【题目】工业制硝酸的关键是氨的催化氧化,与硝酸工业相关的过程中产生的氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4)的处理与应用也是科学研究的热点。
⑴工业上可用氨催化吸收法处理NOx,反应原理为4xNH3+6NOx
(2x+3)N2+6xH2O。某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如图所示:
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①装置A中发生反应的化学方程式为________。
②装置D中碱石灰的作用是________。
⑵工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx(已知:NO不能与Na2CO3溶液反应)。NO+NO2+ Na2CO3 = 2 NaNO2+ CO2;
2NO2+ Na2CO3 = NaNO2+ NaNO3+ CO2。
①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是________
填选项字母
。
A.1.4 B.1.6 C.1.8
②将1 mol NOx通入Na2CO3溶液中,被完全吸收时,溶液中生成的NO3-、NO2-两种离子的物质的量随x变化关系如图所示:
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图中线段a表示________
填化学式
随x值的变化关系;若用溶质质量分数为21.2%的Na2CO3溶液吸收,则需要Na2CO3溶液至少________g。
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生22.4 L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则NOx中的
________。
⑶氨催化吸收法和Na2CO3溶液吸收法处理NOx尾气的意义是________。
⑷尿素也可用于吸收处理NOx,其反应原理为NO+NO2+ H2O = 2HNO2、2HNO2+CO(NH2)2 = 3H2O + CO2↑+ 2N2↑。当混合气体中NO、NO2按上述反应中系数比时吸收效果最佳。若混合气体中V(NO):V(NO2)=5:1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气):V(NO)= ________ (空气中O2的体积含量约为20%)。
【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2 + 2NH3↑ +2H2O 除去气体中含有的水蒸气 A NO2- 250 1.875 将有毒气体转化为无毒物质,防止有毒气体的污染
:1
【解析】
⑴①A中氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气、氯化钙和水得到方程式。
②碱石灰为碱性干燥剂,可以干燥碱性气体和中性气体。
⑵①由方程式可知,NO单独不能被吸收,NO和NO2混合气体被NaOH溶液被完全吸收,满足n(NO2):n(NO)≥1,再进行计算最小值。
②根据极限法计算,NO和NO2物质的量比为1:1,只生成NO2-,再根据守恒法进行计算。
③先设未知数根据方程式进行计算,得到氮的物质的量和氧的物质的量,再计算NOx。
⑶氮氧化物有毒,因此用纯碱吸收氮氧化物能将有毒气体转化为无毒物质。
⑷若混合气体中V(NO):V(NO2)=5:1时,假设NO为5mol,NO2为1mol,为使气体被完全吸收,应满足NO为3mol,NO2为3mol,根据方程式要将NO转化为NO2,需要的氧气,再转化为空气。
⑴①A中氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气、氯化钙和水,方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2 + 2NH3↑ +2H2O;故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2 + 2NH3↑ +2H2O。
②碱石灰为碱性干燥剂,氨气为碱性气体,所以可以用碱石灰干燥氨气;故答案为:除去气体中含有的水蒸气。
⑵①由方程式可知,NO单独不能被吸收,NO和NO2混合气体被NaOH溶液被完全吸收,满足n(NO2):n(NO)≥1,当n(NO2):n(NO)=1时x值最小,x最小值为
,因为混有NO,所以x最大值
,故x的取值范围为1.5≤x<2,所以x的值不可能是1.3;故答案为:A。
②用极限法:若x=1.5气体应为NO和NO2混合物,物质的量比为1:1,按NO+NO2+ Na2CO3 = 2 NaNO2+ CO2反应,没有NO3-,线a应该表示NO2-,由守恒法可知:反应生成的NaNO3和NaNO2中氮元素与钠元素之比为1:1,所以1molNOx被完全吸收至少需碳酸钠0.5mol,质量为53g,所以碳酸钠溶液的质量为
,故答案为:NO2-;250。
③设由NO2和纯碱反应产生CO2为amol,
由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为bmol,
2NO2+ Na2CO3 = NaNO2+ NaNO3+ CO2 质量增加Δm=48g
1mol 48g
Amol 48ag
NO+NO2+ Na2CO3 = 2 NaNO2+ CO2 质量增加Δm=32g
1mol 32g
bmol 32bg
a + b =1,48a + 32b = 44,解得a= 0.75mol,b = 0.25mol
n(NO2)=0.75mol×2 +0.25mol =1.75mol
n(NO)=0.25mol,
,故答案为:1.875。
⑶氮氧化物有毒,对环境有污染,用纯碱吸收氮氧化物能将有毒气体转化为无毒物质,防止有毒气体的污染,故答案为:将有毒气体转化为无毒物质,防止有毒气体的污染。
⑷若混合气体中V(NO):V(NO2)=5:1时,可设NO为5mol,NO2为1mol,为使气体被完全吸收,应满足NO为3mol,NO2为3mol,则需反应2molNO生成NO2,由方程式2NO +O2 =2NO
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在一定温度下,将一定量的气体通入体积为2L的密闭容器中,使其发生反应,,有关物质X、Y、Z的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断正确的是( )
