《2026年高考基础卷高中化学》

15. 图像新 陌生仪器组装实验装置图 (14 分)某实验小组用如图装置模拟氨催化氧化法制硝酸。

回答下列问题:
(1)仪器 B 的名称为球形干燥管_;碱石灰的作用是干燥气体,除CO₂_。
(2)实验中通过 T 形三通管补充氧气的目的是促进NOₓ被充分氧化吸收_。
(3)MCH 陶瓷加热棒相比酒精灯加热的优点是加热均匀稳定,无明火更安全_。
(4)反应一段时间后,打开旋塞滴加蒸馏水,长柄 U 型管中的现象是红棕色气体变浅或消失_。
(5)已知 O₂ 充足时,NOₓ 可被 H₂O 充分吸收,无尾气生成,写出 NO 发生反应的化学方程式:4NO + 3O₂ + 2H₂O = 4HNO₃_。
(6)取适量 D 处溶液于试管中,加入铜粉,若铜粉溶解,溶液变蓝,试管口出现红棕色气体_(填现象)则证明有硝酸生成。
(7)若消耗标准状况下氨气 2.24 L(氨反应完全),为使 NOₓ 被充分吸收,标准状况下,理论上至少需通入氧气4.48_L。

答案： 15.(14分)
(1)球形干燥管(1分) 干燥气体,除CO₂(2分)
(2)促进NOₓ被充分氧化吸收(2分)
(3)加热均匀稳定,无明火更安全(2分)
(4)红棕色气体变浅或消失(1分)
(5)4NO + 3O₂ + 2H₂O = 4HNO₃(2分)
(6)铜粉溶解,溶液变蓝,试管口出现红棕色气体(2分)
(7)4.48(2分)
【解析】无机物制备
(1)仪器B的名称是球形干燥管;碱石灰的作用是吸收空气与氨气混合气中的水蒸气和二氧化碳气体。
(2)氨催化氧化生成NO,补充氧气可将NO氧化为NO₂,使NOₓ被充分氧化吸收。
(3)MCH陶瓷加热棒采用电加热的方法加热,无明火更安全,且MCH陶瓷加热棒温度更均匀稳定,有利于氨氧化反应的进行。
(4)氨催化氧化生成NO,NO被O₂氧化为NO₂,长柄U型管中出现红棕色气体,NO₂易溶于水,滴加蒸馏水后,发生反应:3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO,长柄U型管中红棕色变浅或消失。
(5)由题知,氧气充足时,滴加蒸馏水可将NO、NO₂完全吸收,且无气体生成,故生成物为HNO₃,根据守恒原则配平可得反应的化学方程式。
(6)向D处溶液中加入铜粉,若溶液为稀硝酸,发生反应:3Cu + 8HNO₃(稀) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O,生成的NO在试管口被空气中的氧气氧化为NO₂,若溶液为浓硝酸,发生反应:Cu + 4HNO₃(浓) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O,两个反应的现象均为铜粉溶解,溶液变蓝,试管口出现红棕色气体。
(7)若消耗标准状况下氨气2.24L(0.1mol),由方程式4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O和4NO + 3O₂ + 2H₂O = 4HNO₃可得关系式:NH₃~2O₂~HNO₃,故至少需通入O₂0.2mol,标准状况下的体积为4.48L。