- 氨硝酸硫酸
- 共7509题
某兴趣小组的同学共同设计了如图所示的多功能实验装置。该装置既可用于制取气体,又可用于验证物质的性质。
(1)现有以下药品:锌粒、铜片、浓H2SO4、浓HNO3、蒸馏水、NaOH溶液。打开K1,关闭K2,可制取 气体。
(2)某同学用石灰石、醋酸、硅酸钠溶液等药品设计了另一实验。他的实验目的是 ;打开K2,关闭K1,将A中液体加入B中后,观察到的实验现象为 。
正确答案
(1)NO2
(2)比较碳酸、醋酸、硅酸的酸性强弱 B中固体溶解,产生无色气体,C试管中产生白色沉淀
(1)打开K1,关闭K2,相当于用向上排空气法制取密度比空气大的气体,再根据所给试剂可知只能制备NO2。(2)利用酸性CH3COOH>H2CO3>H2SiO3,可先制备CO2,CO2再与Na2SiO3溶液反应生成H2SiO3沉淀。
一定量的铜与浓硝酸反应生成2.24 L NO2(标准状况下),求有多少克63%的浓硝酸中的溶质被还原。
正确答案
有10 g 63%的浓HNO3被还原。
设质量为x的63%的浓HNO3中的溶质被还原为NO2
根据关系式计算:
HNO3 — NO2
63 g 22.4 L
x·63% 2.24 L
得:63 g∶(x·63%)=22.4 L∶2.24 L
x="10" g
(10分)在50 mL a mol·L-1的硝酸溶液中,加入6.4 g Cu,全部溶解,假设硝酸的还原产物只有NO和NO2,将反应后溶液用蒸馏水稀释至100 mL时测得c(NO3-)=3 mol·L-1。
(1)则稀释后的溶液c(H+)= mol·L-1。
(2)若a=9,则生成的气体中NO的物质的量为 mol,NO2的物质的量为 mol。
(3)治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,反应原理如下:
NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O
若将上述的NO和NO2的混合气体通入1 mol·L-1的NaOH溶液恰好被吸收,NaOH溶液的体积为 mL。
正确答案
(1) c(H+)=1(3分) (2) 0.025 (2分) 0.125 (2分) (3)150(3分)
略
A是氮、氢两种元素组成的化合物,它和氨气与H2O2和H2O之间在结构上的关系相似。A分子中N和H的质量比为7∶1。请填写以下空白:
(1)A的化学式为__________。
(2)A的水溶液呈__________(填“酸”“碱”“中”)性,1 mol A最多可以与__________mol HCl(或NaOH)发生反应生成正盐,写出生成的盐中含有氮原子的离子的电子式:__________
__________________________________。
(3)A在氧化还原反应中也与H2O2相似,既可作氧化剂,也可作还原剂。根据价态分析产生这种情况的原因:_____________________________________________________________。
正确答案
(1)N2H4
(2)碱 2
(3)A中N元素为-2价,与H2O2中O的价态相似,都是中间价态,既可升高又可降低,所以既可作氧化剂,也可作还原剂
A化合物中N和H的质量比为7∶1,则N和H的物质的量的比为7/14∶1/1=1∶2,它和氨气与H2O2和H2O之间在结构上的关系相似,可推知A的化学式为N2H4,且A的水溶液应呈碱性,1 mol N2H4最多可以与2 mol HCl(或NaOH)发生反应生成正盐。
现有物质A、B、C、D、E、F、G、H、M、N,其中C、H为常见金属,且混合气体A在常温下不与空气接触时能发生如图所示的变化(其他有关反应条件均略去)。试完成下列问题:
(1)写出C、D、H的化学式___________、___________、___________。
(2)写出反应①②③的化学方程式:
①_______________________________________________,
②_______________________________________________,
③_______________________________________________。
正确答案
(1)Fe NO Mg
(2)①C+4HNO3(浓)====CO2↑+4NO2↑+2H2O
②3Fe(NO3)2+4HNO3====3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
③CO2+2Mg2MgO+C
首先推断出各物质分别是:M是碳(C),N是HNO3,A是CO2和NO2的混合气体,B是稀HNO3,C是Fe,D是NO,E是Fe(NO3)2,F是Fe(NO3)3,G是CO2,H是Mg。
我们用字母L、M、Q、R、X分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质,并且每种物质中氮元素的化合价只有一种。又知道物质L中氮元素的化合价要比物质M中氮元素的化合价低,并且在一定条件下,它们会有如下的相互转换关系(未配平):
①Q+HCl→M+Cl2;
②R+L→X+H2O;
③R+O2→L+H2O.
