题目内容

【题目】合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,对社会发展与科技进步做出了巨大贡献.合成氨工艺的主要流程如图1:

(1)合成塔中的反应必须在高温、高压、催化剂条件下进行,该反应的符号表达式是: , 属于(填基本反应类型)反应.
(2)生产过程中从合成塔中输出的气体属于(填“纯净物”或“混合物”).
(3)中生产过程中可重复使用的物质是(填化学式).
(4)根据表中的数据回答问题.

物质

H2

N2

O2

NH3

沸点/℃(1.01×105Pa)

﹣252

﹣195.8

﹣183

﹣33.35

在1.01×105Pa时,欲将NH3与N2、H2分离,最好将温度控制在之间.
(5)图2是合成塔中发生反应的微观粒子示意图:由图可知两种反应物N2与H2的分子个数比为;该反应中的最小粒子是(填写化学符号).

【答案】
(1)N2+3H2 2NH3;化合
(2)混合物
(3)N2、H2
(4)﹣33.35~﹣195.8
(5)1:3;N、H
【解析】解:(1)根据题目给出的流程图和信息:氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下生成氨气,配平即可,属于化合反应;故答案为:N2+3H2 2NH3;化合;(2)生产过程中从合成塔中输出的气体属于混合物,因为氨气中混有氮气氢气等;故答案为:混合物;(3)氮气和氢气可以循环利用,故答案为:N2、H2;(4)由表格数据可知:在1.01×105Pa时,欲将NH3与N2、H2分离,最好将温度控制在﹣33.35~﹣195.8之间;故答案为:﹣33.35~﹣195.8;(5)图2是合成塔中发生反应的微观粒子示意图,由图可知两种反应物N2与H2的分子个数比为1:3;该反应中的最小粒子是N、H原子;故答案为:1:3;
本题属于推断题,根据题目给出的流程图和信息:氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下生成氨气,配平即可,属于化合反应;生产过程中从合成塔中输出的气体属于混合物,因为氨气中混有氮气氢气等;氮气和氢气可以循环利用;由表格数据可知:在1.01×105Pa时,欲将NH3与N2、H2分离,最好将温度控制在﹣33.35~﹣195.8之间;图2是合成塔中发生反应的微观粒子示意图,由图可知两种反应物N2与H2的分子个数比为1:3;该反应中的最小粒子是N、H原子.

练习册系列答案
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【题目】某兴趣小组在制取氧气的实验过程中,有如下实验设计方案:
(1)该方案的实验目的是:探究对反应速率的影响.

编号

温度

催化剂

氯酸钾、二氧化锰的质量比

生成1升氧气所需时间/s

实验Ⅰ

400℃

MnO2

1:1

153

实验Ⅱ

400℃

MnO2

2:1

240


(2)小芳在实验时,误把氧化铜当作二氧化锰放入加热,结果发现也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【猜想Ⅰ】除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁(Fe2O3)也可以作氯酸钾分解的催化剂.
【设计实验】
按下表进行实验,并测定开始产生气体时的温度(即分解温度,分解温度越低,表示反应速度越快).

实验编号

实验药品

分解温度(℃)

氯酸钾

580

氯酸钾和二氧化锰(质量比1:1)

350

4

氯酸钾和氧化铜(质量比1:1)

370

5

氯酸钾和氧化铁(质量比1:1)

390

【数据和结论】
a.由实验与实验⑤对比,证明猜想合理;
b.实验所用的三种物质中,催化效果最好的是
【反思】若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还需验证它在化学反应前后的是否改变.
(3)小林在实验时,联想到了渔民用过氧化钙(CaO2)增加鱼池中的含氧量,提出猜想Ⅱ.
【猜想Ⅱ】过氧化钙与水反应可制取氧气.

实验装置

实验主要过程

①检查装置气密性.
②加入过氧化钙和水后,有少量细小气泡缓慢放出,在导管口几乎收集不到气体.该装置放置到第二天,集气瓶中只收集到极少量气体,震荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出.

实验结论:过氧化钙与水反应(填“能”或“不能”)用于实验室制取氧气.
【分析与反思】
a.过氧化钙与水反应虽然没有快速收集到大量氧气,但由此实验现象,小林认为渔民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是
b.小林希望对此实验进行改进,使该反应加快,请你帮他提出合理化建议
c.同学们对过氧化钙与水反应的生成物猜想如下:①氢氧化钙和氧气②碳酸钙和氧气
你认为猜想(填序号)一定是错误的,理由是
(4)【计算】该兴趣小组的同学们购得用于增氧的过氧化钙产品(杂质不含钙元素),标签如图所示.试计算:
a.过氧化钙的相对分子质量为
b.过氧化钙中钙元素与氧元素的质量比为
c.g过氧化钙与100g碳酸钙含钙量相当;
d.该产品(如图)中过氧化钙的质量分数至少为

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