硝酸是极其重要的化工原料.工业上将产生的NO2在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸.(1)工业上用水吸收NO2生产HNO3.生成的气体经多次氧化.吸收的循环操作充分转化为硝酸(假定上述过程无其他损失).试写出上述反应的化学方程式: .(2)为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO3.某学生设计了如图所示装置.①检查装置气密性� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

硝酸是极其重要的化工原料，工业上将产生的NO₂在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸。
（1）工业上用水吸收NO₂生产HNO₃，生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸（假定上述过程无其他损失）。试写出上述反应的化学方程式：___________________________________________。
（2）为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO₃，某学生设计了如图所示装置（有关夹持装置已略去）。

①检查装置气密性良好后，为观察到NO气体生成，打开K₁，关闭K₂，应从U形管的长管口注入稀硝酸至____________后，迅速关闭K₁，观察到U形管内的现象是_______________________________________________________________。
②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为__________________________________。
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是_______________________________________。
④打开K₂，至装置Ⅱ中长玻璃管中的气体呈无色后，打开K₃，反应一段时间后，长玻璃管中并未充满液体。设计简单方法检验长玻璃管中的气体是否含NO________________________________。

（1）4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃（或分成两个方程式写）
（2）①U形管右侧胶塞下沿 U形管左端液面高于右端，铜丝慢慢溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝（至少答三点） ②
③吸收氮的氧化物防止污染环境
④再打开K₃，若观察到长玻璃管中气体迅速变为红棕色，则证明余气含NO，若无颜色变化，则证明不含NO（其他合理答案也可）

解析

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以下是对重要非金属及其化合物的讨论，根据要求回答问题：
（1）实验室盛装NaOH溶液是试剂瓶不能用玻璃塞，应该用橡胶塞，以防止发生反应：
                                                     （离子方程式）。
（2）氨是一种重要的化工产品，密度比空气         （填“大”或“小”）。工业上制备氨气的化学方程式为                               。
（3）工业上制取漂白粉的反应化学方程式为                                。
（4）浓H₂SO₄常用作气体干燥剂，是因为它具有____________；将适量的蔗糖放入烧杯中，滴入几滴水，搅拌均匀。然后加入适量浓硫酸，迅速搅拌，放出大量的热，同时观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并放出有刺激性气味的气体。请回答：
产生刺激性气味气体的化学方程式为                                   。
（5）铜和稀硝酸反应的离子方程式是                                         。若参加反应的Cu质量为6.4g，生成NO气体____________L（标准状况下），则转移电子物质的量为         mol，被还原的与未被还原的HNO₃物质的量之比为              。

有两种位于短周期的相邻周期、相邻主族的非金属元素X、Y，已知两元素最高价氧化物的水化物均为强酸。根据下图转化关系(反应条件及部分产物已略去)，回答下列问题：

(1)若A、B、C、D均为含X元素的化合物，且A、F的一个分子中都只含有10个电子，则：
①A分子的空间构型为        ，F分子的电子式为          。
②反应 I 的化学方程式为               。
③化合物NaX₃是合成“达菲”的中间活性物质，也是汽车安全气囊中的主要物质。NaX₃受撞击后生成Na₃X和另一种气体单质，请写出该反应的化学方程式              。
④ X的氧化物是形成光化学烟雾原因之一，工业上可采用它与其氢化物反应生成无毒害物质而除去，请用方程式表示该反应                          。
(2)若A、B、C、D均为含Y元素的化合物，其中A由两种元素组成，且A的摩尔质量为120g·mol^–1，则：
①将反应IV所得的溶液加热蒸干得到的晶体属于          晶体(填“离子”、“分子”、“原子”)
②反应 I 的化学方程式为                        。
③含Y元素的化合物Na₂Y和次氯酸钠溶液在强碱性环境中能发生反应，产物无沉淀，请写出该反应的离子反应方程式                                         。

(20分)某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl₂的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明Cl₂的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题：

（1）下列方法中，可制得的正确组合是__________。
①MnO₂和浓盐酸混合共热；   ②MnO₂、NaCl和浓硫酸混合共热：
③NaClO和浓盐酸混合；      ④K₂Cr₂O₇和浓盐酸混合：
⑤KClO₃和浓盐酸混合共热；   ⑥KMnO₄和浓盐酸混合。
A．①②⑥B．②④⑥C．①④⑥ D．全部可以
（2）写出实验室制取Cl₂的离子方程式____________。
（3）若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO₂反应制得Cl₂的体积（标况下）总是小于1.12L的原因是_________________________________________。
（4）①装置B的作用是__________________________________。
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是________________________。
③装置E的作用是_____________________。
（5）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确像最终通入AgNO₃溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO₃溶液中的气体只有一种，乙同学提出应该在装置__________与________之间（填装置字母序号）增加一个装置，增加装置里面的试剂可为____________。
A．湿润的淀粉KI试纸B．氢氧化钠溶液
C．湿润的红色布条    D．饱和的食盐水

