合成氯是人类研究的重要课题,目前工业合成氨的原理为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-93.0kJ/mol
(1)某温度下,在2 L密闭容器中发生上述反应,测得数据如下
??????????? 时间/h 物质的量/mol | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
N2 | 2.0 | 1.83 | 1.7 | 1.6 | 1.6 |
H2 | 6.0 | 5.49 | 5.1 | 4.8 | 4.8 |
NH3 | 0 | 0.34 | 0.6 | 0.8 | 0.8 |
①0~2 h内,v(N2)=??????????? 。
②平衡时,H2的转化率为____;该温度下,反应2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)的平衡常数K=?? 。
③若保持温度和体积不变,起始投入的N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol,达到平衡后,NH3比的浓度与上表中相同的为?????? (填选项字母)。
A.a=l、b=3.c=0? ?????? B.a=4、b=12、c=0
C.a=0、b=0.c=4? ???? D.a=l、b=3、c=2
(2)另据报道,常温、常压下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,生成NH3和O2。已知:H2的燃烧热ΔH=-286kJ/mol,则陪制NH3反应的热化学方程式为 ??????? 。
(3)采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H'),通过电解法也可合成氨,原理为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)。在电解法合成氨的过程申,应将N2不断地通入?? ___极,该电极反应式为?????????????????????? 。
工业上可以从电解铜的阳极泥中提取很多重要物质,其工艺流程如下:
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已知:①阳极泥的主要化学成分,如表1所示
表一
主要成份 | Cu??? Ag???? Au????? Se???? Te |
百分含量/% | 23.4??? 12.1???? 0.9???? 6.7???? 3.1 |
②温度和硫酸浓度对阳极泥中各组分浸出率的影响,如表2所示
表二
| 固定浸出温度 |
|
| 固定H2SO4浓度
|
H2SO4浓度 mol/L | 浸出率/% |
| 浸出温度/℃ | 浸出率/% |
Cu? Ag? Au? Se? Te |
| Cu? Ag? Au? Se? Te | ||
4 | 95.1 4.67? <0.2? 0.83 8.93 |
| 30 | 87.1 4.58? <0.2 0.08 6.83 |
3 | 94.5 4.65? <0.2? 0.28 6.90 |
| 40 | 94.5 4.65? <0.2? 0.28 6.90 |
2 | 78.1 2.65? <0.2? 0.05 2.85 |
| 50 | 96.1 5.90? <0.2? 0.64 8.73 |
(1)步骤I的主要目的为浸出铜,此过程中发生的主要反应的化学方程式为____________分析表2数据,可知步骤I最适合的条件为??????????????????? 。
(2)步骤Ⅱ中,加入Cu粉的目的是除去滤液中含碲的离子,加入NaCl的目的为____。
(3)步骤Ⅲ的操作方法为????????????????????? 。
(4)步骤Ⅳ中,反应温度为75℃。加入H2O2溶液的作用为?????????????????? ;此过程中H2O2溶液的添加量要远远高于理论值,原因为?????????????????? 。
(5)步骤Ⅵ中所发生反应的化学方程式为?????? ???????????????? 。
(6)步骤Ⅶ中,Te的获得可以通过碱性环境下电解Na2TeO3溶液实现,其阴极的电极反应式为 ???? 。
(7)步骤Ⅷ中得到的Au和Ag混合物可以用____进行分离(填选项字母)。
A.稀硝酸 ?? B.浓盐酸? ?? C.浓氢氡化钠溶液? ?? D.王水
正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下:
2CH3CH2CH2CH2OH
(CH3CH2CH2CH2)2O+H2O
反应物和产物的相关数据如下
| 相对分子质量 | 沸点/℃ | 密度/(g/cm3) | 水中溶解性 |
正丁醇 | 74 | 117.2 | 0.8109 | 微溶 |
正丁醚 | 130 | 142.0 | 0.7704 | 几乎不溶 |
合成反应:
①将6 mL浓硫酸和37 g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石。
②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间。分离提纯:
③待A中液体冷却后将其缓慢倒人盛有70 mL水的分液谝斗中,振摇后静置,分液得粗产物。
④粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤,分液后加入约3 g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11 g。
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请回答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为??????????????????????? 。
(2)加热A前,需先从____(填“a”或“b”)口向B中通入水。
(3)步骤③的目的是初步洗去??????????? ,振摇后静置,粗产物应从分液漏斗的??????? (填“上”或“下”)口分离出。
(4)步骤③中最后一次水洗的目的为???????????????????? 。
(5)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集??????? (填选项字母)左右的馏分。
A.100℃???? B.117℃?? ? C.135℃?????? D.142℃
(6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分为____,下层液体的主要成分为???????????? 。
(7)本实验中,正丁醚的产率为??????????? 。