备战高考化学复习化学反应与能量专项易错题及答案解析Word文档格式.docx
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NaOH、_______、________、________。
(4)写出用NaHCO3调节pH值时发生反应的离子方程式:
_________。
使用甲醛还原钯的化合物时,溶液须保持碱性,否则会造成甲醛的额外损耗,原因是______________。
(5)操作I的名称是_______________,溶液I可能含有的有机离子为_________。
(6)有人提出,在进行酸溶前最好先将废催化剂在700℃下进行灼烧,同时不断通入空气,其目的是____________。
【答案】H2除去铁、锌等杂质1:
3C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2ONaNO3NaNO2Na2CO3HCO3-+H+=H2O+CO2↑酸性条件下,甲醛会被硝酸氧化过滤HCOO-(甲酸根离子)除去废催化剂中的活性炭,减少王水的消耗(必须涉及炭的除去)
【解析】
【分析】
酸溶时铁和锌能与盐酸反应产生氢气,过滤出的残渣用王水溶解,然后通过碳酸氢钠调节pH,最后通过甲醛还原得到金属钯,据此解答。
【详解】
(1)铁和锌能与盐酸反应产生氢气;
废催化剂的主要成分是钯和活性炭,还含有少量铁、锌,而实验的目的是从废催化剂中提取钯,所以酸溶I的目的是除去铁、锌等杂质;
(2)王水是浓硝酸与盐酸按体积比1:
3的混合物,浓硝酸具有氧化性,能将碳氧化生成二氧化碳,本身被还原成一氧化氮,反应的方程式为:
C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(3)氢氧化钠与二氧化氮、二氧化碳反应的方程式:
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,同时氢氧化钠过量,所以吸收后溶液中含有的溶质的化学式:
NaOH、NaNO3、NaNO2、Na2CO3;
(4)NaHCO3能和盐酸发生反应,离子方程式为:
HCO3-+H+=H2O+CO2↑,甲醛具有还原性,酸性条件下,甲醛会被硝酸氧化;
(5)金属钯不溶于水,利用过滤的方法分离,甲醛会被硝酸氧化生成甲酸,所以溶液I可能含有的有机离子为HCOO-;
(6)由于废催化剂中的含有活性炭,不断通入空气,能除去活性炭,同时减少王水的消耗。
2.氨气是一种重要的化工产品。
(1)工业中用氯气和氢气在一定条件下合成氨气,有关方程式如下:
3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g)+92.4kJ
①对于该反应:
要使反应物尽可能快的转化为氨气,可采用的反应条件是__________,要使反应物尽可能多的转化为氨气,可采用的反应条件是__________:
(均选填字母)
A.较高温度B.较低温度C.较高压强D.较低压强E.使用合适的催化剂
工业上对合成氨适宜反应条件选择,是综合考虑了化学反应速率、化学平衡和设备材料等的影响。
②该反应达到平衡后,只改变其中一个因素,以下分析中不正确的是_______:
(选填字母)
A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大
B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大
C.减小生成物浓度,对逆反应的反应速率影响更大
③某化工厂为了综合利用生产过程中副产品CaSO4,和相邻的合成氨厂联合设计了制备(NH4)2SO4的工艺流程(如图),该流程中:
向沉淀池中通入足量的氨气的目的是______________________________,可以循环使用的X是_______________。
(填化学式)
(2)实验室中可以用铵盐与强碱共热得到氨气。
有关的离子方程式为_____________________。
①0.01mol/L硝酸铵溶液0.5L,与足量的氢氧化钠溶液共热,可产生氨气_____L(标准状态)。
②若有硝酸铵和硫酸铵的混合溶液0.5L,与足量的氢氧化钠溶液共热,可产生氨气0.025mol;
在反应后的溶液中加入足量的氯化钡溶液,产生0.01mol白色沉淀,则原混合液中,硝酸铵的浓度为_______mol/L。
③现有硝酸铵、氯化铵和硫酸铵的混合溶液VL,将混合溶液分成两等分:
一份溶液与足量的氢氧化钠溶液共热,共产生氨气Amol;
另一份溶液中慢慢滴入Cmol/L的氯化钡溶液BL,溶液中SO42-恰好全部沉淀;
将沉淀过滤后,在滤液中继续滴入硝酸银溶液至过量,又产生Dmol沉淀。
则原混合溶液中,氯化铵的浓度为________mol/L,硝酸铵的浓度为_______mol/L。
(用含有字母的代数式表示)
【答案】ACEBCA生成正盐,使Ca2+完全沉淀CO2NH4++OH-H2O+NH30.1120.01
(1)①要使反应物尽可能快的转化为氨气,需要加快反应速率,可以通过升高温度、增大压强和使用合适的催化剂实现;
要使反应物尽可能多的转化为氨气,需要反应正向移动,反应3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g)+92.4kJ是气体体积减小的放热反应,可以通过增大压强和较低温度实现;
②根据影响平衡移动的条件分析判断;
③在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是一方面提供反应物,另一方面使溶液呈碱性有利于CO2的吸收,在煅烧炉中发生CaCO3CaO+CO2↑,则X为CO2可在此制备实验中循环使用;
