【題目】氨既是一種重要的化工產品,又是一種重要的化工原料。下圖為合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意圖。
(1)寫出合成塔中發(fā)生反應的化學方程式____________________,
(2)寫出氧化爐中發(fā)生反應的化學方程式____________________
(3)A物質為______,向吸收塔中通入A的作用__________
(4)工業(yè)生產中為了盛裝大量濃硝酸,可選擇___作為罐體材料
A. 銅 B.鉑 C.鋁 D.鎂
(5)為避免尾氣氮氧化物污染環(huán)境,人們開發(fā)了溶液吸收、催化還原等尾氣處理方法。前者使用具有堿性的Na2CO3溶液等吸收尾氣,后者在催化下使用NH3或其他物質將氮氧化物還原為N2。請以尾氣中的NO2處理為例,寫出相關反應的化學方程式____________、_____________。
【答案】N2+3H2 2NH3 4NH3+5O24NO+6H2O 空氣(氧氣) 促進NO轉化為NO2 C O2+4NO2+2Na2CO3=2CO2+4NaNO3 (或 2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2)
【解析】
氮氣和氫氣進入合成塔催化劑高溫高壓反應生成氨氣,進入氨分離器,從氨分離器中又回到合成塔中的物質是N2和H2,氨氣進入氧化爐中發(fā)生反應為氨氣的催化氧化,進入吸收塔,通入空氣使NO2和NO全部轉化為HNO3,得到尾氣中的少量NO、NO2可以用NH3來處理,據此分析解答。
(1) 氮氣和氫氣進入合成塔催化劑高溫高壓反應生成氨氣,合成塔中發(fā)生反應的化學方程式:N2+3H2 2NH3;
(2) 氨氣進入氧化爐中發(fā)生反應為氨氣的催化氧化,反應中N元素化合價由NH3中3價升高為NO中+2價,共升高5價,O元素由O2中0價降低為2價,共降低4價,化合價升降最小公倍數為20,故NH3系數為4,故O2系數為5,利用元素守恒平衡可知NO系數為4,H2O的系數為6,化學方程式為:4NH3+5O24NO+6H2O;
(3)氧化爐中出來的氣體,先降溫再進入吸收塔,吸收塔中通入空氣發(fā)生反應2NO+O2=2NO2;4NO+3O2+2H2O=4HNO3;4NO2+O2+2H2O=4HNO3,所以通入空氣作用為使NO2和NO全部轉化為HNO3,A物質為氧氣或空氣,向吸收塔中通入A的作用是促進NO轉化為NO2;
(4)鋁與濃硝酸會發(fā)生鈍化,工業(yè)生產中為了盛裝大量濃硝酸,可選擇鋁作為罐體材料,濃硝酸有強氧化性,銅、鉑、鎂等大多數金屬都會與濃硝酸反應,所以不能使用;
(5) 根據題中信息,使用具有堿性的Na2CO3溶液等吸收尾氣,化學方程式為:O2+4NO2+2Na2CO3=2CO2+4NaNO3 (或 2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2);NO2和NH3反應生成氮氣和水,反應的化學方程式為:。
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【題目】室溫下,用0.100mol·L1的NaOH溶液分別滴定均為20.00mL0.100mol·L1的HCl溶液和醋酸溶液,滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是
A.Ⅰ表示的是滴定醋酸的曲線
B.pH=7時,滴定醋酸消耗的V(NaOH)>20.00mL
C.V(NaOH)=20.00mL時,兩份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-)
D.V(NaOH)=10.00mL時,醋酸中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】烴是一類簡單的有機化合物。
(1)天然氣屬于______________(填“純凈物”或“混合物”),其組成以__________為主。該分子的電子式是_____________,其空間結構是_____________________。
(2)烷烴隨著碳原子數的增多,沸點逐漸________(填“升高”或“降低”),碳原子數≤________的烷烴呈氣態(tài),它們和氯氣發(fā)生取代反應的條件是________________。
(3)2,2,3-三甲基丁烷的結構簡式是____________________________________,其一氯代物有_______種,該烷烴與正庚烷互為__________________________(填“同系物”或“同分異構體”)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】2019年諾貝爾化學獎授予對鋰離子電池研究的貢獻。磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片(除LiFePO4外,還含有Al箔、少量不溶于酸堿的導電劑)中的資源,部分流程如圖:
(1)“堿溶”時Al箔溶解過程中,氧化劑是______________。
(2)“酸浸”時生成NO的離子方程式是_________。(其他雜質不與HNO3反應)
(3)實驗測得濾液②中c(Li+)=4 mol·L-1,加入等體積的Na2CO3溶液后,Li+的沉降率為90%,則加入飽Na2CO3 溶液中c(Na2CO3)=______ mol·L-1。[Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3]
(4)磷酸亞鐵鋰電池總反應為:LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6,電池中的固體電解質可傳導Li+。充電時,該電池的負極接電源的_____(填“正極”或“負極”);放電時,正極反應式為_______。
