Question

16．合成氨工藝的一個重要工序是銅洗，其目的是用銅液[醋酸二氨合銅（Ⅰ），氨水]吸收在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的CO和CO₂等氣體，銅液吸收CO的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為：Cu（NH₃）₂Ac+CO+NH₃=[Cu（NH₃）₃CO]Ac； 完成下列填空：
①如果要提高上述反應(yīng)的反應(yīng)速率，可以采取的措施是bc．（選填編號）
a．減壓   b．增加NH₃的濃度     c．升溫     d．及時移走產(chǎn)物
②銅液中的氨可吸收二氧化碳，寫出該反應(yīng)的化學方程式：2NH₃+CO₂+H₂O=（NH₄）₂CO₃、（NH₄）₂CO₃+CO₂+H₂O=2NH₄HCO₃
③簡述銅液吸收CO及銅液再生的操作步驟（注明吸收和再生的條件）．低溫加壓下吸收CO，然后將銅洗液轉(zhuǎn)移至另一容器中，高溫低壓下釋放CO，然后將銅洗液循環(huán)利用
④銅液的組成元素中，短周期元素原子半徑從大到小的排列順序為C＞N＞O＞H
通過比較氫化物的穩(wěn)定性可判斷氮、磷兩種元素的非金屬性強弱．
⑤已知CS₂與CO₂分子結(jié)構(gòu)相似，CS₂的電子式是CS₂熔點高于CO₂，其原因是者都為分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大
⑥提取的NH₄Cl中含少量Fe²⁺、SO₄^2-．將產(chǎn)品溶解，加入H₂O₂，加熱至沸，再加入BaCl₂溶液，過濾，蒸發(fā)結(jié)晶，得到工業(yè)氯化銨．加熱至沸的目的是使亞鐵離子快速氧化為三價鐵離子，并使氯化鐵充分水解，形成氫氧化鐵沉淀．濾渣的主要成分是Fe（OH）₃、BaSO₄．
⑦稱取1.840g小蘇打樣品（含少量NaCl），配置成250mL溶液，取25.00mL用0.1000mol/L鹽酸滴定，消耗鹽酸21.50mL．實驗中所需的定量儀器出滴定管外，還有電子天平、250mL容量瓶．選甲基橙而不選酚酞作為指示劑的原因是使用甲基橙易判斷滴定終點，誤差�。畼悠分蠳aHCO₃質(zhì)量分數(shù)為0.982．（保留3位小數(shù)）
⑧將一定量小蘇打樣品（含少量NaCl）溶于足量鹽酸，蒸干后稱量固體質(zhì)量，也可測量定小蘇打的含量．若蒸發(fā)過程中有少量液體濺出，則測定結(jié)果偏高．（選填“偏高”、“偏低”或“不受影響”）

Answer 1

分析 ①增大濃度、升高溫度等，可增大反應(yīng)速率；
②氨氣、水、二氧化碳可反應(yīng)生成碳酸銨或碳酸氫銨；
③銅液吸收CO，應(yīng)使平衡向正向移動，銅液再生，應(yīng)使平衡向逆向移動；
④銅液的組成元素中，短周期元素有H、C、N、O等元素，H原子半徑最小，同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小，比較非金屬性強弱，可根據(jù)氫化物的穩(wěn)定性強弱判斷；
⑤CS₂的電子式類似于CO₂，二者都為分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔點越高；
⑥加入H₂O₂，氧化亞鐵離子，再加入BaCl₂溶液生成硫酸鋇沉淀，加熱至沸促進鐵離子水解；
⑦實驗中所需的定量儀器出滴定管外，需要錐形瓶等；小蘇打溶液為弱堿性，與酚酞變色范圍相近，不能判斷滴定終點；配置成250mL溶液，取25.00mL用0.1000mol/L鹽酸滴定，消耗鹽酸21.50mL，碳酸氫鈉的質(zhì)量為21.50×10^-3L×10×0.1mol/L×84g/mol=1.806g；
⑧蒸發(fā)過程中有少量液體濺出，蒸干后所得固體質(zhì)量偏小，則小蘇打含量偏高．

