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1、简答题 (18分)工业尾气中氮氧化物通常采用氨催化吸收法,其原理是NH3与NOx在催化剂作用下反应生成无毒的物质。某校活动小组同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物 的处理过程。

I.探究制取NH3的方法
(1)B装置的名称:______________
(2)在上述装置中,H能快速、简便制取,装置中需要添加的反应试剂为_________ 。
(3)为探究更好的实验效果,活动小组同学采用上述C装置来制取氨气,在控制实验条件相同的情况下,获得下表中实验数据。
分析表中数据,你认为哪种方案制取氨气的效果最好________(填序号),从该方案选择的原料分析制气效果好的可能原因是________,__________。
试剂组合序号
| 固体试剂
| NH3体积(mL)
|
a
| 6.0gCa(OH)2过量
| 5.4gNH4Cl
| 1344
|
b
| 5.4g(NH4)2SO4
| 1364
|
c
| 6.0gNaOH过量
| 5.4gNH4Cl
| 1568
|
d
| 5.4g(NH4)2SO4
| 1559
|
e
| 6.0gCaO过量
| 5.4gNH4Cl
| 1753
|
f
| 5.4g(NH4)2SO4
| 1792
|
?
II.模拟尾气处理
活动小组同学选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置进行实验。
(1)请从上述装置中选择你认为合理的进行补充(所选装置不能重复)。

(2)A中反应的离子方程式为__________________________
(3)D装置的作用有:_____________、____________、_____________。
(4)D装置中的液体还可换成?(填序号)。
A.H2OB.CCl4C.浓H2SO4D.CuSO4溶液
(5)该小组同学所设计的模拟尾气处理装置中还存在一处明显的缺陷是___________.
参考答案:(18分)Ⅰ(1)洗气瓶(1分)
(2)生石灰与浓氨水(或烧碱与浓氨水)(答化学式给分)(2分)
(3)f? (2分);(NH4)2(SO4)受热不分解,CaO又有吸水作用(合理答案均给分)(2分)
Ⅱ(1)F E B(2分)
(2)3Cu+2NO3-+8H+=2NO↑+4H2O +3Cu2+(2分)
(3)使气体混合均匀,调节气流速度,防止氨气溶解(或防倒吸)(3分)
(4)b(2分)
(5)未反应的NO无法处理,会污染环境(2分)
本题解析:Ⅰ(1)装置B的名称是洗气瓶;
(2)能快速、简便制取氨气所用试剂为浓氨水与生石灰或浓氨水与氢氧化钠都可以,所以H中需要添加的反应试剂为生石灰与浓氨水(或烧碱与浓氨水);
(3)根据表中数据,相同质量的铵盐与碱反应产生的氨气的量不同,f方案产生的氨气最多,且加热时硫酸铵不分解,生石灰还具有吸水作用,而氯化铵受热分解产生氨气和氯化氢,部分又结合成氯化铵,氢氧化钠或氢氧化钙与铵盐反应产生的水较多,所以f方案制取氨气的效果最好;
Ⅱ(1)装置A生成的NO和装置C生成的NH3通入装置D使气体混合均匀、调节气流速度,装置F干燥气体,再通入装置E反应进行反应,反应后的气体通入装置B干燥,最后收集气体,故答案为:FEB;
(2)稀硝酸具有强氧化性,与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO等,反应的离子方程式为?3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)D装置使气体混合均匀、调节气流速度,另外,氨气难溶于饱和氨水,可防止倒吸;
(4)氨气可溶于硫酸铜溶液、水以及硫酸中,可产生倒吸,氨气为极性分子,不溶于非极性溶剂,可用CCl4代替饱和氨水,答案选b;
(5)缺少尾气处理装置,过量的NO会污染空气。
本题难度:一般
2、实验题 某化学课外活动小组在实验室设计了如图所示的实验装置,进行“氨的催化氧化”实验。

(1)A处是气体发生装置,A中所用的试剂只能从下列物质中选取:
①硝酸铵;②碳酸铵;③碳酸氢铵;④氯化铵;⑤熟石灰;⑥氢氧化钠。
若A中制取气体时只用了一种药品,则该药品可以是_________(填选项编号),在只用一种药品制取氨气时,图中空白处所需仪器应为_________ (选填下列仪器编号,固定装置省略)。

