知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．
氨、硝酸、硝酸铵、硝酸铜是重要的化工产品，工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图\(\rm{1}\)，请回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)吸收塔中通入空气的作用是 ______ ；下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是 ______ ．
A.浓硫酸 \(\rm{B.}\)氯化钙 \(\rm{C.}\)生石灰 \(\rm{D.}\)硝酸亚铁
\(\rm{(2)}\)制硝酸尾气中的氮氧化物常用尿素\(\rm{[CO(NH_{2})_{2}]}\)作为吸收剂，其主要的反应为：\(\rm{NO}\)、\(\rm{NO_{2}}\)混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素\(\rm{[CO(NH_{2})_{2}]}\)反应生成\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{N_{2}}\)，反应的化学方程式为 ______ 、 ______ ．
\(\rm{(3)}\)在氧化炉里，催化剂存在时氨气和氧气反应：\(\rm{4NH_{3}+5O_{2}⇌4NO+6H_{2}O}\)，\(\rm{4NH_{3}+3O_{2}⇌2N_{2}+6H_{2}O}\) 在不同温度时生成产物如图\(\rm{2}\)所示\(\rm{.}\)在氧化炉里，反应温度通常控制在\(\rm{800℃～900℃}\)的理由是 ______ ．

\(\rm{(4)}\)如图\(\rm{3}\)所示装置可用于电解\(\rm{NO}\)制备 \(\rm{NH_{4}NO_{3}}\)，电解总反应方程式为 ______ ，需补充氨气的理由是 ______ ．
\(\rm{(5)}\)工业上通常用铜与浓硝酸反应制得光谱纯硝酸铜晶体\(\rm{(}\)化学式为\(\rm{Cu(NO_{3})_{2}⋅3H_{2}O}\)，摩尔质量为\(\rm{242g/mol).}\)已知：\(\rm{25℃}\)、\(\rm{1.01×10^{5}Pa}\)时，在密闭容器发生反应：\(\rm{2NO_{2}⇌N_{2}O_{4}}\)，达到平衡时，\(\rm{c(NO_{2})=0.0400mol/L}\)，\(\rm{c(N_{2}O_{4})=0.0100mol/L.}\)现用一定量的\(\rm{Cu}\)与足量的浓高纯度硝酸反应，制得\(\rm{5.00L}\)已达到平衡的\(\rm{N_{2}O_{4}}\)和\(\rm{NO_{2}}\)的混合气体\(\rm{(25℃}\)、\(\rm{1.01×10^{5}Pa)}\)，理论上生成光谱纯硝酸铜晶体的质量为 ______ \(\rm{g.}\)

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2．
硝酸钱可用作化肥、军用炸药、杀虫剂、冷冻剂等，工业制取硝酸钱的工艺流程如图\(\rm{1}\)：

\(\rm{(l)}\)合成氨气的工业设备名称是 ______ ，设备中设置热交换器的目的是 ______ ，合成氨的原料气必须先脱硫，目的是 ______
\(\rm{(2)}\)吸收塔中反应的化学方程式为 ______ 从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因是 ______
\(\rm{(3)}\)生产硝酸的过程中常会产生氮的氧化物，可用如下三种方法处理：
方法一：碱性溶液吸收法
\(\rm{NO+NO_{2}+2NaOH=2NaNO_{2}+H_{2}O}\)；
\(\rm{2NO_{2}+N2CO_{3}=NaNO_{2}+NaNO_{3}+CO_{2}}\)
方法二：\(\rm{NH_{3}}\)还原法
\(\rm{8NH_{3}(g)+6NO_{2}(g)═7N_{2}(g)+12H_{2}O(g)\triangle H=-2635kJ.mol^{-1}(NO}\)也有类似的反应\(\rm{)}\)
方法三：甲烷吸收法
\(\rm{CH_{4}(g)+2NO_{2}(g)═CO_{2}(g)+N_{2}(g)+2H_{2}O(g)\triangle H=+867kJ.mol^{-1}(NO}\)也有类似的反应\(\rm{)}\)
上述三种方法中，方法一的主要缺点是 ______
方法三和方法二相比，方法三的缺点是 ______
\(\rm{(4)}\)工业上也可以通过电解\(\rm{NO}\)制备\(\rm{NH_{4}N0_{3}}\)，其工作原理如图\(\rm{2}\)所示．
\(\rm{①}\)图中通入\(\rm{NH_{3}}\)的目的是 ______
\(\rm{②}\)若维持电流强度为\(\rm{3A}\)，电解\(\rm{2}\)小时，理论上可制得\(\rm{NH_{4}NO_{3}}\)的最大质量为 ______ \(\rm{g.(}\)已知\(\rm{F=96500C⋅mol^{一l})}\)
\(\rm{(5)}\)某化肥厂用\(\rm{NH_{3}}\)制备\(\rm{NH_{4}NO_{3}.}\)己知：\(\rm{NH_{3}}\)制\(\rm{NO}\)的产率是\(\rm{94\%}\)，\(\rm{NO}\)制\(\rm{HNO_{3}}\)的产率是\(\rm{89\%}\)，则制\(\rm{HNO_{3}}\)所用\(\rm{NH_{3}}\)的质量占总耗\(\rm{NH_{3}}\)质量\(\rm{(}\)不考虑其他损耗\(\rm{)}\)的百分比为 ______ ．

