【題目】工業(yè)制硝酸的關(guān)鍵是氨的催化氧化,與硝酸工業(yè)相關(guān)的過(guò)程中產(chǎn)生的氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假設(shè)不含N2O4)的處理與應(yīng)用也是科學(xué)研究的熱點(diǎn)。
⑴工業(yè)上可用氨催化吸收法處理NOx,反應(yīng)原理為4xNH3+6NOx(2x+3)N2+6xH2O。某化學(xué)興趣小組模擬該處理過(guò)程的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
②裝置D中堿石灰的作用是________。
⑵工業(yè)上也常用Na2CO3溶液吸收法處理NOx(已知:NO不能與Na2CO3溶液反應(yīng))。NO+NO2+ Na2CO3 = 2 NaNO2+ CO2;
2NO2+ Na2CO3 = NaNO2+ NaNO3+ CO2。
①當(dāng)NOx被Na2CO3溶液完全吸收時(shí),x的值不可能是________填選項(xiàng)字母。
A.1.4 B.1.6 C.1.8
②將1 mol NOx通入Na2CO3溶液中,被完全吸收時(shí),溶液中生成的NO3-、NO2-兩種離子的物質(zhì)的量隨x變化關(guān)系如圖所示:
圖中線段a表示________填化學(xué)式隨x值的變化關(guān)系;若用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的Na2CO3溶液吸收,則需要Na2CO3溶液至少________g。
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每產(chǎn)生22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2(全部逸出)時(shí),吸收液質(zhì)量就增加44g,則NOx中的________。
⑶氨催化吸收法和Na2CO3溶液吸收法處理NOx尾氣的意義是________。
⑷尿素也可用于吸收處理NOx,其反應(yīng)原理為NO+NO2+ H2O = 2HNO2、2HNO2+CO(NH2)2 = 3H2O + CO2↑+ 2N2↑。當(dāng)混合氣體中NO、NO2按上述反應(yīng)中系數(shù)比時(shí)吸收效果最佳。若混合氣體中V(NO):V(NO2)=5:1時(shí),可通入一定量的空氣,同溫同壓下,V(空氣):V(NO)= ________ (空氣中O2的體積含量約為20%)。
【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑ +2H2O 除去氣體中含有的水蒸氣 A NO2- 250 1.875 將有毒氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì),防止有毒氣體的污染 :1
【解析】
⑴①A中氯化銨與氫氧化鈣在加熱條件下反應(yīng)生成氨氣、氯化鈣和水得到方程式。
②堿石灰為堿性干燥劑,可以干燥堿性氣體和中性氣體。
⑵①由方程式可知,NO單獨(dú)不能被吸收,NO和NO2混合氣體被NaOH溶液被完全吸收,滿(mǎn)足n(NO2):n(NO)≥1,再進(jìn)行計(jì)算最小值。
②根據(jù)極限法計(jì)算,NO和NO2物質(zhì)的量比為1:1,只生成NO2-,再根據(jù)守恒法進(jìn)行計(jì)算。
③先設(shè)未知數(shù)根據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算,得到氮的物質(zhì)的量和氧的物質(zhì)的量,再計(jì)算NOx。
⑶氮氧化物有毒,因此用純堿吸收氮氧化物能將有毒氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)。
⑷若混合氣體中V(NO):V(NO2)=5:1時(shí),假設(shè)NO為5mol,NO2為1mol,為使氣體被完全吸收,應(yīng)滿(mǎn)足NO為3mol,NO2為3mol,根據(jù)方程式要將NO轉(zhuǎn)化為NO2,需要的氧氣,再轉(zhuǎn)化為空氣。
⑴①A中氯化銨與氫氧化鈣在加熱條件下反應(yīng)生成氨氣、氯化鈣和水,方程式為:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑ +2H2O;故答案為:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑ +2H2O。
②堿石灰為堿性干燥劑,氨氣為堿性氣體,所以可以用堿石灰干燥氨氣;故答案為:除去氣體中含有的水蒸氣。
