(14分)(1)NO2有较强的氧化性,能将SO2氧化生成SO3,本身被还原为NO,已知下列两反应过程中能量变化如图所示:
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则NO2氧化SO2的热化学方程式为_________________________________。
(2)在2L密闭容器中放入1mol氨气,在一定温度进行如下反应:2NH3(g)
N2(g)+3H2(g),
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表
时间t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
总压强p 100 kPa | 5 | 5.6 | 6.4 | 6.8 | 7 | 7 |
则平衡时氨气的转化率为___________。
(3)25℃,某二元弱酸H2A与NaOH溶液反应可生成NaHA、Na2A,溶液中含A各微粒的分布分数(平衡时某含A微粒的浓度占各含A微粒浓度之和的分数)随溶液变化的情况如下图所示:
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已知:103.04=1.1×103,104.37=2.3×104 25℃,Ka1(H2CO3)= 4.4×10-7 Ka2(H2CO3) = 4.7×10-11
①若向0.1NaHAmol·L-1溶液中加入少量NaOH溶液,c(A2-)/c(HA-)的值 (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),c(H+)/c(OH-) 的值 。
②若向0.1NaHAmol·L-1溶液中加入氨水至溶液呈中性,则c(H2A)+c(NH4+) c(A2-) (填“大于”、“小于”或“等于”)。
③计算HA-二级电离平衡常数Ka2= 。
④将过量H2A加入Na2CO3溶液中反应的离子方程式为: 。
(15分)工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:
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请回答下列问题:
(1)步骤①所得废渣的成分是 (写化学式),操作I的名称 。
(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂):
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA(有机层)
2RAn(有机层) + nH2SO4 (水层)
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 。
③中X试剂为 。
(3)④的离子方程式为 。
(4)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
结合上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为 ;若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)< 。〖已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39〗
(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质有 和 。