氰化氢（HCN）和乙腈（CH3CN）作为重要的化工原料，在合成医药和精细化学品等领域有广泛用途。实验室中制备氰化氢和乙腈的装置如图所示。
回答下列问题：
（1）甲烷和氨气反应生成HCN和一种单质气体的化学方程式为CH4+NH3=HCN+3H2CH4+NH3=HCN+3H2。
（2）实验室中制备CH4和NH3的反应原理分别为：
制备CH4：CH3COONa+NaOH △ Na2CO3+CH4↑
制备NH3（以浓氨水和生石灰为原料）：NH3•H2O+CaO=NH3↑+Ca（OH）2NH3•H2O+CaO=NH3↑+Ca（OH）2。
图2所示分别为制备CH4和NH3并得到合适体积比混合气体的装置，根据上述原理选择合适的仪器并连接成装置，则连接顺序为a→e,dd→f（填接口标号）。装置E中的试剂为四氯化碳四氯化碳（选填“饱和食盐水”、“浓硫酸”或“四氯化碳”）。
装置E相当于上述图1装置中的气体流量计和气体混合器气体流量计和气体混合器。
（3）实验过程中，选择不同的温度，对氰化氢和乙腈的选择性不同，如图所示为不同温度下甲烷的转化率和氰化氢、乙腈的选择性关系。
高温时，甲烷的转化率升高，但乙腈的选择性却降低，原因是高温时，甲烷和氨气反应生成氰化氢的选择性大，为主要反应高温时，甲烷和氨气反应生成氰化氢的选择性大，为主要反应。
实验过程中，采用不同的催化剂，HCN的产率不同，如图所示分别为不同温度，不同催化剂条件下HCN、H2和N2的产率关系图。
由图可知，低温条件下最适宜的催化剂为NiNi，高温条件下，选择该催化剂不如另外两种作催化剂时HCN产率高的原因是高温时，Ni作催化剂，氮、氢两种元素转化为氮气和氢气，使得HCN产率不如另外两种作催化剂时HCN产率高高温时，Ni作催化剂，氮、氢两种元素转化为氮气和氢气，使得HCN产率不如另外两种作催化剂时HCN产率高。
△
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】CH4+NH3=HCN+3H2；NH3•H2O+CaO=NH3↑+Ca（OH）2；d；四氯化碳；气体流量计和气体混合器；高温时，甲烷和氨气反应生成氰化氢的选择性大，为主要反应；Ni；高温时，Ni作催化剂，氮、氢两种元素转化为氮气和氢气，使得HCN产率不如另外两种作催化剂时HCN产率高
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：16引用：1难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
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（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
