- 氮气在自然界的存在
- 共1870题
将22.4g铜与100mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为6.72L，请回答：
（1）NO和NO2的体积各为多少？
（2）将盛有所得上述混合气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的O2恰好使气体完全溶于水中，则通入的O2的体积是多少？
正确答案
（1）4.48L 2.24L （3分） （2） 3.92 L （3分）
（1）设NO和NO2的体积分别为x L与yL，则x+y =22.4
由电子得失守恒：（x/22.4）×3 + （y/22.4）×1=（22.4/64）×2
解得：x=4.48L y=2.24L
（2）由方程式知：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可求得氧气的体积为3.92 L
(12分)工业制硝酸的主要反应之一是：
(1)若反应起始的物质的量相同,下列关系图错误的是________ (填编号）。
(2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表：
①反应在第2min到第4min时,O2的平均反应速率为________mol/(L ? min)。
②反应在第2min时改变了条件,改变的条件可能是________ (填编号）。
A 增加O2的浓度 B.升高温度 C.减小压强 D.使用催化剂
(3）将一定量铝粉和铁粉的混合物与上述反的稀硝酸充分反应,反应过程中无气体放出（氧化物产生）。在反应结束后的溶液中，滴加5mol/L的NaOH溶液,所加NaOH溶液(mL)与产生的沉淀的物质的量关系如图所示则：
EF段反应的离子方程式是_______________;铝粉与铁粉的物质的量之比是_____________
硝酸溶液中含HNO3的物质的量是__________mol。
正确答案
（1）AC
（2）①0.125 ②C
(3)①Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O ②5：3 ③0.52
（1）该可逆反应是气体系数增大的放热反应，升温时平衡左移，NH3的含量增大，而H2O的含量减小，AC不正确；加压平衡左移，NO的含量减小，C正确；加入催化剂可会加快反应速率，但不影响各物质的浓度，D正确；故AC符合题意
（2）①v(NH3)=
②由所给数据可知，平衡正向移动：由各物质的物质的量可知，氨气与氧气转化的量符合系数比，不可能是由于加入氧气所致，排除Ａ；升温平衡左移，排除B：减压平衡右移，符合题意，而加入催化剂不会影响平衡，排除D；故答案为C
(3)分析图像可知，在反应结束后的溶液中，包含Fe(NO3)3、Al(NO3)3及过量的HNO3，滴加5mol/L的NaOH溶液发生反应：①H＋＋OH－=H2O ②Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓ ③Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓
由于金属与硝酸反应过程中无气体放出，且由图像可看出，DE段无沉淀生成、沉淀也不溶解，说明金属与硝酸反应的还原产物为硝酸铵，DE段反应为：④NH4＋＋OH－=NH3·H2O
随后，Al(OH)3溶解：⑤Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O
由反应⑤知，Al(OH)3溶解所耗OH－的物质的量为
由反应④知，溶液中的NH4＋的量为
金属与硝酸反应过程中，由电子的得失守恒可得（设铁为n mol）：3n+0.05×3=0.03×(5+3)，则铁的物质的量为0.03mol
F点所对应的溶液为NaNO3溶液，由钠的守恒知NaNO3的物质的量为5×
（5分）短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，并有下列转化关系（反应条件略去）：
已知：a、常见双原子单质分子中，X分
子含共用电子对数目最多。b、甲分子含
10个电子，且能使湿润的红色石蕊试纸
变蓝，乙分子含18个电子。
（1）X的结构式： ；丙的电子式：
（2）实验室可用下图所示装置（缺少收集装置，夹持固定装置略去）制备并收集甲。
①在图中方框内绘出用烧瓶收集甲的仪器装置简图。
②试管中发生反应的化学方程式是：
③烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是：（用电离方程式表示）
正确答案
（1）
（2）①
③NH3．H2O 
甲分子含10个电子，且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明甲是氨气。又因为X分
子含共用电子对数目最多，所以X是氮气，则Y是氢气。乙分子含18个电子，且和氨气发生化合反应，所以乙是氯化氢，则Z是氯气。
（1）氮气中含有氮氮三键，丙是氯化铵，含有离子键和极性键，属于离子化合物。
（2）氨气的密度小于空气的，且极易溶于水，所以用向上排空气法收集氨气。氨气溶于水生成一水合氨，能电离出OH－，溶液显碱性。
（5分）1.28 g 的铜与足量的浓硝酸充分反应后，可收集到气体 mL（标况下）被还原的硝酸的物质的量是 。
正确答案
896mL（2分） 0.4 mol（2分）
依题意知n(Cu)=0.02mol,失去电子数为0.04mol
HNO3-----NO2 ↑ e- 被还原的硝酸为0.04mol V(NO2)=0.04mol×22.4L/mol=0.896L=896ml
(8分)亚硝酸(HNO2)是一种比醋酸略强的弱酸，很不稳定，易发生自身氧化还原反应而分解。
(1)低温下，将等物质的量的NO和NO2通入水中，可制得HNO2，反应的化学方程式为__________________________________________________________.
(2)NO既有氧化性又有还原性，其氧化产物或还原产物与溶液的pH的关系如下表所示：
①在碱性条件下，NaNO2溶液与NaClO溶液反应的离子方程式为
_________________________________________________________.
②若HNO2与氢碘酸反应时按物质的量之比1∶2进行，且I－被氧化成I2，则产物中含氮的物质为__________(填化学式).
(3)在冷冻的NaNO2溶液中加入或通入下列物质，不能制得HNO2的是________(填序号).
a．稀H2SO4 b．稀HCl c．CO2 d．SO2
正确答案
（8分）(1)NO＋NO2＋H2O===2HNO2
(2)①NO＋ClO－===NO＋Cl－ ②N2O
(3)cd
（1）等物质的量的NO和NO2通入水中，可制得HNO2,则反应式为NO＋NO2＋H2O===2HNO2；（2）碱性条件NO的还原产物为NO，则①反应为NO＋ClO－===NO＋Cl－；②HNO2与氢碘酸反应时按物质的量之比1∶2进行，且I－被氧化成I2，则N被还原为+1价的N；（3）CO2为弱酸，不与NaNO2反应，SO2被NaNO2氧化，选cd。
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