化学反应原理在科研和生产中有广泛应用 .
8.Ⅰ.氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。
(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定,其中属于固氮作用的一步是 (填图中数字序号)。
(2)有氧时,在硝化细菌作用下,NH4+可实现过程④的转化,将过程④的离子方程式补充完整:________NH4+ + 5O2 == 2NO2- + ________H+ +__________+__________
9.Ⅱ.工业合成氨原理是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料,分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图。
(1)曲线a对应的温度是 。
(2)关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是 。A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率B.上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)>K(N)C.M点比N点的反应速率快D.如果N点时c(NH3)=0.2mol·L-1,N点的化学平衡常数K≈0.93L2/mol2
10.Ⅲ.尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为两步反应:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)===H2NCOONH4(s) ΔH=-272kJ·mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+138kJ·mol-1
(1)写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式:_________________________
(2)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示:
已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第_________步反应决定,总反应进行到_________min时到达平衡。
(3)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制纯净氢气的过程中同时产生氮气。电解时,阳极的电极反应式为______________________。
某兴趣小组设计SO2实验方案做以下化学实验。
16.Ⅰ.实验方案一
(1)将SO2通入水中形成“SO2 ─ 饱和H2SO3溶液”体系,此体系中存在多个含硫元素的平衡,分别用平衡方程式表示为___________________________________________。
(2)已知:葡萄酒中有少量SO2可以做抗氧化剂[我国国家标准(GB2760-2014)规定葡萄酒中SO2的残留量≤0.25g/L]。
利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒(液体为无色)中的SO2或H2SO3。设计如下实验:
实验结论:干白葡萄酒不能使品红溶液褪色,原因为:_________________________。
17.Ⅱ.实验方案二
如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(1)装置B中试剂X是________,装置D中盛放NaOH溶液的作用是_______________。
(2)关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体,检验SO2与Na2O2反应是否有氧气生成的方法是_______________________。
(3)关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F中,能说明I-还原性弱于SO2的现象为____________________;发生反应的离子方程式是__________________。
18.Ⅲ.实验方案三
用电化学法模拟工业处理S02。将硫酸工业尾气中的S02通入右图装置(电极均为惰性材料)进行实验,可用于制备硫酸,同时获得电能。
(1)M极发生的电极反应式为__________________。
(2)若使该装置的电流强度达到2.0A,理论上每分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为 L(已知:1个e所带电量为1.6×10-19C)。
草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂的制备。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4的工艺流程如下:
己知:,①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
11.浸出过程中加入Na2SO3的目的是 。
12.NaClO3可将Fe2+氧化为Fe3+离子。可用氯气通入到热的浓氢氧化钠溶液来制取NaClO3。实验需要制取10.65克NaClO3,需要的氯气由电解食盐水生成,若不考虑反应过程中的损失,则同时生成的氢气的体积为 (标准状况下)。
14.“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已
知某温度下,Ksp(MgF2)=7.35×10-11,Ksp(CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后,所得滤液c(Mg2+)/c(Ca2+)=________。
15.为测定制得的无水草酸钴样品的纯度,现称取样品mg,先用适当试剂将其转化,得到纯净的草酸铵溶液,再用过量的稀硫酸酸化,用c mol/L高锰酸钾溶液去滴定,当溶液由 时(填颜色变化),共用去高锰酸钾溶液VmL,计算草酸钴样品的纯度为 。
【化学——选修2化学与技术】
硫化锌(ZnS)是一种重要的化工原料,难溶于水,可由炼锌的废渣锌灰制取,其工艺流程如下图所示。
19.为提高锌灰的浸取率,可采用的方法是 (填序号)。
①研磨 ②多次浸取 ③升高温度 ④加压 ⑤搅拌
20.步骤Ⅱ所得滤渣中的物质是 (写化学式)。
21.步骤Ⅲ中可得Cd单质,为避免引入新的杂质,试剂b应为____________。
22.步骤Ⅳ还可以回收Na2SO4来制取Na2S。
①检验ZnS固体是否洗涤干净的方法是 ,
②Na2S可由等物质的量的Na2SO4和CH4在高温、催化剂条件下制取。化学反应方程式为_______________________________;
③已知Na2SO4·10H2O及Na2SO4的溶解度随温度变化曲线如图。从滤液中得到Na2SO4·10H2O的操作方法是 。
23.若步骤Ⅱ加入的ZnCO3为b mol,步骤Ⅲ所得Cd为d mol,最后得到VL、物质的量浓度为c mol/L的Na2SO4溶液。则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为____________。
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