【題目】工業(yè)上常采用硝酸工業(yè)的含硝尾氣制備亞硝酸鈉,再利用亞硝酸鈉制備亞硝酸鉀,相關制備流程如下:

已知:①亞硝酸鈉(NaNO2)是一種白色至淺黃色晶體或粉末,受熱易分解,露置于空氣中緩慢氧化。

KMnO4在中性或堿性溶液中的還原產(chǎn)物為MnO2,在酸性條件下為Mn2+。

請回答:

1)下列操作或描述正確的是________

A. 步驟①調(diào)節(jié)NONO2比例使尾氣被堿液充分吸收,且提高NaNO2產(chǎn)率

B. 在吸收塔中含硝尾氣從底部通入,Na2CO3溶液從塔頂噴淋

C. 母液中溶質只有Na2CO3NaNO3

D. 所得NaNO2固體產(chǎn)品中含有雜質NaNO3

2)離心分離是一種固液分離操作,步驟④可用以下三個操作中的________(選最佳)代替。

3NaNO2產(chǎn)品純度分析。若用NaNO2待測液滴定酸性KMnO4標準溶液,終點現(xiàn)象是___,測定結果與真實值非常接近;而采用酸性KMnO4標準液滴定NaNO2待測液的方法進行測定,根據(jù)滴定結果計算NaNO2產(chǎn)品純度總是大于100%,可能的原因是________。

4)已知相關物質的溶解表如下:

物質

0

20

40

60

80

Na2CO3

7

21.5

49

46

43.9

K2CO3

105

111

117

127

140

NaNO2

71.2

80.8

94.9

111

113

KNO2

279

306

329

348

376

i)根據(jù)相關物質溶解性信息,寫出步驟⑥的化學方程式________。

ii)步驟⑥正確的操作順序為:b__________c

a85℃下蒸發(fā)濃縮,并不斷將析出的Na2CO3晶體撈出

bNaNO2溶液與K2CO3溶液充分混合

c 離心分離,在6070℃下干燥,迅速冷卻,密封儲存

d 熱溶液冷卻結晶獲得高純KNO2

【答案】ABD B 加入最后一滴NaNO2待測液后,溶液顏色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復原色 亞硝酸鈉溶液呈堿性,在堿性溶液中高錳酸鉀還原產(chǎn)物為MnO2而不是Mn2+,因此所需的高錳酸鉀的量比實際的量要多,所以測定并計量結果超過100% K2CO3+NaNO2=Na2CO3↓+KNO2 a d

【解析】

硝酸工業(yè)的含硝尾氣NONO2,①調(diào)節(jié)其比例,使其在吸收塔中被碳酸鈉溶液吸收,使尾氣主要發(fā)生NO+NO2+CO32-=2NO2-+CO2反應,經(jīng)③蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶,④離心分離后,得亞硝酸鈉固體,⑤加水配成溶液再加碳酸鉀溶液,⑥使K2CO3NaNO2溶液充分混合反應,在高于80℃下蒸發(fā)濃縮,利用Na2CO3溶解度小,沉淀析出,并不斷將析出的Na2CO3晶體分離出來,熱溶液冷卻結晶獲得高純KNO2,離心分離,在6070 ℃下干燥,迅速冷卻密封儲存。

(1)A.步驟①調(diào)節(jié)NONO2比例,使尾氣發(fā)生NO+NO2+CO32-=2NO2-+CO2反應,被堿液充分吸收,且提高NaNO2產(chǎn)率,故A正確;

B.為確保充分吸收,采用逆流原理,在吸收塔中含硝尾氣從底部通入,Na2CO3溶液從塔頂噴淋,故B正確;

C.母液是NaNO2飽和溶液,還有Na2CO3NaNO3,故C錯誤;

D.主反應:NO+NO2+CO32-=2NO2-+CO2,還有2NO2+ CO32- =NO3-+ NO2 +CO2發(fā)生,所得NaNO2固體產(chǎn)品中含有雜質NaNO3,故D正確;

故答案為:ABD;

(2)離心分離是一種固液分離操作,即采用逐漸增加離心速度或低速和高速交替進行離心,使沉降速度不同的顆粒,在不同的離心速度及不同離心時間下分批分離的方法,故答案為: B

(3)滴定終點利用高錳酸鉀溶液顏色變化判斷。滴入最后一滴溶液顏色褪去,反應中亞硝酸根離子被氧化為硝酸根離子,高錳酸根離子被還原為錳離子,離子方程式為2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO↑+ 3H2O,但亞硝酸鈉溶液呈堿性,在堿性溶液中高錳酸鉀還原產(chǎn)物為MnO2而不是Mn2+,因此實際用的高錳酸鉀的量比酸性條件下要多,所以測定并計量結果超過100%,故答案為:加入最后一滴NaNO2待測液后,溶液顏色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復原色;亞硝酸鈉溶液呈堿性,在堿性溶液中高錳酸鉀還原產(chǎn)物為MnO2而不是Mn2+,因此所需的高錳酸鉀的量比實際的量要多,所以測定并計量結果超過100%;

