练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    17．工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx（NO和NO2的混合物，假设不含N2O4），对生态环境和人类健康带来较大的威胁．
    （1）工业上可用氨催化吸收法处理NOx，反应原理如下：
    4xNH3+6NOx $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$（2x+3）N2+6xH2O
    某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下：

    ①装置A中发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．
    ②装置C的作用是使NH3和NO混合均匀并控制气体流速．
    ③装置F的作用是吸收末反应的NH3防止污染空气．
    （2）工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx．
    已知：NO不能与Na2CO3溶液反应，．
    NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2      （I）
    2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2     （II）
    ①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，x的值不可能是A（填字母）．
    A．1.3       B．1.6      C．1.8
    ②将1mol NOx  通入Na2CO3溶液中，被完全吸收时，溶液中生成的NO3ˉ、NO2ˉ两种离子的物质的量随x变化关系如图所示：

    图中线段a表示NO2-离子随x值变化的关系；若用溶质质量分数为21.2%的 Na2CO3溶液吸收，则需要Na2CO3溶液至少250g．
    ③用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx，每产生22.4L（标准状况）CO2（全部逸出）时，吸收液质量就增加44g，则NOx中的x值为1.875．
    （3）氨催化吸收法和Na2CO3溶液吸收法处理NOx尾气共同的优点是将有毒气体转化为无毒物质，防止有毒气体的污染．

    分析 （1）①在加热条件下，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水；
    ②装置C中的浓氨水可以使气体均匀混合，可以控制气体流速；
    ③装置F中的浓硫酸吸收未反应的氨气；
    （2）①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，则n（NO2）≥n（NO）；
    ②利用极限法和守恒法来分析解答；
    ③利用差量法计算NO、NO2的物质的量，再根据平均摩尔质量法计算x值；
    （3）氮氧化物有毒，对环境有污染．

    解答 解：（1）①在加热条件下，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水，2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O，
    故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O；
    ②装置C中的浓氨水可以使气体均匀混合，可以控制气体流速，装置C的作用是使NH3和NO混合均匀并控制气体流速，
    故答案为：使NH3和NO混合均匀并控制气体流速；
    ③装置F中的浓硫酸吸收未反应的氨气，防止多余的氨气排放到空气中污染大气，
    故答案为：吸收末反应的NH3防止污染空气；
    （2）①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，则n（NO2）≥n（NO），当n（NO2）：n（NO）=1时x值最小，x最小值为$\frac{2+1}{2}$=1.5，因为混有NO，所以x最大值＜2，故x的取值范围为1.5≤x＜2，所以x的值不可能是1.3，
    故答案为：A；
    ②用极限法：若x=1.5气体应为NO和NO2混合物，物质的量比为1：1，按Ⅰ式反应，没有NO3-，线a应该表示NO2-；
    用守恒法：反应生成的NaNO3和NaNO2中氮元素与钠元素之比为1：1，所以1mol NOx被完全吸收至少需碳酸钠0.5mol，质量为53g，计算得碳酸钠溶液的质量为250g，
    故答案为：NO2-；250；
    ③设由NO2和纯碱反应产生CO2为amol，
    由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为bmol，
    2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2 质量增加
    1mol△m=48g
    amol 48ag
    NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2 质量增加
    1mol△m=32g
    bmol                                                   32bg
    a+b=1
    48a+32b=44
    解得a=0.75mol
    b=0.25mol
    n（NO2）=0.75mol×2+0.25mol=1.75mol
    n（NO）=0.25mol
    x=$\frac{0.25mol×1+1.75mol×2}{0.25mol+1.75mol}$=1.875，
    故答案为：1.875；
    （3）氮氧化物有毒，对环境有污染，用纯碱吸收氮氧化物能将有毒气体转化为无毒物质，防止有毒气体的污染，
    故答案为：将有毒气体转化为无毒物质，防止有毒气体的污染．

    点评 本题以氮氧化物为载体考查了物质间的反应，明确物质的性质是解本题关键，难点是（2）题的计算，要结合方程式中各个物理量之间的关系式解答，会根据题给信息计算x值，难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．下列所述事实与化学（或离子）方程式不相符的是（　　）
    A．能说明NH3结合H+能力比H2O强：NH3+H3O+=NH4++H2O
    B．能说明氧化性H2O2＞Fe3+：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
    C．能说明盐酸是强酸：HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
    D．能说明CH3COOH是弱电解质：CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．下列说法中，正确的是（　　）
    A．H2SO4的摩尔质量是98g
    B．1molO2的质量是32g
    C．铁的摩尔质量等于铁原子的相对原子质量
    D．1molNa+的质量是23g/mol

