2021高考化学一轮复习工业制取硝酸考点精练

1、2021高考化学一轮复习工业制取硝酸考点精练工业制取硝酸一.选择题（共3小题）.下列物质的制备与工业生产相符的是（）NH3N0C12HN03漂白粉Mg NaHC03Na2C03 Al （OH） 3A1203Al.浓 HC1 MgC12 （aq）无水MgC12饱和NaCl （aq）铝土矿NaA102溶液A. B.C.D.与实际化工生产流程相符的叙述是（）制备硫酸的D.工业上用A.制备硝酸的工业中，理论上氨中的氮元素100%转化为了硝酸B工业尾气用氢氧化钠溶液吸收C.让C12在H2中燃烧制氯化氢，将氯化氢气体通入水中获得盐酸 电解熔融氯化铝和冰晶石的混合物的方法得到铝.下列有关工业生产的叙述正确的

2、是（）A.硝酸工业中，主要设备有热交换器、转化器和沸腾炉B.硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用S03转化为H2SO4时放出的热量 C.电解精炼铜时，同一时间内阳极溶液铜的质量与阴极析出铜的质量相等D.电解饱和食盐水制烧碱采用阳离子交换膜法，可防止阴极室产生的0H进入阳极 室二.填空题（共3小题）4.硝酸是极其重要的化工原料，工业上将产生的N02在密 闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸.（1）工业上用水吸收N02生产HN03,生成的 气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸（假定上述过程无其他损失）.试写出 上述反应的化学方程式：为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HN03,某

3、学生设计了如图所示装置（有 关夹持装置已略去）.检查装置气密性良好后，为观察到NO气体生成，打开K1,关闭K2,应从U形管的 长管口注入稀硝酸至后，迅速关闭K1,观察到U形管内的现象是.装置W中发生反应的化学方程式为.蘸NaOH溶液的棉花团的作用是打开K2,至装置11中长玻璃管中的气体呈无色后，打开K3,反应一段时间后，长 玻璃管中并未充满液体.设计简单方法检验长玻璃管中的气体是否含NO1.某化学课外小组模拟工业生产制取HNO3,设计下图所示装置，其中a为一个可持 续鼓入空气的橡皮球.请回答下列问题：（1）写出装置A中主要反应的化学方程式检查装置A的气密性：先将A中导管下端浸入水中，再（3）已

4、知lmolN02与液态水反应生成HNO3溶液和NO气体放出热量45. 5kJ,写出该 反应的热化学方程式 ，该反应是一个可逆反应，欲要提高N02的转化率，可采取的 措施是 A.升高温度B.降低温度 C.增大压强 D.减小压强（4）实验结束后，关闭止水夹b、c,将装置D浸入冰水中，现象是 （5）装置C中浓H2s04的作用是（6）请你帮助该化学小组设计实验室制取NH3的另一方案（用化学反应方程式表示）.硝酸工业在国民经济、国防工业和航天事业中占有重要地位.随着化学纤维、近 代有机合成、火箭、导弹等工业的迅速发展，需要使用大量的硝酸.（1）工业生产中用钳系金属作为催化剂，用氨氧化法制取硝酸.写出用钳

5、钱合金作 催化剂由氮氧化制备硝酸的第一步反应的化学方程式.浓硝酸和浓硫酸的混合酸是有机合成中常用的硝化剂，写出将苯滴入浓硝酸和浓硫酸混合液中，并在 反应的化学方程式铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度硝酸反应时，可将方程式 表示为：Cu+HN03-*Cu （N03）（方程式未配平）.则硝酸在该反应中的作用是.如2+NO t +N02 t +H20果得到的NO和N02物质的量相同，写出并配平该反应的离子方程式 ，0.6mol Cu被硝酸完全溶解后，若用排水法收集这些气体，可得标准状况下的气体体积为.三.解答题（共12小题）2.工业上制取硝酸钺的流程图如图，请回答下列问题：（1）在

6、上述工业制硝酸的生产中，B设备的名称是，其中发生反应的化学方程式为在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是（3）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：碱液吸 收法：NO+NO2+2NaOH0T2NaNO2+H2ONH3 还原法：NH3+N02frac%underline;催化剂; ;N2+H20配平上述反应方程式：以上两种方法中，符合绿色化学的是（4）某化肥厂用NH3制备NH4NO3.已知：由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的 产率是92船 则制HNO3,所用去的NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其它损耗） 的 %.硝酸钱是一种重要的工业产品，某工厂制备硝酸钺的