(1)已知这五种物质中有一种是硝酸,那么硝酸应该是L、M、Q、R、X中的________(填字母),判断的依据是_________________________________________________。
(2)反应③是在催化剂(如铂、氧化铁等)存在,并且加热到一定温度时发生的,这个反应在工业上有重要的应用。请据此推断,若物质X是密度比CO2密度小的气体,那么X的化学式是__________.
(3)某同学写出下面三个不同价态的氮的化合物相互转换的关系(未配平):
a、NO+HNO3→N2O3+H2O
b、NH3+NO→HNO2+H2O
c、N2O4+H2O→HNO3+HNO2
其中你认为一定不可能实现的是________________________________(填编号).
正确答案
(1)硝酸应该是Q,由于Q中氮化合价为最高。
(2)由③推知R中含H,且R中氮化合价小于或等于0价,那么R为NH3,由题意L为NO,X中氮的化合价介于NH3和NO中氮的化合价,因此X为N2。
(3)b不可能实现,NH3中N为-3价,NO中N为+2价,而HNO2中N为+3价,+3>+2>-3。
①反应式中,Cl2是氧化产物,M是还原产物,因此氮元素化合价:Q>M;同理由③得氮元素化合价:L>R;由②反应式可知,X中氮的化合价介于R和L之间,又由于L>R,因此L>X>R。根据已知氮元素化合价M>1。综合以上结论,五种化合物中氮元素化合价由高到低的顺序为:Q>M>L>X>R。HNO3中N的价态最高:+5价。
(8分) 化合物A俗称石灰氮,以前是一种常用的肥料,其含氮量为35.0%,含钙量为50%。它可以用CaCO3通过下列步骤制得:
请回答下列问题:
(1)写出化学式:A________________、B________________;
(2)CaC2是__________________(填“离子”或“共价”)化合物;
(3)A与水完全反应的现象是产生白色沉淀并放出有刺激性气味的气体,写出A与水完全反应的化学方程式_______________________________________________________。
正确答案
(1) CaCN2 (2分) CaO(2分)
(2)离子(1分)
(3)CaCN2+3H2O=CaCO3↓+ 2NH3↑ (3分)
略
3.84 g铜和一定量浓硝酸反应,当铜反应完毕时,共收集到气体的体积为2.24 L(标准状况)。试求:
(1)反应中消耗硝酸的总物质的量。
(2)把收集到气体的集气瓶倒立于盛有水的水槽中,通入多少毫升标准状况下的氧气,可以使集气瓶充满溶液?
