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(2012•上海模拟)活性亚铬酸铜催化剂在一定温度下,将NH3和NOx转变为N2和H2O,这是目前硝酸厂尾气治理所普遍采用的一种方法.某校化学研究小组拟验证NO能被氨气还原并计算其转化率.
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(2012•上海模拟)活性亚铬酸铜催化剂在一定温度下,将NH3和NOx转变为N2和H2O,这是目前硝酸厂尾气治理所普遍采用的一种方法.某校化学研究小组拟验证NO能被氨气还原并计算其转化率.
将一定量硝酸铜溶液、重铬酸铵溶液与氨水作用得沉淀物(CuNH4(OH)CrO4),过滤、洗涤,80℃烘干12h,最后焙烧得活性亚铬酸铜催化剂.用得到的催化剂按下列流程进行实验(已知:浓硫酸在常温下不氧化NO气体).
根据题意完成下列各题:
(1)装置③可以选的干燥剂为:______(选填序号,下同);装置④可以选的固体干燥剂为:______.
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.硅胶 D.无水氯化钙
(2)若实验室只提供浓氨水和生石灰两种试剂,你会选择下图______装置来制取氨气,发生反应的化学方程式为:
(3)若实验室提供稀硝酸、铜丝和小颗粒石灰石,若选用上图D装置制取较纯NO,其操作方法是:______.
(4)装置⑥中,小段玻璃管的作用是______:
(5)装置⑦的作用可能是:______;
(6)若进入装置⑤的NO共2688mL(已折算为标准状况,下同),氨气过量,最后收集到标准状况下2016mL N2,则NO的转化率为:______.
将一定量硝酸铜溶液、重铬酸铵溶液与氨水作用得沉淀物(CuNH4(OH)CrO4),过滤、洗涤,80℃烘干12h,最后焙烧得活性亚铬酸铜催化剂.用得到的催化剂按下列流程进行实验(已知:浓硫酸在常温下不氧化NO气体).
根据题意完成下列各题:
(1)装置③可以选的干燥剂为:______(选填序号,下同);装置④可以选的固体干燥剂为:______.
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.硅胶 D.无水氯化钙
(2)若实验室只提供浓氨水和生石灰两种试剂,你会选择下图______装置来制取氨气,发生反应的化学方程式为:
NH3•H2O
NH3↑+H2O或NH3•H2O
NH3↑+H2O
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NH3•H2O
NH3↑+H2O或NH3•H2O
NH3↑+H2O
;
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(3)若实验室提供稀硝酸、铜丝和小颗粒石灰石,若选用上图D装置制取较纯NO,其操作方法是:______.
(4)装置⑥中,小段玻璃管的作用是______:
(5)装置⑦的作用可能是:______;
(6)若进入装置⑤的NO共2688mL(已折算为标准状况,下同),氨气过量,最后收集到标准状况下2016mL N2,则NO的转化率为:______.
▼优质解答
答案和解析
(1)装置③干燥氨气选择和氨气不反应、不能溶解氨气的干燥剂;A.浓硫酸和氨气反应,不能干燥氨气,故A不符合;
B.碱石灰是碱性干燥剂,可以干燥氨气,故B符合;
C.硅胶是中性干燥剂可以干燥氨气,故C符合;
D.无水氯化钙会和氨气结合不能干燥氨气,故D不符合;
g故答案为:BC.
装置④是干燥一氧化氮气体
A、浓硫酸具有强氧化性能氧化一氧化氮,不能干燥一氧化氮,故A不符合;
B、碱石灰是碱性干燥剂,可以干燥一氧化氮,故B符合;
C、硅胶是中性干燥剂不和一氧化氮反应,可以干燥一氧化氮,故C符合;
D、无水氯化钙不与一氧化氮反应,可以干燥一氧化氮,故D符合;
故答案为:BCD;
(2)浓氨水和生石灰两种试剂制备氨气,可以利用浓氨水滴入生石灰中溶解放热一水合氨分解生成氨气,也可以加热氨水生成氨气,反应的化学方程式为:NH3•H2O
NH3↑+H2O或NH3•H2O
NH3↑+H2O;
故答案为:NH3•H2O
NH3↑+H2O或NH3•H2O
NH3↑+H2O;
(3)利用稀硝酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体充满试管,避免生成的一氧化氮被空气中的氧气氧化,用铜丝伸入稀硝酸反应生成一氧化氮气体;
故答案为:先在试管中加入2-3粒石灰石,注入适量稀硝酸,反应一段时间后,塞上带有细铜丝的胶塞,连接好装置,再将细铜丝伸入与稀硝酸反应即可产生较纯净的一氧化氮气体;
(4)装置⑥中,小段玻璃管的作用是防止氨气易溶于水发生倒吸现象;
故答案为:防倒吸;
(5)装置⑦是用来检验氨气是否除净的装置,利用硫酸亚铁和氨气反应生成白色沉淀氢氧化亚铁的现象判断,观察是否有沉淀证明氨气是否除净;
故答案为:看是否变浑浊来判断氨气是否被除净;
(6)若进入装置⑤的NO共2688mL(已折算为标准状况,下同)物质的量=
=0.12mol,氨气过量,最后收集到标准状况下2016mL N2,物质的量=
=0.09mol;6NO+4NH3=5N2+6H2O,依据反应化学方程式计算反应的一氧化氮物质的量=
=0.108mol,则NO的转化率=
×100%=90%;
故答案为:90%;
B.碱石灰是碱性干燥剂,可以干燥氨气,故B符合;
C.硅胶是中性干燥剂可以干燥氨气,故C符合;
D.无水氯化钙会和氨气结合不能干燥氨气,故D不符合;
g故答案为:BC.
装置④是干燥一氧化氮气体
A、浓硫酸具有强氧化性能氧化一氧化氮,不能干燥一氧化氮,故A不符合;
B、碱石灰是碱性干燥剂,可以干燥一氧化氮,故B符合;
C、硅胶是中性干燥剂不和一氧化氮反应,可以干燥一氧化氮,故C符合;
D、无水氯化钙不与一氧化氮反应,可以干燥一氧化氮,故D符合;
故答案为:BCD;
(2)浓氨水和生石灰两种试剂制备氨气,可以利用浓氨水滴入生石灰中溶解放热一水合氨分解生成氨气,也可以加热氨水生成氨气,反应的化学方程式为:NH3•H2O
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故答案为:NH3•H2O
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(3)利用稀硝酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体充满试管,避免生成的一氧化氮被空气中的氧气氧化,用铜丝伸入稀硝酸反应生成一氧化氮气体;
故答案为:先在试管中加入2-3粒石灰石,注入适量稀硝酸,反应一段时间后,塞上带有细铜丝的胶塞,连接好装置,再将细铜丝伸入与稀硝酸反应即可产生较纯净的一氧化氮气体;
(4)装置⑥中,小段玻璃管的作用是防止氨气易溶于水发生倒吸现象;
故答案为:防倒吸;
(5)装置⑦是用来检验氨气是否除净的装置,利用硫酸亚铁和氨气反应生成白色沉淀氢氧化亚铁的现象判断,观察是否有沉淀证明氨气是否除净;
故答案为:看是否变浑浊来判断氨气是否被除净;
(6)若进入装置⑤的NO共2688mL(已折算为标准状况,下同)物质的量=
2.688L |
22.4L/mol |
2.016L |
22.4L/mol |
6×0.09mol |
5 |
0.108mol |
0.12mol |
故答案为:90%;
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