(2013?德州模擬)硝酸是一種重要的化工原料,工業(yè)上一般以氨氣為原料來制備硝酸.請回答:
(1)氨氣催化氧化的化學(xué)方程式為
4NH3+5O2
 催化劑 
.
加熱
4NO+6H2O
4NH3+5O2
 催化劑 
.
加熱
4NO+6H2O

(2)硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣,目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退,反?yīng)機(jī)理為:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為:
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)△H=-867kJ/mol
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)△H=-867kJ/mol

(3)氨氣若在純氧中燃燒,則發(fā)生反應(yīng)為4NH3+3O2
 點(diǎn)燃 
.
 
2N2+6H2O,科學(xué)家利用此原理,設(shè)計(jì)成氨氣-氧氣燃料電池,則通入氨氣的電極是
負(fù)極
負(fù)極
(填“正極”或“負(fù)極”);堿性條件下,該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
4NH3+12OH--12e=2N2+12H2O
4NH3+12OH--12e=2N2+12H2O

(4)制得的硝酸可以跟金屬銅反應(yīng)生成硝酸銅溶液,用石墨電極電解該硝酸銅溶液,則電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為
4OH--4e-=O2+2H2O
4OH--4e-=O2+2H2O
分析:(1)NH3與O2在催化劑、加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成NO和H2O;
(2)根據(jù)蓋斯定律來書寫熱化學(xué)方程式;
(3)根據(jù)燃料電池中,燃料做負(fù)極,氧氣作正極,負(fù)極的電極反應(yīng)=總反應(yīng)-正極的電極反應(yīng);
(4)根據(jù)離子的放電順序及反應(yīng)類型書寫.
解答:解:(1)NH3與O2在催化劑、加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成NO和H2O:4NH3+5O2
 催化劑 
.
加熱
4NO+6H2O,故答案為:4NH3+5O2
 催化劑 
.
加熱
4NO+6H2O;
(2)①CH4(g)+4NO2(g)→4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
    ②CH4(g)+4NO(g)→2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
根據(jù)蓋斯定律(①+②)×
1
2
,得:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)△H=-867kJ/mol,故答案為:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)△H=-867kJ/mol;
(3)燃料電池中,燃料做負(fù)極,則通入氨氣的電極是負(fù)極,堿性條件下,總反應(yīng):4NH3+3O2
 點(diǎn)燃 
.
 
2N2+6H2O,正極的電極反應(yīng):3O2↑+6H2O+12e-=12OH-,負(fù)極的電極反應(yīng)式為:
4NH3+12OH--12e=2N2+12H2O,故答案為:負(fù)極;4NH3+12OH--12e=2N2+12H2O;
(4)Cu(NO32溶液中銅離子的放電能力大于氫離子的放電能力,所以銅離子先放電;氫氧根離子的放電能力大于硝酸根離子的放電能力,所以氫氧根離子先放電.陽極上失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),所以氫氧根離子在陽極上失電子生成氧氣:4OH--4e-=O2+2H2O;陰極上得電子,反應(yīng)還原反應(yīng),所以銅離子的陰極上得電子生成銅:Cu2++2e-=Cu,
故答案為:4OH--4e-=O2+2H2O.
點(diǎn)評:本題主要考查了熱化學(xué)方程式的書寫、電極反應(yīng)的書寫,難度不大,根據(jù)課本知識即可完成.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2013?德州模擬)現(xiàn)有A、B兩種有機(jī)化合物,已知:①它們的分子中含有相同數(shù)目的碳原子和氧原子,B可以看成A中一個(gè)氫原子被氨基取代得到;
②它們的分子中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,相對分子質(zhì)量都不超過170,A中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72.00%;
③它們都是一取代苯,分子中都沒有甲基,都有一個(gè)羧基.
請按要求填空:
(1)A、B的分子中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都是
6.67%
6.67%
;
(2)A的結(jié)構(gòu)簡式是
;
(3)A有一同分異構(gòu)體C是對位二取代苯,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)也能與金屬鈉反應(yīng),但官能團(tuán)不直接與苯環(huán)相連,C的結(jié)構(gòu)簡式是
;
(4)B有一同分異構(gòu)體D是苯環(huán)上的一硝基化合物,其苯環(huán)和側(cè)鏈上的一溴代物各有兩種,D的結(jié)構(gòu)簡式是

