题目内容

已知 NH3和 Cl2在常温下可快速反应生成氮气：2NH3+3Cl2→N2+6HCl．当 Cl2和 NH3 比例不同时，产物有差异．
（1）若利用该反应处理含有氨气和氯气的尾气，用于制备盐酸，则 Cl2和 NH3的最佳比例为
 
．该反应可用于检验化工生产中氯气是否泄漏．如氯气有少量泄漏，用氨气检验时有明显现象，此过程中发生反应的Cl2和NH3的体积比范围为
 
．
（2）体积为1.12L，质量为3.335g的Cl2和N2的混合气体通过浓氨水后，体积变为0.672L（其中Cl2体积分数为50%）（气体体积均为标准状况下测定）．则原混合气体中N2的体积为
 
 mL．
（3）根据第（2）题数据，计算被氧化的NH3的质量．下面是两位学生从不同角度解题时所列的第一步算式，请判断他们所列未知数X分别表示什么量，并填写在表格内：（单位没列出）
学生编号 所列第一步算式 未知数X表示的意义
甲
(3-1)
2
=
(1.12-0.672)
22.4
÷X
乙
3
X-0.672÷2
=
1
0.672÷2-(1.12-X)
（4）有Cl2和N2的混合气体，其中N2的体积分数为x，将1L该混合气体与1L氨气混合，讨论x取不同范围的数值时，所得气体体积y与x的关系式（所有气体体积均在相同状况下测定）．
分析：（1）NH3和 Cl2在常温下可快速反应生成氮气：2NH3+3Cl2→N2+6HCl，利用该反应处理含有氨气和氯气的尾气，Cl2和 NH3的最佳比例是恰好完全反应；检验氯气存在需要氯气和氨气反应生成氯化氢和氨气冒白烟生成氯化铵白色固体，氨气过量；
（2）标准状况下体积为1.12L，质量为3.335g的Cl2和N2的混合气体的平均摩尔质量，结合质量和物质的量计算得到原混合气体中的氯气和氮气物质的量之比，计算得到氮气体积；
（3）依据图表中的计算式和依据分析判断；
（4）依据反应的极值方法进行分析计算分析判断不同范围的气体体积，注意反应前后差量的计算应用．
解答：解：（1）氨气和氯气在常温下可快速反应生成氮气：2NH3+3Cl2=N2+6HCl．若利用该反应处理含有氨气和氯气的尾气，用于制备盐酸，则 Cl2和 NH3的最佳比例为3：2；如果管道漏气，则发生反应3Cl2+2NH3=N2+6HCl，生成HCl气体继续与氨气反应生成氯化铵，现象为有白烟生成，即氨气应过量，所以发生反应的Cl2和NH3的体积比为大于0，小于1.5，故答案为：3：2； 大于0，小于1.5；
（2）体积为1.12L物质的量为0.05mol，质量为3.335g的Cl2和N2的混合气体的平均摩尔质量=
3.335g
0.05mol
=66.7g/mol，设混合气体中含有氮气物质的量为X，氯气物质的量为（0.05-X）mol，得到28X+（0.05-X）71=3.335，计算得到X=0.005mol，则原混合气体中N2的体积为0.005mol×22，4L/mol=0.112L=112ml；
故答案为：112；
（3）甲：2NH3+3Cl2→N2+6HCl计算表达式是利用反应前后气体物质的量的变化进行计算，所以计算式中X的意义是被氧化的氨气的物质的量；
故答案为：被氧化氨的物质的量；
乙：2NH3+3Cl2→N2+6HCl分析反应和计算表达式分析判断，X为原混合气体中氯气的体积，故答案为：反应前Cl2的体积；
