- 氮气在自然界的存在
- 共1870题
Ⅰ、 (1)某化学兴趣小组欲从下列装置中选取必要的装置制取 (NH4)2SO4溶液，连接的顺序（用接口序号字母表示）是：a
(2)将装置C中两种液体分离开的操作名称是__ _______。
装置D的作用是 。
Ⅱ、（4分）为提高氯化铵的经济价值，我国化学家设计了利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁(MgOHCl)的工艺。某同学根据该原理设计的实验装置如图：
请回答下列问题：
(1) 装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为_________ ____
装置B中碱石灰的作用是_____ __
(2) 反应过程中持续通入N2的作用有两点：一是使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收，二是_______________ ______
(3) 装置C的试管中反应的离子方程式为 ______________
正确答案
Ⅰ（1）d e f （2） 分液；吸收多余的NH3防止污染空气，防止倒吸
Ⅱ （1）Mg(OH)2+NH4Cl
（2）防止装置C中的AlCl3溶液倒吸入装置B （3） Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
试题分析：Ⅰ（1）将A装置制取的氨气通入到硫酸中科的硫酸铵物质。为了防止多余的氨气污染大气，要将氨气用倒扣的漏斗通入到水中。这样既可以使氨气充分吸收，也防止了倒吸现象的发生。所以装置接口酸性是d e f。硫酸和四氯化碳是互不相溶的两种液体，可用分液法分离。(1) 装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为Mg(OH)2+NH4Cl
氨在国民经济中占有重要地位。
（1）NH3的电子式为
（2）实验室中制取氨气的化学方程式为 ，生成的气体可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒来检验，将产物溶于水，溶液呈酸性，用离子方程式表示原因 ；
溶液中离子浓度由大到小的顺序为
（3）欲快速制取氨气，可将浓氨水滴入固体氢氧化钠中，其装置如图，请结合化学用语从化学平衡的角度解释：
（4）将SO2气体通入氯化钡溶液，未见有沉淀生成，继续通入NH3，则出现白色沉淀，请写出反应的离子方程式 ；若将SO2气体通入酸化的硝酸钡溶液，也产生白色沉淀，用离子方程式加以说明
（5）氨和肼（N2H4）是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用。
肼——空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式 。
（6）氮氧化物的排放会对空气造成污染，利用氧化法除去烟气中的氮氧化物。首先向氮氧化物中补充氧气，然后将混合气体通入石灰乳中，使之转化为硝酸钙。已知某氮氧化物由NO和NO2组成，且n(NO)：n(NO2)=1：3.写出氧化吸收法除去氮氧化物的化学方程式___________________
正确答案
（1）
（2）2NH4Cl +Ca(OH)2CaCl2+2NH3 ↑+2H2O (2分)NH４＋＋H２O
c（Cl－） ＞c（NH4+） ＞c（H＋）＞ c（OH－） （1分）
（3） NH3＋H２O
NaOH溶于水发生电离，使c（OH－）增大，平衡向生成NH3的方向移动，NH3逸出（2分）
（4） 2NH3+SO2+H2O+Ba2+=BaSO3↓+2NH4+ (1分) (答案合理即给分)
3SO2+2H2O+2NO3-+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H+(1分) (答案合理即给分)
（5）N2H4－ 4e—+ 4OH— ＝N2+4H2O (2分)
（6）3O2 + 2NO + 6NO2 + 4Ca(OH)2=4Ca(NO3)2 + 4H2O (2分)
试题分析：（1）N原子分别与3个H原子形成一对共用电子，电子式为：
（2）实验室用Ca(OH)2与NH4Cl制取NH3，化学方程式为：2NH4Cl +Ca(OH)2
（3）氨水中存在平衡：NH3＋H２O
