在氮的单质和化合物中,遇到HCl会产生白烟的是 ;与氢氧化钙加热发生反应产生刺激性气味气体的是 。(用字母填空)
A.氮气 | B.氨气 | C.硝酸钠 | D.氯化铵 |
实验室有如图所示的实验装置:
已知氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。在实验室中通常用加热固体氯化铵和氢氧化钙的混合物来制取氨气。试回答下列问题:
①实验室制取氨气可以选用_____________装置,收集氨气可以选用_______装置。
②试写出实验室制取氨气的化学反应方程式:
③如何检验收集的气体是氨气?试写出方法和结论:
F可用作化肥,也可用来制炸药,化合物和单质间存在如下关系:
(1)写化学式:A ,F 。
(2)A→C转化的化学方程式:______________________
(3)试写出一种由E制得D的反应的方程式:
实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量,反应的化学方程式为: 2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
试回答:(1)如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量[m(CuO)、m(H2O)]时,请用下列仪器设计一个简单的实验方案。
①仪器连接的顺序(用字母编号表示,仪器可重复使用) ;d中浓硫酸的作用是 , ;实验完毕时观察到a中的现象是 ;
②列出计算Cu的相对原子质量的表达式 ;
③下列情况将使测定结果偏大的是 。(以下选择填空不限1个正确答案,均用字母编号填写)
(a)CuO未全部还原为Cu (b)CuO受潮 (c)CuO中混有Cu
(2)如果仍采用上述仪器装置,其他方案可选用测定的物理量有
(a)m(Cu)和m(CuO) (b)m(N2)和m(H2O) (c)m(Cu)和m(H2O) (d)m(NH3)和m(H2O)
某氮肥NH4HCO3中混有少量(NH4)2CO3,现采用下列方案测定该氮肥中(NH4)2CO3的质量分数:称取5.7 g上述样品与2.0 mol/L NaOH溶液混合,完全溶解后,低温加热使其充分反应(该温度下铵盐不分解),并使生成的氨气全部被硫酸吸收,测得氨气的质量与所用NaOH溶液体积的关系如图所示:
请回答下列问题:
⑴A点前样品与NaOH反应的离子方程式为 ▲ 。
⑵为使生成的氨气被硫酸吸收时不发生倒吸,可以选用下列装置中的 ▲ 。
⑶样品中(NH4)2CO3的质量分数是 ▲ %(保留一位小数)。
⑷当V[NaOH(aq)]="50" mL时,生成NH3的质量为 ▲ 。
(Ⅰ)工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其部分工艺流程如下:
回答下列问题:
⑴已知:N2(g)+O2(g) =2NO(g);△H=180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ;△H=-905kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ;△H=-483.6kJ/mol
则N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的△H=_________________。
(2)假如该厂生产的氨水的pH=a,加入相同体积的盐酸时,溶液呈中性,则此盐酸的pH_________14-a,此时c(NH4+)________c(Cl-)(填“大于”“小于”或“等于”)。
Ⅱ:(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa
时,16.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,放出热量312kJ,写出表示N2H4燃烧热的热化学方程式是 。
(2)肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时:
正极的电极反应式是 。
负极的电极反应式 。
(3)图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应是 。
②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源,铜片的质量变化128g,则肼一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气 L(假设空气中氧气体积含量为20%)
A、B、C、D、E是五种中学常见的单质,已知A、B、C、D在常温下均为气态,其中D能分别跟A、B、C在一定条件下两两化合,生成化合物X、Y、Z;A与B、C均不能直接化合,有关的转化关系如下图所示(反应条件均已略去)回答下列问题:
⑴Z分子的空间构型为
⑵反应③中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为 。
⑶Z和W在催化剂作用下,反应生成C和Y,这是一个很有实际意义的反应,可以消除W对环境的污染,该反应的方程式为 。
⑷将过量的E加到N的稀溶液中,若过程中转化的电子数目为3.02×1023个,则参加反应的E的物质的量为 mol。
⑸将Z和N反应后的产物溶于水中,则溶液的pH值(填“<”或“>”) 7,其原因是(用离子方程式表示) 。
氨气是一种重要工作原料,在工农业生产中具有重要的应用。
(1)已知:N2(g)+O2(g)="2NO(g) " △ H=180.5kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=-905 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1
则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的△H=_________________________。
