7.2重要的含氮化工原料同步练习
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一、选择题
1.将一定质量的镁、铜合金加到稀硝酸溶液中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全部是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol·L-1的NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,则下列有关叙述中正确的是
A.开始加入合金的质量可能为16.4g
B.参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol
C.生成沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100mL
D.标准状况下产物NO的体积为22.4L
2.下列各组离子在给定条件下能大量存在的是
A.的溶液中:、、、
B.加入铝产生氢气的溶液中:、、、
C.硫酸镁溶液中:、、、
D.无色透明的水溶液中:、、、
3.已知:2Fe+3Br2=2FeBr3,2Fe3++2I-=2Fe2++I2,3Fe2++NO+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,现将Fe(NO3)2溶液分别滴入到以下溶液中:①H2SO4;②HNO3;③溴水;④碘水。其中能使Fe2+转变成Fe3+的是
A.只有②③ B.①②③ C.②③④ D.全部
4.下列实验装置或操作不能够达到实验目的是
A.定容后,溶液的摇匀 B.淀粉溶胶的净化 C.除去 中的并干燥 D.用于的尾 气吸收
A.A B.B C.C D.D
5.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是
(1)I-、ClO-、、H+
(2)K+、、、OH-
(3)、、Cl-、OH-
(4)Fe3+、Cu2+、、Cl-
(5)H+、K+、、
(6)Ca2+、Na+、、
A.(1)和(6) B.(3)和(4) C.(2)和(5) D.(1)和(4)
6.完成下述实验,装置或试剂不正确的是
实验室收集 验证碳酸氢钠受热分解 验证易溶于水且溶液呈碱性 除去中混有的少量HCl
A B C D
A.A B.B C.C D.D
7.38.4gCu与一定量浓硝酸恰好完全反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到和的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示
下列有关判断不正确的是
A.硝酸在反应中既体现氧化性又体现酸性
B.氮的氧化物和NaOH溶液反应时,NO作还原剂
C.混合气体中的物质的量是0.2mol
D.若浓硝酸体积为200mL,则其物质的量浓度为11mol/L
8.下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断或分析不正确的是
粒子组 判断或分析
A 不能大量共存,因发生反应:
B 不能大量共存,因发生反应:
C 能大量共存,无化学反应发生
D 不能大量共存,因发生反应:
A.A B.B C.C D.D
9.实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置),仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体 d中的物质
A 浓氨水
B 70%浓硫酸 溶液
C 稀硝酸
D 浓盐酸 溶液
A.A B.B C.C D.D
10.下列各组离子一定能大量共存的是
A.酸性透明溶液:K+、Cl-、Fe3+、
B.遇铝单质放出H2的溶液中:Na+、Fe2+、、
C.酸性溶液中:Na+、Cu2+、、Cl-
D.遇紫色石蕊试剂变蓝的溶液:Na+、Ba2+、、Cl-
11.下列各离子组在指定溶液中一定能大量共存的是
A.与反应放出的溶液:、、、
B.澄清透明的溶液:、、、
C.0.1mol/L的溶液:、、、
D.氯水:、、、
