(18分)工業(yè)尾氣中氮氧化物通常采用氨催化吸收法,其原理是NH3與NOx在催化劑作用下反應生成無毒的物質。某校活動小組同學采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化物 的處理過程。
I.探究制取NH3的方法
(1)B裝置的名稱:______________
(2)在上述裝置中,H能快速、簡便制取,裝置中需要添加的反應試劑為_________ 。
(3)為探究更好的實驗效果,活動小組同學采用上述C裝置來制取氨氣,在控制實驗條件相同的情況下,獲得下表中實驗數(shù)據。
分析表中數(shù)據,你認為哪種方案制取氨氣的效果最好________(填序號),從該方案選擇的原料分析制氣效果好的可能原因是________,__________。
試劑組合序號 | 固體試劑 | NH3體積(mL) | |
a | 6.0gCa(OH)2過量 | 5.4gNH4Cl | 1344 |
b | 5.4g(NH4)2SO4 | 1364 | |
c | 6.0gNaOH過量 | 5.4gNH4Cl | 1568 |
d | 5.4g(NH4)2SO4 | 1559 | |
e | 6.0gCaO過量 | 5.4gNH4Cl | 1753 |
f | 5.4g(NH4)2SO4 | 1792 |
(18分)Ⅰ(1)洗氣瓶(1分)
(2)生石灰與濃氨水(或燒堿與濃氨水)(答化學式給分)(2分)
(3)f (2分);(NH4)2(SO4)受熱不分解,CaO又有吸水作用(合理答案均給分)(2分)
Ⅱ(1)F E B(2分)
(2)3Cu+2NO3-+8H+=2NO↑+4H2O +3Cu2+(2分)
(3)使氣體混合均勻,調節(jié)氣流速度,防止氨氣溶解(或防倒吸)(3分)
(4)b(2分)
(5)未反應的NO無法處理,會污染環(huán)境(2分)
解析試題分析:Ⅰ(1)裝置B的名稱是洗氣瓶;
(2)能快速、簡便制取氨氣所用試劑為濃氨水與生石灰或濃氨水與氫氧化鈉都可以,所以H中需要添加的反應試劑為生石灰與濃氨水(或燒堿與濃氨水);
(3)根據表中數(shù)據,相同質量的銨鹽與堿反應產生的氨氣的量不同,f方案產生的氨氣最多,且加熱時硫酸銨不分解,生石灰還具有吸水作用,而氯化銨受熱分解產生氨氣和氯化氫,部分又結合成氯化銨,氫氧化鈉或氫氧化鈣與銨鹽反應產生的水較多,所以f方案制取氨氣的效果最好;
Ⅱ(1)裝置A生成的NO和裝置C生成的NH3通入裝置D使氣體混合均勻、調節(jié)氣流速度,裝置F干燥氣體,再通入裝置E反應進行反應,反應后的氣體通入裝置B干燥,最后收集氣體,故答案為:FEB;
(2)稀硝酸具有強氧化性,與銅發(fā)生氧化還原反應生成硝酸銅和NO等,反應的離子方程式為 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)D裝置使氣體混合均勻、調節(jié)氣流速度,另外,氨氣難溶于飽和氨水,可防止倒吸;
(4)氨氣可溶于硫酸銅溶液、水以及硫酸中,可產生倒吸,氨氣為極性分子,不溶于非極性溶劑,可用CCl4代替飽和氨水,答案選b;
(5)缺少尾氣處理裝置,過量的NO會污染空氣。
考點:考查氮的氧化物對環(huán)境的影響,氨氣的制取方法,離子方程式的書寫,裝置作用的判斷,試劑的選 擇
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
A-G及X、Y均是中學化學常見物質,其中B、D、E、F、G在常溫下為氣體且B為紅棕色,C是紅色的金屬單質。它們之間有如下轉化關系(其中反應③④⑦的產物中的水已略去)。試填空
(1)B的化學式________。
(2)反應⑤中氧化劑與還原劑的物質的量之比為 。
(3)寫出反應⑦的離子方程式_____________________。
(4)寫出電解X溶液的陽極反應式______________________;若電解一段時間后轉移了0.2mol電子,則此時電解產生的氣體在標準狀況下的體積為 。
(5)寫出反應④的化學方程式______________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
硫及其化合物在自然界普遍存在、容易轉化。
Ⅰ.火山噴發(fā)、生物質降解時產生的有毒氣體H2S、SO2等進入大氣后,因一些自然轉化而得以消除。如
(1)H2S和SO2分子碰撞時,污染會降低。反應方程式為_________________________。
(2)H2S在常溫下,會被空氣逐漸氧化,反應方程式為_________________________。
(3)SO2在飄塵催化下,會被空氣氧化為SO3,遇水生成硫酸,硫酸遇石灰?guī)r轉化為穩(wěn)定的石膏礦物(CaSO4·2H2O)。SO2被氧化的化學方程式為_____________________________。
在環(huán)保措施上,這會給我們帶來“師法自然”的啟示。
Ⅱ.人為過度排放二氧化硫等,會超出自然凈化吸收能力,帶來嚴重環(huán)境污染。“石灰-石膏法”和“燒堿法”是工業(yè)上常用的工業(yè)煙氣脫硫法。
(4)“石灰-石膏法”吸收二氧化硫的流程為:
由SO2等生成石膏的總化學方程式為________________________________________。
(5)“燒堿法”是用氫氧化鈉濃溶液吸收含二氧化硫的煙氣,其優(yōu)點是氫氧化鈉堿性強、吸收快、效率高。化學方程式為______________________________________。但燒堿的價格較貴(石灰0.36元/kg,燒堿2.90元/kg)。
(6)若將“石灰-石膏法” 和“燒堿法”結合起來對煙氣脫硫,則會產生快速高效低成本無污染的好效果,最終仍得到石膏產品。請在下列流程圖的①~④處填寫物質的化學式:
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
硅是帶來人類文明的重要元素之一,從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過程中創(chuàng)造了一個又一個奇跡。
(1)硅在元素周期表中的位置是_______。
(2)工業(yè)生產粗硅的反應有:SiO2+2CSi(粗)+2CO↑,SiO2+3CSiC+2CO↑。若產品中單質硅與碳化硅的物質的量之比為1:1,則參加反應的C和SiO2的質量之比為 。
(3)工業(yè)上可以通過如下圖所示的流程制取純硅:
①若反應I為 Si(粗)+3HClSiHCl3+H2,
則反應II的化學方程式為 。
②整個制備過程必須嚴格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和另 一種物質,寫出該反應的化學方程式: 。
③假設每一輪次制備1mol純硅,且生產過程中硅元素沒有損失,反應I中HCl的利用率為90%,反應II中H2的利用率為93.75%,則在第二輪次的生產中,補充投入HCl 和H2的物質的量之比是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(12分)空氣吹出法是最早工業(yè)化海水提溴的方法,適合從低濃度含溴溶液中提取溴。
(1)NaBr的電子式是 。
(2)反應①是將Br—轉化為Br2,反應①的離子方程式是 。
(3)通入空氣吹出Br2,并用Na2CO3吸收的目的是 。
(4)反應②的化學方程式是 。
(5)反應③中每生成3 mol Br2,轉移電子的物質的量是 mol。
(6)為了除去工業(yè)Br2中微量的Cl2,可向工業(yè)Br2中 (填字母)。
a.通入HBrb.加入NaBr溶液 c.加入Na2CO3溶液 d.加入Na2SO3溶液
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
圖①-?分別代表有關反應中的一種物質,請?zhí)钕乱韵驴瞻住?br />
(1)①、④的化學式分別是______、______。
(2)用電子式表示②的形成過程為 ;
(3)⑧與⑨反應的化學方程式是______;檢驗③的存在的方法是 。
(4)Mg也可以與⑧的稀溶液反應生成⑥,寫出反應的離子方程式 。
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
向銅片中加入115mL某濃度的硫酸,在加熱條件下反應,待銅片全部溶解后,將其溶液稀釋到500mL,再加入足量鋅粉,使之充分反應,收集到2.24L(標準狀況)氣體。過濾殘留固體,干燥后稱量,質量減輕了7.5g。
(1)求參加反應的鋅粉的物質的量
(2)原硫酸的物質的量濃度。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(15分)固體硝酸鹽加熱易分解且產物較復雜。以Mg(NO3)2為研究對象,四個學習小組擬通過實驗探究其熱分解的產物,分別提出如下4種猜想:
甲組:Mg(NO2)2、NO2、O2 乙組:MgO、NO2、O2
丙組:MgO、NO2、N2 丁組:Mg3N2、O2
(1)實驗前,小組成員經討論認定 組的猜想一定不成立,理由是_____________。
查閱資料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
針對其他小組猜想,設計如下圖所示的實驗裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略)進行探究:
A B C D
(2)實驗過程
①簡述檢驗該裝置氣密性的方法 。
②稱取硬質試管A的質量為18.0g,試管A與Mg(NO3)2固體共21.8 g置于A中,加熱前通入N2以驅盡裝置內的空氣,其目的是 ;關閉K,用酒精燈加熱時,正確操作是先 然后固定在管中固體部位下加熱。
③觀察到A中有紅棕色氣體生成,C中有氣泡。
④待樣品完全分解,A裝置冷卻至室溫、稱量,測得硬質試管A和剩余固體的總質量為19.0g。
⑤取少量剩余固體于試管中,加入適量水,未見明顯現(xiàn)象。
(3)實驗結果分析討論
①證明一定有O2生成的依據是 ,與此相關的化學原理為(用化學方程式表示) 。
根據實驗現(xiàn)象和剩余固體的質量經分析可初步確認猜想_______組結論是正確的。
②一位同學認為上述裝置不能確認分解產物中有O2,他的理由你認為可能是 , 如果需改進裝置,應該 。
(4)據以上分析,Mg(NO3)2分解的化學方程式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(18分)實驗室常用下列裝置制備、收集二氧化氮氣體,并探究其性質。
(1)裝置A中的分液漏斗里盛裝的液體通常是 ,圓底燒瓶中預先加入的是銅片,但鐵的價格比銅的價格低,此處用銅片不用鐵片的原因是 。
(2)干燥管D中裝的干燥劑是無水氯化鈣,其作用是 。
(3)隨著時間的推移,濃硝酸逐漸變稀,裝置E的作用是吸收尾氣,吸收過程中發(fā)生反應的化學方程式如下:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O ;NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
①NO和NO2混合氣體的組成可表示成NOx,該混合氣體通入NaOH溶液被完全吸收時,x的值可以為 (填字母)
A.1.1 | B.1.2 | C.1.5 | D.1.8 |
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