解答 解：①增大濃度、升高溫度等，可增大反應(yīng)速率，減壓反應(yīng)速率減小，減小生成物濃度，反應(yīng)速率減小，故答案為：bc；
②氨氣、水、二氧化碳可反應(yīng)生成碳酸銨或碳酸氫銨，方程式為2NH₃+CO₂+H₂O=（NH₄）₂CO₃、（NH₄）₂CO₃+CO₂+H₂O=2NH₄HCO₃，
故答案為：2NH₃+CO₂+H₂O=（NH₄）₂CO₃、（NH₄）₂CO₃+CO₂+H₂O=2NH₄HCO₃；
③正反應(yīng)放熱，銅液吸收CO，應(yīng)使平衡向正向移動，則可在低溫加壓下吸收CO，然后將銅洗液轉(zhuǎn)移至另一容器中，高溫低壓下釋放CO，然后將銅洗液循環(huán)利用，
故答案為：低溫加壓下吸收CO，然后將銅洗液轉(zhuǎn)移至另一容器中，高溫低壓下釋放CO，然后將銅洗液循環(huán)利用；
④銅液的組成元素中，短周期元素有H、C、N、O等元素，H原子半徑最小，同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小，則原子半徑C＞N＞O＞H，可利用氫化物的穩(wěn)定性（同條件下硝酸與磷酸的酸性強弱）比較非金屬性，故答案為：C＞N＞O＞H；氫化物的穩(wěn)定性；
⑤CS₂的電子式類似于CO₂，電子式為，二者都為分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，則熔點越高，
故答案為：；二者都為分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大．
⑥加熱至沸的目的是使亞鐵離子快速氧化為三價鐵離子，并使氯化鐵充分水解，形成氫氧化鐵沉淀，濾渣的主要成分是Fe（OH）₃（或氫氧化鐵）、BaSO₄（或硫酸鋇），
故答案為：使亞鐵離子快速氧化為三價鐵離子，并使氯化鐵充分水解，形成氫氧化鐵沉淀；Fe（OH）₃；BaSO₄；
⑦配成250mlNaHCO₃溶液，用到的儀器有電子天平、燒杯、玻璃棒、250mL容量瓶、膠頭滴管，所以所需的定量儀器除滴定管、電子天平外，還有250ml容量瓶；
碳酸氫鈉溶液的_PH本來就接近8.2，與酚酞變色的_PH接近，變色時的_PH和反應(yīng)終點的_PH不好判斷；而使用甲基橙容易判斷終點，且反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳不能全部逸出使溶液偏酸性，因此使用甲基橙的誤差��；
消耗鹽酸的物質(zhì)的量n（HCl）=0.0215L×0.1000mol/L=0.00215mol，
則25mL溶液中n（NaHCO₃）=0.00215mol，
所以樣品中m（NaHCO₃）=0.00215mol×10×84g/mol=1.806g，
ω（NaHCO₃）=$\frac{1.806g}{1.840g}$=98.2%=0.982，故答案為：電子天平、250mL容量瓶；使用甲基橙易判斷滴定終點，誤差��；0.982；
⑧如全部為碳酸氫鈉，與鹽酸反應(yīng)后生成氯化鈉，質(zhì)量減小，而如全部為氯化鈉時，質(zhì)量基本不變，可知加熱后固體質(zhì)量越小，碳酸氫鈉含量越大，則若蒸發(fā)過程中有少量液體濺出，蒸干后所得固體質(zhì)量偏小，則小蘇打含量偏高，故答案為：偏高．

點評 本題考查較綜合，涉及金屬及化合物的性質(zhì)、溶液配制、中和滴定原理的應(yīng)用等，注重高頻考點的考查，綜合性較強，題目難度不大．