- 氨硝酸硫酸
- 共7509题
【化学—选修2：化学与技术】(15分)
I、污水经过一级、二级处理后，还含有少量Cu2＋、Hg2＋、Pb2＋等重金属离子，可加入沉淀剂使其沉淀。下列物质不能作为沉淀剂的是
II、合成氨的流程示意图如下：
回答下列问题：
（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是 ， ；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式 ，
；
（2） 设备A中含有电加热器、触煤和热交换器，设备A的名称 ，其中发生的化学反应方程式为 ；
（3） 设备B的名称 ，其中m和n是两个通水口，入水口是 (填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因 ；
（4） 设备C的作用 ；
（5）在原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO(g)＋H2O(g)
正确答案
Ⅰ、AC (2分)
Ⅱ、（1） 液化、分馏 ； (1分) 与碳反应除去CO2 (1分)
（2） 合成塔 (1分)
（3）冷却塔 (1分) n (1分)
高温气体由冷却塔的上端进入，冷却水从下端进入，逆向冷却效果好。(2分)
（4）将液氨与未反应的原料气分离。 (1分)
（5）13.8 (2分)
试题分析：I.过量氨水与Cu2＋反应生成[Cu(NH3)2]2＋、硫酸钠溶液与Cu2＋不反应。
Ⅱ⑴从空气中分离出氮气的方法：①先通过降温将空气液化，然后再升温分馏得氮气，②将空气与碳反应，然后再除去CO2得氮气；C、CH4均能与水蒸气反应制取氢气。
⑵工业上合成氨(
⑶从合成塔出来的混合气(N2、H2、NH3)通过冷却塔使氨气冷凝从混合气中分离出来；冷却水要从下口(n)进入，高温气体由冷却塔的上端进入，实现逆向冷却效果好。
⑷设备C能将液氨与未反应的原料气分离出来，同时再将未反应的原料气压缩到合成塔中循环利用。
⑸据题意，要使反应正向进行(除去CO)，则
用大试管收集一试管NO2气体，倒扣在盛水的水槽里，试管内产生的现象为 ；再往试管里通入适量氧气，试管内又产生的现象为 。产生上述现象的原因是
正确答案
试管内红棕色气体逐渐消失，水面上升至试管容积的
试题分析：用大试管收集一试管NO2气体，倒扣在盛水的水槽里，NO2与H2O反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，故颜色消失，液面上升至容积的
把amolNH3、O2组成的混合气充入密闭反应器中，在一定条件下发生化学反应。若混合气中O2的物质的量为x，生成HNO3的物质的量为y。试确定x在不同取值范围时y=f（x）的函数表达式，并画出函数的图象。
正确答案
总反应方程式： NH3＋2O2＝HNO3＋H2O
HNO3。此时，y=0。
y=a-x。
按反应④耗用的NH3的物质的量为y，则有：
b＋y＝a-x (1)
两个反应耗用O2的物质的量之和为：
其函数图象为：
NH3的催化氧化反应为：①4NH3＋5O2
当O2过量时，NO可被氧化为NO2：②2NO＋O2=2NO2
NO2与O2混合气又可跟水反应：③4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3
把上述①②③三个反应相加可得：④NH3＋2O2＝HNO3＋H2O
HNO3。此时，y=0。
y=a-x。
按反应④耗用的NH3的物质的量为y，则有：
b＋y＝a-x (1)
两个反应耗用O2的物质的量之和为：
其函数图象为：
I．下列做法正确的是____________。
E．把烧碱溶液放在带磨口塞的玻璃瓶中
F．把新制氯水放在无色玻璃瓶中
G．用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2和溴蒸气
II．回忆实验室制取氨气的反应原理和实验装置，回答下列问题：
（1）写出加热NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3的反应方程式：_______________________________
（2）下列气体能只能用排水法收集的是__________(填选项编号)。
a．NH3 b．NO c．NO2 d．H2 e．CO2
（3）为何不用加热NH4Cl固体的方法制取氨气？_____________________________________
（4）如何检验氨气已收集满试管？_______________________________________________[
正确答案
I．AB（2分）
II．（1）2NH4Cl＋Ca(OH)2
（2）b（1分）
（3）因为NH4Cl固体受热分解生成氨气和氯化氢气体，二者冷却时又重新生成固体氯化铵，得不到氨气（1分）
（4）用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口（1分）
