氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料,回答下列问题:
(1)氨的水溶液显弱碱性,其原因为 (用离子方程式表示),0.1mol/L的氨水中加入少量的NH4Cl固体, 溶液的pH(填“升高”或“降低”);若加入少量的明矾,溶液中的NH4+的浓度(填“增 大”或“减小”)。
(2)硝酸铵加热分解可得到N2O和2H2O,250℃时,硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡,该分解反应的化学方程式为 , 平衡常数表达式为;若有1mol硝酸铵完全分解,转移的电子数为mol。
(3)由N2O、H2O反应生成N2和NO2的能量变化如图所示,若生成1molN2 , 其△H= kJ/mol。
Ⅱ、钒(23V)是我国的丰产元素,广泛用于催化及钢铁工业。
回答下列问题:
(1)钒在元素周期表中的位置为 ,其价层电子排布图为 。
(2) 钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为 。
(3)V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO2分子中S原子价层电子对数是 对,分子的立体构型为 ;SO3气态为单分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为 ;SO3的三聚体环状结构如图2所示,该结构中S原子的杂化轨道类型为 ;该结构中S—O键长由两类,一类键长约140pm,另一类键长约为160pm,较短的键为 (填图2中字母),该分子中含有 个σ键。
(4) V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na2VO4),该盐阴离子的立体构型为 ;也可以得到偏钒酸钠,其阴离子呈如图3所示的无限链状结构,则偏钒酸钠的化学式为 。
Ⅱ、铁在自然界分布广泛,在工业、农业和国防科技中有重要应用。
回答下列问题:
(1)用铁矿石(赤铁矿)冶炼生铁的高炉如图(a)所示。原料中除铁矿石和焦炭外含有 。除去铁矿石中脉石(主要成分为SiO2)的化学反应方程式为 ;高炉排出气体的主要成分有N2、CO2和 (填化学式)。
(2)已知:①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) △H=+494kJ/mol
②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283kJ/mol
③C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H=-110kJ/mol
则反应 Fe2O3(s)+3C(s)+3/2O2(g)=2Fe(s)+3CO2(g)的ΔH= kJ·mol-1。理论上反应 放出的热量足以供给反应 所需的热量(填上述方程式序号)
(3)有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺,其流程如图(b)所示,其中,还原竖炉相当于高炉的 部分,主要反应的化学方程式为 ;熔融造气炉相当于高炉的 部分。
(4)铁矿石中常含有硫,使高炉气中混有 SO2污染空气,脱SO2的方法是 。