“氨的催化氧化”是工业生产硝酸的重要步骤，某化学课外活动小组设计模拟该实验过程，用水吸收制取硝酸，并用硝酸制取Cu（NO3）2•3H2O晶体：
（1）若用图1装置A制取NH3和O2的混合气体，分液漏斗内为浓氨水，则圆底烧瓶中加入的固体药品为 Na2O2Na2O2。
（2）氨气在装置B中发生催化氧化，若条件控制不当，B中可能发生副反应，NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O，该副反应的化学方程式为 2NH3+2O2催化剂△N2O+3H2O2NH3+2O2催化剂△N2O+3H2O。
（3）若产生的氮氧化物尾气（含NO、NO2）用氨气为还原剂进行催化还原，主要反应如下：
①4NH3+4NO+O2═4N2+6H2O
②4NH3+6NO=5N2+6H2O
当反应温度过高时，NH3会发生以下反应：
③4NH3+3O2═2N2+6H2O
④4NH3+5O2═4NO+6H2O
在反应②中当生成1molN2时，转移的电子数为 2.42.4mol。随着反应温度升高，脱硝效率降低的原因可能是 高温时NH3发生氧化反应③4NH3+3O2=2N2+6H2O、④4NH3+5O2=4NO+6H2O，导致还原剂NH3被大量消耗，所以脱硝效率降低高温时NH3发生氧化反应③4NH3+3O2=2N2+6H2O、④4NH3+5O2=4NO+6H2O，导致还原剂NH3被大量消耗，所以脱硝效率降低。
（4）设计以某工业废水（含Cu2+、Na+、SO2-4）为原料，制取Cu（NO3）2•3H2O晶体的实验方案：向工业废水中加入NaOH溶液充分反应，生成氢氧化铜沉淀，过滤，洗涤滤渣2～3次，得到氢氧化铜固体，氢氧化铜固体中加入稀硝酸至固体完全溶解，蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4℃结晶，趁热过滤，洗涤，干燥得到Cu（NO3）2•3H2O向工业废水中加入NaOH溶液充分反应，生成氢氧化铜沉淀，过滤，洗涤滤渣2～3次，得到氢氧化铜固体，氢氧化铜固体中加入稀硝酸至固体完全溶解，蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4℃结晶，趁热过滤，洗涤，干燥得到Cu（NO3）2•3H2O[Cu（NO3）2的溶解度曲线如图2所示；实验中须使用的试剂：稀HNO3、NaOH溶液]。
催化剂
△
催化剂
△
SO
2
-
4
【答案】Na2O2；2NH3+2O2N2O+3H2O；2.4；高温时NH3发生氧化反应③4NH3+3O2=2N2+6H2O、④4NH3+5O2=4NO+6H2O，导致还原剂NH3被大量消耗，所以脱硝效率降低；向工业废水中加入NaOH溶液充分反应，生成氢氧化铜沉淀，过滤，洗涤滤渣2～3次，得到氢氧化铜固体，氢氧化铜固体中加入稀硝酸至固体完全溶解，蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4℃结晶，趁热过滤，洗涤，干燥得到Cu（NO3）2•3H2O
催化剂
△
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/26 11:36:51组卷：16引用：1难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