7、流程图如下.请回答下列问 题:（1）在上述工业制硝酸的生产中，B设备的名称是 ，其中发生反应的化学方 程式为1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨，2021年诺贝尔化学奖获得者格哈德?埃持 尔在哈伯研究基础上证实了氨气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如图 2：已知图表示生成的NH3离开催化剂表面，图和图的含义分别是（3）在合成氨的设备（合成塔）中，设置热交换器的目的是：在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是（4）若用NH3制取N0的转化率为96斩N0转化则制取HN03的氨占全部氨的物质的 量分数为3.南美洲干旱地区有智利硝石，是制取炸药的重要原料，其主要成分是NaN03,还含 少

8、量NaI03等可溶盐和不容物.NaN03溶于水时溶液的温度降低.（1）以下操作可从智利硝石分理出NaN03：溶解、用NaN03和浓硫酸反应可以制取硝酸，反应的化学方程式为：热的硝酸会腐蚀橡胶，制取装置中应该用代替胶管和胶塞.（3）智利硝石资源有限（曾引起过南太平洋战争），现在工业上制NaN03主要采用化学合成的方法，涉及的工业制备有（请结 合课本知识回答）、制硝酸、等；写出工业制硝酸的化学方程式 、.工业合成氨与制备硝酸可采用如图1流程进行联合生产：（1）如图2表示了 298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化.对广合成氨的 反应下列说法正确的是（填编号）.a.该反应在任意条件下都可以自发

9、进行b.加入催化剂，能使该反应的E和AH都减小0.若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为KI、K2,则K1K2 d.该反应 属于人工固氮在800时，氨与氧气在氨氧化炉中反应的主要产物是NO和H20.在实际生产中氨的 氧化率与混合气中氧氨比氧气与氨气物质的量比，以Yn （02） /n （NH3）表示）的关系 如图3所示.在实际生产中，将丫值维持在数值之间为好.实际生产中，通入氨氧化炉的是空气，若使氨的氧化率达到95%,应控制氨在氨、 空气混合气体中的体积分数约为一（设氧气占空气的体积分数为20%）.（3）由于二氧化氮不能被水完全吸收，因此生成的气体须经过多次氧化、吸收的循 环操作，使

10、其充分转化为硝酸（如果不考虑生产过程中的其它损失）.从理论上分析，要使氨气完全转化为硝酸，则原料氨气和氧气物质的量的投料比至 少为 .如果按理论上的原料比将原料放在一个具有反应条件的密闭容器中进行，所有物质 不与外界交换，则最后所得溶液的质量分数为循环操作的次数与二氧化氮生成硝酸的转化率具有一定的数学关系.计算一定量的 二氧化氮气体大约要经过 次循环操作，才能使二氧化氮的转化率约为96%.411. HN03是极其重要的化工原料.工业上制备HN03采用NH3催化氧化法，将中间产 生的N02在密闭容器中多次循环用水吸收制备的.（1）工业上用水吸收N02生产硝酸，生成的尾气经过多次氧化、吸收的循环操

11、作使 其充分转化为硝酸（假定上述过程中无其它损失）.试写出上述反应的化学方程式设循环操作的次数为n次，试写出N02-HN03转化率a与循环次数n之间关系的数 学关系式.用上述方法制备的HN03为稀HX03,将它用水稀释或蒸镭、浓缩可制得不同浓度的HN03.实验证明：不同浓度的HN03与同一金属反应可生成不同的还原产物.例如镁与硝 酸反应实验中，测得其气相产物有H2、N2、NO、N02,液液中有她（N03） 2、NH4N03和 H20.生成这些产物的HN03浓度范围为：H2： c6. 6mol/L： N2 和 NH4： c10. Omol/L： NO： 0. 10mol/Lc2. Omol/L.各气体产物成分及含量随HN03的浓度变化曲线如图所示.写出Mg与12mol/L的HN03反应的化学方程式480mg Mg与0. 50L 4. Omol