（本题共14分）氨在工业生产中有广泛的用途。54．某工厂平均每天产生约600 m3废氨水（...

（本题共14分）氨在工业生产中有广泛的用途。

54．某工厂平均每天产生约600 m3废氨水（该氨水浓度为153 mg/L，密度为1 g/cm3），该废氨水中氨的物质的量浓度为_____________。　　

55．若含0．800 mol NH3的某氨水溶液质量为54．0 g，向该溶液通入二氧化碳至反应完全，析出晶体后过滤，得到滤液31．2g，则NH4HCO3的产率为_______%。（保留1位小数）

56．NH3常用于制备NO。4NH3+5O2 →4NO+6H2O;（不考虑NO与氧气的反应），设空气中氧气的体积分数为0．20，氮气体积分数为0．80。为使NH3恰好完全氧化为NO，氨—空气混合物中氨的体积分数为________。

57．硫酸工业的尾气可以使用氨水进行吸收，既防止了有害物质的排放，也同时得到副产品氮肥。已知吸收尾气后的氨水全部转化为铵盐。取两份相同体积的铵盐溶液，一份中加入足量硫酸，产生0．09mol SO2（假设气体已全部逸出，下同）；另一份中加入足量Ba(OH)2，产生0．16mol NH3，同时得到21．86g沉淀。通过计算，求铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比。

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某厂平均每天产生约600 m³废氨水（NH₃ 的浓度为153 mg·L^-1，密度为1 g·cm^—3。

（1）该废氨水中氨的物质的量浓度为________。

（2）对废氨水进行加热蒸发得到NH₃，使废氨水中的NH₃ 的浓度降为17 mg·L^-1。忽略蒸发前后废氨水体积变化，则上述体积的废氨水蒸发出来的NH₃的物质的量为________。(以下计算结果均保留两位小数)

（3）蒸发得到的NH₃可用于制备NO。4NH₃+5O₂ →4NO+6H₂O;（不考虑NO与氧气的反应），设空气中氧气的体积分数为0.20，氮气体积分数为0.80。

①为使NH₃恰好完全氧化为NO，氨—空气混合物中氨的体积分数为________。

②氨催化氧化制取NO同时会发生副反应：4NH₃+3O₂ →2N₂+6H₂O。将1L NH₃混合10L空气后通入反应器，反应完成后，测得混合气体中不含NH₃，而O₂和N₂的物质的量之比为1∶10，试求参加主反应的氨占原料氨的体积百分含量。

（4）废氨水可用于脱除烟气中的SO₂。氨水吸收烟气中SO₂经氧化后生成(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄混合物。现称取不同质量的混合物进行实验，结果如下：

试计算生成氨气的质量最大时样品的质量。

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（10分）氨有着广泛的用途，如可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。常用电离常数Kb和电离度α来定量表示氨水的电离程度，它们均可通过各浓度氨水对应的c(OH-)进行换算。下面是某中学化学兴趣小组在25℃时测定一系列浓度氨水的pH所对应的c(OH-)：

【仪器与试剂】酸度计、50 mL碱式滴定管、100mL烧杯、 0.10 mol·L-1 氨水

【实验数据】(不必填表格)

请根据以上信息回答下述问题：

（1）25℃时，氨水的电离常数：Kb　 　 　　　　　　 。

（2）用0.10mol·L—1盐酸分别滴定20.00mL0.10mol·L—1

的NaOH溶液和20.00mL0.10mol·L—1氨水所得的滴定曲线如图。

请指出盐酸滴定氨水的曲线为 　 　　 （填A或B），请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序　 　　 　　　　　　　　 。

（3）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧试验机中相关的反应有：

4NH3（g）+3O2（g）= 2N2（g）+6H2O（l）　　 △H1　　 ①

4NH3（g）+5O2（g）= 4NO（g）+6H2O（l）　　 △H2　　 ②

4NH3（g）+6NO（g）= 5N2（g）+6H2O（l）　　 △H3　　 ③

请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系的表达式，△H1＝　 　 　　　　　 。

（4）Allis-Chalmers制造公司发现可以用氨作为燃料电池的燃料。其总反应式为4NH3+3O2= 2N2+6H2O，正极上的电极反应式为O2+2H2O+4e—=4OH—，则负极上的电极反应式为 　 　　　　　　　　　　　　 。

