- 氨硝酸硫酸
- 共7509题
(15分)亚硝酸钠是一种工业盐,现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。
已知:①NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O
②气体液化的温度:NO2 21℃、NO -152℃
(1)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序(按左→右连接):
A 、C、 、 、 。
(2)反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,排除装置中的空气,目的是:
。
(3)在关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,滴入70%硫酸后,A中产生红棕色气体。
①确认A中产生的气体含有NO,依据的现象是 。
②装置E的作用是 。
(4)如果向D中通入过量O2,则装置B中发生反应的化学方程式为 。如果没有装置C,对实验结论造成的影响是 。
(5)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是 。
正确答案
(1)E、D、B (3分)
(2)防止可能生成的NO被完全氧化成NO2,造成对A中反应气体产物检验不完全(2分)
(3)①D中出现红棕色气体(2分)②冷凝使NO2完全液化(2分)
(4)4NO2 + O2 + 4NaOH = 4NaNO3 +2 H2O(2分)
水蒸气存在,会与NO2反应产生NO,造成对NO来源于哪里的认识不清(2分)
(5)2NaNO2 + H2SO4 = Na2SO4 + NO2↑ + NO↑+ H2O(2分)
(1)由于NO2的液化温度高,所以首先检验NO2,即先通过E,然后再通过D。最后需要有尾气处理,即答案是EDB。
(2)空气中的氧气能氧化NO,所以必须先排尽空气,防止可能生成的NO被完全氧化成NO2,造成对A中反应气体产物检验不完全。
(3)①如果有NO,则经过装置E的冷却后,进入D中的气体,能和氧气反应,生成红棕色气体,即现象是D中出现红棕色气体。
②装置E的作用是冷凝使NO2完全液化。
(4)氧气过量,则进入B装置的气体全部是NO2,所以反应的方程式为4NO2 + O2 + 4NaOH = 4NaNO3 +2 H2O。如果不干燥气体,则水蒸气存在,会与NO2反应产生NO,造成对NO来源于哪里的认识不清。
(5)根据现象可知,亚硝酸钠与硫酸反应生成物既有NO2,还有NO,所以方程式为2NaNO2 + H2SO4 = Na2SO4 + NO2↑ + NO↑+ H2O。
0.5mol NH4Cl的质量是 g,含有H原子 mol,将此0.5mol NH4Cl与足量消石灰共热反应可制得NH3 L(标准状况下),用 法收集产生的NH3,可用 靠近集气瓶口,若 则氨气已收集满。
正确答案
26.75;2;11.2;向下排空气法;湿润的红色石蕊试纸;变蓝
0.5mol NH4Cl的质量是26.75g,含有H原子2mol,将此0.5mol NH4Cl与足量消石灰共热反应可制得NH311.2L,(标准状况下),因为氨气密度比空气轻,极易溶于水,用向下排空气法收集氨气,验满的方法:用湿润的红色石蕊试纸接近瓶口,试纸变蓝,证明收集满了。
在一只试管中装入NO2和NO混合气体a升(常温常压,下同。不考虑NO2转化为N2O4。),倒扣在水槽中,与水充分反应后剩余气体b升(不含水蒸气),再通入c 升O2,试管内刚好无气体剩余。
(1)b的值为 (用只含c的代数式表示)。
(2)填表。
(3)写出只含c的代数式的推导过程。
正确答案
(1)4c/3或1.33c(2分)(带单位扣1分)
b<a<3b(2分)(若有取等号扣1分,后同); 4c/3<a<4c或1.33c<a<4c
(3)2分。(说理或推导充分即可。可用方程式推导;也可用得失电子守恒推导。)
试题分析:(1)NO2溶于水生成硝酸和NO,反应的方程式为3NO+H2O=2HNO3+NO,因此bL气体是NO。通入氧气后NO转化为稀硝酸,反应的方程式为
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
4 3
b c
即4:3=b:c
解得b=c
(2)如果混合气全部是NO2,则根据方程式3NO+H2O=2HNO3+NO可知生成NO的体积是a,b=
a;如果全部是NO,则生成b=a,所以
a<b<a,则a的取值范围是b<a<3b;根据(1)中计算可知,b=
c,所以如果只用含c的代数式表示,则a的取值范围是
c<a<4c。
(3)如果混合气全部是NO2,反应中氮元素的化合价从+4价升高到+5价,氧气中氧元素的化合价从0价降低到-2价,则根据电子得失守恒可知a=4c;如果全部是NO,反应中氮元素的化合价从+2价升高到+5价,氧气中氧元素的化合价从0价降低到-2价,则根据电子得失守恒可知3a=4c,所以a的取值范围是c<a<4c。2、NO与水以及氧气反应的有关计算
(3分)将Mg、Cu组成的1.32g混合物投入适量稀硝酸中恰好反应,固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体0.02mol,向反应后的溶液中加入2 mol/L的NaOH溶液30 mL时金属离子恰好沉淀完全.则形成沉淀的质量为 。
正确答案
2.34g
略