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A. 该反应的化学方程式为: 3Z = 3X+2Y
B. t0时,X、Y、Z的质量不再改变
C. t0时,Z的浓度为1.2 mol/L
D. t0时,反应停止,反应速率为0
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知:pK=-lgK,25℃时,二元酸H2A的pK1=1.85,pK2=7.19。25℃时,用0.1mol/LNaOH溶液滴定20mL0.1mol/LH2A溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
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A. a点所得溶液中:Vo=10mL
B. C点所得溶液中:c(A2-)=c(HA-)
C. b点所得溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)
D. d点所得溶液中:A2-的水解平衡常数K1=1×10-7.19
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】容积均为1L的甲、乙两个恒容容器中,分别充入2molA、2molB和1molA、1molB,相同条件下,发生下列反应:A(g)+B(g)
xC(g) △H<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示,下列说法不正确的是
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A. x=1
B. 此条件下,该反应的平衡常数K=4
C. 给乙容器升温可缩短反应达平衡的时间但不能提高平衡转化率
D. 甲和乙中B的平衡转化率相等
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】1 L某混合溶液中,溶质X、Y浓度都为0.1mol·L—1,向混合溶液中滴加0.1 mol·L—1某溶液Z,所得沉淀的物质的量如图所示,则X、Y、Z分别是 ( )
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A.偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸
B.氯化铝、氯化镁、氢氧化钠
C.氯化铝、氯化铁、氢氧化钠
D.偏铝酸钠、氯化钡、硫酸
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】美国芝加哥大学化学研究所近日揭示了WO3/CeO2-TiO2双催化剂在低温下催化氮的污染性气体转化为无毒气体,其过程如图所示
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(1)Ti价电子排布式为______________,其能量最高的能层是___________。
(2)N、O、H三种原子的电负性由大到小的顺序为___________________。
(3)NO2-的空间构型为___________,与NO3-互为等电子体的分子为_______________
(4)WO3可作为苯乙烯氧化的催化剂
+H2O2![]()
+H2O
①
中碳原子的杂化方式为_________。
②1molH2O2中δ键个数为____________。
③
属于______________晶体。
(5)W和Ti可形成金属互化物,某W和Ti的金属互化物如图所示,则该晶体的化学式为__________。
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(6)金属钛的晶体堆积方式为 ____________
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列解释事实的化学用语不正确的是
A. 闪锌矿(ZnS)经CuSO4溶液作用后,转化为铜蓝(CuS):ZnS + Cu2+ === CuS + Zn2+
B. 0.1 mol/L 的醋酸溶液pH约为3:CH3COOH
CH3COO- + H+
C. 电解NaCl溶液,阴极区溶液pH增大:2H2O + 2e- === H2↑+ 2OH-
D. 钢铁发生吸氧腐蚀,负极反应为:Fe-3e- === Fe3+
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知: RX+Mg
RMgX (RX为卤代烃,X为卤族原子),生成的卤代烃基镁与具有羰基结构的化合物(醛、酮等)发生反应,再水解就能合成各种指定结构的醇:
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现以2-丁烯和必要的无机物为原料合成F,进而合成一种分子式为C10H16O4的具有六元环的物质J,合成线路如下:(G的核磁共振氢谱有三组峰)
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请按要求填空:
(1)F的系统命名:___________________________,E的结构简式是_________________________
(2)C→E的反应类型是______________,F→G的反应类型是___________________
(3)写出I→J化学反应方程式:___________________________________________
(4)A的同分异构体共有______种
(5)M为D的同分异构体且能发生银镜反应,写出所有M的结构简式_______________;其中核磁共振氢谱中出现3组峰的物质与新制氢氧化铜悬浊液在煮沸条件下发生反应的方程式为:______________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】O3也是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水,在水中易分解,产生的[O]为游离氧原子,有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下:反应①O3
O2+[O]ΔH>0平衡常数为K1;反应②[O]+O3
2O2ΔH<0平衡常数为K2;总反应:2O3
3O2ΔH<0衡常数为K。下列叙述正确的是( )
A.升高温度,K增大B.K=K1+K2
C.适当升温,可提高消毒效率D.压强增大,K2减小
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