要的化工原料。
【问题1】绿矾晶体(FeSO4·7H2O)由于保存不妥或长久放置,容易被空气中的氧气氧化而变质。为探究绿矾样品的变质情况,某化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案。
实验准备:取少量绿矾样品,用蒸馏水在烧杯中配成溶液。
(1)方案1:取少量溶液,加入几滴试剂(写化学式),如果观察到的现象是溶液变血红色;实验结论:证明绿矾样品已被氧化。
(2)方案2:取少量溶液,加入几滴酸性KMnO4溶液,如果观察到的现象是。实验结论:证明绿矾样品完全被氧化。
(3)使用FeSO4时,如要防止Fe3+的干扰,可以加入适量铁粉进行除杂,写出加入铁粉后发生反应的离子方程式。
(4)要从FeSO4溶液中得到绿矾晶体,必须进行的实验操作步骤: 、冷却结晶、 过滤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有 (此空填序号)
A.蒸发皿 | B.石棉网 | C.烧杯 | D.玻璃棒 |
【问题2】灼烧绿矾的反应方程式:2(FeSO4·7H2O)Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O
工业上常通过高温分解FeSO4的方法制备Fe2O3,为检验FeSO4高温分解的气体产物中是否含有SO2和SO3,进行如下实验:将FeSO4高温分解产生的气体通入下图所示的装置中。请回答以下问题:
(1)装置I中氯化钡溶液中可观察到现象。若氯化钡溶液足量,将最后所得沉淀过滤、洗涤、烘干后称重为2.33克,则灼烧绿矾的过程中转移了_________mol的电子。
(2)装置II中试剂为品红溶液,其作用是
(3)装置III中试剂为NaOH溶液,其作用是。
已知某酸性土壤浸取液中除Fe3+外,还含有一定量Mg2+和Al3+。请设计合理实验检验该浸取液中的Mg2+、Al3+。
限选实验用品与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、滴管、玻璃片、pH试纸;浸取液、20% KSCN、0.1 mol·L-1NaOH、6 mol·L-1NaOH、0.1 mol·L-1HCl、蒸馏水。
必要时可参考:
沉淀物 |
开始沉淀时的pH |
沉淀完全时的pH |
Mg(OH)2 |
9.6 |
11.1 |
Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
根据你设计的实验方案,叙述实验操作、预期现象和结论。(测定溶液pH的具体操作可不写)
实验操作 |
预期现象和结论 |
步骤1: |
|
步骤2: |
|
步骤3: |
|
…… |
酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应:
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
请根据要求回答下列问题:
(1)欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有:__________、__________等。
(2)若用如图所示的装置来制备少量的乙酸乙酯,产率往往偏低,其原因可能为________、________等。
(3)此反应以浓硫酸为催化剂,可能会造成__________、__________等问题。
(4)目前对该反应的催化剂进行了新的探索,初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂,且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)。
同一反应时间 |
同一反应温度 |
|||||
反应温度/℃ |
转化率(%) |
选择性(%)* |
反应时间/h |
转化率(%) |
选择性(%)* |
|
40 |
77.8 |
100 |
2 |
80.2 |
100 |
|
60 |
92.3 |
100 |
3 |
87.8 |
100 |
|
80 |
92.6 |
100 |
4 |
92.3 |
100 |
|
120 |
94.5 |
98.7 |
6 |
93.0 |
100 |
①根据表中数据,下列________(填字母)为该反应的最佳条件。
A.120 ℃,4 h B.80 ℃,2 h
C.60 ℃,4 h D.40 ℃,3 h
②当反应温度达到120 ℃时,反应选择性降低的原因可能为________。