工业尾气中氮氧化物通常采用氨催化吸收法.其原理是NH3与NOx在催化剂作用下反应生成无毒的物质.某校活动小组同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程.I．探究制取NH3的方法(1)在上述装置中.H能快速.简便制取NH3.装置中需要添加的反应试剂为 .(2)为探究更好的实验效果.活动小组同学采用上述C装置来制取氨气.在控制实验条题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

工业尾气中氮氧化物通常采用氨催化吸收法，其原理是NH₃与NO_x在催化剂作用下反应生成无毒的物质。某校活动小组同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。

I．探究制取NH₃的方法
（1）在上述装置中，H能快速、简便制取NH₃，装置中需要添加的反应试剂为。
（2）为探究更好的实验效果，活动小组同学采用上述C装置来制取氨气，在控制实验条件相同的情况下，获得下表中实验数据。

试剂组合序号	固体试剂		NH₃体积（mL）
a	6.0 g Ca(OH)₂（过量）	5.4 g NH₄Cl	1344
b	6.0 g Ca(OH)₂（过量）	5.4g (NH₄)₂SO₄	1364
c	6.0 g NaOH（过量）	5.4 g NH₄Cl	1568
d	6.0 g NaOH（过量）	5.4g (NH₄)₂SO₄	1559
e	6.0 g CaO（过量）	5.4 g NH₄Cl	1753
f	6.0 g CaO（过量）	5.4 g (NH₄)₂SO₄	1792

分析表中数据，你认为哪种方案制取氨气的效果最好（填序号），从该方案选择的原料分析制气效果好的可能原因是。
II．模拟尾气处理
活动小组同学选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置进行实验。
（1）请从上述装置中选择你认为合理的进行补充（所选装置不能重复）。

（2）A中反应的离子方程式为                                  。
（3）D装置的作用有：使气体混合均匀、调节气流速度、             。
（4）D装置中的液体还可换成        （填序号）。
a．H₂O   b．CCl₄ c．浓H₂SO₄    d．CuSO₄溶液
（5）该小组同学所设计的模拟尾气处理装置中还存在一处明显的缺陷是            。

I．（1）生石灰与浓氨水（或烧碱与浓氨水）（答化学式给分）（2分）
（2）f （2分） (NH₄)₂SO₄受热不分解，CaO又有吸水作用（合理答案均给分）（2分）
II．（1）F E B （2分）
（2）3Cu + 2NO₃^－+8H^＋ 3Cu²^＋ + 2NO↑ +4H₂O （2分）
（3）防止氨气溶解（或防止倒吸）（2分）
（4）b（2分）
（5）未反应的NO无法处理，会污染环境（2分）

解析试题分析：（1）依据装置分析制备氨气气体是利用液体通过分液漏斗滴入烧瓶中不加热进行的反应，实验目的是制取、干燥和收集氨气的装置，制备氨气先干燥再收集，氨气比空气轻，应用向下排气法收集；制备氨气可以利用浓氨水滴入氧化钙或固体氢氧化钠或碱石灰，溶解放热时一水合氨分解生成氨气；
（2）因为NH₄Cl受热易分解，生成的部分NH₃和HCl又重新结合成NH₄Cl，而用NaOH或Ca(OH)₂作反应物产生的水较多，吸收的NH₃较多，由表中数据可以看出，f制NH₃产率最高；
II．（1）混合气体干燥后进入反应装置，然后用浓硫酸吸收没有反应的氨气。
（2）稀硝酸具有强氧化性，与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO等，反应的离子方程式为3Cu + 2NO₃^－+8H^＋ 3Cu²^＋ + 2NO↑ +4H₂O；
（3）D装置使气体混合均匀、调节气流速度，另外，氨气难溶于饱和氨水，可防止倒吸；
（4）氨气可溶于硫酸铜溶液、水以及硫酸中，可产生倒吸，氨气为极性分子，不溶于非极性溶剂，可用CCl₄代替饱和氨水；
（5）缺少尾气处理装置，过量的NO会污染空气。
考点：考查氮的氧化物的性质以及对环境的影响。

练习册系列答案

相关题目

某化学兴趣小组以木炭和浓硝酸为起始原料，探究一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。设计装置如下(忽略装置中空气的影响)，请回答下列问题：

（1）组装好仪器后，必须进行的一项操作是_________________。
（2）装置A的试管中发生反应的化学方程式是_______________。
（3）推测B中可以观察到的主要现象是________；C装置的作用是________。
（4）装置D中除生成NaNO₂外，还有另一种固态物质Y，Y的化学式是________；可以通过适当改进，不产生Y物质，请你提出改进方法：______________________。
（5）已知：亚硝酸是弱酸，不稳定，室温下存在反应3HNO₂=HNO₃＋2NO↑＋H₂O；在酸性溶液中，NO₂^-可将MnO₄^-还原为Mn²^＋且无气体生成。
①写出检验D中产物是亚硝酸钠的方法：_________________；
②E装置中试剂X可以是________。

