Question

【题目】依据图中氮元素及其化合物的转化关系，回答问题：

（1）实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气，该反应的化学方程式为________________________________________________________________。

（2）氮氧化物对大气污染主要的危害是____________________。（填一点即可）

（3）若要将NH3→N2，从原理上看，下列试剂可行的是_______________。

A.O2 B.Na

C.NH4Cl D.NO2

（4）图中X转化为HNO3的化学方程式为：____________________________________。

（5）图中在标准状况下将NO2、NO、O2混合并充满容器，将该容器倒置于水中，气体完全溶解，无气体剩余，若产物也不扩散，则所得溶液的物质的量浓度M，其数值大小范围为___________________________

Answer 1

【答案】 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 光化学烟雾、酸雨等 AD N2O5＋2H2O=2HNO3 1/39.2<M<1/28

【解析】（1）实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2反应生成氯化钙、氨气和水制取氨气，该反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；（2）氮氧化物对大气污染主要的危害是光化学烟雾、酸雨等；（3）若要将NH3→N2，氮元素化合价﹣3价变化为0价，氨气做还原剂被氧化，A．O2可以氧化氨气为氮气，选项A正确；B．Na是还原剂不能氧化氨气，选项B错误；C．NH4Cl中氮元素化合价﹣3价，不能和氨气反应生成氮气，选项C错误；D．NO2和氨气反应做氧化剂，氮元素化合价可以变化为0价，生成氮气，选项D正确；答案选AD；（4）图1分析可知X化合价与硝酸相同为+5价，物质类型为氧化物，X化学式为：N2O5，X转化为HNO3的化学方程式为：N2O5+H2O=2HNO3；（5）本题是有关NO2、NO和O2混合气体溶于水的计算问题，要解决这类问题应抓住两个基本反应及由它们演变出的两个反应（Ⅰ）、（Ⅱ），即：

2NO+O2=2NO2……①

3NO2+H2O=2HNO3+NO……②

②×2+①得：

4NO2+O2+2H2O=4HNO3……（Ⅰ）

①×3+②×2得：

4NO+3O2+2H2O=4HNO3……（Ⅱ）

由（Ⅰ）、（Ⅱ）式中的系数要思考物质的量的变化，确定和寻找有关反应之间量的比例关系，反应物有无过量等等。

混合气体溶于水的气体体积等于所得溶液的体积，且溶液中溶质的物质的量等于溶于水的气体的物质的量，所得溶液的物质的量浓度为（V/22.4）/V = 1/22.4 (mol/L)

①若混合气体是NO2和O2，且体积比≤4:1，因为发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，生成硝酸的物质的量是溶于水的气体物质的量的4/5，所得溶液的体积等于溶于水的气体体积，所以所得溶液的物质的量浓度为（V/22.4 ×4/5）/V = 1/28 (mol/L)

若混合气体是NO2和O2，且二者的体积比＞4:1，所得溶液的物质的量浓度大于1/28(mol/L)

②若混合气体是NO和O2，且二者体积比≤3:4，因为发生反应：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，生成硝酸的物质的量是溶于水的气体物质的量的4/7，所得溶液体积等于溶于水的气体体积，所得溶液的物质的量浓度为（V/22.4 ×4/7）/V = 1/39.2(mol/L)；

综合①、②可知，所得溶液的物质的量浓度M，其数值大小范围为1/39.2<M<1/28。