- 氨硝酸硫酸
- 共7509题
将22.4g铜与100mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为6.72L，请回答：
（1）NO和NO2的体积各为多少？
（2）将盛有所得上述混合气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的O2恰好使气体完全溶于水中，则通入的O2的体积是多少？
正确答案
（1）4.48L 2.24L （3分） （2） 3.92 L （3分）
（1）设NO和NO2的体积分别为x L与yL，则x+y =22.4
由电子得失守恒：（x/22.4）×3 + （y/22.4）×1=（22.4/64）×2
解得：x=4.48L y=2.24L
（2）由方程式知：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可求得氧气的体积为3.92 L
(12分)工业制硝酸的主要反应之一是：
(1)若反应起始的物质的量相同,下列关系图错误的是________ (填编号）。
(2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表：
①反应在第2min到第4min时,O2的平均反应速率为________mol/(L ? min)。
②反应在第2min时改变了条件,改变的条件可能是________ (填编号）。
A 增加O2的浓度 B.升高温度 C.减小压强 D.使用催化剂
(3）将一定量铝粉和铁粉的混合物与上述反的稀硝酸充分反应,反应过程中无气体放出（氧化物产生）。在反应结束后的溶液中，滴加5mol/L的NaOH溶液,所加NaOH溶液(mL)与产生的沉淀的物质的量关系如图所示则：
EF段反应的离子方程式是_______________;铝粉与铁粉的物质的量之比是_____________
硝酸溶液中含HNO3的物质的量是__________mol。
正确答案
（1）AC
（2）①0.125 ②C
(3)①Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O ②5：3 ③0.52
（1）该可逆反应是气体系数增大的放热反应，升温时平衡左移，NH3的含量增大，而H2O的含量减小，AC不正确；加压平衡左移，NO的含量减小，C正确；加入催化剂可会加快反应速率，但不影响各物质的浓度，D正确；故AC符合题意
（2）①v(NH3)=
②由所给数据可知，平衡正向移动：由各物质的物质的量可知，氨气与氧气转化的量符合系数比，不可能是由于加入氧气所致，排除Ａ；升温平衡左移，排除B：减压平衡右移，符合题意，而加入催化剂不会影响平衡，排除D；故答案为C
(3)分析图像可知，在反应结束后的溶液中，包含Fe(NO3)3、Al(NO3)3及过量的HNO3，滴加5mol/L的NaOH溶液发生反应：①H＋＋OH－=H2O ②Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓ ③Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓
由于金属与硝酸反应过程中无气体放出，且由图像可看出，DE段无沉淀生成、沉淀也不溶解，说明金属与硝酸反应的还原产物为硝酸铵，DE段反应为：④NH4＋＋OH－=NH3·H2O
随后，Al(OH)3溶解：⑤Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O
由反应⑤知，Al(OH)3溶解所耗OH－的物质的量为
由反应④知，溶液中的NH4＋的量为
金属与硝酸反应过程中，由电子的得失守恒可得（设铁为n mol）：3n+0.05×3=0.03×(5+3)，则铁的物质的量为0.03mol
F点所对应的溶液为NaNO3溶液，由钠的守恒知NaNO3的物质的量为5×
喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）。
（1）写出实验室制取氨气的化学方程式： _________ 。
（2）收集氨气应使用 法。
（3）要得到干燥的氨气可选用下列 做干燥剂。
（4）用图1装置进行喷泉实验，烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是 。该实验的原理是 。
（5）如果只提供如图2的装置，请举例说明引发喷泉法 。
正确答案
（1）2NH4Cl+Ca((OH)2
试题分析：（1）实验室用加热氯化氨和消石灰的固体混合物制取氨气，方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2
（15分）（1）超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：
2NO＋2CO 
研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中：
实验编号
T/℃
NO初始浓度
mol·L－1
CO初始浓度
mol·L－1
催化剂的比表面积