A．稀硫酸	B．酸性高锰酸钾溶液
C．稀硝酸	D．水

二氧化锰与浓盐酸混合加热得到氯气，如图是制取并探究Cl₂化学性质的装置图。

（1）圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为________。
（2）若要得到干燥纯净的气体，B、C中应分别盛放的试剂为________、________。
（3）E中若装有FeCl₂溶液，反应的离子方程式为________，E中若装有淀粉碘化钾溶液，能观察到的实验现象是______________________________________。
（4）实验中发现：浓盐酸与MnO₂混合加热生成氯气，稀盐酸与MnO₂混合加热不生成氯气。针对上述现象某化学兴趣小组对“影响氯气生成的原因”进行了讨论，并设计了以下实验方案：
a．稀盐酸滴入MnO₂中，然后通入HCl气体加热
b．稀盐酸滴入MnO₂中，然后加入NaCl固体加热
c．稀盐酸滴入MnO₂中，然后加入浓硫酸加热
d．MnO₂与NaCl的浓溶液混合加热
e．浓硫酸与NaCl固体、MnO₂固体共热
①实验b的目的是__________________________________________，
实验c的目的是_________________________________________________。
②实验现象：a、c、e有黄绿色气体生成，b、d没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是____________________________________________。

如图所示是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。

（l）在组装好装置后，若要检验A—E装置的气密性，其操作是：首先            ，然后微热A，观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，E中导管有水柱形成说明装置气密性良好。
（2）装置B中盛放试剂是                            。
（3）点燃C处酒精灯，关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗，稍后片刻，装置C中黑色固体逐渐变红，装置E中溶液里出现大量气泡，同时产生（答现象）；从E中逸出液面的气体可以直接排入空气，请写出在C中发生反应的化学方程式                       。
（4）当C中固体全部变红色后，关闭弹簧夹1，慢慢移开酒精灯，待冷却后，称量C中固体质量。若反应前固体质量为16g，反应后称重固体质量减少2．4g。通过计算确定该固体产物的成分是          （用化学式表示）。
（5）在关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入F中，很快发现装置F中产生白烟，同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。写出产生白烟的化学方程式              。
迅速产生倒吸的原因是                      。

某兴趣小组设计并进行了以下实验来制取氯水，并利新制用氯水完成实验。
（1）实验室拟用下列装置制备氯水，请按照气体从左向右流动的方向将仪器进行连接：
H→　　　_____________（填接口处的符号）；广口瓶Ⅱ中的试剂为　　　　　　　　　。

（2）写出该实验中制取Cl₂的化学方程式为：___________________________________
（3）某兴趣小组设计实验除去氯化钾中含有Fe³⁺、SO₄^2-、Br^-等杂质离子，步骤如下：
A．溶解，在所得溶液中加入试剂至Fe³⁺、SO₄^2-沉淀完全，煮沸；
B．过滤，在滤液中加入盐酸调节pH；
C．加入_____（除Br^-）；蒸干灼烧。请回答问题：
（3）①步骤a中，依次加入的试剂是NH₃.H₂O、_________、_________。
②步骤c中加入的试剂是__________________。
（4）某研究性学习小组用KSCN检验FeSO₄溶液中的Fe²⁺时，加入过量浓HNO₃，溶液的颜色变红。但是将红色溶液放置一会则发现溶液由红色突然变为蓝色，并产生红棕色气体。对这一奇特现象同学们进行了以下探究。
［查阅资料］：
(SCN)₂称为拟卤素，性质与卤素单质相似，(SCN)₂、Cl₂、Br₂、I₂四种物质的氧化性强弱为：Cl₂＞Br₂＞(SCN)₂＞I₂。
［提出假设］：
①甲同学假设是FeSO₄与HNO₃作用；乙同学假设是______与HNO₃作用。
［实验验证］：
②大家经过理性分析，认为甲同学的假设不成立。理由是________________________。
③根据乙同学的假设，设计了如下实验方案进行验证：向浓HNO₃中逐滴加入KSCN溶液，实验开始时无明显现象，一段时间后溶液慢慢变红色至深色，突然剧烈反应产生大量气泡，放出红棕色气体。将产生的气体通入过量的Ba(OH)₂溶液，产生浑浊，并剩余一种气体（是空气中的主要成分之一）；向反应后的溶液中加入BaCl₂溶液产生白色沉淀。
则反应中产生的气体是：_______________________________
［实验结论］：乙同学假设正确。
［实验反思］：
④由实验可知：用SCN^-间接检验Fe²⁺时，加入的氧化剂除用HNO₃外还可以选择氯水等，通过该实验探究可知加入氧化剂的量必须要_______（填“少量”、“过量”）。

