工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:
方法一:碱吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
方法二:氨还原法:8NH3+6NO2=7N2+12H2O(该反应放热,NO也有类似的反应)
方法三:甲烷吸收法:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g) △H=+867kJ·mol-1(NO也有类似的反应)上述三种方法中方法一最大的缺点是;方法三和方法二相比,优点是,缺点是。
(I)工业合成氨的原料是N2和H2 . 装置A的名称是;其中N2可从空气中分离出来,方法是先将空气,然后即可得到;H2可以水和天然气为原料在催化剂作用下高温制取,其化学方程式为.
(II)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过如下反应:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)来实现.已知1100K时该反应的平衡常数K=0.64,若要使CO的转化率超过80%,则起始物中c(H2O):c(CO)不低于.
(I)上述工艺中采用气﹣液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是(填化学式).
(II)该工艺需控制NO 和NO2 物质的量之比接近1:1.若n(NO):n(NO2)>1:1,则会导致;若n(NO):n(NO2)<1:1,则会导致.
①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.
②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.
Ⅱ.某学习小组为了模拟工业上氨氧化制硝酸,用下列仪器进行实验:
C装置可以加热,回答下列问题:
回答下列问题:
①NH3 NO HNO3 ②浓盐酸 Cl2 漂白粉
③MgCl2 无水MgCl2 Mg ④饱和NaCl NaHCO3 Na2CO3
⑤铝土矿 NaAlO2溶液 Al(OH)3 Al2O3 Al
C装置可以加热,回答下列问题:
制取氨气时烧瓶中的X固体常用(写一种)。关闭a,将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口c,打开b,完成喷泉实验。电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2,则点时喷泉最剧烈,理由是。
NH3的发生装置应选择上图中的(填大写字母代号),制备NH3的化学方程式为;欲收集一瓶干燥的NH3 , 选择上图的装置,其连接顺序为:发生装置→。(按气流方向,用小写字母表示)。
①实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上,由此可知该反应是(填“吸热”或“放热”)反应,B中试剂为,NaOH溶液的作用是;
②控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。
当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生,还伴有白烟。白烟的化学式是;欲使氨气尽可能完全转化为硝酸,理论上 的最佳比例为。
①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。
②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为。
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是。
④打开K2 , 至装置Ⅱ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NO。