問題詳情:
氨和**都是重要的工業原料。
(1)標準狀況下,將500 L氨氣溶於水形成1 L氨水,則此氨水的物質的量濃度為__mol· L-1(保留三位有效數字)。工業上常用過量氨水吸收二氧化硫,該反應的化學方程式為__。
(2)氨氧化法是工業生產中合成**的主要途徑。合成的第一步是將氨和空氣的混合氣通過灼熱的鉑銠合金網,在合金網的催化下,氨被氧化成一氧化氮,該反應的化學方程式為__。
下列反應中的氨與氨氧化法中的氨作用相同的是__。
A.2Na+2NH3===2NaNH2+H2↑ B.2NH3+3CuO===3Cu+N2+3H2O
C.4NH3+6NO===5N2+6H2O D.HNO3+NH3===NH4NO3
工業中的尾氣(假設只有NO和NO2)用燒鹼進行吸收,反應的離子方程式為2NO2+2OH﹣===NO2-+NO3-+H2O和NO+NO2+2OH﹣===□ +H2O(配平該方程式)。______________
(3)向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀HNO3500 mL,反應過程中產生的氣體只有NO。固體完全溶解後,在所得溶液(金屬陽離子只有Cu2+)中加入1 L 1 mol·L-1的NaOH溶液使金屬離子恰好完全沉澱,此時溶液呈中*,所得沉澱質量為39.2 g。
①Cu與稀HNO3反應的離子方程式為__。
②Cu與Cu2O 的物質的量之比為__。
③HNO3的物質的量濃度為__mol·L-1。
(4)有H2SO4和HNO3的混合溶液20 mL,加入0.25 mol•L﹣1Ba(OH)2溶液時,生成沉澱的質量w(g)和Ba(OH)2溶液的體積V(mL)的關係如圖所示(C 點混合液呈中*)。則原混合液中H2SO4的物質的量濃度為__mol·L-1,HNO3的物質的量濃度為__mol·L-1。
【回答】
【*】 (1). 22.3 (2). SO2+2NH3•H2O===(NH4)2SO3+H2O[或SO2+2NH3+H2O===(NH4)2SO3] (3). 4NH3+5O24NO+6H2O (4). BC (5). 2NO2- (6). 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O (7). 2∶1 (8). 2.4 (9). 0.25 (10). 1
【解析】
【分析】
(1)利用c=n/v,計算氨水物質的量濃度,氨水顯鹼*,二氧化硫是**氧化物,兩者反應生成鹽和水;
(2)氨氧化法制取**的第一步反應為:4NH35O2 4NO6H2O,此反應中NH3是還原劑,由此判斷與之作用相同的反應;用化合價升降法配平;
(3)①Cu與稀HNO3反應,生成**銅水和一氧化氮;
②依據Cu和Cu2O的質量及Cu(OH)2的質量可求出Cu和CuO的物質的量;
③因為反應後溶液為中*,原溶液中的**的物質的量為:n(NO) n(NaOH),由此求算c(HNO3);
(4)由圖可以看出,當滴加*氧化鋇20mL時,達到沉澱最大量,此時發生H2SO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+H2O,由此可計算硫*的物質的量濃度,又當滴加*氧化鋇60mL時溶液顯中*,由此可求出c(H+)進而求出c(HNO3)。
【詳解】(1)n(NH3)= =22.3mol,氨水的物質的量濃度為 =22.3mol/L,氨水顯鹼*,二氧化硫是**氧化物,兩者反應的化學方程式為:SO2+2NH3•H2O===(NH4)2SO3+H2O,所以可用氨水吸收二氧化硫;
本題*為:22.3mol/L;SO2+2NH3•H2O===(NH4)2SO3+H2O。
(2)氨氧化法制取**的第一步反應為:4NH35O2 4NO6H2O,此反應中NH3是還原劑,由此可知與之作用相同的反應是2NH3+3CuO===3Cu+N2+3H2O和4NH3+6NO===5N2+6H2O ,故B、C中的氨與氨氧化法中的氨作用相同;由質量守恆和得失電子守恆,配平後的離子方程式為:NO+NO2+2OH﹣===2NO2-+H2O;
本題*為:4NH3+5O24NO+6H2O ;BC;2NO2-。
(3)①Cu與稀HNO3反應,生成**銅、水和一氧化氮,離子方程式為:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O ;
本題*為:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。
②設27.2 g Cu和Cu2O的混合物中,含CU 、Cu2O的物質的量分別為xmol、ymol,依據題中所給的條件可得:64x80y=27.2,98(x2y)=39.2,兩式聯立求得:x=0.2, y=0.1,所以x:y=2:1;
本題*為:2:1.
③在銅和稀**的反應中,依據N守恆,可知原溶液中n(HNO3)等於表現氧化*的**或被還原的HNO2(NO),與未被還原的**(表現**的**)的物質的量之和,因為滴加*氧化*時,溶液呈中*,存在表現**的**物質的量為:n(HNO3)=n(NaOH)=1L1mpl/L=1mol,依據電子得失守恆,在氧化還原反應中電子轉移數目相等。0.1mol氧化亞銅失去0.2mol電子,0.2mo銅失去0.4mol電子,設n(NO)=amol,則有:3a=20.2=0.6mol,解得a=0.2mol,即被還原的**是0.2mol,原溶液中的**為:n(HNO3)=1mol0.2mol=1.2mol,c(HNO3)= =2.4mol/L;
本題*為:2.4mol/L。
(4)由圖可知,0~20mLBa(OH)2溶液發生H2SO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+H2O,20mL~60mLBa(OH)2溶液發生發生H++OH﹣═H2O,
由圖可知,加入20mLBa(OH)2溶液時,硫*鋇沉澱達最大值,設硫*的物質的量為x,則:
H2SO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+H2O
1 1
x 0.02L×0.25mol·L﹣1
解得:x=0.02L×0.25mol·L﹣1=0.005mol,
硫*的物質的量濃度為:c(H2SO4)= =0.25mol·L﹣1,
又由圖可知,pH=7時,消耗60mLBa(OH)2溶液,由H++OH﹣═H2O可知原溶液中含有的n(H+)與60mLBa(OH)2溶液所含的n(OH-)相等,即n(H+)=n(OH﹣)=2×0.06L×0.25mol·L﹣1=0.03mol,故n(HNO3)=0.03mol-2n(H2SO4)mol=0.03mol﹣0.005mol×2=0.02mol,
故原溶液中HNO3的物質的量濃度c(HNO3)= =1mol/L;
本題*為:0.25;1。
知識點:化學反應速率 化學平衡
題型:綜合題