12.某白色固体混合物由NaI、KCl、NH4Cl、MgSO4、CaCO3中的几种组成,进行如下实验:①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色试验,通过蓝色钴玻璃没有观察到紫色;③向溶液中滴加几滴新制氯水和淀粉溶液,溶液呈蓝色;④向溶液中加入浓碱,有白色沉淀产生,微热,闻到刺激性气味。根据上述实验现象判断混合物的组成为
A.KCl、CaCO3 B.NaI、MgSO4
C.NaI、KCl、NH4Cl D.NaI、NH4Cl、MgSO4
13.氮、硫及其化合物的价类二维图如下所示,下列说法正确的是
A.b和v均可一步反应生成对应的各类氧化物
B.a、b、u、v、w均能作还原剂
C.d、w、x均可与水反应生成酸,都属于酸性氧化物
D.e、z的浓溶液与铜反应分别生成氧化物d、x
14.下列离子方程式正确的是
A.Na2S2O3溶液中滴加稀硝酸:+2H+=S↓+SO2↑+H2O
B.NaAlO2溶液中加入足量Ca(HCO3)2溶液:++H2O= Al(OH)3↓+
C.溶液中滴加稀氨水:
D.向含有FeBr2和FeCl2混合溶液中通入少量氯气:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
15.关于溶液组成中,下列说法正确的是
A.的与100mL水混合,硫酸的物质的量浓度变为
B.常温常压下,用一充满氨气的干燥烧瓶做喷泉实验,当水充满整个烧瓶后(假设溶液不外溢),烧瓶内氨水的物质的量的浓度为
C.100g20%的溶液与混合后,溶液的质量分数是10%
D.1L水中溶解0.2mol 硝酸钾,即可配得硝酸钾溶液
二、填空题
16.氨气是一种重要的化工原料,其中约80%用来生产各种氮肥。
(1)氨气的制备
①实验室通过加热和的混合物制取氨,该反应的化学方程式为 。
②工业上以氮气和氢气为原料合成氨,该反应的化学方程式为 。其中氮元素的化合价 (填“升高”或“降低”)。
③我国科研团队借助一种固体催化剂,在常温、常压和可见光条件下合成了氨,其过程如图所示。该反应的化学方程式为 。反应中每转移,生成的体积为 L(标准状况下)。
(2)氮肥的制备和应用
主要转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去):硝酸盐[如]。
①写出的化学方程式 。
②将转化为,列举两种不同类别的化合物M (写化学式)。
③常作为水培植物营养液的氮肥来源,若配制的溶液,需要固体的质量 g。
17.研究氮及其化合物的性质对改善人类的生存环境具有重要意义。回答下列问题:
(1)一种新型人工固氮的原理如图。该转化过程①②③反应中为氧化还原反应的是 (填编号)。假设每一步均完全转化,每生成0.4molNH3,同时生成 。
(2)在催化剂的作用下,向的烟气中喷入氨可使工厂废气中的氮氧化物转化为无污染的物质。写出消除的化学反应方程式: 。
(3)废水中氮的主要存在形态是硝态氮(以存在)和氨氮(以存在),还原法和氧化法是去除废水中氮的重要方法。
①还原法:控制其他条件相同,去除的某含氮废水(废水中总氮)中的硝态氮,图1为只加过量Na2SO3、图2为同时加过量Fe粉与Na2SO3时废水中含氮微粒的浓度随时间变化的图像。
分析上述图像,图1中生成N2的离子方程式为 ;图2中内发生主要反应的离子方程式为 。
②氧化法:利用NaClO将水体中氨氮氧化为N2。已知氧化性:,还原性:。研究发现,控制其他条件相同,当废水pH为范围内,氨氮去除率随pH降低而升高,分析原因是 ;当废水pH为范围内,氨氮去除率随pH降低而下降,分析原因是 。
三、解答题
18.某化学兴趣小组用下图装置(部分夹持装置已略去)制取氨气并探究其性质。
(1)实验室用装置A制备氨气选用的两种药品为 (填化学式)。
(2)装置B中的干燥剂可以选用 (填“碱石灰”或“浓硫酸”)。
(3)气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是 (填字母),原因是 。
(4)当E装置中集满时,挤压胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是 。
(5)用下图装置探究氨气与氧化铜的反应,验证氨气的性质及部分反应产物。