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3．
工业上制取硝酸的只要流程如图\(\rm{1}\)所示，尾气处理流程如图\(\rm{2}\)所示：

请根据上述流程，结合所学知识回答：
\(\rm{(1)}\)工业合成氨的原料是\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)，其中\(\rm{N_{2}}\)以空气为原料制取，方法是 ______ \(\rm{.H_{2}}\)可用等物质的量的水和天然气为原料在催化剂作用下高温制取，其化学方程式为 ______ \(\rm{.}\)　在原料气制备过程中混有的\(\rm{CO}\)对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的\(\rm{CO}\)，可通过反应\(\rm{CO(g)+H_{2}O(g)⇌CO_{2}(g)+H_{2}(g)}\)来实现\(\rm{.}\)己知\(\rm{1100K}\)时该反应的平衡常数\(\rm{K=0.64}\)，若要使\(\rm{CO}\)的转化率超过\(\rm{80\%}\)，则起始物中\(\rm{c(H_{2}O)}\)：\(\rm{c(CO)}\)不低于 ______ ．
\(\rm{(2)}\)在合成氨的设备\(\rm{(}\)合成塔\(\rm{)}\)中，使用热交换器的目的是 ______ \(\rm{.}\)往吸收塔通入过量空气的原因是 ______ ．
\(\rm{(3)}\)利用石灰乳来除去硝酸工业的尾气\(\rm{(}\)含\(\rm{NO}\)、\(\rm{NO_{2})}\)，既能净化尾气，又能获得应用广泛的\(\rm{Ca(NO_{2})_{2}}\)，其部分工艺流程如图\(\rm{2}\)所示\(\rm{.}\)已知\(\rm{NO}\)和\(\rm{NO_{2}}\)按\(\rm{1}\)：\(\rm{1}\)通入碱液中生成亚硝酸盐\(\rm{.}\)工艺流程\(\rm{2}\)中采用气\(\rm{-}\)液逆流接触吸收\(\rm{(}\)尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋\(\rm{)}\)，其目的是 ______ ；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是 ______ \(\rm{(}\)填化学式\(\rm{).}\)该工艺需控制\(\rm{NO}\)和\(\rm{NO_{2}}\)物质的量之比接近\(\rm{1}\)：\(\rm{1.}\)若\(\rm{n(NO)}\)：\(\rm{n(NO_{2}) < 1}\)：\(\rm{1}\)，则会导致 ______ ．
\(\rm{(4)}\)工业上生产硝酸的过程中产生\(\rm{NO_{x}}\)，也可以用\(\rm{NH_{3}}\)在高温下催化还原法消除\(\rm{NO_{x}}\)对空气的污染\(\rm{.}\)写出\(\rm{NH_{3}}\)与\(\rm{NO_{x}}\)反应的化学方程式 ______ ．

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4．
某化学小组的同学模拟工业制硝酸设计了如图所示的装置．
已知：\(\rm{CaCl_{2}+nH_{2}O→CaCl_{2}⋅nH_{2}O}\)；    \(\rm{CaCl_{2}+8NH_{3}→[Ca(NH_{3})_{8}]Cl_{2}}\)
根据题意完成下列填空：
\(\rm{(1)}\)分液漏斗中氨水的浓度为\(\rm{9.0mol/L.}\)现用质量分数为\(\rm{0.35}\)、密度为\(\rm{0.88g/cm^{3}}\)的氨水配制\(\rm{9.0mol/L}\)的氨水\(\rm{100mL}\)，需要的定量仪器有 ______ \(\rm{(}\)选填编号\(\rm{)}\)．
\(\rm{a.100mL}\)容量瓶       \(\rm{b.10mL}\)量筒       \(\rm{c.50mL}\)量筒       \(\rm{d.}\)电子天平
\(\rm{(2)}\)受热时，乙中反应的化学方程式为 ______ ．
\(\rm{(3)}\)实验开始先加热催化剂，当催化剂达红热时再打开分液漏斗活塞并移走酒精灯，可观察到的现象有：乙中\(\rm{Cr_{2}O_{3}}\)仍能保持红热状态；丁的烧瓶中气体由 ______ 色转化为 ______ 色；试管里的石蕊试液 ______ ；
\(\rm{(4)}\)丙中盛放的药品为 ______ \(\rm{(}\)选填下列编号\(\rm{)}\)，其目的是 ______ ．
\(\rm{a.}\)浓\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)      \(\rm{b.}\)无水\(\rm{CaCl_{2}}\)     \(\rm{c.}\)碱石灰       \(\rm{d.}\)无水\(\rm{CuSO_{4}}\)
\(\rm{(5)}\)丁中除了\(\rm{NO}\)之外，还可能存在的气体有 ______ \(\rm{(}\)填写化学式\(\rm{).}\)烧杯中可能发生的反应的化学方程式 ______ 、 ______ ．

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