(11分)硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料;以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾(CuSO4·5H2 O)和副产物石膏(CaSO4·2H2O)的生产流程示意图:
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度(g/100g水)见下表。
| 温度( | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| 石膏 | 0.32 | 0.26 | 0.15 | 0.11 | 0.07 |
| 胆矾 | 32 | 44.6 | 61.8 | 83.8 | 114 |
请回答下列问题:
(1)红棕色滤渣的主要成分是 ;
(2)写出浸出过程中生成硫酸铜的离子方程式 ;
(3)操作I包括蒸发浓缩、 等操作,温度应该控制在
C左右;
(4)从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为 、 、洗涤、干燥;晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水的原因是 ;干燥时采用晾干,不用加热烘干的原因是 。
(5)取样检验是为了确认Fe3+是否除净。有同学设计了以下两种方案,在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作:
方案一:取样于试管→滴加KSCN溶液; 方案二:纸层析→喷KSCN溶液;
①你认为上述两种方案设计更合理的是 ;
②指出你认为不合理方案存在的问题是 。
(12分)运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),若在恒温、恒压条件下,向平衡体系中通入氩气,平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂后反应的△H(填“增大”“减小”或“不改变”) 。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生化学反应:
2 N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) △H>0
①下表为反应T1温度下的部分实验数据:
| t/s | 0 | 500 | 1000 |
| C(N2O5)/mol·L-1 | 5.00 | 3.52 | 2.48 |
则500s内N2O5的分解速率为 。
②在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1,则T2 T1(填
“>”“<”“=”)
(3)已知肼分子(H2N—NH2)可以在氧气中燃烧生成氮气和水。
①利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池,请写出电池负极的电极反应式
②用电离方程式表示肼的水溶液呈碱性的原因
③肼是强还原剂,与氧化剂反应时放出大量的热,如:N2H4(1)+2H2O2(1)==N2(g)+4H2O(g) △H= —642.2kJ·mol-1
因此肼可以作为火箭推进剂。根据上述信息,你认为是否可以通过改变反应条件,由氮气和水蒸气来制取肼 。说明原因 。