㎡·g－1
Ⅰ
280
1.2×10－3
5.8×10－3
82
Ⅱ
124
Ⅲ
350
124
①请在表格中填入剩余的实验条件数据。
②设计实验Ⅱ、Ⅲ的目的是 。
（2）工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法，原理是NH3与NOx反应生成无毒的物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程。提供的装置：
步骤一、NH3的制取
①所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是： （填装置序号）。
②若采用C装置制取氨气（控制实验条件相同），情况如下表：
分析表中数据，实验室制NH3产率最高的是 （填序号），其它组合NH3产率不高的原因是 。
步骤二、模拟尾气的处理选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置：
①A中反应的离子方程式： 。
②D装置作用有：使气体混合均匀、调节气流速度，还有一个作用是： 。
③D装置中的液体可换成 （填序号）。
a．CuSO4溶液 b．H2O c．CCl4 d．浓H2SO4
④该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是： 。
正确答案
（15分）
（1）① Ⅱ 280 1.2×10－3 5.80×10－3 （1分）
Ⅲ 1.2×10－3 5.80×10－3 （1分）
②探究温度对化学反应速率的影响（2分）
（2）步骤一
①H（1分）②f （1分）
因为NH4Cl受热易分解，生成的部分NH3和HCl又重新结合成NH4Cl；而用NaOH或Ca(OH)2 作反应物产生的水较多，吸收的NH3较多。（2分）
步骤二
③3Cu +8H++2NO3－＝3Cu2++2NO↑+4H2O（2分）
④防止氨气溶解（或防止倒吸）（1分）⑤c（2分）
⑥未反应的NO无法处理，会污染环境（2分）
略
（5分）1.28 g 的铜与足量的浓硝酸充分反应后，可收集到气体 mL（标况下）被还原的硝酸的物质的量是 。
正确答案
896mL（2分） 0.4 mol（2分）
依题意知n(Cu)=0.02mol,失去电子数为0.04mol
HNO3-----NO2 ↑ e- 被还原的硝酸为0.04mol V(NO2)=0.04mol×22.4L/mol=0.896L=896ml
(8分)亚硝酸(HNO2)是一种比醋酸略强的弱酸，很不稳定，易发生自身氧化还原反应而分解。
(1)低温下，将等物质的量的NO和NO2通入水中，可制得HNO2，反应的化学方程式为__________________________________________________________.
(2)NO既有氧化性又有还原性，其氧化产物或还原产物与溶液的pH的关系如下表所示：
①在碱性条件下，NaNO2溶液与NaClO溶液反应的离子方程式为
_________________________________________________________.
②若HNO2与氢碘酸反应时按物质的量之比1∶2进行，且I－被氧化成I2，则产物中含氮的物质为__________(填化学式).
(3)在冷冻的NaNO2溶液中加入或通入下列物质，不能制得HNO2的是________(填序号).
a．稀H2SO4 b．稀HCl c．CO2 d．SO2
正确答案
（8分）(1)NO＋NO2＋H2O===2HNO2
(2)①NO＋ClO－===NO＋Cl－ ②N2O
(3)cd
（1）等物质的量的NO和NO2通入水中，可制得HNO2,则反应式为NO＋NO2＋H2O===2HNO2；（2）碱性条件NO的还原产物为NO，则①反应为NO＋ClO－===NO＋Cl－；②HNO2与氢碘酸反应时按物质的量之比1∶2进行，且I－被氧化成I2，则N被还原为+1价的N；（3）CO2为弱酸，不与NaNO2反应，SO2被NaNO2氧化，选cd。
（8分）铜能与稀硝酸反应，反应方程式为：
3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，当有9.6克Cu参加反应时，
求：
（1）产生气体在标准状况下的体积
（2）被还原的硝酸的质量
正确答案
（1）
考查根据方程式进行的有关计算。稀硝酸具有氢氧化性，能氧化铜生成硝酸铜、NO和水，这说明硝酸没有被完全还原，据此可以进行有关计算。
9.6g铜是
3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3mol 8mol 2×22.4L
0.15ml n(HNO3) V(NO)
（1）所以产生气体在标准状况下的体积为V(NO)＝
（2）参加反应的硝酸是n(HNO3)＝
根据方程式可知被还原的硝酸是参加反应的硝酸的1/4
所以被还原的硝酸的物质的量是1/4×0.4mol＝0.1mol
其质量是0.1mol×63g/mol＝6.3g
雄黄(AS4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空：
