题目列表(包括答案和解析)
氧化铁在工业上具有广泛的应用。
I.据报道,一定条件下利用FeO2与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应如下:
Fe2O3(s)+3CH4(g)=2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)? △H>0
(1)若反应在2L的密闭容器中进行,5min后达到平衡,测得反应生成Fe的质量为l.12g。则该段时间内CH4的平均反应速率为 ________________。
(2)反应达到平衡后,保持其他条件不变,仅改变某一相关元素,下列说法正确的是___(选填序号)。
a.若加入催化剂,v正增大,平衡向右移动
b.若温度升高,平衡常数K减小
c.若增大Fe2O3的量,平衡向右移动
d.若从反应体系中移走部分CO,可提高CH4的转化率
Ⅱ.工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、A12O3、SiO2等)为原料提取Fe2O3,工艺
流程如下:试回答下列问题:
(3)步骤i烧渣中A12O3溶解的离子方程式为________________。
(4)步骤i、ⅱ、ⅲ都要进行的操作名称是__________________。
(5)结合下图,判断步骤ⅱ中调节溶液的pH不高于_________________。
(6)已知
计算反应Fe2+(aq)+2HCO3-(aq)FeCO3(s)+H2CO3(aq)的平衡常数为_______。
(7)在空气中煅烧FeCO3生成氧化铁的化学方程式为____________。
(8)结合所学化学知识,请你设计在实验室里从上述的硫铁矿烧渣中提取氧化铁的另一种简单方案。
氧化铁在工业上具有广泛的应用。
I.据报道,一定条件下利用FeO2与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应如下:
Fe2O3(s)+3CH4(g)=2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g) △H>0
(1)若反应在2L的密闭容器中进行,5min后达到平衡,测得反应生成Fe的质量为l.12g。则该段时间内CH4的平均反应速率为 ________________。
(2)反应达到平衡后,保持其他条件不变,仅改变某一相关元素,下列说法正确的是___(选填序号)。
a.若加入催化剂,v正增大,平衡向右移动
b.若温度升高,平衡常数K减小
c.若增大Fe2O3的量,平衡向右移动
d.若从反应体系中移走部分CO,可提高CH4的转化率
Ⅱ.工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、A12O3、SiO2等)为原料提取Fe2O3,工艺
流程如下:试回答下列问题:
(3)步骤i烧渣中A12O3溶解的离子方程式为________________。
(4)步骤i、ⅱ、ⅲ都要进行的操作名称是__________________。
(5)结合下图,判断步骤ⅱ中调节溶液的pH不高于_________________。
(6)已知
计算反应Fe2+(aq)+2HCO3-(aq)FeCO3(s)+H2CO3(aq)的平衡常数为_______。
(7)在空气中煅烧FeCO3生成氧化铁的化学方程式为____________。
(8)结合所学化学知识,请你设计在实验室里从上述的硫铁矿烧渣中提取氧化铁的另一种简单方案。
(14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ?H=—92.4kJ?mol?1
一种工业合成氨的简易流程图如下:
(1)天然气中的H2S杂质常用常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式: 。
(2)步骤II中制氯气原理如下:
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的是 。
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为 。
(3)下左图表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数: 。
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在下右图坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。
(5)上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号) ,简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法: 。
三氯化铁是中学化学实验室中必不可少的重要试剂.某同学利用废铁屑(含少量铜等不与盐酸反应的杂质)来制备FeCl3·6H2O,该同学设计的实验装置如图所示,A中放有m克废铁屑,烧杯中盛有过量的稀硝酸,实验时打开a,关闭b,从分液漏斗内向A中加过量的稀盐酸,充分反应后溶液呈浅绿色,再打开b进行过滤,过滤结束后,取烧杯内溶液倒入蒸发皿加热,蒸发掉部分水并使多余HNO3挥发,再降温结晶得FeCl3·6H2O晶体.填写下列空白:
(1)滴加盐酸,发现反应速率比同浓度盐酸与纯铁粉反应要快,其原因是________;
(2)将烧杯内溶液用蒸发、浓缩、再降温结晶法制得FeCl3·6H2O晶体,而不用直接蒸干溶液的方法来制得晶体的理由________;
(3)用该法制得的晶体中往往混有Fe(NO3)3,为了制得较纯净的FeCl3·6H2O,可将烧杯内的稀硝酸换成________;
(4)若要求废铁屑的纯度,需要测出从B中排出气体的体积.若测得排出的气体体积为V(已折算成标准状况,单位:L),则废铁屑的纯度为________(用m、V的代数式表示);
(5)为了测出从B中放出气体的体积V,请自选仪器在C处设计简便、合理的集气装置,并在上面框格中画出该装置图(假设所用仪器的体积均足够大).
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