⑵①由方程式可知,NO單獨(dú)不能被吸收,NO和NO2混合氣體被NaOH溶液被完全吸收,滿(mǎn)足n(NO2):n(NO)≥1,當(dāng)n(NO2):n(NO)=1時(shí)x值最小,x最小值為,因?yàn)榛煊?/span>NO,所以x最大值,故x的取值范圍為1.5≤x<2,所以x的值不可能是1.3;故答案為:A。
②用極限法:若x=1.5氣體應(yīng)為NO和NO2混合物,物質(zhì)的量比為1:1,按NO+NO2+ Na2CO3 = 2 NaNO2+ CO2反應(yīng),沒(méi)有NO3-,線a應(yīng)該表示NO2-,由守恒法可知:反應(yīng)生成的NaNO3和NaNO2中氮元素與鈉元素之比為1:1,所以1molNOx被完全吸收至少需碳酸鈉0.5mol,質(zhì)量為53g,所以碳酸鈉溶液的質(zhì)量為,故答案為:NO2-;250。
③設(shè)由NO2和純堿反應(yīng)產(chǎn)生CO2為amol,
由NO和NO2與純堿反應(yīng)產(chǎn)生的CO2為bmol,
2NO2+ Na2CO3 = NaNO2+ NaNO3+ CO2 質(zhì)量增加Δm=48g
1mol 48g
Amol 48ag
NO+NO2+ Na2CO3 = 2 NaNO2+ CO2 質(zhì)量增加Δm=32g
1mol 32g
bmol 32bg
a + b =1,48a + 32b = 44,解得a= 0.75mol,b = 0.25mol
n(NO2)=0.75mol×2 +0.25mol =1.75mol
n(NO)=0.25mol,
,故答案為:1.875。
⑶氮氧化物有毒,對(duì)環(huán)境有污染,用純堿吸收氮氧化物能將有毒氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì),防止有毒氣體的污染,故答案為:將有毒氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì),防止有毒氣體的污染。
⑷若混合氣體中V(NO):V(NO2)=5:1時(shí),可設(shè)NO為5mol,NO2為1mol,為使氣體被完全吸收,應(yīng)滿(mǎn)足NO為3mol,NO2為3mol,則需反應(yīng)2molNO生成NO2,由方程式2NO +O2 =2NO
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一定溫度下,將一定量的氣體通入體積為2L的密閉容器中,使其發(fā)生反應(yīng),,有關(guān)物質(zhì)X、Y、Z的物質(zhì)的量的變化如圖所示。則下列有關(guān)推斷正確的是( )
A. 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 3Z = 3X+2Y
B. t0時(shí),X、Y、Z的質(zhì)量不再改變
C. t0時(shí),Z的濃度為1.2 mol/L
D. t0時(shí),反應(yīng)停止,反應(yīng)速率為0
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:pK=-lgK,25℃時(shí),二元酸H2A的pK1=1.85,pK2=7.19。25℃時(shí),用0.1mol/LNaOH溶液滴定20mL0.1mol/LH2A溶液的滴定曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A. a點(diǎn)所得溶液中:Vo=10mL
B. C點(diǎn)所得溶液中:c(A2-)=c(HA-)
C. b點(diǎn)所得溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)
D. d點(diǎn)所得溶液中:A2-的水解平衡常數(shù)K1=1×10-7.19
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】容積均為1L的甲、乙兩個(gè)恒容容器中,分別充入2molA、2molB和1molA、1molB,相同條件下,發(fā)生下列反應(yīng):A(g)+B(g)xC(g) △H<0。測(cè)得兩容器中c(A)隨時(shí)間t的變化如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是
A. x=1
B. 此條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4
C. 給乙容器升溫可縮短反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)間但不能提高平衡轉(zhuǎn)化率
D. 甲和乙中B的平衡轉(zhuǎn)化率相等
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】1 L某混合溶液中,溶質(zhì)X、Y濃度都為0.1mol·L—1,向混合溶液中滴加0.1 mol·L—1某溶液Z,所得沉淀的物質(zhì)的量如圖所示,則X、Y、Z分別是 ( )
