【題目】氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)NH3與NOx反應(yīng)進(jìn)行了探究。回答下列問(wèn)題:

(1)氨氣的制備

①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的_________,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________。

②欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→______(按氣流方向,用小寫(xiě)字母表示)。

(2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng)

將上述收集到的NH3充入注射器X中,硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

操作步驟

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

解釋原因

打開(kāi)K1,推動(dòng)注射器活塞,使X中的氣體緩慢通入Y管中

①Y管中_____________

②反應(yīng)的化學(xué)方程式

____________

將注射器活塞退回原處并固定,待裝置恢復(fù)到室溫

Y管中有少量水珠

生成的氣態(tài)水凝集

打開(kāi)K2

③_______________

④______________

【答案】(1)① A; 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O

(或B;NH3·H2ONH3+H2O);②d c f e i;

(2)①紅棕色氣體慢慢變淺;②8NH3+6NO2 7N2 +12H2O;

③Z中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象;④反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,Y管中壓強(qiáng)小于外壓。

【解析】(1)在實(shí)驗(yàn)室中,利用氫氧化鈣與NH4Cl混合加熱發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制取氨氣,氫氧化鈣與NH4Cl都是固體,固體混合物加熱制取氣體,故應(yīng)選用A裝置進(jìn)行,制取氨氣,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;也可以利用NH3·H2O的不穩(wěn)定性,該物質(zhì)受熱分解產(chǎn)生氨氣和水制取氨氣,這時(shí)應(yīng)該選擇的裝置是裝置B,反應(yīng)的化學(xué)方程式是:NH3·H2ONH3+H2O;利用A(或B)裝置制得的氨氣,由于氨氣是堿性氣體,所以需要利用堿性干燥劑堿石灰進(jìn)行干燥,然后再根據(jù)氨氣的密度比空氣小的性質(zhì),用向下排空氣法收集,氨氣是大氣污染物,要進(jìn)行尾氣處理,可利用其在水中極易溶解的性質(zhì),用水作吸收劑進(jìn)行尾氣處理,故裝置的連接順序?yàn)?/span>d→c→f→e→i;(2)NO2具有強(qiáng)氧化性,NH3有強(qiáng)還原性,兩者相遇,會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)夂退,根?jù)電子守恒、原子守恒,可得反應(yīng)的方程式:8NH3+6NO27N2 +12H2O,根據(jù)反應(yīng)方程式可知反應(yīng)現(xiàn)象是:Y管內(nèi)看到紅棕色氣體慢慢變淺,同時(shí)在注射器的內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生;根據(jù)分析可知發(fā)生該反應(yīng)的方程式是8NH3+6NO27N2 +12H2O;反應(yīng)后由于容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量減少,所以會(huì)使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小。當(dāng)打開(kāi)K2后,燒杯內(nèi)NaOH溶液在大氣壓強(qiáng)的作用下會(huì)倒吸進(jìn)入Y管內(nèi);溶液進(jìn)入Y管內(nèi)的原因是由于該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),反應(yīng)發(fā)生導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強(qiáng)降低,在外界大氣壓的作用下而發(fā)生倒吸現(xiàn)象。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí):

1XY2===X2Y

2Z2H2OZ(OH)2H2

3Z2離子的氧化性比X2

4Y、W作電極組成的原電池反應(yīng)為:Y2e===Y2

由此可知,X、YZ、W的還原性由強(qiáng)到弱的順序是()

A. XYZW B. YXWZ

C. ZXYW D. ZYXW

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各表示式中軌道數(shù)最多的是

A. 7s B. 6p C. 5d D. 4f

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(1)已知:在298K、101kPa時(shí),

C(s,石墨)+O2(g) = CO2(g) H1 = -400 kJ·mol-1

2H2(g)O2(g) = 2H2O(l) H2 = 570 kJ·mol1;

2C2H2(g)+5O2(g) = 4CO2(g)+ 2H2O(l) H3 = -2600 kJ·mol-1;

寫(xiě)出298K時(shí)由C(s,石墨)H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。以硫酸為電解質(zhì)溶液,依據(jù)反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池,寫(xiě)出其電極反應(yīng)式 。

(2)工業(yè)合成氨的反應(yīng)原理為 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1某溫度下,把10 mol N2與25mol H2置于容積為10 L的密閉容器內(nèi),10 min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得氮?dú)獾钠胶廪D(zhuǎn)化率為50%,則10 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)= mol·L-1·min-1,則該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下,用0.10mol·L-1的NaOH溶液分別滴定體積均為50.00mL、濃度均為0.05mol·L-1的HClO、HF兩種溶液,其滴定曲線如圖所示。