(5)磷酸亞鐵鋰電池中鐵的含量可通過如下方法測定:稱取1.20g試樣用鹽酸溶解,在溶液中加入稍過量的SnCl2溶液,再加入HgCl2飽和溶液,用二苯胺磺酸鈉作指示劑,用0.020mol·L-1重鉻酸鉀溶液滴定至溶液由淺綠色變?yōu)樗{紫色,消耗重鉻酸鉀溶液40.00mL。
已知:2Fe3++Sn2++6Cl-=SnCl62-+2Fe2+
4Cl-+Sn2++2HgCl2=SnCl62-+Hg2Cl2
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
①實驗中加入HgCl2飽和溶液的目的是_________。
②磷酸亞鐵鋰電池中鐵的含量為________%。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】瑞德西韋(Remdesivir)是一種核苷類似物,具有抗病毒活性,對新型冠狀病毒(2019-nCoV)病例展現出較好的療效。其結構如圖a所示,回到下列問題:
(1)該結構中P原子價電子的軌道表示式為_________。
(2)該結構中處于第二周期原子第一電離能從大到小的順序為_______(用化學用語回答)。
(3)該結構氨基中N的雜化方式為_________,該分子間的作用力有________。
(4)苯酚(C6H5OH)為合成反應物之一,苯酚的晶體類型是_________,與甲苯()的相對分子質量相近,但苯酚的熔沸點高于甲苯,原因是________。
(5)某鐠(59Pr)的化合物是合成該分子的催化劑之一,則鐠元素位于元素周期表中的__________區(qū)。MgCl2也是合成瑞德西韋的催化劑,晶胞如圖b所示,則Mg2+處于氯離子圍成的___________空隙中。晶胞參數為acm、acm、bcm,則該晶體的密度為_____________g/cm3。(填表達式,已知底面夾角分別為120°、60°,側面與底面垂直)
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【題目】含有a mol FeI2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各項為通入Cl2過程中,溶液內發(fā)生反應的離子方程式,其中不正確的是
A. x≤a,2I+Cl2=I2+2Cl
B. x=1.2a,10Fe2++14I+12Cl2=10Fe3++7I2+24Cl
C. x=1.4a,4Fe2++10I+7Cl2=4Fe3++5I2+14Cl
D. x≥1.5a,2Fe2++4I+3Cl2=2Fe3++2I2+6Cl
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【題目】某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100 mL,已知溶液中陽離子的濃度相同,且SO42-物質的量濃度為6 mol/L,則此溶液最多溶解鐵粉的質量為( )
A.11.2 gB.16.8 gC.19.6 gD.22.4 g
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【題目】苯胺()是重要的化工原料。某興趣小組在實驗室里制取并純化苯胺。
已知:①與NH3相似,與鹽酸反應生成(易溶于水的鹽)。
②用硝基苯制取苯胺的反應為:2 +3Sn+12HCl2 +3SnCl4+4H2O
③有關物質的部分物理性質見下表:
物質 | 相對分子質量 | 熔點/℃ | 沸點/℃ | 溶解性 | 密度/g·cm-3 |
苯胺 | 93 | 6.3 | 184 | 微溶于水,易溶于乙醚 | 1.02 |
硝基苯 | 123 | 5.7 | 210.9 | 難溶于水,易溶于乙醚 | 1.23 |
乙醚 | 74 | 116.2 | 34.6 | 微溶于水 | 0.7134 |
Ⅰ.制備苯胺
圖1所示裝置中加入20mL濃鹽酸(過量),置于熱水浴中回流20min,使硝基苯充分還原;冷卻后,向三頸燒瓶中滴入一定量50%NaOH溶液,至溶液呈堿性。
(1)滴加適量NaOH溶液的目的是___,寫出主要反應的離子方程式___。
Ⅱ.純化苯胺
ⅰ.取出圖l所示裝置中的三頸燒瓶,改裝為圖2所示裝置。加熱裝置A產生水蒸氣。用“水蒸氣蒸餾”的方法把B中苯胺逐漸吹出,在燒瓶C中收集到苯胺與水的混合物;分離混合物得到粗苯胺和水溶液甲。
ⅱ.向所得水溶液甲中加入氯化鈉固體至飽和,再用乙醚萃取,得到乙醚萃取液。
iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液,用NaOH固體干燥,蒸餾后得到苯胺1.86g。
(2)裝置A中玻璃管的作用是__。
(3)在苯胺吹出完畢后,應進行的操作是先__,再___。
(4)該實驗中苯胺的產率為___(保留三位有效數字)。
(5)欲在不加熱條件下除去苯胺中少量的硝基苯雜質,簡述實驗方案___。
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【題目】鈦是一種性能非常優(yōu)越的金屬,21世紀將是鈦的世紀。
(1)TiO2薄膜中摻雜鉻能顯著提高光催化活性。基態(tài)Cr原子的核外電子排布式為____。
(2)四乙醇鈦能增加橡膠在金屬表面的粘附性。其制備原理如下:TiCl4+4CH3CH2OH+4NH3=Ti(OCH2CH3)4+4NH4Cl
①Ti(OCH2CH3)4可溶于有機溶劑,常溫下為淡黃色透明液體,其晶體類型為____
②N和O位于同一周期,O的第二電離能大于N的第二電離能的原因是_____;
③NH4Cl中存在的作用力有_____,NH4Cl熔沸點高于CH3CH2OH的原因是_____,Ti(OCH2CH3)4分子中C原子的雜化形式均為 ____。
(3)鈦酸鍶(SrTiO3)可作電子陶瓷材料和人造寶石,其中一種晶胞結構如圖所示。若Ti位于頂點位置,O位于____位置;已知晶胞參數為a nm,Ti位于O所形成的正八面體的體心,則該八面體的邊長為_____ m(列出表達式)。
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