題目列表(包括答案和解析)
22.(2009·海南單科,20-4)工業(yè)上常用氨氧化法生產(chǎn)硝酸,其過程包括氨的催化氧化(催化劑
為鉑銠合金絲網(wǎng))、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。請回答下列問題:
(1)氨催化氧化的化學(xué)方程式為
________________________________________________________________________;
(2)原料氣中空氣必須過量,其主要原因是
________________________________________________________________________;
(3)將鉑銠合金做成薄絲網(wǎng)的主要原因是
________________________________________________________________________;
(4)水吸收二氧化氮生成硝酸為放熱反應(yīng),其化學(xué)方程式為________________,為了提
高水對二氧化氮的吸收率,可采取的措施為
________________________________________________________________________
(答2項(xiàng))。
答案:(1)4NH3+5O2Pt-Rh高溫4NO+6H2O (2)提高氨的轉(zhuǎn)化率和一氧化氮的轉(zhuǎn)化率
(3)增大單位質(zhì)量的催化劑和反應(yīng)物的接觸面積 (4)3NO2+H2O===2HNO3+NO
加壓 降溫
21.現(xiàn)有一混合物的水溶液,只可能含有以下離子中的若干種:K+、NH、Cl-、Mg2+、
Ba2+、CO、SO,現(xiàn)取三份100 mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生;
②第二份加入足量NaOH溶液加熱后,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到氣體0.896 L氣體;
③第三份加入足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27 g,經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后,沉淀質(zhì)量為2.33 g。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),回答下列問題:
(1)原溶液中一定存在的離子有______________,一定不存在的離子有____________,可
能存在的離子有_______________________________________________。
(2)寫出實(shí)驗(yàn)③發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),確認(rèn)可能存在離子的情況
________________________________________________________________________。
解析:根據(jù)①可知原溶液中至少含有Cl-、CO、SO的一種;根據(jù)②可知原溶液中含有0.896 L/22.4 L·mol-1=0.04 mol NH;根據(jù)③可計(jì)算出含有0.02 mol CO,0.01 mol SO,故原溶液中不存在Mg2+、Ba2+,可能存在Cl-;根據(jù)電荷守恒,陰離子的電荷至少為0.06 mol,而NH的電荷為0.04 mol,故原溶液中含有K+。Cl-的檢驗(yàn)要排除CO和SO的干擾。
答案:(1)CO、SO、NH、K+ Mg2+、Ba2+ Cl- (2)Ba2++CO===BaCO3↓,
Ba2++SO===BaSO4↓, BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O (3)取一定量的原溶液置于試管中,向其中加入足量的稀HNO3和Ba(NO3)2溶液,靜置,向上層清液中加入AgNO3溶液,如有白色沉淀生成則有Cl-,如無白色沉淀生成則無Cl-
20.有一瓶白色固體,取少量置于試管中加熱,固體逐漸消失,放出水蒸氣和其他兩種氣體,試管內(nèi)除管口有少量水珠外,沒有任何殘留物。取0.350 g這種固體跟過量的堿液反應(yīng),
生成一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,這些氣體正好能和30.0 mL 0.100 mol/L
H2SO4完全反應(yīng);另取0.350 g該固體跟足量鹽酸反應(yīng),放出一種無色、無臭的氣體,將這
些氣體通入過量的澄清石灰水中,得到0.400 g白色沉淀。
(1)計(jì)算0.350 g固體中含有的陰離子和陽離子的物質(zhì)的量________。
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)及計(jì)算結(jié)果確定白色固體是________?判斷的依據(jù)是
________________________________________________________________________。
解析:(1)從固體與堿液共熱時(shí)放出能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,證明有NH存在;
從固體與酸反應(yīng)所生成的氣體能與石灰水作用產(chǎn)生白色沉淀,證實(shí)固體中有CO或HCO。
n(CO或HCO)=n(CaCO3)==0.004 mol。
n(NH)=2×0.0300 L×0.100 mol/L=0.006 mol。
(2)從固體加熱分解后,試管內(nèi)沒有任何殘留物,以及生成除水蒸氣之外只有兩種氣體,說
明該固體中不含任何固體金屬離子和其他酸根離子。所以該固體可能是(NH4)2CO3或
NH4HCO3或其混合物。
在(NH4)2CO3中,NH和CO的物質(zhì)的量之比為2∶1,在NH4HCO3中,NH和HCO的
物質(zhì)的量之比為1∶1,該固體中,NH和CO(或HCO)物質(zhì)的量之比為0.006∶0.004=1.5∶1,所以該白色固體是(NH4)2CO3和NH4HCO3的混合物。