（4）SO2、H2O、NH3反应可生成SO32‾，SO32‾与Ba2+结合生成BaSO3沉淀，离子方程式为：2NH3+SO2+H2O+Ba2+=BaSO3↓+2NH4+ ；SO2被NO3‾、H+氧化为SO42‾，SO42‾与Ba2+结合生成BaSO4沉淀，离子方程式为：3SO2+2H2O+2NO3-+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H+。
（5）N2H4在碱性条件下失电子生成N2和H2O，配平可得电极方程式：N2H4－ 4e—+ 4OH— ＝N2+4H2O。
（6）n(NO)：n(NO2)=1：3，则方程式中NO与NO2的系数为1:3，可得化学方程式：3O2 + 2NO + 6NO2 + 4Ca(OH)2=4Ca(NO3)2 + 4H2O。
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(NO2)2、NO2、O2
乙：MgO、NO2、O2
丙：Mg3N2、O2
丁：MgO、NO2、N2
(1)实验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仪器连接后，放入固体试剂之前，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3.7 g置于A中，加热前通入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1.0 g。
⑤取少量剩余固体于试管中，加入适量水，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)，溶液颜色会褪去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检测到的原因是___________________________________________
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装置进一步探究。
正确答案
(1)不符合氧化还原反应原理(或其他合理答案)(2)①装置气密性良好 ②避免对产物O2的检验产生干扰(或其他合理答案)移动酒精灯预热硬质玻璃管
(3)①乙 ②2Na2SO3＋O2=2Na2SO4 O2在通过装置B时已参与反应(或其他合理答案)
(1)丁产物中只有N的化合价降低，没有化合价升高的，不符合电子守恒规律。(2)在做有关气体多步连续实验时，首先应检查装置的气密性，还要考虑装置中的空气对产物的生成及检验是否会产生影响，若有干扰必须先排净干扰气体。对玻璃加热时要先均匀预热，再集中加热。(3)①不可能是甲，因为甲中Mg(NO2)2可溶于水。不可能是丙，因为丙中Mg3N2能与水反应产生NH3和Mg(OH)2沉淀。
只能是乙，Mg(NO3)2 ～ MgO
148 40
3.7 g m
m＝40×
氧化镁难溶于水，且符合质量变化。
②Na2SO3具有还原性，能被O2氧化；NO2和O2可被NaOH共同吸收。
（16分）现有某金属硝酸盐的化学式为M(NO3)2，为了探究其热分解产物，某化学小组开展探究性学习：
【查阅资料】金属活泼性不同，其硝酸盐分解产物不同。如，2KNO32KNO2+O2↑，
2Cu (NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑， 4AgNO34Ag+4NO2↑+2O2↑
【提出猜想】猜想1 M(NO3)2 M(NO2)2+O2↑
猜想2 2 M(NO3)22MO+4NO2↑+O2↑
猜想3 。
【设计实验】为了探究上述猜想，设计如下实验装置：
【实验步骤】①连接仪器；②检查装置气密性；③取一定量样品装入大试管中，并重新连接好仪器；④加热；⑤……
⑴写出猜想3的化学方程式： ；
⑵测定气体体积应选择 （填A或B）；不选另一个装置的理由是
；
⑶实验收集到一定量气体是 ，量筒读数前应注意 ；
为了检验收集气体的成分，其操作方法是
；
⑷在实验后量筒里的水中加入适量碳酸氢钠粉末，溶液中产生大量气体，说明 正确（填“猜想1”、“猜想2”或“猜想3”）；
⑸该小组测得两组数据：①实验前样品质量为Wg，收集到气体体积为V L；②实验前
样品质量为Wg，完全分解后测得固体产物质量为m g；
请你选择其中一组数据，计算元素M的相对原子质量为 。
正确答案
⑴M(NO3)2M+2NO2↑+O2↑（2分）
⑵B （1分） 装置A不应长导管进气，这样不能排水集气；（2分）
