Question

耐火材料主要成分为MgO和A12O3，某厂用蛭石（主要成份为：MgO、Fe2O3、A12O3、SiO2）作原料生产耐火材料

耐火材料主要成分为MgO和A12O3，某厂用蛭石（主要成份为：MgO、Fe2O3、A12O3、SiO2）作原料生产耐火材料．化学课外小组同学用蛭石进行了以下实验：Ⅰ．查阅资料得知0.1mol/L的离子浓度时，氢氧化物沉淀时的pH为氢氧化物Fe（OH）3Mg（OH）2Al（OH）3开始沉淀时的pH2.310.44.0开始溶解：7.8完全沉淀时的pH3.712.45.2完全溶解：10.8Ⅱ．实验流程如下（固体A、F为一种成份）：请回答以下问题：（1）写出下列物质化学式：试剂I______；固体F______．（2）步骤②B生成C的离子方程式为______．（3）要保证固体D杂质尽量少，步聚②调节溶液的pH合理范围是______：A.12.4～13 B.10～10.8 C.3.7～5.2（4）固体D可用来生产合成氨的表面催化剂．如图表示无催化剂时NH3的百分含量随时间变化曲线，请在图上用虚线画出有催化剂时的曲线．（5）已知：N2 （g）+3H2 （g）═2NH3 （g）△H=-a kJ?mol-12H2O（1）═2H2 （g）+O2 （g）△H=+b kJ?mol-1则NH3被O2氧化为N2和H2O的热化学方程式为______．

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Answer 1

蛭石（主要成份为：MgO、Fe₂O₃、A1₂O₃、SiO₂）加入试剂Ⅰ酸溶过滤，得到固体A为SiO₂，滤液B含有Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺，加入过量氢氧化钠溶液过滤得到固体D为Mg（OH）₂、Fe（OH）₃，滤液C为NaAlO₂溶液，通入二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀F和滤液E为碳酸氢钠溶液；
（1）上述分析可知试剂Ⅰ是稀硫酸或稀盐酸；固体F为氢氧化铝，Al（OH）₃，故答案为：稀硫酸或稀盐酸，Al（OH）₃；
（2）步骤②B生成C的反应是铝离子和过量氢氧根离子反应生成偏铝酸盐，反应的离子方程式为：Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）分析图表数据保证镁离子和铁离子全部沉淀，铝离子全部变化为偏铝酸盐，调节溶液PH为10.4～10.8，B符合，故答案为：B；
（4）固体D为Mg（OH）₂、Fe（OH）₃，用来生产合成氨的表面催化剂，催化剂改变反应速率不改变化学平衡，据此画出曲线变化，为，
故答案为：；
（5）结合热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式，
①N₂ （g）+3H₂ （g）═2NH₃ （g）△H=-a kJ?mol^-1
②2H₂O（1）═2H₂ （g）+O₂ （g）△H=+b kJ?mol^-1
依据盖斯定律计算②×3+①×2得到：2N₂ （g）+6H₂O （1）=4NH₃（g）+3O₂（g）△H=-（2a-3b） kJ?mol^-1 ；
则NH₃被O₂氧化为N₂和H₂O的热化学方程式为；4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂ （g）+6H₂O （1）△H=（2a-3b） kJ?mol^-1 ；
故答案为：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂ （g）+6H₂O （1）△H=（2a-3b） kJ?mol^-1 ．