试题分析：I．A、浓硝酸见光易分解，所以保存在棕色试剂瓶里，正确；B、白磷易自然，所以用镊子取出白磷并置于水中切割，正确；C、实验后的废液、废渣应倒入废液缸，不能直接倒入垃圾桶，污染环境，错误；D、氢气还原氧化铜实验先通氢气再加热，错误；E、烧碱溶液与玻璃中的二氧化硅反应生成粘性较大的硅酸钠，所以应放在胶塞的玻璃瓶中，错误；F、新制氯水见光易分解，所以应放在棕色瓶中，错误；G、NO2和溴蒸气都能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，无法鉴别，错误，答案选AB。
II．（1）加热NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3的反应方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2
（3）因为NH4Cl固体受热分解生成氨气和氯化氢气体，二者冷却时又重新生成固体氯化铵，得不到氨气；
（4）用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，试纸变蓝或有白烟产生，证明已收集满。
（8分）磷有三种同素异形体，分别为白磷（P4）、红磷和黑磷。
（1）白磷常温为白色或淡黄色固体，在40℃左右自燃，实验室保存少量白磷的方法是 。
（2）白磷
A．黑磷与白磷互为同分异构体 B．黑磷能导电
C．白磷转化为黑磷为氧化还原反应 D．白磷转化为黑磷为放热反应
（3）红磷在氯气中燃烧生成两种氯化物，其中一种氯化物分子是每个原子最外层都满足8个电子的结构，则该氯化物的空间构型与下列 分子最相似（填选项字母）
A．H2O B．CCl4 C．NH3 D．CS2
（4）已知白磷、红磷燃烧的热化学方程式分别为
①P4（s、白磷）+5O2（g）=P4O10（s）；△H=-986KJ·mol-1
②P（s、红磷）+
写出红磷转化为白磷的热化学方程式 。
正确答案
白磷易自然，可保存在冷水中，黑磷比白磷稳定．所以白磷转化为黑磷为放热反应（能量越高越不稳定），结构与石墨相似，黑磷能导电，黑磷与白磷互为同素异形体，白磷转化为黑磷不是氧化还原反应；（3）该氯化物为PCl3与NH3相似，为三角锥型；（4）4x②-①得：4P(s，红磷)= P4(s、白磷)；∆H="+30" KJ·mol-1.
N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。
（1）N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是 。
（2）一定温度下，在恒容密闭容器中N2 O5可发生下列反应：
①反应达平衡后，若再通入一定量氮气，则N2O5的转化率将 。（填“增大”或“减小”、“不变”）
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：
t/s
0
500
1000
c(N2O5)/mol·L-1
5.00
3.52
2.48
则500s内N2O5的分解速率为 。
③在T3温度下，反应1 000 s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1，则T2 T1。
（3）如上图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的
区生成，其电极反应式为 .
正确答案
（2）①不变
②0.002 96 mol·L-1·s-1
③＜或小于
（3）阳极 N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
（2）①因为恒容下充入N2，N2为非反应性气体，所以平衡不移动，因而N2O5的转化率不变。
②v(N2O5)=
="0.002" 96 mol·L-1·s-1。
③T1温度下c (NO2)求算：
2 4
1 000 s时，5.00-2.48 c(NO2)
c(NO2)=2×(5.00-2.48) mol·L-1="5.04" mol·L-1>4.98 mol·L-1,由于反应是吸热反应，故温度越高NO2的浓度越大，所以得到T2
（3）由图中给定两极物质可以判断N2O5必是由N2O4氧化生成，所以N2O5在阳极产生。据电极反应离子放电顺序可知：阴极发生2H++2e-→H2↑的反应，则阳极为N2O4+2HNO3-2e-→2N2O5+2H+。
某化学小组同学利用以下药品及装置制取氨气并研究其性质（部分仪器已略去）
请回答：
（1）制备氨气的化学方程式是________________。
（2）干燥氨气可选用的试剂是________（填选项）。
a. 浓硫酸 b. 碱石灰 c. 氢氧化钠溶液
（3）在方框内绘制用小试管收集氨气的装置图。
（4）在实验室中检验氨气可选用________石蕊试纸。也可用玻璃棒蘸取浓盐酸，若观察到________________（填现象），即可证明，该反应的化学方程式是
________________________________________________________________________
正确答案
（8分）（1）2NH4Cl＋Ca（OH）2
（2）b（1分）（3）
（4）湿润的红色（1分） 产生白色的烟（1分） NH3+HCl＝NH4Cl（2分）
试题分析：（1）实验室用熟石灰和氯化铵加热制备氨气，则制备氨气的化学方程式是2NH4Cl＋Ca（OH）2
