现有铜、银合金14g与足量的某浓度的硝酸100mL发生反应,将生成的气体与1.12L(标况)氧气混合,通入足量的水中恰好全部吸收,反应后溶液体积仍为100mL。试通过计算回答下列问题:
(1)原固体混合物中铜和银的质量各是多少?
(2)若原硝酸溶液为浓硝酸,反应产生的气体是单一气体,则该反应中被还原的硝酸的物质的量是多少?
(3)合金完全溶解后,若生成的气体在标况下体积为2.24L,反应后溶液中c(H+)=7mol/L,则该混合气体中NO和NO2在标准状况下的体积分别是多少?原硝酸的浓度是多少?
某厂每天产生800m3含氮的废水(NH3的含量为168mg∙L-1)。该厂处理废水的方法是:将废水加热得到NH3,使废水中NH3的含量降为15mg∙L-1(假设废水处理前后体积不变)。再对加热蒸发得到的NH3进一步处理制取硝酸。
(1)制取硝酸过程中主要发生反应如下:①_________________,②4NO+3O2+2H2O=4HNO3。反应①是氨气在一定条件下被氧气氧化,请在横线上写出该反应的化学方程式。
(2)该厂每天通过加热蒸发可得到NH3的物质的量是__________________。
(3)若在反应①中N元素损失10%,则该厂每天可生产硝酸多少吨?(写出计算过程,结果保留2位小数)
硝酸在有机合成、医药化工、化纤等行业应用非常广泛。工业上用氨催化氧化法可生产硝酸,其生产过程可表示为:
4NH3+5O24NO+6H2O ①
4NO+3O2+2H2O→4HNO3 ②
完成下列计算:
(1)如果以一定量的氨气在一密闭容器中与足量氧气发生上述反应,冷却后所得溶液中溶质的质量分数是 (保留至1%)。
(2)某化肥厂以氨为原料通过题干中反应先产生硝酸,再利用氨气和硝酸反应制NH4NO3,已知由氨制 NO 的产率是 96%,NO 制硝酸的产率是 92%,氨被硝酸的吸收率为100%,则制备80吨 NH4NO3所需氨的体积(标准状况)为 m3(保留整数部分)。
硝酸在化学工业中有着极其广泛的应用。
(1)将1.25 mol的NO、NO2、N2O4混合物(其中NO的体积分数为0.60)通入水中,在空气充足的条件下完全反应后可获得硝酸的物质的量范围是_______________。
(2)向稀硝酸中加入18.4 mol/L的浓硫酸(98%)作吸水剂并蒸馏得浓硝酸,当其浓度下降到87%(密度1.8 g/cm3)以下时,则失去吸水能力。50 mL 18.4 mol/L的浓硫酸作为吸水剂时,最多可吸水_________ g。
(3)在65%的HNO3(质量m1)中加入72%的Mg(NO3)2(质量m2)后蒸馏,分别得到97.5%的HNO3和60%的Mg(NO3)2溶液(其中不含硝酸)。若蒸馏过程中,硝酸、硝酸镁均无损耗,H2O的损耗占总质量的5%,则蒸馏前投料比=______________。
(4)硝酸工业中的尾气用烧碱进行吸收产物为NaNO2、NaNO3和H2O。现有含0.50mol氮氧化物的尾气,恰好被一定量的NaOH溶液完全吸收。已知反应后溶液含有0.35molNaNO2。若将尾气NO和NO2的平均组成用NOx表示,则x = 。
氢气是化工行业重要原料之一。
(1)电解饱和食盐水是生产H2的方法之一。常温下,电解250 mL饱和食盐水一段时间后,溶液质量减轻0.365 g(假设气体全部逸出)。生成的氢气在标准状况下的体积为 mL。
(2)在电弧炉中,甲烷裂解产生乙炔和氢气,若1 m3 甲烷经此过程生成0.27 m3氢气,则甲烷的裂解率为 %(体积均在相同条件下测定)。
(3)已知:CxHy + H2O → CO + CO2 + H2(未配平)。工业上用甲烷、乙烷的混合气体利用上述反应生产氢气,反应后气体经干燥组成如下表所示:
组分 |
CO |
CO2 |
H2 |
体积分数 |
20% |
5% |
75% |
计算原混合气体中甲烷与乙烷的物质的量之比。
(4)合成氨生产过程中,消耗氮氢混合气2000 m3(其中CH4的体积分数为0.112%,下同),分离液氨后的氮氢混合气中含CH4 2.8%。计算分离出液氨为多少吨(保留2位小数,所有体积均已折算至标准状况)。
把19.2 g Cu放入足量的稀硝酸中,微热至Cu完全反应。(已知方程式如下:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O )
求:(1)生成的NO在标准状况下的体积。
(2)被还原的硝酸的质量。
H2还原CuO所得的红色固体可能是Cu与Cu2O的混合物,已知Cu2O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应,生成Cu2+和单质铜。现有8g CuO被H2还原后,得到红色固体6.8g。
(1)6.8 g上述混合物中含Cu与Cu2O的物质的量之比是 ;
(2)若将6.8 g上述混合物与足量的稀硫酸充分反应后过滤,可得到固体 g;
(3)若将6.8 g上述混合物与一定量的浓硝酸充分反应,生成标准状况下1.568 L的气体(不考虑NO2的溶解,也不考虑NO2与N2O4的转化),则该气体的成分及物质的量之比是 ;
