题目内容

(2011?湘西州模拟)氮的氧化物(用NOx表示)是大气污染物,必须加以处理.
(1)汽车尾气中的CO、NOx采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体.反应化学方程式可表示为:
2xCO+2NOx═2xCO2+N2
2xCO+2NOx═2xCO2+N2
.
(2)步骤一
工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法,原理是NH3与NOx反应生成无毒的物质.某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程.提供的装置:

①所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是:
H
H
(填仪器序号).
②若采用C装置制取氨气(控制实验条件相同),情况如下表:
试剂组合序号 固体试剂(g) NH3体积(mL)
a 12.0g Ca(OH)2 (过量) 10.8g NH4Cl 2688
b 10.8g (NH4)2SO4 2728
c 12.0g NaOH (过量) 10.8g NH4Cl 3136
d 10.8g (NH4)2SO4 3118
e 12.0g CaO (过量) 10.8g NH4Cl 3506
f 10.8g (NH4)2SO4 3584
分析表中数据,实验室制NH3产率最高的是:
f
f
(填序号),其它组合NH3产率不高的原因是:
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
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
.
步骤二.
模拟尾气的处理选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置:
①A中反应的离子方程式:
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
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②D装置作用有:使气体混合均匀、调节气流速度,还有一个作用是:
防止氨气溶解(或防止倒吸)
防止氨气溶解(或防止倒吸)
.
③D装置中的液体可换成
c
c
(填序号).
a.CuSO4溶液   b.H2O  c.CCl4      d.浓H2SO4
④该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是:
未反应的NO无法处理,会污染环境
未反应的NO无法处理,会污染环境
.
分析:(1)CO和NOx在催化剂的条件下反应生成参与大气循环的无毒气体应为CO2和N2;
(2)步骤一
①制备氨气可采用解热NH4Cl和Ca(OH)2或浓氨水加热的方法制备;
②根据NH4Cl受热易分解以及NaOH或Ca(OH)2作反应物产生的水较多的性质分析;
步骤二
①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;
②氨气难溶于饱和氨水,可防止倒吸;
③氨气为极性分子,不溶于非极性溶剂;
④缺少尾气处理装置,过量的NO会污染空气.
解答:解:(1)CO和NOx在催化剂的条件下反应生成参与大气循环的无毒气体应为CO2和N2,反应的化学方程式为2xCO+2NOx═2xCO2+N2,
故答案为:2xCO+2NOx═2xCO2+N2;
(2)步骤一、NH3的制取
①制备氨气可采用解热NH4Cl和Ca(OH)2或浓氨水加热的方法制备,其中能快速、简便制取NH3的装置可用加热浓氨水法制备,用H装置,故答案为:H;
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,
故答案为:f;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;
步骤二、模拟尾气的处理
①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+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O;
②D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,
故答案为:防止氨气溶解(或防止倒吸);
③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,
故答案为:c;
④缺少尾气处理装置,过量的NO会污染空气,故答案为:未反应的NO无法处理,会污染环境.
点评:本题考查氮的氧化物的性质以及对环境的影响,题目难度中等,做题时注意实验的原理和目的,牢固掌握实验方法和实验基本操作为解答该类题目的前提.
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