题目内容
【题目】有关含氮化合物的性质实验。
Ⅰ.某研究性学习小组利用如图装置研究硝酸的性质。
实验一:甲同学用如图装置来证实稀硝酸与铜反应生成NO
(1)从A中向U形管中注满稀硝酸后,发生的现象是___。
(2)以下收集NO气体的各种装置中,合理的是___。(填序号,多选不给分)
(3)在100mL混合溶液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol/L,0.1mol/L,向该混合液中加入1.92g铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是__。
实验二:乙组同学利用上述装置完成浓硝酸与铜的反应
(4)乙组同学发现实验室里有几瓶浓硝酸呈黄色,请用化学方程式和简单的文字说明解释这种现象: ___。
Ⅱ.某同学用如图实验装置(其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。请回答下列问题:
(5)写出制取氨气的化学方程式:___。
【答案】U形管左侧有无色气体产生,液面左低右高 CE 0.225mol/L 硝酸易分解,4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,生成的NO2又溶于硝酸中,使硝酸呈黄色 2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O
【解析】
实验一(1)铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和无色气体一氧化氮;
(2)一氧化氮有毒且易和氧气反应生成二氧化氮,一氧化氮不和水反应,所以不能用排空气法收集,应该用排水法收集;
(3)向该混合液中加入 1.92g铜粉,则n(Cu)= =0.03mol,n(H+)=0.4mol/L×0.1L+0.1mol/L×2×0.1L=0.06mol,n(NO3-)=0.4mol/L×0.1L=0.04mol,发生3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,判断过量后以不足量代入计算;
实验二(4)硝酸不稳定分解产生的二氧化氮溶解其中呈黄色;
(5)实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气,还生成氯化钙、水。
I.实验一(1)铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和无色气体一氧化氮,U形管左侧有无色气体产生,由于压强的作用,造成液面左低右高;
答案为:U形管左侧有无色气体产生,液面左低右高;
(2)一氧化氮有毒且易和氧气反应生成二氧化氮,一氧化氮不和水反应,所以不能用排空气法收集,应该用排水法收集,排水装置中,气体的进出口符合“短进长出”的原则,故CE正确;
答案为CE;
(3)n(Cu)==0.03mol,n(H+)=0.4mol/L×0.1L+0.1mol/L×2×0.1L=0.06mol,n(NO3-)=0.4mol/L×0.1L=0.04mol,发生的反应为:
3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O
根据分析可知,氢离子的物质的量0.06mol<0.08mol,因而H+不足,以H+为基准计算;由氢离子的物质的量及离子方程式可知0.06mol氢离子参加反应,生成的铜离子的物质的量为0.06mol×=0.0225mol,所以溶液中c(Cu2+)=
=0.225mol/L;
答案为:0.225mol/L;
实验二(4)硝酸不稳定分解产生的二氧化氮溶解在其中,溶液呈黄色,反应方程式为4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O;
答案为:4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O,产生的二氧化氮溶解其中呈黄色;
Ⅱ.(5)实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气,反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;
答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑。
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【题目】某研究小组探究氨基甲酸铵()分解的化学平衡和水解反应速率。将一定量纯净的氨基甲酸铵置于固定容积为100mL的密闭真空溶液A中,在恒定温度下使其达到分解平衡。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃) | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
平衡气体总物质的量(mol) | 0.34 | 0.48 | 0.68 | 0.94 |
①氨基甲酸铵分解的化学方程式为,若25.0℃时达到平衡所用时间为8min,根据数据计算
的平均生成速率为________________。
②可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是_________。
A.2υ(NH3)正=υ(CO2)逆 B.密闭容器中总压强不变
C. 密闭容器中混合气体的密度不变 D. 密闭容器中氨气的体积分数不变