16.合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.一种工业合成氨的简易流程图如下:

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:2NH4HS+O2$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2NH3•H2O+2S;NH3的沸点高于H2S,是因为NH3分子之间存在着一种叫氢键的作用力.
(2)室温下,0.1mol•L-1的氯化铵溶液和0.1mol•L-1的硫酸氢铵溶液,酸性更强的是硫酸氢铵,其原因硫酸氢铵中的硫氢根离子第二步电离程度Ki2=1.2×10-2,非常的大,大于铵根离子水解产生的酸性.(已知:HSO4-?H++SO42-Ka=1.2×10-2    NH3•H2O?NH4++OH-Kb=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:14.5%(答案用小数表示,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.

(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)Ⅳ.
简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:分离液氨,未反应的氮气和氢气循环使用(任写2点).
14.某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究.
(1)提出假设
①该反应的气体产物是CO2
②该反应的气体产物是CO.
③该反应的气体产物是CO2、CO的混合物.
(2)设计方案
如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比.

(3)查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应.实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气.请写出该反应的离子方程式:NH4++NO2-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2↑+2H2O.
(4)实验步骤
①按图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气.冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;
⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g.
步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为步骤②中是为了排尽空气;步骤④是为了赶出所有的CO2,确保完全吸收.
(5)数据处理
试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式:2C+Fe2O3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+CO↑+CO2↑.
(6)实验优化  学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善.
①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是氢氧化钡的溶解度大,浓度大,使二氧化碳被吸收的更完全,碳酸钡的相对原子质量大于碳酸钙的,称量时相对误差小.
②从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善:在尾气口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置.
13.某兴趣小组对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀(可能含有CuO、CuS、Cu2S,其中CuS和 Cu2S不溶于稀盐酸、稀硫酸)进行探究,实验步骤如下:
Ⅰ.将光亮铜丝插人浓硫酸,加热;
Ⅱ.待产生大量黑色沉淀和气体时,抽出铜丝,停止加热;
Ⅲ.冷却后,从反应后的混合物中分离出黑色沉淀,洗净、干燥备用.
回答下列问题:
(1)步骤Ⅱ产生气体的化学式为SO2
(2)向含微量 Cu2+试液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,能产生红褐色沉淀.现将少量黑色沉淀放入稀硫酸中,充分振荡以后,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未见红褐色沉淀,由此所得结论是黑色沉淀中不含有CuO.
(3)为证明黑色沉淀含有铜的硫化物,进行如下实验:
装置现象结论及解释
①A试管中黑色沉淀逐渐溶解
②A试管上方出现红棕色气体
③B试管中出现白色沉淀
a.现象②说明褐色沉淀具有
还原性性.
b.试管B中产生白色沉淀的总反应的离子方程式为
NO2+SO2+Ba2++H2O═BaSO4↓+NO↑+2H+
(4)CuS固体能溶于热的浓硫酸,请用有关平衡移动原理加以解释:CuS存在溶解平衡CuS(s)?Cu2+(aq)+S2-(aq),热的浓硫酸将S2-氧化,使S2-浓度减小,促进上述平衡向正向移动,使CuS溶解.
(5)为测定黑色沉淀中Cu2S 的百分含量,取0.2g 步骤Ⅰ所得黑色沉淀,在酸性溶液中用 40.0mL 0.075mol/L KMnO4溶液处理,发生反应如下:
8MnO4-+5Cu2S+44H+═10Cu2++5SO2↑+8Mn2++22H2O
6MnO4-+5CuS+28H+═5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O
反应后煮沸溶液,赶尽SO2,过量的高锰酸钾溶液恰好与35.0mL 0.1mol/L (NH42Fe(SO42 溶液反应完全.则混合物中Cu2S 的质量分数为40%.
 0  153093  153101  153107  153111  153117  153119  153123  153129  153131  153137  153143  153147  153149  153153  153159  153161  153167  153171  153173  153177  153179  153183  153185  153187  153188  153189  153191  153192  153193  153195  153197  153201  153203  153207  153209  153213  153219  153221  153227  153231  153233  153237  153243  153249  153251  153257  153261  153263  153269  153273  153279  153287  203614 

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