热门试卷

固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想：

甲：Mg(NO3)2、NO2、O2  乙：MgO、NO2、O2 丙：Mg3N2、O2    丁：MgO、NO2、N2

（1）实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是_____________。

查阅资料得知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：

（2）实验过程

①取器连接后，放人固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管（A），观察到E 中有气泡连续放出，表明________

②称取Mg(NO3)2固体3 .79 g置于A中，加热前通人N2以驱尽装置内的空气，其目的是________；关闭K，用酒精灯加热时，正确操作是先________然后固定在管中固体部位下加热。

③观察到A 中有红棕色气体出现，C、D 中未见明显变化。

④待样品完全分解，A 装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1 . 0g

⑤取少量剩余固体于试管中，加人适量水，未见明显现象。

（3）实验结果分析讨论

① 根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_______是正确的。

② 根据D 中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有O2，因为若有O2，D中将发生氧化还原反应：_____________________（填写化学方程式），溶液颜色会退去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检侧到的原因是_____________________。

③ 小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装里进一步研究。

科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h）:

T/K

303

313

323

353

NH3生成量/（10-6 mol）

4.8

5.9

6.0

2.0

相应的热化学方程式如下：

N2(g)+3H2O(l)     2NH3(g)+O2(g)

ΔH="+765.2" kJ·mol-1

回答下列问题：

（1）请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。

（2）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：                                                  。

（3）工业合成氨的反应为N2（g）+3H2(g)      2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入

0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为。计算：

①该条件下N2的平衡转化率；

②该条件下反应2NH3（g）      N2(g)+3H2(g)的平衡常数。

(12分)某探究学习小组的同学学习氨的性质以后，为了探究氨气的某些性质，设计并进行了以下实验：

（Ⅰ）NH3的制取及收集

1.写出实验制取氨气的化学方程式            ；

2.收集氨气的方法是                        。

（II）HCl的制取及收集

实验室通常以反应：2NaCl（晶体）+H2SO4（浓）Na2SO4 + 2HCl↑ 为原理来制取少量HCl气体，试据此分析并回答下列问题：

1.实验室制取HCl气体可选择下列装置中的

（III）验证氨气部分性质的探究实验：

为了同时进行氨气溶于水以及氨气与HCl的反应的探究，同学们积极思考并设计了如下的实验装置图。首先在甲、乙两个干燥的圆底烧瓶中分别收集满了NH3和HCl气体，然后再按如下图所示连接好各个装置（活塞a和b均处于关闭状态），并按以下步骤进行实验：

1.先挤压胶头滴管再打开活塞b，请你预测此时乙中可能观察到的现象是：           。

发生反应的方程式为：                                         。

2.待乙中观察到明显现象后立即关闭活塞b，并打开活塞a，又将可能观察到的实验现象是：                                         。

已知：6.4克铜与适量的浓硝酸反应，当铜完全溶解后，共收集到NO和NO2混合气体共2.24升（已折算为标准状况）。

求：（1）被还原的HNO3的物质的量；

（2）参加反应的HNO3的物质的量

(6分) A是一种白色晶体，它与浓氢氧化钠溶液共热，放出无色气体B。用圆底烧瓶收集干燥的B。按下图装置仪器，挤压滴管的胶头时，可以得到蓝色喷泉；A与浓硫酸反应，放出无色气体C，C在空气中能形成白雾。用圆底烧瓶收集干燥的C，仍按下图装置仪器，挤压滴管的胶头时，可以得到红色喷泉。

（1）A的化学式是          

（2）可用于除去B中水分的干燥剂是            收集气体B的方法是                        

（3）A与浓氢氧化钠溶液共热生成B的化学方程式