【題目】學生設計的用氨催化氧化法制取少量HNO3溶液的實驗裝置如圖所示:

1)實驗室制備NH3,下列方法中適宜選用的是__(填序號)。

①固態(tài)氯化銨與熟石灰混合加熱

②固態(tài)氯化銨加熱分解

③堿石灰中滴加濃氨水

④氯化銨溶液與氫氧化鈉溶液共熱

2)裝置B中發(fā)生反應的化學方程式為__;

3)裝置C的作用是__;裝置C中的現(xiàn)象___;為確保裝置D中盡可能多地生成HNO3,所通入O2NH3的體積比應大于___;

4)裝置D中發(fā)生的反應化學方程式為___(請分步寫出化學方程式)

【答案】①③ 4NH3+5O24NO+6H2O 吸收未反應的NH3 氣泡從濃硫酸中冒出,且裝置C內(nèi)的上部呈紅棕色 21 3NO2+H2O═2HNO3+NO2NO+O2=2NO2

【解析】

NH3O2一起通入A裝置,可以將兩種氣體混合,還能通過A中冒氣泡的情況調節(jié)兩種氣體進入的速率;A中盛放氨水是為了防止NH3溶解;氣體進入B裝置后,在Pt絲的催化下發(fā)生反應:4NH3+5O24NO+6H2O,混合氣體經(jīng)過濃硫酸吸收NH3后進入D裝置,與H2O反應生成HNO3

(1) ①固態(tài)氯化銨與熟石灰混合加熱是實驗室制氨氣的主要方法,①選;

②固態(tài)氯化銨加熱分解成氨氣和氯化氫,氯化氫和氨氣遇冷重新反應生成氯化銨,不能制得氨氣,②不選;

③堿石灰中滴加濃氨水,堿石灰溶于水放熱促進一水合氨分解,且增大氫氧根離子濃度促進氨氣逸出,也是實驗室制氨氣的方法之一,③選;

④氯化銨溶液與氫氧化鈉溶液共熱,可以生成氨氣,但氨氣極易溶于水,所以此方法制得氨氣量少,不適合實驗室制備氨氣,④不選;

故選:①③;

(2)氨催化氧化生成一氧化氮和水,方程式為: 4NH3+5O24NO+6H2O;

(3)裝置C中濃硫酸的作用是吸收未反應的NH3,裝置B中產(chǎn)生的NO通過濃硫酸時,可看到濃硫酸中有氣泡冒出,同時NO在裝置C的上部與O2迅速反應生成紅棕色的NO2;為確保裝置D中盡可能多地生成HNO3,就是NH3通過轉化后全部生成HNO3,由4NH3+5O24NO+6H2O4NO+3O2+2H2O=4HNO3可得: NH3+2O2=HNO3+H2O,由此可見通入O2NH3的體積比應大于2 1;

(4)在裝置D中,NO2H2O反應生成硝酸和一氧化氮,方程式為: 3NO2+H2O=2HNO3+NO,生成的NO又可以和O2反應,方程式為: 2NO+O2=2NO2

練習冊系列答案
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(1)此流程的第Ⅱ步反應為:CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g),該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K____________;反應的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示。

溫度/

400

500

830

1 000

平衡常數(shù)K

10

9

1

0.6

從上表可以推斷:此反應是__________(”)熱反應。

830 ℃下,若開始時向恒容密閉容器中充入COH2O均為1 mol,則達到平衡后CO的轉化率為________。

(2)此流程的第Ⅱ步反應CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g),在830 ℃時,以下表的物質的量(單位為mol)投入恒容反應器發(fā)生上述反應,其中反應開始時,向正反應方向進行的有________(填實驗編號)

實驗編號

n(CO)

n(H2O)

n(H2)

n(CO2)

A

1

5

2

3

B

2

2

1

1

C

0.5

2

1

1

(3)在一個不傳熱的固定容積的容器中,判斷此流程的第Ⅱ步反應達到平衡的標志是________(填序號)。

①體系的壓強不再發(fā)生變化、诨旌蠚怏w的密度不變 ③混合氣體的平均相對分子質量不變、芨鹘M分的物質的量濃度不再改變、蒹w系的溫度不再發(fā)生變化、v(CO2)v(H2O)

(4)下圖表示此流程的第Ⅱ步反應在t1時刻達到平衡,在t2時刻分別因改變某個條件而發(fā)生變化的情況:圖中t2時刻發(fā)生改變的條件可能是________________________(寫出兩種)

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A.四種元素形成的氣態(tài)氫化物中,C元素的氫化物的穩(wěn)定性最強

B.元素D的某種同位素質量數(shù)為14,則其中子數(shù)為6

C.BC兩種元素可形成BC6型化合物,該化合物屬于離子化合物

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根據(jù)要求回答相關問題:

(1)寫出負極的電極反應式__________________________________

(2)鐵電極為______(陽極陰極” ),石墨電極(C)的電極反應式為______________

(3)若在標準狀況下,有2.24L氧氣參加反應,丙裝置中陰極析出銅的質量為______g。假設乙裝置中溶液足量,若在標準狀況下有448mL氧氣參加反應,則乙裝置中陽離子交換膜左側溶液質量將增加_______g.

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2反應分別在裝置 中進行。(填裝置符號)

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5中和釜 D 中加入的 Z 最適宜的是 (填序號。已知苯酚是一種弱酸)。

ANaOH BCaCO3 CNaHCO3 DCaO

6蒸餾塔 F 中的餾出物 T P 分別為 ,判斷的依據(jù)是 。

7用該方法合成苯酚和丙酮的優(yōu)點是

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