1、计算题  某合成氨厂，日生产能力为30吨，现以NH3为原料生产NH4NO3，若硝酸车间的原料转化率为92％，氨被吸收为NH4NO3的吸收率为98％，则硝酸车间日生产能力应为多少吨才合理?

参考答案：硝酸车间日生产能力为52.76 t才合理。

本题解析：解此题必须注意以下三点：
第一，合成氨厂日生产能力为30吨，现以NH3为原料生成NH4NO3．NH3的用途有两方面：一方面，用NH3氧化制HNO3，另一方面用NH3与制得的HNO3作用制NH4NO3。关键是计划好生产多少吨HNO3，才能使NH3原料最大限度地被利用。HNO3生产少了，则NH3不能全部被HNO3吸收，NH3浪费了，HNO3生产多了，HNO3又浪费了。所以设HNO3日生产能力为x吨，x吨HNO3需用多少吨NH3氧化制得，又可以吸收多少吨NH3生成NH4NO3，通过生产HNO3的数量把氨的两方面用途联系起来。
第二，氨氧化制硝酸中，其关系式如下：
4NH3＋5O24NO＋6H2O
2NO＋O2＝2NO2
3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
此反应中NO是被循环利用的，即NO又被氧化成NO2，再与水作用生成HNO3，因此NO2与水反应的化学方程式应为：
4NO2＋2H2O＋O2＝4HNO3
所以氨氧化制硝酸的关系式如下：
NH3～NO～NO2～HNO3(NH3全部转化成HNO3)
第三，在实际生产过程中，氨不可能100％被氧化生成HNO3，也不可能100％被HNO3吸收生成硝酸铵，题给条件是NH3转化为硝酸的转化率为92％，氨被硝酸吸收的吸收率为98％，在数量关系上，我们必须掌握住一条原则，代入化学方程式的量必须是纯量．
设日产HNO3的质量为x，NH3用于生产HNO3的质量为y．
由各步反应方程式得氨氧化制HNO3的关系为：
NH3～NO～NO2～HNO3
17? 63
y·92％?x
y＝
用于被HNO3吸收的NH3质量为(30 t－y)：
30 t－y＝30 t－
由 NH3?＋?HNO3?＝? NH4NO3
17 ?63
(30 t－)×98％?x
得：［30t－17x/(63×92％)］·98％＝17x/63
解之得：x＝52.76 t。

本题难度：简单

2、实验题  (13分) 某研究性实验小组欲验证浓硝酸在与Cu、Ag合金的反应过程中除生成NO2气体外，还会有少量NO生成、并测定Cu、Ag合金中Cu的质量分数。查阅相关资料表明：“常温下，NO2与N2O4混合存在，在低于0℃时几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在”。为此，他们设计了如下图所示的装置。回答下列问题:

（1）写出A中Cu与HNO3反应可能的离子方程式?。?
（2）实验前先打开A部分的活塞K1，持续通一段时间的氮气再关闭K1，其目的是?；装置中B瓶的作用是?。
（3）停止反应后，打开D中的活塞K2并通入O2，若有NO生成，则D中出现的现象是?；实验发现，通入的O2温度高低对实验现象有较大影响，为便于观察应通入（填“热”或“冷”）?的O2。
（4）实验测得如下数据：实验前，Cu、Ag合金的质量：15.0g，浓HNO3：40mL 13.5 mol·L-1；实验后A溶液：V＝40mL? c(H+)＝1.0 mol·L-1。假设反应中HNO3 既无挥发也无分解，则：①参加反应的HNO3的物质的量为?mol?
②若已测出反应后E装置的生成物中含氮元素的质量m克，则为确定合金中Cu的质量分数还需测定的数据是?，若测得该数据为n,写出合金中铜的质量（设为x克）的求算式子（只需列式子，不需解方程）?。
（5）为减小上述实验误差，在D中观察到实验现象后还须进行的操作是?。
（6）若已知Cu、Ag合金的质量为m g，且溶解完全。只利用A装置中反应后的溶液进行简单的操作，也可以确定合金中Cu的质量分数，其实验操作过程为
?。

参考答案：（1）Cu+4H++ 2NO3－＝Cu2++2NO2↑+2H2O?（1分）
3Cu+8H++ 2NO3－＝3 Cu2++2NO↑+4H2O?（1分）
（2）把装置中的空气赶走，防止NO被氧化为NO2
（1分）干燥反应中生成的气体（1分）
（3）无色气体变为红棕色（1分）?热（1分）?（4）① 0.5（1分）
②C中烧瓶在实验前后增加的质量（1分）
2x/64+(15-x)/108=3m/14+n/46或2x/64+(15-x)/108="0.5-" m/14-n/46 （2分）
（5）打开K1、K2持续通入一段时间的N2和O2（1分）(不写N2不给分)
（6）在A中加入过量含Cl溶液，过滤后将沉淀洗涤、干燥，最后称取沉淀的质量（2分）
(不写过量扣1分，不写洗涤干燥扣1分)

