11．工業(yè)上制取硝酸銨的流程圖如圖1，請回答下列問題：

（1）在上述工業(yè)制硝酸的生產(chǎn)中，B設(shè)備的名稱是氧化爐，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3+5O2 $\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O．
（2）此生產(chǎn)過程中，N2與H2合成NH3所用的催化劑是鐵砂網(wǎng)．1909年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成了氨，2007年化學(xué)家格哈德•埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的反應(yīng)過程，示意圖如圖2：

分別表示N2、H2、NH3．圖⑤表示生成的NH3離開催化劑表面，圖②和③的含義分別是N2、H2被吸附在催化劑表面、在催化劑表面，N2、H2中化學(xué)鍵斷裂．
（3）在合成氨的設(shè)備（合成塔）中，設(shè)置熱交換器的目的是利用余熱，節(jié)約能源；在合成硝酸的吸收塔中通入空氣的目的是使NO循環(huán)利用，全部轉(zhuǎn)化成HNO3．
（4）生產(chǎn)硝酸的過程中常會(huì)產(chǎn)生一些氮的氧化物，可用如下兩種方法處理：
堿液吸收法：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
NH3還原法：8NH3+6NO2=7N2+12H2O（NO也有類似的反應(yīng)）
以上兩種方法中，符合綠色化學(xué)的是氨氣還原法 ．
（5）某化肥廠用NH3制備NH4NO3．已知：由NH3制NO的產(chǎn)率是96%、NO制HNO3的產(chǎn)率是92%，則制HNO3所用去的NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量（不考慮其它損耗）的53%．

分析 （1）氨氣在氧化爐中被催化氧化；氨氣被氧化為NO和水；
（2）N2與H2合成NH3所用的催化劑是鐵砂網(wǎng)；圖②中兩種雙原子分子被吸附在催化劑表面；③中分子中的化學(xué)鍵斷裂生成原子；
（3）合成氨的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，熱交換器可以充分利用余熱，節(jié)約能源；在吸收塔中二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和NO，NO能被氧氣氧化為二氧化氮；
（4）據(jù)反應(yīng)化學(xué)方程式反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益分析，綠色化學(xué)為無污染，原子利用率高的生產(chǎn)；
（5）根據(jù)NH3制NO的產(chǎn)率是96%、NO制HNO3的產(chǎn)率是92%，利用氮原子守恒來計(jì)算硝酸的量，再由HNO3跟NH3反應(yīng)生成NH4NO3來計(jì)算氨氣的量，最后計(jì)算制HNO3所用去的NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）氨氣在氧化爐中被催化氧化，B設(shè)備的名稱是；氨氣被氧化為NO和水，其反應(yīng)的方程式為：4NH3+5O2 $\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O；
故答案為：氧化爐；4NH3+5O2 $\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O；
（2）N2與H2合成NH3所用的催化劑是鐵砂網(wǎng)；圖②中兩種雙原子分子被吸附在催化劑表面，即N2、H2被吸附在催化劑表面；③中分子中的化學(xué)鍵斷裂生成原子，即在催化劑表面N2、H2中的化學(xué)鍵斷裂生成N原子和H原子；
故答案為：鐵砂網(wǎng)；N2、H2被吸附在催化劑表面；在催化劑表面N2、H2中的化學(xué)鍵斷裂；
（3）合成氨的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中會(huì)放出大量的熱，用熱交換器可以充分利用余熱，節(jié)約能源；在吸收塔中二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和NO，通入空氣，NO能被空氣中的氧氣氧化為二氧化氮，二氧化氮再與水反應(yīng)生成硝酸，這樣使NO循環(huán)利用，全部轉(zhuǎn)化為硝酸；
故答案為：利用余熱，節(jié)約能源；使NO循環(huán)利用，全部轉(zhuǎn)化為硝酸；
（4）堿液吸收法：NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O，NH3還原法：8NH3+6NO2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$7N2+12H2O，分析可知堿液吸收法消耗大量的氫氧化鈉生成的亞硝酸鹽毒，NH3還原法產(chǎn)物無污染，得到合成氨的原料氣，故符合綠色化學(xué)的是氨氣還原法，
故答案為：氨氣還原法；
（5）由NH3制NO的產(chǎn)率是96%、NO制HNO3的產(chǎn)率是92%，根據(jù)氮原子守恒可知，NH3～NO～HNO3，則1mol氨氣可得到硝酸1mol×96%×92%=0.8832mol，由HNO3+NH3═NH4NO3，則該反應(yīng)消耗的氨氣的物質(zhì)的量為0.8832mol，氨氣的質(zhì)量之比等于物質(zhì)的量之比，則制HNO3所用去的NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)為$\frac{1mol}{1mol+0.8832mol}$×100%=53%；即制HNO3所用去的NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量的53%，
故答案為：53．

點(diǎn)評 本題考查了工業(yè)制備原理應(yīng)用，流程分析，實(shí)驗(yàn)制備物質(zhì)的分析判斷，利用物質(zhì)的轉(zhuǎn)化及質(zhì)量守恒的方法來進(jìn)行簡單計(jì)算，使用硝酸銨的注意事項(xiàng)，明確轉(zhuǎn)化中的化學(xué)反應(yīng)得出物質(zhì)之間的關(guān)系是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

