- 氨硝酸硫酸
- 共7509题
（13分）直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾，催化还原法和氧化吸收法师常用的处理方法。
（1）用化学方程式表示NO2形成酸雨的过程____________________________
（2）利用NH3和CH4等气体除去烟气中的氮氧化物。
①NH3的电子式
②热稳定性 NH3 CH4（填“＞”=“<”）
③已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H20(l) △H1=akJ/mol； 欲计算反应CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H20(l)+2N2(g)的焓变 △H2则还需要查询某反应的焓变△H3，当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时，△H3=bkJ/mol，该反应的热化学方程式是__________________________据此计算出△H2= kJ/mol （用含a、b的式子表示）。
（3）利用氧化法除去烟气中的氮氧化物。首先向氮氧化物中补充氧气，然后将混合气体通入石灰乳中，使之转化为硝酸钙。已知某氮氧化物由NO和NO2组成，且n(NO)：n(NO2)=1：3.写出氧化吸收法除去氮氧化物的化学方程式______________________________________现有标况下的O233.6ml，理论上可以处理该氮氧化物______ml（标准状况下）。
正确答案
(1) 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO
(2)①
② ＞
③N2(g) + O2(g) = 2NO(g) △H ="b" KJ/mol
a — 2b
（3）①3O2 + 2NO + 6NO2 + 4Ca(OH)2=4Ca(NO3)2 + 4H2O
②89.6
试题分析：（2）②非金属性N大于C，故有热稳定性NH3大于CH4，③比较两个方程式相减再约分即得到需查询的反应为N2(g) + O2(g) = 2NO(g) △H ="b" KJ/mol，或逆反应也可以；再根据第一个反应减去该反应的两倍，即得出△H2="a" — 2bkJ/mol；（3）书写方程式时按 n(NO)：n(NO2)=1：3配平方程式，设NO2、NO的物质的量分别为3x、x，根据电子守恒可以列式为：n(O2)=0.0015mol，
0.0015×4="3x×1+" x×3 x=0.001mol
气体体积为0.004×22.4×100=89.6mL
某中学化学研究性学习小组利用以下装置制取并探究氨气的性质。
(1)A中的化学反应方程式： 。
(2)A装置还可用于制取气体 （只填一种）
(3)若有21.4gNH4Cl固体，最多可制取NH3（标准状况）的体积是 L (NH4C1的摩尔质量为53.5g·mol-1）。
(4)实验室收集氨气的方法是
(5)C、D装置中颜色会发生变化的是 （填“C”或“D”）
(6)当实验进行一段时间后，挤压E装置中的胶头滴管，滴入1-2滴浓盐酸，可观察到的现象是
(7)为防止过量氨气造成空气污染，需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置，合适的装置是 （填“F”或“G”）。
(8）生石灰与水作用放出热量。实验室利用此原理，往生石灰中滴加浓氨水，可以快速制取氨气。你认为生石灰可用下列 物质代替（填序号）。
A．碱石灰（NaOH和CaO的固体混合物） B.NaOH 固体
C．硫酸溶液 D．石灰石（含CaCO3)）
正确答案
（共11分）(1）2NH4Cl + Ca(OH)2 
(2)O2（或氧气，其他合理答案也给分（1分）
(3)8.96 （2分） (4）向下排空气法（1分）
(5)D（1分） （6）有白烟生成（1分）
(7)F（1分） (8)A B（2分）
试题分析：(1)A装置是实验室制取氨气的，所以A中的化学反应方程式2NH4Cl + Ca(OH)2
（2）A装置的特点是固体和固体加热制备气体的，所以还可以制备氧气。
（3）21.4gNH4Cl固体的物质的量是21.4g÷53.5g/mol＝0.4mol，则根据反应的化学方程式可知，生成氨气的体积是0.4mol×22.4L/mol＝8.96L。
（4）氨气极易溶于水，且氨气的密度小于空气的，所以实验室收集氨气的方法是向下排空气法。
（5）氨气不能使干燥的红色石蕊试纸变蓝，所以C、D装置中颜色会发生变化的是D。
（6）浓盐酸和氨气反应生成氯化铵固体小颗粒，所以可观察到的现象是有白烟生成。
（7）氨气极易溶于水，进行尾气处理时，要防止倒吸，所以正确的答案选F。
（8）碱石灰或氢氧化钠固体，均易吸水，且增大溶液中OH－离子的浓度，可用于代替生石灰，答案选AB。