（2）氨气是碱性气体，极易溶于水，不能用浓硫酸和氢氧化钠溶液干燥，选择的干燥剂是碱石灰，答案选b。
（3）氨气极易溶于水，不能用排水法收集。又因为氨气的密度小于空气的，所以应该用向下排空气法收集。为防止与空气形成对流，需要在试管口塞一团棉花。
（4）氨气是碱性气体，溶于水显碱性，可用湿润的红色石蕊试纸检验。另外氨气能和氯化氢反应生成氯化铵，而冒白烟，所以还可用玻璃棒蘸取浓盐酸，若观察到产生白色的烟，即可证明，该反应的化学方程式是NH3+HCl＝NH4Cl。
点评：该题是基础性试题的考查，试题紧扣教材基础，有利于调动学生的学习兴趣，提高学生的学习效率。该题的关键是明确氨气的性质以及制备原理，然后结合题意和装置图灵活运用即可。
（11分）某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气，并探究氨气的性质（部分仪器已略去）。
请回答：
（1）实验室制备氨气的化学方程式为 ；干燥氨气常用的干燥剂是 。
（2）收集氨气时，请你选择氨气的进气口 （填“a”或“b”），理由是 。
（3）若观察到装置B中的烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是 。
（4）为防止环境污染，以下装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨气的是 （ 填序号）。
（5）氨气在催化剂并且加热时会被空气氧化，这是工业制硝酸的第一步反应，写出该反应的化学方程式 。
正确答案
（1）2NH4Cl+Ca(OH)2
（2）进气口 a （填“a”或“b”），因为氨气的密度比空气轻，a口进是向下排气
（3）极易溶于水，与水反应生成碱
（4）②④⑤
（5 4NH3+5O2
（1）实验室制取氨气常用熟石灰和氯化铵加热制备，氨气属于碱性气体，可用碱石灰来干燥。
（2）氨气密度小于空气的，所以收集氨气时应用向下排空气法，即从a进。
（3）产生喷泉，说明烧瓶内压强瞬间降低，因此氨气极易溶于水。溶液显红色，还说明氨气和水反应有碱生成。
（4）氨气极易溶于水，因此吸收氨气时要注意防止倒吸。①吸收不完全，③容易倒吸，所以答案是②④⑤。
（5）考查氨的催化氧化，氨气发生催化氧化时生成一氧化氮和水。
（12分）X、Y、Z、W为电子数相同的分子或离子。X有5个原子核。通常状况下，W为无色液体。它们之间转化关系如图所示，请回答：
（1）工业上每制取1molZ要放出46.2 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式： 。
（2）实验室制取Z的方法不止一种，写出其中一种方法的化学方程式： 。
（3）某化学小组同学模拟工业生产制取HNO3，设计下图所示装置，其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。
①A中发生反应的化学方程式是 。
②B中浓H2SO4的作用是 。
（4）写出D装置中反应的化学方程式 。
（5）向含有ag HNO3的稀溶液中，加入bg铁粉充分反应，铁粉全部溶解。已知
正确答案
（1）N2(g)+3H2(g)
（2）2NH4Cl+Ca(OH)2
（3）①4NH3+5O2
（4）3NO2+H2O=2HNO3+NO （5）
试题分析：W为无色液体，一般是H2O，即有10个电子，X有5个原子核且有10个电子，可推断出是NH4＋，则Y为OH－，Z为NH3。
（1）工业上合成氨，是用氢气和氮气直接合成，反应方程式为N2(g)+3H2(g)
（2）氨的实验室制法，一般是加热铵盐和碱的混合物。
（3）（4）氨经过一系列反应可以得到硝酸，其过程可表示为N2 —NH3—NO—NO2—HNO3。
（5）当铁不足时，此反应的方程式为
4HNO3＋Fe
4 1
b/14 b/56
则（b/14）=(a/63) 得a/b=4.5
当铁过量时，剩余的铁能继续和Fe(NO3)3反应，该反应方程式为
8HNO3＋3Fe
8 3
b/56 b/21
则 b/21=(a/63) 得a/b=3
又因为（a/b）大于等于3，小于等于4.5，说明该反应介于刚才所列举的两者之间，即反应方程式为
4Fe＋12HNO3
12 3
a a/4
即被还原的硝酸的质量为(a/4)g。
点评：本题通过推断，判断出N元素的相关物质，主要考察书上关于NH3及HNO3的制法的化学方程式，学生可以根据所学知识进行解答，难度不大。
某化学课外小组所做实验的示意图如下图
（1）A中所用装置的主要仪器有
（2）B中所选的干燥剂是 ，作用是 。
（3）C中发生的主要反应的化学方程式是
（4）制取y气体的D装置所用的主要仪器是
制取y的化学方程式是 。
(5)当F中为紫色石蕊试液时，见到的现象是 主要
反应方程式
为 、 。
正确答案
（1）大试管，铁架台（附铁夹），酒精灯，单孔塞和玻璃管。
（2）碱石灰，既除去水蒸气又除去CO2.
（4）平底烧瓶，分液漏斗，胶塞 ，导管（用锥形瓶代替平底烧瓶也可）
（5）紫色石蕊试液变红，3NO2+H2O=2HNO3+NO，HNO3=H++NO –3。
解此题抓住两点：①产生C（或E）气体的条件为Pt丝红热②E内有红棕色即为NO2，得知M为NH3,y为O2,C中有NO、NO2、H2O（g）等。
扫码查看完整答案与解析