本题解析：（1）浓硝酸的还原产物是NO2，但由于随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐变稀，会生成NO，所以反应的方程式是Cu+4H++ 2NO3－＝Cu2++2NO2↑+2H2O、
3Cu+8H++ 2NO3－＝3 Cu2++2NO↑+4H2O。
（2）由于装置中含有空气，而空气能把NO氧化生成NO2，从而干扰实验的检验，所以这样操作的目的是赶走装置中的空气，防止干扰实验。由于生成的气体中含有水蒸气，而NO2能和水反应生成NO，从而无法确认铜与硝酸反应是否生成了NO气体，所以B装置的作用是干燥反应中生成的气体。
（3）NO极易被氧气氧化生成红棕色的NO2，所以实验现象是无色气体变为红棕色。由于存在可逆反应2NO2N2O4，又 91eXaM.org因为该反应是放热反应，所以热的空气可以使平衡 2NO2N2O4向逆方向移动，因此NO2浓度增大，从而导致颜色加深，所以应该通入热的氧气。
(4) ①硝酸的总的物质的量是0.54mol，剩余硝酸是0.04mol，所以参加反应的硝酸是0.54mol－0.04mol＝0. 5mol。
②要计算铜质量分数，还需要计算出生成的N2O4的质量。所以还需要测量C中烧瓶在实验
（5）由于装置中有残留的气体，所以在D中观察到实验现象后还须进行的操作是：打开K1、K2持续通入一段时间的N2和O2，以把气体完全排尽。
（6）由于反应后金属生成了硝酸盐，所以要测定该银圆中铜的质量分数，还需要把金属阳离子变成沉淀，然后通过称量即可计算，所以正确的操作可以是向反应后的溶液中加入足量的盐酸，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量。
点评：化学是一门以实验为基础的学科，所以有化学实验即科学探究之说法。化学实验主要以考察探究性实验和物质制备实验为主。这些探究性和制备性实验的试题，综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，要求学生必须认真审题，通过联系所学过的知识和技能，灵活运用并进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能作出正确的解答。

本题难度：一般

3、选择题  白磷在高压下隔绝空气加热后急速冷却，可得钢灰色固体——黑磷，其转化过程如下：白磷黑磷，黑磷性质稳定，结构与石墨相似。下列叙述正确的是?（?）
A．黑磷与白磷互为同分异构体
B．黑磷能导电
C．白磷转化为黑磷是物理变化
D．黑磷能在空气中自燃

参考答案：B

本题解析：白磷和黑磷的分子组成不同，结构也不同，它们是磷的两种不同的单质，互为同素异形体，因此它们的相互转化是化学变化，A、C错；黑磷结构与石墨相似，故能导电；黑磷性质稳定不能在空气中自燃。

本题难度：一般

4、选择题  常温常压下，将盛有20 mL NO2和O2的混合气体的大试管倒立在水槽中，水面上升至一定位置后不再变化，此时还有 3 mL气体，则原混合气体中的NO2的体积是(?)
A．17.8mL
B．14.8mL
C．13.6mL
D．12.4mL

参考答案：AC

本题解析：设NO2和O2的体积分别是x、y
x+y="20" mL ①
分两种情况：(1) 剩余O2，则NO2耗尽
4 NO2 + O2 + 2 H2O =" 4" HNO3
x? x/4
所以，y - x/4 =" 3" mL ②
联立①②，得：x =" 13.6" mL，y=" 6.4" mL，故C正确
(2) NO2过量，剩余NO
据3 NO2 + H2O =" 2" HNO3 + NO，得：NO2过量9 mL
4 NO2 + O2 + 2 H2O =" 4" HNO3
4y? y?
则：x - 4y =" 9" mL ③
联立①③，得：x =" 17.8" mL，y=" 2.2" mL，故A正确

本题难度：一般

5、选择题  将可能混有下列物质的硫酸铵样品13．2g在加热条件下，与过量NaOH溶液反应，在标准状况下收集到4．3L气体，则该样品中不可能混有的物质是? (? )
A．NH4HCO3和NH4NO3
B．(NH4)2CO3和NH4NO3
C．NH4Cl和(NH4)2CO3
D．NH4Cl和NH4HCO3

参考答案：C

本题解析：由NH4+→NH3可计算得样品中NH4+的含量为26．2%，再由硫酸铵中NH4+的质量分数27．2%可知其他铵盐中NH4+的质量分数必小于27．2%。现将有关铵盐中NH4+的质量分数计算结果列出：NH4NO3为22．5%、(NH4)2CO3为22．8%、NH4Cl为33．6%、(NH4)2CO3为37．5%，由此可知仅NH4Cl和(NH4)2CO3中NH4+质量分数大于27．2%。故样品中不可能合有的物质是NH4Cl和(NH4)2CO3

本题难度：简单