①实验中观察到a中黑色粉末变红,b中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体。则a中发生反应的化学方程式为 ,证明氨气具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
②若向a中通入标准状况下的氨气,理论上会得到铜的质量为 g。
(6)已知加热条件下,氨气可以与铝发生置换反应生成;加热时可溶于浓碱溶液并产生氨气,发生反应:。称取样品(假设杂质只含Al),将其放入足量浓碱溶液中加热,若所产生的气体全部逸出并收集,测得其体积为(标准状况),则样品中的质量分数为 %(精确到0.1%)。
19.亚硝酸钙[]是水泥混凝土外加剂的主要原料,可配制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。某学习小组用如图所示实验装置及药品来制备亚硝酸钙(夹持装置略去)。
①已知:;;
②酸性条件下,NO能与溶液反应生成和。
回答下列问题:
(1)检查装置的气密性,装入药品,实验开始前通入一段时间,然后关闭弹簧夹,再滴加稀硝酸,通入的作用是 。
(2)为达到实验目的,请把上述装置按气流方向进行连接:
A→___________→B→___________→___________
(3)E装置的作用是 。
(4)C装置中反应的离子方程式为 。
(5)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含,NO)反应,既能净化尾气,又能获得广泛的,反应原理为,若,则会导致 。
(6)将完全转化为,理论上需要铜的物质的量至少为 mol。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,说明氢氧根质量为5.1g,其物质的量为0.3mol,转移电子物质的量为0.3mol,若全部是镁,则镁的质量为,若全部是铜,则铜的质量为,若开始是两者的合金,则合金的质量不可能为16.4g,只可能介于3.6g和9.6g之间,故A错误;
B.根据氮元素和得失电子守恒,转移0.3mol电子,金属物质的量为0.15mol,则起酸性的硝酸物质的量为0.3mol,其氧化性的硝酸物质的量为,因此参加反应的硝酸的物质的量为0.4mol,故B错误;
C.由于氢氧根物质的量为0.3mol,加入物质的量浓度为3mol·L-1的NaOH溶液的体积为,故C正确;
D.根据前面分析生成NO物质的量为0.1mol,则标准状况下产物NO的体积为2.24L,故D错误。
综上所述,答案为C。
2.C
【详解】A.的溶液为酸性,酸性条件下硝酸根离子氧化碘离子生成碘单质,不共存,A不符合题意;
B.加入铝片有大量氢气产生的溶液可能是强酸也可能是强碱,强酸条件下,氢离子和硫离子、碳酸氢根离子反应,强碱条件下,氢氧根离子和碳酸氢根离子反应,均不共存,B不符合题意;
C.镁离子、硫酸根离子、、、、相互不反应,能共存,C符合题意;
D.铁离子为黄色,且铁离子会和反应生成沉淀,不能大量共存,D不符合题意;
故选C。
3.B
【分析】先根据反应方程式2Fe+3Br2=2FeBr3,2Fe3++2I-=2Fe2++I2,3Fe2++NO+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,判断离子间的氧化性强弱,当离子的氧化性大于铁离子时,亚铁离子才能够被氧化成铁离子,注意在酸性条件下硝酸根离子具有氧化性,据此完成本题。
【详解】由题中反应方程式可知,离子的氧化性关系为:Br2>Fe3+>I2,HNO3>Fe3+,
①Fe(NO3)2溶液滴入硫酸中,硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性,能够将亚铁离子还原成铁离子,故①正确;
②Fe(NO3)2溶液滴入硝酸中,硝酸具有强氧化性,能够将亚铁离子还原成铁离子,故②正确;
③Fe(NO3)2溶液滴入溴水中,由于氧化性Br2>Fe3+,所以溴单质能够将亚铁离子氧化成铁离子,故③正确;
④Fe(NO3)2溶液滴入碘水中,由于氧化性Fe3+>I2,所以碘单质不能够氧化亚铁离子,故④错误;
故选B。
4.D
【详解】A.配制一定物质的量浓度溶液时,定容后反复上下颠倒,摇匀,A正确;
B.利用胶体粒子不能透过半透膜,而溶液微粒能够通过半透膜的性质可知,淀粉溶胶的净化用渗析法,B正确;
C.氯气在稀硫酸中溶解度较小,而氯化氢极易溶于水,除去氯化氢后使用浓硫酸干燥得到纯净、干燥氯气,C正确;