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    5．如表是50mL稀盐酸和1g碳酸钙反应的实验数据：
    实验
    序号    		碳酸钙
    状态    		c（HCl）
    /mol•L-1    		溶液温度/℃碳酸钙消失
    时间/s
    反应前反应后
    1粒状0.52039400
    2粉末0.5204060
    3粒状0.62041280
    4粒状0.82040200
    5粉末0.8204030
    6粒状1.02040120
    7粒状1.0305040
    8粒状1.2204090
    9粒状1.2254540
    分析上述数据，回答下列问题：
    （1）本反应属于放热反应（填吸热或放热），实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值相近（约为20℃），推测其原因是反应掉碳酸钙的量相同，放出的热量相同．
    （2）实验6和7表明，温度对反应速率有影响，温度越高反应速率
    越快，能表明同一规律的实验还有8和9（填实验序号）．
    （3）根据实验1、3、4、6、8可以得出条件对反应速率的影响规律是其它条件一定，反应物浓度越大，反应速率越快．
    （4）本实验中影响反应速率的其它因素还有反应物的接触面积，能表明这一规律的实验序号是1、2与4和5．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    12．草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O）呈淡黄色．某课题组为探究草酸亚铁晶体的化学性质，进行了一系列实验探究．
    （1）向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振荡，发现溶液颜色逐渐变为棕黄色，并检测到二氧化碳气体生成．这说明草酸亚铁晶体具有还原性（填“氧化性”、“还原性”或“碱性”）．若反应中消耗1mol FeC2O4•2H2O，则参加反应的KMnO4为0.6mol．
    （2）资料表明：在密闭容器中加热到一定温度时，草酸亚铁晶体可完全分解，生成几种氧化物，残留物为黑色固体．课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质，对黑色固体的组成提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
    假设一：全部是FeO
    假设二：全部是四氧化三铁
    假设三：
    （3）为验证上述假设一是否成立，课题组进行如下研究．
    【定性研究】请你完成表中内容．
    实验步骤（不要求写出具体操作过程）预期实验现象和结论
    取少量黑色固体，加入适量稀盐酸或稀硫酸，在溶液中加入硫氰化钾溶液溶液不变红色，则假设一成立，溶液变成红色，则假设一不成立
    【定量研究】课题组在文献中查阅到，FeC2O4•2H2O受热分解时，固体质量随温度变化的曲线如图所示，写出加热到400℃时，FeC2O4•2H2O晶体受热分解得到的固体产物的化学式为：FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CO↑+CO2↑+2H2O．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    2．白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO4），其中钨的化合价为（　　）
    A．+3B．+4C．+6D．+7

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    9．某兴趣小组同学取用80.00g的MgCl2溶液（含镁元素质量分数为15.00%），将其小心蒸干得49.25g固体（其成分表示为Mgx（OH）yClz•nH2O），为研究其组成进行了如下实验：
    实验一：将所得固体全部溶于100mL 1.50mol/L的盐酸中，再加水稀释至500mL，则溶液的pH为1；
    实验二：取实验一稀释后的溶液50mL向其中加入足量的AgNO3溶液得沉淀12.915g．
    回答下列问题：
    （1）你认为上述两实验是否有必要都做？理由是没有必要，因为Mg2+的量已知，故OH-、Cl-的量只要确定一个，再运用电荷守恒即可求得另一量；
    （2）所得固体中Cl-的物质的量为0.9 mol；
    （3）试通过计算确定固体的化学式Mg5（OH）Cl9•2H2O．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．双酚A是食品、饮料包装和奶瓶等塑料制品的添加剂，能导致人体内分泌失调，对儿童的健康危害更大．下列有关双酚A的叙述不正确的是（　　）
    A．双酚A的分子式是C15H16O2
    B．双酚A的核磁共振氢谱显示氢原子数之比是1：2：2：3
    C．反应①中，1 mol双酚A最多消耗4mol Br2
    D．反应②的产物中有两种官能团

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．下列实验能获得成功的是（　　）
    A．制备溴苯时，将苯与溴水混合，剧烈振荡
    B．除去甲烷中混有的二氧化碳时，依次通过烧碱溶液和浓硫酸
    C．在酸性高锰酸钾溶液中滴加几滴苯，用力振荡，紫红色褪去
    D．在苯中铜氢气制备环己烷

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案