氨在国民经济中占有重要地位。
I.合成氨工业中,初始时氮气、氢气的体枳比为1:3时,每反应1mol N2,放出92.2kJ热量。
(1)工业合成氨的热化学方程式是_________________。
(2)如图为合成氨反应在不同温度和压强、使用相同催化剂条件下,平衡混合物中氨的体积分数。
①由图可知:p1、p2、p3的大小关系为____________,理由是___________________。
②A、B点生成氨气的速率大小关系为____________________。B、C点,合成氨反应的化学平衡常数大小关系为__________,C点,N2的转化率为_____。③下列关于合成氨的说法正确是______(填序号)。
A.断开1个N=N键的同时有6个N—H键形成,反应一定达到平衡状态
B.混合气体的平均相对分子质量不再改变状态,反应一定达到平衡状态
C.由于△H<0、△S>0,故合成氨反应一定能自发进行
D.增大n(N2):n(H2)的比值,有利用提离H2的转化率
II.最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法。其电池反应为4NH3+3O2==2N2+6H2O,你认为电解质溶液应显_______(填“酸性”“中性”或“碱性”),写出负极的电极反应式:_________。若电池产生的电流为1A,反应时间为1小时,氨气的转化率为80%,则最低需要______mol氨气(列出计算式即可,已知一个电子的电量是1.6×10-19C)。
已知SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收,按如图所示装置展开相关探究:取一定量的铜片于三颈烧瓶中,通入一段时间N2后再加入足量的浓硫酸,加热;装置A中有白雾(硫酸酸雾)生成,装置B中产生白色沉淀。回答下列问题:
(i)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为_________________。
(2)实验开始前需进行的操作是_____________________。
(3)加入浓硫酸之前先通入N2一段时间,其目的是_____________________。
(4)排除装置A中白雾影响,可在装置A、B间增加洗气瓶C,则C中盛放的试剂是_______;若用NaOH溶液处理尾气,则发生反应的离子方程式为_________________。
(5)经过讨论,该小组对装置B中产生沉淀的原因,提出下列假设(不考虑各因素的叠加);假设1:装置A中白雾进入装置B中参与了反应;
假设2:______________;
假设3: Fe(NO3)3溶液显酸性,在此酸性条件下NO3-能氧化SO2。
(6)请你设计实验验证上述假设3,写出实验步骤、预期现象和结论。
实验步骤(简述操作过程) | 预期现象和结论 |
①测1.0mol/LFe(NO3)3溶液的pH ②取与Fe(NO3)3溶液中c(NO3-)相同的适量Ba(NO3)2溶液滴入试管中 (3)________________ ④向试管中通入适量SO2气体 | _____________ |
(7)若假设2正确,请写出B中发生反应的离子方程式:_________________。
废旧锂离子电池的回收利用意义重大,其正极废料的主要成分是LiCoO2、铝、炭黑及其他杂质,回收利用的流程如下图。
已知“溶液A”中主要金属离子是Co2+、Li+,还含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+。
(1)写出步骤①中溶解铝的离子方程式:___________________,写出固体X到粗铝过程中所涉及的化学方程式:________________________。
(2)步骤②加入H2SO4和物质Y,物质Y可能为________(填序号)。
a.KMnO4溶液 b.稀硝酸溶液 c. H2O2溶液
写出步骤②中LiCoO2固体溶解的化学方程式:_______________________。
(3)实验表明溶液A中各种金属离子的沉淀虑随pH的变化如下图,现向溶液A中加入氨水,除去杂质离子________(填离子符合),应调节pH范围为_____________。
(4)母液中主要的溶质为_________________。
(5)从2kg锂离子电池正极材料(Li元素含量为7%)中可回收LiCO3的质量为_______g。(已知回收率为85%)
常温下,用0.10 mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10 mol·L-1HA溶液和HB溶液所得滴定曲线如图,下列说法不正确的是
A. Ka(HA)=10-10.8
B. 滴定至P点时,溶液中:c(B-)+c(OH-)<c(HB)+c(H+)
C. 当滴定分别消耗l0mLNaOH 溶液时:c(B-)-c(A-)=c(HA)-c(HB)
D. 当滴定分别消耗20mLNaOH溶液时,将二种溶液混合:c(Na+)>c(B-)>c(A-)>c(H+)
“电芬顿法”除去水体里有机污染物的原理如图所示,发生电芬顿反应:Fe2++H2O2== Fe3++OH-+·OH,生成的羟基自由基(·OH)能降解有机污染物。下列说法正确的是
A. 电源的A极是正极,B极是负极
B. 阴极上O2、Fe3+、H2O2得电子发生还原反应
C. 阳极上发生电极反应:H2O-e-==•OH+H+
D. 常温常压下,消耗22.4LO2,可以产生4mol·OH
下列根据实验操作和现象所得出的结论,正确的是
选项 | 实验操作及现象 | 结论 |
A | 测定等物质的量浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH,前者pH比后者的大 | 作金属性:S>C |
B | 向CH2=CHCH2OH中滴加酸性KMnO4溶液,紫红色褪色 | CH2=CHCH2OH 中含有碳碳双键 |
C | 将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1 mol·L-1CuSO4溶液,沉淀变为浅蓝色 | 同温下,Ksp[Mg(OH)2]> Ksp[Cu(OH)2] |
D | 将某化合物在酒精灯上进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察为紫色 | 该化合物一定是钾盐 |
A. A B. B C. C D. D