硝酸厂常用以下方法处理尾气:
(1)碱液吸收法:用溶液吸收生成,若取和足量溶液完全反应时转移电子数为,该反应的离子方程式是______。
(2)氨催化吸收法,原理是与反应生成无毒的物质。某同学采用如图装置和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程:
利用上述仪器,按如图流程图连接成模拟尾气处理装置:
①管口f接管口______。
②D装置的作用是______,用饱和氨水而不用纯水的目的是______。
③E装置中发生反应的化学方程式是______。
高三化学实验题中等难度题
硝酸厂常用以下方法处理尾气:
(1)碱液吸收法:用溶液吸收生成,若取和足量溶液完全反应时转移电子数为,该反应的离子方程式是______。
(2)氨催化吸收法,原理是与反应生成无毒的物质。某同学采用如图装置和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程:
利用上述仪器,按如图流程图连接成模拟尾气处理装置:
①管口f接管口______。
②D装置的作用是______,用饱和氨水而不用纯水的目的是______。
③E装置中发生反应的化学方程式是______。
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I.NO2是大气污染的主要污染物之一;硝酸盐是水体污染的污染物之一。
(1)用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol,则反应的离子方程式是___________________________。
(2)电化学降解NO的原理如图所示,电源正极为_____(填“a”或“b”);阴极电极反应式为_____________________________。
II.为应对全球石油资源日益紧缺,提高煤的利用效率,我国开发了煤制烯烃技术,并进入工业化试验阶段。
(1)煤气化制合成气(CO和H2)
已知:C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g) ⊿H1=+131.3kJ•mol-1
C(s)+2H2O(g)==CO2(g)+2H2(g) ⊿H2=+90kJ•mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是_______________。
(2)由合成气制甲醇
合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应:
CO(g) +2H2(g)CH3OH(g)。在容积均为V L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示,此时三个容器中一定处在化学平衡状态的是______________________(填“T1”或“T2” 或“T3”);该温度下的化学平衡常数为___________(用a、V表示)。
(3)由甲醇制烯烃
主反应: 2CH3OH C2H4+2H2O………i
3CH3OH C3H6+3H2O………ii
副反应: 2CH3OH CH3OCH3+H2O……iii
某实验室控制反应温度为400℃,在相同的反应体系中分别填装等量的两种催化剂(Cat.1和Cat.2),以恒定的流速通入CH3OH,在相同的压强下进行两种催化剂上甲醇制烯烃的对比研究。得到如下实验数据:(选择性:转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)
①下列说法错误的是_____。
A.反应进行一段时间后甲醇的转化率下降,可能的原因是催化剂失活,工业生产中需定期更换催化剂
B.使用Cat.2反应2h后乙烯和丙烯的选择性下降,可能的原因是生成副产物二甲醚
C.使用Cat.1产生的烯烃主要为丙烯,使用Cat.2产生的烯烃主要为乙烯
D.不管使用Cat.1还是使用Cat.2,都能提高活化分子的百分数
②在上图中分别画出反应i在无催化剂、有Cat.1、有Cat.2三种情况下“反应过程——能量”示意图。_________
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工业制硫酸的尾气中含有一定量SO2,处理尾气的手段除了氨吸收法以外还有以下几种方法。
(一)工业实际吸收过程中,第Ⅰ步常采用浓苛性钠溶液吸收为其中的SO2,然后向生成溶液中加入熟石灰,充分反应后将生成产物分离后再经氟化后制得产品A。
(1)产品A是_______(填化学式)。
(2)有人提出将第一步中的浓苛性钠溶液换成同温度下饱和Ca(OH)2溶液直接制得产品CaSO3,你认为是否可行?_______(填“可以”、“不可以”或“不确定”)原因是_______。
(二)制备MnSO4•H2O:SO2还原MnO2矿制备MnSO4•H2O,过程如下:
己知25℃时部分物质的溶度积常数如下表:
物质 | Mn(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | MnS | FeS | CuS |
溶度积 | 2.1×10-13 | 4.0× 10-38 | 2.2×10-23 | 1.0×10-11 | 6.3×10-18 | 6.3×10-38 |
(3)还原时,若尾气中SO2含量为4.48%,除去标况下lm3尾气至少需要含锰质量分数为55%的MnO2 矿粉_______g。
(4)除铁时加入碳酸钙,发生的反应的离子反应方程式为_____________________。
(5)试剂A最好是______________(写化学式)。
(6)操作I的名称为_________________。MnSO4•H2O在1150℃高温下易分解,产物是Mn3O4、含硫化合物、水,在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是________________。
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工业制硫酸的尾气中含有一定量SO2,处理尾气的手段除了氨吸收法以外还有以下几种方法。
(一)工业实际吸收过程中,第Ⅰ步常采用浓苛性钠溶液吸收为其中的SO2,然后向生成溶液中加入熟石灰,充分反应后将生成产物分离后再经氟化后制得产品A。
(1)产品A是_______(填化学式)。
(2)有人提出将第一步中的浓苛性钠溶液换成同温度下饱和Ca(OH)2溶液直接制得产品CaSO3,你认为是否可行?_______(填“可以”、“不可以”或“不确定”)原因是_______。
(二)制备MnSO4•H2O:SO2还原MnO2矿制备MnSO4•H2O,过程如下:
己知25℃时部分物质的溶度积常数如下表:
物质 | Mn(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | MnS | FeS | CuS |
溶度积 | 2.1×10-13 | 4.0× 10-38 | 2.2×10-23 | 1.0×10-11 | 6.3×10-18 | 6.3×10-38 |
(3)还原时,若尾气中SO2含量为4.48%,除去标况下lm3尾气至少需要含锰质量分数为55%的MnO2 矿粉_______g。
(4)除铁时加入碳酸钙,发生的反应的离子反应方程式为_____________________。
(5)试剂A最好是______________(写化学式)。
(6)操作I的名称为_________________。MnSO4•H2O在1150℃高温下易分解,产物是Mn3O4、含硫化合物、水,在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是________________。
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利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO3)2,其部分工艺流程如下:
(1)硝酸工业尾气一般用碱液吸收,写出一个吸收尾气离子方程式_____.
