27.(15分)CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图:
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已知:
①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2↑
②CoCl2·6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。NaCl熔点801℃,易溶于水、难溶于乙醚等。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
|
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Co(OH)2 |
Al(OH)3 |
|
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
7.6 |
3.4 |
|
完全沉淀 |
4.1 |
9.7 |
9.2 |
5.2 |
请回答下列问题:
⑴在上述新工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为(写出二点) 、 。
⑵加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是 。
⑶操作Ⅰ包含3个基本实验操作,它们是 和过滤。
⑷制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是 。
⑸为测定产品中CoCl2·6H2O含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是(写出二点) 、 。
⑹在实验室中,为了从上述产品中获得更纯净的CoCl2·6H2O,采用的方法是 。
26.(14分)氨气在农业和国防工业都有很重要的作用,历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。
⑴如图表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化,据此请回答:
①写出氮气与氢气合成氨的热化学反应方程式: 。
②对于合成氨的反应下列说法正确的是
(填编号)。
A.该反应在任意条件下都可以自发进行
B.加入催化剂,能使该反应的E和△H都减小
C.若该反应在298K、398K时的化学平衡常数
分别为K1、K2,则K1>K2
D.该反应属于人工固氮
⑵现在普遍应用的工业合成氨的方法是哈伯于
1905年发明的,但此法达到平衡时反应物的转
化率不高。
①为了能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是 。
A.使用的更高效催化剂 B.升高温度
C.及时分离出氨气 D.充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
已知合成氨反应在某温度下2.00L的密闭容器中进行。得如下数据:
|
时间(h) 物质的量(mol) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
N2 |
1.50 |
n1 |
1.20 |
n3 |
1.00 |
|
H2 |
4.50 |
4.20 |
3.60 |
n4 |
3.00 |
|
NH3 |
0.00 |
0.20 |
n2 |
1.00 |
1.00 |
根据表中数据计算:
②反应进行到2小时时放出的热量为 KJ。
③0~1小时内N2的平均反应速率
④此条件下该反应的化学平衡常数K= (保留两位小数)。
⑤反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1mol,化学平衡向 方向移动(填“正反应”或“逆反应”或“不移动”)