答案:(1)0.004 mol;0.006 mol (2)(NH4)2CO3和NH4HCO3的混合物;判斷依據(jù)略。
19.一種無色氣體,可能是由CO2、HCl、NH3、NO2、NO、H2中的一種或幾種所組成,將此無色氣體通過盛有濃H2SO4的洗氣瓶,發(fā)現(xiàn)氣體減少一部分體積,繼續(xù)通過裝有固體Na2O2的干燥管,發(fā)現(xiàn)從干燥管出來的氣體顯紅棕色。再將該氣體通入盛滿水倒立于水槽中的試管內(nèi),發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)水位上升,最后試管內(nèi)盛滿液體。因此可以確定:
(1)原氣體一定含有____________________。
(2)一定不會有____________________。
(3)由最終結(jié)果可知原氣體中,__________________氣體的體積比為__________________。
解析:“無色氣體”則不含NO2;“通過盛有濃H2SO4的洗氣瓶,發(fā)現(xiàn)氣體減少一部分體積”,說明一定含有NH3,則一定不含HCl;“繼續(xù)通過裝有固體Na2O2的干燥管,發(fā)現(xiàn)從干燥管出來的氣體顯紅棕色”,說明此時(shí)氣體中有NO2,則原混合氣體中一定含有NO和CO2;“再將該氣體通入盛滿水倒立于水槽中的試管內(nèi),發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)水位上升,最后試管內(nèi)盛滿液體”,說明NO2和O2的體積比為4∶1,亦即NO和O2的體積比為4∶3,4NO2+O2+2H2O===4HNO3或4NO+3O2+2H2O===4HNO3,再據(jù)2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,可知NO和CO2的體積之比為4∶(3×2)=2∶3,并且原混合氣體中不含H2。
答案:(1)NH3、CO2、NO (2)HCl、NO2、H2 (3)NO和CO2 2∶3
20.25 L·mol-1,則該溶液的物質(zhì)的量濃度是________。
解析:該探究實(shí)驗(yàn)利用了:2NO+O2===2NO2,4NO2+O2+2H2O===4HNO3兩個(gè)反應(yīng)。
得到的HNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為 mol/L=0.049 4 mol/L。
答案:(1)2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO(疊加反應(yīng)為4NO2+O2+
2H2O===4HNO3) (2)圓底燒瓶、燒杯 NO、O2、H2O (3)②水進(jìn)入盛O2的儲氣瓶,
圓底燒瓶內(nèi)氣體由無色變?yōu)榧t棕色,由下而上完全轉(zhuǎn)化、塾檬(或熱毛巾等)將燒瓶
捂熱
(4)硝酸溶液(或稀硝酸),0.049 4 mol·L-1
18.為了更好地觀察到NO與O2的反應(yīng)現(xiàn)象及探究“根據(jù)NO2的溶解性設(shè)計(jì)噴泉實(shí)驗(yàn)”,設(shè)計(jì)了如右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,回答問題。
(1)該實(shí)驗(yàn)的原理是(用化學(xué)方程式表示)____________。
(2)實(shí)驗(yàn)用品:實(shí)驗(yàn)儀器除鐵架臺(帶鐵夾)、儲氣瓶(兩個(gè))、直管活塞(K1、K2)、止水夾
(K3)、橡皮管、橡皮塞以及若干玻璃管連件外,還需的儀器______________(填儀器名
稱),實(shí)驗(yàn)所用試劑為________________。
(3)實(shí)驗(yàn)步驟:
①如圖連接好儀器。
②打開活塞K1和K2,主要現(xiàn)象為
________________________________________________________________________。
③打開止水夾K3,要使燒瓶內(nèi)產(chǎn)生噴泉可采用的方法是
________________________________________________________________________。
④關(guān)閉活塞K1和K2。
(4)圓底燒瓶內(nèi)充滿了液體,該液體是________;若是溶液,假設(shè)該實(shí)驗(yàn)條件下Vm=
17. 已知A、B、C、D為氣體,E、F ,G是氯化鈣,它們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下圖所示:
(1)D的化學(xué)式是________,E的化學(xué)式是________。
(2)A和B反應(yīng)生成C的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。
(3)E和F反應(yīng)生成D、H和G的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。
解析:根據(jù)→,D、C為氣體,E為固體,再聯(lián)系,且G為氯化鈣,聯(lián)想到實(shí)驗(yàn)室制NH3,E為NH4Cl,F(xiàn)為Ca(OH)2,則A、B、C、D、E、F、G、H依次為H2(Cl2)、Cl2(H2)、HCl、NH3、NH4Cl、Ca(OH)2、CaCl2、H2O,得到此結(jié)論,便迎刃而解。
答案:(1)NH3 NH4Cl (2)H2+Cl22HCl
(3)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
16.中學(xué)化學(xué)中有很多物質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)如圖中物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。其中反應(yīng)條件和部分反應(yīng)的產(chǎn)物已略去。液體B和C可能是單一溶質(zhì)的溶液,也可能是純凈物。
