【題目】氮的單質(zhì)及其化合物在生活和生產(chǎn)中有很重要的用途。
(1)氨是合成硝酸、銨鹽和氮肥的基本原料。在一定條件下用氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔,然后再用氨氧化法制取硝酸。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,氮?dú)獾睦寐蕿?/span>85%。寫出氨氧化法制取硝酸的反應(yīng)式____________現(xiàn)有0.2t液態(tài)氮,能生產(chǎn)出濃度為40%的硝酸______________千克。
(2)向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5 L,固體物質(zhì)完全反應(yīng),生成NO和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 mol·L-1的NaOH溶液1.0 L,此時(shí)溶液呈中性。金屬離子已完全沉淀,沉淀質(zhì)量為39.2 g。
①Cu與Cu2O的物質(zhì)的量之比?____________
②硝酸的物質(zhì)的量濃度?___________
(3)將30mLNO和O2混合氣體通入過(guò)量NaOH溶液中,充分反應(yīng)后,溶液中只含兩種溶質(zhì)(不考慮水解),且剩余氣體體積為2mL。求原混合氣體中NO和O2體積比?______________
【答案】4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO 1912.5 2∶1 2.4mol/L 3:2或8:7
【解析】
(1)氨氧化法制取硝酸流程為:氨氣催化氧化生成NO,然后NO與氧氣反應(yīng)生成NO2,最后NO2與水反應(yīng)生成HNO3;根據(jù)關(guān)系式N2~2HNO3計(jì)算生產(chǎn)濃度40%的硝酸的質(zhì)量;
(2)在所得溶液中加入1L NaOH溶液,反應(yīng)后溶液呈中性,金屬離子已完全沉淀,溶液中溶質(zhì)為NaNO3,n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0mol/L×1.0L=1mol,沉淀為Cu(OH)2,質(zhì)量為39.2g,氫氧化鐵物質(zhì)的量為:=0.4mol,根據(jù)銅元素守恒有n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(OH)2],反應(yīng)后的溶液中n[[Cu(NO3)2]=n[Cu(OH)2]=0.4mol;
①設(shè)Cu和Cu2O的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,根據(jù)二者質(zhì)量及Cu元素物質(zhì)的量列方程計(jì)算二者的物質(zhì)的量之比;
②利用電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算n(NO),根據(jù)N元素守恒可知原硝酸溶液n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3),根據(jù)Na元素可知n(NaNO3)=n(NaOH),進(jìn)而計(jì)算硝酸濃度;
(3)氫氧化鈉溶液過(guò)量,反應(yīng)后溶液中只含兩種溶質(zhì),則反應(yīng)生成NaNO3,發(fā)生的反應(yīng)為:4NO+3O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O,剩余的氣體可能為氧氣,也可能為NO,根據(jù)反應(yīng)方程式進(jìn)行討論計(jì)算出混合氣體中NO與O2的體積。
(1)氨氧化法制取硝酸的反應(yīng)式:4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO;設(shè)能生產(chǎn)出濃度為40%的硝酸x千克,則:
N2~~~2HNO3
28126
200千克×85% 40%×x千克
則28:126=200千克×85%:40%×x千克,解得x=1912.5;故答案為:4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO; 1912.5;
(2)①在所得溶液中加入NaOH溶液后,此時(shí)溶液呈中性,金屬離子已完全沉淀,溶液中溶質(zhì)為NaNO3,n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0mol/L×1.0L=1mol,沉淀為Cu(OH)2,質(zhì)量為39.2g,Cu(OH)2的物質(zhì)的量為:=0.4mol,根據(jù)銅元素守恒有:n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(OH)2],所以反應(yīng)后的溶液中n[[Cu(NO3)2]=n[Cu(OH)2]=0.4mol,設(shè)Cu和Cu2O的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,根據(jù)二者質(zhì)量可得:64x+144y=27.2,根據(jù)銅元素守恒有:x+2y=0.4,聯(lián)立方程解得:x=0.2,y=0.1,所以原固體混合物中Cu和Cu2O的物質(zhì)的量之比為2:1,故答案為:2:1;
②根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知:3n(NO)=2n(Cu)+2n(Cu2O),即3n(NO)=2×0.2mol+2×0.1mol,則n(NO)=0.2mol,根據(jù)N元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)=0.2mol+1.0mol/L×1.0L=1.2mol,所以原硝酸溶液的濃度為=2.4mol/L,故答案為:2.4mol/L;
(3)氫氧化鈉溶液過(guò)量,反應(yīng)后溶液中只含兩種溶質(zhì),則反應(yīng)生成NaNO3,發(fā)生的反應(yīng)為:4NO+3O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O,發(fā)生反應(yīng)的NO和O2的總體積為:30mL-2mL=28mL,
若剩余的2mL為NO時(shí),氧氣體積為28mL×=12mL,NO體積為:30mL-12mL=18mL,原混合氣體中NO和O2體積比18mL:12mL=3:2;若剩余的2mL為氧氣時(shí),NO體積為28mL×=16mL,氧氣體積為:30mL-16mL=14mL,原混合氣體中NO和O2體積比16mL:14mL=8:7;故答案為:3:2或8:7。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】港珠澳大橋設(shè)計(jì)壽命達(dá)120年,對(duì)橋體鋼構(gòu)件采用的主要的防腐方法有:①銅梁上安裝鋁片;②使用高性能富鋅(富含鋅粉)底漆;③使用高附著性防腐涂料;④預(yù)留鋼鐵腐蝕量。下列分析不正確的是( )