(共10分)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,反应方程式为2NH3+3CuO N2+3H2O+3Cu,用示意图中的装置可以实现该反应。回答下列问题:
(1)A中发生反应的化学方程式是 。检验氨气通常采用的方法及现象是_________ ______, 。
(2)B中加入的物质是 ,其作用是 。
(3)实验时C中观察到的现象是 ,该反应中氨的作用是_______剂。
(4)若要检验反应生成的水,可将试管D及烧杯部分改成两个相连的干燥管,第一个干燥管X内装有_____________,现象是___________________;第二个干燥管Y内装有碱石灰,作用是____________________________。
正确答案
(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O (1分)
用湿润的红色石蕊试纸(1分),试纸变蓝(1分)
(2)碱石灰,(1分)除去氨水中的水蒸汽(1分)
(3)黑色固体逐渐变成红色(1分),还原(1分)
(4)无水硫酸铜(1分),变蓝(1分)
防止E中的水蒸汽进入干燥管x,影响水的检验。(1分)
(1)A中是制取氨气的,所以方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O。氨气溶于水显碱性,和氯化氢反应冒白烟,据此可以检验。
(2)和氧化铜反应的氨气应该是干燥的,所以B中用碱石灰除去氨气中的水蒸气。
(3)氨气具有还原性,在加热的条件下,能还原氧化铜,生成铜、氮气和水,所以现象是黑色固体逐渐变成红色。
(4)检验水蒸气常用无水硫酸铜,遇水即变成蓝色。用于装置E中水蒸气可能进入干燥管。影响水的检验,所以作用就是防止E中的水蒸汽进入干燥管x,影响水的检验。
(4分)6.4克铜与过量硝酸(a mol/L ,30mL)充分反应,硝酸的还原产物只有NO2、NO,反应后溶液中含H+为0.1mol。
(1)此时溶液中所含NO3-为 mol
(2)求生成的气体中NO2和NO的物质的量共为 mol (用含有a的式子表示)
正确答案
(1)0.3
(2)0.03a-0.3
略
测定铜合金中铜的含量,可以用稀硝酸来溶解样品,也可以用双氧水和稀盐酸溶解样品,其反应的化学方程式为:。假设样品中其他成分不与稀硝酸、双氧水和盐酸反应。
①写出铜与稀硝酸反应的离子方程式并标出电子转移的方向和数目____________________。
②在铜与双氧水、盐酸的反应中氧化剂是______________________________,若有2 mol的H2O2参加反应,则电子转移的物质的量是_______________。
③用双氧水和稀盐酸溶解样品与用稀硝酸溶解样品相比较,哪种更好?为什么?____________________。
④若称取样品的质量为a g,用足量的双氧水溶解后,剩余残渣经过洗涤干燥称得质量是b g,
则样品中含铜的质量分数为__________。
正确答案
(1)(2)双氧水,4 mol
(3)双氧水更好,因为双氧水在酸性条件下氧化单质铜后的产物中没有污染空气的有害气体 (4)
①硝酸具有强氧化性,作氧化剂,能把铜氧化生成硝酸铜,而硝酸的还原产物是NO。
②根据方程式可知,双氧水中的氧原子化合价从-1价降低到-2价,因此双氧水作氧化剂。每消耗1mol双氧水,就转移2mol电子。消耗2mol,则转移4mol电子。
③根据反应中的还原产物可判断,双氧水的还原产物是水,没有污染。而硝酸的还原产物是NO,有毒属于大气污染物。
④根据方程式可知,固体中只有铜被溶解,所以固体减少的质量就是混合物中铜的质量,因此铜的质量分数为。
〔化学—选修2:化学与技术〕(15分)
磷矿石主要以磷酸钙〔Ca3(PO4)2·H2O〕和磷灰石〔Ca3(OH)(PO4)3〕等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过各中由磷灰石制单质磷的流程。
部分物质的相关性质如下:
回答下列问题:
(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的 ℅。
(2)以磷灰石为原料,湿法磷酸过程中Ca3F(PO4)3反应的化学方程式为: 。现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石,最多可制得85℅的商品磷酸 吨。
(3)如图(b)所示,热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是: (填化学式)冷凝塔1的主要沉积物是: 冷凝塔2的主要沉积物是:
(4)尾气中主要含有 ,还含有少量PH3、H2S和HF等,将尾气先通入纯碱溶液,可除去
再通入次氯酸钠溶液,可除去 (均填化学式)
(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是: 。
正确答案
(1)69; (2) Ca3F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+ 5CaSO4+HF↑;0.49;(3)CaSiO3;液态白磷;固态白磷;(4)SiF4、CO;SiF4、HF、 H2S ;PH3 (5)产品纯度大(浓度大)