点评：该题是基础性试题的考查，试题难易适中，注重基础，兼顾能力的训练和培养，难度不大，学生不难得分。有利于培养学生分析问题、解决问题的能力，也有利于提高学生的规范答题能力和应试能力。
某课外活动小组欲利用CuO与NH3反应,研究NH3的某种性质并测定其组成,设计了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ;仪器b中可选择的试剂为 。
(2)实验室中,利用装置A,还可制取的无色气体是 (填字母)。
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体产生,上述现象证明NH3具有 性,写出相应的化学方程式: 。
(4)E装置中浓硫酸的作用是 。
(5)读取气体体积前,应对装置F进行的操作: 。
(6)实验完毕,若测得干燥管D增重m g,装置F测得气体的体积为n L(已折算成标准状况),则氨分子中氮、氢的原子个数比为 (用含m、n字母的代数式表示)。
正确答案
(1)分液漏斗 氧化钙或氢氧化钠固体或碱石灰
(2)BC (3)还原 3CuO+2NH3
(4)吸收未反应的氨气,阻止F中水蒸气进入D
(5)慢慢上下移动右边漏斗,使左右两管液面相平
(6)
(1)仪器a是分液漏斗,浓氨水可以与生石灰、氢氧化钠固体、碱石灰等制取氨气。
(2)装置A是一种固体+液体反应不需要加热的气体发生装置,可以用来制取H2、CO2、NO2等,还可以用H2O2与MnO2来制取O2,这里注明是无色气体,则不能是NO2。
(3)黑色CuO粉末变为红色固体,说明黑色的CuO被还原为Cu,同时NH3被氧化为N2,证明了NH3具有还原性:2NH3+3CuO
(4)实验需要通过称量D装置反应前后的质量差来作为氨气中氢原子物质的量的计算依据,所以E装置具有隔离D与F的作用,防止F中的水蒸气进入D中,同时可以把未反应的NH3吸收掉。
(5)测定量气管收集气体体积时要保证装置内气体压强与大气压相等,所以需要是两管液面相平。
(6)D增重是吸收了NH3还原CuO生成的水的质量,
n(H)=
n(N)=
所以氨分子中氮、氢的原子个数比为:
已知A经如右图所示的过程转化为D，
请回答下列问题：
（1）若A为非金属单质，且常温下为淡黄色固体，B为刺激性气味的无色气体，能使品红溶液褪色，D为强酸。
①D的化学式是 。
②在工业生产中B气体的大量排放被雨水吸收后形成了 而污染了环境。某工厂净化残余的B气体装置如图，则除去B气体的总反应方程式是 。
（2）若A是能使酚酞试液变红的气体。D是一种强酸。写出A→B的化学方程式 ；工业生产上，以34吨A为原料，最多可以生产63%的D酸 吨。
正确答案
（1）①H2SO4（2分）②酸雨（1分）；2SO2 +2CaCO3+O2＝ 2CaSO4+2CO2（2分）
(2) 4NH3＋5O2
试题分析：（1）若A为非金属单质，且常温下为淡黄色固体，则A是单质S。硫在氧气中燃烧生成SO2，SO2是刺激性气味的无色气体，则B是SO2，SO2能使品红溶液褪色。SO2氧化得到三氧化硫，三氧化硫溶于水生成硫酸，即D为强酸硫酸。
①D的化学式是H2SO4。
②在工业生产中SO2气体的大量排放被雨水吸收后形成了酸雨而污染了环境。根据示意图可知，碳酸钙高温分解生成氧化钙和CO2，氧化钙吸收SO2生成亚硫酸钙。亚硫酸钙不稳定，被空气中的氧气氧化生成硫酸钙，从而防止空气污染，因此反应的总化学方程式为2SO2 +2CaCO3+O2＝2CaSO4+2CO2。
（2）若A是能使酚酞试液变红的气体，则A是氨气。氨气在氧气中发生催化氧化生成NO和水。NO被氧气氧化生成NO2，NO2溶于水生成强酸硝酸，因此A→B的化学方程式为4NH3＋5O2
NH3～～～～HNO3
17t 63t
34t m×63%
解得m＝
某校课外活动小组为探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO，设计了下列实验。图中K为止水夹，F是装有一半空气的注射器，其中加热装置和固定装置均已略去。
请回答有关问题：
（1）设计装置A的目的是_______________________。
（2）当完成装置A的实验目的后，关闭K，再将装置B中的铜丝插入稀硝酸。B中反应的离子方程式是____________________________。
（3）将F中的空气推入E中，证明NO存在的实验现象是_______________，此过程发生反应的化学方程式是____________________。
（4）装置D中
正确答案
（1）利用生成的二氧化碳赶尽整个装置内的空气，避免对NO的检验造成干扰。（2分）
（2）
（3）E中无色气体变为红棕色 
（4）吸收多余的氮氧化物，防止污染空气（2分）
试题分析：A 制取二氧化碳赶走空气，防止干扰一氧化氮的检验。B 是制取一氧化氮的装置。E 一氧化氮转化二氧化氮的装置。C 除二氧化碳的装置。D 是吸收氮的氧化物的装置。
甲．乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮．氢原子个数比，设计了如下实验流程：
