- 氮气在自然界的存在
- 共1870题
喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）。
（1）写出实验室制取氨气的化学方程式： _________ 。
（2）收集氨气应使用 法。
（3）要得到干燥的氨气可选用下列 做干燥剂。
（4）用图1装置进行喷泉实验，烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是 。该实验的原理是 。
（5）如果只提供如图2的装置，请举例说明引发喷泉法 。
正确答案
（1）2NH4Cl+Ca((OH)2
试题分析：（1）实验室用加热氯化氨和消石灰的固体混合物制取氨气，方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2
（15分）（1）超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：
2NO＋2CO 
研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中：
实验编号
T/℃
NO初始浓度
mol·L－1
CO初始浓度
mol·L－1
催化剂的比表面积
㎡·g－1
Ⅰ
280
1.2×10－3
5.8×10－3
82
Ⅱ
124
Ⅲ
350
124
①请在表格中填入剩余的实验条件数据。
②设计实验Ⅱ、Ⅲ的目的是 。
（2）工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法，原理是NH3与NOx反应生成无毒的物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程。提供的装置：
步骤一、NH3的制取
①所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是： （填装置序号）。
②若采用C装置制取氨气（控制实验条件相同），情况如下表：
分析表中数据，实验室制NH3产率最高的是 （填序号），其它组合NH3产率不高的原因是 。
步骤二、模拟尾气的处理选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置：
①A中反应的离子方程式： 。
②D装置作用有：使气体混合均匀、调节气流速度，还有一个作用是： 。
③D装置中的液体可换成 （填序号）。
a．CuSO4溶液 b．H2O c．CCl4 d．浓H2SO4
④该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是： 。
正确答案
（15分）
（1）① Ⅱ 280 1.2×10－3 5.80×10－3 （1分）
Ⅲ 1.2×10－3 5.80×10－3 （1分）
②探究温度对化学反应速率的影响（2分）
（2）步骤一
①H（1分）②f （1分）
因为NH4Cl受热易分解，生成的部分NH3和HCl又重新结合成NH4Cl；而用NaOH或Ca(OH)2 作反应物产生的水较多，吸收的NH3较多。（2分）
步骤二
③3Cu +8H++2NO3－＝3Cu2++2NO↑+4H2O（2分）
④防止氨气溶解（或防止倒吸）（1分）⑤c（2分）
⑥未反应的NO无法处理，会污染环境（2分）
略
（8分）铜能与稀硝酸反应，反应方程式为：
3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，当有9.6克Cu参加反应时，
求：
（1）产生气体在标准状况下的体积
（2）被还原的硝酸的质量
正确答案
（1）
考查根据方程式进行的有关计算。稀硝酸具有氢氧化性，能氧化铜生成硝酸铜、NO和水，这说明硝酸没有被完全还原，据此可以进行有关计算。
9.6g铜是
3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3mol 8mol 2×22.4L
0.15ml n(HNO3) V(NO)
（1）所以产生气体在标准状况下的体积为V(NO)＝
（2）参加反应的硝酸是n(HNO3)＝
根据方程式可知被还原的硝酸是参加反应的硝酸的1/4
所以被还原的硝酸的物质的量是1/4×0.4mol＝0.1mol
其质量是0.1mol×63g/mol＝6.3g
雄黄(AS4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空：
⑴As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应，该反应的化学方程式为 。
⑵上述反应中的氧化剂是 ，反应产生的气体可用 吸收。
⑶As2S3和HNO3有如下反应：As2S3+ 10H++ 10NO3—=2H3AsO4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O，若生成2mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为 。若将该反应设计成一原电池，则NO2应该在 极附近逸出。
⑷将⑶中反应产物NO2充满干燥的烧瓶，然后将烧瓶倒立于少水槽中，向烧瓶中通入一定量的氧气，气体恰好完全溶于水（假设溶液没有扩散），则烧瓶中溶液溶质的物质的量浓度为 （设该条件下的气体摩尔体积为23.8
正确答案
略
（9分）氮及其化合物与人们的生活息息相关。
（1）氮元素在周期表中的位置是 。
（2）实验室可用铜与稀硝酸反应制取NO，其离子方程式是 。为防止环境污染，可用碱液吸收氮的氧化物。NO与NO2按物质的量之比1:1被NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐，该化学方程式是 。
（3）已知：① CH4(g) + 4 NO2(g) =" 4" NO(g) + CO2(g) +2 H2O(g) △H= －574 kJ·mol－1
② CH4(g) + 4 NO(g) =" 2" N2(g) + CO2(g) + 2 H2O(g) △H= －1160 kJ·mol－1
根据①和②，标准状况下，4.48 L CH4恰好将NO2转化为N2时，△H= 。
由反应①可推知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H －574 kJ·mol－1
（4）同温同压下，3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气完全转化为N2，则原混合
气中 NO和NO2的体积比是 。
（5）含有1mol HNO3的稀硝酸分别与不同质量的铁粉，所得氧化产物a、b与铁粉物质的量关系如下图所示。 b是 n3 = p=
正确答案
（9分，每空1分）
略
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