(4)(i)步驟⑥是K2CO3NaNO2反應,利用Na2CO3溶解度小,會沉淀析出,據(jù)此寫復分解反應方程式:K2CO3+NaNO2= Na2CO3↓+KNO2,故答案為:K2CO3+NaNO2= Na2CO3↓+KNO2

(ii)要利用Na2CO3溶解度小,沉淀析出,就要K2CO3NaNO2溶液充分混合反應,在高于80 ℃下蒸發(fā)濃縮,并不斷將析出的Na2CO3晶體分離出來,熱溶液冷卻結晶獲得高純KNO2,離心分離,在6070℃下干燥,迅速冷卻,密封儲存,所以正確的操作順序為:badc,故答案:ad。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】Na2O2可用作漂白劑和呼吸面具中的供氧劑

(1)某學習小組發(fā)現(xiàn):在盛有Na2O2的試管中加入足量水,固體完全溶解,并立即產(chǎn)生大量氣泡,當氣泡消失后,向其中滴入12滴酚酞溶液。此時再向試管中加入少量MnO2粉末,又有氣泡產(chǎn)生,該氣體能使帶火星的木條復燃。

①寫出Na2O2在呼吸面具中作供氧劑的兩個化學反應方程式__________,__________;

②滴入酚酞溶液后看到的現(xiàn)象是________;

③已知MnO2作為催化劑,則加入MnO2反應的化學方程式為_____;

(2)Na2O2有強氧化性,H2具有還原性,有同學猜想Na2O2H2能反應。為了驗證此猜想,該小組同學進行如下實驗,實驗步驟和現(xiàn)象如下:

步驟1:按如圖組裝儀器(圖中夾持儀器省略),裝入藥品。

步驟2:打開K1K2,產(chǎn)生的氣體流經(jīng)裝有Na2O2的硬質玻璃管,一段時間后沒有任何現(xiàn)象。

步驟3:開始加熱,觀察到硬質玻璃管內(nèi)Na2O2開始熔化,淡黃色的粉末變成了白色固體,干燥管內(nèi)硫酸銅未變藍色。

步驟4:反應后撤去酒精燈,待硬質玻璃管冷卻后關閉K1。

(提示:B裝置的作用是吸收A裝置中揮發(fā)的HCl氣體和水蒸氣。)

①步驟1組裝好儀器之后,裝入藥品之前,應________。

A裝置中添加稀鹽酸的儀器名稱是_____A裝置中發(fā)生反應的離子方程式為______。

③步驟3在點燃C處酒精燈前必須進行的操作是________;④你得到的結論是______ (若能反應請用化學方程式表示);

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知:①1mol晶體硅中含有2molSi—Si鍵。

Si(s)O2(g)===SiO2(g) ΔH,其反應過程與能量變化如圖所示。

化學鍵

Si—O

O=O

Si—Si

斷開1 mol共價鍵所需能量/kJ

460

500

176

下列說法中正確的是(

A.晶體硅光伏發(fā)電是將化學能轉化為電能B.二氧化硅穩(wěn)定性小于硅的穩(wěn)定性

C.ΔH=-988kJ·mol1D.ΔH(ac)kJ·mol1

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】A是一種常見的烴,它的摩爾質量為40g·mol-1,C能發(fā)生銀鏡反應,E能與小蘇打反應產(chǎn)生氣體,它們之間存在如下圖所示的轉化關系(反應所需條件已略去):

請回答:

1A的結構簡式_______。

2C中含有官能團的名稱是_______。

3)在加熱和催化劑條件下,D生成E的反應化學方程式為________。

4)下列說法正確的是________

a. B、CE都能使酸性KMnO4溶液褪色

b. DE都可以與金屬鈉發(fā)生反應

c. DE在一定條件下反應可生成有香味的油狀物質

d. 等物質的量BD完全燃燒,耗氧量相同

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】以天然氣為原料合成氨是現(xiàn)代合成氨工業(yè)發(fā)展的方向與趨勢

(一)天然氣與氮氣為原料,以固態(tài)質子交換膜為電解質,在低溫常壓下通過電解原理制備氨氣如圖所示:

寫出在陰極表面發(fā)生的電極反應式:_____________

(二)天然氣為原料合成氨技術簡易流程如下:

一段轉化主要發(fā)生的反應如下:

CH4g) +H2Og COg)+3H2gΔH1 = 206 kJ·molˉ1

COg) + H2Og CO2g) + H2gΔH2 = -41 kJ·molˉ1

二段轉化主要發(fā)生的反應如下:

2CH4g)+ O2g 2COg)+4H2gΔH3 = -71.2 kJ·molˉ1

2COg) + O2g 2CO2gΔH4 = -282 kJ·molˉ1

1)已知CO中不含C=O,HH的鍵能為436 kJ·molˉ1,HO的鍵能為463 kJ·molˉ1CH的鍵能為414 kJ·molˉ1,試計算C=O的鍵能_________。

2)實驗室模擬一段轉化過程,在800oC下,向體積為1L的恒容密閉反應器中,充入1molCH41molH2O,達到平衡時CH4的轉化率為40%,nH2)為1.4mol,請計算反應②的平衡常數(shù)_________

3)下列說法正確的是_________。

A.合成氨過程實際選擇的溫度約為700℃,溫度過高或過低都會降低氨氣平衡產(chǎn)率

B.上述工業(yè)流程中壓縮既能提高反應速率又能提高合成氨的產(chǎn)率

C.二段轉化釋放的熱量可為一段轉化提供熱源,實現(xiàn)能量充分利用

D.二段轉化過程中,需嚴格控制空氣的進氣量,否則會破壞合成氣中的氫氮比

4)已知催化合成氨中催化劑的活性與催化劑的負載量、催化劑的比表面積和催化反應溫度等因素有關,如圖所示:

①實驗表明相同溫度下,負載量5%催化劑活性最好,分析負載量9%與負載量1%時,催化劑活性均下降的可能原因是________

②在上圖中用虛線作出負載量為3%的催化劑活性變化曲線_______。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某研究小組制備氯氣并對產(chǎn)生氯氣的條件進行探究。

(1)裝置A中用MnO2與濃鹽酸反應制取Cl2,利用了濃HCl___________(氧化性還原性”)。

(2)A中產(chǎn)生的氣體不純,含有的雜質可能是___________。

(3)B用于收集Cl2,請完善裝置B并用箭頭標明進出氣體方向_____________。

(4)C用于吸收多余的Cl2,C中發(fā)生反應的離子方程式是____________________________________________________________

(5)該小組欲研究鹽酸的濃度對制Cl2的影響,設計實驗進行如下探究。

已知MnO2呈弱堿性。中溶液呈淺棕色是由于MnO2與濃鹽酸發(fā)生了復分解反應,化學方程式是___________________________________________________。

②Ⅱ中發(fā)生了分解反應,反應的化學方程式是__________________________________

③Ⅲ中無明顯現(xiàn)象的原因,可能是c(H)c(Cl)較低,設計實驗進行探究:

將實驗Ⅲ、Ⅳ作對比,得出的結論是____________________________;

、作對比,得出的結論是___________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】鐵和鋁是科技、生產(chǎn)、生活中應用最廣泛的金屬材料。

現(xiàn)有鐵、鋁的混合物進行如下實驗:

(1)操作X的名稱是_____。

(2)氣體A_____

(3)ACl2混合光照可能發(fā)生爆炸,生成_____(填化學式),A在該反應中作為_____(氧化劑還原劑”)。

(4)溶液B中陰離子除OH-外還有_____,溶液D中存在的金屬離子為_____。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】(化學一選修3:物質結構與性質)

氧化亞銅(Cu2O)可用于陶瓷、固體整流器。可用反應制備:2(CuSO4·5H2O) Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑+10H2O;卮鹣铝袉栴}:

1Cu2O中基態(tài)銅的離子的價層電子排布圖為_______________。在高溫下CuO能分解生成Cu2O,試從原子結構角度解釋其原因__________________

2)已知H2SO4的結構式如圖所示:。上述反應中:

①在上述產(chǎn)物中,VSEPR模型與硫酸相同的是_________(填化學式,下同),與NO3互為等電子體的一種分子是________。

SO32的雜化類型是________,請比較鍵角的大。SO32_____SO42(“>”“<”“=”)

3CuCl2與氨水反應可形成配合物[Cu(NH3)4]Cl2,1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為____________。

4)四方晶系CuFeS2晶胞結構如圖所示。已知:ab0.524 nmc1.032 nm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,CuFeS2晶體的密度是________gcm3(列出計算式)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】華法林(Warfarin)又名殺鼠靈,為心血管疾病的臨床藥物。其合成路線(部分反應條件略去) 如下所示:

回答下列問題:

(1)A 的名稱為________,E 中官能團名稱為________。

(2)B 的結構簡式為________。

(3) C 生成 D 的化學方程式為___________

(4)⑤的反應類型為_________,⑧的反應類型為________。

(5)F 的同分異構體中,同時符合下列條件的同分異構體共有___________種。

a.能與 FeCl3 溶液發(fā)生顯色反應 b.含有-CHO

其中核磁共振氫譜為五組峰的結構簡式為___________

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