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精英家教网硝酸是极其重要的化工原料,工业上将产生的NO2在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸.
(1)工业上用水吸收NO2生产HNO3,生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸(假定上述过程无其他损失).试写出上述反应的化学方程式:
 

(2)为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO3,某学生设计了如图所示装置(有关夹持装置已略去).
①检查装置气密性良好后,为观察到NO气体生成,打开K1,关闭K2,应从U形管的长管口注入稀硝酸至
 
后,迅速关闭K1,观察到U形管内的现象是
 

②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为
 

③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是
 

④打开K2,至装置Ⅱ中长玻璃管中的气体呈无色后,打开K3,反应一段时间后,长玻璃管中并未充满液体.设计简单方法检验长玻璃管中的气体是否含NO
 
分析:(1)水吸收水NO2生产HNO3和NO,3NO2+H2O=2HNO3+N0;
(2)实验原理:Ⅰ中铜与稀硝酸反应生成NO,Ⅲ中双氧水在二氧化锰的催化作用下反应生成O2,2H2O2
 高温 
.
 
2H2O+O2,NO和O2在Ⅱ中发生反应,2NO+O2=2NO2
①反应生成NO关闭k2打开k1,u形管右侧因为生成不溶于水的气体NO压强增大,u型管内产生液面差;
②Ⅲ中双氧水在二氧化锰的催化作用下反应生成O2,2H2O2
 高温 
.
 
2H2O+O2;,
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是吸收NO和空气中的氧气反应生成的NO2防止污染环境;
④NO是无色的气体,要想检验它的存在可以通过氧化反应转化成红棕色的NO2,2NO+O2=2NO2
解答:解:(1)水吸收水NO2生产HNO3和NO,化学方程式为:4NO2+O2+2H2O═4HNO3,故答案为:4NO2+O2+2H2O═4HNO3(或分成两个方程式写);
(2)①加入的硝酸应跟铜丝充分接触,u型管内因不溶性气体NO的生成产生压强差,溶液总生成硝酸铜溶液颜色变为蓝色,方程式:3 Cu+8 HNO3=3 Cu(NO32+2 NO↑+4 H2O,故答案为:注入稀硝酸应至U形管右侧胶塞下沿,迅速关闭K1后,U形管左端液面高于右端,铜丝慢慢溶解,产生无色气体,溶液逐渐变蓝;
②Ⅲ中双氧水在二氧化锰的催化作用下反应生成O2,方程式为:2H2O2
 高温 
.
 
2H2O+O2,故答案为:2H2O2
 高温 
.
 
2H2O+O2
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是吸收NO和空气中的氧气反应生成的NO2防止污染环境,故答案为:吸收氮的氧化物防止污染环境;
④NO是无色的气体,要想检验它的存在可以通过氧化反应转化成红棕色的NO2,化学方程式:2NO+O2=2NO2
故答案为:再打开K3,若观察到长玻璃管中气体迅速变为红棕色,则证明余气含NO,若无颜色变化,则证明不含NO.
点评:本题通过实验题的形式考查一氧化氮和硝酸、双氧水的性质,解答本题要注意以下两点:
(1)根据实验目的和所放置的试剂确定各装置的作用;
(2)三个开关K1、K2、K3的开与关都对实验起着重要作.
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科目:高中化学 来源: 题型:

精英家教网HNO3是极其重要的化工原料.工业上制备HNO3采用NH3催化氧化法,将中间产生的NO2在密闭容器中多次循环用水吸收制备的.
(1)工业上用水吸收NO2生产硝酸,生成的尾气经过多次氧化、吸收的循环操作使其充分转化为硝酸(假定上述过程中无其它损失).
①试写出上述反应的化学方程式
 

②设循环操作的次数为n次,试写出NO2→HNO3转化率a与循环次数n之间关系的数学关系式.
 