(1)若A是一種紫紅色金屬,氣體D能使品紅溶液退色,加熱時(shí)又恢復(fù)原色。寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式______________________________________________。
該氣體D與另一種氣體H混合后生成一種淡黃色固體W,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________。
(2)若A是一種金屬單質(zhì),D是最輕的氣體,B能否是NaOH溶液________(填“能”或“否”)。
(3)若A是一種金屬單質(zhì),D是一種無色氣體,遇到空氣變?yōu)榧t棕色,液體C呈藍(lán)色。
寫出反應(yīng)①的離子方程式____________________。
寫出反應(yīng)②的任意一個(gè)離子方程式________________________________________________________________________。
解析:本題考查物質(zhì)的推斷,中等題。物質(zhì)的推斷關(guān)鍵是找準(zhǔn)突破口。(1)根據(jù)AD的描述,可以推斷A為Cu ,D為SO2,故反應(yīng)①為銅和濃硫酸的反應(yīng)。(2)根據(jù)D的描述,可以推斷D為氫氣。若B為NaOH溶液,則C為Na[Al(OH)4],此時(shí)反應(yīng)②不能發(fā)生,即B不能為NaOH溶液。(3)根據(jù)相關(guān)描述,A為銅,B為稀硝酸,D為NO,故反應(yīng)①為銅和稀硝酸的反應(yīng),反應(yīng)②為活動性比銅強(qiáng)的金屬與硝酸銅的反應(yīng)。
答案:(1)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O 2H2S+SO2===3S↓+2H2O (2)否
(3)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O Cu2++Fe===Fe2++Cu(其他合理答案也可)
15. 實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下:
→→→→
已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)狻?/p>
(1)從上圖中選擇制取氣體的合適裝置:氮?dú)鈅_______、氫氣____________。
(2)氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^甲裝置,甲裝置的作用除了將氣體混合外,還可以______________________、__________________。
(3)氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨,__________(“會”或“不會”)發(fā)生倒吸,原因是______________________________。
(4)用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后,再通入空氣,同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi),能使鉑絲保持紅熱的原因是:__________________________________,錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是:____________________。
(5)寫出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。
(6)反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有H+、OH-、______、______離子。
解析:本題主要考查NH3的實(shí)驗(yàn)室制法、儀器的選擇以及實(shí)驗(yàn)安全問題,同時(shí)也考查具體處理實(shí)驗(yàn)問題的能力。
(1)由題意知,制取N2應(yīng)選固(液)+液加熱裝置a,制取氫氣選簡易啟普發(fā)生裝置。
(2)甲裝置中的濃H2SO4可用于干燥氣體,另外還可通過觀察兩導(dǎo)管口氣泡的快慢,調(diào)節(jié)N2和H2的流速。
(3)因NH3的合成反應(yīng)為可逆反應(yīng),不可能進(jìn)行到底,故從合成器中出來的氣體中含有大量的N2和H2,不可能發(fā)生倒吸。
(4)氨的催化氧化反應(yīng)為放熱反應(yīng),故可觀察到鉑絲保持紅熱,氧化生成的NO與O2反應(yīng)又生成NO2,故可觀察到有紅棕色氣體產(chǎn)生,生成的NO2與水反應(yīng)生成HNO3,HNO3與氨水反應(yīng)得到硝酸銨。
答案:(1)a b (2)干燥氣體 控制氫氣和氮?dú)獾牧魉佟?3)不會 因?yàn)榛旌蠚怏w中含有大量難溶于水的氮?dú)、氫氣兩種氣體 (4)說明氨的催化氧化反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng) 有紅棕色氣體產(chǎn)生
(5)4NH3+5O2催化劑△4NO+6H2O (6)NH NO
14.下列離子方程式正確的是( )
A.硫酸銨溶液與氫氧化鋇溶液共熱:
NH+SO+Ba2++OH-BaSO4↓+NH3↑+H2O
B.氯化銨溶液中加入稀氫氧化鈉:NH+OH-===NH3·H2O
C.氯化銨固體和熟石灰共熱:NH+OH-NH3↑+H2O
D.碳酸銨溶液中通入足量二氧化碳:CO+CO2+H2O===HCO
解析:A項(xiàng),正確的離子方程式為2NH+SO+Ba2++2OH-BaSO4↓+2NH3↑+2H2O;B項(xiàng),反應(yīng)原理正確,且符合離子方程式書寫要求;C項(xiàng),反應(yīng)物均為固體,不能書寫離子方程式;D項(xiàng),正確的離子方程式為CO+CO2+H2O===2HCO。
答案:B
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