正确答案
(1)0.22 mol
(2)672 mL
(1)n(HNO3)=0.12mol+0.1mol=0.22mol。
(2)由电子守恒得
铜失电子数=被还原硝酸得电子数=还原产物NO、NO2消耗O2得到的电子数,即
Cu失电子数=O2得电子数,
4×n(O2),则n(O2)=0.03 mol,
V(O2)=0.03 mol×22.4 L·mol-1
=0.672L="672" mL。
(15分)某同学在学习了氨的性质以后,运用类比的思想思考:(1)其他气体在一定情况下能否像氨气一样也形成喷泉?(2)氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?于是他设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与他的活动并完成下列研究:
(Ⅰ)制取氨气及喷泉现象的探究
1.写出实验制取氨气的化学方程式 ;
2.收集氨气的方法是 。
3.喷泉是一种常见的自然现象。
(1)图1为化学教材中的喷泉实验装置。该生积极思考,只要满足烧瓶内压强与玻璃管水柱压强的和小于烧瓶外的压强就可以产生喷泉。于是他设计了图2和图3所示的装置。
①在图2的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是__________。
A.Cu和稀盐酸 B.NaHCO3与NaOH溶液 C.MnO2与稀盐酸 D.Na2CO3与稀盐酸
②在图3锥形瓶中加入易挥发物质(如酒精),水槽中加入冷水后,再加入下列的物质足量,结果也产生了喷泉。水槽中后加入的物质可以是___________。
A.浓硫酸 B.食盐 C.生石灰 D.蔗糖
(2)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述___________(从“图1”或“图2”中选择)装置的原理相似。
(Ⅱ)该小组中某同学设计了下列所示的实验
装置(夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气
的还原性:
(1)该装置在设计上有一定缺陷,为保证实验结果的准确性,对该装置的改进措施是 。(2)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝色,同时生成一种无污染的气体。写出氨气与CuO反应的化学方程式 。
正确答案
(Ⅰ)1.2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O (3分)
2.向下排空气法(2分)
3.(1)①2分)②AC(2分),(2)图2…(2分)
(Ⅱ)(1)在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管(其他合理答案均得分)(2分)
(2)3CuO+2NH3 3Cu+ +3H2O(2分)
(Ⅰ)1.实验室制取氨气采用氯化铵和熟石灰混合加热的方法。2.因为氨气的密度比空气小,所以采用向下排空气法收集,但不能采用排水法(氨气极易溶于水);3. (1)①只有D项在常温下才能反映生产气体;②乙醇挥发,必须加入,只有浓硫酸、生石灰遇水放出大量的热量;(Ⅱ)(1)制取的气体可能不干燥,所以必须经过干燥后在反应,即在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管;CuO变为红色物质Cu,无水CuSO4变蓝色,说明生成水,无污染的气体就是N2。所以方程式为3CuO+2NH3 3Cu+ +3H2O。
某化肥厂用NH3制备NH4NO3,已知:由NH3制NO产率是96%,NO制HNO3产率是92%,HNO3跟NH3反应生成NH4NO3。
(1)则制HNO3所用去的NH3的质量占总消耗NH3质量(不考虑生产上的其他损耗)的_______%。
(2)若由HNO3制NH4NO3时,NH3的吸收率为98%,则10 t NH3最多可制得______t NH4NO3,NH3应如何分配才能制得最多的NH4NO3?__________。
(3)若由HNO3制NH4NO3时,NH3的吸收率为98%,则制取10 t NH4NO3共需NH3________t。
正确答案
(1)53.1
(2)21.9 NH3HNO3用NH3 5.26 t, HNH3
NH4NO3用NH3 4.74 t
(3)4.579
本题可据NH3HNO3NH4NO3
中NH3的转化量①=②求解。
(1)设制1 mol HNO3所用NH3为1 mol,则②中耗NH3为:1 mol×96%×92%="0.88" mol。
故制HNO3用去NH3的质量占总消耗NH3的质量分数为:
×100%=53.1%。
(2)设①用NH3的质量为x,则②用NH3的质量为10 t-x。
根据NH3转化量①=②有:x×96%×92%=(10-x)×98%
x="5.26" t10 t -5.26 t="4.74" t。
NH3 ~ NH4NO3
17 80
4.74 t×98% a
故最多可制得NH4NO3:a="4.74" t×98%×="21.9" t。
(3)NH3转化量①=②为:10 t×="2.125" t
①中用NH3:2.125 t÷(96%×92%)="2.406" t
②用NH3:2.125 t÷98%="2.173" t
共需NH3:2.406 t+2.173 t="4.579" t。
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