题目内容
(13分)1902年德国化学家哈博研究出合成氨的方法,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g); △H(△H<0)
一种工业合成氨的简易流程图如下:
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完成下列填空:
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生。NH4HS的电子式是___________,写出再生反应的化学方程式:__________________。NH3的沸点高于H2S,是因为NH3分子之间存在着一种比_________力更强的作用力。
(2)室温下,0.1 mol/L的氯化铵溶液和0.1 mol/L的硫酸氢铵溶液,酸性更强的是_______,其原因是___________________________________________________________。
已知:H2SO4:H2SO4 = H++HSO4-;
HSO4-
H++SO42- :
K =1.2×10-2 NH3·H2O:K=1.8×10-5
(3)图甲表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:______(保留3位有效数字)。
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在图乙坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从常温下通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。
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(5)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。
简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法(只答一种即可):_________________。
下图是用于制取、收集并吸收多余气体的装置,下列方案正确的是
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选项 | X | Y | Z |
A | 食盐、浓硫酸 | HCl | 碱石灰 |
B | CaO、浓氨水 | NH3 | 无水CaCl2 |
C | Cu、浓硝酸 | NO2 | 碱石灰 |
D | 电石、食盐水 | C2H2 | 含溴水的棉花 |
(15分)蛇文石矿可以看作是由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇文石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下:
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(1)蛇文石矿加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+外,还含有的金属离子是 。
(2)进行Ⅰ操作时,控制溶液pH=7~8(有关氢氧化物沉淀的pH见下表)
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.7 | 3.3 | 9.6 |
Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量会导致 溶解、生成 沉淀。
(3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物做颜料,先向沉淀物A中加入 (填物质的化学式),然后 (依次填写实验操作名称)。
(4)物质循环使用可节约能源。上述实验中,可以循环使用的物质是 (填写物质的名称)。
(5)设计一个实验,确定产品a MgCO3·b Mg(OH)2·cH2O中的a、b、c的值。将32.8g产品完全分解后,产生13.2g CO2和16.0g MgO。由此可知,产品的化学式中a∶b∶c= 。(填最简整数比)