下列說(shuō)法正確的是

A. HClO的酸性比HF強(qiáng)

B. V(NaOH溶液)=0 mL 時(shí),對(duì)應(yīng)溶液中:c(ClO-)=c(F-)

C. V(NaOH溶液)=12.50 mL 時(shí),對(duì)應(yīng)溶液中:c(ClO-)>c(F-)

D. V(NaOH溶液)=25.00mL時(shí),對(duì)應(yīng)溶液中:c(ClO-)<c(F-)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法不正確的是 ( )

A. 催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)路徑 B. 升高溫度提高了活化分子百分?jǐn)?shù)

C. 增大反應(yīng)物濃度提高了活化分子百分?jǐn)?shù) D. 增大壓強(qiáng)能增大活化分子的濃度

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個(gè)指標(biāo),通常用每升水中溶解氧分子的質(zhì)量表示,單位mg/L,我國(guó)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,生活飲用水源的DO不能低于5mg/L。某化學(xué)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了下列裝置(夾持裝置略),測(cè)定某河水的DO。

.測(cè)定原理:

堿性條件下,O2將Mn2+氧化為MnO(OH)2:①2Mn2++O2+4OH=2 MnO(OH)2

酸性條件下,MnO(OH)2將I氧化為I2:②MnO(OH)2+I+H+→Mn2++I2+H2O(未配平),用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2:③2S2O32+I2=S4O62+2I

. 測(cè)定步驟

a.安裝裝置,檢驗(yàn)氣密性,充N2排盡空氣后,停止充N2。

b.向燒瓶中加入200 mL水樣。

c.向燒瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4無(wú)氧溶液(過(guò)量)、2mL堿性KI無(wú)氧溶液(過(guò)量),開(kāi)啟攪拌器,至反應(yīng)①完全。

d攪拌并向燒瓶中加入2 mL硫酸無(wú)氧溶液至反應(yīng)②完全,溶液為中性或弱酸性。

e.從燒瓶中取出40.00 mL溶液,以淀粉作指示劑,用0.01000 mol/L Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定,記錄數(shù)據(jù)。

f.……

g.處理數(shù)據(jù)(忽略氧氣從水樣中的逸出量和加入試劑后水樣體積的變化)。

回答下列問(wèn)題:

(1)配置以上無(wú)氧溶液時(shí),除去所用溶劑水中氧的簡(jiǎn)單操作為_(kāi)_________。

(2)在橡膠塞處加入水樣及有關(guān)試劑應(yīng)選擇的儀器為_(kāi)_________。

①滴定管②注射器③量筒

(3)攪拌的作用是__________。

(4)配平反應(yīng)②的方程式,其化學(xué)計(jì)量數(shù)依次為_(kāi)_________。

(5)步驟f為_(kāi)_________。

(6)步驟e中達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志為_(kāi)_________。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL,水樣的DO=__________mg/L(保留一位小數(shù))。作為飲用水源,此次測(cè)得DO是否達(dá)標(biāo):__________(填“是”或“否”)

(7)步驟d中加入硫酸溶液反應(yīng)后,若溶液pH過(guò)低,滴定時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的誤差,寫(xiě)出產(chǎn)生此誤差的原因(用離子方程式表示,至少寫(xiě)出2個(gè))__________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)是干電池的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了以下流程對(duì)堿性鋅錳干電池的廢舊資源進(jìn)行回收利用:

已知:①Ksp(MnS)=2.5×10-13,Ksp(ZnS)=1.6×10-24

Mn(OH)2開(kāi)始沉淀時(shí)pH為8.3,完全沉淀的pH為9.8

⑴堿性鋅錳干電池是以鋅粉為負(fù)極,二氧化錳為正極,氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)。電池總反應(yīng)為2MnO2+ Zn+2KOH= 2MnOOH+K2ZnO2,請(qǐng)寫(xiě)出電池的正極反應(yīng)式_____________;

⑵為了提高碳包的浸出效率,可以采取的措施有________________________;(寫(xiě)一條即可)

⑶向?yàn)V液1中加入MnS的目的是__________________________________________;

⑷已知MnSO4的溶解度曲線如圖所示,從濾液2中析出MnSO4·H2O晶體的操作是蒸發(fā)結(jié)晶、____________________、洗滌、低溫干燥;

⑸為了選擇試劑X,在相同條件下,分別用3 g碳包進(jìn)行制備MnSO4的實(shí)驗(yàn),得到數(shù)據(jù)如表1,請(qǐng)寫(xiě)出最佳試劑X與碳包中的主要成分發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________

⑹工業(yè)上經(jīng)常采用向?yàn)V液2中加入NaHCO3溶液來(lái)制備MnCO3,不選擇Na2CO3溶液的原因是___________________________________

⑺該科研小組利用EDTA(乙二胺四乙酸二鈉,陰離子簡(jiǎn)寫(xiě)為Y2-)進(jìn)行絡(luò)合滴定測(cè)定Mn2+在電池中的百分含量,化學(xué)方程式可以表示為Mn2++Y2-=MnY。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:

準(zhǔn)確稱量一節(jié)電池的質(zhì)量平均為24.00g,完全反應(yīng)后,得到200.00mL濾液2,量取10.00mL濾液2稀釋至100.00mL,取20.00mL溶液用0.0500molL-1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液22.00mL,則該方案測(cè)得Mn元素的百分含量為________。(保留3位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各組物質(zhì)發(fā)生變化時(shí),所克服的微粒間作用力屬于同種類型的是(
A.二氧化硅和氫氧化鈉的熔化
B.碘和干冰的升華
C.氯化氫和氯化鈉的溶解
D.汞和硫的氣化

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案