(2)该装置补充完整后,仍然存在一定的缺陷,试从安全与环保的角度来考虑,对该装置进行改进:
①_______________________________________________________________;
②_______________________________________________________________。
(3)按照改进后的装置进行实验,请完成以下问题:
①装置B的作用是__________________________________________________;
②写出C中发生反应的化学方程式: ________________________________;
③若A、B处试剂足量,则装置D中可以观察到的实验现象有_________________。
参考答案:(1)②或③? e、f、g、h
(2)①在装置C与D之间增加一个防倒吸装置
②在D后增加一个尾气吸收装置
(3)①吸收CO2和水蒸气,并生成O2
②
③铜片逐渐减少直至溶解,溶液变蓝色,生成无色气体并在广口瓶上方变成红棕色
本题解析:(1)实验目的是进行“氨的催化氧化”实验,故A、B装置是用来制取NH3和O2的。根据制取NH3只用一种药品和制取NH3的同时必须产生能与Na2O2反应生成O2的物质的要求,选用碳酸铵或碳酸氢铵。选用给固体物质加热所需要的仪器e、f、g、h。
(2)从安全和环保的角度来考虑,应该在C、D之间增加一个防倒吸装置,在D后增加一个尾气吸收装置。因为从C中导出的气体主要是NO2,NO2与水反应生成稀硝酸和NO,易倒吸,且尾气对环境有污染。
本题难度:一般
3、选择题 Fe跟适量的稀硝酸反应,消耗Fe和硝酸的物质的量比为1:3,产生标况下NO 6.72L,?参加反应的硝酸的物质的量为?(?)
A 1.8 mol? B 1.2 mol?C.0.6 mol? D.无法确定
参考答案:B
本题解析:生成NO0.3mol,共得电子0.9mol,假设最终铁为+2价,铁的物质的量为0.45mol,硝酸为1.35mol;假设最终铁为+3价,铁的物质的量为0.3mol,硝酸为0.9mol;故介于0.9~1.35之间
本题难度:一般
4、填空题 铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3?→?Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O (方程式未配平,不考虑2NO2
?N2O4)。
(1)0.004molCu被硝酸完全溶解后,Cu失去的电子数是______________NA,如果得到的NO和NO2物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量是______________,在标准状况下若将收集NO和NO2的集气瓶倒立于水中,通入一定量的氧气充分反应后发现无气体剩余,则通入O2的体积为____________。
(2)如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3:10,写出并配平该反应的离子方程式__________?_。
参考答案:(1)0.008NA(答0.008mol不得分)(2分);0.012mol(2分) ;44.8mL (2分);
(2)3Cu + 10H++ 4
=?3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O(3分)
本题解析:略
本题难度:一般
5、填空题 (12分)X、Y、Z、W为常见含有相同电子数的离子或分子,其中X有5个原子核,这些微粒与一氧化氮间有如下转化关系(图中部分反应物、产物及反应条件已略去)。

(1)Z →NO反应的化学方程式是:?
液态 Z与水的电离相似,其中存在的电子数相同的两种微粒是?。
(2)实验室中检验Z的化学试剂及现象是:
(3)由构成X、Y的三种元素所组成的一种离子化合物,且三种元素原子数之比为2:4:3,该离子化合物是?(填写化学式)。
(4)一定条件下,Z与一氧化氮或二氧化氮反应均可生成两种很稳定的产物。若有二氧化氮与Z的混合气体20 mL在该条件下反应,实际参加反应的二氧化氮比Z少2 mL,则原混合气体中Z与二氧化氮的体积比是?。
参考答案:(12分)
(1)
? NH2—、NH4+
(2)
?
?化学试剂
?现象
方法一
用湿润的红色石蕊试纸检验(1分)
试纸变为蓝色(1分)
方法二
蘸有浓盐酸的玻璃棒检验(1分)
有白烟生成(1分)
(3)NH4NO3;
(4)2﹕3或7:3
本题解析:本题主要考查了微粒结构、氨气的性质及检验;氧化还原反应的相关知识;
(1)联想常见的10电子微粒,再依题意很容易知道:X为NH4+、Y为OH—、Z为NH3、W为H2O;
(4)4NH3 + 3NO2 =2N2 + 6H2O
设参加反应的NH3为a ml,则参加反应的NO2为3a/4,即a-3a/4=2,a=8。
所以参加反应的NH3为8 ml,NO2为6ml;由于二者共20 ml,很容易算出
NH3过量:NH3为14 ml,NO2为6 ml,二者体积比为7:3
NO2过量:NH3为8 ml,NO2为12 ml,二者体积比为2:3
本题难度:一般