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    16．某化肥厂氨和空气（设氧气的体积分数为0.2，空气式量为29）生产硝酸铵过程如下：

    其中①、②的反应方程式为：4NH3+5O2--→4NO+6H2O，4NO+3O2+2H2O→4HNO3
    （1）若原料气的密度为1.25g/L（标准状况），则氨气与空气的体积比1：11．
    （2）若生产硝酸的氨气与空气中的氧气恰好完全反应，且硝酸全部溶解反应产生的水中，所得硝酸溶液的物质的量浓度为17.02mol/L（保留2位小数，此时硝酸溶液的密度为1.38g/cm3）．
    （3）若不考虑副反应且各步反应均完全，为使生产过程中不再补充空气，则原料气中氨气（包含第③步被硝酸吸收的氨气）的体积分数最大值为16.67%．
    （4）若实际生产中，反应①的转化率为94%，反应②的转化率为97%，反应③中氨的转化率为98%，硝酸完全转化．求（写出计算过程）：，
    （i）100m3（已折算到标准状况）氨气最多可生产硝酸铵的质量169（kg）．
    （ii）合成硝酸铵的整个流程中，氨的总转化率．

    分析 （1）若原料气的密度为1.25g/L（标准状况），则原料气的平均相对摩尔质量为1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol，根据氨气的摩尔质量为17g/mol，空气的摩尔质量为29g/mol，利用平均值法可确定它们的体积比；
    （2）若生产硝酸的氨气与空气中的氧气恰好完全反应，根据氧气的物质的量，利用反应4NH3+5O2=4NO+6H2O和反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3，可确定反应中生成的水的物质的量，利用氮元素守恒可计算出生成硝酸的物质的量，进而确定所得硝酸溶液的物质的量浓度；
    （3）若不考虑副反应且各步反应均完全，生产过程中不再补充空气，则可将反应4NH3+5O2=4NO+6H2O和反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3、NH3+HNO3=NH4NO3 合并得2NH3+2O2=NH4NO3+H2O，据此可计算出氨气和氧气的理论体积比，空气中氧气占$\frac{1}{5}$，据此可计算出原料气中氨气的体积分数；
    （4）（i）假设100m3氨气中有x用于制取HNO3，（1-x）被HNO3吸收，根据反应NH3+HNO3→NH4NO3可计算x的值，进而计算出100m3（已折算到标准状况）氨气最多可生产硝酸铵的质量；
    （ii）根据题中反应中的系数可假设第①步参加反应的氨为4mol，则生成硝酸的量：n（HNO3）=4×0.94×0.97（mol），第③步需要氨的量：n（NH3）=n（HNO3）/0.98=（4×0.94×0.97）/0.98（mol），根据转化率=$\frac{已转化的物质的量}{起始物质的量}$×100%计算合成硝酸铵的整个流程中氨的总转化率．

    解答 解：（1）若原料气的密度为1.25g/L（标准状况），则原料气的平均相对摩尔质量为1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol，根据氨气的摩尔质量为17g/mol，空气的摩尔质量为29g/mol，设氨气与空气的体积比为x：y，则有$\frac{17x+29y}{x+y}$=28，所以x：y=1：11，
    故答案为：1：11；
    （2）若生产硝酸的氨气与空气中的氧气恰好完全反应，假设氨气的物质的量为4mol，则根据反应4NH3+5O2=4NO+6H2O和反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3，可知反应中生成的水的物质的量为4mol，同时生成硝酸为4mol，所以所得硝酸溶液的质量为4×18g+63×4g=324g，所以溶液的体积为$\frac{324g}{1.38g/c{m}^{3}}$=0.235L，则硝酸的物质的量浓度为$\frac{4mol}{0.235L}$=17.02mol/L，
    故答案为：17.02mol/L；
    （3）若不考虑副反应且各步反应均完全，生产过程中不再补充空气，则可将反应4NH3+5O2=4NO+6H2O和反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3、NH3+HNO3=NH4NO3 合并得2NH3+2O2=NH4NO3+H2O，所以氨气和氧气的体积比为1：1，空气中氧气占$\frac{1}{5}$，则原料气中氨气的体积分数为$\frac{1}{6}$×100%=16.67%，
    故答案为：16.67%；
    （4）（i）假设100m3氨气中用于制取HNO3的氨气的分数为x，则被HNO3吸收的氨气的分数为（1-x），生成的硝酸铵为y，
       根据反应NH3+HNO3→NH4NO3有100×103×（1-x）×98%=100×103×x×94%×97%，所以x=0.52，则y=169334（g）=169（kg），
    故答案为：169；
    （ii）根据题中反应中的系数可假设第①步参加反应的氨为4mol，则氨气的起始的物质的量为4mol+（4×0.94×0.97）/0.98mol，则生成硝酸的量：n（HNO3）=4×0.94×0.97（mol），第③步需要氨的量：n（NH3）=n（HNO3）/0.98=（4×0.94×0.97）/0.98（mol），所以氨的转化率=$\frac{已转化的物质的量}{起始物质的量}$×100%=$\frac{4mol+4×0.94×0.97mol}{4mol+（4×0.94×0.97）/0.98mol}$×100%=94.47%，
    答：氨的转化率为94.47%．

