题目内容
【题目】能源“非石油化”是战略目标,发展以CH4、CO2等为原料的“C1化学”成为当今化工生产的必然趋势.通常天然气中含有H2S等有毒气体,如图为天然气合成氨的工艺流程.
(1)合成氨的原料之一为氮气,该流程中为合成氨提供氮气的物质是_____;
(2)①处加入Fe2O3H2O的目的是_____,生成物FeS中硫元素化合价为_____.
(3)③处一般加入K2CO3溶液以吸收CO2,K2CO3溶液与CO2反应生成碳酸氢钾(KHCO3),该反应的化学方程式是_____.
(4)该流程中参与循环的物质是_____.
【答案】空气 除去硫化氢 ﹣2 K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3 Fe2O3H2O
【解析】
(1)所给的原料中有空气,空气中含有大量的氮气,空气可以作为合成氨提供氮气的物质,故答案为:空气;
(2)Fe2O3H2O可以和硫化氢反应生成FeS、硫单质和水,所以加入Fe2O3H2O的目的是除去硫化氢,硫化亚铁中铁显﹣2价,根据在化合物中正负化合价代数和为零可知,FeS中硫元素的化合价为﹣2价,故答案为:除去硫化氢;﹣2;
(3)K2CO3溶液可以和CO2反应生成碳酸氢钾(KHCO3),即K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3,故答案为:K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3;
(4)该流程中加入了Fe2O3H2O,最后又生成了Fe2O3H2O,Fe2O3H2O在流程中参与循环使用,故答案为:Fe2O3H2O.
【题目】做完“铁在氧气里燃烧”实验后,小明同学有两个疑惑不解的问题,于是他进行了以下探究活动,请你一同参与.
(问题)铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
(查阅资料)(1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3)
(2)铁的氧化物均能溶于酸的溶液.
(实验探究)将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入 ______ 溶液,观察到的现象是 ______,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁.
(问题)铁燃烧的产物为什么不是 Fe2O3呢?
(查阅资料)
(1)Fe3O4和Fe2O3分解温度、铁的熔点见表:
Fe3O4 | Fe2O3 | 铁 | |
分解温度/℃ | 1538 | 1400 | |
熔点/℃ | 1535 |
(2)Fe2O3高温时分解成Fe3O4
(理论探讨)根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 ______ 之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4.
(拓展研究)
(1)实验中为了防止集气瓶炸裂,必须 ______.
(2)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,请写出此反应的化学方程式 ______.
(3)有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色______,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理.