硝酸是一种重要的工业原料,工业制硝酸的关键是氨的催化氧化,与硝酸工业相关的过程中产生的氮氧化物的处理与应用也是科学研究的热点。
I.图10、图11分别是实验室模拟合成氨及氨催化氧化的装置
(1)氮气和氢气通过图10装置,该装置中浓硫酸的作用是控制气体流速和 。
(2)用图11装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将已经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,铂丝保持红热的原因是 ,写出该装置中氨氧化的化学方程式 。反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H+、OH-、 离子、 离子。
II.下列有关硝酸事实的解释合理的是
A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中,说明浓硝酸不稳定
B.足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化亚铁离子
C.不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜,说明浓硝酸具有挥发性
D.不用锌与稀硝酸反应制取氢气,说明稀硝酸能将锌钝化
工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),对生态环境和人类健康带来较大的威胁。
(1)工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx 。
已知:NO不能与Na2CO3溶液反应
NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2 ①
2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2 ②
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生5.6L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加10g,则NOx中的x值为 。
(2)尿素也可用于吸收处理NOx,其反应原理为:
NO+NO2+H2O=2HNO2
2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。
当混合气体中NO、NO2按上述反应中系数比时吸收效果最佳。若混合气体中V(NO)∶V(NO2)=3∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)= (空气中氧气的体积含量约为20%)。
高一化学计算题困难题
硝酸是一种重要的工业原料,工业制硝酸的关键是氨的催化氧化,与硝酸工业相关的过程中产生的氮氧化物的处理与应用也是科学研究的热点。
I.图10、图11分别是实验室模拟合成氨及氨催化氧化的装置
(1)氮气和氢气通过图10装置,该装置中浓硫酸的作用是控制气体流速和 。
(2)用图11装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将已经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,铂丝保持红热的原因是 ,写出该装置中氨氧化的化学方程式 。反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H+、OH-、 离子、 离子。
II.下列有关硝酸事实的解释合理的是
A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中,说明浓硝酸不稳定
B.足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化亚铁离子
C.不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜,说明浓硝酸具有挥发性
D.不用锌与稀硝酸反应制取氢气,说明稀硝酸能将锌钝化
工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),对生态环境和人类健康带来较大的威胁。
(1)工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx 。
已知:NO不能与Na2CO3溶液反应
NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2 ①
2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2 ②
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生5.6L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加10g,则NOx中的x值为 。
(2)尿素也可用于吸收处理NOx,其反应原理为:
NO+NO2+H2O=2HNO2
2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。
当混合气体中NO、NO2按上述反应中系数比时吸收效果最佳。若混合气体中V(NO)∶V(NO2)=3∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)= (空气中氧气的体积含量约为20%)。
高一化学计算题困难题查看答案及解析
NH3是重要的化工原料。
(1)工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),对生态环境和人类健康带来较大的威胁。工业上可用氨催化吸收法处理NOx,反应原理为:4x NH3 + 6NOx (2 x + 3)N2 + 6x H2O
某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下(夹持装置已略去):
①装置A中发生反应的化学方程式为____________________。
②装置B中发生反应的化学方程式为____________________。
③装置D中碱石灰的作用是__________________________。
(2)按下图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1,B瓶中的现象是_________________________________ ,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是_________________ 。
(3)下图是甲同学设计收集氨气的几种装置,其中可行的是________,集气的原理是________。
a. b.
c.
d.
(4)为防止污染环境,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是________(填序号)。
①. ②.
③.
④.