⑴As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应，该反应的化学方程式为 。
⑵上述反应中的氧化剂是 ，反应产生的气体可用 吸收。
⑶As2S3和HNO3有如下反应：As2S3+ 10H++ 10NO3—=2H3AsO4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O，若生成2mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为 。若将该反应设计成一原电池，则NO2应该在 极附近逸出。
⑷将⑶中反应产物NO2充满干燥的烧瓶，然后将烧瓶倒立于少水槽中，向烧瓶中通入一定量的氧气，气体恰好完全溶于水（假设溶液没有扩散），则烧瓶中溶液溶质的物质的量浓度为 （设该条件下的气体摩尔体积为23.8
正确答案
略
（9分）氮及其化合物与人们的生活息息相关。
（1）氮元素在周期表中的位置是 。
（2）实验室可用铜与稀硝酸反应制取NO，其离子方程式是 。为防止环境污染，可用碱液吸收氮的氧化物。NO与NO2按物质的量之比1:1被NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐，该化学方程式是 。
（3）已知：① CH4(g) + 4 NO2(g) =" 4" NO(g) + CO2(g) +2 H2O(g) △H= －574 kJ·mol－1
② CH4(g) + 4 NO(g) =" 2" N2(g) + CO2(g) + 2 H2O(g) △H= －1160 kJ·mol－1
根据①和②，标准状况下，4.48 L CH4恰好将NO2转化为N2时，△H= 。
由反应①可推知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H －574 kJ·mol－1
（4）同温同压下，3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气完全转化为N2，则原混合
气中 NO和NO2的体积比是 。
（5）含有1mol HNO3的稀硝酸分别与不同质量的铁粉，所得氧化产物a、b与铁粉物质的量关系如下图所示。 b是 n3 = p=
正确答案
（9分，每空1分）
略
（14分）氨气是一种重要的物质，可用于制取化肥和硝酸等。
（1）氨气催化氧化的化学方程式为 。
有关键能：N="N945.6kJ/mol" N-H391.0kJ/mol，则H—H键能为 。
（3）500°C、50Mpa时，在容积为VL的定容器中加入n mol N2、3n mol H2，反应达到平衡后N2的转化率为a。则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为 。
（4）合成氨原料中的H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的△H数据如下表：
已知1 mol H2O（g）转变为1molH2O（l）时放热44.0kJ。写出CH4和水蒸气在高温下反应得到CO和H2的热化学方程式 。
（5）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl—NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。写出该电池的正极反应式 。
（6）若把标准状况下6.72L氨气通入到100g19.6%的硫酸溶液中，所得溶液中的溶质是
，溶液中离子浓度从大到小的顺序是 。
正确答案
（1）
（2）436.1kJ/mol
（3）
（4）CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ/mol
（5）N2+8H++6e-=2NH+4
（6）硫酸铵和硫酸氢铵；c(NH+4)>c(SO2-4)>c(H+)>c(OH-)
（1）氨气催化氧化的化学方程式为：4NH3＋5O2
（2）945.6+3(H-H)-6×391.0=-92.2 H-H的键能=436.1kJ/mol
（3）N2+ 3H2
起始 n 3n 0
转化 na 3na 2na
平衡n(1-a) 3n(1-a) 2na
起始的物质的量为4n，平衡时的物质的量为n(1-a)+ 3n(1-a)+2na=4n-2na
则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为2/（2-a）
（4）CH4和水蒸气在高温下反应得到CO和H2的热化学方程式：
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ/mol
（5）正极反应是：N2+8H++6e-=2NH4+
（6）所得溶液中的溶质是硫酸铵和硫酸氢铵，溶液中离子浓度从大到小的顺序是：c(NH+4)>c(SO2-4)>c(H+)>c(OH-)
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