氨的化合物合成、应用及氨的固定一直是科学研究的热点。
(1)以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);ΔH=-159.47kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=akJ·mol-1
③2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=-86.98kJ·mol-1
则a为______________。
(2)反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)在合成塔中进行。下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比 [n(NH3)/n(CO2)]和水碳比[n(H2O)/n(CO2)]投料时二氧化碳转化率的情况。
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为:
A.0.6~0.7 B.1~1.1 C.1.5~1.61
生产中应选用水碳比的数值为 ___________(选填序号)。
②生产中氨碳比宜控制在4.0左右,而不是4.5的原因可能是 。
(3)尿素可用于湿法烟气脱氮工艺,其反应原理为:
NO+NO2+H2O=2HNO2;2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。
①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO2)=5∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)= (空气中氧气的体积含量大约为20%)。
②下图是尿素含量对脱氮效率的影响,从经济因素上考虑,一般选择尿素浓度约为_________%。
(4)下图表示使用新型电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量,同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式___________________。生产中可分离出的物质A的化学式为 。
甲同学进行Fe2+还原性的实验,针对异常现象进行探究。
步骤一:制取FeCl2溶液.向0.1mol·L-1 FeCl3溶液中加足量铁粉振荡,静置后取上层清液,测得pH<1。
实验二:向2mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1mol·L-1KSCN溶液,无现象;再滴加5滴5% H2O2溶液(物质的量浓度约为1.5mol·L-1、pH约为5),观察到溶液变红,大约10秒左右红色褪去,有气体生成(经检验为O2).
(1)用离子方程式表示步骤二中溶液变红的原因:________________。
(2)甲探究步骤二中溶液褪色的原因:
Ⅰ.取褪色后溶液两份,一份滴加FeCl3溶液无现象;另一份滴加KSCN溶液出现红色;
Ⅱ.取褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀。
Ⅲ.向2mL 0.1mol·L-1 FeCl3溶液中滴加2滴0.1mol·L-1KSCN溶液,变红,通入O2,无明显变化。
①实验I的说明__________________;
②实验Ⅲ的目的是____________________。
得出结论:溶液褪色的原因是酸性条件下H2O2将SCN-氧化成SO42-。
(3)①甲直接用FeCl2·4H2O配制_________mol·L-1的FeCl2溶液,重复步骤二中的操作,发现液体红色并未褪去,进一步探究其原因:
②.用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液,前者有丁达尔效应,后者无.测所配FeCl2溶液的pH约为3.由此,乙认为红色不褪去的可能原因是:____________________。
③.查阅资料后推测,红色不褪去的原因还可能是pH较大时H2O2不能氧化SCN-.乙利用上述部分试剂,通过实验排除了这一可能.乙的实验操作及现象是:
步骤 | 试剂及操作 | 现 象 |
i |
| 生成白色沉淀 |
ii | 向i所得溶液中滴加0.1mol·L-1 FeCl3溶液 |
|
溶液X中含有右表中的某5种,且其浓度均为 0.1mol/L(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是
阳离子 | Na+、Ca2+、Fe2+、Al3+、Fe3+、Mg2+ |
阴离子 | OH-、HCO3-、CO32-、Cl-、NO3-、SO42- |
A.X溶液中不可能含有HCO3-或CO32-
B.生成无色气体的离子方程式为:3Fe2+ +NO3-+4H+=3Fe3++NO+2H2O
C.根据电荷守恒,原溶液中一定含Mg2+
D.X溶液中一定含3种阳离子、2种阴离子
将足量的KHCO3溶液不断滴入含等物质的量的KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中,生成沉淀的物质的量与滴入的KHCO3溶液体积的关系可表示为
某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+,他们使用的药品和装置如下图所示,下列说法不合理的是
A.能表明I-的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液退色
B.装置C的作用是吸收SO2尾气,防止污染空气
C.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
D.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入KMnO4溶液,紫红色退去
已知:(HF)2(g) 2HF(g) ΔH>0,且平衡体系的总质量m(总)与总物质的量n(总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.温度:T1<T2 B.平衡常数:K(a)=K(b)<K(c)
C.反应速率:vb>va D.当=30g·mol-1时,n(HF):n[(HF)2]=2:1