(14分)氮的化合物是一把双刃剑,它既是一种资源,又会给环境造成危害。
Ⅰ.氨气是一种重要的化工原料。
(1)NH3与CO2在120oC,催化剂作用下反应生成尿素:CO2(g) +2NH3(g)(NH2)2CO(s) +H2O(g),在密闭反应容器中,混合气体中NH3的含量变化关系如图所示:
则A点的逆反应速率V(逆)(CO2) B点的正反应速率V(正)(CO2)(填“>”“=”或“<”),氨气的平衡转化率是 。
(2)将一定量的NH2COONH4(s)置于恒温密闭容器中,NH2COONH4(s)2 NH3(g)+CO2(g),其分解达到平衡状态时,容器内混合气体的平均相对分子质量为 。该反应的化学平衡常数的表达式为________。
Ⅱ.氮的氧化物会污染环境。
(3)采取还原法,用炭粉可将氮的氧化物还原。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=" +180.6" kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H= —393.5 kJ·mol-1
写出炭粉还原一氧化氮的热化学反应方程式 。
(4)若用Na2CO3溶液吸收NO2可生成CO2,9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol,则此反应的离子反应方程式为________。若生成的CO2完全逸出,所得溶液中的离子浓度大小关系为________。
若将Fe3O4看作一种盐时,写成Fe(FeO2)2。(1)若将Fe3O4看作氧化物时,可以写成 ,
(2)根据化合价规律和这种书写方法,试写出Fe3O4和稀盐酸反应的化学方程式:。
有10mL NaOH溶液,向其中通入一定量的CO2,得到了Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。向所得溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸,边加边振荡,使其充分反应,产生CO2气体的体积(标准状况)与所加盐酸体积之间的关系如下图所示。
请回答下列问题:
(1)向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加盐酸时发生反应的离子方程式为
,;
(2)混合溶液中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为;
(3)原NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为,所通CO2气体的体积在标准状况下为。
Fe2O3和Cu2O都是红色粉末,常用作颜料。某化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3还是Cu2O或是二者混合物。探究过程如下:
查阅资料:Cu2O是碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO
提出假设:假设1:红色粉末是Fe2O3
假设2:红色粉末是Cu2O
假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验:取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN试剂。
(1)若假设1成立,则实验现象是,
(2)若假设2成立,则实验现象是,写出发生反应的离子方程式,
(3)若滴加KSCN试剂后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含Fe2O3。你认为这种说法合理吗?请回答问题并简述你的理由(不需写反应方程式)。
工业上从铝土矿(主要成分是Al2O3,还含有SiO2、Fe2O3等杂质)中提取铝可采用如下工艺流程:
请回答下列问题:
(1)图中涉及分离溶液与沉淀的实验方法是___________(填操作名称);
(2)步骤(II)中加入的烧碱溶液应该是(填“少量”或“过量”),沉淀B的成分是___________(填化学式,下同),溶液D中含铝元素的溶质的是____________,它属于(填“酸”、“碱”、“盐”)类物质;
(3)溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为: ___________________。
(1)有人研究证明:使用氯气作自来水消毒剂,氯气会与水中有机物反应,生成如CHCl3等物质,这些物质可能是潜在的致癌致畸物质。目前人们已研发多种饮用水的新型消毒剂。下列物质不能作自来水消毒剂的是(填序号)。
A.明矾 | B.二氧化氯 | C.臭氧 | D.高铁酸钠( Na2FeO4) |
(2)高铁(VI)酸盐是新一代水处理剂。其制备方法有:次氯酸盐氧化法(湿法)和高温过氧化物氧化法(干法)等。湿法是在碱性溶液中用次氯酸盐氧化铁(III)盐,写出该法的离子方程式:。
(3)用高铁(VI)酸盐设计的高铁(VI)电池是一种新型可充电电池,电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应:3Zn+2K2FeO4+8H2O→3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
①写出正极发生的电极反应式:。
②用高铁(VI)电池作电源,以Fe作阳极,以Cu作阴极,对足量KOH溶液进行电解,当有0.1molK2FeO4反应时,在电解池中生成H2L(标准状况),同时生成Fe(OH)3=mol。
③下表列出了某厂排放的含锌废水中的含量及国家环保标准值的有关数据:
含锌废水水质 |
经处理后的水国家环保标准值 |
|
Zn2+浓度/(mg·L-1) |
≤800 |
≤3.9 |
pH |
1~5 |
6~9 |
经处理后的废水pH=8,此时废水中Zn2+的浓度为mg/L(常温下,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×1017),(填“符合”或“不符合”)国家环保标准。