2021高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)工業(yè)制取硝酸考點(diǎn)精練

1、2021高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)工業(yè)制取硝酸考點(diǎn)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(wú)水MgC12飽和NaCl （aq）鋁土礦NaA102溶液A. B.C.D.與實(shí)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(shè)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(shí)放出的熱量 C.電解精煉銅時(shí)，同一時(shí)間內(nèi)陽(yáng)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(yáng)離子交換膜法，可防止陰極室產(chǎn)生的0H進(jìn)入陽(yáng)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(fù)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(guò)程無(wú)其他損失）.試寫(xiě)出 上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：為了證明NO也可以與氧氣和水共同反應(yīng)生成HN03,某

3、學(xué)生設(shè)計(jì)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(guān)察到NO氣體生成，打開(kāi)K1,關(guān)閉K2,應(yīng)從U形管的 長(zhǎng)管口注入稀硝酸至后，迅速關(guān)閉K1,觀(guān)察到U形管內(nèi)的現(xiàn)象是.裝置W中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為.蘸NaOH溶液的棉花團(tuán)的作用是打開(kāi)K2,至裝置11中長(zhǎng)玻璃管中的氣體呈無(wú)色后，打開(kāi)K3,反應(yīng)一段時(shí)間后，長(zhǎng) 玻璃管中并未充滿(mǎn)液體.設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單方法檢驗(yàn)長(zhǎng)玻璃管中的氣體是否含NO1.某化學(xué)課外小組模擬工業(yè)生產(chǎn)制取HNO3,設(shè)計(jì)下圖所示裝置，其中a為一個(gè)可持 續(xù)鼓入空氣的橡皮球.請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）寫(xiě)出裝置A中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式檢查裝置A的氣密性：先將A中導(dǎo)管下端浸入水中，再（3）已

4、知lmolN02與液態(tài)水反應(yīng)生成HNO3溶液和NO氣體放出熱量45. 5kJ,寫(xiě)出該 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 ，該反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，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(qiáng) D.減小壓強(qiáng)（4）實(shí)驗(yàn)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(qǐng)你幫助該化學(xué)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取NH3的另一方案（用化學(xué)反應(yīng)方程式表示）.硝酸工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防工業(yè)和航天事業(yè)中占有重要地位.隨著化學(xué)纖維、近 代有機(jī)合成、火箭、導(dǎo)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(xiě)出用鉗

5、錢(qián)合金作 催化劑由氮氧化制備硝酸的第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式.濃硝酸和濃硫酸的混合酸是有機(jī)合成中常用的硝化劑，寫(xiě)出將苯滴入濃硝酸和濃硫酸混合液中，并在 反應(yīng)的化學(xué)方程式銅既能與稀硝酸反應(yīng)，也能與濃硝酸反應(yīng)，當(dāng)銅與一定濃度硝酸反應(yīng)時(shí)，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(yīng)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(xiě)出并配平該反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）在

6、上述工業(yè)制硝酸的生產(chǎn)中，B設(shè)備的名稱(chēng)是，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(guò)程中常會(huì)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(yīng)方程式：以上兩種方法中，符合綠色化學(xué)的是（4）某化肥廠(chǎng)用NH3制備N(xiāo)H4NO3.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(qián)是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品，某工廠(chǎng)制備硝酸鉞的

7、流程圖如下.請(qǐng)回答下列問(wèn) 題:（1）在上述工業(yè)制硝酸的生產(chǎn)中，B設(shè)備的名稱(chēng)是 ，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方 程式為1909年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成了氨，2021年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者格哈德?埃持 爾在哈伯研究基礎(chǔ)上證實(shí)了氨氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的反應(yīng)過(guò)程，示意圖如圖 2：已知圖表示生成的NH3離開(kāi)催化劑表面，圖和圖的含義分別是（3）在合成氨的設(shè)備（合成塔）中，設(shè)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?jǐn)?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(shí)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(yīng)可以制取硝酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：熱的硝酸會(huì)腐蝕橡膠，制取裝置中應(yīng)該用代替膠管和膠塞.（3）智利硝石資源有限（曾引起過(guò)南太平洋戰(zhàn)爭(zhēng)），現(xiàn)在工業(yè)上制NaN03主要采用化學(xué)合成的方法，涉及的工業(yè)制備有（請(qǐng)結(jié) 合課本知識(shí)回答）、制硝酸、等；寫(xiě)出工業(yè)制硝酸的化學(xué)方程式 、.工業(yè)合成氨與制備硝酸可采用如圖1流程進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn)：（1）如圖2表示了 298K時(shí)氮?dú)馀c氫氣合成氨反應(yīng)過(guò)程中的能量變化.對(duì)廣合成氨的 反應(yīng)下列說(shuō)法正確的是（填編號(hào)）.a.該反應(yīng)在任意條件下都可以自發(fā)

9、進(jìn)行b.加入催化劑，能使該反應(yīng)的E和AH都減小0.若該反應(yīng)在298K、398K時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)分別為KI、K2,則K1K2 d.該反應(yīng) 屬于人工固氮在800時(shí)，氨與氧氣在氨氧化爐中反應(yīng)的主要產(chǎn)物是NO和H20.在實(shí)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(shí)際生產(chǎn)中，將丫值維持在數(shù)值之間為好.實(shí)際生產(chǎn)中，通入氨氧化爐的是空氣，若使氨的氧化率達(dá)到95%,應(yīng)控制氨在氨、 空氣混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)約為一（設(shè)氧氣占空氣的體積分?jǐn)?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(guò)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(guò)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(gè)具有反應(yīng)條件的密閉容器中進(jìn)行，所有物質(zhì) 不與外界交換，則最后所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?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(xué)關(guān)系.計(jì)算一定量的 二氧化氮?dú)怏w大約要經(jīng)過(guò) 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(guò)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(guò)程中無(wú)其它損失）.試寫(xiě)出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式設(shè)循環(huán)操作的次數(shù)為n次，試寫(xiě)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(xué)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(shí)驗(yàn)證明：不同濃度的HN03與同一金屬反應(yīng)可生成不同的還原產(chǎn)物.例如鎂與硝 酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)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(xiàn)如圖所示.寫(xiě)出Mg與12mol/L的HN03反應(yīng)的化學(xué)方程式480mg Mg與0. 50L 4. Omol