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（本题共12分）白云石的主要成份是CaCO3·MgCO3，在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物，再经过碳化实现Ca2+、Mg2+的分离。碳化反应是放热反应，化学方程式如下：Ca(OH)2 + Mg(OH)2 + 3CO2 ⇌ CaCO3 + Mg(HCO3)2 + H2O

完成下列填空

23．Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性　 　　　 （选填“强”或“弱”）

Ca(OH)2的溶解度比Mg(OH)2的溶解度　 　　　 （选填“大”或“小”）

24．碳化温度保持在50~60℃。温度偏高不利于碳化反应，原因是　　　 、 　　 。温度偏低也不利于碳化反应，原因是　　　　 。

25．已知某次碳化时溶液中钙离子浓度随时间的变化如图所示，在10 min到13 min之内钙离子的反 应速率为 　　 　 。15 min之后钙离子浓度增大，原因是 　 　　 （用化学方程式表示）。

26．Mg原子核外电子排布式为 　　 ；Ca原子最外层电子的能量　 　　　　 Mg原子最外层电子的能量（选填“低于”、“高于”或“等于”）。

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氨有着广泛的用途，如可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。氨的水溶液中存在电离平衡，常用电离常数K_b和电离度α来定量表示其电离程度。K_b和α常用的测定方法：在一定温度时用酸度计测定一系列已知浓度氨水的pH，可得各浓度氨水对应的c(OH^-)，然后通过换算求得各对应的α值和K_b值。下面是某中学化学兴趣小组在25℃时测定一系列浓度氨水的pH所对应的c(OH^-)：

【仪器与试剂】酸度计、50 mL碱式滴定管、100mL烧杯、 0.10 mol·L^-1 氨水

【实验数据】(不必填表格)

请根据以上信息回答下述问题：

（1）25℃时，氨水的电离常数：K_b▲ ，通过计算所得的数据和简洁的文字说明电离常数、电离度与弱电解质的初始浓度的关系 ________▲ ________。

（2）用0.10mol·L^—1盐酸分别滴定20.00mL0.10mol·L^—1的NaOH溶液和20.00mL0.10mol·L^—1

氨水所得的滴定曲线如下：

请指出盐酸滴定氨水的曲线为 ________▲ （填A或B），请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序▲ 。

（3）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧试验机中相关的反应有：

4NH₃（g）+3O₂（g）= 2N₂（g）+6H₂O（l）    △H₁                               ①

4NH₃（g）+5O₂（g）= 4NO（g）+6H₂O（l）   △H₂                ②

4NH₃（g）+6NO（g）= 5N₂（g）+6H₂O（l）   △H₃                                ③

请写出上述三个反应中△H₁、△H₂、△H₃三者之间关系的表达式，△H₁=▲ 。

（4）Allis-Chalmers制造公司发现可以用氨作为燃料电池的燃料。其总反应式为4NH₃+3O₂= 2N₂+6H₂O，正极上的电极反应式为O₂+2H₂O+4e^—=4OH^—，则负极上的电极反应式为 ________▲ 。

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水滑石材料在石油化学、塑料工业等方面均具有广泛用途，某活动小组同学进行如下实验制备某水滑石并测定其组成。

Ⅰ．水滑石的制备

（1）配制一定浓度的Mg(NO3)2与Al(NO3)3的混合溶液500mL，定容时，俯视刻度线，则所配溶液的浓度__________(填“偏大”或“偏小”)。

（2）配制c(NaOH)=1．6mol/L和c(Na2CO3)=0．8mol/L的混合溶液500mL，配制时，若用托盘天平称取NaOH固体，则需称取NaOH的质量为__________；该混合溶液中c(Na+)=__________mol/L。

（3）将（1）和（2）所配溶液混合后，过滤即得水滑石，过滤时玻璃棒的作用是__________。

Ⅱ．水滑石组成的测定

（4）设上述制得的水滑石组成为MgaAlb(OH)c(CO3)d。已知：a+b+c+d=25(a、b、c、d为正整数)。制得的样品含MgaAlb(OH)c(CO3)d0．1mol，用1mol/L的盐酸使其完全溶解，消耗盐酸的体积为1．8L；同时生成2．24L(标准状况)CO2，此时溶液中只含AlCl3和MgCl2两种溶质。通过计算确定该水滑石的化学式(请写出计算过程)。

