题目内容

14．以氯化钾和硫酸亚铁为原料生产硫酸钾和氧化铁红颜料，其主要流程如下：已知：NH4HCO3溶液呈碱性，30℃以上NH4HCO3大量分解．

（1）NH4HCO3溶液呈碱性的原因是NH4+的水解程度小于HCO3-的水解程度．
（2）写出沉淀池Ⅰ中反应的化学方程式2NH4HCO3+FeSO4=FeCO3↓+（NH4 ）2SO4+CO2↑+H2O，该反应必须控制的反应条件是反应温度低于30℃．
（3）煅烧FeCO3制铁红的方程式4FeCO3+O2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2，写出用K3[Fe（CN）6]溶液检验沉淀池Ⅰ中Fe2+沉淀是否完全的离子方程式：3Fe2++2[Fe（CN）6]3-═Fe3[Fe（CN）6]2↓．
（4）酸化的目的是除去溶液中的HCO3-，反应的离子方程式为H++HCO3-=H2O+CO2↑．
（5）N、P、K、S都是植物生长所需的重要元素．滤液A可做复合肥料，因为其中含有N、S、K等元素．

分析 （1）NH4HCO3为弱酸弱碱盐，NH4HCO3溶液中铵根离子水解显示酸性，碳酸氢根离子水解显示碱性；
（2）NH4HCO3和FeSO4之间发生双水解反应生成碳酸亚铁和二氧化碳，碳酸氢铵受热易分解；
（3）在空气中煅烧FeCO3生成氧化铁和二氧化碳，亚铁被氧化，Fe2+与K3[Fe（CN）6]溶液形成特征蓝色沉淀；
（4）根据除杂的方法结合实验目的来回答，碳酸氢根离子和氢离子反应生成二氧化碳和水；
（5）根据滤液A的成分来确定含有的元素，结合复合肥料的概念来回答．

解答 解：（1）NH4HCO3为弱酸弱碱盐，NH4HCO3溶液中铵根离子水解显示酸性，碳酸氢根离子水解显示碱性，NH4+的水解程度小于HCO3-的水解程度，所以NH4HCO3溶液呈碱性，
故答案为：NH4+的水解程度小于HCO3-的水解程度；
（2）碳酸氢根离子和亚铁离子之间发生双水解反应生成碳酸亚铁沉淀，并放出二氧化碳，反应的原理方程式为：2NH4HCO3+FeSO4=FeCO3↓+（NH4 ）2SO4+CO2↑+H2O，为防止较高温度下碳酸氢铵的分解（30℃以上NH4HCO3大量分解），要注意温度的选择，反应温度低于30℃，
故答案为：2NH4HCO3+FeSO4=FeCO3↓+（NH4 ）2SO4+CO2↑+H2O；反应温度低于30℃；
（3）在空气中煅烧FeCO3生成氧化铁和二氧化碳，亚铁被氧化，方程式为4FeCO3+O2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2，沉淀池Ⅰ中Fe2+未沉淀完全，用K3[Fe（CN）6]溶液检验，生成特征蓝色沉淀，反应的离子反应方程式为：3Fe2++2[Fe（CN）6]3-═Fe3[Fe（CN）6]2↓，

故答案为：4FeCO3+O2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2；3Fe2++2[Fe（CN）6]3-═Fe3[Fe（CN）6]2↓；
（4）沉淀池Ⅰ中，除了生成的碳酸亚铁之外，溶液汇总会含有过量的碳酸氢铵，加入酸，酸化的目的是除去溶液中的HCO3-，反应为：H++HCO3-=H2O+CO2↑；，
故答案为：除去溶液中的HCO3-；H++HCO3-=H2O+CO2↑；
（5）滤液A的成分中含有（NH4 ）2SO4以及KCl，即其中含有N、S、K元素，属于复合肥料，
故答案为：N、S、K．

