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工业上采用氨的催化氧化制备硝酸,其反应如下: 4NH3+5O2→4NO+6H2O...

工业上采用氨的催化氧化制备硝酸,其反应如下:

4NH3+5O24NO+6H2O

4NO+3O2+2H2O4HNO3

设空气中氧气的体积分数为0.20,氮气的体积分数为0.80

(1)为使NH3恰好完全氧化为NO,氨﹣空气混合物中氨的体积分数为______

(2)1mol NH3完全转化HNO3,若在此过程中不补充水,则所得HNO3溶液的质量分数为______(保留2位小数)

(3)已知NH3完全转化NO的转化率为95%,由NO转化HNO3的转化率为92%.请计算用17NH3可制取质量分数为0.63的硝酸溶液______________吨?

(4)硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为:

2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2    

NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2       

若每生成1mol CO2,吸收溶液质量就增加40g.计算吸收液中NaNO2NaNO3物质的量之比______________

 

0.14 77.8% 87.4吨 3:1 【解析】 (1)氨气恰好完全氧化为一氧化氮,发生反应4NH3+5O2→4NO+6H2O,氨气和氧气物质的量之比为4:5,即氨气和空气物质的量之比为4:(5÷0.2)=4:25,由此可求出氨气的含量; (2)由方程式可得反应总方程式:NH3+2O2=HNO3+H2O,为使1mol氨气恰好完全转化化为硝酸,所得硝酸溶液中HNO3与H2O的物质的量之比为1:1,由此可求出HNO3的质量分数; (3)设用17吨NH3可制取质量分数为0.63的硝酸溶液质量是xmol,可利用N原子守恒建立关系式,NH3——HNO3,从而求出生成硝酸的质量; (4)反应2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2↑,产生22.4L(标准状况下)CO2时,溶液质量增重△m=48g,反应NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2↑,产生22.4L(标准状况下)CO2时,溶液质量增重△m=32g,实际溶液质量增重40g,上述两个反应都发生,然后设未知数,列方程求解。 (1)氨气恰好完全氧化为一氧化氮,发生反应4NH3+5O2→4NO+6H2O,氨气和氧气物质的量之比为4:5,即氨气和空气物质的量之比为4:(5÷0.2)=4:25,所以氨气所占体积分数即物质的量分数为=0.14,故答案为:0.14; (2)由方程式可得反应总方程式:NH3+2O2=HNO3+H2O,为使1mol氨气恰好完全转化化为硝酸,所得硝酸溶液中HNO3与H2O的物质的量之比为1:1,故所得硝酸溶液质量分数=77.8%,故答案为:77.8%; (3)设用17吨NH3可制取质量分数为0.63的硝酸溶液质量是xmol,则: 解得x=87.4t,故答案为:87.4t; (4)反应2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2↑,产生22.4L(标准状况下)CO2时,溶液质量增重△m=48g,反应NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2↑,产生22.4L(标准状况下)CO2时,溶液质量增重△m=32g,实际溶液质量增重40g,上述两个反应都发生,设由NO2与纯碱反应产生的CO2为amol,由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为bmol,则:a+b=1,48a+32b=40,解得a=b=0.5,所以n(NaNO2):n(NaNO3)=(a+2b):a=1.5:0.5=3:1,故答案为:3:1。
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考点分析:
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α﹣苯基丙烯酸可用于合成人造龙涎香,现以甲苯为原料,按下列方法合成(从F开始有两条合成路线)

已知:①CH3CH2Br+NaCNCH3CH2CN+NaBr

CH3CH2CNCH3CH2COOH

完成下列填空:

(1)写出D的结构简式______

(2)写出反应类型:反应④______

(3)写出反应所需要试剂与条件:反应①______反应②______

(4)写出一种满足下列条件的D的同分异构体的结构简式______

①能发生银镜反应

②能与FeCl3溶液发生显色反应

③分子中有5种不同化学环境的氢原子

(5)检验E是否完全转化为F的方法是______

(6)路线二与路线一相比不太理想,理由是______

(7)利用已知条件,设计一条由制备的合成路线_________________。(合成路线的表示方法为:AB目标产物)

 

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碳碳双键在酸性高锰酸钾溶液中发生断键氧化过程:
+

完成下列填空:

(1)月桂烯是一种常见香料,其结构如图所示

①月桂烯与等物质的量的Br2发生加成反应,可以得到______种产物。

②月桂烯与酸性高锰酸钾溶液反应时可生成多种有机产物,其中碳原子数最多的一种产物的结构简式为______

③金刚烷(见图)是月桂烯的一种同分异构体,其一氯代物有______种。

(2)X在酸性高锰酸钾溶液中生成等物质的量的丙酮(CH3COCH3)与羧酸YC5H10O2),且Y中仅含两种不同化学环境的氢原子,则Y的结构简式是______X的系统命名为______

(3)化学式为C8H12的烃Z,在酸性高锰酸钾溶液中生成CH3COCH2COOH,写出Z可能的结构简式:______

 

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硝酸铝是一种常用皮革鞣剂.工业上用铝灰(主要含AlA12O3Fe2O3等)制取硝酸铝晶体[Al(NO3)3nH2O]的流程如下:

完成下列填空:

(1)NaOH固体配制30%NaOH溶液,所需的玻璃仪器除烧杯外,还有______

a.容量瓶    b.量筒    c.烧瓶

(2)反应Ⅱ中为避免铝的损失,需要解决的问题是______

(3)从反应Ⅲ所得溶液中得到硝酸铝晶体的步骤依次是:减压蒸发、______、过滤、______、低温烘干.

(4)有人建议将反应Ⅱ、Ⅲ合并以简化操作,说明工业上不采用这种方法的原因______

(5)某同学在实验室用铝灰制各硝酸铝晶体,其流程如下:

氢氧化物

Fe(OH)3

Al(OH)3

开始沉淀pH

1.9

4.2

沉淀完全pH

3.2

5.4

 

 

调节pH的目的是______,为使得到的硝酸铝晶体较纯净,所用的X物质可以是______(填编号)。

A.氨水          B.铝         c.氢氧化铝     D.偏铝酸钠

(6)该实验室制法与工业上制法相比,其缺点是______

(7)称取7.392g硝酸铝晶体样品,加热灼烧使其分解完全,最终得到1.020gAl2O3,计算硝酸铝晶体样品中结晶水的数目为______

 

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如图是某同学研究铜与浓硫酸的反应装置:

完成下列填空:

(1)写出A中发生反应的化学方程式______,采用可抽动铜丝进行实验的优点是______

(2)反应一段时间后,可观察到B试管中的现象为______

(3)C试管的直立导管中向BaCl2溶液中通入另一种气体,产生白色沉淀,则气体可以是____________.(要求填一种化合物和一种单质的化学式)。

(4)反应完毕,将A中的混合物倒入水中,得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物,分离出该不溶物的操作是______,该黑色不溶物不可能是CuO,理由是______

(5)对铜与浓硫酸反应产生的黑色不溶物进行探究,实验装置及现象如下:

实验装置

实验现象

品红褪色

 

 

①根据实验现象可判断黑色不溶物中一定含有______元素。

②若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变,推测其化学式为______

 

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亚铁氰化钾俗称黄血盐,化学式为K4[Fe(CN)6].3H2O.黄血盐毒性很低,在空气中稳定且具有防止细粉状食品板结的性能,故用作食盐的抗结剂.但是在400℃左右黄血盐分解生成剧毒的氰化钾(KCN),与强酸作用也会生成极毒的氰化氢(HCN)气体。

完成下列填空:

(1)剧毒的KCN可以用双氧水处理,得到一种碱性气体和一种酸式盐.请写出该反应的化学方程式______

(2)若往KCN溶液中通入少量的CO2气体,其反应的离子方程式______。已知电离常数(25℃):H2CO3Ki1=4.3×107 ,Ki2=5.6×1011,HCNKi1=4.9×1010

(3)常温下,测得等物质的量浓度的KCNHCN混合溶液的pH7,则溶液中K+H+CNHCN浓度大小顺序为______

(4)黄血盐作为食盐的抗结剂,必须严格控制其使用量,原因是______

(5)黄血盐常用于Fe3+检验。请再写出一种检验Fe3+的试剂______,其相应的现象是______

(6)FeCl3Na2S反应,生成的产物与溶液的酸碱性有关.当pH7时,有淡黄色沉淀产生,当pH7时,生成黑色沉淀(Fe2S3).请写出往FeCl3溶液中滴加少量Na2S溶液的离子方程式:______

 

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