4.工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:
酸溶FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(l)
水解TiOSO4(aq)+2H2O(l)$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$H2TiO3(s)+H2SO4(aq)
简要工艺流程如图:

(1)为提高钛铁矿的浸出率,请写出两条合理的措施搅拌或适当提高酸的浓度或加热或将矿石粉碎或延长浸取时间.
(2)酸溶后所得到的矿渣的主要成分是SiO2
(3)试剂A为铁粉.钛液Ⅰ需冷却至70°C左右,若温度过高会导致产品收率降低,原因是由于TiOSO4容易水解,若温度过高,则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4•7H2O中导致TiO2产率降低.
(4)从钛液Ⅰ中获得FeSO4•7H2O晶体的操作Ⅰ步骤为蒸发浓缩、冷却结晶,过滤.
(5)取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是Fe2+.这种H2TiO3用水充分洗涤,锻烧后获得的TiO2颜色发黄,发黄的杂质是Fe2O3(填化学式).
(6)FeSO4•7H2O晶体可用于生产红色颜料(Fe2O3),其方法是:将556akgFeSO4•7H2O晶体(摩尔质量为278g/mol)溶于水中,加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体;再向红褐色胶体中加入3336bkgFeSO4•7H2O晶体和112ckg铁粉,鼓入足量空气搅拌.反应完成后,有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出;过滤后,沉淀经高温灼烧得红色颜料.若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁,则理论上可生产红色颜料160a+320b+160ckg.
3.氨是一种重要的化工产品.
(1)热化学循环制氢可以采用如下的反应:
①Br2(g)+CaO(s)=CaBr2(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)△H=-73kJ•mol-1
②CaBr2(s)+H2O(g)=CaO(s)+2HBr(g)△H=+212kJ•mol-1
③Fe3O4(s)+8HBr(g)=Br2(g)+3FeBr2(s)+4H2O(g)△H=-274kJ•mol-1
④3FeBr2(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+6HBr(g)+H2(g)△H=+354kJ•mol-1
则H2O(g)??H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)△H=+249kJ•mol-1
(2)在一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1.可判定该可逆反应达到平衡状态标志的选项是BDE.
A.v(N2=2v(NH3
B.单位时间生成amolN2的同时消耗3amolH2
C.混合气体的密度不再随时间变化
D.容器内的总压强不再随时间而变化
E.amolN≡N键断裂的同时,有6amolN-H键断裂
F.N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2
(3)反应2NH3(g)??N2(g)+3H2(g)在容积为1.0L的密闭容器中进行,NH3的初始浓度为0.05mol/L.温度T1和T2下NH3的浓度与时间关系如图所示.回答下列问题:
①上述反应的温度T1小于T2,平衡常数K(T1)小于K(T2).(填“大于”、“小于”或“等于”)
②若温度T2时,5min后反应达到平衡,NH3的转化率为80%,则:平衡时混合气体总的物质的量为0.09mol.反应在0~5min区间的平均反应速率v(N2)=0.004mol/(L•min).
(4)某化学小组模拟工业合成氨的反应.在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min051015202530
压强/MPa16.8014.7813.8613.2712.8512.6012.60
则反应在该温度下平衡常数K=2.37(保留三三位有效数字);保持温度不变,30min时再向该密闭容器中投入0.5molN2、0.5molH2和1molNH3,此时反应将正向进行(填“正向进行”、“逆向进行”或“处于平衡状态”).
(5)以氨为燃料可以设计制造氨燃料电池,产物无污染.若电极材料均为惰性电极,KOH溶液作电解质溶液,则该电池负极电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O.
 0  155052  155060  155066  155070  155076  155078  155082  155088  155090  155096  155102  155106  155108  155112  155118  155120  155126  155130  155132  155136  155138  155142  155144  155146  155147  155148  155150  155151  155152  155154  155156  155160  155162  155166  155168  155172  155178  155180  155186  155190  155192  155196  155202  155208  155210  155216  155220  155222  155228  155232  155238  155246  203614 

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