题目内容

10．氮及其化合物在很多方面有重要的用途．
（1）氮的氧化物有多种．现有NO和NO2的混合气体，其中N、O元素质量之比为7：12，则该混合气中NO和NO2的物质的量之比为1：1．
（2）氨气的实验室制法有多种，若不加热，制取氨气所用试剂可以用浓氨水和氢氧化钠固体，产生氨气的原因是：固体NaOH溶于浓氨水后，放出大量的热，促使NH3挥发；溶液中OH-浓度的增加，使NH3+H2O NH3•H2O NH+OH-向生成NH3的方向移动有利于NH3生成；氨气的检验方法是：用湿润的红色石蕊试纸检验变蓝色或用沾有浓 盐酸的玻璃棒检验冒白烟．通过如图装置（尾气处理装置已略去）验证了氨有还原性，硬质玻璃管中氨发生催化氧化反应的化学方程式为4NH3+5O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H2O．
（3）氮的一种氢化物肼（即N2H4）用作发射卫星的燃料．
已知：N2+2O2=2NO2           N2H4+O2=N2+2H2O
发射卫星用气体肼为原料，以NO2气体为氧化剂．若1g气体肼与NO2气体反应生成氮气和水蒸气放出a kJ热量，写出反应的热化学方程式2N2H4 （g）+2NO2 （g）=3N2 （g）+4H2O（g）△H=-64a kJ•mol-1 ．反应中生成N2质量为42g，则转移电子的物质的量为4mol．

分析 （1）设该混合气中NO和NO2的物质的量分别为x和y，然后根据N、O元素质量之比为7：12，来得物质的量之比；
（2）固体氢氧化钠吸收了浓氨水中的水反应，反应过程中放热降低了氨气溶解度，溶液中一水合氨分解生成氨气；氨气的检验用湿润的红色石蕊试纸或用沾有浓盐酸的玻璃棒；
氨气在催化剂条件下加热被氧化氧化为一氧化氮；
（3）依据题意可知：肼与二氧化氮发生氧化还原反应生成氮气和水，依据氧化还原反应得失电子守恒配平方程式，计算生成N2质量为42g转移的电子数；
依据1g气体肼与NO2气体反应生成氮气和水蒸气放出a kJ热量，计算反应2mol肼蒸汽放出的热量，据此写出反应的热化学方程式，注意标明物质的聚集状态；

解答 解：（1）设该混合气中NO和NO2的物质的量分别为x和y，N、O元素质量之比为7：12，所以$\frac{（x+y）×14}{（x+2y）×16}$，解得x：y=1：1，
故答案为：1：1；
（2）固体氢氧化钠吸收了浓氨水中的水反应，反应过程中放热降低了氨气溶解度，溶液中一水合氨分解生成氨气；氨气的检验用湿润的红色石蕊试纸或用沾有浓盐酸的玻璃棒，
 氨气在催化剂条件下加热被氧化氧化为一氧化氮，化学方程式； 4NH3+5O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H2O；
故答案为：固体NaOH溶于浓氨水后，放出大量的热，促使NH3挥发；溶液中OH-浓度的增加，使NH3+H2O NH3•H2O NH+OH-向生成NH3的方向移动有利于NH3生成；用湿润的红色石蕊试纸或用沾有浓盐酸的玻璃棒；
4NH3+5O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H2O；
（3）依据题意可知：肼与二氧化氮发生氧化还原反应生成氮气和水，反应中肼中-2价的氮化合价升高为0价，+4价二氧化氮中的氮化合价降为0价，依据得失电子守恒，方程式：2N2H4 +2NO2=3N2+4H2O，生成3mol氮气，转移电子数8mol，生成N2质量为42g物质的量为1.5mol，转移电子数为4mol；
依据1g气体肼与NO2气体反应生成氮气和水蒸气放出a kJ热量，则反应2mol肼蒸汽放出的热量为64aKJ，所以该反应的热化学方程式：2N2H4 （g）+2NO2 （g）=3N2 （g）+4H2O（g）△H=-64a kJ•mol-1 ；
故答案为：2N2H4 （g）+2NO2 （g）=3N2 （g）+4H2O（g）△H=-64a kJ•mol-1 ；4mol．

