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

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

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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%)。
答案
I.(1)干燥混合气体 (2分) 
(2)氨的氧化反应是一个放热反应 (2分);  4NH3十5O24NO+6H2O。(2分)
NH4  (1分), NO3  (1分)
II. A (2分)
(1) 1.75 (2分)
(2)5:6(2分)
解析

试题分析;(1)浓硫酸具有干燥的作用所以(1)的答案为干燥混合气体(2)铂丝保持红热说明这个反应时放热反应,氨气溶于水形成氨水,故溶液中会存在铵根离子,一氧化氮会被氧气氧化生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生产硝酸,故溶液中会存在硝酸根离子。II.硝酸不管是稀得还是浓的他都具有强的氧化性,故B选项是错误的。不用浓硝酸来制备硝酸铜主要是因为该反应会释放出污染大气的二氧化氮气体,与硝酸的挥发性无关,故C选项是错误的。而D选项主要是金属与硝酸反应不会生成氢气。所以答案选A(1)据题意可知2NOX—CO2而逸出出来的二氧化碳为0.25摩尔即11克,故NOX为0.5摩尔,据题意可知NOX的质量为二氧化碳的质量加上碳酸钠溶液增加的质量即21克,再根据物质的量等于质量处于摩尔质量可求出X为1.75.(2)由题意可知一氧化氮与二氧化氮的比例关系为1;1时吸收效果最好由反应方程式2NO+O2=2NO2及题意,我们可以设一氧化氮转化成二氧化氮X摩尔,则3-X=1+X,推算得出X为1则。说明消耗氧气0.5摩尔即空气2.5摩尔。所以V(空气)∶V(NO)=5;6
举一反三
如图所示是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。

(l)写出装置A中所发生的化学反应                                   
(2)装置B中盛放试剂是                          
(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗,稍后片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时产
              (填写反应现象);从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,请写出在C中发生反应的化学方程式           
(4)已知Cu2O是一种红色固体物质, 在高温条件下可由CuO分解得到:4CuO=2Cu2O+O2↑,生成的Cu2O 也能被NH3还原。当C中固体全部变红色后,关闭弹簧夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量。若反应前固体质量为16g,反应后称重固体质量减少2.4g。通过计算确定该固体产物的成分是                   (用化学式表示)
(5)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。写出产生白烟的化学方程式                 
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1.92gCu片与一定量的浓HNO3作用,当收集到NO2和NO气体共1.12L时(标准状况),金属铜恰好全部作用。则:
(1)反应中消耗HNO3­           mol,转移电子            mol
(2)用排水法收集生成的气体,最后气体的体积为          L (标准状况)
(3)向收集到的气体中通入          mL O2(标准状况)才能使水刚好充满整个集气容器。
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下列有关物质的性质与应用不相对应的是
A.Na2O2能分别与H2O、CO2反应产生氧气,可用作供氧剂
B.硅胶多孔、吸水能力强,常用作袋装食品的干燥剂
C.K2FeO4具有强还原性且被氧化生成Fe3,可用于水的消毒和净水
D.液氨气化时能吸收大量的热,使周围温度急剧降低,因此可用作制冷剂

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A、B、C、D、E都是中学化学中常见物质,它们均含有同一种短周期元素,在一定条件下可发生如图所示的转化,其中A是单质,B在常温下是气态氢化物,C、D是氧化物,E是D和水反应的产物。下列判断中不合理的是(      )

A.A不可能是金属                    B.由C生成D肯定发生了电子转移
C.由A生成C肯定属于离子反应        D. B与E可能反应生成盐
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下列实验中,颜色的变化与氧化还原反应无关的是
A.SO2使酸性KMnO4溶液褪色 
B.Na2O2投入酚酞溶液中溶液先变红后褪色
C.向FeSO4溶液中滴NaOH溶液,生成的沉淀由白色变成灰绿色,最后变成红褐色
D.往紫色石蕊试液中通入氨气,溶液变蓝

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