知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

2． Ⅰ工业上用氨催化氧化制硝酸
（1）由氨氧化剂制备硝酸的第一步反应的化学方程式 ______ ．
（2）由于二氧化氮不能被水完全吸收，因此生成的气体须经过多次氧化、吸收的循坏操作，使其充分转化为硝酸（如果不考虑生产过程中的其他损失）
①从理论上分析，要使氨气完全转化为硝酸，则原料氨气和氧气物质的量的投料比至少为 ______ ．
②如果按理论上的原料比将原料放在一个具有反应条件的密闭容器中进行，所有物质不与外界交换，则最后所得溶液的质量分数为 ______ ．
Ⅱ某学习小组为了模拟工业上氨氧化制硝酸，用下列仪器进行实验：

C装置可以加热，回答下列问题：
（3）装置图中虚线方框内必要仪器的名称和所盛试剂分别为 ______ ．
（4）A处的玻璃导管设置成可上下抽动的原因 ______ ．
（5）实验中在D中观察到的实验现象是 ______ ．
（6）E的作用是 ______ ，E中倒置漏斗可防倒吸，能防倒吸原因是 ______ ．

难度：较易

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3．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，请回答下列问题：

（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 B．氯化钙 C．生石灰 D．硝酸亚铁
（2）制硝酸尾气中的氮氧化物常用尿素[CO（NH₂）₂]作为吸收剂，其主要的反应为：NO、NO₂混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素[CO（NH₂）₂]反应生成CO₂和N₂，反应的化学方程式： ______ 、 ______ ．
（3）在氧化炉里，催化剂存在时氨气和氧气反应：4NH₃+5O₂═4NO+6H₂O 4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O在不同温度时生成产物如图一所示．在氧化炉里，反应温度通常控制在800℃～900℃的理由是 ______ ．
（4）如图二所示装置可用于电解NO制备 NH₄NO₃，电解总反应方程式为 ______ ，需补充氨气的理由是 ______ ．
（5）工业上通常用铜与浓硝酸反应制得光谱纯硝酸铜晶体（化学式为Cu（NO₃）₂•3H₂O，摩尔质量为242g/mol）．
已知：25℃、1.01×10⁵Pa时，在密闭容器发生反应：2NO₂⇌N₂O₄，达到平衡时，c（NO₂）=0.0400mol/L，c（N₂O₄）=0.0100mol/L．现用一定量的Cu与足量的浓高纯度硝酸反应，制得5.00L已达到平衡的N₂O₄和NO₂的混合气体（25℃、1.01×10⁵Pa），理论上生成光谱纯硝酸铜晶体的质量为 ______ g．

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4．工业上制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：

（1）在上述工业制硝酸的生产中，B设备的名称是 ______ ，其中发生反应的化学方程式为 ______ ．
（2）此生产过程中，N₂与H₂合成NH₃所用的催化剂是 ______ ．1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨，2007年化学家格哈德•埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：

、、分别表示N₂、H₂、NH₃．图⑤表示生成的NH₃离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是 ______ 、 ______ ．
（3）在合成氨的设备（合成塔）中，设置热交换器的目的是 ______ ；在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是 ______ ．
（4）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：
碱液吸收法：NO+NO₂+2NaOH═2NaNO₂+H₂O
NH₃还原法：8NH₃+6NO₂ $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Cunderline%7B%C2%A0%5Ctext%7B%E5%82%AC%E5%8C%96%E5%89%82%7D%C2%A0%7D%7D%7B%E2%96%B3%7D$ 7N₂+12H₂O（NO也有类似的反应）
以上两种方法中，符合绿色化学的是 ______ ．
（5）某化肥厂用NH₃制备NH₄NO₃．已知：由NH₃制NO的产率是96%、NO制HNO₃的产率是92%，则制HNO₃所用去的NH₃的质量占总耗NH₃质量（不考虑其它损耗）的 ______ %．

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5．工业上制取硝酸的主要流程图如图

（1）工业合成氨的原料是N₂和H₂．装置A的名称是 ______ ；其中N₂可从空
气中分离出来，方法是先将空气 ______ ，然后 ______ 即可得到；
H₂可以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 ______ ．
（2）在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过反应CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）来实现．已知1100K时该反应的平衡常数K=0.64，若要使CO的转化率超过80%，则起始物中c（H₂O）：c（CO）不低于 ______ ．

难度：较易

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