D.苯在上层没有缓冲作用,不能防倒吸,可以改用四氯化碳达到防倒吸的目的,D错误;
故选D。
5.B
【详解】(1)在酸性条件下,ClO-和都可以氧化I-,故不能大量共存,不符合题意;
(2)、都与OH-要反应,故不能大量共存,不符合题意;
(3)、、Cl-、OH-相互间不反应,可以大量共存,符合题意;
(4)Fe3+、Cu2+、、Cl-相互间不反应,可以大量共存,符合题意;
(5)H+与、都要反应,故不能大量共存,不符合题意;
(6)Ca2+与要反应,故不能大量共存,不符合题意;
符合题意的有:(3)和(4)。
答案选B。
6.A
【详解】A.NO2能和水反应,不能用排水法收集NO2,故选A;
B.若澄清石灰水变浑浊,则证明碳酸氢钠分解放出二氧化碳,故不选B;
C.烧瓶内形成红色喷泉,证明易溶于水且溶液呈碱性,故不选C;
D.二氧化碳不溶于不含碳酸氢钠溶液,HCl能与碳酸氢钠反应放出二氧化碳气体,用饱和碳酸氢钠溶液除二氧化碳中的氯化氢,故不选D;
选A。
7.C
【分析】铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮的化合物,38.4gCu为0.6mol,所以生成硝酸铜0.6mol,则硝酸铜含有硝酸根离子1.2mol,生成氮的化合物为0.9 mol,与氢氧化钠恰好完全反应生成NaNO3和 NaNO2,根据原子守恒可知:,所以硝酸的总量为1.2mol+1mol=2.2mol,若浓硝酸体积为200mL,则其物质的量浓度为;
【详解】A.铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮的化合物,硝酸部分被还原,作氧化剂,有部分生成盐,表现出酸性,故A正确;
B.氮的氧化物和NaOH溶液反应时,NO转化为高价态氮,故作还原剂,故B正确;
C.由题意可知0.9 mol氮的化合物转化为钠盐的量为1mol,则混合气体中四氧化二氮的物质的量是1mol-0.9mol=0.1mol,C错误;
D.由分析可知,若浓硝酸体积为200mL,则其物质的量浓度为11mol/L,D正确;
故选C。
8.C
【详解】A.Fe2+具有还原性,在酸性条件下,具有强氧化性,会将Fe2+氧化产生Fe3+,被还原产生NO,该反应的离子方程式为:,因而Fe2+、H+、不能大量共存,A正确;
B.H+与会反应产生H2O、S、SO2,反应的离子方程式为:,故H+与不能大量共存,B错误;
C.Fe3+会导致H2O2分解产生H2O、O2,是H2O2分解的催化剂,因而二者不能大量共存,C错误;
D.具有强氧化性,Cl-具有强还原性,二者在酸性溶液中会发生氧化还原反应,产生Mn2+、Cl2,反应的离子方程式为:,故、H+、Cl-具不能大量共存,D正确;
故合理选项是C。
9.B
【详解】A.浓氨水与氧化钙反应生成氨气,氨气的密度比空气小,不能使用向上排空气法,故A错误;
B.浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,二氧化硫密度大于空气,浓硫酸能够干燥二氧化硫气体,故B正确;
C.稀硝酸与铜反应生成一氧化氮,一氧化氮易与空气中的氧气反应生成二氧化氮,不能用排空气法收集一氧化氮,也不能用水吸收一氧化氮尾气,故C错误;
D.常温下浓盐酸和二氧化锰不反应,不能用于制备氯气,故D错误;
故选B。
10.A
【详解】A.酸性透明溶液中,K+、Cl-、Fe3+、与H+均没有反应发生,可以大量共存,A正确;
B.遇铝单质放出H2的溶液为酸或碱溶液,酸性溶液中不能大量存在Fe2+、、,碱性溶液中不能大量存在Fe2+,B错误;
C.酸性溶液中存在H+,与H+生成水和CO2,不能大量存在,C错误;
D.遇紫色石蕊试剂变蓝的溶液显酸性,Ba2+、能生成BaCO3沉淀,与H+生成水和CO2,不能大量存在,D错误;
答案选A。
11.C
【详解】A.与反应放出的溶液可能是酸或者强碱溶液,若是强碱溶液则不能大量共存,若是酸溶液则不能含有,故A不符合题意;
B.与要反应生成硫酸钙沉淀,不能大量共存,故B不符合题意;
C.0.1mol/L的溶液中,、、、可以大量共存,故C符合题意;
D.氯水中有Cl2、HClO、HCl等,要被氧化,、要与H+反应,不能大量共存,故D不符合题意。
答案选C。
12.D
【详解】①混合物溶于水,得到澄清透明溶液,说明混合物中不含CaCO3;