(2)铵盐与强碱共热得到氨气和水;
①根据NH4+元素守恒计算;
②根据NH4+元素守恒计算;
;
③一份溶液与足量的氢氧化钠溶液共热,共产生氨气Amol,根据NH4++OH-═NH3+H2O可知每份中含有AmolNH4+,与氯化钡溶液完全反应消耗Cmol/LBaCl2溶液BL,根据Ba2++SO42-═BaSO4↓可知每份含有SO42-CBmol,将沉淀过滤后,在滤液中继续滴入硝酸银溶液至过量,又产生Dmol沉淀,根据Ag++Cl-=AgCl↓,结合前面加入CBmol的BaCl2溶液可知,每份含有Cl-(D-2BC)mol。
(1)①要使反应物尽可能快的转化为氨气,需要加快反应速率,可以通过升高温度、增大压强和使用合适的催化剂实现,故选ACE;
要使反应物尽可能多的转化为氨气,需要反应正向移动,反应3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g)+92.4kJ是气体体积减小的放热反应,可以通过增大压强和较低温度实现,故选BC;
②A.反应3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g)+92.4kJ是气体体积减小的放热反应,升高温度反应逆向移动,说明升高温度,对逆反应的反应速率影响更大,故A错误;
B.反应3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g)+92.4kJ是气体体积减小的放热反应,增大压强反应速率加快,反应正向移动,说明增大压强对正反应的反应速率影响更大,故B正确;
C.减小生成物浓度,反应逆向移动,说明减小生成物浓度对逆反应的反应速率影响更大,故C正确;
故选A。
(2)铵盐与强碱共热得到氨气和水,离子方程式为:
NH4++OH-H2O+NH3;
①0.5L0.01mol/L硝酸铵溶液中硝酸铵的物质的量为:
0.5L0.01mol/L=0.005mol,根据NH4+守恒,最多生成氨气0.005mol,标况下的体积为:
0.005mol22.4L/mol=0.112L;
②由题意可知,在反应后的溶液中加入足量的氯化钡溶液,产生0.01molBaSO4白色沉淀,说明原溶液中含有硫酸根0.01mol,设硝酸铵的物质的量为xmol,根据NH4+守恒有x+0.01mol2=0.025,得x=0.005mol,硝酸铵的浓度为=0.01mol/L;
③一份溶液与足量的氢氧化钠溶液共热,共产生氨气Amol,根据NH4++OH-═NH3+H2O可知每份中含有AmolNH4+,与氯化钡溶液完全反应消耗Cmol/LBaCl2溶液BL,根据Ba2++SO42-═BaSO4↓可知每份含有SO42-CBmol,将沉淀过滤后,在滤液中继续滴入硝酸银溶液至过量,又产生Dmol沉淀,根据Ag++Cl-=AgCl↓,结合前面加入CBmol的BaCl2溶液可知,每份含有Cl-(D-2BC)mol,则原混合溶液中,氯化铵的浓度为mol/L=mol/L;
每份中硝酸根的物质的量为:
n(NH4+)-n(Cl-)-2n(SO42-)=,硝酸铵的浓度为mol/L=mol/L。
3.以和为原料合成尿素是利用的成功范例。
在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
总反应:
请回答下列问题:
反应Ⅰ的______________。
在____填“高温”或“低温”情况下有利于反应Ⅱ的自发进行。
氨法溶浸氧化锌烟灰制取高纯锌的工艺流程如图所示。
溶浸后氧化锌烟灰中锌、铜、镉、砷元素分别以、、、的形式存在。
“溶浸”中ZnO发生反应的离子方程式为_______。
锌浸出率与温度的关系如图所示,分析时锌浸出率最高的原因为__________。
“滤渣3”的主要成分为_______________。
【答案】高温低于时,溶浸反应速率随温度升高而增大;
超过,氨气逸出导致溶浸反应速率下降、Cd
(1)依据热化学方程式和盖斯定律计算分析;
依据反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0分析;
①依据流程图可知,“溶浸”中ZnO发生反应生成;
②低于时,浸出反应速率随温度的升高而增大;
超过时,氨气逸出导致浸出反应速率下降;
依据流程图可知,“滤渣3”的主要成分为锌发生置换反应的产物。
2NHNHCOONH∆H1;
NHCOONH∆H2=+72.49KJ/mol;
2NH3(g)+CO2(g)∆H3=-86.98KJ/mol;
根据盖斯定律,总反应反应II,得到反应I,则∆H1=-86.98KJ/mol-(+72.49KJ/mol)=-159.47KJ/mol;
故答案为:
-159.47KJ/mol;
NHCOONH∆H2=+72.49KJ/mol,反应∆H>
0,∆S>
0,满足反应自发进行的判断依据是∆H-T∆S<
0,则需要高温下反应自发进行;
高温。
依据流程图可知,“溶浸”中ZnO发生反应的离子方程式为:
锌浸出率与温度的关系如图所示,分析时锌浸出率最高的原因为:
低于时,浸出反应速率随温度的升高而增大;
低于时,溶浸反应速率随温度升高而增大;
超过,氨气逸出导致溶浸反应速率下降;
依据流程图可知,“滤渣3”的主要成分为锌发生置换反应的产物,所以主要成分为:
Cu、Cd;
Cu、Cd。
【点睛】
本题是对化学工艺流程
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- 备战 高考 化学 复习 化学反应 能量 专项 易错题 答案 解析