A.偏鋁酸鈉、氫氧化鋇、硫酸
B.氯化鋁、氯化鎂、氫氧化鈉
C.氯化鋁、氯化鐵、氫氧化鈉
D.偏鋁酸鈉、氯化鋇、硫酸
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】美國(guó)芝加哥大學(xué)化學(xué)研究所近日揭示了WO3/CeO2-TiO2雙催化劑在低溫下催化氮的污染性氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體,其過(guò)程如圖所示
(1)Ti價(jià)電子排布式為______________,其能量最高的能層是___________。
(2)N、O、H三種原子的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>___________________。
(3)NO2-的空間構(gòu)型為___________,與NO3-互為等電子體的分子為_______________
(4)WO3可作為苯乙烯氧化的催化劑+H2O2+H2O
①中碳原子的雜化方式為_________。
②1molH2O2中δ鍵個(gè)數(shù)為____________。
③屬于______________晶體。
(5)W和Ti可形成金屬互化物,某W和Ti的金屬互化物如圖所示,則該晶體的化學(xué)式為__________。
(6)金屬鈦的晶體堆積方式為 ____________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列解釋事實(shí)的化學(xué)用語(yǔ)不正確的是
A. 閃鋅礦(ZnS)經(jīng)CuSO4溶液作用后,轉(zhuǎn)化為銅藍(lán)(CuS):ZnS + Cu2+ === CuS + Zn2+
B. 0.1 mol/L 的醋酸溶液pH約為3:CH3COOH CH3COO- + H+
C. 電解NaCl溶液,陰極區(qū)溶液pH增大:2H2O + 2e- === H2↑+ 2OH-
D. 鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕,負(fù)極反應(yīng)為:Fe-3e- === Fe3+
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知: RX+MgRMgX (RX為鹵代烴,X為鹵族原子),生成的鹵代烴基鎂與具有羰基結(jié)構(gòu)的化合物(醛、酮等)發(fā)生反應(yīng),再水解就能合成各種指定結(jié)構(gòu)的醇:
現(xiàn)以2-丁烯和必要的無(wú)機(jī)物為原料合成F,進(jìn)而合成一種分子式為C10H16O4的具有六元環(huán)的物質(zhì)J,合成線路如下:(G的核磁共振氫譜有三組峰)
請(qǐng)按要求填空:
(1)F的系統(tǒng)命名:___________________________,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_________________________
(2)C→E的反應(yīng)類(lèi)型是______________,F→G的反應(yīng)類(lèi)型是___________________
(3)寫(xiě)出I→J化學(xué)反應(yīng)方程式:___________________________________________
(4)A的同分異構(gòu)體共有______種
(5)M為D的同分異構(gòu)體且能發(fā)生銀鏡反應(yīng),寫(xiě)出所有M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______________;其中核磁共振氫譜中出現(xiàn)3組峰的物質(zhì)與新制氫氧化銅懸濁液在煮沸條件下發(fā)生反應(yīng)的方程式為:______________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】O3也是一種很好的消毒劑,具有高效、潔凈、方便、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。O3可溶于水,在水中易分解,產(chǎn)生的[O]為游離氧原子,有很強(qiáng)的殺菌消毒能力。常溫常壓下發(fā)生反應(yīng)如下:反應(yīng)①O3O2+[O]ΔH>0平衡常數(shù)為K1;反應(yīng)②[O]+O32O2ΔH<0平衡常數(shù)為K2;總反應(yīng):2O33O2ΔH<0衡常數(shù)為K。下列敘述正確的是( )
A.升高溫度,K增大B.K=K1+K2
C.適當(dāng)升溫,可提高消毒效率D.壓強(qiáng)增大,K2減小
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