(2)工业合成氨气的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。在一定温度下,将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中达到平衡后.改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是__________________。
①增大压强 ②增大反应物的浓度 ③使用催化荆 ④降低温度
( 3 )①实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的混合物来制取氨气,写出反应的化学方程式 。实验室还可在 (填一种试剂)中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气。
②常温下氨气极易溶于水,溶液可以导电。氨水中水电离出的c(OH-) 10-7 mol·L-1(填写“>”、“<”或“=”);
③将相同体积、PH之和为14的氨水和盐酸混合后,溶液中离子浓度由大到小的顺序
为 。
(4)合成氨的原料氢气是一种新型的绿色能源,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行图所示实验:(其中a、b均为碳棒)
①氢氧燃料电池具有广阔的发展前景。如下图所示:
右边Cu电极反应式是 。
a电极的电极反应式
②工业上生产氢气是将水蒸气通过红热的炭,产生水煤气:
C(s) + H2O(g) H2(g) + CO(g) △H =" +131.3" kJ/mol
该反应在低温下不能自发进行的原因是 。
A.△H >0 | B.温度较低时,△H影响为主 |
C.△S<0 | D.温度较低时,△S影响为主 |
氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
(1)已知:H—H键能为436 kJ/mol,键能为945 kJ/mol,N—H键能为391 kJ/mol。写出工业合成氨反应的化学方程式 ;由键能计算说明此反应是 反应(填“吸热”或“放热”),合成氨反应(消耗1molN2 时)的△H = 。
(2)恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1 mol N2和2.6 mol H2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
c(NH3)/(mol/L) |
0.08 |
0.14 |
0.18 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
5min内,用N2浓度的变化表示的反应速率为 ,此条件下该反应的化学平衡常数K= ;反应达到平衡后,保持温度、容积不变,若向平衡体系中加入0.4 mol N2 、 1 mol H2和0.2 mol NH3 ,化学平衡将
向 方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
(3)氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂生产铵态氮肥(NH4)2SO4的工艺流程如下:
①向沉淀池中加入CaSO4悬浊液后,需先通入足量NH3,再通入CO2的原因是 。操作Ⅰ的名称是 。
②煅烧炉中产生的固态副产品为 ,生产流程中能被循环利用的物质X为 。
氨的催化氧化是工业上制硝酸的基础:4NH3+xO24NO+6H2O。该化学方程式中x的数值是 ,其中作为还原剂的物质是 (填化学式);若反应中生成了4 mol NO,则需消耗 mol NH3。
在图所示的试管中盛有较浓的氨水,氨水中因加入有酚酞而显浅红色。
(1)对试管以热水浴的方式加热,观察试管中的溶液,结果是__________________(有现象就写明现象的内容,无现象就写明无现象的原因,下同)。
(2)把加热后的试管放入约20 ℃的水中冷却,观察现象,试管中的溶液里有明显的现象,它是____________________________________。
运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)发射卫星时可用肼(N2H4)作燃料,其方程式为:N2H4+O2=N2+2H2O,若将此反应设计成如图所示的原电池装置,请回答:
①负极反应式为: ▲ ;
②工作一段时间后正极附近溶液的pH变化为 ▲ (填“增大”“减小”或“不变”);
③若用该电池电解以石墨为电极的100mL氯化铜溶液,一段时间后,两极均收集到2.24L气体(已换算成标准状况下的体积),则原溶液中Cu2+的物质的量浓度为 ▲ 。
(2)在25℃时,向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,首先生成 ▲ 沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为 ▲ 。(已知25℃ Ksp[Mg (OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu (OH)2]=2.2×10-20)。
(3)在25℃时,将a mol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)= c(Cl-),则溶液显 ▲ 性(填“酸”“碱”或“中”),用含a的代数式表示NH3· H2O的电离常数kb= ▲ 。
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:
(1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内);
(2)该反应的氧化剂是 ,其还原产物是 ;
(3)该反应产生标准状况下11.2升CO气体,则电子转移 摩尔。
(4)若有1摩尔焦炭与足量的SiO2、氮气反应,电子转移 (填大于、等于或小于)2摩尔,理由是 。
试题篮
()