下图A．B．C为甲．乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。
实验开始前装置中的空气已排尽。甲小组测得：反应前氧化铜的质量为
（1）写出仪器a的名称： 。
（2）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。
（3）甲小组用所测数据计算出氨分子中氮．氢的原子个数之比为 。
（4）在操作和计算正确的情况下，乙小组用所测数据计算出氨分子中氮．氢的原子个数比明显小于理论值，其原因可能是 。
（5）乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有药品的实验仪器，重新实验，得出合理的实验结果。该药品的名称是 。
正确答案
（1）（2分）广口瓶
（2）①（1分）(NH4)2SO4+Ca(OH)2
③（2分）氢氧化钠溶于氨水后放热，增加氢氧根浓度，使NH3+H2O
5V1:7(m1－m2) （2分）
浓硫酸吸收了未反应的氨气，从而使计算出的氢含量偏高（2分）
（5）碱石灰（氢氧化钠．氧化钙等）（2分）
试题分析：（2）浓氨水．氢氧化钠不需加热，能控制液体用量，容器空间较大。选B。
（3）解：设H的物质的量为y
nN2=V/22．4 nN= V/11．2 CuO--- Cu----O --------2H---- H2O
16 2
（m1－m2）y y= （m1－m2）/8
氮．氢的原子个数之比为: V/11．2 : （m1－m2）/8=5V1:7(m1－m2)
化学肥料在农业生产中具有重要的作用，关系着农业生产是否丰收。化学肥料在农业生产中的广泛应用，为化学肥料的大规模工业生产提供了舞台。
（1）在合成氨的设备(合成塔)中，设置热交换器的目的是______________。
（2）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，一般可采用下列两种方法处理。
碱液吸收法：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O
氨还原法：8NH3＋6NO2
请从绿色化学的角度分析两种方法的优劣：____________________。
（3）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的质量占总耗用NH3质量(不考虑其他损耗)的________%。
（4）硝酸铵是一种常用的氮肥，在贮存和使用该化肥时，把应注意的事项及理由填入下表(填两条应注意的事项及理由即可)。
正确答案
（1）利用余热，节约能源
（2）碱液吸收法要消耗大量的NaOH，同时产生有毒的NaNO2，但可以生产副产品“工业盐(NaNO2)”；氨还原法不消耗贵重原料，且产物无污染，但氮的氧化物被浪费了
（3）53.1
（4）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(答出任意两条即可)
试题分析：（1）热交换器可以把合成氨时放出的热量转移出来，既降低了反应体系的温度，又能使余热得以充分利用。
（2）氮的氧化物的“碱液吸收法”和“氨还原法”各有优劣，前者消耗烧碱，且产物有毒，但可生产“工业盐”；后者消耗氨气，产物无毒，但使氮的氧化物白白浪费。
（3）硝酸铵中硝态氮和铵态氮的量相等，但由氨气生产硝态氮的过程中出现了损失，假设硝酸铵中硝态氨和铵态氮各为1，则生产硝态氮需要的氨为
（4）①硝酸铵为强酸弱碱盐，水解显酸性，，所以不能与碱性肥料混施。
②硝酸铵撞击时分解，容易爆炸，所以不能剧烈撞击；硝酸铵吸水性强，易流失，所以不能在雨水较多的地区使用。
工业上制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：
（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：
（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
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：
正确答案
（1）氧化炉，（1分） 4NH3+5O2
（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）
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
（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。
