- 氮气在自然界的存在
- 共1870题
下图中A~J分别代表相关反应的一种物质。已知A分解得到等物质的量的B、C、D,图中有部分生成物未标出。
请填写以下空白:
(1)A的化学式 。
(2)定出反应①②的化学方程式:
① ,
② 。
(3)写出反应③的离子方程式: 。
(4)J与F反应的化学方程式: 。
(5)在反应④中,当生成标况下2.24 L G时,转移电子数为 mol。
正确答案
(1)NH4HCO3
(2)①2Mg+CO2 2MgO+C
②4NH3+5O24NO+6H2O
(3)NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO32-+2H2O
(4)C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
(5)0.2
A分解得到等物质的量的B、C、D,A可能为NaHCO3或NH4HCO3,B与Mg反应,B应为CO2,C与Na2O2反应生成G,C可能为H2O,D与G在催化剂存在的条件下反应,D应为NH3,则H为NO,I为NO2,J为HNO3,HNO3与F反应又生成B (CO2)、C(H2O)、I(NO2),则F为C(碳)。
硝酸铵是含氮量较高的化肥,生产流程如下(产物水均已略去):
(1)反应④的化学方程式为3NO2+H2O = 2HNO3+NO,该反应的氧化剂为__________,还原剂为__________。
(2)补充并配平反应②的化学方程式:____NH3 +___O2____NO+ ________
(3)化学反应_______(填序号)是非氧化还原反应,离子方程式为_________________
(4)有人设计了一个反应来制备硝酸NO2+NH3 — HNO3+H2O(未配平),你认为该反应 (填“能”或“不能”)发生,理由是______________________。
正确答案
(1)NO2、NO2;(2)4、5、4、6 H2O;(3)⑥, NH3+H+=NH4+;(4)不能,化合价只有升高,没有降低。(其他合理答案也给分)
试题分析:(1)反应④的化学方程式为3NO2+H2O = 2HNO3+NO,该反应中NO2中氮元素的化合价由反应前的+4分别变为反应后的+5价和+2价,故NO2既是氧化剂又是还原剂;(2)利用化合价升降法结合原子守恒配平反应的化学方程式为:4NH3 +5O24NO+ 6H2O;答案为:4、5、4、6 H2O;(3)分析转化关系图知,化学反应⑥没有元素化合价变化,是非氧化还原反应,离子方程式为NH3+H+=NH4+;(4)分析反应中元素的化合价知,化合价只有升高,没有降低,故该反应不能发生。
查找资料发现,N2制取有下列不同方案:
a方案:加热条件下NH3还原CuO制得纯净的N2和活性铜粉
b方案:加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得
c方案:将空气缓慢地通过灼热的铜粉制得较纯的N2
现在实验室有供选择的如下几种仪器来制取N2
(1)若按方案制N2时,需要的氨气用生石灰和浓氨水作原料制取,则宜采用上述仪器中的____________(填A、B、C……下同)作NH3的发生器,要制取并收集N2,还须选用到的仪器是___________。
(2)写出b方案中反应的化学方程式_________________________
(3)若按方案制取N2,则氮气中一定混有何种杂质气体 ______________________
(4)上述制N2的三个方案中,方案结合使用越来越受到人们的关注,这种方法与
方案相比,其优越性在于____________。
正确答案
(1)E AD或者ACD (2)NH4Cl + NaNO2 = N2 ↑+ 2H2O + NaCl
(3)稀有气体(多答CO2不扣分) (4)铜与氧化铜可循环使用,避开有毒的NaNO2
试题分析:(1)若按a方案制N2,若需要的氨气用固体生石灰和液态的浓氨水作原料制取,应该采用仪器中的E。(2)加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2的方程式是:NH4Cl + NaNO2 = N2 ↑+ 2H2O + NaCl。
(3)因为空气中含有N2、O2、CO2、惰性气体等。若将空气缓慢地通过灼热的铜粉制取N2,则氮气中一定混有CO2、惰性气体等杂质气体。(4)上述制N2的三个方案中,a、c方案结合使用越来越受到人们的关注,这种方法与b方案相比,其优越性在于铜与氧化铜可循环使用,避开有毒的NaNO2。2的各种工业制法的比较及化学反应原理的知识。
