8.除去工業(yè)尾氣中的氮氧化合物,常用氨催化吸收法,原理是NH3與NOx反應(yīng)生成無(wú)毒物質(zhì).某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化合物的處理過程.

Ⅰ.NH3的制取
(1)若選擇裝置C制取氨氣,則反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O.
(2)若選擇裝置G制取氨氣,固體用生石灰,則分液漏斗中盛放的液體試劑是濃氨水.
Ⅱ.模擬尾氣的處理
選用上述部分裝置,按下列順序連接成模擬尾氣處理裝置,回答有關(guān)問題:

(3)裝置A中反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O.反應(yīng)過程中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有銅片表面產(chǎn)生無(wú)色氣體、銅片逐漸溶解、溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色,圓底燒瓶中氣體顏色由無(wú)色變?yōu)榧t棕色后又變?yōu)闊o(wú)色,反應(yīng)由慢變快(又逐漸變慢).
(4)裝置D中的液體可換成b(填序號(hào)).
a.H2O          b.CCl4    c.飽和食鹽水     d.濃硫酸
(5)裝置E中NO參加反應(yīng)的化學(xué)方程式為6NO+4NH3$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{高溫}$5N2+6H2O.
(6)該同學(xué)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中存在的明顯缺陷是缺少有毒氣體NOx(或NO)的尾氣處理(裝置).

分析 Ⅰ.(1)若選擇裝置C制取氨氣,發(fā)生反應(yīng)是實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的反應(yīng),利用氯化銨和氫氧化鈣加熱反應(yīng)生成氨氣、氯化鈣和水;
(2)依據(jù)G裝置特點(diǎn),固體、液體不加熱制備氣體選擇試劑;
Ⅱ.(3)稀硝酸具有強(qiáng)氧化性,與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸銅和NO等;硝酸銅溶液為藍(lán)色,生成的NO為無(wú)色氣體,易被氧氣氧化成紅棕色的二氧化氮,反應(yīng)由慢變快,又逐漸變慢;
(4)氨氣為極性分子,不溶于非極性溶劑;
(5)裝置E中NO和氨氣反應(yīng)生成氮?dú)夂退?br />(6)缺少尾氣處理裝置,有毒氣體NOx(或NO)會(huì)污染空氣.

解答 解:Ⅰ.(1)若選擇裝置C制取氨氣,氯化銨和氫氧化鈣加熱反應(yīng)生成氨氣、氯化鈣和水,化學(xué)方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案為:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)G裝置特點(diǎn),固體、液體不加熱制備氣體,而實(shí)驗(yàn)室通常用濃氨水滴加到生石灰上制取氨氣;
故答案為:濃氨水;
Ⅱ.(3)稀硝酸具有強(qiáng)氧化性,與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸銅和NO等,反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,生成的硝酸銅溶液為藍(lán)色,生成的NO為無(wú)色氣體,易被氧氣氧化成紅棕色的二氧化氮,反應(yīng)由慢變快,又逐漸變慢,
故答案為:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O;溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色,圓底燒瓶中氣體顏色由無(wú)色變?yōu)榧t棕色后又變?yōu)闊o(wú)色,反應(yīng)由慢變快(又逐漸變慢);
(4)氨氣可溶于氯化鈉溶液、水以及硫酸中,可產(chǎn)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,所以b正確,
故答案為:b;
(5)裝置E中NO和氨氣發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)為6NO+4NH3$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{高溫}$5N2+6H2O,
故答案為:6NO+4NH3$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{高溫}$5N2+6H2O;
(6)NO有毒,NOx(或NO)能夠造成空氣污染,圖示裝置中缺少尾氣處理裝置,即缺少有毒氣體NOx(或NO)的尾氣處理(裝置),
故答案為:缺少有毒氣體NOx(或NO)的尾氣處理(裝置).

