题目内容
【题目】氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:
(1)用消石灰和氯化铵固体制备NH3
①NH3的发生装置应选择上图中的_______(填序号),制备NH3的化学方程式为______。
②欲收集一瓶干燥的NH3,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→_________(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)研究NH3与NO2的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤 | 实验现象 | 解释原因 |
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢充入Y管中 | ①Y管中__________ | ②反应的化学方程式 _______________ |
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温 | Y管中有少量水珠 | 生成的气态水凝聚 |
打开K2 | 溶液倒吸入Y管 | ③________________ |
【答案】A 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O c→d→f→e→i 颜色变浅 8NH3+6NO27N2+12H2O 当产物H2O变为液态时,反应过程中气体分子数(气体物质的量)减少,恢复原体积时装置中气压小于大气压,溶液会倒吸。
【解析】
根据实验室制氨气原理选择装置并连接,又据NH3还原NOx生成N2的反应分析实验现象。
(1)①加热消石灰和氯化铵固体制备NH3,气体发生装置应选择固固加热制气型装置A,制备NH3的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
②上述方法制得的氨气中含有少量水蒸气,要收集干燥的NH3,需用C装置进行干燥,再用D装置收集。NH3会污染空气又极易溶于水,使用F装置吸收多余氨气并防止倒吸。装置的连接顺序为:发生装置→c→d→f→e→i。
(2)①注射器X中的NH3缓慢进入Y管中,与红棕色的NO2反应生成N2和水,使气体颜色变浅。②配平得化学方程式8NH3+6NO27N2+12H2O。
③当注射器活塞回到原处、装置恢复到室温(生成的水为液体)时,因反应使气体物质的量减少,此时装置内气体压强比反应前小,打开K2,Z中NaOH溶液会倒吸至Y中。
【题目】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大,a和b是组成物质种类最多的元素,c是地壳中含量最多的元素,d与b同族,e2+离子的3d轨道中有9个电子。回答下列问题:
(1)c、d两种元素形成的化合物统称硅石,可通过______________方法区分其结晶形和无定形的两种存在形态,c的电子排布图为_______________________。
(2)A和B是生活中两种常见的有机物,A能与CaCO3反应,可用于厨房除水垢;B分子中的碳原子数目与A中相同,可发生银镜反应。A中存在化学键的类型是______;
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.σ键 E.π键
B分子官能团中碳原子的轨道杂化类型是____。
(3)用“>”或“<”填空:
第一电离能 | 熔点 |
b___d | dc2晶体___d晶体 |
(4)c与e两种元素可形成一种半导体材料,化学式为e2c,在其立方晶胞内部有四个c原子,其余c原子位于面心和顶点,则该晶胞中有____个e原子,e元素位于元素周期表的_______区。
(5)向e2+硫酸盐的水溶液中加入过量的氨水,可得到深蓝色透明溶液,加入乙醇可析出深蓝色晶体,请书写析出晶体的离子方程式___________________。
(6)e单质为面心立方晶体,其原子半径为rcm,其晶胞棱长为a nm,则e单质的密度为__________g·cm-3,其空间利用率的计算式为_______________________。