故答案为:MgCl2、AlCl3、FeCl3;
(2)粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4,由图及表格数据可知,先分离出SiCl4,后分离出TiCl4,则先控制温度T1为58℃左右时分离出物质a为SiCl4,控制温度T2为136℃左右时分离出纯TiCl4,故答案为:SiCl4;136℃左右。
【点评】本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离提纯、发生的反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意反应原理与实验的结合,题目难度不大。
10.(12分)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。
(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:
①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑。
②反应器中NH3还原NO2的化学方程式:8NH3+6NO27N2+12H2O。
③当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH4)2SO4。
④尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60g•mol﹣1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1 mL c1 mol•L﹣1H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2mL c2 mol•L﹣1NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是。
(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:
NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。
①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是BaO。
②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是8:1。
③还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下,15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO.将该反应的化学方程式补充完整:415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O。
【考点】5A:化学方程式的有关计算;EK:氮的氧化物的性质及其对环境的影响;FE:"三废"处理与环境保护
【专题】52:元素及其化合物;559:利用化学方程式的计算.
【分析】(1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,结合原子守恒配平书写化学方程式;
②反应器中NH3还原NO2生成氮气和水,根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式;
③SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4,此反应中SO2是还原剂,氧气是氧化剂,结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式;
④涉及反应为2NH3+H2SO4=n(NH4)2SO4,2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O,由方程式可知n(NaOH)+n(NH3)=2n(H2SO4),以此计算;
(2)①由图a可知储存NOx的物质是BaO;
②第一步反应中H2被氧化生成水,化合价由0价升高到+1价,Ba(NO3)2的N元素化合价由+5价降低到﹣3价,生成氨气,结合得失电子数目相等计算;
③在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO,由N元素守恒可知15NO与NH3应为1:1,结合电子得失相等配平.
【解答】解:(1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,反应物为尿素和水,反应生成物为氨气和水,原子守恒书写化学方程式为:CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑,
故答案为:CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑;
②NH3在催化剂作用下还原NO2生成氮气和水,反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O,
故答案为:8NH3+6NO27N2+12H2O;
③SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4,此反应中SO2是还原剂,氧气是氧化剂,反应的化学方程式为2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH4)2SO4,
故答案为:2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH4)2SO4;
④涉及反应为2NH3+H2SO4=n(NH4)2SO4,2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O,反应中n(H2SO4)=v1×c1×10﹣3mol,n(NaOH)=v2×c2×10﹣3mol,
由方程式可知n(NaOH)+n(NH3)=2n(H2SO4),
则n(NH3)=(2v1×c1×10﹣3﹣v2×c2×10﹣3)mol,
则m(CO(NH2)2)=×(2v1×c1×10﹣3﹣v2×c2×10﹣3)mol×60g/mol=(0.06v1c1﹣0.03v2c2 )g,
尿素溶液中溶质的质量分数是=,
故答案为:;
(2)①由图示可知BaO和NOx反应生成Ba(NO3)2,Ba(NO3)2再还原为N2,则储存NOx的物质为BaO,故答案为:BaO;
②第一步反应中H2被氧化生成水,化合价由0价升高到+1价,Ba(NO3)2的N元素化合价由+5价降低到﹣3价,生成氨气,则1molBa(NO3)2生成氨气转移16mol电子,参加反应的氢气的物质的量为=8mol,则消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是8:1,
故答案为:8:1;