点评 本题以氨气的制备为载体，考查了氨气的性质、热化学方程式、方程式的书写，明确氨气制备原理、热化学方程式书写方法是解题关键，题目难度不大．

练习册系列答案
相关题目
7．为实现下列实验目的，依据下表提供的主要仪器，所用试剂合理的是（　　）
选项　实验目的　主要玻璃仪器　试剂
　A分离乙醇和乙酸混合物蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、温度计、锥形瓶乙醇和乙酸混合物
　B鉴别NH4Cl中的阳离子　试管、酒精灯NH4Cl、红色石蕊试纸、蒸馏水
　C实验室制取CO2试管、带导管的橡皮塞大理石、稀H2SO4
　D测定FeSO4溶液浓度　滴定管、锥形瓶、烧杯　FeSO4溶液、0.1000mol•L-1KMnO4
A．AB．BC．CD．D
1．在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气与氢气进行如下反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=a kJ•mol-1，其化学平衡常数K与温度的关系如下．
温度/℃200300400
K1.00.860.5
请回答下列问题．
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$，a小于（填“大于”、“小于”或“等于”）0．
（2）400℃时，2NH3（g）?N2（g）+3H2（g）的化学平衡常数为2，测得氨气、氮气、氢气的物质的量分别为3mol、2mol、1mol时，该反应的v正（N2）大于（填“大于”、“小于”或“等于”）v逆（N2），反应需向正方向进行才能达到新的平衡．
18．某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案．
方案①：2.7g Al$\stackrel{100mLHCl}{→}$ X溶液$\stackrel{NaOH}{→}$Al（OH）3沉淀
方案②：2.7g Al$\stackrel{100mLNaOH}{→}$Y溶液$\stackrel{HCl}{→}$Al（OH）3沉淀
NaOH和HCl的浓度均是3mol/L，如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH和HCl时产生沉淀的物质的量与加入盐酸和氢氧化钠溶液体积之间的关系，下列说法不正确的是（　　）
A．b曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液
B．在O点时两方案中所得溶液浓度相等
C．方案②中对应的O点HCl恰好反应完
D．X溶液显酸性，Y溶液显碱性
5．在离子方程式中，反应前后可以不相等的是（　　）
A．原子总数B．离子总数C．电荷总数D．元素种类
15．某化学研究性学习小组用CO还原Fe2O3，并在实验结束后用磁铁吸出生成的黑色粉末X进行探究．
[探究目的]分析黑色粉末X的组成，并进行相关实验．
[查阅资料]
①CO还原Fe2O3的实验中若温度不同、受热不均时会生成Fe3O4，也能被磁铁吸引．
②Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
③Fe+4HNO3（稀）=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O
④3Fe3O4+28HNO3（稀）=9Fe（NO3）3+NO↑+14H2O
[实验探究]
I．定性检验
编号实验操作实验现象
①取少量黑色粉末X放入试管1中，注入浓盐酸，微热黑色粉末逐渐溶解，溶液呈黄绿色；有气泡产生
②向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡溶液出现血红色
③另取少量黑色粉末X放入试管2中，注入足量硫酸铜溶液，振荡，静置有极少量红色物质析出，仍有较多黑色固体未溶解
（1）实验③发生的反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu．
（2）上述实验说明黑色粉末X中含有Fe3O4和Fe的混合物．
II．定量测定
根据如图所示的实验方案进行实验并记录数据：

（1）操作Z的名称是过滤．
（2）通过以上数据，得出13.12g黑色粉末X中各成分的物质的量为Fe：0.11mol、Fe3O4：0.03mol．
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2．化合物E是一种医药中间体，常用于制备抗凝血药，可以通过如图所示的路线合成：                       
（1）A中含有的官能团名称为醛基．
（2）C转化为D的反应类型是取代反应．
（3）写出D与足量NaOH溶液完全反应的化学方程式．
（4）写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式．
A．能发生银镜反应．             B．核磁共振氢谱只有4个峰．
C．能与FeCl3溶液发生显色反应，水解时每摩尔可消耗3摩尔NaOH．
（5）已知工业上以氯苯水解制取苯酚，而酚羟基一般不易直接与羧酸酯化．
苯甲酸苯酚酯）是一种重要的有机合成中间体．试写出以苯、甲苯为原料制取该化合物的合成路线流程图（无机原料任选）．合成路线流程图示例如下：．
H2C═CH2$\stackrel{HBr}{→}$CH3CH2Br$→_{△}^{NaOH浓酸}$CH3CH2OH．
19．将质量分数为2w，物质的量浓度为c1的乙醇溶液加水稀释，使质量分数变为w，物质的量浓度变为c2，则c1和c2之间关系正确的是（　　）
A．c1＞2c2B．c2=2c1C．c2＜c1＜2c2D．c1=2c2
20．某烃的衍生物A，分子式为C6H12O2，实验表明A跟氢氧化钠溶液共热生成B和C，B跟盐酸反应生成有机物D，C在铜催化和加热条件下氧化为E，其中D、E都不能发生银镜反应．由此判断A的可能结构式为、．

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