（4）若按上式反应，2NH3+3Cl2→N2+6HCl，氨过量，所以还会生成氯化铵8NH3+3Cl2→N2 +6NH4Cl；当x=62.5%时恰好生成氯化铵和氮气，此时Y=0.75L（生成0.125+原来的0.625．也可用差量法2-1.25）；当x＞62.5%时剩余氨气，可以用氯气计算，差量法求得气体减少10（1-x）/3，所以Y=2-10（1-x）/3=（10x-4）/3；当x＜62.5%时氯和氨都用完，求出生成的氮气和氯化氢气体体积之和为（2-3x），原有氮x，所以共有气体体积为Y=（2-2x）
答：关系式为y=2-2x  0.625＞x＞0；y=（10x-4）/3    x≥0.625．
点评：本题考查了氯气性质的分析判断，化学方程式的差量计算应用，计算式的分析判断未知量的含义，题目难度较大．
练习册系列答案
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在极性分子中，正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长，通常用d表示．极性分子的极性强弱同偶极长和正（或负）电荷重心的电量（q）有关，一般用偶极矩（μ）来衡量．分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积，即=d?q，在非极性分子中因正负电荷重心重合，故μ为0．试回答以下问题：
（1）HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中μ=0的有
CS2
CS2
；
（2）实验测得：μPF3=1.03、μBCl3=0．
①由此可知，PF3分子的空间构型为
三角锥形
三角锥形
；
②BC13分子的空间构型为
平面正三角形
平面正三角形
，中心原子的杂化方式为
sp2
sp2
．
（3）治癌药Pt（NH3）2Cl2具有平面四边形结构，Pt处在四边形中心，NH3和Cl分别处在四边形的4个角上．已知该化合物有两种异构体，棕黄色者μ＞0，淡黄色者μ=0．试画出两种异构体的构型图，并比较在水中的溶解度．构型图：淡黄色者
，棕黄色者
；在水中溶解度较大的是
棕黄色者
棕黄色者
．
硫、氮及其化合物与人类的生活有着密切关系
ⅠNO分子因污染空气而臭名昭著．近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究的热点，NO亦被称为“明星分子”．请回答下列问题．
（1）NO的危害在于
ACD
ACD
（填标号）．
A．破坏臭氧层　　        　B．高温下能使一些金属氧化
C．造成酸雨　　　        　D．与人体血红蛋白结合
（2）在含Cu+离子的酶的活化中心中，亚硝酸根离子可转化为NO，写出Cu+和亚硝酸根离子（NO2-）在酸性水溶液中反应的离子方程式：
Cu++NO2-+2H+═Cu2++NO↑+H2O
Cu++NO2-+2H+═Cu2++NO↑+H2O
．
（3）已知NH3和Cl2会发生氧化还原反应，生成N2和NH4Cl．现用如图1所示的装置进行实验，打开分液漏斗的活塞，滴下浓氨水，至不再反应为止；关闭分液漏斗的活塞，待恢复到室温，打开止水夹，试管内液面上升至三分之二处．
①写出实验室制取氨气的化学方程式
Ca（OH）2+2NH4Cl═CaCl2+2NH3↑+2H2O
Ca（OH）2+2NH4Cl═CaCl2+2NH3↑+2H2O
．
②试管内发生反应的化学方程式是
8NH3+3Cl2═N2+6NH4Cl
8NH3+3Cl2═N2+6NH4Cl
．
③试管中发生的反应表明氨气具有
bc
bc
 （填标号）．
a、氧化性     b、还原性     c、碱性     d、热不稳定性

