题目
题型:不详难度:来源:
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(1)在上述工业制硝酸的生产中,B设备的名称是 ,其中发生反应的化学方程式为 。
(2)此生产过程中,N2与H2合成NH3所用的催化剂是 。1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:
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(3)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是 ;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是 。
(4)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:
碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
NH3还原法:8NH3+6NO2
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以上两种方法中,符合绿色化学的是 。
(5)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的 %。
(6)硝酸铵是一种常用的氮肥,在贮存和使用该化肥时,应注意的事项及理由是:
| 注意事项 | 理由 |
① | | |
② | | |
答案
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(2)铁砂网(或铁)(1分)。N2、H2被吸附在催化剂表面;(1分)在催化剂表面,N2、H2中化学键断裂(1分)
(3)利用余热,节约能源(1分);可使NO循环利用,全部转化成HNO3(1分)
(4)NH3还原法(1分)
(5)53(2分)
(6)①不能与碱性肥料混施 硝酸铵溶液呈酸性;
②不能剧烈撞击 硝酸铵易爆炸;
③不能在雨水较多的地区使用 硝酸铵吸水性强,易流失
(上述原因答出任意两条即可。4分,各1分)
解析
试题分析:(1)工业制硝酸用氨氧化法制取,其法以氨和空气为原料,用Pt—Rh合金网为催化剂在氧化炉中于 800℃进行氧化反应,生成的NO在冷却时与O2生NO2,NO2在吸收塔内用水吸收在过量空气中O2的作用下转化为硝酸,最高浓度可达50%。制浓硝酸则把50%HNO3与Mg[NO3]2或浓H2SO4蒸馏而得。反应的化学方程式分别为:4NH3+5O2
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(2)N2与H2合成NH3所用的催化剂是铁砂网(或铁)。分析题中图可以知道,图②表示N2、H2被吸附在催化剂表面,而图③表示在催化剂表面,N2、H2中化学键断裂。
(3)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是利用余热,节约能源;在合成硝酸的吸收塔中不断通入空气,目的是提供充足的氧气,以便使NO循环利用,全部转化成硝酸;
(4)根据“绿色化学”要求从根本上减少或杜绝污染,尽可能使原料的利用率提高来看,符合绿色化学的是NH3还原法,因为碱液吸收法产生了有毒的物质亚硝酸钠,所以不符合“绿色化学”的要求。
(5)由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,,
根据氮原子守恒可知,
NH3~NO~HNO3,
则1mol氨气可得到硝酸1mol×96%×92%=0.8832mol,
由HNO3+NH3═NH4NO3,
则该反应消耗的氨气的物质的量为0.8832mol,
氨气的质量之比等于物质的量之比,
则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的百分数为1mol 1mol+0.8832mol ×100%=53.1%.
(6)根据硝酸铵的性质来解答,由于硝酸铵受撞击时易爆炸,因此硝酸铵不能与易燃物混放;不能用铁锤等物将结块的硝酸铵砸碎;不能受到严重撞击,因为硝酸铵溶液呈酸性,所以不能与碱性肥料混施。
核心考点
举一反三
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A.C的成分是气体E与二氧化碳的混和气体 |
B.浓热的D溶液能把碳单质氧化为二氧化碳 |
C.气体E遇空气会被氧化成红棕色的气体 |
D.溶液G是蓝色的硫酸铜溶液 |
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(1)①中的混合气体通过浓硫酸发生化学反应,主要生成物的化学式是 。
(2)写出碳酸氢铵中阳离子的检验方法 。
(3)写出工业上合成③的化学方程式 。
(4)⑧与⑨反应的化学方程式是 。
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(1)甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气,
请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。
| 实验装置 | 实验药品 | 制备原理 |
甲小组 | A | 氢氧化钙、氯化铵 | 反应的化学方程式为 ① |
乙小组 | ② | 浓氨水、氢氧化钠 | 用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用: ③ |
(2)甲组通过右图装置(尾气处理装置已略去)验证了氨有还原性,装置中的实验现象是____ ,硬质玻璃管中氨发生催化氧化反应的化学方程式为 。
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(3)甲组将足量氨气不断通入滴有酚酞的AgNO3溶液中,现象为 ,
反应结束所得溶液中除了H+、OH-、NH4+外还主要含有的离子有 。
(4)乙组欲制备氮化镁,查阅资料发现氨跟氧化铜反应可以制备氮气(2NH3+3CuO
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(1)仪器a的名称为____________;仪器b中可选择的试剂为(任意填一种)_____________。
(2)实验中,装置C中黑色CuO粉末全部转化为红色固体(已知Cu2O也为红色固体),量气管中有无色无味的气体。实验前称取黑色CuO 80g,实验后得到红色固体质量为68g。则红色固体成分的化学式为_______________。
(3)E装置中浓硫酸的作用是____________________________________。
(4)F中读取气体体积前,应对装置F进行的操作是:___________________,若无此操作,而F中左边液面低于右边液面,会导致读取的气体体积________ (填“偏大”或“偏小”或“无影响”);图中量气管可由________ (请选择字母填空:A.酸式滴定管,B.碱式滴定管)改装而成。
(5)要想测得氨气分子中氮、氢原子个数比,实验中应至少测量或读取哪些数据________。
A.B装置实验前后质量差mg; B.F装置实验前后液面差VL
C.D装置实验前后质量差mg; D.E装置实验前后质量差mg;
A.1∶5 | B.1∶4 |
C.1∶3 | D.任意比 |
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