氨催化氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑。
(1)合成氨原料氣可由以下方法得到,步驟Ⅱ在催化劑作用下反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。
(2)以氨氣、氧氣為原料,在催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2的化學(xué)方程式如下:
Ⅰ:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)
催化氧化時(shí),有關(guān)物質(zhì)的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖
①該催化劑在低溫時(shí)對反應(yīng)
Ⅱ
Ⅱ
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的選擇性更好。
②溫度高于800℃后,副產(chǎn)物N2的產(chǎn)率增大的原因可能是 800℃以上NH3開始分解生成N2,使N2產(chǎn)率增大
800℃以上NH3開始分解生成N2,使N2產(chǎn)率增大
。
(3)氧氣與氨氣的物質(zhì)的量之比是影響催化氧化和后續(xù)反應(yīng)的重要因素,催化氧化時(shí)加入氧氣與氨氣的物質(zhì)的量之比應(yīng) 大于
大于
(填“大于”或“等于”或“小于”)5:4,原因是 氧氣與氨氣的物質(zhì)的量之比越高,NO的產(chǎn)率越高
氧氣與氨氣的物質(zhì)的量之比越高,NO的產(chǎn)率越高
。
(4)某合成氨工業(yè)廢水中含有一定量的氨氮(以NH3、NH4+形式存在),pH約為6時(shí),用NaClO可將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為N2。
①NaClO將廢水中的NH4+轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式為 3ClO-+2NH4+=N2↑+3Cl-+3H2O+2H+
3ClO-+2NH4+=N2↑+3Cl-+3H2O+2H+
。
②研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度高于30℃時(shí),廢水中氨氮去除率隨著溫度升高而降低,其原因是 NaClO水解出的氧化劑HClO不穩(wěn)定,溫度升高受熱分解
NaClO水解出的氧化劑HClO不穩(wěn)定,溫度升高受熱分解
。
(5)鐵觸媒(+2價(jià)鐵和+3價(jià)鐵組成的氧化物)是工業(yè)合成氨的催化劑。某學(xué)習(xí)小組用下列流程測定鐵觸媒的含鐵量(25.00mL稀釋后的溶液不含有Cl2)。根據(jù)題意回答相關(guān)問題:
步驟⑤消耗0.10mol?L-1的Na2SO3溶液25.00mL,則鐵觸媒中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 35.7%
35.7%
。