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NH3是重要的化工原料。
(1)工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),对生态环境和人类健康带来较大的威胁。工业上可用氨催化吸收法处理NOx,反应原理为:4xNH3+6NOx(2x+3)N2+6x H2O
某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下(夹持装置已略去):
①指出氮氧化物对环境造成的危害 。
②装置A中发生反应的化学方程式为 。
③装置D中碱石灰的作用是 。
(2)按下图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1,B瓶中的现象是 ,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是 。
(3)实验室在高温条件下用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量,其产物之一是氮气,写出该反应的化学方程式 。
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下列有关元素存在及应用的说法正确的是
A. 金属材料都是导体,非金属材料都是绝缘体 B. 工业制硫酸、硝酸的关键步骤都应用了催化氧化的方法
C. 硅胶吸水后不能重复再利用 D. 钠、铝、铁、硫、氯等元素在自然界中只有化合态存在
高一化学选择题中等难度题查看答案及解析
下列有关元素存在及应用的说法正确的是( )
A. 金属材料都是导体,非金属材料都是绝缘体
B. 工业制硫酸、硝酸的关键步骤都应用了催化氧化的方法
C. 水泥、玻璃、光导纤维都是硅酸盐产品
D. 钠、铝、铁、硫、氯等元素在自然界中只有化合态存在
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关于工业生产的叙述,错误的是 ( )。
A.制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英
B.氨是制作氮肥、硝酸、铵盐的重要原料
C.将二氧化硫催化氧化生成三氧化硫后,在吸收塔内用水吸收制得浓硫酸
D.制造普通水泥的主要原料是黏土、石灰石
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氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。
(1)以氨为燃料,氧气为氧化剂可以设计制造氨燃料电池,因产物无污染,在很多领域得到广泛应用。若电极材料均为惰性电极,KOH溶液作电解质溶液,则该电池负极电极反应式为________________;正极反应式为_________________________。
(2)下列措施可以加快合成氨反应速率的是_________。
A.通过缩小容器的容积增大压强
B.及时将氨液化分离出去
C.适当升温
D.添加合适的催化剂
E.恒温恒容时,再充入一定体积的氮气
(3)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1mol N2和3mol H2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
则从反应开始到25 min时,①以N2表示的平均反应速率为________;②H2的平衡转化率为____________;
(4) 以CO2与NH3为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下,已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);ΔH=-159.47 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=+116kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g);ΔH=+44kJ·mol-1
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式_______________。
高一化学填空题困难题查看答案及解析
氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、按盐和纯碱等的原料。
(1)以氨为燃料,氧气为氧化剂可以设计制造氨燃料电池,因产物无污染,在很多领域得到广泛应用。若电极材料均为惰性电极,KOH 溶液作电解质溶液,则该电池负极电极反应式为_______________;正极反应式为______________。
(2)下列措施可以加快合成氨反应速率的是______________。
A.通过缩小容器的容积增大压强 B.及时将氨液化分离出去
C.适当升温 D.添加合适的催化剂
E.恒温恒容时,再充入一定体积的氮气
(3)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入lmolN2 和3molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强/MPa | 16.80 | 14.78 | 13.86 | 13.27 | 12.85 | 12.60 | 12.60 |
则①从反应开始到25min时,以N2表示的平均反应速率为________;
②H2的平衡转化率为_______________;
(4)以CO2与NH3为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下,已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);△H=-159.47kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);△H=+116kJ·mol-1
③ H2O(l)=H2O(g);△H=+44kJ·mol-1
写出CO2 与NH3 合成尿素和液态水的热化学反应方程式_____________。
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硫酸是极其重要的化工原料,在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫酸,主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段:二氧化硫的制取和净化;二氧化硫转化为三氧化硫;三氧化硫的吸收和硫酸的生成。为了防止环境污染并对尾气进行综合利用,硫酸厂常用氨水吸收尾气的SO2、SO3等气体,再向吸收液中加入浓硫酸,以制取高浓度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。为了测定上述(NH4)2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成,现称取该样品四份,分别加入相同浓度的NaOH溶液50.00mL,加热至120℃左右,使氨气全部逸出[(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200℃],测得有关实验数据如下(标准状况):
实验 | 样品的质量/g | NaOH溶液的体积/mL | 氨气的体积/L(标准状况) |
1 | 7.24 | 50.00 | 1.792 |
2 | 14.48 | 50.00 | 3.584 |
3 | 21.72 | 50.00 | 4.032 |
4 | 36.20 | 50.00 | 2.240 |
(1)由1组数据直接推测:1.81g样品进行同样实验时,生成氨气的体积(标准状况)为___L。
(2)试计算该混合物中(NH4)2SO4和 NH4HSO4的物质的量之比为___。
(3)求所用NaOH溶液的物质的量浓度___mol/L。
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硫酸是极其重要的化工原料,在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫酸,主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段:二氧化硫的制取和净化;二氧化硫转化为三氧化硫;三氧化硫的吸收和硫酸的生成。为了防止环境污染并对尾气进行综合利用,硫酸厂常用氨水吸收尾气的SO2、SO3等气体,再向吸收液中加入浓硫酸,以制取高浓度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。为了测定上述(NH4)2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成,现称取该样品四份,分别加入相同浓度的NaOH溶液50.00mL,加热至120℃左右,使氨气全部逸出[(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200℃],测得有关实验数据如下(标准状况):
实验 | 样品的质量/g | NaOH溶液的体积/mL | 氨气的体积/L(标准状况) |
1 | 7.24 | 50.00 | 1.792 |
2 | 14.48 | 50.00 | 3.584 |
3 | 21.72 | 50.00 | 4.032 |
4 | 36.20 | 50.00 | 2.240 |
(1)由1组数据直接推测:1.81g样品进行同样实验时,生成氨气的体积(标准状况)为___L。
(2)试计算该混合物中(NH4)2SO4和 NH4HSO4的物质的量之比为___。
(3)求所用NaOH溶液的物质的量浓度___mol/L。
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