题目内容

【题目】氮元素是地球大气中含量最多的元素,请完成下列有关问题

(1)写出氮元素的原子结构示意图:_____________

(2)将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。下列能实现固氮的是_______

AN2H2在一定条件下反应生成NH3

B.雷雨闪电时空气中的N2O2化合生成NO

CNH3经过催化氧化生成NO

DNH3HNO3反应生成NH4NO3

(3)写出实验室制取氨气的化学反应方程式_______________

(4)如图是实验室制取氨气的装置,请指出图中错误之处:______________

(5)用如图装置进行喷泉实验,挤压滴管的胶头时,现象_________

(6)若实验室要收集一定量的氨气应用什么方法收集:____________

(7)请写出氨气的催化氧化反应方程式:_______________

【答案】 AB Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 试管口应向下倾斜 产生蓝色的喷泉 向下排空气法 4NH3+5O24NO+6H2O

【解析】

(1)氮原子的核外有7个电子,根据核外电子排布书写氮原子结构示意图;

(2)氮的固定是将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程,根据固氮原理回答;

(3)消石灰和氯化铵固体混合加热产生氨气、氯化钙和水,完成化学方程式;

(4)固体加热制气体时,试管口应略向下倾斜;

(5)利用氨气极易溶于水,形成压强差而形成喷泉,氨水呈碱性,使石蕊试液变为蓝色;

(6)氨气极易溶于水,只能用排空气法收集,再利用氨气的密度小于空气的密度选择合适的收集方法;

(7)氨气的催化氧化会生成一氧化氮和水,写出化学方程式;

(1)N原子核外有7个电子,核外电子排布是25,则N原子结构示意图为:

(2)将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。

AN2H2在一定条件下反应生成NH3,氮元素的单质变为化合物,属于人工固氮,故A正确;

B.雷雨闪电时空气中的N2O2化合生成NO,氮元素的单质变为化合物,属于氮的固定,是自然固氮,故B正确;

CNH3经过催化氧化生成NO,是N元素的化合物的转化,不是氮的固定,故C错误;

DNH3HNO3反应生成NH4NO3,是N元素的化合物的转化,不是氮的固定,故D错误;

答案选AB

(3)消石灰与氯化铵固体混合加热产生氨气、氯化钙和水,此反应的化学方程式为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O

(4)加热制气体时,试管口应略向下倾斜;防止产生的水流入试管底部,引起试管炸裂;

(5)利用氨气极易溶于水,形成压强差而形成喷泉,氨水呈碱性,使石蕊试液变为蓝色;

(6)氨气极易溶于水,只能用排空气法收集,再利用氨气的密度小于空气的密度,选择向下排空气法收集;

(7)氨气的催化氧化生成一氧化氮和水,化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O

练习册系列答案
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【题目】科学家一直致力于人工固氮的研究,现已有多种方法。

(方法一)1918年,德国化学家哈伯因发明工业合成氨(N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H<0)的方法而荣获诺贝尔化学奖。

1)若将1molN23molH2放入1L的密闭容器中,5minN2的浓度为0.8mol/L,这段时间内用N2的浓度变化表示的反应速率为_____mol/(L·min)

2)在一定温度下的定容密闭容器中发生上述反应,下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是____

a. v(N2)=3v(H2)

b. 容器中气体的密度不随时间而变化

c. 容器中气体的分子总数不随时间而变化

d. 容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化

3)合成氨反应的生产条件选择中,能用勒夏特列原理解释的是________

①使用催化剂 ②高温 ③高压 ④及时将氨气液化从体系中分离出来

A. ①③ B. ②③ C. ③④ D. ②④

(方法二)1998年,两位希腊化学家提出了电解合成氨的新思路:

4)采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,实现了高温(570)常压下高转化率的电解法合成氨,转化率可达到78%,装置如下图:

钯电极A是电解池的___(”),阳极反应式为________

(方法三)最新的人工固氮研究报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应,直接生成氨气和氧气:

已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=92 kJmol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H=571.6 kJmol

5)写出上述固氮反应的热化学方程式___________

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