- 氮气在自然界的存在
- 共1870题
（15分）亚硝酸钠是一种工业盐，现用下图所示仪器（夹持装置已省略）及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。
已知：①NO＋NO2＋2OH－＝2NO2－＋H2O
②气体液化的温度：NO2 21℃、NO -152℃
（1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序（按左→右连接）：
A 、C、 、 、 。
（2）反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是：
。
（3）在关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。
①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是 。
②装置E的作用是 。
（4）如果向D中通入过量O2，则装置B中发生反应的化学方程式为 。如果没有装置C，对实验结论造成的影响是 。
（5）通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是 。
正确答案
（1）E、D、B （3分）
（2）防止可能生成的NO被完全氧化成NO2，造成对A中反应气体产物检验不完全（2分）
（3）①D中出现红棕色气体（2分）②冷凝使NO2完全液化（2分）
（4）4NO2 + O2 + 4NaOH = 4NaNO3 +2 H2O（2分）
水蒸气存在，会与NO2反应产生NO，造成对NO来源于哪里的认识不清（2分）
（5）2NaNO2 + H2SO4 = Na2SO4 + NO2↑ + NO↑+ H2O（2分）
（1）由于NO2的液化温度高，所以首先检验NO2，即先通过E，然后再通过D。最后需要有尾气处理，即答案是EDB。
（2）空气中的氧气能氧化NO，所以必须先排尽空气，防止可能生成的NO被完全氧化成NO2，造成对A中反应气体产物检验不完全。
（3）①如果有NO，则经过装置E的冷却后，进入D中的气体，能和氧气反应，生成红棕色气体，即现象是D中出现红棕色气体。
②装置E的作用是冷凝使NO2完全液化。
（4）氧气过量，则进入B装置的气体全部是NO2，所以反应的方程式为4NO2 + O2 + 4NaOH = 4NaNO3 +2 H2O。如果不干燥气体，则水蒸气存在，会与NO2反应产生NO，造成对NO来源于哪里的认识不清。
（5）根据现象可知，亚硝酸钠与硫酸反应生成物既有NO2，还有NO，所以方程式为2NaNO2 + H2SO4 = Na2SO4 + NO2↑ + NO↑+ H2O。
0.5mol NH4Cl的质量是 g，含有H原子 mol，将此0.5mol NH4Cl与足量消石灰共热反应可制得NH3 L（标准状况下），用 法收集产生的NH3，可用 靠近集气瓶口，若 则氨气已收集满。
正确答案
26.75；2；11.2；向下排空气法；湿润的红色石蕊试纸；变蓝
0.5mol NH4Cl的质量是26.75g，含有H原子2mol，将此0.5mol NH4Cl与足量消石灰共热反应可制得NH311.2L，（标准状况下），因为氨气密度比空气轻，极易溶于水，用向下排空气法收集氨气，验满的方法：用湿润的红色石蕊试纸接近瓶口，试纸变蓝，证明收集满了。
下图表示由短周期元素组成的一些物质之间的转化关系（某些反应产物已略去）。各方框表示有关的一种反应物或生成物（某些物质已经略去），其中A、B、D在常温下均为无色无刺激性气味的气体，C是使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，M是最常见的无色液体。
⑴ 物质F的化学式 。
⑵ 物质B的电子式 。
⑶ 写出C→E的化学方程式 。
⑷ 写出G→E的离子方程式 。
正确答案
（1）NO2
（2）
（3）4NH3 + 5 O2 
(4)3Cu+8H++2NO3-＝3Cu2++2NO↑+4H2O
试题分析：C是使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，应为NH3，则B为N2，E为NO，G为HNO3，F为NO2，M是最常见的无色液体，应为H2O，A为可与过氧化钠反应的气体，应为CO2，则
（1）由以上分析可知F为NO2，故答案为：NO2；
（2）由以上分析可知B为N2，电子式为
（3）C为NH3，在催化作用下与氧气反应可生成NO，为工业制硝酸的重要反应，反应的化学方程式为4NH3 + 5 O2
（4）G为HNO3，加水稀释成稀硝酸，可与铜反应生成NO，反应的化学方程式为3Cu+8H++2NO3-＝3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案为：3Cu+8H++2NO3-＝3Cu2++2NO↑+4H2O。
测定铜合金中铜的含量，可以用稀硝酸来溶解样品，也可以用双氧水和稀盐酸溶解样品，其反应的化学方程式为：