Ⅱ（1）将SO2通入由CuSO4和NaCl混合的浓溶液中，溶液颜色变浅，析出白色沉淀，取该沉淀进行元素质量分数分析，知其中含Cl：35.7%，Cu：64.3%，则SO2在上述反应中的作用是
c
c
（填标号）．
a．漂白剂       b．氧化剂       c．还原剂
（2）废印刷电路板上含有铜，以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜，再用硫酸溶解．现改用H2O2和稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的，又保护了环境，试写出反应的离子方程式
Cu+2H++H2O2═Cu2++2H2O
Cu+2H++H2O2═Cu2++2H2O
．
（3）用上图2实验装置可以证明硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱．则A、B、C所代表的物质的名称：A
H2SO4
H2SO4
，B
NaHCO3或Na2CO3
NaHCO3或Na2CO3
，C
Na2SiO3
Na2SiO3
填化学式）．
在极性分子中，正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长，通常用d表示．极性分子的极性强弱同偶极长和正（或负）电荷重心的电量（q）有关，一般用偶极矩（μ）来衡量．分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积，即μ=d?q．试回答以下问题：
（1）HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中μ=0的是
 
；
（2）对硝基氯苯、邻硝基氯苯、间硝基氯苯，3种分子的偶极矩由大到小的排列顺序是：
 
；
（3）实验测得：μPF3=1.03、μBCl3=0．由此可知，PF3分子是
 
构型，BC13分子是
 
构型．
（4）治癌药Pt（NH3）2Cl2具有平面四边形结构，Pt处在四边形中心，NH3和Cl分别处在四边形的4个角上．已知该化合物有两种异构体，棕黄色者μ＞0，淡黄色者μ=0．试画出两种异构体的构型图，并比较在水中的溶解度．
构型图：淡黄色者
 
，棕黄色者
 
；
在水中溶解度较大的是
 
．

硫、氮及其化合物与人类的生活有着密切关系
ⅠNO分子因污染空气而臭名昭著．近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究的热点，NO亦被称为“明星分子”．请回答下列问题．
（1）NO的危害在于______（填标号）．
A．破坏臭氧层　　　　　　　B．高温下能使一些金属氧化
C．造成酸雨　　　　　　　　D．与人体血红蛋白结合
（2）在含Cu+离子的酶的活化中心中，亚硝酸根离子可转化为NO，写出Cu+和亚硝酸根离子（NO2-）在酸性水溶液中反应的离子方程式：______．
（3）已知NH3和Cl2会发生氧化还原反应，生成N2和NH4Cl．现用如图1所示的装置进行实验，打开分液漏斗的活塞，滴下浓氨水，至不再反应为止；关闭分液漏斗的活塞，待恢复到室温，打开止水夹，试管内液面上升至三分之二处．
①写出实验室制取氨气的化学方程式______．
②试管内发生反应的化学方程式是______．
③试管中发生的反应表明氨气具有______ （填标号）．
a、氧化性　　 b、还原性　　 c、碱性　　 d、热不稳定性

Ⅱ（1）将SO2通入由CuSO4和NaCl混合的浓溶液中，溶液颜色变浅，析出白色沉淀，取该沉淀进行元素质量分数分析，知其中含Cl：35.7%，Cu：64.3%，则SO2在上述反应中的作用是______（填标号）．
a．漂白剂　　　 b．氧化剂　　　 c．还原剂
（2）废印刷电路板上含有铜，以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜，再用硫酸溶解．现改用H2O2和稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的，又保护了环境，试写出反应的离子方程式______．
（3）用上图2实验装置可以证明硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱．则A、B、C所代表的物质的名称：A______，B______，C______填化学式）．
硫、氮及其化合物与人类的生活有着密切关系
ⅠNO分子因污染空气而臭名昭著．近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究的热点，NO亦被称为“明星分子”．请回答下列问题．
（1）NO的危害在于______（填标号）．
A．破坏臭氧层          B．高温下能使一些金属氧化
C．造成酸雨          D．与人体血红蛋白结合
（2）在含Cu+离子的酶的活化中心中，亚硝酸根离子可转化为NO，写出Cu+和亚硝酸根离子（NO2-）在酸性水溶液中反应的离子方程式：______．
（3）已知NH3和Cl2会发生氧化还原反应，生成N2和NH4Cl．现用如图1所示的装置进行实验，打开分液漏斗的活塞，滴下浓氨水，至不再反应为止；关闭分液漏斗的活塞，待恢复到室温，打开止水夹，试管内液面上升至三分之二处．
①写出实验室制取氨气的化学方程式______．
②试管内发生反应的化学方程式是______．
③试管中发生的反应表明氨气具有______ （填标号）．
a、氧化性     b、还原性     c、碱性     d、热不稳定性

Ⅱ（1）将SO2通入由CuSO4和NaCl混合的浓溶液中，溶液颜色变浅，析出白色沉淀，取该沉淀进行元素质量分数分析，知其中含Cl：35.7%，Cu：64.3%，则SO2在上述反应中的作用是______（填标号）．
a．漂白剂       b．氧化剂       c．还原剂
（2）废印刷电路板上含有铜，以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜，再用硫酸溶解．现改用H2O2和稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的，又保护了环境，试写出反应的离子方程式______．
（3）用上图2实验装置可以证明硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱．则A、B、C所代表的物质的名称：A______，B______，C______填化学式）．

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