    点评 本题考查了以硝酸的工业制备流程背景下的化学计算，关键是依据各生产原料和产物间的关系，将方程式当作代数式进行相应的消元，构建目标物质的关系，题目难度中等．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    20．某化学兴趣小组在实验室探究氨的有关性质，设计了下图所示实验，A处是气体发生装置，A中所用的实验药品从下列物质中选取．
    ①Na2CO3   ②NaOH  ③Ca（OH）2  ④NaHCO3  ⑤NH4Cl

    按如图连接好各仪器，现将C处的铂丝网加热至红热，再将A处产生的气体通过B装置片刻后撤去C处酒精灯．部分实验的现象如下：铂丝继续保持红热状态，D中的铜片慢慢溶解，回答下列问题：
    （1）A中发生的化学反应方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．制取气体所用到的玻璃仪器主要有2种（不包括连接装置）．
    （2）B装置的作用为吸收水蒸气并产生氧气．
    （3）撤去C处酒精灯后铂丝能继续保持红热状态的原因是该反应为放热反应，为了使D中Cu片溶解的速率加快，可向D处的溶液中加入下列少量物质中的BC（填下列各项序号）
    A．Na2CO3     B．AgNO3      C．H2SO4      D．FeSO4
    （4）图E中持续通入氧气的作用为将产生的NO氧化，充分被NaOH溶液吸收．
    （5）有人认为他们设计的这套实验装置还存在明显的不足，对其不足之处以及应如何改进：CD之间加一个防倒吸的装置．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．氮元素可形成卤化物、叠氮化物及络合物等．
    （1）NF3构型为三角锥体，沸点-129℃；可在铜催化作用下由F2和过量NH3反应得到．NF3属于分子晶体，写出制备 NF3的化学反应方程式：3F2+4NH3$\frac{\underline{\;Cu\;}}{\;}$NF3+3NH4F．
    （2）氢叠氮酸（HN3）是一种弱酸，它的酸性类似于醋酸，微弱电离出H+和N3-．
    ①与N3-互为等电子体的分子、离子有：CO2、SCN-（各举1例），由此可推知N3-的空间构型是直线型．
    ②叠氮化物、氰化物能与Fe3+及Cu2+及Co3+等形成络合物，如：Co[（N3）（NH3）5]SO4、（Fe（CN）64-．写出钴原子在基态时的价电子排布式：3d74s2．Co[（N3）（NH3）5]SO4中钴的配位数为6，CN-中C原子的杂化类型是sp．
    （3）化学式为Pt（NH3）2Cl2的化合物有两种异构体，其中一种异构体具有水的可溶性，则此种化合物是极性（填“极性”、“非极性”）分子．
    （4）由叠氮化钠（NaN3）热分解可得纯N2：2NaN3（s）=2Na（l）+3N2（g），有关说法正确的是BC （选填序号）
    A．NaN3与KN3结构类似，前者晶格能较小
    B．第一电离能（I1）：N＞P＞S
    C．钠晶胞结构如图，该晶胞分摊2个钠原子
    D．氮气常温下很稳定，是因为氮的电负性小．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．某有机物的结构简式如图，对它的命名正确的是（　　）
    A．2-乙基-4-戊醇B．4-甲基-2-已醇C．4-乙基-2-戊醇D．3-甲基-5-已醇

