合成NH3是重要的研究課題。一種合成NH3的流程如圖。
相關(guān)數(shù)據(jù)如下：
| 物質(zhì) | 熔點/°C | 沸點/°C | 與N2反應(yīng)溫度/°C | 分解溫度/°C |
| Mg | 649 | 1090 | ＞300 | Mg3N2：＞800 |
①固氮反應(yīng)的化學(xué)方程式是
3Mg+N2=Mg3N2
3Mg+N2=Mg3N2
。②固氮的適宜溫度范圍是
b
b
。a.500～600℃
b.700～800℃
c.900～1000℃
③檢測固氮作用：向固氮后的產(chǎn)物中加水，
加熱，若沒有白色沉淀和氣泡產(chǎn)生
加熱，若沒有白色沉淀和氣泡產(chǎn)生
（填操作和現(xiàn)象），說明Mg能起到固氮作用。（2）轉(zhuǎn)氨：選用試劑a完成轉(zhuǎn)化。
Ⅰ.選用H2O進行轉(zhuǎn)化。發(fā)現(xiàn)從體系中分離出NH3較困難。
Ⅱ.選用HCl氣體進行轉(zhuǎn)化。發(fā)現(xiàn)能產(chǎn)生NH3，且產(chǎn)物MgCl2能直接循環(huán)利用。但NH3的收率較低，原因是
氨氣能和氯化氫反應(yīng)產(chǎn)生氯化銨
氨氣能和氯化氫反應(yīng)產(chǎn)生氯化銨
。Ⅲ.選用NH4Cl固體進行轉(zhuǎn)化。合成氨的過程如圖：
①合成氨的總反應(yīng)方程式是
Mg3N2+6NH4Cl=3MgCl2+8NH3
Mg3N2+6NH4Cl=3MgCl2+8NH3
。②經(jīng)實驗研究，證實了Mg3N2中的氮元素在“轉(zhuǎn)氨”過程中能轉(zhuǎn)變?yōu)榘薄?br />實驗：將
Mg315N2和NH4Cl
Mg315N2和NH4Cl
（填化學(xué)式）兩種物質(zhì)混合，充分反應(yīng)。檢測結(jié)果：經(jīng)探測儀器檢測，所得氨氣中存在15NH3。
③測量Mg3N2的轉(zhuǎn)化率：取固體Mg3N2、NH4Cl的混合物mg[n（Mg3N2）：n（NH4Cl）=1：6]，混勻，充分反應(yīng)。用cmol?L-1的H2SO4滴定生成的NH3，至滴定終點時消耗vmLH2SO4。Mg3N2的轉(zhuǎn)化率為
421
c
V
40
m
%
421
c
V
40
m
%
④相比于H2O和HCl,選用NH4Cl進行轉(zhuǎn)化，NH3的收率高，原子利用率高。
【考點】制備實驗方案的設(shè)計．
【答案】3Mg+N2=Mg3N2；b；加熱，若沒有白色沉淀和氣泡產(chǎn)生；氨氣能和氯化氫反應(yīng)產(chǎn)生氯化銨；Mg3N2+6NH4Cl=3MgCl2+8NH3；Mg315N2和NH4Cl；
421
c
V
40
m
%
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：14引用：2難度：0.4
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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