【题目】氮气是制备含氮化合物的重要原料,而含氮化合物的用途广泛。回答下列问题:
(1)两个常见的固氮反应为:
N2(g)+O2(g)
2NO(g)…………(Ⅰ)
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)…………(Ⅱ)
①气相反应中,某物质A 的组成习惯用分压p(A)代替浓度c(A),相应的平衡常数用Kp表示。反应(Ⅰ)的平衡常数表达式Kp=_________________。
②反应(Ⅱ)在不同温度下的平衡常数Kp如下表:
温度/K | 298 | 473 | 673 |
Kp | 62(KPa)-2 | 6.2×10-5(KPa)-2 | 6.0×10-8(KPa)-2 |
则反应(Ⅱ) 的ΔH________0(填“>”、“<”或“=”)
(2)合成氨工业中原料气所含的少量CO对合成塔中的催化剂有害,可由“铜洗”工序实现对原料气精制。有关反应的化学方程式如下:
[Cu(NH3)2]Ac(aq)+CO(g) +NH3(g)
[Cu(NH3)3] ]Ac·CO(aq)
ΔH=-35 kJ·mol-1,用化学平衡移动原理分析该工序生产的适宜条件为________________________。
(3)氨气是工业制硝酸的主要原料。T℃时,NH3和O2可能发生如下反应:
①4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g) △H= -907kJmol-1
②4NH3(g)+3O2(g)
2N2(g)+6H2O(g) △H= -1269kJmol-1
其中②是副反应。若要减少副反应,提高NO的产率,最合理的措施是___________________;
T℃时N2和O2反应生成NO的热化学方程式为________________________________。
(4)生产和实验中常采用甲醛法测定铵盐的含氢量。反应原理如下:
4NH4++6HCHO==(CH2)6N4H+(一元酸)+3H++6H2O
实验步骤如下:
①取铵盐样品溶液a mL,加入稍过量的甲醛溶液(已除去其中的酸),静置1分钟;
②滴入1-2滴酚酞溶液,用cmol·L-1的氢氧化钠溶液滴定至溶液呈粉红色且半分钟内不褪去为止,记录消耗氢氧化钠溶液的体积;
③重复以上操作2 次,三次实验平均消耗氢氧化钠溶液VmL。
则样品中的含氮量为____mg·L-1;下列铵盐不适合用甲醛法测定含氮量的是____________(填标号)。
a.NH4HCO3 b. (NH4)2SO4 c.NH4Cl d.CH3COONH4
【题目】水钴矿的主要成分为Co2O3,还含SiO2及少量Al2O3、Fe2O3、 CuO、MnO2等。一种利用水钴矿制取CoCl2·6H2O 的工艺流程如下:
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已知: ①CoCl2·6H2O受热易失去结晶水。
②25 ℃时,设定溶液中某金属离子初始浓度为0.1 molL-1,部分沉淀的参考数据如下表(“沉淀完全”指溶液中该离子浓度≤1.0×10-5molL-1):
沉淀 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Cu(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 3.4 | 1.5 | 6.3 | 7.0 | 4.7 | 8.1 |
沉淀完全时pH | 4.7 | 2.8 | 8.3 | 9.0 | 6.7 | 10.1 |
回答下列问题
(1)计算25℃时Co(OH)2的Ksp =_______________。
(2)浸出工序中加入一定量的Na2SO3还原Co2O3、MnO2等,Co2O3发生反应的离子方程式为_______________________________。
(3)氧化工序要控制NaClO3用量,若不慎加入过量NaClO3,可能生成的有毒气体是______________;氧化工序主要反应的离子方程式为_______________________________。
(4)已知温度对铜、钴、铁的浸出率的影响如左下图,萃取剂A、B中pH对钴、锰离子萃取率的影响如右下图:
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①浸出温度控制在50-60℃的原因是_________________________。
②应选择萃取剂_________________________(填“A”或“B”)。
(5)“系列操作”依次是____________、______________和过滤等;制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是_________________________。