试题分析:(1)根据图示可知生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的比例是0.04+0.96×0.85×0.80="0.69." (2)以磷灰石为原料,用过量的硫酸溶解Ca3F(PO4)3,可制得磷酸。根据质量守恒定律可得反应的化学方程式为Ca3F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+ 5CaSO4+HF↑;根据P守恒可得关系式 P2O5~2H3PO4.142份P2O52可制取196份的磷酸。1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石,含有P2O5的质量是0.3吨,所以可制取85℅的商品磷酸是质量是(196×0.3t)÷142÷0.85="0.49t;(3)" 二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合,在高温下反应除了得到白磷外,得到的难溶性的固体物质是CaSiO3;冷凝塔1的温度是70℃,280. 5℃>t>44℃所以此时主要沉积物是液态白磷;冷凝塔2的温度是12℃,低于白磷的熔点,故此时主要沉积物是固态白磷。(4)根据题目提供的信息,结合反应实际,在尾气中主要含有SiF4、CO,还含有少量PH3、H2S和HF等,将尾气先通入纯碱溶液, SiF4、HF、 H2S会与碳酸钠反应而除去;再通入次氯酸钠溶液,由于次氯酸钠有强氧化性,因此可除去有还原性的PH3 。(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高。但是产品纯度大,杂质少,因此逐渐被采用。
(11分)铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3 → Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O (方程式未配平)
(1) 硝酸在该反应中的作用是 ,该反应的还原产物是 。
(2) 0.3mol Cu被硝酸完全溶解后,Cu失去的电子数是__________ 个,如果得到的NO和NO2物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量是 ,若用排水法收集这些气体,可得标准状况下的气体体积 。
(3) 如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3:10,写出并配平该反应的离子方程式_____________________________________。
(4) 如果没有对该反应中的某些物质的比例作限定,则方程式可能的配平系数有许多组。原因是_____________________________________。
正确答案
(11分)(1)氧化剂、酸, NO、NO2 (漏写、错写均不给分)(各2分)
(2)0.6NA个, 0.9 mol , 4.48 L (各1分)
(3)3Cu+10H++4NO3-→3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O (2分)
(4)该反应式含两种还原产物,两者的比例和氧化剂、还原剂的用量都可以发生变化(2分)
略
某校化学兴趣小组的同学对硝酸盐的受热分解进行探究。他们设计了如下装置分别加热了Ca(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3三种固体。(加热及夹持装置未画出)
(1)甲同学加热的是Ca(NO3)2。加热过程发现:装置②中产生 气泡,部分石蕊试液被压至装置③中;用带火星的木条检验②中的气体,木条复燃;分析装置①中剩余的固体得知,剩余固体中含有N元素,且显+3价。请写出Ca(NO3)2受热分解后生成产物的化学式: 、 。
(2)乙同学加热的是Cu(NO3)2。加热过程发现:装置②中也有气泡产生,但在上升的过程中消失。石蕊试液逐渐变为红色,液体几乎不被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。请写出Cu(NO3)2受热分解的化学方程式: ;
(3)丙同学加热的是AgNO3。加热过程发现:装置②中也有气泡产生,但在上升的过程中气泡部分消失,剩余的气体也能使带火星的木条复燃。石蕊试液也逐渐变为红色,有少量液体被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。丙同学据此写出了AgNO3受热分解可能的两种化学方程式:学科
(Ⅰ)4AgNO3 2Ag2O+4NO2↑+O2↑,
(Ⅱ)2AgNO3 2Ag+2NO2↑+O2↑。
Ⅰ、Ⅱ中正确的是 ,并说明理由: 。
请你设计一个简单的实验证明你的结论是正确的: 。
(4)由上述3个实验的结果,请你推测硝酸盐受热分解的规律: 。
(5)标况下如丙同学操作,称量ag硝酸银,受热完全分解后,读取量筒体积为bml,求硝酸银的分解率:____________(化简成整数比例关系,可不用化成小数)
正确答案
(1)Ca(NO3)2受热分解的产物:Ca(NO2)2、O2
(2)Cu(NO3)2受热分解的化学方程式: 2Cu(NO3)2 =2CuO+4NO2↑+O2↑
(3) Ⅱ正确;气泡仅部分消失,且剩余氧气等;
取少量分解后固体,加入硝酸或氨水,(注意操作、现象、结论的规范)
(4)硝酸盐受热分解的产物可能与盐中金属元素的活泼性有关。
5)85b/28a%
略
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