點(diǎn)評(píng) 本題通過常見氣體的性質(zhì)及制備,考查了物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)方法,氮的氧化物的性質(zhì)以及對(duì)環(huán)境的影響,題目難度中等,做題時(shí)注意實(shí)驗(yàn)的原理和目的,牢固掌握實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)基本操作為解答該類題目的前提.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

11.下列反應(yīng)的化學(xué)方程式書寫正確的是( 。
A.實(shí)驗(yàn)室制取硝基苯
B.實(shí)驗(yàn)室制取溴苯
C.溴乙烷的消去反應(yīng)
CH3CH2Br+NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$CH2═CH2↑+NaBr+H2O
D.制取TNT

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

19.L、M、Q、R、T是短周期元素,如表是這些元素的原子半徑及主要化合價(jià)信息:
元素代號(hào)LMQRT
原子半徑/nm0.1600.1430.0890.1020.074
主要化合價(jià)+2+3+2+6、-2-2
請(qǐng)回答下列問題:
(1)上述元素中最活潑的金屬元素是Mg(填元素符號(hào),下同),最活潑的非金屬元素是O.
(2)L、M、R、T的簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序?yàn)镾2->O2->Mg2+>Al3+(填離子符號(hào)).
(3)上述元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中堿性最強(qiáng)的是Mg(OH)2(填化學(xué)式,下同),具有兩性的是Al(OH)3
(4)上述元素形成的氣態(tài)氫化物中最穩(wěn)定的是H2O(填化學(xué)式).
(5)L、M的單質(zhì)在稀硫酸中用導(dǎo)線連接可形成原電池,其正極材料是Mg.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

16.正在火星上工作的美國(guó)“勇氣號(hào)”“機(jī)遇號(hào)”探測(cè)車的一個(gè)重要任務(wù)就是收集有關(guān)Fe2O3及硫酸鹽的信息,以證明火星上存在或曾經(jīng)存在過H2O.以下敘述正確的是(  )
A.硫酸鹽都易溶于水
B.檢驗(yàn)紅磚中的紅色物質(zhì)是否是Fe2O3的操作步驟為:樣品-→粉碎-→加水溶解-→過濾-→向?yàn)V液中滴加KSCN溶液
C.分別還原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO物質(zhì)的量之比為3:2:3
D.明礬含有結(jié)晶水,是混合物

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

3.下列實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)記錄都正確的是(  )
A.用托盤天平稱量時(shí),將NaOH固體放在右盤內(nèi)的紙上,稱得質(zhì)量為10.2g
B.用25mL堿式滴定管量取高錳酸鉀溶液,體積為16.60mL
C.用干燥的廣泛pH試紙測(cè)稀鹽酸的pH=3.2
D.用10mL量筒量取NaCl溶液,體積為9.2mL

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

13.為探究Ag+與Fe3+氧化性的相關(guān)問題,某小組同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
已知:相關(guān)物質(zhì)的溶解度(20℃)AgCl:1.5×10-4g  Ag2SO4:0.796g
(1)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)如表:
序號(hào)操作現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)Ⅰ將2mL 1mol/L AgNO3 溶液加入到1mL 1mol/L  FeSO4溶液中產(chǎn)生白色沉淀,隨后有黑色固體產(chǎn)生
取上層清液,滴加KSCN 溶液溶液變紅
注:經(jīng)檢驗(yàn)黑色固體為Ag
①白色沉淀的化學(xué)式是Ag2SO4
②甲同學(xué)得出Ag+氧化了Fe2+的依據(jù)是有黑色固體(Ag )生成,加入KSCN 溶液后變紅.
(2)乙同學(xué)為探究Ag+和Fe2+反應(yīng)的程度,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅱ.
a.按如圖連接裝置并加入藥品(鹽橋中的物質(zhì)不參與反應(yīng)),發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏移.偏移的方向表明:電子由石墨經(jīng)導(dǎo)線流向銀.放置一段時(shí)間后,指針偏移減。 
b.隨后向甲燒杯中逐漸加入濃Fe2(SO43溶液,發(fā)現(xiàn)電壓表指針的變化依次為:偏移減小→回到零點(diǎn)→逆向偏移.
①a 中甲燒杯里的電極反應(yīng)式是Fe2+-e-=Fe3+
②b中電壓表指針逆向偏移后,銀為負(fù) 極(填“正”或“負(fù)”).
③由實(shí)驗(yàn)得出Ag+和Fe2+反應(yīng)的離子方程式是Fe2++Ag+?Fe3++Ag.
(3)為進(jìn)一步驗(yàn)證乙同學(xué)的結(jié)論,丙同學(xué)又進(jìn)行了如表實(shí)驗(yàn):
序號(hào)操作現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)Ⅲ將2mL 2mol/L Fe(NO33溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡消失
實(shí)驗(yàn)Ⅳ將2mL1mol/L Fe2(SO43溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡減少,未消失
實(shí)驗(yàn)Ⅴ將2mL 2mol/L FeCl3溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡消失
①實(shí)驗(yàn)Ⅲ不能(填“能”或“不能”)證明Fe3+氧化了Ag,理由是因?yàn)镕e(NO33溶液呈酸性,酸性條件下NO3-也可能氧化Ag.
②用化學(xué)反應(yīng)原理解釋實(shí)驗(yàn)Ⅳ與Ⅴ的現(xiàn)象有所不同的原因:溶液中存在平衡:Fe3++Ag?Fe2++Ag+,且 AgCl比Ag2SO4溶解度更小,Cl-比SO42-更有利于降低Ag+ 濃度,所以實(shí)驗(yàn)Ⅴ比實(shí)驗(yàn)Ⅳ正向進(jìn)行的程度更大.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

