题目内容
3.Ag/α-Al2O3是石油化学工业的一种重要催化剂,其中Ag起催化作用,α-Al2O3是载体且不溶于硝酸,该催化剂的回收实验如图1所示.其中的转化反应为:6AgCl+Fe2O3→3Ag2O+2FeCl3阅读上述实验流程,完成下列填空:
(1)Ag/α-Al2O3加酸溶解应该选用装置(图2)a(选填a、b、c).
(2)在实验操作(Ⅱ),如果用自来水代替蒸馏水进行洗涤,将会发生化学反应的离子方程式Ag++Cl-=AgCl↓.
(3)实验操作(Ⅳ)所需玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒(填写三种).
(4)实验操作(Ⅶ)从AgNO3溶液获得AgNO3晶体需要进行的实验操作依次为:bd(多选扣分).
(a)蒸馏 (b)蒸发 (c)灼烧 (d)冷却结晶
(5)已知:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O;
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
NO和NO2的混合气体的组成可表示为NOx.该混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时,x的值为c
(a)x<1.5 (b)x=1.2 (c)X≥1.5
(6)已知Ag/α-Al2O3中Ag的质量分数,若计算Ag的回收率,还必须知道的实验数据为催化剂的质量和AgNO3的质量.
分析 由于α-Al2O3不溶于稀硝酸,Ag/a-Al2O3中加入稀硝酸后银溶解生成硝酸银,过滤后,滤液中含有AgNO3,滤渣为α-Al2O3,滤液中加入NaCl得到沉淀为AgCl,再过滤分离得到AgNO3与NaNO3溶液,AgCl转化为Ag2O,溶解过滤分离,再用硝酸溶解Ag2O得到AgNO3,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等得到AgNO3晶体.
(1)反应生成氮的氧化物气体,需要导出用氢氧化钠溶液吸收,装置应密闭,出气管不能在液面以下;
(2)自来水中含有氯气,氯气与水反应生成HCl与HClO,HCl与AgNO3反应生成AgCl与HNO3;
(3)实验操作(Ⅳ)为分离固体和溶液,应为过滤,据此书写所需玻璃仪器;
(4)从溶液中获得晶体,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作;
(5)根据反应:NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O,混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时,应满足n(NO2)≥n(NO)即可;
(6)已知催化剂中银的质量分数,计算银的回收率,还必须知道催化剂的质量和硝酸银的质量.
解答 解:由于α-Al2O3不溶于稀硝酸,Ag/a-Al2O3中加入稀硝酸后银溶解生成硝酸银,过滤后,滤液中含有AgNO3,滤渣为α-Al2O3,滤液中加入NaCl得到沉淀为AgCl,再过滤分离得到AgNO3与NaNO3溶液,AgCl转化为Ag2O,溶解过滤分离,再用硝酸溶解Ag2O得到AgNO3,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等得到AgNO3晶体.
(1)反应生成氮的氧化物气体,需要导出用氢氧化钠溶液吸收,装置b中产生的气体不能导出,会导致装置内压强增强,发生炸裂的危险,c装置不密闭,故选a;
(2)自来水中含有氯气,氯气与水反应生成HCl与HClO,HCl与AgNO3反应生成AgCl与HNO3,反应离子方程式为:Ag++Cl-=AgCl↓,
故答案为:Ag++Cl-=AgCl↓;
(3)实验操作(Ⅳ)为分离固体和溶液,应为过滤,则所需玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,故答案为:漏斗、烧杯、玻璃棒;
(4)从AgNO3溶液中获得晶体,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作,顺序为bd,
故答案为:bd;
(5)由方程式可知混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时,应满足n(NO2)≥n(NO),即x≥1.5,故选:c;
(6)要计算Ag的回收率必须知道催化剂的质量,再由所给Ag的质量分数求出Ag的质量,另外要知道最后所得AgNO3的质量,故答案为:催化剂的质量;AgNO3的质量.
点评 本题考查制备方案工艺流程、物质的分离提纯、对原理的分析理解等,关键是明确工艺流程中每一步中的试剂、操作与原理,是对学生综合能力的考查,难度中等.
| 事实 | 推测 | |
| A | Mg与水反应缓慢,Ca与水反应较快 | Ba与水反应会更快 |
| B | Si是半导体材料,同族Ge也是半导体材料 | ⅣA族的元素都是半导体材料, |
| C | HCl在1500℃时分解,HI在230℃时分解 | HBr的分解温度介于二者之间 |
| D | Si与H2高温时反应,S与H2加热能反应 | P与H2在高温时能反应 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
| A. | m=5,n=l | B. | m=3,n=5 | C. | m=3,n=4 | D. | m=3,n=6 |
| A. | 在水力发电、火力发电、核能发电和风力发电中,要大力发展火力发电 | |
| B. | 在汽车上安装汽车尾气催化转化装置,使之发生如下反应:2CO+2NO═2CO2+N2 | |
| C. | 在大力推广乙醇汽油的同时,研究开发太阳能汽车和氢燃料电池汽车 | |
| D. | 将煤液化、气化,提高燃料的燃烧效率 |
| t℃ | 700 | 800 | 830 | 1 000 | 1 200 |
| K | 1.67 | 1.11 | 1.00 | 0.60 | 0.38 |
| A. | 该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g) | |
| B. | 上述反应的正反应是放热反应 | |
| C. | 增加CO,CO的平衡转化率增大 | |
| D. | 若平衡浓度符合关系$\frac{c(C{O}_{2})}{3c(CO)}$=$\frac{c({H}_{2}O)}{5c({H}_{2})}$,则此时的温度为1000℃ |
| A. | 新戊烷与氯气在光照条件下的取代反应 | |
| B. | 乙烯与水在一定条件下的加成反应 | |
| C. | 乙醇在空气中加热(以铜作为催化剂)的氧化反应 | |
| D. | 苯与足量的氢气在一定条件下的加成反应 |
| A. | V(N2)=0.2mol•L-1•min-1 | B. | V(H2)=0.1mol•L-1•min-1 | ||
| C. | V(NH3)=0.4mol•L-1•min-1 | D. | V(H2)=0.3mol•L-1•min-1 |
| A. | 中国结附着在水膜表面主要受水的表面张力影响 | |
| B. | 太空水球中存在分子间作用力和氢键 | |
| C. | 红色液体均匀的分散在水球中,说明分子是在不断做无规则运动 | |
| D. | 红色液体均匀的分散在水球中属于化学变化 |