(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目的是___;滤渣可循环利用,滤渣的主要成分是____(填化学式).
(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1:1.若n(NO):n(NO2)>1:1,则会导致____;若n(NO):n(NO2)<1:1,则会导致_____.
(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式___.
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(12分)氮及其化合物与人们的生活息息相关。
(1)实验室可用铜与稀硝酸反应制取NO,其离子方程式是________。为防止环境污染,可用碱液吸溶液完全吸收后得到一种钠盐收氮的氧化物。NO与NO2按物质的量之比1:1被NaOH,该化学方程式是________。
(2)已知:① CH4(g) + 4 NO2(g) = 4 NO(g) + CO2(g) +2 H2O(g) △H= -574 kJ·mol-1
② CH4(g) + 4 NO(g) = 2 N2(g) + CO2(g) + 2 H2O(g) △H= -1160 kJ·mol-1
根据①和②,标准状况下的4.48 L CH4恰好将NO2转化为N2时,△H=________ 。
(3)同温同压下,3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气完全转化为N2,则原混合气中 NO和NO2的体积比是________ 。
(4)向含有1mol HNO3的稀硝酸中逐渐加入铁粉,所得氧化产物a、b与铁粉物质的量关系如图所示。n3 =________ p= ________。
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工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法,原理是NH3与NOx反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。
(一)提供的装置
(二)NH3的制取
(1)下列有关实验室制备气体的说法正确的是__________(填序号)。
①可以用排饱和食盐水的方法收集氯气 ②用赤热的炭与水蒸气反应制取氢气 ③实验室制氧气有时需要加热,有时不需要加热 ④用无水氯化钙干燥氨气 ⑤用浓盐酸洗涤高锰酸钾分解制氧气的试管
(2)从所提供的装置中选取一个能制取氨气的装置:________________(填序号)。
(3)当采用你所选用的装置制取氨气时,相应反应的化学方程式是___________。
(三)模拟尾气的处理
选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置,回答有关问题:
(4)A中反应的离子方程式为___________。
(5)D装置中的液体可换成________(填序号)。
a CuSO4 b H2O c CCl4 d 浓硫酸
(6)该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是________________。
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工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法,原理是NH3和NOx反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。
Ⅰ.提供的装置
Ⅱ.NH3的制取
(1)下列有关实验室制备气体的说法正确的是________(填序号)。
①可以用排饱和食盐水的方法收集氯气 ②用赤热的炭与水蒸气反应制取氢气 ③实验室制氧气有时需要加热,有时不需要加热 ④用无水氯化钙干燥氨气 ⑤加热条件下,用浓盐酸洗涤高锰酸钾分解制氧气的试管
(2)从所提供的装置中选取一个能制取氨气的装置:______(填序号)。
(3)当采用你所选用的装置制取氨气时,相应反应的化学方程式是______________________。
Ⅲ.模拟尾气的处理
选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置,回答有关问题:
(4)A中反应的离子方程式为____________________________________。
(5)装置D的作用有:使气体混合均匀、调节气流速度,还有一个作用是___________________________________。
(6)D装置中的液体可换成________(填序号)。
a.CuSO4 b.H2O c.CCl4 d.浓硫酸
(7)该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是________________________________________________________________。
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工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法,原理是NH3和NOx反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。
Ⅰ.提供的装置
Ⅱ.NH3的制取
(1)下列有关实验室制备气体的说法正确的是________(填序号)。
①可以用排饱和食盐水的方法收集氯气 ②用赤热的炭与水蒸气反应制取氢气 ③实验室制氧气有时需要加热,有时不需要加热 ④用无水氯化钙干燥氨气 ⑤用浓盐酸洗涤高锰酸钾分解制氧气的试管
Ⅲ.模拟尾气的处理
选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置,回答有关问题:
(2)A中反应的离子方程式为_______________________________。
(3)装置D的作用有:使气体混合均匀、调节气流速度,还有一个作用是___________。
(4)D装置中的液体可换成________(填字母)。
a.CuSO4 b.H2O c.CCl4 d.浓硫酸
(5)该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷_____________________。
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