20.下列與有機(jī)物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相關(guān)的敘述中,正確的是(  )
A.利用糧食釀酒經(jīng)過了淀粉→葡萄糖→乙醇的變化過程,上述兩個(gè)反應(yīng)屬于水解反應(yīng)
B.丹參素結(jié)構(gòu)如圖所示,能發(fā)生取代、加成、氧化反應(yīng)
C.乙烯含雙鍵,可使酸性KMnO4溶液褪色,而乙醇中只含單鍵不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D.回收地溝油,水解制氨基酸

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

17.下列除雜(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))的方法不正確的是(  )
A.鎂粉(鋁粉):加入過量燒堿溶液,過濾
B.FeCl3溶液(FeCl2):加入適量的稀硝酸
C.CuO(Al2O3):加入過量燒堿溶液,過濾
D.CO2(HCl):通過飽和碳酸氫鈉溶液,洗氣

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

18.氰化鈉(NaCN)是一種重要化工原料,用于化學(xué)合成、電鍍、冶金等方面.NaCN有劇毒,含氰廢水需經(jīng)無(wú)害化處理才能排放,某電鍍廠含氰廢水的一種工業(yè)處理流程如下:
已知:HCNO的結(jié)構(gòu)式是:H-O-C≡N
HCN的Ka=6.02×10-10
[Ag(CN)2]-(aq)?Ag+(aq)+2CN-(aq)  K=1.3×10-21
回答下列問題:
(1)CN-中兩原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),請(qǐng)寫出CN-的電子式
(2)氰化鈉遇水會(huì)產(chǎn)生劇毒氫氰酸,請(qǐng)寫出相應(yīng)的離子方程式CN-+H2O?HCN+OH-
(3)向發(fā)生塔中通水蒸汽的目的是促使HCN揮發(fā)進(jìn)入吸收塔.
(4)氧化池中氰化物的降解分兩步進(jìn)行
CN-被氯氣氧化成低毒的CNO-,寫出相應(yīng)的離子方程式CN-+Cl2+2OH-=CNO-+2Cl-+H2O,
CNO-被氯氣氧化成無(wú)毒的兩種氣體,寫出相應(yīng)的離子方程式2CNO-+3Cl2+4OH-=N2↑+CO2↑+6Cl-+2H2O
(5)貯水池中廢水須先經(jīng)堿化后再進(jìn)行氧化的原因防止生成HCN
(6)電鍍廠電鍍銀時(shí)需要降低鍍層金屬的沉積速度,使鍍層更加致密.電解液使用Na[Ag(CN)2],請(qǐng)寫出陰極反應(yīng)式[Ag(CN)2]-+e-=Ag+2CN-,解釋工業(yè)電鍍中使用氰離子(CN-)的原因Ag+和CN-可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物,可以控制銀離子濃度,使鍍層致密.

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同步練習(xí)冊(cè)答案