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．表为元素周期表的一部分，回答下列问题：

    （1）在这些元素中：非金属性最强的元素是④，原子半径最大的是⑩，化学性质最稳定的是⑨（填数字序号）
    （2）这些元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是HClO4，碱性最强的是KOH（填化学式）
    （3）气态氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐的化学方程式为：NH3+HNO3═NH4NO3．
    （4）呈两性的氢氧化物分别与⑤和⑦的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O、Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O．
    （5）可说明C1比S得电子能力强的是②③④．
    ①硫酸比次氯酸稳定；②高氯酸是比硫酸更强的酸；③S2-比Cl-易被氧化；
    ④HC1比H2S稳定：⑤铜与盐酸不反应，与浓硫酸能反应．
    （6）卤族元素包括F、Cl、Br等元素．下列说法正确的是a．
    a F Cl Br的非金属性渐弱
    b F2Cl2Br2的熔点渐低
    c HF HBr HI的沸点渐高
    （7）①、③、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    1．海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：

    （1）将NaCl溶液进行电解，在电解槽的阴极发生的电极反应式2Cl--2e-=Cl2．原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质，必须精制后才能供电解使用．精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl（盐酸）③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是③①②（填序号）
    （2）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的是：提高溴的富集程度．
    某化学小组的同学为了了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br2的沸点为59℃．微溶于水，有毒性和强腐蚀性．他们参观生产过程后，设计了如下实验装置：

    （3）图中冷却水的出口为甲（填写“甲”或“乙”编号）．
    实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作的关键是控制温度59℃，使溴单质挥发．C中液体的颜色为深棕红色或红棕色．
    从海水中提取的食盐样品中混有NaBr杂质，为了测定该食盐样品的纯度，可设计实验过程如图所示：

    （4）写出Cl2通入溶液A中发生反应的离子方程式：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
    （5）为了证明溶液D中几乎不存在Br-，可选用的试剂为C（填选项字母）；
    （A）碘水      （B）淀粉碘化钾溶液  （C）新制氯水和四氯化碳  （D）食盐水
    据题中操作流程图所示，在萃取操作中应选取的有机溶剂为B；
    （A）四氯化碳  （B）苯            （C）乙醇                  （D）甘油
    （6）试计算该食盐样品中氯化钠的质量分数为：90.0% （保留一位小数）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．在标准状况下，下列物质的体积最大的是（　　）
    A．2克氢气B．20克的二氧化硫C．46克的金属钠D．3摩尔的水

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．下列不属于胶体的是（　　）
    A．淀粉在水里形成的透明液体
    B．氧化钴（Co2O2）分散在普通玻璃里形成蓝色有机玻璃
    C．饱和FeCl3溶液滴入沸水中所形成的红褐色液体
    D．将0.1g蔗糖加到10mL蒸馏水中，振荡后形成的无色液体

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．有效地利用现有新能源和开发新能源已受到各国的重视．
    （1）可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能．例如，在汽油中加入乙醇来生产“无铅汽油”．乙醇的分子式为C2H6O，试根据C、H、O成键的特点，写出C2H6O所有可能的结构式或结构简式CH3CH2OH、CH3OCH3．
    （2）天然气的主要的成分是甲烷，其燃烧产物无毒、热值高、管道输送方便，将成为我国西部开发的重点之一．能说明甲烷是正四面体而非正方形平面结构的理由是②．（填写编号，多选倒扣分）
    ①其一氯取代物不存在同分异构体    ②其二氯取代物不存在同分异构体
    ③其三氯取代物不存在同分异构体    ④其四氯取代物不存在同分异构体
    （3）某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见图，电池总反应可表示为：2H2+O2=2H2O，回答下列问题：
    ①电子通过外电路从a极流向b极（用a、b回答）
    ②每转移0.1mol电子，消耗1.12 L（标准状况下）的H2
    ③b极上的电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O
    （4）氢能是人类未来的理想能源．1980年我国首次制成一辆燃氢汽车，乘员12人，以50km/h行驶了40km．为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气．下列既可供开发又消耗较低经济的制氢方法是③（填写编号，多选倒扣分）
    ①电解水　②锌和稀硫酸反应　③光解海水
    其次，制得纯氢气后，还需要解决的问题是贮存或运输．（写出其中的一个）

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