实验室可通过多条途径得到氮气,常见的三种方法是:
方法一:将氨气通过灼热的氧化铜粉末,得到纯净的氮气和铜。
方法二:将空气通过灼热的铜,得到较纯净的氮气和氧化铜粉末。
方法三:将亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵的混合溶液加热,逸出氮气。
下列是进行实验时可选择的实验仪器(其它必要的仪器如:铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、
酒精灯等未列出):
请回答下列问题:
(1)方法一制氮气:氨气是用浓氨水跟生石灰反应得到,此反应最好选用(填仪器的编号)
_________作发生装置,该反应的化学方程式_________________________。
要制取并收集纯净的氮气(可含有少量的水),还应使用上述仪器中的(填仪器的编号,
并按气流方向从左向右列出)_______________________________________________。
(2)制取氮气的三种方法中,方法一和方法二越来越受到人们的关注,经常被联合使用。
这两种方法与方法三相比,其优越性在于①____________ ______________________,
②_________________________________________。(至少写两点)
正确答案
(1)E CaO+NH3·H2O==Ca(OH)2+NH3↑
或CaO+H2O==Ca(OH)2 NH3·H2O==NH3↑+H2O E→F→A→C→D(不用C也可) (2)①节约原料,Cu可循环利用 ②产物为N2和H2O,对环境无污染
(1)氨水是液体,生石灰是固体,属于固体互溶液体反应制取气体的,因此选择E装置,方程式为CaO+NH3·H2O==Ca(OH)2+NH3↑。氮气的密度和空气接近,应该用排水法收集。和氧化铜反应的氨气应该是干燥的,所以需要先干燥氨气,所以正确的顺序是E→F→A→C→D。
(2)一方面Cu可循环利用,节约原料;另一方面产物为N2和H2O,对环境无污染。
甲、乙两同学用下图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物。
文献记载:Ⅰ.在浓硝酸与活泼金属反应过程中,随着硝酸浓度的降低,其生成的产物有+4、+2、-3价等氮的化合物。
Ⅱ.FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色) ΔH<0。
Ⅲ.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。
甲的实验操作和现象记录如下:
请回答下列问题:
(1)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是 。
(2)检验是否生成-3价氮的化合物,应进行的实验操作是 。
(3)甲取少量B中溶液,加热,实验现象是 。请用化学平衡原理解释原因: 。甲依据该现象得出的结论是A中有NO生成。
(4)乙认为甲得出A中有NO生成的证据不足。为获取充足的证据,乙仍采用该装置和操作进行对照实验,乙作出的改变是 ,证明有NO生成的实验现象是 。
(5)证明A溶液中含有Fe3+,选择的药品是(填序号) 。
A.铁粉 B.溴水 C.铁氰化钾溶液 D.硫氰化钾溶液
正确答案
(1)常温时,铁遇浓硝酸形成致密氧化膜,阻止反应进一步发生(答“钝化”也可)
(2)取少量反应后A中溶液放入试管中,向其中加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口。若试纸变蓝,则A中生成N
(3)棕色溶液变浅(或绿),无色气体逸出,且在空气中变为红棕色
FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色) ΔH<0,正反应放热,加热后,平衡向逆反应方向移动
(4)浓硝酸换成稀硝酸 A中没有红棕色气体生成,B中溶液变为棕色
(5)D
(2)-3价氮的化合物在酸性条件下一定为N;(4)浓硝酸与铁反应生成NO2,NO2与水反应可生成NO,所以改进实验的目的是排除NO2干扰;(5)用硫氰化钾溶液鉴别Fe3+
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