某化学实验小组的同学为探究和比较SO₂和氯水的漂白性，设计了如下的实验装置。

（1）实验室用装置A制备SO₂。某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后，漏斗中液体未流下，你认为原因可能是                                            。
（2）实验室用装置E制备Cl₂，其反应的化学化学方程式为：
MnO₂+4HCl（浓）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O。若有6 mol的HCl参加反应，则转移的电子总数为                                。
（3）①反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是：B：                       ，D：                           。
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为B：                          ，D：                              。
（4）另一个实验小组的同学认为SO₂和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强。他们将制得的SO₂和Cl₂按1：1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因（用化学方程式表示）
                                                             。

清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一，硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质（如某些有机物，无机盐，金属、Si、SiO₂粉尘等）。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物，通常用一定浓度的HF溶液，室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面，增加硅对太阳光的吸收。单晶制绒通常用NaOH、Na₂SiO₃等混合溶液在75～90℃反应25～35 min，效果良好。回答下列问题
Ⅰ.（1）写出晶片制绒反应的离子方程式，对单晶制绒1990年化学家Seidel提出了一种的电化学模型，他指出Si与NaOH溶液的反应，首先是Si与OH^一反应，生成SiO₄⁴^一，然后SiO₄⁴^一迅速水解生成H₄SiO₄。基于此原理分析反应中氧化剂为。
（2）本校化学兴趣小组同学，为验证Seidel的理论是否正确，完成以下实验：

	实验事实
事实一	水蒸汽在600℃时可使粉末状硅缓慢氧化并放出氢气。
事实二	盛放于铂或石英器皿中的纯水长时间对粉末状还原硅无腐蚀作用。
事实三	普通玻璃器皿中的水仅因含有从玻璃中溶出的微量的碱便可使粉末状硅在其中缓慢溶解。
事实四	在野外环境里，用较高百分比的硅铁粉与干燥的Ca(OH)₂和NaOH，点着后焖烧，可剧烈放出H₂。
事实五	1g（0.036mo1）Si和20mL含有lgNaOH（0.025mol）的溶液，小心加热（稍微预热），收集到约1700mL H₂，很接近理论值（1600mL）。

结论：从实验上说明碱性水溶液条件下，H₂O可作剂；NaOH作_____ 剂，降低反应。高温无水环境下，NaOH作剂。
Ⅱ.在工业中利用镁制取硅：2Mg＋SiO₂

2MgO＋Si，同时有副反应发生：2Mg＋Si

Mg₂Si，Mg₂Si遇盐酸迅速反应生成SiH₄(硅烷)，SiH₄在常温下是一种不稳定、易分解的气体。如图是进行Mg与SiO₂反应的实验装置：

由于氧气的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X作为保护气，试管中的固体药品可选用________(填序号)。 a．石灰石　　　b．锌粒　　　c．纯碱
（4）实验开始时，必须先通入X气体，再加热反应物，其理由是______________________________，当反应开始后，移走酒精灯反应能继续进行，其原因是___________________________。
（5）反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因用化学方程式表示为_______________________________________。

某化学小组设计如图实验装置（夹持装置略去）制备Cl₂并探究氯气的相关性质：

（1）若装置A中的固体药品为KClO₃，则反应中每生成3mol Cl₂时转移电子的物质的量
为            。
（2）装置B既能除去氯气中的氯化氢，还能检测实验过程中装置C是否发生堵塞。若C中发生堵塞，B中将观察到的现象是                              。
（3）装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性，l处是湿润的有色布条，则Ⅱ、Ⅲ处应加入的物质分别是                   ，                         。
（4）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。请简述能说明氯、溴、碘非金属性强弱的实验操作及现象                                                                                。
（5）用化学方程式说明装置F的作用                                        。
（6）甲同学提出，装置F中的试剂可改用足量的Na₂SO₃溶液，乙同学认真思考后认为此法不可行。请用离子方程式解释乙认为不可行的原因：                                                       。

某化学学习小组同学根据实验室现有的制取氨气的药品，设计了右图所示的实验装置（部分夹持仪器未画出），制取并探究氨气的还原性、检验反应产物。请回答下列问题：

（1）A中发生反应的化学方程式是                                             。
（2）B中碱石灰的作用是                                                   。
（3）C中黑色固体变红，且产生的气体对空气无污染，写出该反应的化学方程式                   ；
D中发生的现象是________________________________________________________________________。
（4）该装置存在明显缺陷，该缺陷是                         。
（5）工业中常用氮气与氢气在高温、高压、铁触媒做催化剂的条件下合成氨气，该小组同学模拟该条件也合成出了氨气。已知起始时，将2 mol N₂、6 mol H₂充入一个容积为2 L的密闭容器中发生反应，过了5 min后，混合气体的总物质的量减少了1 mol，求在这段时间内以H₂表示的化学反应速率
为                         。

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