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水滑石材料在石油化学、塑料工业等方面均具有广泛用途，某活动小组同学进行如下实验制备某水滑石并测定其组成。

Ⅰ．水滑石的制备

（1）配制一定浓度的Mg(NO3)2与Al(NO3)3的混合溶液500mL，定容时，俯视刻度线，则所配溶液的浓度____________(填“偏大”或“偏小”)。

（2）配制c(NaOH)=1.6mol/L和c(Na2CO3)=0.8mol/L的混合溶液500mL，配制时，若用托盘天平称取NaOH固体，则需称取NaOH的质量为____________；该混合溶液中c(Na+)=___________mol/L。

（3）将（1）和（2）所配溶液混合后，过滤即得水滑石，过滤时玻璃棒的作用是____________。

Ⅱ．水滑石组成的测定

（4）设上述制得的水滑石组成为MgaAlb(OH)c(CO3)d。已知：a+b+c+d=25(a、b、c、d为正整数)。制得的样品含MgaAlb(OH)c(CO3)d0.1mol，用1mol/L的盐酸使其完全溶解，消耗盐酸的体积为1.8L；同时生成2.24L(标准状况)CO2，此时溶液中只含AlCl3和MgCl2两种溶质。通过计算确定该水滑石的化学式(请写出计算过程)。

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钪(Sc)及其化合物在电子、宇航、超导等方面有着广泛的应用。某工厂的钛白水解工业废酸中，Sc3+浓度为18mg/L，还含有大量的TiO2+、Fe3+、H+、SO42-等。下图为从该工业废酸中提取Sc2O3的一种流程。

回答下列问题:

（1）在钛白水解工业废酸中，加入双氧水是为了使TiO2+转化为难萃取的[Ti(O2)(OH(H2O)4]+。[Ti(O2)(OH(H2O)4]+中Ti 的化合价为+4,其中非极性键的数目为_______。

（2）钪的萃取率(E%)与O/A 值[萃取剂体积(O)和废酸液体积(A)之比]的关系如左下图，应选择的最佳O/A值为_______；温度对钪、钛的萃取率影响情况见右下表，合适的萃取温度为10-15℃，其理由是_____________________。

（3）洗涤“油相“可除去大量的钛离子。洗染水是用浓硫酸、双氧水和水按一定比例混合而成。混合过程的实验操作为________________。

（4）25℃时，用氨水调节滤液的pH，当pH=3.5时，滤渣II的主要成分是_______；当pH=6时，滤液中Sc3+的浓度为________。(Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39，Ksp[Sc(OH)3]=9.0×10-31)

（5）写出用草酸(H2C2O4)“沉钪”得到Sc2(C2O4)3的离子方程式_____________。

（6）若从1m3该工厂的钛白水解度酸中提取得到24.4gSc2O3，则钪的提取率为______(保留三位有效数字)。

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钪(Sc)及其化合物在电子、宇航、超导等方面有着广泛的应用。某工厂的钛白水解工业废酸中Sc3+浓度为18mg/L，还含有大量的TiO2+、Fe3+、H+、SO42－等。下图为从该工业废酸中提取Sc2O3的一种流程。

回答下列问题：

（1）在钛白水解工业废酸中，加入双氧水是为了使TiO2+转化为难萃取的[Ti(O2)(OH)(H2O)4]+。[Ti(O2)(OH)(H2O)4]+中Ti的化合价为+4价，其中非极性键的数目为______________。

（2）钪的萃取率(E%)与O/A值[萃取剂体积(O)和废酸液体积(A)之比的关系如下图，应选择的合适O/A值为__________；温度对钪、钛的萃取率影响情况见下表，合适的萃取温度为10~150C，其理由是________________________________________。

（3）洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤水是用浓硫酸、双氧水和水按一定比例混合而成。混合过程的实验操作为__________________。

（4）25℃时，用氨水调节滤液的pH，当pH=3.5时，滤渣Ⅱ的主要成分是_________，当pH=6时，滤液中Sc3+的浓度为_________。(Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10－39；Ksp[Sc(OH)3]=9.0×10－31)

（5）写出用草酸(H2C2O4)“沉钪”得到Sc2(C2O4) 3的离子方程式__________________。

（6）若从1m3该工厂的钛白水解废酸中提取得到24.4gSc2O3，则钪的提取率为_________(保留三位有效数字)

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