2021高考化學一輪復習工業(yè)制取硝酸考點精練

1、2021高考化學一輪復習工業(yè)制取硝酸考點精練工業(yè)制取硝酸一.選擇題（共3小題）.下列物質(zhì)的制備與工業(yè)生產(chǎn)相符的是（）NH3N0C12HN03漂白粉Mg NaHC03Na2C03 Al （OH） 3A1203Al.濃 HC1 MgC12 （aq）無水MgC12飽和NaCl （aq）鋁土礦NaA102溶液A. B.C.D.與實際化工生產(chǎn)流程相符的敘述是（）制備硫酸的D.工業(yè)上用A.制備硝酸的工業(yè)中，理論上氨中的氮元素100%轉(zhuǎn)化為了硝酸B工業(yè)尾氣用氫氧化鈉溶液吸收C.讓C12在H2中燃燒制氯化氫，將氯化氫氣體通入水中獲得鹽酸 電解熔融氯化鋁和冰晶石的混合物的方法得到鋁.下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的

2、是（）A.硝酸工業(yè)中，主要設備有熱交換器、轉(zhuǎn)化器和沸騰爐B.硫酸工業(yè)中，在接觸室安裝熱交換器是為了利用S03轉(zhuǎn)化為H2SO4時放出的熱量 C.電解精煉銅時，同一時間內(nèi)陽極溶液銅的質(zhì)量與陰極析出銅的質(zhì)量相等D.電解飽和食鹽水制燒堿采用陽離子交換膜法，可防止陰極室產(chǎn)生的0H進入陽極 室二.填空題（共3小題）4.硝酸是極其重要的化工原料，工業(yè)上將產(chǎn)生的N02在密 閉容器中用水多次反復循環(huán)吸收制備硝酸.（1）工業(yè)上用水吸收N02生產(chǎn)HN03,生成的 氣體經(jīng)多次氧化、吸收的循環(huán)操作充分轉(zhuǎn)化為硝酸（假定上述過程無其他損失）.試寫出 上述反應的化學方程式：為了證明NO也可以與氧氣和水共同反應生成HN03,某

3、學生設計了如圖所示裝置（有 關(guān)夾持裝置已略去）.檢查裝置氣密性良好后，為觀察到NO氣體生成，打開K1,關(guān)閉K2,應從U形管的 長管口注入稀硝酸至后，迅速關(guān)閉K1,觀察到U形管內(nèi)的現(xiàn)象是.裝置W中發(fā)生反應的化學方程式為.蘸NaOH溶液的棉花團的作用是打開K2,至裝置11中長玻璃管中的氣體呈無色后，打開K3,反應一段時間后，長 玻璃管中并未充滿液體.設計簡單方法檢驗長玻璃管中的氣體是否含NO1.某化學課外小組模擬工業(yè)生產(chǎn)制取HNO3,設計下圖所示裝置，其中a為一個可持 續(xù)鼓入空氣的橡皮球.請回答下列問題：（1）寫出裝置A中主要反應的化學方程式檢查裝置A的氣密性：先將A中導管下端浸入水中，再（3）已

4、知lmolN02與液態(tài)水反應生成HNO3溶液和NO氣體放出熱量45. 5kJ,寫出該 反應的熱化學方程式 ，該反應是一個可逆反應，欲要提高N02的轉(zhuǎn)化率，可采取的 措施是 A.升高溫度B.降低溫度 C.增大壓強 D.減小壓強（4）實驗結(jié)束后，關(guān)閉止水夾b、c,將裝置D浸入冰水中，現(xiàn)象是 （5）裝置C中濃H2s04的作用是（6）請你幫助該化學小組設計實驗室制取NH3的另一方案（用化學反應方程式表示）.硝酸工業(yè)在國民經(jīng)濟、國防工業(yè)和航天事業(yè)中占有重要地位.隨著化學纖維、近 代有機合成、火箭、導彈等工業(yè)的迅速發(fā)展，需要使用大量的硝酸.（1）工業(yè)生產(chǎn)中用鉗系金屬作為催化劑，用氨氧化法制取硝酸.寫出用鉗

5、錢合金作 催化劑由氮氧化制備硝酸的第一步反應的化學方程式.濃硝酸和濃硫酸的混合酸是有機合成中常用的硝化劑，寫出將苯滴入濃硝酸和濃硫酸混合液中，并在 反應的化學方程式銅既能與稀硝酸反應，也能與濃硝酸反應，當銅與一定濃度硝酸反應時，可將方程式 表示為：Cu+HN03-*Cu （N03）（方程式未配平）.則硝酸在該反應中的作用是.如2+NO t +N02 t +H20果得到的NO和N02物質(zhì)的量相同，寫出并配平該反應的離子方程式 ，0.6mol Cu被硝酸完全溶解后，若用排水法收集這些氣體，可得標準狀況下的氣體體積為.三.解答題（共12小題）2.工業(yè)上制取硝酸鉞的流程圖如圖，請回答下列問題：（1）在

6、上述工業(yè)制硝酸的生產(chǎn)中，B設備的名稱是，其中發(fā)生反應的化學方程式為在合成硝酸的吸收塔中通入空氣的目的是（3）生產(chǎn)硝酸的過程中常會產(chǎn)生一些氮的氧化物，可用如下兩種方法處理：堿液吸 收法：NO+NO2+2NaOH0T2NaNO2+H2ONH3 還原法：NH3+N02frac%underline;催化劑; ;N2+H20配平上述反應方程式：以上兩種方法中，符合綠色化學的是（4）某化肥廠用NH3制備NH4NO3.已知：由NH3制NO的產(chǎn)率是96%、NO制HNO3的 產(chǎn)率是92船 則制HNO3,所用去的NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量（不考慮其它損耗） 的 %.硝酸錢是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品，某工廠制備硝酸鉞的

