15.工业上以CO2和NH3为原料合成尿素.在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)?NH2CO2NH4(s)△H1=-159.47kJ•mol-1
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)?CO(NH22(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ•mol-1
总反应Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(s)+H2O(g)△H3
回答下列问题:
(1)在相同条件下,反应Ⅰ分别在恒温恒容容器中和绝热恒容容器中进行,二者均达到平衡后,c(CO2恒温小于c(CO2绝缘(填“大于”、“小于”或“等于”):△H3=-86.98KJ/mol.
(2)某研究小组为探究反应Ⅰ中影响c(CO2)的因素,在恒温下将0.4molNH3和0.2molCO2放入容积为2L的密闭容器中,t1时达到化学平衡,c(CO2)随时间t变化曲线如图1所示,在0-t1时间内该化学反应速率v(NH3)=$\frac{0.15}{{t}_{1}}$mol/(L•min);若其他条件不变,t1时将容器体积压缩到1L,t2时达到新的平衡.请在图1中画出t1-t2时间内c(CO2)随时间t变化的曲线.
(3)在150℃时,将2molNH3和1molCO2置于aL密闭容器中,发生反应Ⅲ,在t时刻,测得容器中CO2转化率约为73%,然后分别在温度为160℃、170℃、180℃、190℃时,保持其它初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2转化率并绘制变化曲线(见图2).在150℃-170℃之间,CO2转化率呈现逐渐增大的变化趋势,其原因是在150℃-170℃之间反应未达到平衡状态,温度越高反应速率越快,CO2转化率就越向平衡靠拢.180℃时反应Ⅲ的平衡常数K3=12a2(mol/L)2(用含a的式子表示).
(4)侯氏制碱法主要原料为NaCl、CO2和NH3,其主要副产品为NH4Cl,已知常温下,NH3•H2O的电离常数Kb=1.8×10-5,则0.2mol•L-1NH4Cl溶液的pH约为5(取近似整数).
14.由水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含有少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2•6H2O的工艺流程如下:

已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等.
②流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表.
沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2
开始沉淀2.77.67.64.07.7
完全沉淀3.79.69.25.29.8
③CoCl2•6H2O熔点为86℃,加热至110-120℃时,失去结晶水生成CoCl2
回答下列问题:
(1)浸出过程中Co2O3发生反应的化学方程式为Co2O3+Na2SO3+4HCl=2CoCl2+Na2SO4+2H2O
(2)NaClO3在浸出液中发生反应的离子方程式为ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O
(3)“加Na2CO3调pH至5.2”,过滤所得滤渣的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3(填化学式).
(4)萃取剂对金属离子的萃取与溶液pH的关系如图2所示,向“滤液”中加入萃取剂的目的是除去溶液中的Mn2+,其使用的最佳pH范围是B(填选项字母)
A.2.0-2.5   B.3.0-3.5C.4.0-4.5   D.5.0-5.5
(5)制得的CoCl2•6H2O在烘干时需减压烘干的原因是降低烘干温度,防止产品分解.为测定粗产品中CoCl2•6H2O含量.称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量.通过计算发现粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是(写两条):①粗产品含有可溶性氯化物,②晶体失去了部分结晶水.
13.某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验.

【实验一】制取氯酸钾和氯水.
利用如图1所示实验装置和药品进行实验.
(1)装置A中玻璃仪器为圆底烧瓶和分液漏斗,若对调B和C装置的位置,可能(填“可能”或“不可能”)提高B中氯酸钾的产率.
【实验二】检验上述制备Cl2中混有的HCl.
选用图1装置A和图2所给装置以及药品进行实验.
(2)实验仪器接口连接顺序为:装置A→e、d→b、c→f、g→a.
能证明HCl存在的现象是④中淀粉-KI试纸不变蓝色,装置①中产生白色沉淀.
【实验三】氯酸钾与碘化钾反应的研究.
在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3.该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):
试管编号1234
0.20mol•L-1KI/mL1.01.01.01.0
KClO3(s)/g0.100.100.100.10
6.0mol•L-1H2SO4/ml03.06.09.0
蒸馏水/mL9.06.03.00
(3)系列a实验的实验目的是研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响,设计1号试管实验的作用是硫酸浓度为0的对比实验.
【实验四】比较HClO与HCO3-电离常数的大小和测定饱和氯水中氯元素的总量.
查阅资料知:
i.实验室难以获得纯HClO溶液;
ii.次氯酸会破坏酸碱指示剂;
iii.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2、和FeCl2等物质还原成Cl-
(4)设计实验证明(实验方案不必描述操作过程的细节);
①相同条件下,HClO的电离常数大于HCO3-:配制相同物质的量浓度的碳酸钠和次氯酸钠溶液,用pH计分别测定两种溶液的pH值.
②确定饱和氯水中氯元素的总量:量取一定量的试样,加入足量的双氧水溶液,充分反应后,加热除去过量的双氧水,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,过滤,洗净烘干后称量沉淀质量,计算可得.
 0  156271  156279  156285  156289  156295  156297  156301  156307  156309  156315  156321  156325  156327  156331  156337  156339  156345  156349  156351  156355  156357  156361  156363  156365  156366  156367  156369  156370  156371  156373  156375  156379  156381  156385  156387  156391  156397  156399  156405  156409  156411  156415  156421  156427  156429  156435  156439  156441  156447  156451  156457  156465  203614 

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