NO的生物活性已引起科学家高度重视。它与超氧离子(O2— )反应，该反应的产物本题用A为代号。在生理pH值条件下，A的半衰期为1-2秒。A被认为是人生病，如炎症、中风、心脏病和风湿病等引起大量细胞和组织毁坏的原因。A在巨噬细胞里受控生成却是巨噬细胞能够杀死癌细胞和入侵的微生物的重要原因。科学家用生物拟态法探究了A的基本性质，如它与硝酸根的异构化反应等。他们发现，当16O标记的A在18O标记的水中异构化得到的硝酸根有11% 18O，可见该反应历程复杂。回答如下问题：(1)写出A的化学式。写出NO跟超氧离子的反应。这你认为A离子的可能结构是什么？试写出它的路易斯结构式(即用短横表示化学键和用小黑点表示未成键电子的结构式)。(2)A离子和水中的CO2迅速一对一地结合。试写出这种物种可能的路易斯结构式。(3)含Cu+离子的酶的活化中心，亚硝酸根转化为一氧化氮。写出Cu+和NO2–在水溶液中的反应。(4)在常温下把NO气体压缩到100个大气压，在一个体积固定的容器里加热到50oC，发现气体的压力迅速下降，压力降至略小于原压力的2/3就不再改变，已知其中一种产物是N2O，写出化学方程式。并解释为什么最后的气体总压力略小于原压力的2/3。
正确答案
1)ONO2– (1分)
NO + O2– = ONO2– (1分)
2)O2NOCO2– 或ONO2CO2– (把O合在一起写也算正确答案) (1分)
(不要求构型，但只写一种可能的得一半分)
3)NO2– + Cu+ + 2H+ =" NO" + Cu2+ + H2O(写2OH—也得分) (2分)
4)3NO = N2O + NO2 (歧化反应) (2分)
发生2NO2 = N2O4的聚合反应，因此最后压力仅略低于2/3。 (1分)
曾经被选为明星分子的NO的生物化学功能在我国举办的第27届国际化学奥林匹克竞赛试题中涉及过，本题的题面表述远比上述试题复杂，为解题而提供的有用的信息掩藏在逻辑复杂的表述中。这或许是命题人有意在考察选手获取信息、综合信息、分析信息的能力。例如在表述中两次提到A是硝酸根的异构体，但并没有直截了当地这样说。硝酸根的异构体除过氧亚硝酸根外不可能是别的，这一点学生似不难得出。而第二问涉及的过氧亚硝酸根离子与二氧化碳分子的结合产物就有两种可能性，显然，写一种是不全面的。本题后两题看答案就能理解，不再赘述。
（14分）下图为某实验者设计的验证银圆（银和铜的合金）完全溶解于一定量的浓硝酸后生成NO2气体中含有NO的实验装置图。常温时，NO2与N2O4同时存在；在低于0℃时，几乎只有无色的N2O4的晶体存在。
（1）反应前先打开A中的活塞K1，持续通一段时间N2，其理由是 。
（2）若装置中缺B，其后果是 。
（3）反应结束后，打开D中的活塞K2，并通入氧气，D瓶内气体由无色变为红棕色；若通入的是热氧气，则瓶内气体的颜色比以前更深，其原因是 。
（4）C装置的作用是 ；E中a仪器所起的作用是 。
（5）已知该银圆的质量为25g，加入75mL 12mol·L—1的浓硝酸。实验结束后，A中烧瓶内溶液中H+的浓度为2mol·L—1（反应中HNO3既无挥发也无分解），溶液体积仍为75mL。
①参加反应的硝酸的物质的量是 。
②为测定该银圆中铜的质量分数，还需进行的主要实验操作是 。
正确答案
（1）赶走装置中的空气，防止干扰实验。
（2）无法确认铜与硝酸反应是否生成了NO气体
（3）热的空气使平衡 2NO2 
(4)将NO2 和NO分开（或除去二氧化氮气体) 防倒吸
（5） 0、75mol 向反应后的溶液中加入足量的盐酸，过滤洗涤称量干燥沉淀的质量
试题分析：（1）由于装置中含有空气，而空气能把NO氧化生成NO2，从而干扰实验的检验，所以这样操作的目的是赶走装置中的空气，防止干扰实验。
（2）由于生成的气体中含有水蒸气，而NO2能和水反应生成NO，从而无法确认铜与硝酸反应是否生成了NO气体，所以不能缺少B装置。
（3）由于存在可逆反应2NO2
(4)由于在低于0℃时，几乎只有无色的N2O4的晶体存在，所以C装置的目的是通过降温将NO2 和NO分开（或除去二氧化氮气体)。由于NO2极易被氢氧化钠溶液吸收，如果直接插入会导致溶液的倒流，所以E中a仪器所起的作用是防倒吸。
（5）①硝酸的总的物质的量是0.9mol，剩余硝酸是0.15mol，所以参加反应的硝酸是0.9mol－0.15mol＝0.75mol。
②由于反应后金属生成了硝酸盐，所以要测定该银圆中铜的质量分数，还需要把金属阳离子变成沉淀，然后通过称量即可计算，所以正确的操作可以是向反应后的溶液中加入足量的盐酸，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量。
点评：化学是一门以实验为基础的学科，所以有化学实验即科学探究之说法。化学实验主要以考察探究性实验和物质制备实验为主。这些探究性和制备性实验的试题，综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，要求学生必须认真审题，通过联系所学过的知识和技能，灵活运用并进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能作出正确的解答。
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