- 氨硝酸硫酸
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在标准状况下,把一个装有氨气的集气瓶通过带活塞的玻璃管,倒立于有足量水的水槽中作喷泉实验。水喷入烧瓶,形成了氨水溶液,因此烧瓶中氨水的物质的量浓度为___________,溶质的质量分数为_______________。
正确答案
0.045 mol·L-1 0.076%
由于氨气极易溶于水,所以只要挤压滴管中的少量水,就能使烧瓶中的气体全部溶解,由于烧瓶中气压迅速减小,在外界大气压的作用下,可使水充满烧瓶。所以,最终所得溶液的体积和原氨气的体积相等,也就是烧瓶的容积。
设烧瓶的容积为V L,则烧瓶内氨气的物质的量为:
n(NH3)="V" L/(22.4 L·mol-1)= mol
溶液的物质的量浓度为:
c(NH3)=n(NH3)/V="1/22.4" mol·L-1="0.045" mol·L-1
溶质的质量分数:
w(NH3)= ×100%=0.076%
实验室可以通过三条途径来制取氮气:
①加热条件下用NH3还原CuO制得纯净的N2和活性铜粉,反应的化学方程式为:
② 将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N2
③ 加热NaNO2(有毒性)与NH4Cl的混合浓溶液制取N2,反应的化学方程式为:
按上述途径制N2可供选择的实验仪器如下图所示,其他必要的仪器如铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、酒精灯等未列出。
(l)按途径 ① 制取N2时所需的氨气要用浓氨水与生石灰作原料制取,化学方程式为:
,最好要用上述仪器中 的(填仪器字母,下同)作为氨气发生装置。要制取并收集纯净的N2(允许含少量的水蒸气),还应使用到上述仪器中的
(2) ① 和 ② 两种途径常常被协同使用。这种方法与途径 ③ 相比优点是
(3)检查 E 装置气密性的方法是 。利用 E 装置还可以制取的气体有 (写出三种)。
正确答案
( l ) E A 、D或A、C、D
( 2 ) Cu 和 CuO 可以循环使用,避免了使用有毒物质。(其他合理答案均可得分)
( 3 )用止水夹夹紧 E 中乳胶管,向分液漏斗中加入适量水,打开活塞,若最终液面保持恒定,则证明该装置不漏气(其他合理答案也给分)。 H2、O2、CO2、C12、SO2、NO2、 NO等(写出任意 3 种得 2 分,写出 2 种得 l 分,写出 l 种得 0 分)(以上每空 2 分,共 10 分)
本题的解题思路是能使品红溶液褪色的气体有C12、SO2,题给条件推知C12 ,FeCl3饱和溶液滴入沸水中制得红褐色Fe(OH)3胶体
A、B、C、D、E、F、G、H八种物质间存在着如下图所示的变化关系,其中A、B为单质,相对分子质量A大于B;E在通常状况下为有颜色,有刺激性气味的气体;H为一种氯化物,与碱石灰共热可制取C;G中含A元素35%。
完成下列问题:
(1)用化学式表示各物质。
(2)写出CD的化学方程式,并标出电子转移方向和数目。
正确答案
(1)A为N2,B为H2,C为NH3,D为NO,E为NO2,F为HNO3,G为NH4NO3,H为NH4Cl
本题条件含而不露,多种物质纵横交错,难以入手。抓住特征物质E进行分析。在中学阶段符合条件E的只有NO2,C可以转化为D,D可以转化为E,C一定是含氮的化合物,并且C可以由一种氯化物和碱石灰共热制取,这符合NH3制取的性质。
常温下,有一无色混合气体,可能由Cl2、HCl、NO、O2、CO2、N2、H2、NH3中的两种或多种组成,取此混合气体200 mL进行实验如下:
(1)将此气体通过浓硫酸,体积减少40 mL;
(2)剩余气体通过足量过氧化钠固体,体积又减少40 mL;
(3)剩余气体仍为无色,引燃后冷却至常温,体积又减少105 mL;
(4)最后剩余气体为15 mL,经分析知道其中氧气占1/3。则原混合气体中一定不含________;一定含________,其体积分别是_________。
正确答案
Cl2、HCl、NO、O2 CO2、N2、H2、NH3 80 mL、10 mL、70 mL、40 mL
题为无色气体,首先确定无Cl2。由(1)知混合气体中有NH3(体积为40 mL),无HCl;由(2)得,
2CO2+2Na2O2====2Na2CO3+O2 ΔV
2 1 1
80 40 40
