(10分)下图是工业生产硝酸铵的流程。
(1)吸收塔C中通入空气的目的是__________________ 。A、B、C、D四个容器中的反应,属于氧化还原反应的是________(填字母)。
(2)已知:4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g) +6H2O(g)ΔH=-1266.8 kJ/mol
N2(g)+O2(g)===2NO(g)ΔH=+180.5 kJ/mol
写出氨高温催化氧化的热化学方程式:____________________________。
(3)已知:N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol。为提高氢气的转化率,宜采取的措施有______________(填字母)。
A.升高温度 B.使用催化剂
C.增大压强 D.循环利用和不断补充氮气
(4)在一定温度和压强下,将H2和N2按3 : 1(体积比)在密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中NH3的气体体积分数为17.6%,求此时H2的转化率?(要有完整的计算过程,结果保留三位有效数字)
化工原料红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7•2H2O)主要是以铬铁矿(主要成份为FeO•Cr2O3,还含有A12O3、 SiO2等杂质)为主要原料生产,其主要工艺流程如下:
步骤①中主要反应的化学方程式为:4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
(1)①中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是。
(2)杂质A12O3、SiO2在①中转化的化学反应方程式为。
(3)用化学平衡移动原理说明③中煮沸的作用是(用离子方程式结合文字说明),若调节pH过低产生的影响是。
(4)⑤中酸化是使CrO42一转化为Cr2O72一,写出该反应的离子方程式:。
(5)工业上还可用电解法制备重铬酸钠,其装置示意图如下:
阴极发生的电极反应式为:。
阳极发生的电极反应式为:。
运用反应原理研究氮、硫、氯、碘及其化合物的反应有重要意义。
(1)在反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的混合体系中,SO3的百分含量和温度的关系如下图(曲线上任何一点都表示平衡状态):
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H0(填“>”或“<”);若在恒温、恒压时,向该平衡体系中通入氦气平衡将移动(填“向左”、“向右”或“不”);
②当温度为T1,反应进行到状态D时,V正V逆(填“>”、“<”或“=”)。
(2)①下图是一定条件下,N2和H2发生可逆反应生成1mol NH3的能量变化图,该反应的热化学反应方程式。(△H用含Q1、Q2的代数式表示)
②25°C时,将a mol • L―1的氨水与b mol • L―1的盐酸等体积混合,所得溶液的pH=7,则c (NH4+)c(Cl―),ab(填“>”、“<”或“=”);
(3)海水中含有大量以化合态形式存在的氯、碘元素。已知:250C时,Ksp(AgCl)=1.6×10―10mol2•L―2、Ksp(AgI)=1.5×10―16mol2•L―2。
在 250C时,向 10mL0.002mol•L―1的 NaCl溶液中滴入 10mL0.002mol•L―1AgNO3溶液,有白色沉淀生成,向所得浊液中继续滴人0.1mol •L―1的NaI溶液,白色沉淀逐渐转化为黄色沉淀,其原因是,该反应的离子方程式。
某氧化铁样品中含有少量的FeSO4杂质。某同学要测定其中铁元素的质量分数,他设计了如下方案进行测定,操作流程为:
请根据流程回答:
(1)操作I中配制溶液时,所用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管以外,还必须有(填仪器名称)。
(2)操作II中必须用到的仪器是。
A.50mL量筒 | B.100mL量筒 |
C.50mL酸式滴定管 | D.50mL碱式滴定管 |
(3)反应①中,加入足量H2O2溶液反应的离子方程式。
(4)检验沉淀中SO42-是否冼涤干净的操作
。
(5)将沉淀物加热,冷却至室温,用天平称量坩埚与加热后固体的总质量为blg,再次加热并冷却至室温称量其质量为b2g,若b1—b2=0.3,还应进行的操作是
。
(6)若坩埚的质量为42.6g,最终坩埚与加热后同体的总质量为44.8g,则样品中铁元素的质量分数=(保留一位小数)。
(7)另一同学认为上述方案的实验步骤太繁琐,他认为,只要将样品溶于水后充分搅拌,加热蒸干灼烧称量即可,请你评价他的这个方案是否可行?。(填“可行”或“不可行”)
硼酸(H3BO3)大量应用于玻璃制造行业,以硼镁矿(2MgO•B2O3•H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下:
已知:H3BO3在20℃、40℃、60℃、100℃时的溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。Fe3 +、Al3+、Fe2 +和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3. 2、5.2、9.7和12.4。
(1)由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出,故应分批加入稀硫酸。该反应的化学方程式为。
(2)“浸出液”显酸性,含H3BO3和Mg2+、SO42-,还含有Fe3 +、Fe2+、Ca2+、Al3+等杂质。“除杂”时向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO,除去的杂质离子是。H2O2的作用是(用离子方程式表示)。
(3)“浸取”后,采用“热过滤”的目的是。
(4)“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图,且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4•H2O,应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩,。
以地下卤水(主要含NaCl,还有少量Ca2+、Mg2+)为主要原料生产亚硫酸钠的新工艺如下,同时能得到用作化肥的副产品氯化铵。
已知以下四种物质的溶解度曲线图:
(1)“除杂”时,先加入适量石灰乳过滤除去Mg2+,再通入CO2并用少量氨水调节pH过滤除去Ca2+,“废渣”的主要成分为 、。
(2)“滤渣1”的化学式为。
(3)在“滤液1”中加入盐酸的目的是。“滤渣2”的化学式为。
(4)已知H2CO3和H2SO3的电离常数如下表,“通入SO2”反应的化学方程式为。
物质 |
电离常数(25℃) |
H2CO3 |
K1=4.4X10-7K2=4.7X10-11 |
H2SO3 |
K1=1.23X10-2K2=5.6X10-8 |