（1）若A可用于自来水消毒，D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，加热蒸干B的溶液不能得到B，则B的化学式可能是           ，工业上制取A的离子方程式Ⅰ为                 。
（2）若A是一种碱性气体，常用作制冷剂，B是汽车尾气之一，遇空气会变色，则反应①的化学方程式为                     。
（3）若D是氯碱工业的主要产品，B有两性，则反应②的离子方程式是     。
（4）若A、C、D都是常见气体，C是形成酸雨的主要气体，则反应③的化学方程式         ；
（5）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30%以上．在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。

（6）Ⅰ①图中X、Y分别是            （填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%        b%（填“＞”、“=”或“＜”）
②写出燃料电池B中负极上发生的电极反应            。

把19．2 g的Cu放入足量的稀硝酸中，微热至Cu完全反应。
已知：3Cu + 8HNO₃(稀) = 3Cu(NO₃)₂ +2NO↑+ 4H₂O求：
（1）参加反应的硝酸的物质的量；
（2）被还原的硝酸的质量；
（3）生成的NO在标准状况下的体积。

硝酸是一种重要的工业原料，工业制硝酸的关键是氨的催化氧化，与硝酸工业相关的过程中产生的氮氧化物的处理与应用也是科学研究的热点。
I．图10、图11分别是实验室模拟合成氨及氨催化氧化的装置

（1）氮气和氢气通过图10装置，该装置中浓硫酸的作用是控制气体流速和。
（2）用图11装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将已经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，铂丝保持红热的原因是，写出该装置中氨氧化的化学方程式。反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H^＋、OH^－、离子、离子。
II．下列有关硝酸事实的解释合理的是

A．浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中，说明浓硝酸不稳定

B．足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色，说明稀硝酸不能氧化亚铁离子

C．不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜，说明浓硝酸具有挥发性

D．不用锌与稀硝酸反应制取氢气，说明稀硝酸能将锌钝化

工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NO_x（NO和NO₂的混合物，假设不含N₂O₄），对生态环境和人类健康带来较大的威胁。
（1）工业上常用Na₂CO₃溶液吸收法处理NO_x。
已知：NO不能与Na₂CO₃溶液反应
NO + NO₂ + Na₂CO₃ = 2NaNO₂ + CO₂①
2NO₂ + Na₂CO₃ = NaNO₂ + NaNO₃ + CO₂   ②
用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO_x，每产生5.6L（标准状况）CO₂（全部逸出）时，吸收液质量就增加10g，则NO_x中的x值为         。
（2）尿素也可用于吸收处理NO_x，其反应原理为：
NO＋NO₂＋H₂O＝2HNO₂
2HNO₂＋CO(NH₂)₂＝2N₂↑＋CO₂↑＋3H₂O。
当混合气体中NO、NO₂按上述反应中系数比时吸收效果最佳。若混合气体中V(NO)∶V(NO₂)＝3∶1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V(空气)∶V(NO)＝   （空气中氧气的体积含量约为20%）。

为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。
实验Ⅰ：反应产物的定性探究。
实验装置如图所示：（固定装置已略去）

（1）A中反应的化学方程式为                                            。
（2）F烧杯中的溶液通常是               。
（3）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是
                                                                   。
（4）实验结束后，证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是                                                                                                                       。
（5）为说明浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断，还须进行一次实验。实验方案为                                                                                                                                。
实验Ⅱ：反应产物的定量探究
（6）在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现，经查阅文献获得下列资料。
资料1：

硫酸/mol·L^－1	黑色物质出现的温度/℃	黑色物质消失的温度/℃
15	约150	约236
16	约140	约250
18	约120	不消失

资料2：X-射线晶体分析表明，铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu₂S、CuS、Cu₇S₄中的一种或几种。仅由上述资料可得出的正确结论是 __。
a．铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个
b．硫酸浓度选择适当，可避免最后产物中出现黑色物质
c．该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15 mol/L
d．硫酸浓度越大，黑色物质越快出现、越难消失
（7）为测出硫酸铜的产率，将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液，取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液振荡，以淀粉溶液为指示剂，用b mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂，3次实验平均消耗该Na₂S₂O₃溶液V mL。若反应消耗铜的质量为a g，则硫酸铜的产率为 _。（已知：2Cu²^＋＋4I^－===2CuI＋I₂，2S₂O

＋I₂===S₄O

＋2I^－）

为了探究AgNO₃的热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。用如图所示的实验装置A加热AgNO₃固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。当反应结束后，试管中残留固体为黑色。

(1)装置B的作用是。
(2)经小组讨论并验证该无色气体为O₂，其验证方法是。
(3)【查阅资料】Ag₂O和粉末状的Ag均为黑色；Ag₂O可溶于氨水。
【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是：ⅰ.Ag；ⅱ.Ag₂O；ⅲ.Ag和Ag₂O。
【实验验证】该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体放入试管中，进行了如下实验。

实验编号	操作	现象
a	加入足量氨水，振荡	黑色固体不溶解
b	加入足量稀硝酸，振荡	黑色固体溶解，并有气体产生

【实验评价】根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是 (填实验编号)。
【实验结论】根据上述实验结果，该小组得出AgNO₃固体热分解的产物有。

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