硝酸是极其重要的化工原料,工业上将产生的NO2在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸。(1)工业上用水吸收NO2生产HNO3,生成的气体经多次氧化、吸收的循环
题型:不详难度:来源:
硝酸是极其重要的化工原料,工业上将产生的NO2在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸。 (1)工业上用水吸收NO2生产HNO3,生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸(假定上述过程无其他损失)。试写出上述反应的化学方程式: 。 (2)为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO3,某学生设计了如图所示装置(有关夹持装置已略去)。
①检查装置气密性良好后,为观察到NO气体生成,打开K1,关闭K2,应从U形管的长管口注入稀硝酸至 后,迅速关闭K1,观察到U形管内的现象是 。 ②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为 。 ③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是 。 ④打开K2,至装置Ⅱ中长玻璃管中的气体呈无色后,打开K3,反应一段时间后,长玻璃管中并未充满液体。设计简单方法检验长玻璃管中的气体是否含NO 。 |
答案
(1)4NO2+O2+2H2O=4HNO3(或分成两个方程式写) (2)①U形管右侧胶塞下沿 U形管左端液面高于右端,铜丝慢慢溶解,产生无色气体,溶液逐渐变蓝(至少答三点) ②2H2O22H2O+O2↑ ③吸收氮的氧化物防止污染环境 ④再打开K3,若观察到长玻璃管中气体迅速变为红棕色,则证明余气含NO,若无颜色变化,则证明不含NO(其他合理答案也可) |
解析
解答本题要注意以下两点:(1)根据实验目的和所放置的试剂确定各装置的作用。 (2)三个开关K1、K2、K3的开与关都对实验起着重要作用。 |
举一反三
科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检验出组成为N4H4(SO4)2的物质,经测定,该物质易溶于水,在水中以SO42-和N2H44+两种离子形式存在,植物的根系极易吸收N4H44+,但它遇到碱时,会生成一种形似白磷的N4分子。N4分子不能被植物吸收。下列有关说法不正确的是( )A.N4和N2互为同素异形体 | B.14N与14C互为同位素 | C.N4H4(SO4)2不能与草木灰混合使用 | D.8NH3+4C5OH=N4+4C5NH2+6H2+4H2O,此反应中每生成5.6 g N4时转移1.2 mol电子 |
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某化学兴趣小组在实验室探究氨的有关性质,设计了下图所示实验,A处是气体发生装置,A中所用的实验药品从下列物质中选取. ①碳酸钠 ②碳酸氢钠 ③碳酸氢铵 ④氯化铵 ⑤熟石灰 ⑥氢氧化钠
按上图连接好各仪器,现将C处的铂丝网加热至红热,再将A处产生的气体通过B装置片刻后撤去C处酒精灯,部分实验的现象如下:铂丝继续保持红热状态,D中的铜片慢慢溶解,回答下列问题: (1)若A中制取气体时只用了一种药品,则该药品是 (填物质序号) (2)B装置的作用为 (3)D中铜片发生反应的离子方程式为 ,为了使Cu片溶解的速率加快,可向D处的溶液中加入下列少量物质中的 (填下列各项序号)A.Na2CO3 | B.AgNO3 | C.H2SO4 | D.FeSO4 | (4)图E中持续通人氧气的作用为 。 (5)有人认为他们设计的这套实验装置还存在明显的不足,对其不足之处以及应如何改进,谈谈你的意见: 。 |
下列关于硝酸的叙述中正确的是A.稀硝酸是弱酸,浓硝酸是强酸 | B.铜与浓硝酸和稀硝酸都能发生反应生成二氧化氮 | C.浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红后褪色 | D.稀硝酸与活泼金属反应放出氢气,而浓硝酸则使金属钝化 |
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下列有关氨水的说法正确的是( )A.氨水有弱碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 | B.氨水是弱碱,化学式是 NH3•H2O | C.氨水中存在三种分子和四种离子 | D.氨很容易液化,液化时放热,液化后得到氨水 |
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某小组对Cu与浓HNO3的反应进行研究。记录如下:
I.Cu与浓HN03反应的化学方程式是 。 II.探究实验1中溶液A呈绿色而不是蓝色的原因。 (1)甲认为溶液呈绿色是由Cu2+离子浓度较大引起的。乙根据实验记录,认为此观点不正确,乙的依据是 。 (2)乙认为溶液呈绿色是由溶解的NO2引起的。进行实验2:先将NO2通入B中,再鼓入N2。结果证实假设成立。则以上两步操作对应的现象分别是 、 。 (3)为深入研究,丙查阅资料,有如下信息: i.溶有NO2的、浓HNO3呈黄色;水或稀HNO3中通少量NO2溶液呈无色。 ii.NO2溶于水,会发生反应2NO2+H2O =HNO3+HNO2HNO2是弱酸,只能稳定存在于冷、稀的溶液中,否则易分解。 iii.NO—2能与Cu2+反应:Cu2+(蓝色)+4 NO2-Cu(NO2)42-(绿色) 据此,丙进一步假设: ①可能是A中剩余的浓HNO3溶解了NO2得到的黄色溶液与Cu(NO3)2的蓝色溶液混合而形成的绿色; ②可能是A中生成了Cu(NO2)2—4使溶液呈绿色。 丙进行如下实验:
①亚硝酸分解的化学方程式是 。 ②请用平衡原理解释加入稀H2SO4后绿色溶液变蓝的原因: 。 (4)根据实验得出结论:实验l中溶液A呈绿色的主要原因是 ,请依据实验现象阐述理由: 。 |
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