【题目】工业上用氨气与空气混合,通过“氨的催化氧化”等反应工业合成硝酸及其他产品。
1.将NH3与O2在一定条件下充分反应后全部转化为硝酸溶液,则此硝酸溶液中溶质的质量分数为_________________,若所得硝酸密度为ρg/cm3,则其物质的量浓度为_______(保留两位小数)。
2.某化肥厂以氨为原料制备 NH4NO3,已知由氨制 NO 的产率是 96%,NO 制硝酸的产率是 92%,氨被硝酸的吸收率为100%,则制备80吨 NH4NO3所需氨的体积(标准状况)为________m3(保留两位小数)。
3.一定量的浓硝酸与铜反应生成NO、NO2、N2O4混合气体。测出混合气体密度是同温同压下氢气的28倍。再将气体通过足量水充分吸收后,体积变为原来的2/3(相同条件下测定)。计算混合气体中NO2的体积分数_____________。
4.合成氨原料气由CH4在高温下与水蒸气、空气反应而得。反应原理如下:
CH4+2H2O→CO2+4H22CH4+O2+2H2O→2CO2+6H2
将反应后的混合气中CO2、H2O (g)通过吸收和干燥除去后,只含N2和H2。为使进入合成氨反应塔两者体积比为1∶3。计算起始气体中CH4和空气的比例。(已知空气中O2和N2的体积比为1∶4)。_____________
【答案】77.78%(或0.78) 12.35ρmol/L 47435.29 (或33.33%) 7:10
【解析】
1.设参加反应的氨气是4mol,则根据方程式4N2+5O2=4NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO可知NH3与O2在一定条件下充分反应后全部转化为硝酸溶液,则此硝酸溶液中溶质的质量分数为=77.78%;根据c=可知,若所得硝酸密度为ρg/cm3,则其物质的量浓度为=12.35ρmol/L。
2.根据合成 NH4NO3的反应:NH3+ HNO3→NH4NO3
合成 80 t NH4NO3时,需要用 63 t HNO3吸收 17 t 的 NH3。
制备 63 t HNO3需要m(NH3)
NH3 ~ HNO3
17 63
m(NH3)×96%×92% 63 t
m(NH3)=19 t。
V(NH3)==47435.29(m3)
3.设NO x mol NO2 y mol N2O4 z mol
30 x + 46 y + 92z=2×28(x+ y + z)
(x+y+z)=x +y + z
X=y=z
则φ(NO2)= (或33.33%)
4.设起始气体中CH4x mol 空气y mol,则N2为0.8y mol, O2为0.2y mol
CH4+2H2O→CO2+4H2①
2CH4+O2+2H2O→2CO2+6H2②
反应②生成的H2为0.2y mol×6/1=1.2y mol,消耗CH40.2y mol×2/1=0.4y mol
反应①生成的H2为(x-0.4y) mol×4/1=4(x-0.4y) mol
0.8 y : [1.2y +4(x-0.4y)]=1:3 x:y=7:10 V(CH4):V(空气)=7:10。
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【题目】一般来说,对一种未知有机物结构的测定主要包括以下几个方面:
①确定相对分子质量;
②测定元素组成(种类和比例);
③研究该有机物的各种性质;
④确定结构。
(1)相对分子质量的确定一般利用质谱法,蒸气密度法等。某有机物的质谱图显示其相对分子质量最大是72。组成元素的测定常采用元素分析仪,也可采用燃烧法。称取,在足量氧气中充分燃烧,生成物通过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加,剩余气体通过碱石灰,碱石灰的质量增加,则的分子式为______。
(2)核磁共振谱常用氢谱或碳谱,它主要测定分子中具有不同特点的或的种类与比例。如对于有机物,其谱有四个峰,峰高比为;谱有四个峰,峰高比为。有机物的谱有两个峰,峰高比为,氢谱有一个峰。试写出有机物的结构简式:______。
(3)的一氯代物有______种,二氯代物有______种。
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【题目】Li是最轻的固体金属,采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。回答下列问题:
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为__、__(填标号)。
A.
B.
C.
D.