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2013?德州模擬)某稀溶液中含有Fe(NO33、Cu(NO32、HNO3,向其中逐漸加入鐵粉,溶液中Fe2+的濃度(縱坐標(biāo)/mol?L-1)和加入鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo)/mol)之間的關(guān)系如圖所示.則溶液中Fe(NO33、Cu(NO32、HNO3物質(zhì)的量濃度之比為( 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2013?德州模擬)粗銅中含有少量的鋅、鐵、銀、金等金屬和少量礦物雜質(zhì)(與酸不反應(yīng)).在實(shí)驗(yàn)室條件下以硫酸銅溶液為電解液,用電解的方法對粗銅提純,并對陽極泥和電解液中金屬進(jìn)行回收和含量測定.
回答以下問題:
步驟一:電解精制:電解過程中,硫酸銅的濃度會
變小
變小
(選填:變大、不變、變。
步驟二:電解完成后,對電解液進(jìn)行處理:
(1)陽極泥的綜合利用:
稀硝酸處理陽極泥得到硝酸銀稀溶液,請寫出該步反應(yīng)的離子方程式:
3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O
3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O

殘?jiān)袠O少量的黃金,如何回收金,他們查閱了有關(guān)資料,了解到了一些有關(guān)金的知識,以下是他們獲取的一些信息:
序號 反應(yīng) 平衡常數(shù)
1 Au+6HNO3(濃)=Au(NO33+3NO2↑+3H2O <<1
2 Au3++4Cl-=AuCl4- >>1
從中可知,金很難與硝酸反應(yīng),但卻可溶于王水(濃硝酸與鹽酸按體積比1:3的混合物),請你簡要解釋金能夠溶于王水的原因:
濃鹽酸含有大量氯離子,Au3+離子與氯離子形成穩(wěn)定的AuCl4-離子,使反應(yīng)2平衡向右移動(dòng),則金溶于王水中
濃鹽酸含有大量氯離子,Au3+離子與氯離子形成穩(wěn)定的AuCl4-離子,使反應(yīng)2平衡向右移動(dòng),則金溶于王水中

(2)濾液含量的測定:以下是該小組探究濾液的一個(gè)實(shí)驗(yàn)流程:

則100mL濾液中Cu2+ 的濃度為
0.5
0.5
mol?L-1,F(xiàn)e2+的濃度為
0.6
0.6
mol?L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2013?德州模擬)三氟化氮(NF3)是微電子工業(yè)中一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體.它無色,在潮濕的空氣中能發(fā)生下列反應(yīng):3NF3+5H20=2NO+HNO3+9HF.下列說法正確的是(  )

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2013?德州模擬)黃銅礦的主要成分是CuFeS2(硫元素一2價(jià),鐵元素+2價(jià)).是工業(yè)煉銅的主要原料.已知黃銅礦在空氣中焙燒生成cu、FeS和S02,F(xiàn)eS+2Hcl=FeCl+H2S.H2S是一種劇毒氣體.某科研小組設(shè)計(jì)以黃銅礦為原料涮取單質(zhì)銅和氯化鐵晶體(FeCl3?6H2O)的流程如下:

(1)92gCuFeS2在空氣中焙燒生成Cu、FeS和S02轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
3mol
3mol

(2)請簡述檢驗(yàn)氣體Ⅰ的操作步驟.
(3)在實(shí)驗(yàn)室中,欲用38%(密度為1.18g.mL-1)的鹽酸配制30%的鹽酸,需要的玻璃儀器主要有
量筒、玻璃棒、燒杯
量筒、玻璃棒、燒杯

(4)氣體Ⅲ最好選用
C
C
(填寫序號),其主要作用是
將Fe2+氧化為Fe3+,
將Fe2+氧化為Fe3+,
;
A.02    B.H2    C.Cl2      D.N2
欲選用下列儀器在實(shí)驗(yàn)室中制取純凈干燥的該氣體.

裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O

選用合適裝置導(dǎo)管口的連接順序?yàn)閍接
ghefb
ghefb
.圖中儀器G的名稱是
反應(yīng)漏斗
反應(yīng)漏斗
;在使用該儀器時(shí),應(yīng)首先
檢查是否漏水
檢查是否漏水

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同步練習(xí)冊答案