点评 本题为化工生产题型，主要考查学生分析和解决问题的能力，掌握盐类的水解原理、亚铁离子的检验、工艺流程的正确解读是解答关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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7．下列关于电解质的电离平衡状态的叙述中，正确的是（　　）
A．弱电解质的电离达到平衡状态后，电离就停止了
B．弱电解质的电离达到平衡状态后，分子的消耗速率和离子的生成速率相等
C．弱电解质的电离达到平衡状态后，分子和离子的浓度相等
D．弱电解质的电离达到平衡状态后，外界条件改变，电离平衡可能要发生移动
8．如图所示，两瓶体积相等的气体，在同温同压时瓶内气体（N2O和CO2不发生化学反应）的关系不一定正确的是（　　）
A．所含氧原子数相等B．气体的总质量相等
C．气体所含电子总数相等D．气体的密度相等
2．碳酸钠在轻工、建材、纺织、国防、医药等工业中有重要的应用．
（1）工业碳酸钠（纯度约为98%）中含有Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质，提纯工艺线路如下：

碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图所示

请回答下列问题：
①试剂A是氢氧化钠溶液，“母液”中除了含有Na+、CO32-、OH-离子外，还含有Cl-、SO42-等离子，过滤要“趁热”的目的是提高Na2CO3•H2O含量．
②检验试剂Na2CO3中Cl-和SO42-是否除尽，选用的试剂及加入的先后次序是c（填序号）．
a．HCl、BaCl2、AgNO3            b．AgNO3、HNO3、Ba（NO3）2
c．HNO3、Ba（NO3）2、AgNO3      d．AgNO3、HCl、BaCl2
（2）“侯氏制碱法”的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
图1是某兴趣小组在实验室中模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3所用到的主要装置．

请回答下列问题：
①各仪器口的链接顺序为a接e、f接d，b接c，实验时先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH3，再通入足量的CO2，其原因是a（填写序号字母）．
a．使CO2更易被吸收       b．NH3比CO2更易制取    c．CO2的密度比NH3大
②该兴趣小组用图2比较C、N、Si三种元素的非金属性强弱，B中的试剂是饱和碳酸氢钠溶液，能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是c中生成白色胶状物质．（H2SiO3是一种不溶于水的白色胶状物）；
指出该实验不严谨之处c装置中的Na2SiO3溶液吸收空气中的CO2等酸性气体生成白色沉淀干扰实验结果．
9．已知常温下Ksp（AgCl）=1.6×10-10、Ksp（AgI）=2.0×10-16，下列说法中正确的是（　　）
A．含有大量Cl-的溶液中肯定不存在Ag+
B．AgI悬浊液中加入少量KI粉末，平衡AgI（s）?Ag+（aq）+I-（aq）向左移动，溶液中离子的总浓度会减小
C．AgCl悬浊液中逐渐加入KI固体至c（I-）=$\frac{{K}_{sp}（AgI）}{{K}_{sp}（AgCl）}$mol•L-1时，AgCl开始向AgI沉淀转化
D．向浓度均为0.01 mol•L-1的KCl和KI的混合溶液中滴加AgNO3溶液，当Cl-开始沉淀时，溶液中I-的浓度为1.25×10-8 mol•L-1
19．氨是氮循环中的重要物质，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法．已知：H-H键能为436kJ•mol-1，N≡N键能为945kJ•mol-1，N-H键能为391kJ•mol-1．写出合成氨反应的热化学方程式：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-93kJ•mol-1．
6．已知常温下Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgBr）=5×10-13，下列有关说法错误的是（　　）
A．相同温度时，两种饱和溶液中：c（Cl-）≈1.9c（Br-）
B．AgCl、AgBr组成的混合溶液中：c（Cl-）＞c（Br-）
C．向饱和AgCl溶液中通入HCl后有沉淀生成，但溶液中c（Cl-）增大
D．AgBr在水中溶解度及Ksp均比在NaBr溶液中的大
3．在10L的一密闭容器中，用2mol的A和2mol的B发生：A（g）+2B（g）?2C（g），一小时后反应达到平衡，若此时混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则A的转化率为40%，B在的反应速率0.16mol/（L•h），平衡时C的体积分数为50%．
4．二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向．用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2（g）△H，在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：
时间/min
浓度/（mol/L）		01020304050
NO2.01.160.800.800.960.96
N200.420.600.600.720.72
CO200.420.600.600.720.72
（1）根据图表数据分析T1℃时，该反应在0-20min的平均反应速率v（N2）=0.03mol•L-1•min-1；计算该反应的平衡常数K=0.56．
（2）30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是BC（双选）
A．加入合适的催化剂     B．适当缩小容器的体积
C．通入一定量的NO       D．加入一定量的活性炭
（3）若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则达到新平衡时NO的转化率降低 （填“升高”或“降低”），△H＜0（填“＞”或“＜”）．

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