②做焰色试验,通过蓝色钴玻璃没有观察到紫色,说明混合物中不含KCl;
③向溶液中滴加几滴新制氯水和淀粉溶液,溶液呈蓝色,说明混合物中含有NaI;
④向溶液中加入浓碱,有白色沉淀产生,微热,闻到刺激性气味,说明混合物中含有NH4Cl、MgSO4;
根据上述实验现象判断混合物的组成为NaI、NH4Cl、MgSO4,故A、B、C错误,D正确;
故答案为:D。
13.B
【分析】根据图中的信息可知,a为NH3,b为N2,c为NO,d为NO2,e为HNO3,u为H2S,v为S,w为SO2,x为SO3,y为H2SO3,z为H2SO4,以此解题。
【详解】A.氮气一步只能生成一氧化氮,硫一步只能生成二氧化硫,A错误;
B.由分析可知,a为NH3,b为N2,u为H2S,v为S,x为SO3,其中S和N的化合价均不是其最高正价,均可以失去电子,做还原剂,B正确;
C.二氧化氮和碱的反应是氧化还原反应,则二氧化氮不酸性氧化物,C错误;
D.浓硫酸和铜反应生成二氧化硫,D错误;
故选B。
14.D
【详解】A.硝酸具有强氧化性,向Na2S2O3溶液加入稀硝酸,不能产生SO2,A错误;
B. ,生成的会继续与Ca2+反应,故离子方程式应该为: ,B错误;
C.溶液中滴加稀氨水生成氢氧化铜,离子方程式为:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2,C错误;
D.Fe2+还原性大于Br-,向含有FeBr2和FeCl2混合溶液中通入少量氯气,氯气只能和Fe2+反应生成Fe3+,反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,D正确;
故选D。
15.C
【详解】A.的H2SO4与100mL水混合,总体积小于200mL,混合后硫酸的物质的量浓度大于1.5mol/L,故A错误;
B.若为标准状况,设氨气的体积为22.4L,则溶液体积为22.4L,标准状况下,22.4L氨气的物质的量为1mol,所的溶液浓度为mol/L,但题中条件是常温常压,故B错误;
C.100g20%的NaCl溶液与100gH2O混合后,NaCl溶液的质量分数为,故C正确;
D.1L水中溶解0.2mol硝酸钾,水的体积不等于溶液体积,浓度无法计算,故D错误;
故答案为:C。
16.(1) 降低
(2) 或
【详解】(1)①实验室通过加热和的混合物制取氨,反应化学方程式:;
②工业上以氮气和氢气为原料合成氨,反应化学方程式:,其中氮元素的化合价从0价降低至-3价;
③根据图示,结合得失电子守恒及质量守恒,反应方程式:,反应中N元素化合价由0降低为-3价,2molN2参加反应转移12mol电子生成4molNH3,故反应中每转移6mole﹣,生成2molNH3,NH3的体积:;
(2)①与水反应生成和,化学方程式:;
②可与或反应生成;
③配制的溶液,应选择500mL容量瓶,其物质的量:,则需要NH4NO3固体的质量:
17.(1) ①③ 0.3
(2)
(3) HClO氧化性比ClO-强,随着pH升高,ClO-水解程度减小,溶液中HClO浓度下降,氧化能力降低,导致氨氮去除率下降 随着pH升高,氨氮废水中NH3含量增大,氨氮更容易被氧化
【详解】(1)转化过程反应①:N2+6Li=2Li3N,为氧化还原反应;反应②Li3N+3H2O=NH3+3LiOH为非氧化还原反应反应;③反应4LiOH4Li+O2+2H2O为氧化还原反应, 所以转化过程反应中为氧化还原反应的是①③;生成1mol NH3转移3mol电子,生成1mol O2,转移4mol电子,所以4NH3~3O2,假设每一步均完全转化,每生成0.4molNH3,同时生成0.3molO2;
(2)在催化剂的作用下,向的烟气中喷入氨可使工厂废气中的氮氧化物转化为无污染的物质,即生成N2和H2O,所以NH3消除NO2的化学反应方程式:;
(3)去除的某含氮废水(废水中总氮)中的硝态氮,加过量反应生成N2、和H2O,离子方程式为;图2中2060min内发生主要反应的离子方程式为:;控制其他条件相同,当废水pH为范围内,氨氮去除率随pH降低而升高,原因是HClO氧化性比ClO-强,随着pH升高,ClO-水解程度减小,溶液中HClO浓度下降,氧化能力降低,导致氨氮去除率下降; 当废水为范围内,氨氮去除率随pH降低而下降,原因是随着pH升高,氨氮废水中NH3含量增大,氨氮更容易被氧化。
