- 氮气在自然界的存在
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在标准状况下,把一个装有氨气的集气瓶通过带活塞的玻璃管,倒立于有足量水的水槽中作喷泉实验。水喷入烧瓶,形成了氨水溶液,因此烧瓶中氨水的物质的量浓度为___________,溶质的质量分数为_______________。
正确答案
0.045 mol·L-1 0.076%
由于氨气极易溶于水,所以只要挤压滴管中的少量水,就能使烧瓶中的气体全部溶解,由于烧瓶中气压迅速减小,在外界大气压的作用下,可使水充满烧瓶。所以,最终所得溶液的体积和原氨气的体积相等,也就是烧瓶的容积。
设烧瓶的容积为V L,则烧瓶内氨气的物质的量为:
n(NH3)="V" L/(22.4 L·mol-1)= mol
溶液的物质的量浓度为:
c(NH3)=n(NH3)/V="1/22.4" mol·L-1="0.045" mol·L-1
溶质的质量分数:
w(NH3)= ×100%=0.076%
元素R有两种氯化物RClm和RCln,其相对分子质量之差为71,Cl的质量分数在RClm中为85%,在RClm中为77%,则:
(1)m-n=______________,m=______________,R的相对分子质量=______________;
(2)通常R有两种同素异形体,其名称是__________________和________________。
正确答案
(1)2 5 31 (2)白磷 红磷
依题意易得:m-n=2。
由RClm和RCln及m-n=2可联想到PCl5和PCl3,代入验证:
PCl5中:w(Cl)=×100%≈85%
PCl3中:w(Cl)= ×100%≈77%
符合题意,则RClm和RCln分别为PCl5和PCl3。
某研究小组进行与NH3有关的系列实验。
(1)从下图中挑选所需仪器,画出制取干燥NH3的装置简图(添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管,固定装置和尾气处理装置不用画),并标明所用试剂。
(2)将NH3通入溴水中,有N2生成,反应的化学方程式为____________________。
(3)为验证“同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”,该小组同学设计了如右图所示的装置,图中B管的容积是A管的2倍,活塞K1、K2、K3、K4、K5均关闭(固定装置和尾气处理装置略);HCl和NH3均不溶于石蜡油,也不与之反应;装置气密性好。
①在A管中充满与大气压强相等的干燥HCl气体。操作是________________。控制活塞K4、K5,调节C,使B管充满与A管同压的干燥NH3。
②缓缓开启K3,A管中的现象是___________________。要达到实验目的,当反应完成并恢复到室温时,B管中预期的现象是____________________;若观察不到预期现象,主要原因是____________________________________。
正确答案
(1)
(2)2NH3+3Br2====6HBr+N2
(3)①打开K1、K2,从K2处通入干燥的HCl气体,直到K1处有白雾出现,关闭K1、K2 ②生成大量的白烟 B管中充满石蜡油 实验时A管中未全部充满干燥HCl气体
本题主要考查有关仪器的选择、组装,相关实验现象的描述、分析等内容。(1)仔细观察所给仪器不难发现没有酒精灯,即不能利用反应2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O来制备NH3,根据所给仪器的特点,结合NH3+H2ONH3·H2O
+OH-不难对本小题进行作答。
(2)NH3→N2化合价升高,则Br2在反应中必定化合价降低生成Br-,根据氧化还原反应方程式的配平方法,不难写出下列化学反应方程式:2NH3+3Br2====6HBr+N2,当NH3过量时显然发生反应:8NH3+3Br2====N2+6NH4Br。
(3)要在A中充满与大气压强相等的HCl气体,需在A与大气联通的条件下充入,因ρ(HCl)>ρ(空气),故需打开K1,从K2通入至K1处有HCl逸出(有白雾出现);若缓慢打开K3,则NH3进入A管并发生反应NH3+HCl====NH4Cl而产生白烟,压强减小,石蜡油充满B管(剩余的NH3恰好充满A管),若观察不到上述现象,则可能是HCl中混有空气或石蜡两端的液面不相平所致。
根据下列变化进行推断:
已知强热A产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3。
(1)推断A、B、C、D的化学式:A____________、B____________、C____________、D____________。
(2)写出①②变化的离子方程式。
正确答案
(1)NH4HCO3 NH3 BaCO3 CO2 (2)NH+HCO
+Ba2++2OH-
NH3↑+BaCO3↓+2H2O BaCO3+2H+====Ba2++CO2↑+H2O
由变化后的产物的性质可推断B为NH3,C为BaCO3,说明A中含有NH和CO
或HCO
,则A可能为NH4HCO3或(NH4)2CO3,又根据A强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3,推知A应是NH4HCO3而不是(NH4)2CO3,因为(NH4)2CO3
2NH3↑+CO2↑+H2O↑,气体平均相对分子质量为17×
+44×
+18×
=24,而NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O↑,气体平均相对分子质量为17×
+44×
+18×
=26.3。
化合物E(含两种元素)与NH3反应,生成化合物G和H2。化合物G的相对分子质量约为81,G分子中硼元素(B相对原子质量为10.8)和氢元素的质量分数分别是40%和7.4%。由此推断:
(1)化合物G的化学式为______________________________________。
(2)反应消耗1 mol NH3,可生成2 mol H2,组成化合物E的元素是___________________和_____________________。
(3)1 mol E和2 mol NH3恰好完全反应,化合物E的化学式为_______________________。
正确答案
(1)N3B3H6 (2)硼(B) 氢(H) (3)B2H6
(1)n(B)=81×40%÷10.8=3
n(H)=81×7.4%÷1=6
n(N)=(81-3×10.8-6)÷14=3
所以G的分子式为N3B3H6
(2)E含两种元素,由E+NH3→N3B3H6+2H2…①可看出E一定含硼(B)元素,另一元素也只能为H或N。由反应①式看出反应后H原子数>3,故E中一定由B、H元素构成。
(3)由反应式①可知1 mol E和2 mol NH3恰好完全反应,反应式为:E+2NH3====N3B3H6+4H2
设E化学式为BxHy,由元素守恒得x=2
y=6,4+8-6=6,所以E化学式为B2H6。
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