硝酸与合成氨工业密切相关,氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径。
完成下列计算:
52.合成氨时,假设100L的氮气与氢气(体积比为1 : 3)的混合气体通过氨合成塔充分反应后,体积变为90L,则氮气的转化率为 。(写出计算过程,计算结果请用百分数表示)
53.标准状况下,将500L氨气溶于1L水中形成氨水,则此氨水质量分数为 。(写出计算过程,计算结果请用百分数表示,并保留1位小数)
54.氨氧化法是将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网,在合金网的催化下,氨被氧化成一氧化氮(NO)。此时温度很高,水以水蒸气的形式存在,NO也不与O2反应。若氨气与氧气物质的量之比为1:1.7时,氨的转化率可达95%,计算反应后NO的体积分数 。(设氧气在空气中的体积分数为20%,写出计算过程,计算结果请用百分数表示并保留1位小数)
55.一氧化氮继续氧化为二氧化氮,二氧化氮溶于水可得硝酸。为测定某18K金样品的组成,将2.832 g样品粉碎后投入足量的浓硝酸中,充分溶解后,收集到NO2和N2O4的混合气体224 mL(折算至标准状况,下同),将该混合气体与84 mL O2混合后缓缓通入水中,恰好被完全吸收。( 已知金不溶于浓硝酸)
填写该18K金的成分表(写出计算过程,计算结果请用百分数表示并保留1位小数,若不含该金属则填0)。
18K金成分 |
Au |
Ag |
Cu |
含量(质量分数) |
75 % |
_________ |
_________ |
有一硫酸与硝酸的混合溶液100 ml,取出10 mL加入足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、烘干后得到9.32g的沉淀;滤液与4.0 mol•L-1NaOH溶液反应,用去35 mL碱液时恰好完全中和。试求:原混合液中H2SO4的物质的量浓度是多少?HNO3的物质的量是多少?
(本题共14分)中学化学中有许多与氮有关的反应。阅读材料,回答问题。
氨气和氧气在催化剂存在下的反应方程式为4NH3十5O2→4NO+6H2O完成下列计算:
①生成1molNO消耗氧气的体积为 L(标准状况)。
②5 mol NH3和5 molO2反应生成4 molNO,过量的氨溶于产物水中成为氨水,所得氨水的密度为0.75g/ml,则该氨水的物质的量浓度为_____mol/L。
③.如果没有催化剂,氨氧化生成NO的同时也生成氮气:4NH3十3O2→2N2+6H2O。若4 mol NH3和4 molO2恰好完全反应,则产物气体中NO的物质的量为_____ mol。
已知真空管中反应2NO2N2O4,现向一真空管中充入4L标况下的NO2气体:
①若在上述反应中有50% NO2的转化为N2O4,所得混合气的平均摩尔质量为______g/mol(保留一位小数)。
②将4LNO2通过真空管反应后,恢复到原状况,得到气体3L,其中NO2为_______L。
各种氮氧化物(NO、NO2)是主要的大气污染物之一,治理氮氧化物(NOX)废气的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,其反应原理可表示如下:
NO2+NO+2NaOH→2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH→ NaNO2+NaNO3+H2O
现有一NO与NO2的混合气体,将其通入50mL 2mol/L的NaOH溶液中,恰好完全吸收,测得溶液中含有NO3―0.02mol。
①所得溶液中NaNO2的物质的量为 mol;②混合气体中V(NO):V(NO2)= 。
将一定质量由Cu和CuO组成的固体粉末加入到100 mL 11 mol/L的浓HNO3中,充分反应后,固体溶解完全,收集到NO、NO2混合气体6.72 L(标准状况)。若将该混合气体与2.24 L O2(标准状况)混合并通入到足量水中,恰好生成HNO3。
(1)NO的体积是 L,NO2的体积是 L(标准状况)。
(2)固体粉末中Cu单质的质量是 g。
(3)向浓HNO3反应后的溶液中加入4 mol/L的NaOH溶液,当Cu2+恰好沉淀完时,需要NaOH溶液的体积是 L。
在500mL 0.2 mol·L-1的稀硝酸中加入1.92g铜片,让其充分反应。试求:
(1)产生的气体在标准状况下所占的体积为多少?
(2)反应后溶液中H+的物质的量浓度是多少?(溶液体积变化忽略不计)
(6分)将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体,在标准状况下的体积为11.2 L。
计算:(1)产生的NO、 NO2体积各为多少升?
(2)待气体全部释放后,向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶
液中的Cu2+全部转化为沉淀,则原硝酸溶液的浓度为多少?
试题篮
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