1．用已知濃度的燒堿溶液滴定未知濃度的鹽酸．
①滴定時(shí)，選用酚酞作指示劑，判斷滴定達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螝溲趸c溶液時(shí)，溶液恰好由無色變?yōu)闇\紅色且半分鐘后不褪色；
②下列操作會(huì)使所測得的鹽酸的濃度偏低的是CD．
A．盛裝待測液的錐形瓶用水洗后未干燥
B．滴定前，堿式滴定管尖端有氣泡，滴定后氣泡消失
C．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后，直接裝液
D．讀堿式滴定管的刻度時(shí)，滴定前仰視凹液面最低處，滴定后俯視讀數(shù)．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

2．已知：I2+2S2O32-═S4O62-+2I-．相關(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù)見下表：
物質(zhì)Cu（OH）2Fe（OH）3CuClCuI
Ksp2.2×10-202.6×10-391.7×10-71.3×10-12
（1）某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，為得到純凈的CuCl2•2H2O晶體，加入Cu（OH）2或Cu2（OH）2CO3 ，調(diào)至pH=4，使溶液中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀，此時(shí)溶液中的c（Fe3+）=2.6×10-9mol/L．
過濾后，將所得濾液低溫蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶，可得到CuCl2•2H2O晶體．
（2）在空氣中直接加熱CuCl2•2H2O晶體得不到純的無水CuCl2，由CuCl2•2H2O晶體得到純的無水CuCl2的合理方法是在干燥的HCl氣流中加熱脫水．
（3）某學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法”測定含有CuCl2•2H2O晶體的試樣（不含能與I-發(fā)生反應(yīng)的氧化性雜質(zhì)）的純度，過程如下：取0.36g試樣溶于水，加入過量KI固體，充分反應(yīng)，生成白色沉淀．用0.100 0mol•L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL．
①可選用淀粉溶液作滴定指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是藍(lán)色褪去，溶液中30s內(nèi)不恢復(fù)原色；
②CuCl2溶液與KI反應(yīng)的離子方程式為2Cu2++4I-=2CuI↓+I2；
③該試樣中CuCl2•2H2O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為95%．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

19．實(shí)驗(yàn)室制備1，2-二溴乙烷的反應(yīng)原理如下：
CH3CH2OH$\stackrel{H_{2}SO_{4}（濃）}{→}$CH2=CH2
CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反應(yīng)有：乙醇在濃硫酸的存在下在140℃脫水生成乙醚．
（1）用少量的溴和足量的乙醇制備1，2-二溴乙烷的裝置如圖所示．回答下列問題：在此制各實(shí)驗(yàn)中，要盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170℃左右，其最主要目的是d；（填正確選項(xiàng)前的字母）
a．引發(fā)反應(yīng)         b．加快反應(yīng)速度
c．防止乙醇揮發(fā)　　 d．減少副產(chǎn)物乙醚生成
（2）在裝置C中應(yīng)加入c，其目的是吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體：（填正確選項(xiàng)前的字母）
a．亞硫酸鈉溶液　 b．濃硫酸　　　c．氫氧化鈉溶液　　d．飽和碳酸氫鈉溶液
（3）判斷該制各反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束的最簡單方法是溴的顏色完全褪去；
（4）將1，2-二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產(chǎn)物應(yīng)在下層（填“上”、“下”）；
（5）若產(chǎn)物中有少量未反應(yīng)的Br2，最好用b洗滌除去；（填正確選項(xiàng)前的字母）
a．水　　　 b．氫氧化鈉溶液　　　 c．碘化鈉溶液　　　 d．乙醇
（6）若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚．可用蒸餾的方法除去；
（7）反應(yīng)過程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D，其主要目的是避免溴大量揮發(fā)；但又不能過度冷卻（如用冰水），其原因是產(chǎn)品1，2-二溴乙烷的沸點(diǎn)低，過度冷卻會(huì)凝固而堵塞導(dǎo)管．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．硝酸銅是常用的一種無機(jī)化學(xué)試劑
（1）工業(yè)上以粗銅為原料采取如圖1所示流程制備硝酸銅晶體：

