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工业上利用氨催化氧化法可制取硝酸,加入脱水剂后制得较高浓度的硝酸.以17吨氨作为原料,假设NH3全部转化为HNO3
(1)写出NH3完全转化为HNO3的总化学反应方程式
NH3+2O2=HNO3+H2O
NH3+2O2=HNO3+H2O

(2)生产过程中需加水吸收,如果与加入脱水剂后脱去水的量相等,则所得硝酸溶液的质量分数为多少?
(3)如果生产中同时制得50%的硝酸m1吨和90%的硝酸m2吨(脱去的水可循环使用,制得较低浓度的稀硝酸),若共加入27吨水,请问m1与m2的质量之比为多少?(要有简单的计算过程)
分析:(1)氨催化氧化法制硝酸的步骤:氨气催化氧化为一氧化氮、一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮、二氧化氮和水反应生成硝酸;
(2)根据化学方程的含义进行计算;
(3)根据反应原理结合题干已知数据进行计算.
解答:解:(1)氨催化氧化法制硝酸的步骤:氨气催化氧化为一氧化氮、一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮、二氧化氮和水反应生成硝酸,将以上步骤合并得到:NH3+2O2=HNO3+H2O,
故答案为:NH3+2O2=HNO3+H2O;
(2)根据化学方程式:NH3+2O2=HNO3+H2O,生产过程中需加水的量与加入脱水剂后脱去水的量相等,则硝酸的质量分数=
硝酸质量
硝酸质量+水的质量
×100%=
63t
63t+18t
×100%=77.8%.
答:所得硝酸溶液的质量分数为77.8%;
(3)根据化学方程式:NH3+2O2=HNO3+H2O,同时制得50%的硝酸m1吨和90%的硝酸m2吨时,则
 硝酸质量关系:0.5m1+0.9m2=63   
水的质量关系:0.5m1+(1-0.9)m2=27+18
解得:m1=85.5吨、m2=22.5吨,
所以
m1
m2
=
19
5

答:m1与m2的质量之比为19:5.
点评:本题是一道化学知识和工业知识相结合的题目,是一道综合知识的考查,难度较大.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

精英家教网工业上利用氨催化氧化后,经过一系列反应可以制备硝酸.
(1)氨气催化氧化的化学方程式为
 

(2)某工厂排出的尾气中NOx的含量为0.56%(体积分数),用氨气可以将其转化为无害气体,发生的反应为:6NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O  若处理1×104L(标准状况)该尾气需42.5gNH3,则x=
 

(3)NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,必须进行处理.为避免污染,常给汽车安装尾气净化装置.净化装置里装有催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如右图所示.写出净化过程中的总化学反应方程式:
 

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(17分)实验室中有三瓶失去标签的酸,分别是浓硫酸、浓盐酸和浓硝酸。

(1)有同学认为,用金属铜做试剂可鉴别上述三种酸,请用化学方程式和必要的文字加以说明。____________________________________________________________________。

(2)请设计一个实验装置,使铜与稀硫酸反应生成硫酸铜与氢气。在下面的方框内画出装置图,并标明电极材料名称和电解质溶液名称。

(3) 实验室中欲用浓硫酸配制2.0mol·L-1的稀硫酸500mL。

①实验过程中所需仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒外,还需要的仪器有____________________;

②下列操作中造成所配溶液浓度偏低的是_____________。

a.用量筒量取浓硫酸时仰视刻度线

b.定容时俯视刻度线

c.转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容

d.定容后摇匀,发现液面低于刻度,未补加蒸馏水至刻度

(4)下图所示为实验室模拟工业上利用氨催化氧化法制备硝酸的实验

用装置A制备干燥氨气,装置B制备干燥氧气。

①装置A的试管中发生反应的化学方程式为_______________________________ 。

装置B的烧瓶内发生反应的化学方程式为__________________________________。

②下列关于A、B装置的叙述不正确的是__________

a.若选择合适的试剂,用B装置也可制备氨气

b.实验过程中,A、B装置中一定有一个发生氧化还原反应

c.U形管中的试剂可以相同,但作用不相同

③按照a接c,b接d的顺序连接装置进行实验。

玻璃管内发生反应的化学方程式为___________________________________。

实验结束后,某同学测得装置C中试管内所得溶液的pH<7,得出的结论为该溶液一定是硝酸。该结论__________(填“严密”或“不严密”),你的理由是_____________________________。

 

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科目:高中化学 来源:江苏省2011届高三化学一轮过关测试(3) 题型:计算题

(11分)工业上利用氨催化氧化法可制取硝酸,加入脱水剂后制得较高浓度的硝酸。现以17吨氨作为原料,假设NH3全部转化为HNO3
(1)写出NH3完全转化为HNO3的总化学反应方程式
(2)生产过程中需加水吸收,如果加入脱水剂后脱去水的量相等,则所得硝酸溶液的质量分数为多少?
(3)如果生产中同时制得50%的硝酸m1吨和90%的硝酸m2吨(脱去的水可循环使用,制得教低浓度的稀硝酸),若共加入27吨水,则m1与m2的质量比为多少?

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年山东省济南市高三12月月考化学试卷 题型:实验题

(17分)实验室中有三瓶失去标签的酸,分别是浓硫酸、浓盐酸和浓硝酸。

(1)有同学认为,用金属铜做试剂可鉴别上述三种酸,请用化学方程式和必要的文字加以说明。____________________________________________________________________。

(2)请设计一个实验装置,使铜与稀硫酸反应生成硫酸铜与氢气。在下面的方框内画出装置图,并标明电极材料名称和电解质溶液名称。

(3) 实验室中欲用浓硫酸配制2.0mol·L-1的稀硫酸500mL。

①实验过程中所需仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒外,还需要的仪器有____________________;

②下列操作中造成所配溶液浓度偏低的是_____________。

a.用量筒量取浓硫酸时仰视刻度线

b.定容时俯视刻度线

c.转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容

d.定容后摇匀,发现液面低于刻度,未补加蒸馏水至刻度

(4)下图所示为实验室模拟工业上利用氨催化氧化法制备硝酸的实验

用装置A制备干燥氨气,装置B制备干燥氧气。

①装置A的试管中发生反应的化学方程式为_______________________________ 。

装置B的烧瓶内发生反应的化学方程式为__________________________________。

②下列关于A、B装置的叙述不正确的是__________

a.若选择合适的试剂,用B装置也可制备氨气

b.实验过程中,A、B装置中一定有一个发生氧化还原反应

c.U形管中的试剂可以相同,但作用不相同

③按照a接c,b接d的顺序连接装置进行实验。

玻璃管内发生反应的化学方程式为___________________________________。

实验结束后,某同学测得装置C中试管内所得溶液的pH<7,得出的结论为该溶液一定是硝酸。该结论__________(填“严密”或“不严密”),你的理由是_____________________________。

 

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