(2)Li+与H-具有相同的电子构型,r(Li+)小于r(H-),原因是___。
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【题目】已知的3d轨道上有5个电子,试回答:
(1)M元素原子的核外电子排布式为________
(2)M元素原子的最外层电子数为______,价层电子数为______
(3)M元素在元素周期表中的位置为______
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【题目】含硫化合物在生产、生活中有广泛应用,其吸收和处理也十分重要。回答下列问题:
1.SO2具有还原性,写出将SO2气体通入 FeCl3溶液中的离子方程式_________,并标出电子转移的数目及方向。_____________________________________________________________
2.在Na2SO3溶液中滴加酚酞,溶液变红色,若在该溶液中滴入过量的BaCl2溶液,现象是_________,请结合离子方程式,运用平衡原理进行解释_____________________。
3.等体积等物质的量浓度的 NaClO溶液与Na2SO3溶液混合后,溶液显______性。此时溶液中浓度相等的微粒是___________________________________________。
4.已知:H2S:Ki1=1.3×10-7Ki2=7.1×10-15 H2CO3:Ki1=4.3×10-7Ki2=5.6×10-11
含H2S尾气用足量的Na2CO3溶液来吸收。写出离子反应方程式。____________
常温时,等体积等浓度的Na2S和Na2CO3溶液的离子总数:N前___N后(填“>”或“<”)。
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【题目】下列有关装置图的叙述中正确的是( )
A.装置中桥墩应与电源的负极相连能被保护,该方法叫做外加电流的阴极保护法
B.装置的总反应式:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
C.装置为氢氧燃料电池的工作原理,A中通入的气体是氧气
D.装置为碱性锌锰干电池,其负极的电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+
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【题目】能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一。
(1)焦炭可用于制取水煤气。实验测得1.2 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了13.16 kJ热量。该反应的热化学方程式为_________________________;该反应在________条件下能自发进行(选“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)甲醇(CH3OH)广泛用作燃料电池的燃料,工业上可由CO和H2来合成,化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。如图是在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①T1________T2(填“>”、“<”或“=”)。T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1________(填“>”、“<”或“=”)K2。
②若容器容积不变,下列措施不能增加CO转化率的是________(填字母)。
a.降低温度 b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.使用合适的催化剂 d.充入He,使体系总压强增大
③生成甲醇的化学反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示。则图中t2时采取的措施可能是___________________;
t3时采取的措施可能是 _________________。
④若在T1℃时,往一密闭容器通入等物质的量CO和H2测得容器内总压强1MPa,40min达平衡时测得容器内总压强为0.6MPa,计算生成甲醇的压强平衡常数KP=________(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)甲醇(CH3OH)燃料电池是以铂为电极,以KOH溶液为电解质溶液,在两极区分别加入CH3OH和O2即可产生电流。负极加入的物质是________;正极的电极反应为_______________________。
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【题目】硫酸是一种重要的工业原料,广泛应用于炼油、冶金、染料等工业中。硫酸性质是中学化学学习的重点。
请回答下列问题:
(1)写出中学化学中利用物质与浓硫酸共热产生不同类别的两种气体的名称:___、___。
(2)浓硫酸脱水性实验教材中如下操作:取20g蔗糖置200mL烧杯中,加2mL水,搅拌均匀。再加入20mL98%的浓硫酸,迅速搅拌,静置。实验中,生产大量含SO2、CO2等混合气体。写出产生该混合气体的化学方程式:___。
(3)有学生改进了浓硫酸的脱水性实验(装置如图):
实验准备就绪后,加入浓硫酸,迅速搅拌后用去底可乐瓶罩上,观察现象。除看到烧杯中白色蔗糖颜色变深,体积膨胀,有气体产生外,还可看到哪些现象?___。
(4)图中,仪器a、b的名称分别是___、___;其中,仪器b常用于操作___(填一种物质提纯操作)。
(5)有学生为了确定浓硫酸使蔗糖脱水过程中产生SO2、CO2气体,请选用上述装置(可重复使用)设计实验,将它们的编号填入方框,并将装置内所放的化学药品填入括号内___。
(浓硫酸,蔗糖)________________________。
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