①在步驟a中，還需要通入氧氣和水，其目的是將NOx轉(zhuǎn)化為硝酸，提高原料的利用率，減少污染物的排放
②在保溫去鐵的過程中，為使Fe3+沉淀完全，可以向溶液中加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH，根據(jù)下表數(shù)據(jù)，溶液的pH應(yīng)保持在3.2--4.7范圍
氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH氫氧化物沉淀完全時(shí)的pH
Fe3+1.93.2
Cu2+4.76.7
③在濾液蒸發(fā)濃縮步驟中，適當(dāng)加入稀硝酸的作用是抑制加熱過程中Cu2+的水解
（2）某研究學(xué)習(xí)小組將一定質(zhì)量的硝酸銅晶體【Cu（NO3）2.6H2O】放在坩堝中加熱，在不同溫度階段進(jìn)行質(zhì)量分析，繪制出剩余固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度關(guān)系如圖2所示．據(jù)圖回答下列問題：
①當(dāng)溫度27℃＜T＜120℃時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu（NO3）2•6H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu（NO3）2•3H2O+3H2O
②剩余固體質(zhì)量為38.4g時(shí)，固體成分為【Cu（NO3）2•2Cu（OH）2】當(dāng)溫度120℃＜T＜800℃時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu（NO3）2•3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu（NO3）2•2Cu（OH）2+4NO2↑+O2↑+7H2O （此溫度下，HNO3也分解）
③當(dāng)剩余固體質(zhì)量為21.6g時(shí)，固體的化學(xué)式為Cu2O
（3）制備無水硝酸銅的方法之一是用Cu與液態(tài)N2O4反應(yīng)，反應(yīng)過程
中有無色氣體放出，遇到空氣變紅棕色．反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+2N2O4=Cu（NO3）2+2NO↑．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

16．CoCl2•6H2O是一種飼料營養(yǎng)強(qiáng)化劑．一種利用水鈷礦（主要成分為Co2O3、Co（OH）3，還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等）制取CoCl2•6H2O的工藝流程如下：
已知：
①浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；
②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：（金屬離子濃度為：0.01mol/L）
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Co（OH）2Al（OH）3
開始沉淀2.77.67.64.0
完全沉淀3.79.69.25.2
③CoCl2•6H2O熔點(diǎn)為86℃，加熱至110-120℃時(shí)，失去結(jié)晶生成無水氯化鈷．
（1）寫出浸出過程中Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O
寫出NaClO3發(fā)生反應(yīng)的主要離子方程式ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O．
不慎向“浸出液”中加了過量NaClO3，可能會(huì)生成有毒氣體．寫出生成該有毒氣體的離子方程式ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O．
（3）“加加Na2CO3調(diào)pH至a”，過濾所得到的沉淀成分為Fe（OH）3、Al（OH）3．加入萃取劑的目的是除去溶液中的Mn2+，防止Co2+轉(zhuǎn)化為Co（OH）2沉淀．
（4）制得的CoCl2•6H2O在烘干時(shí)需減壓烘干的原因是降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解．
（5）為測定粗產(chǎn)品中CoCl2•6H2O含量，稱取一定質(zhì)量的粗產(chǎn)品溶于水，加入足量HNO3酸化的AgNO3溶液，過濾、洗滌，將沉淀烘干后稱其質(zhì)量．通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)品中CoCl2•6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%，其原因可能是粗產(chǎn)品含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結(jié)晶水（答一條即可）．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

3．某燒堿樣品中含有少量不與酸作用的可溶性雜質(zhì)，為了測定其純度，進(jìn)行以下滴定操作：
A．在天平上準(zhǔn)確稱取燒堿樣品wg，在燒壞中加蒸餾水溶解
B．在250mL容量瓶中定量成250mL燒堿溶液
C．用移液管移取25.00mL燒堿溶液于錐形瓶中并滴加幾滴甲基橙指示劑
D．將物質(zhì)的量濃度為 Cmol/L 的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸 溶液裝入酸式滴定管，調(diào)整液面，記下開始刻度數(shù)為Vml
E．在錐形瓶下墊一張白紙，滴定到終點(diǎn)，記錄終點(diǎn)耗酸體積 V1ml
回答下列問題：
（1）操作中的雛形瓶下墊一張白紙的作用是便于準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的顏色變化情況．
（2）操作中液面應(yīng)調(diào)整到零刻度或零刻度以下（稍下）的某一刻度，尖嘴部分應(yīng)充滿溶液無氣泡．
（3）滴定終點(diǎn)時(shí)錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化是指示劑顏色由黃色變?yōu)槌壬?br />（4）若酸式滴定管沒有用標(biāo)準(zhǔn) 潤洗，會(huì)對測定結(jié)果有何影響偏高（填偏高、偏低或無影響，其他操作均正確）．
（5）該燒堿樣品的純度計(jì)算式是$\frac{40C（{V}_{1}-V）}{W}%$．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

20．用已知濃度的NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定未知濃度的醋酸溶液，下列操作會(huì)導(dǎo)致測定結(jié)果偏高的是（　�。�
A．以甲基橙為指示劑滴至溶液由紅色變橙色
B．滴定前堿式滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后氣泡消失
C．滴定管讀數(shù)時(shí)，滴定前仰視，終點(diǎn)時(shí)俯視
D．振蕩時(shí)錐形瓶中的液滴濺出來

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

1．在給定的條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是（　�。�
A．NH3$→_{催化劑，△}^{O_{2}}$NO$\stackrel{NaOH（aq）}{→}$NaNO2
B．Fe2O3$→_{高溫}^{Al}$Fe$→_{點(diǎn)燃}^{Cl_{2}}$FeCl3
C．SiO2$→_{△}^{H_{2}O}$H2SiO3（aq）$\stackrel{NaOH（aq）}{→}$Na2SiO3
D．CuCl2（aq）$\stackrel{NaOH（aq）}{→}$Cu（OH）2$→_{△}^{蔗糖（aq）}$Cu2O

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案