①写出铜与稀硝酸反应的离子方程式并标出电子转移的方向和数目____________________。
②在铜与双氧水、盐酸的反应中氧化剂是______________________________，若有2 mol的H2O2参加反应，则电子转移的物质的量是_______________。
③用双氧水和稀盐酸溶解样品与用稀硝酸溶解样品相比较，哪种更好？为什么？____________________。
④若称取样品的质量为a g，用足量的双氧水溶解后，剩余残渣经过洗涤干燥称得质量是b g，
则样品中含铜的质量分数为__________。
正确答案
（1）
（3）双氧水更好，因为双氧水在酸性条件下氧化单质铜后的产物中没有污染空气的有害气体 （4）
①硝酸具有强氧化性，作氧化剂，能把铜氧化生成硝酸铜，而硝酸的还原产物是NO。
②根据方程式可知，双氧水中的氧原子化合价从－1价降低到－2价，因此双氧水作氧化剂。每消耗1mol双氧水，就转移2mol电子。消耗2mol，则转移4mol电子。
③根据反应中的还原产物可判断，双氧水的还原产物是水，没有污染。而硝酸的还原产物是NO，有毒属于大气污染物。
④根据方程式可知，固体中只有铜被溶解，所以固体减少的质量就是混合物中铜的质量，因此铜的质量分数为
〔化学—选修2：化学与技术〕(15分)
磷矿石主要以磷酸钙〔Ca3(PO4)2·H2O〕和磷灰石〔Ca3(OH)(PO4)3〕等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过各中由磷灰石制单质磷的流程。
部分物质的相关性质如下：
回答下列问题：
（1）世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的 ℅。
（2）以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca3F(PO4)3反应的化学方程式为： 。现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石，最多可制得85℅的商品磷酸 吨。
（3）如图(b)所示，热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是： (填化学式)冷凝塔1的主要沉积物是： 冷凝塔2的主要沉积物是：
（4）尾气中主要含有 ，还含有少量PH3、H2S和HF等，将尾气先通入纯碱溶液，可除去
再通入次氯酸钠溶液，可除去 (均填化学式)
（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是： 。
正确答案
(1)69; (2) Ca3F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+ 5CaSO4+HF↑;0.49；（3）CaSiO3；液态白磷；固态白磷；（4）SiF4、CO；SiF4、HF、 H2S ；PH3 （5）产品纯度大（浓度大）
试题分析：(1)根据图示可知生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的比例是0.04+0.96×0.85×0.80="0.69." （2）以磷灰石为原料，用过量的硫酸溶解Ca3F(PO4)3，可制得磷酸。根据质量守恒定律可得反应的化学方程式为Ca3F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+ 5CaSO4+HF↑；根据P守恒可得关系式 P2O5～2H3PO4.142份P2O52可制取196份的磷酸。1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石，含有P2O5的质量是0.3吨，所以可制取85℅的商品磷酸是质量是(196×0.3t)÷142÷0.85="0.49t;(3)" 二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合，在高温下反应除了得到白磷外，得到的难溶性的固体物质是CaSiO3；冷凝塔1的温度是70℃，280. 5℃>t>44℃所以此时主要沉积物是液态白磷；冷凝塔2的温度是12℃，低于白磷的熔点，故此时主要沉积物是固态白磷。（4）根据题目提供的信息，结合反应实际，在尾气中主要含有SiF4、CO，还含有少量PH3、H2S和HF等，将尾气先通入纯碱溶液， SiF4、HF、 H2S会与碳酸钠反应而除去；再通入次氯酸钠溶液，由于次氯酸钠有强氧化性，因此可除去有还原性的PH3 。（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高。但是产品纯度大，杂质少，因此逐渐被采用。
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