原混合气体中CO2体积为80 mL,结合(3)剩余气体无色,推知无NO(CO2与Na2O2反应有O2生成)。由(3)得:2H2+O2====2H2O。
原混合气中含H2,体积为105 mL×2/3="70" mL。反应消耗氧为105 mL×1/3="35" mL,说明O2至少剩余40 mL-35 mL="5" mL,再结合(4)O2体积为15 mL×1/3="5" mL,说明原混合气体中无O2,一定有N2,其体积为200 mL-40 mL-80 mL-70 mL="10" mL。
从物质A(某正盐)的水溶液出发有下图所示的一系列变化。
写出A、B、C、D、E、F的化学式。
正确答案
A:(NH4)2SO3 B:(NH4)2SO4 C:SO2 D:NH3 E:K2SO3 F:K2SO4
由C+氨水→A,D+C的溶液→A,知D为NH3,则A为铵盐,由A可跟酸反应,又可与碱反应且A为正盐知A为弱酸弱碱盐,A与稀硫酸反应生成B是(NH4)2SO4,推知F为K2SO4,E为K2SO3,C为SO2。
元素R有两种氯化物RClm和RCln,其相对分子质量之差为71,Cl的质量分数在RClm中为85%,在RClm中为77%,则:
(1)m-n=______________,m=______________,R的相对分子质量=______________;
(2)通常R有两种同素异形体,其名称是__________________和________________。
正确答案
(1)2 5 31 (2)白磷 红磷
依题意易得:m-n=2。
由RClm和RCln及m-n=2可联想到PCl5和PCl3,代入验证:
PCl5中:w(Cl)=×100%≈85%
PCl3中:w(Cl)= ×100%≈77%
符合题意,则RClm和RCln分别为PCl5和PCl3。
某研究小组进行与NH3有关的系列实验。
(1)从下图中挑选所需仪器,画出制取干燥NH3的装置简图(添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管,固定装置和尾气处理装置不用画),并标明所用试剂。
(2)将NH3通入溴水中,有N2生成,反应的化学方程式为____________________。
(3)为验证“同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”,该小组同学设计了如右图所示的装置,图中B管的容积是A管的2倍,活塞K1、K2、K3、K4、K5均关闭(固定装置和尾气处理装置略);HCl和NH3均不溶于石蜡油,也不与之反应;装置气密性好。
①在A管中充满与大气压强相等的干燥HCl气体。操作是________________。控制活塞K4、K5,调节C,使B管充满与A管同压的干燥NH3。
②缓缓开启K3,A管中的现象是___________________。要达到实验目的,当反应完成并恢复到室温时,B管中预期的现象是____________________;若观察不到预期现象,主要原因是____________________________________。
正确答案
(1)
(2)2NH3+3Br2====6HBr+N2
(3)①打开K1、K2,从K2处通入干燥的HCl气体,直到K1处有白雾出现,关闭K1、K2 ②生成大量的白烟 B管中充满石蜡油 实验时A管中未全部充满干燥HCl气体
本题主要考查有关仪器的选择、组装,相关实验现象的描述、分析等内容。(1)仔细观察所给仪器不难发现没有酒精灯,即不能利用反应2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O来制备NH3,根据所给仪器的特点,结合NH3+H2ONH3·H2O
+OH-不难对本小题进行作答。
(2)NH3→N2化合价升高,则Br2在反应中必定化合价降低生成Br-,根据氧化还原反应方程式的配平方法,不难写出下列化学反应方程式:2NH3+3Br2====6HBr+N2,当NH3过量时显然发生反应:8NH3+3Br2====N2+6NH4Br。
(3)要在A中充满与大气压强相等的HCl气体,需在A与大气联通的条件下充入,因ρ(HCl)>ρ(空气),故需打开K1,从K2通入至K1处有HCl逸出(有白雾出现);若缓慢打开K3,则NH3进入A管并发生反应NH3+HCl====NH4Cl而产生白烟,压强减小,石蜡油充满B管(剩余的NH3恰好充满A管),若观察不到上述现象,则可能是HCl中混有空气或石蜡两端的液面不相平所致。
根据下列变化进行推断:
已知强热A产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3。
(1)推断A、B、C、D的化学式:A____________、B____________、C____________、D____________。
(2)写出①②变化的离子方程式。
正确答案
(1)NH4HCO3 NH3 BaCO3 CO2 (2)NH+HCO
+Ba2++2OH-
NH3↑+BaCO3↓+2H2O BaCO3+2H+====Ba2++CO2↑+H2O
由变化后的产物的性质可推断B为NH3,C为BaCO3,说明A中含有NH和CO
或HCO
,则A可能为NH4HCO3或(NH4)2CO3,又根据A强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3,推知A应是NH4HCO3而不是(NH4)2CO3,因为(NH4)2CO3
2NH3↑+CO2↑+H2O↑,气体平均相对分子质量为17×
+44×
+18×
=24,而NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O↑,气体平均相对分子质量为17×
+44×
+18×
=26.3。
化合物E(含两种元素)与NH3反应,生成化合物G和H2。化合物G的相对分子质量约为81,G分子中硼元素(B相对原子质量为10.8)和氢元素的质量分数分别是40%和7.4%。由此推断:
(1)化合物G的化学式为______________________________________。
(2)反应消耗1 mol NH3,可生成2 mol H2,组成化合物E的元素是___________________和_____________________。
(3)1 mol E和2 mol NH3恰好完全反应,化合物E的化学式为_______________________。
正确答案
(1)N3B3H6 (2)硼(B) 氢(H) (3)B2H6
(1)n(B)=81×40%÷10.8=3
n(H)=81×7.4%÷1=6
n(N)=(81-3×10.8-6)÷14=3
所以G的分子式为N3B3H6
(2)E含两种元素,由E+NH3→N3B3H6+2H2…①可看出E一定含硼(B)元素,另一元素也只能为H或N。由反应①式看出反应后H原子数>3,故E中一定由B、H元素构成。
(3)由反应式①可知1 mol E和2 mol NH3恰好完全反应,反应式为:E+2NH3====N3B3H6+4H2
设E化学式为BxHy,由元素守恒得x=2
y=6,4+8-6=6,所以E化学式为B2H6。
(12)氨是重要的无机化工原料,也是合成氮肥的主要原料,因此合成氨在国民经济中占有重要地位。
⑴工业合成氨反应的化学方程式为 。
⑵恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1mol N2和2.6mol H2,20min时,反应达到平衡,容器内c(NH3)为0.08,则c(H2)= ,20min内,用N2浓度的变化表示的反应速率为 。
⑶某温度下,向一个2L的密闭容器中充入1mol N2和3mol H2,在恒温下反应,以下能说明反应达到平衡状态的是
①单位时间内消耗0.1molN2的同时生成0.2molNH3
②单位时间内生成0.3molH2的同时生成0.2molNH3
③n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=1∶3∶2
④c(NH3)=0.08mol/L
⑤容器内压强不变
⑷工业上约有80%的氨用于制造化肥。某化肥厂生产铵态氮肥(NH4)2SO4的反应可表示为:CaSO4+2NH3+CO2+H2O= CaCO3+(NH4)2SO4
①反应前先将CaSO4磨成粉末,加入水中制成悬浊液,则所得分散系中分散质粒子直径 10-7m(填“>”或“<”)。
②向CaSO4悬浊液中通入气体时,需先通入足量NH3再通入CO2,原因是 。
正确答案
(12分,第⑴题3分,第⑷①题1分,其余每空2分)
⑴N2+3H22NH3 ⑵1.18
0.002
⑶②⑤
⑷①> ②氨气极易溶于水,通入足量氨气使溶液呈碱性,有利于吸收CO2,增大c(),促使CaSO4转化为CaCO3,以制得(NH4)2SO4。
略
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