A.①②防腐原理是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法
B.方法①②③只能減緩鋼鐵腐蝕,未能完全消除
C.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)的負(fù)極反應(yīng)式為:
D.防腐涂料可以防水、隔絕空氣,降低鋼鐵在海水中析氫腐蝕速率
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氫溴酸是無(wú)色、易揮發(fā)的液體,在化工領(lǐng)域用途廣泛。實(shí)驗(yàn)室模擬一種工業(yè)制備氫溴酸的主要流程如下:
(1)寫出反應(yīng)①的離子方程式___________該反應(yīng)需要在冰水浴中進(jìn)行,可能的原因是____________。
(2)操作I的名稱__________。
(3)反應(yīng)②中Na2SO3的目的是_____________________。
(4)操作Ⅱ用到的玻璃儀器有燒杯、_____________________。
(5)工業(yè)生產(chǎn)中制得的氫溴酸帶有淡淡的黃色。于是甲乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)加以探究:
①甲同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因?yàn)楹?/span>Fe3+,則用于證明該假設(shè)所用的試劑為_________,若假設(shè)成立可觀察到的現(xiàn)象為____________________。
②乙同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因?yàn)?/span>____,其用于證明該假設(shè)成立的方法為________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】7.8克過(guò)氧化鈉固體在常溫低壓下,與一定量的水蒸氣反應(yīng),最終得到固體16.8克,此固體物質(zhì)中一定含有
A.NaOH·H2OB.NaOHC.Na2O2·2H2OD.Na2O2·8H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述不相符合的是( 。
A.圖1表示相同溫度下,向pH=10的氫氧化鈉溶液和氨水中分別加水稀釋時(shí)pH變化曲線,其中a表示氨水稀釋時(shí)pH的變化曲線
B.圖2表示已達(dá)平衡的某反應(yīng),在t0時(shí)改變某一條件后反應(yīng)速率隨時(shí)間變化,則改變的條件一定是加入催化劑
C.圖3表示工業(yè)上用CO生產(chǎn)甲醇的反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),該反應(yīng)的ΔH=-91 kJ·mol-1
D.圖4表示10 mL 0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液與過(guò)量的0.1 mol·L-1H2C2O4溶液混合時(shí),n(Mn2+)隨時(shí)間的變化(Mn2+對(duì)該反應(yīng)有催化作用)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】25 ℃時(shí)有關(guān)物質(zhì)的顏色和溶度積(Ksp)如下表:
物質(zhì) | AgCl | AgBr | AgI | Ag2S |
顏色 | 白 | 淡黃 | 黃 | 黑 |
Ksp | 1.8×10-10 | 7.7×10-13 | 1.5×10-16 | 1.8×10-50 |
下列敘述中不正確的是( 。
A.向AgCl的白色懸濁液中加入0.1 mol/L KI溶液,有黃色沉淀產(chǎn)生
B.25 ℃時(shí),利用表中的溶度積(Ksp),可以計(jì)算AgCl、AgBr、AgI、Ag2S飽和水溶液中Ag+的濃度
C.25 ℃,AgCl固體分別在等物質(zhì)的量濃度NaCl、CaCl2溶液中溶解達(dá)到平衡,兩溶液中,c(Ag+)和溶度積均相同
D.在5 mL 1.8×10-6 mol/L NaCl溶液中,加入1滴(20滴約為1 mL)1×10-3 mol/L AgNO3溶液,不能產(chǎn)生白色沉淀
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】25 ℃時(shí),下列有關(guān)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( 。
A.0.1 mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液中:c()>c()>c(Fe2+)>c(H+)
B.pH=11的氨水和pH=3的鹽酸溶液等體積混合,所得溶液中:c(Cl-)>c()>c(OH-)>c(H+)
C.在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:2c(Na+)=c()+c()+c(H2CO3)
D.0.1 mol·L-1的醋酸鈉溶液20 mL與0.1 mol·L-1鹽酸10 mL混合后溶液顯酸性:c(CH3COO-)> c(Cl-)> c(CH3COOH)> c(H+)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一定體積容器中發(fā)生反應(yīng):2CH4(g)+2NH3(g)+3O2(g)=2HCN(g)+6H2O(g),15分鐘內(nèi)測(cè)得反應(yīng)速率用HCN表示為v(HCN)=0.36 mol/(L·min),該段時(shí)間內(nèi)下列表示正確的是( )
A.15分鐘內(nèi)反應(yīng)消耗氨氣5.4 mol
B.該時(shí)間內(nèi)可用水表示反應(yīng)速率為v(H2O)=1.08 mol/(L·min)
C.各物質(zhì)的速率關(guān)系有:2v(CH4)=2v(NH3)=3v(O2)
D.15分鐘內(nèi)氧氣濃度下降8.1 mol/L
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】室溫下,依次進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①取一定量冰醋酸,配制成100mL0.1mol/L醋酸溶液;
②取20mL①中所配溶液,加入20mL0.1mol/LNaOH溶液;
③繼續(xù)滴加amL0.1mol/L稀鹽酸,至溶液的pH=7。
下列說(shuō)法正確的是
A.①中溶液的pH=1
B.②中反應(yīng)后溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.③中,a=20
D.③中,反應(yīng)后溶液:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)
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