7、流程圖如下.請回答下列問 題:（1）在上述工業(yè)制硝酸的生產(chǎn)中，B設備的名稱是 ，其中發(fā)生反應的化學方 程式為1909年化學家哈伯在實驗室首次合成了氨，2021年諾貝爾化學獎獲得者格哈德?埃持 爾在哈伯研究基礎上證實了氨氣與氮氣在固體催化劑表面合成氨的反應過程，示意圖如圖 2：已知圖表示生成的NH3離開催化劑表面，圖和圖的含義分別是（3）在合成氨的設備（合成塔）中，設置熱交換器的目的是：在合成硝酸的吸收塔中通入空氣的目的是（4）若用NH3制取N0的轉(zhuǎn)化率為96斬N0轉(zhuǎn)化則制取HN03的氨占全部氨的物質(zhì)的 量分數(shù)為3.南美洲干旱地區(qū)有智利硝石，是制取炸藥的重要原料，其主要成分是NaN03,還含 少

8、量NaI03等可溶鹽和不容物.NaN03溶于水時溶液的溫度降低.（1）以下操作可從智利硝石分理出NaN03：溶解、用NaN03和濃硫酸反應可以制取硝酸，反應的化學方程式為：熱的硝酸會腐蝕橡膠，制取裝置中應該用代替膠管和膠塞.（3）智利硝石資源有限（曾引起過南太平洋戰(zhàn)爭），現(xiàn)在工業(yè)上制NaN03主要采用化學合成的方法，涉及的工業(yè)制備有（請結(jié) 合課本知識回答）、制硝酸、等；寫出工業(yè)制硝酸的化學方程式 、.工業(yè)合成氨與制備硝酸可采用如圖1流程進行聯(lián)合生產(chǎn)：（1）如圖2表示了 298K時氮氣與氫氣合成氨反應過程中的能量變化.對廣合成氨的 反應下列說法正確的是（填編號）.a.該反應在任意條件下都可以自發(fā)

9、進行b.加入催化劑，能使該反應的E和AH都減小0.若該反應在298K、398K時的化學平衡常數(shù)分別為KI、K2,則K1K2 d.該反應 屬于人工固氮在800時，氨與氧氣在氨氧化爐中反應的主要產(chǎn)物是NO和H20.在實際生產(chǎn)中氨的 氧化率與混合氣中氧氨比氧氣與氨氣物質(zhì)的量比，以Yn （02） /n （NH3）表示）的關(guān)系 如圖3所示.在實際生產(chǎn)中，將丫值維持在數(shù)值之間為好.實際生產(chǎn)中，通入氨氧化爐的是空氣，若使氨的氧化率達到95%,應控制氨在氨、 空氣混合氣體中的體積分數(shù)約為一（設氧氣占空氣的體積分數(shù)為20%）.（3）由于二氧化氮不能被水完全吸收，因此生成的氣體須經(jīng)過多次氧化、吸收的循 環(huán)操作，使

10、其充分轉(zhuǎn)化為硝酸（如果不考慮生產(chǎn)過程中的其它損失）.從理論上分析，要使氨氣完全轉(zhuǎn)化為硝酸，則原料氨氣和氧氣物質(zhì)的量的投料比至 少為 .如果按理論上的原料比將原料放在一個具有反應條件的密閉容器中進行，所有物質(zhì) 不與外界交換，則最后所得溶液的質(zhì)量分數(shù)為循環(huán)操作的次數(shù)與二氧化氮生成硝酸的轉(zhuǎn)化率具有一定的數(shù)學關(guān)系.計算一定量的 二氧化氮氣體大約要經(jīng)過 次循環(huán)操作，才能使二氧化氮的轉(zhuǎn)化率約為96%.411. HN03是極其重要的化工原料.工業(yè)上制備HN03采用NH3催化氧化法，將中間產(chǎn) 生的N02在密閉容器中多次循環(huán)用水吸收制備的.（1）工業(yè)上用水吸收N02生產(chǎn)硝酸，生成的尾氣經(jīng)過多次氧化、吸收的循環(huán)操

11、作使 其充分轉(zhuǎn)化為硝酸（假定上述過程中無其它損失）.試寫出上述反應的化學方程式設循環(huán)操作的次數(shù)為n次，試寫出N02-HN03轉(zhuǎn)化率a與循環(huán)次數(shù)n之間關(guān)系的數(shù) 學關(guān)系式.用上述方法制備的HN03為稀HX03,將它用水稀釋或蒸鐳、濃縮可制得不同濃度的HN03.實驗證明：不同濃度的HN03與同一金屬反應可生成不同的還原產(chǎn)物.例如鎂與硝 酸反應實驗中，測得其氣相產(chǎn)物有H2、N2、NO、N02,液液中有她（N03） 2、NH4N03和 H20.生成這些產(chǎn)物的HN03濃度范圍為：H2： c6. 6mol/L： N2 和 NH4： c10. Omol/L： NO： 0. 10mol/Lc2. Omol/L.各氣體產(chǎn)物成分及含量隨HN03的濃度變化曲線如圖所示.寫出Mg與12mol/L的HN03反應的化學方程式480mg Mg與0. 50L 4. Omol