(2)用上述方法制备的HNO3为稀HNO3,将它用水稀释或蒸馏、浓缩可制得不同浓度的HNO3.实验证明:不同浓度的HNO3与同一金属反应可生成不同的还原产物.例如镁与硝酸反应实验中,测得其气相产物有H2、N2、NO、NO2,液液中有Mg(NO32、NH4NO3和H2O.生成这些产物的HNO3浓度范围为:H2:c<6.6mol/L;N2和NH4+:c<10.0mol/L;NO:0.10mol/L<c<10.0mol/L;NO2:c>2.0mol/L.各气体产物成分及含量随HNO3的浓度变化曲线如图所示.
①写出Mg与12mol/L的HNO3反应的化学方程式
 

②480mg Mg与0.50L 4.0mol/L的HNO3充分反应,收集到112mL气体(SPT).试通过计算写出反应化学方程式.
 

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科目:高中化学 来源:读想用 高二化学(上) 题型:038

NH3催化氧化法生产硝酸,HNO3是极其重要的化工原料.工业上制备HNO3采用NH3催化氧化法、是将中间产生的NO2在密闭容器中多次循环用水吸收制备的.

用此方法制备的HNO3为稀HNO3,将它用水稀释或蒸馏、浓缩可制得不同浓度的HNO3.实验证明:不同浓度的HNO3与同一金属反应可生成不同的还原产物.例如,镁与硝酸反应实验中,测得其气体产物有H2、N2,NO、NO2,液体产物有Mg(NO3)2,NH4NO3和H2O.生成这些产物的HNO3浓度范围为:

H2c<6.6 mol·L-1;N2和NH4+c<10 mol·L-1;NO:0.1 mol·L-1c<10 mol·L-1;NO2c>0.1 mol·L-1.各气体产物成分及含量随HNO3浓度变化曲线如图所示.

①写出Mg与11mol·L-1的HNO3反应的方程式.

②960 mg Mg与0.1 L 4 mol·L-1的HNO3恰好完全反应,收集到224 mL气体(标准状况),试通过计算写出反应方程式.

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科目:高中化学 来源:2016届吉林省高一上学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

硝酸是极其重要的化工原料,工业上将产生的NO2在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸。

(1)工业上用水吸收NO2生产HNO3,生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸(假定上述过程无其他损失)。试写出上述反应的化学方程式:

______________________________________________________________。

(2)为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO3,某学生设计了如图所示装置(有关夹持装置已略去)。

①检查装置气密性良好后,为观察到NO气体生成,打开K1,关闭K2,应从U形管的长管口注入稀硝酸至    后,迅速关闭K1,观察到U形管内的现象是____________________________________________________。

②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为_______________________________。

③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是___________________________________。

④打开K2,至装置Ⅱ中长玻璃管中的气体呈无色后,打开K3,反应一段时间后,长玻璃管中并未充满液体。设计简单方法检验长玻璃管中的气体是否含NO__________________________________________________。

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

(14分)HNO3是极其重要的化工原料。工业上制备HNO3采用NH3催化氧化法,将中间产生的NO2在密闭容器中多次循环用水吸收制备的。(1)工业上用水吸收二氧化氮生产硝酸,生成的气体经过多次氧化、吸收的循环操作使其充分转化为硝酸(假定上述过程中无其它损失)。

① 试写出上述反应的化学方程式。                                     

② 设循环操作的次数为n,试写出NO2→HNO3转化率与循环操作的次数n之间关系的数学表达式。

③ 计算一定量的二氧化氮气体要经过多少次循环操作,才能使95%的二氧化氮转变为硝酸?

(2) 上述方法制备的HNO3为稀硝酸,将它用水稀释或蒸馏、浓缩可制得不同浓度的HNO3。实验证明:不同浓度的HNO3与同一金属反应可生成不同的还原产物。例如,镁与硝酸反应实验中,测得其气相产物有H2、N2、NO、NO2,液相产物有Mg(NO3)2,NH4NO3和H2O。生成这些产物的HNO3浓度范围为:H2c<6.6 mol/L;N2和NH4+c<10 mol/L;NO:0.1 mol/L<c<10 mol/L;NO2c>0.1 mol/L。各气相产物成分及含量随HNO3浓度变化曲线如下图所示。

④ 写出Mg与11 mol/L的HNO3反应的方程式;

                                                                   

⑤ 960 mg Mg与一定体积4 mol/L的HNO3恰好完全反应,收集到224 mL气体(S.T.P)气体,试通过计算写出反应方程式。

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