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.

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