⑶氧气（2分）调整量筒内外液面相平（2分）用玻璃片在水槽里盖好量筒口，用食指摁紧玻璃片，将量筒从水槽里拿出来，正放在实验台上，移开玻璃片，用带火星木条接近量筒口，若木条燃烧更旺，说明收集到的气体是氧气（2分）
⑷猜想3 （2分）
⑸
试题分析：（1）活泼性不同的金属的硝酸盐受热分解产物不同，可能有三种固体产物：亚硝酸盐、金属氧化物、金属单质，猜想3的化学方程式为M（NO3）2M+2NO2↑+O2↑，
（2）A装置存在压强差，且导管中的气体不能被测量，存在误差，而B装置则避免了这些误差，收集气体时导水管口应伸入量筒中下部，故答案为：B；装置A不应长导管进气，这样不能排水集气；导水管口应伸入量筒中下部，以便读数前调平液面；
（3）收集到的气体是氧气，量筒读书前调整量筒内外液面相平；检验氧气用带火星的木条，操作方法为用玻璃片在水槽里盖好量筒口，用食指摁紧玻璃片，将量筒从水槽里拿出来，正放在实验台上，移开玻璃片，用带火星木条接近量筒口，若木条燃烧更旺，说明收集到的气体是氧气，
（4）在实验后的水里加入适量碳酸氢钠粉末，溶液中产生大量气体，说明溶液呈酸性，猜想2中两种气体完全反应生成硝酸，不能收集到气体，猜想3氧气过量，反应后可以收集到气体，溶液呈酸性，符合实验现象；
（5）设M的相对原子质量为A，根据反应可知固体质量减少的量为NO2和O2的质量，利用差量法计算，
M（NO3）2M+2NO2↑+O2↑△m
A g 124g
m （W-m）g
点评：本题考查实验的设计及评价，以及物质的组成及含量的测定，本题难度较大，学习中注意基础知识的积累，本题注意差量法计算的运用。
(16分)某同学利用下列装置实现铜与浓硝酸、稀硝酸反应，过程如下：
I．取一段铜丝，用稀硫酸除去铜锈[主要成分是Cu2(OH)2CO3]。
Ⅱ．将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋状。
III．按如图所示装置连接仪器、检查气密性、装入化学试剂。
(1)过程I发生反应的离子方程式是 。
(2)写出过程III中检查气密性的方法 。
⑶过程III的后续操作如下：
①打开止水夹a和b，轻推注射器，使浓硝酸与铜丝接触，观察到的现象是 ，一段时间后使反应停止的操作是 ，关闭a，取下注射器。
②打开b和分液漏斗活塞，当玻璃管充满稀硝酸后，关闭b和分液漏斗活塞，打开a，观察到有气泡产生。稀硝酸充满玻璃管的实验目是 ，该反应的离子方程式是 。
(4)另取3支盛满NO2气体的小试管分别倒置在盛有常温水、热水和冰水的3只烧杯中，发现液面上升的高度明显不一致。结果如下表所示(忽略温度对气体体积的影响)：
①根据上表得出的结论是温度越 (填“高”或“低”)，进入试管中的溶液越多。
②查阅资料：
a．NO2与水反应的实际过程为：2NO2+H2O=HNO3+HNO2 3HNO2 =HNO3+2NO+H2O；
b．HNO2不稳定。
则产生上述现象的原因是 。
正确答案
（1）Cu2(OH)2CO3+4H+==2Cu2++CO2↑+3H2O（2）打开b和a，关闭分液漏斗的活塞，将左边导管插入盛水的烧杯中，轻轻拉动注射器活塞，若导管中液面上升则说明气密性好。（类似方法都正确）（3）①产生红棕色气体 轻轻将注射器活塞向右拉使铜丝和溶液分开②将玻璃管中的NO2和空气排出 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O（4）①低；②温度低，HNO2分解量减少，分解产生的NO气体量减少，所以进入试管的溶液多
试题分析：（1）稀硫酸溶解铜绿离子方程式为Cu2(OH)2CO3+4H+==2Cu2++CO2↑+3H2O。
（2）检查装置气密性的方法是打开b和a，关闭分液漏斗的活塞，将左边导管插入盛水的烧杯中，轻轻拉动注射器活塞，若导管中液面上升则说明气密性好。
（3）铜与浓硝酸反应生成红棕色气体，溶液变蓝。使反应停止即让铜和硝酸不接触，可将注射器活塞向右拉使铜丝和溶液分开。进行铜与稀硝酸实验前将玻璃管内充满溶液的目的是排出玻璃管中的二氧化氮气体和空气，便于观察到一氧化氮气体的生成，铜与稀硝酸反应离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。
（4）由表格中数据可知温度越低，液面上升的高度越高。原因是温度低，亚硝酸分解产生气体少，进入试管的溶液多。
点评：注重对课本实验的重组、探究。
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