题目内容
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,对社会发展与科技进步做出了巨大贡献。合成氨工艺的主要流程如下:
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(1)合成塔中的反应必须在高温、高压、催化剂条件下进行,该反应的符号表达式是:________。
(2)生产过程中可重复使用的物质是________(填化学式)。
(3)根据表中的数据回答问题。
物质 | H2 | N2 | O2 | NH3 |
沸点/℃(1.01×105 Pa) | –252 | –195.8 | –183 | –33.35 |
在1.01×105 Pa时,要将产物NH3与N2、H2分离开来,最适宜的温度应该控制在________℃。
(4)下图是合成塔中发生反应的微观粒子示意图:
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由图可知两种反应物N2与H2的分子个数比为________;该反应中的最小粒子是________(填写化学符号)。
在实验室中化学兴趣小组的同学发现了一瓶敞口放置的Ca(OH)2粉末状试剂。他们对该试剂进行了定量实验称取试剂19.8 g放入锥形瓶中,加入30.2 g的水,充分振荡,再向锥形瓶中依次滴加25 g盐酸充分反应。测得部分数据与图像如下。请根据有关信息回答问题。
第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 | 第5次 | 第6次 | |
加入盐酸的质量/g | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
锥形瓶中物质的质量/g | 75 | 100 | a | 150 | 172.8 | 197.8 |
(1)a的数值为__________,兴趣小组的同学通过实验,得出该试剂已部分变质的结论,其依据是(通过实验数据和图像写出你的分析) _______________________________。
(2)b的数值为____________。
(3)计算该试剂中氢氧化钙的质量分数___________(写出计算过程,结果保留一位小数)。
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科学城中学的另一化学兴趣小组用石灰石(含杂质SiO2、CaO,还可能含有少量的Fe2O3)与足量的稀盐酸制备二氧化碳气体,实验结束后对废液中的溶质成分还进行了探究(溶解于水中的气体成分忽略不计)。
(提出问题)废液中的溶质含有哪些物质?
(查阅资料)
①SiO2不溶于水,且不与稀盐酸反应。
②FeCl3溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液能够很灵敏的显现出红色。
③FeCl3只能在较强的酸性溶液中存在,若pH>3.8时,FeCl3会完全与水发生反应生成Fe(OH)3沉淀。
④已知反应:CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl。
(假设猜想)
该小组同学一致认为废液中除含有CaCl2外,还作出以下三种合理的猜想。
猜想1:溶质只有CaCl2
猜想2:溶质有CaCl2和HCl
猜想3:溶质有CaCl2,HCl和FeCl3
请写出猜想3中有FeCl3的依据_______(用化学方程式表示)。
(实验验证)
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
步骤1:取少量过滤后的废液于试管中, 滴加溶液__________。 | 溶液没有变红 | 废液的溶质中不含FeCl3 |
步骤2:另取少量过滤后的废液于试管中, 加入过量的Na2CO3溶液。 | ____________________ | 猜想2成立 |
(反思评价)
(1)上述步骤2中,小明同学提出可以通过检测废液的pH来判断是否含有HCl。你认为该方案是否合理,其原因是_______。
(2)根据实验结论,实验结束后若要回收CaCl2溶液,正确的操作是:向废液中加入过量的_______,过滤。