题目内容
【题目】氮的氢化物有多种,在科学技术和生产中有重要的应用。根据题意完成下列计算:
(1)某氮的氢化物的相对分子质量为43.0,其中氮原子的质量分数为0.977,确定该氢化物的分子式为____________。该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。4.30 g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为____________L。
(2)氨的水溶液可用于吸收NO与NO2混合气体,反应方程式为
6NO+4NH3=5N2+6H2O① 6NO2+ 8NH3=7N2+12H2O②
反应①中氧化剂是__________,还原剂与还原产物物质的量之比_______________;如NO与NO2混合气体87g被过量氨水(质量分数0.300)完全吸收,产生50.4L氮气(标准状况下测定),则计算混合气体中NO与NO2的体积比为多少____________?(要求写计算过程)
【答案】 HN3(或N3H) 4.48 NO 4:3 2:5
【解析】(1)氢化物的相对分子质量为43.0,其中氮原子的质量分数为0.977,则氢原子的质量分数为0.023,则n(N):n(H)= : =3:1,所以最简式为HN3,设化学式为(HN3)n,有(1+14×3)n=43,n=1,所以分子式为HN3(或N3H),4.30g该氢化物的物质的量为n==0.1mol,根据反应2HN3═H2+3N2,产生气体的物质的量为0.1mol×2=0.2mol,体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故答案为:HN3(或N3H);4.48;
(2)反应①6NO+4NH3=5N2+6H2O中NO的N元素化合价由+2价降低为0价,被还原,NO为氧化剂,则氨气为还原剂,生成的氮气中有3份是还原产物,2份是氧化产物,因此还原剂与还原产物的物质的量之比为4:3;标准状况下,50.4L氮气的物质的量为=2.25mol,设混合气体中NO与NO2的物质的量分别为x、y,则30g/mol·x+46 g/mol·y=87g, x+y=2.25mol,解得x=0.6mol,y=1.5mol,NO与NO2的体积比等于物质的量之比==,故答案为:NO;4:3;2:5。
【题目】钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。一种制备草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的工艺流程如下:
已知:①水钴矿主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含有少量Fe2O3、Al2O3、MnO等杂质。
②浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
(金属离子浓度以0.01mol·L-1计)
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1) 写出浸出过程中Co(OH)3发生反应的离子方程式:____________________。
(2) NaClO3的作用是_______________________。
(3) 加Na2CO3调pH的范围应该在_____之间。加入萃取剂的目的是____________。
(4) 在空气中加热5.49g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)样品,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表:
温度范围/℃ | 固体质量/g |
150~210 | 4.41 |
290~320 | 2.41 |
890~920 | 2.25 |
经测定,210~290℃过程中产生的气体只有CO2,此过程发生反应的化学方程式是____________________。[M(CoC2O4·2H2O=183g/mol]