氨气在生产、生活和科研中应用十分广泛
(1)传统工业上利用氨气合成尿素
①以CO2与NH3为原料合成尿素的主要反应如下:
2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.47 kJ·mol-1
NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+ 72.49 kJ·mol-1
反应2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH= kJ·mol-1。
②液氨可以发生电离:2NH3(l)NH2- + NH4+,COCl2和液氨发生“复分解”反应生成尿素,写出该反应的化学方程式 。
(2)氨气易液化,便于储运,可利用NH3作储氢材料
已知:2NH3(g)N2(g) + 3H2(g) ΔH=+92.4 kJ·mol-1
① 氨气自发分解的反应条件是 (填“低温” 或 “高温”)。
②其他条件相同,该反应在不同催化剂作用下反应,相同时间后,氨气的转化率随反应温度的变化如右图所示。
在600℃时催化效果最好的是 (填催化剂的化学式)。c点氨气的转化率高于b点,原因是 。
(3)垃圾渗滤液中含有大量的氨氮物质(用NH3表示)和氯化物,把垃圾渗滤液加入到如图所示的电解池(电极为惰性材料)进行电解除去NH3,净化污水。该净化过程分两步:第一步电解产生氧化剂,第二步氧化剂氧化氨氮物质生成N2。
①写出电解时A极的电极反应式: 。
②写出第二步反应的化学方程式: 。
硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”,又称“海波”。已知它易溶于水,难溶于乙醇,加热易分解。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如下图:
(1)装置A中发生反应的化学方程式是 。
(2)装置B中通入SO2反应生成Na2S2O3和CO2,其离子方程式为 ,生成的硫代硫酸钠粗品可用 洗涤。
(3)装置C的作用是检验装置B中SO2的吸收效率,C中试剂是 ,表明SO2吸收效率低的实验现象是C中溶液 。为了使SO2尽可能吸收完全,在不改变B中溶液浓度、体积的条件下,除了及时搅拌反应物外,还可采取的合理措施是 (写出一条)。
(4)本实验所用的Na2CO3中含少量NaOH,检验含有NaOH的实验方案为: (实验中供选用的试剂及仪器: CaCl2溶液、Ca(OH)2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管。提示:室温时CaCO3饱和溶液的pH=9.5)
葡萄酒常用Na2S2O5做抗氧化剂。
(1)1.90g Na2S2O5最多能还原 mLO2(标准状况)。
(2)0.5mol Na2S2O5溶解于水配成1L溶液,该溶液pH=4.5。溶液中部分微粒浓度随溶液酸碱性变化如图所示。
写出Na2S2O5溶解于水的化学方程式 ;当溶液pH小于1后,溶液中H2SO3的浓度变小,其原因可能是 。
已知:Ksp[BaSO4]=1×10-10,Ksp[BaSO3]=5×10-7。把部分被空气氧化的该溶液pH调为10,向溶液中滴加BaCl2使SO42-沉淀完全[c(SO42-)≤1×10-5mol·L-1],此时溶液中c(SO32-)≤ mol·L-1。
(3)葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量测定(已知: SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI):准确量取100.00mL葡萄酒样品,加酸蒸馏出抗氧化剂成分。取馏分于锥形瓶中,滴加少量淀粉溶液,用物质的量浓度为0.0225mol·L-1标准I2溶液滴定至终点,消耗标准I2溶液16.02mL。重复以上操作,消耗标准I2溶液15.98mL。计算葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量 (单位:mg·L-1,以SO2计算,请给出计算过程。)
化合物F是一种常见的化工原料,可以通过以下方法合成:
(1)写出化合物C中含氧官能团的名称: 和 。
(2)化合物B的结构简式为 ;由D→E的反应类型是 。
(3)写出C→D反应的化学方程式: 。
(4)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式: 。
Ⅰ.能发生银镜反应 ; Ⅱ.水解产物之一遇FeCl3溶液显色;
Ⅲ.分子中含有4种不同化学环境的氢。
(5) 已知。请写出以为原料,制备化合物的合成路线流程图(无机试剂可任选)。
合成路线流程图示例如下:
工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质) 制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O) ,流程如下:
(1)浸取时,溶液中的Fe2+易被空气中的O2氧化,其离子方程式为 。能提高烧渣浸取速率的措施有 (填字母)。
A.将烧渣粉碎 B.降低硫酸的浓度 C.适当升高温度
(2)还原时,试剂X的用量与溶液pH的变化如图所示,则试剂X可能是 (填字母)。
A.Fe粉 B.SO2 C.NaI
还原结束时,溶液中的主要阴离子有 。
(3)滤渣Ⅱ主要成分的化学式为 ;由分离出滤渣Ⅱ后的溶液得到产品,进行的操作是 、 过滤、洗涤、干燥。
臭氧的脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),一定条件下,向2.0 L恒容密闭容器中充入2.0 mol NO2和1.0 mol O3,一段时间后达到平衡。下图曲线a表示该反应在温度T下O3的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始条件改变时O3的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是
A.反应2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) △S<0
B.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂,平衡常数Ka=Kb
C.曲线b对应的条件改变可能是密闭容器的体积变为4.0 L
D.若c1=0.3mol·L-1,从反应开始到平衡时该反应的速率v(NO2)=0.005 mol·L-1·s-1