题目内容
氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业及制造硝酸的原料。为探究氨气的性质,某研究性学习小组做了以下实验:
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⑴ 实验室用A图所示实验装置及化学药品(其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物来制取氨气。
① 实验室制取氨气的化学方程式为 。
② 若用加热碳酸氢铵固体制取纯净的氨气,你认为装置中U型管的作用是
。
⑵ 在实验中发现E装置中的固体由黑色变为红色,可推测氨气具有 性。
⑶ 某同学查阅资料发现Cu2O粉末也呈红色,因此推测上述红色固体中可能还含有Cu2O。已知:① Cu2O是碱性氧化物,在酸性溶液中Cu+不稳定,易转化为Cu和Cu2+。
② 在空气中高温灼烧时:Cu2O稳定、不分解,而CuO将分解生成Cu2O和O2。
现有浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、氢氧化钠溶液及pH试纸,而没有其他试剂,请用最简便的实验方法证明红色固体中是否含有Cu2O。(简述操作方法、现象和结论)
⑷ 现有一份一定质量Cu和Cu2O混合物,向其中加入0.4L 3.0mol/L稀硝酸,混合物完全溶解,同时生成4.48L NO(标准状况),向所得溶液中加入一定体积1.0mol/L NaOH溶液恰好使Cu2+沉淀完全,沉淀经洗涤、充分灼烧可得32.0g固体。下列有关说法正确的是【已知:3Cu2O + 14HNO3(稀) 6Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 7H2O】___________
A.加入NaOH溶液的体积为1.2L
B.Cu和Cu2O混合物质量为27.2g
C.混合物完全溶解后溶液中n(H+)=0.3mol
D.将等质量混合物完全还原至少需标准状况下H21.12L
⑴ ① 2NH4Cl + Ca(OH)2 === CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O 2’
② 吸收碳酸氢铵分解产生的CO2和水蒸气 2’
⑵ 还原性 1’
⑶ 取少量样品粉末于试管中,滴加稀硫酸,如果溶液呈蓝色,则样品中含有Cu2O。2’
⑷ B 3’
(1)传统哈伯法合成氨工艺中,N2+3H2
①该反应的平衡常数K的表达式为:K=______.升高温度,K值______(填“增大”、“减小”或“不变”).
②不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2的起始物质的量之比为1:3 )
| 压强(Mpa) 氨的平衡含(%) 温度(摄氏度) | 0.1 | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
| 200 | 15.3 | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
| 300 | 2.2 | 52.0 | 64.2 | 71.0 | 84.2 | 92.6 |
| 400 | 0.4 | 25.1 | 38.2 | 47.0 | 65.2 | 79.8 |
| 500 | 0.1 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 | 57.5 |
| 600 | 0.05 | 4.5 | 9.1 | 13.8 | 23.1 | 31.4 |
③下列关于合成氨说法正确是______
A、使用催化剂可以提高NH3的产率
B、寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向
C、由于△H<0,△S>0,故合成氨反应一定能自发进行
(2)最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法.它既有液氢燃料电池的优点,又克服了液氢不易保存的不足.其装置为用铂黑作为电极,加入电解质溶液中,一个电极通入空气,另一电极通入氨气.其电池反应为4NH3+3O2═2N2+6H2O.写出负极电极反应式______,你认为电解质溶液应显______性(填“酸性”、“中性”、“碱性”),其原因是______.