- 氮气在自然界的存在
- 共1870题
要制取H2、O2、Cl2、HCl、NH3、H2S，从下列各物质中，分别选出必要的物质，将序号填在括号内。
a.硫化亚铁 b.浓硫酸 c.浓盐酸 d.二氧化锰
e.硝酸钠 f.铜片 g.氯化铵 h.锌 i.浓硝酸
j.氢氧化钙 k.稀硫酸 l.食盐晶体 m.氯酸钾
n.稀硝酸 o.高锰酸钾
制H2______________，制O2______________，制Cl2______________,制HCl______________,
制NH3_____________,制H2S______________。
上述气体中最不适于用排水法收集的是______________；最不适于用浓硫酸干燥的是______________；最适于用向上排气取气法收集的是______________。
正确答案
h和k d与m或o c与d b与l g与j a与k
HCl、NH3 H2S、NH3 Cl2、HCl、H2S
如果能熟记各种气体的性质，有利于对所制取气体的药品的选择。比如NH3极易溶于水，所以要选择固态物质来制取；H2S有还原性，所以它不能用氧化性很强的物质如浓硫酸、浓或稀硝酸来制取，而H2S又是一种弱酸，所以要选择强酸来制取;Cl2有氧化性，所以只好用氧化其阴离子的方法来制取，因此要选择含Cl-的物质和具有氧化性的物质来制取。根据这样一些原则，某种气体往往不止是一种制法，我们只要求掌握课本上用过的方法就可以了。
掌握气体的收集和干燥方法，关键也在识记好气体的物理、化学性质。易溶于水的气体，不能用排水集气法收集，比如NH3、HCl、H2S；比空气轻的气体只能用向下排气集气法收集，比如H2、NH3;具有还原性的气体，不能用具有氧化性的物质来干燥，具有碱性的气体不能用具有酸性的物质来干燥。
有一瓶无色干燥的混合气体，可能由HCl、NO、NO2、CO2、NH3、N2和O2中的几种混合而成。
(1)将混合气体通过浓H2SO4时，气体体积明显减少。
(2)再通过碱石灰时，体积又明显减少。
(3)剩余气体接触空气后，很快变成红棕色。
试推断此混合气体中，一定有_________，一定没有__________，可能含有__________。
正确答案
NH3、CO2、CO HCl、NO2、O2 N2
混合气体无色，说明不含NO2；通过浓H2SO4时，气体体积明显减少，说明混合气体中含有氨气，因此不含HCl；通过碱石灰时，体积又明显减少，说明混合气体中含CO2；剩余气体接触空气后，很快变成红棕色，说明混合气体中含有NO，而不含O2。不能确定的是N2。
（9分）氮及其化合物在生活、生产和科技等方面有重要的应用。请回答下列问题：
（1）氮元素基态原子的价电子排布式为 ；
（2）在氮气分子中，氮原子之间存放着 个σ键和 个π键；
（3）N2分子中氮氮键的键长 （填“大于”、“小于”或“等于”）
F2分子中氟氟键的键长；
（4）氮元素的氢化物——NH3是一种易液化的气体，该气体易液化的原因
是 。
（5）配合物[Cu(NH3)4]C12中含有4个配位键，若用2个N2H4代替其中2个NH3，得到的配合物[Cu(NH3)2(N2H4)2]C12中含有配位键的个数为 。
正确答案
（1）略 2分
（2）1；2 2分
（3）小于 1分
（4）氨分子之间容易形成氢键，使其沸点升高而容易液化 2分
（5）4 2分
略
已知NH3和Cl2可快速反应：2NH3+3Cl2====N2+6HCl
图1-6为反应后总体积V（L）随原混合气体中Cl2的体积分数（x%）而变化的曲线。试计算：
图1-6
（1）当反应结束后处于A、B两点时，原混合气体中Cl2的体积分数各是多少？
（2）当反应结束时处于A、B两点，混合气体的总体积各是多少升？
（3）若反应结束时气体总体积为11 L，求原混合物中Cl2的体积分数。
正确答案
（1）当反应结束处于A、B两点时，原混合气体中Cl2的体积分数分别为27．27％、60％。
（2）当反应结束时处于A、B两点，混合气体的总体积分别是5 L、77 L。
（3）若反应结束时气体总体积为11 L，原混合物中Cl2的体积分数是30％。
（1）当反应后气体总体积为最小值时，混合气体的总反应为：8NH3+3Cl2====6NH4Cl+N2，则在A点时原混合气体中Cl2的体积分数为：
当反应后气体总体积为最大值时，混合气体的总反应为：2NH3+3Cl2====6HCl+N2，则在B点时原混合气体中Cl2的体积分数为：
（2）若反应后处于A点时，混合气体的总体积为：55 L×
（3）根据图象知道当反应后气体体积为11 L有两种情况：一种是NH3过量，另一种是有部分HCl存在的情况。
当NH3过量时，根据反应8NH3+3Cl2====6NH4Cl+N2利用差量法知道原混合气体中Cl2的体积为13．2 L，体积分数为：
当有部分HCl出现时，则同时发生两种反应，假设发生反应：8NH3+3Cl2====6NH4Cl+N2的NH3为x L，发生2NH3+3Cl2====6HCl+N2的NH3为y L，则有：
x L+y L+0．375x L+1．5 y L＝55 L
0．125 x L+3 y L+0．5 y L＝11 L
解得：x＝
则Cl2为：0．375×
则Cl2的体积分数为：
常温时，将a mol Cu和a mol Fe投入含b mol HNO3的浓硝酸中，经一段时间后，使它们恰好完全反应。已知反应后溶液中Fe3+和Fe2+的物质的量相等，HNO3的还原产物为NO和NO2，且不考虑NO2转化为N2O4，反应中可产生气体560 mL。将该气体溶于水，充分反应后，气体体积减少224 mL(气体体积均为标准状况下体积)。求a、b的值。〔提示：已知2Fe(NO3)3+Fe====3Fe(NO3)2〕
正确答案
a=0.01，b=0.07
常温下，将Fe和Cu投入浓硝酸中，由于Fe发生钝化，首先发生的反应为：Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
待硝酸浓度降低后，随之发生的反应为：
Fe+4HNO3(稀)====Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
3Fe+8HNO3(稀)====3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
n(NO)+n(NO2)=
由气体体积差量法：
3NO2+H2O====2HNO3+NO ΔV
3 mol 2×22.4 L
n(NO2) 0.224 L
n(NO2)="0.015" mol，n（NO）="0.025" mol-0.015 mol="0.01" mol。
据得失电子守恒：
2n（Cu2+）+2n(Fe2+)+3n(Fe3+)=3n（NO）+n（NO2）
2×a mol+2×
a=0.01
b的值可用两种方法求得：
解法一：反应消耗的HNO3:
n(HNO3)=2n(Cu2+)+2n(Fe2+)+3n(Fe3+)+n(NO)+n(NO2)="4.5" a mol+0.025 mol="4.5×0.01" mol+0.025 mol="0.07" mol
即b=0.07。
解法二：考察Fe、Cu与稀HNO3的3个反应，参加反应的HNO3的量均为被还原HNO3的量（即NO的量）的4倍，所以：
n(HNO3)=2n(NO2)+4n(NO)="2×0.015" mol+4×0.01 mol="0.07" mol
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