18.(1)和
(2)碱石灰
(3) D 氨的水溶液呈碱性,能使红色石蕊试纸变蓝
(4)产生白烟
(5) 还原性 14.4
(6)88.4
【分析】A装置用于氨气,B为干燥装置,C为检验干燥的氨气是否能使红色石蕊试纸变蓝,D为检验氨气是否能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,E为收集氨气并利用氨气与氯化氢作用产生白烟验满,F为尾气吸收装置;
与混合加热发生复分解反应制取NH3,NH3具有还原性,可以与CuO在加热发生氧化还原反应,产生N2、Cu、H2O,因此看到固体由黑色变为红色,反应产生的H2O蒸气与无水CuSO4变为蓝色CuSO4·5H2O,NH3是大气污染物,可根据其极易溶于水的性质,用水作吸水剂,在尾吸收时要注意防止倒吸现象的发生;
【详解】(1)制备NH3的固体通常为Ca(OH)2、NH4Cl,答案为和;
(2)氨气能与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥,装置B中的干燥剂可以选用碱石灰;
(3)气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是D,原因是氨的水溶液呈碱性,能使红色石蕊试纸变蓝;
(4)当E装置中集满时,挤压胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,氨气与氯化氢作用产生氯化铵,故可观察到的现象是产生白烟;
(5)①CuO与NH3在加热时发生反应产生Cu、 N2、H2O,反应的化学方程式为: ;
在该反应中N元素化合价由反应前NH3中的-3价变为反应后N2中的价,化合价升高,失去电子被氧化,则NH3表现还原性;
②3.36 L标准状况下NH3的物质的量是m(NH3)==0.15mol,根据反应方程式可知反应产生Cu的物质的量为m(NH3)= 0.15 mol=0.225mol,其质量是m(Cu)=0.225 mol64 g/mol=14.4g;
(6)假设23.2 gAlN样品中含有xmolAlN和ymolAl, AlN 和NaOH溶液反应的方程式为:AlN+NaOH+3H2O=Na[Al(OH)4]+NH3↑,Al和NaOH溶液反应的方程式为: 2Al+2NaOH+6H2O =2Na[Al(OH)4]+3H2↑,反应生成氨气和氢气标准状况下总体积为14.56L,物质的量为=0.65mol,则41x+27y=23.2,x+1.5y=0.65,联立解得x=0.5, y=0.1,则样品中AlN的质量分数为100%=88.4%。
19.(1)排尽空气
(2)AEBDC
(3)吸收NO中的HNO3
(4)
(5)产品中混有Ca(NO3) 2杂质
(6)0.12
【分析】该实验要制取亚硝酸钙,通过信息可知,用一氧化氮和过氧化钙反应,所以基本过程为向装置通入氮气,吹出装置中的氧气,然后点燃酒精灯,向三颈烧瓶中滴加稀硝酸,铜和稀硝酸反应生成一氧化氮气体,通过装置E中的水除气体中的硝酸,通过B中无水氯化钙干燥气体,再通过D中过氧化钙反应生成亚硝酸钙,最后通入C中高锰酸钾溶液中进行尾气处理。
【详解】(1)亚硝酸钙溶液被氧气氧化,通入N2的作用是排尽空气,防止生成的NO被O2氧化;
(2)通过以上分析可知上述装置按气流方向连接的顺序为AEBDC。
(3)A装置中反应为铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水,生成气体含有挥发的硝酸,E装置的作用是吸收NO中的HNO3。
(4)酸性条件下,NO能与溶液反应生成和,氮化合价由+2变为+5、锰化合价由+7变为+2,结合电子守恒可知,反应为;
(5)反应原理为,一氧化氮、二氧化氮为1:1反应,若n(NO):n(NO2)<1:1,则会导致NO2过量,二氧化氮和氢氧化钙反应生成硝酸钙和亚硝酸钙,所以产品中混有Ca(NO3) 2杂质。
(6)将2.88gCaO2的物质的量为0.04mol,完全转化为Ca(NO2) 2,理论上至少需要一氧化氮的物质的量为0.08mol,根据3Cu+8HNO3=3Cu(NO3) 2+2NO↑+4H2O分析,需要铜的物质的量为0.12mol。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页