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【题目】工业上用废铁渣(含Fe2O3FeOAl2O3MnO2CuOSiO2等杂质)制备绿矾(FeSO4·7H2O)并回收Cu的流程如图:

请回答下列问题:

1)操作II所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___

2NaOH溶液的作用是溶解废铁渣中的______

3)写出向滤液2中加入铁粉的有关反应的离子方程式___(任写一个)。

4)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。由此可知___

【答案】漏斗 Al2O3 SiO2 Fe+2Fe3+=3Fe2+Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2H+=Fe2++H2 绿矾中不含有Fe3+

【解析】

由流程可知,废铁渣与氢氧化钠溶液在小火煮沸的条件下,Al2O3SiO2可溶于其中生成偏铝酸钠和硅酸钠,过滤后得到含有Fe2O3FeOMnO2CuO的滤渣;再向滤渣中加入过量的稀硫酸,Fe2O3FeOCuO均可充分溶解,再过滤,过滤后的滤渣为 MnO2,向滤液2中加入过量的铁粉将硫酸铁和硫酸铜还原生成硫酸亚铁和铜,操作III仍是过滤,得到含有硫酸亚铁的滤液3,经蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥即可得到绿矾。

1)操作II为过滤,所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。

2Al2O3是两性氧化物,SiO2是酸性氧化物,其均可溶于NaOH溶液,因此,NaOH溶液的作用是溶解废铁渣中的Al2O3SiO2

3)向滤液2中加入过量的铁粉将硫酸铁和硫酸铜还原生成硫酸亚铁和铜,过量的硫酸也会与铁粉发生反应,有关反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2H+=Fe2++H2(任写一个)。

4Fe3++3SCN=Fe(SCN)3,该反应的发生可使溶液变为血红色,故常用加KSCN溶液检验Fe3+。在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。由此可知绿矾中不含有Fe3+

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1)下列关于工业合成氨的说法不正确的是_______

A.因为H<0,所以该反应一定能自发进行

B.因为S<0,所以该反应一定不能自发进行

C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率

D.使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的H

2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______

a 容器内N2H2NH3的浓度之比为132 b v(N2)= v(H2)

c 容器内压强保持不变 d 合气体的密度保持不变

3)工业上合成氨的部分工艺流程如下:

请用平衡移动原理来解释在流程中及时分离出氨气和循环使用气体的原因_______

4)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。

①图象中T2T1的关系是:T2 __________T1(填“><=”,下同)

abcd四点所处的平衡状态中,反应物N2 的转化率最高的是______(填字母)。

5)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入5.2mol H22mol N2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:

时间/min

5

10

15

20

25

30

c(NH3)/mol·L-1

0.08

0.14

0.18

0.20

0.20

0.20

①此条件下该反应的化学平衡常数K=___________

②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入H2N2NH34mol,化学平衡将向_______反应方向移动(填)。

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)   H= -92kJ/mol。在恒温恒容的密闭容器中充入1mol N2和一定量的H2发生反应。达到平衡后,测得反应放出的热量为18.4 kJ,混合气体的物质的量为3.6 mol,容器内的压强变为原来的90%,则起始时充入的span>H2的物质的量为______mol

6)已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)    H= -92kJ/mol

N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH= +181kJ/mol

2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH= -484kJ/mol

写出氨气催化氧化生成NO和水蒸气的热化学方程式_________

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