- 氮气在自然界的存在
- 共1870题
硝酸工业中尾气的N的氧化物(NO,NO2)是主要的大气污染之一,其常用的治理方法中有以下两种(已简化)。
① NaOH吸收法,反应原理如下:
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
② 氨催化还原法,反应原理是:
现有一定量的含NO2和NO的硝酸工业尾气(不含其他气体),若用过量的NaOH吸收后,溶液中NaNO3和NaNO2的物质的量之比恰好与原尾气中NO和NO2的物质的量之比相等。
(1)若用NOx表示该尾气中氮的氧化物的平均组成,试求x的值。
x=__________________________________________。
(2)将1体积的该尾气用②的方法处理,至少消耗相同状况下的NH3的体积为____________。
(3)配平下列方程式:
______NOx+_____NH3=______N2+_____H2O
正确答案
(1)1.75 (2)1.17 (3)3,2x,(3+2x)/2,3x
(1)由反应方程式及题意,设n(NO2)∶n(NO)=k(k>1)
又设:NO为1mol,则NO2为kmol。
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
1 1 2
应有NO消耗量为1mol,生成NaNO2为2mol,余NO2为(k-1)mol。
2NO2+2NaOH====NaNO2+NaNO3+H2O
2 1 1
∴k=3即n(NO2)∶n(NO)=3∶1
(2)由方程式:
NOx+yNH3→N2↑+xH2O
由含氧量守恒有:2x=3y
(3)用1,n法配平:首先NOx前系数定为1,NH3前为n。
利用原子个数守恒,配平N、H元素:
∵“O”原子个数守恒:
把n值代回原式,有:
如下图所示,是实验室制备某常见气体的实验装置,请填空:
(1) 该实验装置制备的常见气体是(填写化学式): 。
(2) 制备该气体的化学方程式是: 。
(3) 收集该气体的方法是: 。
(4) 检验该气体是否收集满的方法是:
。
(5) 将充满该气体的试管倒立于水槽中,可以看到的现象是:
。
正确答案
(1)NH3,
(2) 2NH4Cl+ Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O + 2NH3↑
(3) 向下排空气法
(4) 用湿润的红色石蕊纸看是否变蓝,或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近,看是否产生白烟。
(5)水面上升,直至充满试管。
试题分析:从该实验图可知,该装置是抽取氨气的实验,2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3↑+CaCl2+2H2O,氨气的收集方法是根据其密度比空气小的特点,选择向下排空气法;检验氨气是否收集满的方法是:用湿润的红色石蕊纸看是否变蓝,或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近,看是否产生白烟。
(5) 将充满该气体的试管倒立于水槽中,可以看到的现象是:水面上升,直至充满试管,由于氨气极易溶于水的特点,1体积水可以溶解700体积的氨气。
点评:氨气是高中化学常见的特殊气体,本题主要考查氨气的制取及其检验等性质,难度不大,考生可以结合提供的实验图,分析问题,快速解题。
使10.7g氯化铵和10g氢氧化钙完全反应,生成的氨气全部被200g30%硫酸吸收,所得溶液中硫酸氢铵的质量分数是多少?
正确答案
11.3%
此题据计算可知完全反应并不是氯化铵和氢氧化钙都用完,其中一种物质是过量的。
2NH4Cl + Ca(OH)2=2NH3+2H2O+CaCl2
10.7/53.5 10/74
="0.2(mol) " =0.135(mol)
Ca(OH)2过量,应以NH4Cl作标准进行计算,设生成NH3为xmol,则x=0.2mol
NH3 + H2SO4=NH4HSO4
2NH3 + H2SO4=(NH4)2SO4
0.2mol 0.16mol
比较可知硫酸溶液过量,NH3全部转化为NH4HSO4,以NH3作为
w(NH4HSO4)
=23/(200+0.2×17)×100%=11.3%
(8分) 50mL 2mol/L的稀硝酸与1.92 g铜反应,铜完全溶解。求下列问题
(1)写出该反应的化学方程式
(2)生成的气体在标况下的体积
(3)反应后,溶液中NO3-的物质的量浓度?(设反应前后溶液的体积不变)
正确答案
(1)3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (2)0.448L (3)1.6mol/L
(2)n(Cu)=" 1.92" g /64g.mol-1="0.03" mol n(HNO3)=" 2mol/L×0.05L=0.1" mol
则铜耗尽,稀硝酸剩余
3Cu + 8HNO3 =3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3 2
0.03mol n(NO)
3:2="0.03mol:" n(NO),得:n(NO)="0.02" mol
在标况下,V(NO)="0.02" mol×22.4 L.mol-1=0.448L
(3)利用“N”守恒,n余(NO3-)= n(HNO3)- n(NO)=" 0.1" mol-0.02 mol="0.08" mol
则C(NO3-)="0.08" mol/0.05L=1.6mol/L
氨和联氨(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。根据
题意完成下列计算:
联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物,该氢化物的相对分子质量为43.0,其中氮
原子的质量分数为0.977,计算确定该氢化物的分子式为 。该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。4.30 g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积 L。
联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂,联氨是燃料,四氧化二氮作氧化剂,反应产物
是氮气和水。由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂恰好完全反应生成72.0 kg水,推进剂中联氨的质量为 kg。
氨的水溶液可用于吸收NO与NO2混合气体,可消除氮氧化合物对环境的污染。请分
别写出有关的反应方程式为: ; 。
正确答案
(1)HN3或N3H (1分) 4.48(1分)
(2)64 kg (2分)
(3)4NH3+6NO=5N2+6H2O (2分) 8NH3+6NO2=7N2+12H2O (2分)(写成NH3· H2O也给分)
试题分析:(1)N(N)=43.0×0.977÷14=3,N(H)=(43.0-14×3)÷1=1,分子式为 HN3;
n(HN3)=4.30÷43=0.1mol,根据原子守恒得到n(H2)=0.05mol,n(N2)=0.15mol
标况下体积为(0.05+0.15)×22.4=4.48L
(2)该反应方程式为2N2H4+N2O4=3N2+4H2O,根据方程式计算可得m(N2H4)=64kg
(3)4NH3+6NO=5N2+6H2O 8NH3+6NO2=7N2+12H2O
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