题目内容
【题目】氮元素在生命活动中扮演着十分重要的角色,回答下列与氮及其化合物有关的问题。
(1)为了提高农作物的产量,德国化学家哈伯、波施等科学家成功地开发了将氮气转化为氨气的生产工艺,请用化学方程式表示工业合成氨的反应原理____________;为什么选择20~50Mpa的高压?说明理由______________________________________________________________。
(2)氨气通入水中可制得氨水,氨水能使无色的酚酞变红,请用电离方程式表示其原因:_________________________________________________。
【答案】3H2+N22NH3 选择高压有利于提高反应物的转化率,不选择更高压强的原因压强增大,动力及设备要求增大,成本提高 NH3+H2ONH3H2ONH4++OH-
【解析】
(1)工业合成氨是用氢气和氮气在高温高压催化剂的条件下进行的,结合平衡的移动分析压强对平衡的影响分析;
(2)使无色的酚酞变红的是碱,说明氨水电离有OH-生成。
(1)工业合成氨是用氢气和氮气在高温、高压、催化剂的条件下进行的,故答案为:N2+3H22NH3;因增大压强,平衡正向移动,即高压有利于提高反应物的转化率,但压强增大,动力及设备要求增大,成本提高,故也不易选择更高压强,通常合成氨以20~50Mpa的高压为宜。
(2)氨气溶解于水得氨水,NH3H2O电离出NH4+和OH-离子,电离方程式为NH3+H2ONH3H2ONH4++OH-;
【题目】图中U→Z六种物质在适当条件下能实现图示箭头方向一步转化,且反应①、②均为置换反应,满足条件的物质组是( )
序号 | U | W | Y | X | |
① | Na | H2O | Na2O2 | NaOH | |
② | Fe | H2O | C | H2 | |
③ | HBr | Cl2 | H2O | HC1 | |
④ | CuCl2 (aq) | A1 | HCl(aq) | AlCl3(aq) |
A. ②④ B. ②③ C. ①②④ D. ①②③④
【题目】以下是25 ℃时几种难溶电解质的溶解度:
难溶电解质 | Mg(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
溶解度/g | 9×10-4 | 1.7×10-6 | 1.5×10-4 | 3.0×10-9 |
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质离子。例如:
①为除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;
②为除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;
③为除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=a,过滤结晶即可。
请回答下列问题:
(1)上述三种除杂方案都能够达到很好的效果,Fe3+、Fe2+都被转化为__________________(填化学式)而除去。
(2)①中加入的试剂应该选择__________为宜,其原因是______________________________。
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为____________________________________。
(4)已知Fe(OH)3的Ksp=1×10-35 ;化学上通常认为残留在溶液中离子浓度小等于1×10-5mol/L时,沉淀完全。方案③中a最小值为________________。
(5)下列与方案③相关的叙述中,正确的是___________________________(填字母)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH=a可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=a的溶液中
E.在pH>a的溶液中Fe3+一定不能大量存在