题目内容
10.(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\;}}{△}$4NO+6H2O;
(3)依据题意可知:肼与二氧化氮发生氧化还原反应生成氮气和水,反应中肼中-2价的氮化合价升高为0价,+4价二氧化氮中的氮化合价降为0价,依据得失电子守恒,方程式:2N2H4 +2NO2=3N2+4H2O,生成3mol氮气,转移电子数8mol,生成N2质量为42g物质的量为1.5mol,转移电子数为4mol;
依据1g气体肼与NO2气体反应生成氮气和水蒸气放出a kJ热量,则反应2mol肼蒸汽放出的热量为64aKJ,所以该反应的热化学方程式:2N2H4 (g)+2NO2 (g)=3N2 (g)+4H2O(g)△H=-64a kJ•mol-1 ;
故答案为:2N2H4 (g)+2NO2 (g)=3N2 (g)+4H2O(g)△H=-64a kJ•mol-1 ;4mol.
点评 本题以氨气的制备为载体,考查了氨气的性质、热化学方程式、方程式的书写,明确氨气制备原理、热化学方程式书写方法是解题关键,题目难度不大.
| 选项 | 实验目的 | 主要玻璃仪器 | 试剂 |
| A | 分离乙醇和乙酸混合物 | 蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、温度计、锥形瓶 | 乙醇和乙酸混合物 |
| B | 鉴别NH4Cl中的阳离子 | 试管、酒精灯 | NH4Cl、红色石蕊试纸、蒸馏水 |
| C | 实验室制取CO2 | 试管、带导管的橡皮塞 | 大理石、稀H2SO4 |
| D | 测定FeSO4溶液浓度 | 滴定管、锥形瓶、烧杯 | FeSO4溶液、0.1000mol•L-1KMnO4 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
| 温度/℃ | 200 | 300 | 400 |
| K | 1.0 | 0.86 | 0.5 |
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})×{c}^{3}({H}_{2})}$,a小于(填“大于”、“小于”或“等于”)0.
(2)400℃时,2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为2,测得氨气、氮气、氢气的物质的量分别为3mol、2mol、1mol时,该反应的v正(N2)大于(填“大于”、“小于”或“等于”)v逆(N2),反应需向正方向进行才能达到新的平衡.
方案①:2.7g Al$\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 |
| A. | 原子总数 | B. | 离子总数 | C. | 电荷总数 | D. | 元素种类 |
[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 |
(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.
(3)若溶液Y的体积仍为200mL,则溶液Y中c(Fe3+)=1mol/L.
| A. | c1>2c2 | B. | c2=2c1 | C. | c2<c1<2c2 | D. | c1=2c2 |