在一定条件下,NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1 mol,充分反应后所得产物中,若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4g。
(1)写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。
(2)若以上反应进行完全,试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少。
标准状况下,用一定量的水吸收氨气后制得浓度为12.0 mol/L、密度为0.915 g/cm3的氨水。试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。
(本题中氨的式量以 17.0计,水的密度以1.00 g/cm3计)
6.4克铜与过量硝酸(a mol/L ,30mL)充分反应,硝酸的还原产物只有NO2、NO,反应后溶液中含H+为0.1mol。
(1)此时溶液中所含NO3-为 mol
(2)求生成的气体中NO2和NO的物质的量共为 mol (用含有a的式子表示)
(本题共14分)某课外兴趣小组成员为研究金属铜与强酸的反应,将9.6克铜粉分为三等份,进行了如下一些实验,请完成有关计算。
54.取其中一份与100mL一定浓度的硝酸反应,待固体完全溶解,产生的一氧化氮和二氧化氮混合气体在标准状况下的体积为0.896L。然后将剩余溶液稀释至1000mL,测得pH=0。请计算:生成的混合气体中一氧化氮的体积分数为______、反应前硝酸的物质的量浓度是__________。
55.再取另一份铜粉投入100mLpH=0的硫酸和硝酸混合液中,微热使反应充分完成后,生成一氧化氮气体448mL(标准状况)。求反应前混合溶液中所含硫酸的物质的量是多少?(写出计算过程)
56.用NaOH溶液吸收氮氧化物是防止NOx污染的一种方法。
原理为:2NO2+2NaOH→NaNO3+NaNO2+H2O,NO+NO2+2NaOH→2NaNO2+H2O
取最后一份铜粉溶于a mol/L过量的硝酸溶液30.0 ml中,假设硝酸的还原产物只有一氧化氮和二氧化氮。待反应结束后,将所剩溶液加水稀释至1000 m L,测得c(NO3-)=0.200 mol/L。若反应所生成的混合气体能被NaOH溶液完全吸收,试讨论a的取值范围。
将Mg、Cu组成的1.32g混合物投入适量稀硝酸中恰好反应,固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体0.02mol,向反应后的溶液中加入2 mol/L的NaOH溶液30 mL时金属离子恰好沉淀完全.则形成沉淀的质量为 。
Cu—Fe合金由于长时间置于空气中,表面产生了一层氧化膜(成份为Fe2O3和CuO),现进行如下实验(以下气体体积均在标况下测得):
①将此合金块5.76g置于烧杯中,然后将稀H2SO4逐渐缓慢加入至过量,收集产生的气体为672mL,过滤得浅绿色溶液A,还有滤渣B。
②将滤渣B投入到一定浓度的HNO3中,完全溶解,得NO、NO2的混合气体896mL,经测定,同温同压下此混合气体对氢气的相对密度为17。
③将①中所得滤液加入到同浓度足量的HNO3中,用排水法收集一烧瓶气体,再向烧瓶中通入224mL O2,气体恰好完全溶于水。
(1)A中存在的阳离子有 ;
(2)896mL混合气体中NO、NO2的物质的量之比为 ;
(3)B的单质为 ,质量为 g;
(4)③中被HNO3氧化了的阳离子的物质的量为 mol;
(5)此合金块中氧元素的质量为 g。
硫酸亚铁可与等物质的量的硫酸铵生成硫酸亚铁铵:(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,商品名称为莫尔盐,是一种复盐。一般亚铁盐在空气中易被氧气氧化,形成复盐后就比较稳定。与其他复盐一样,硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐的溶解度都小,且几乎不溶于乙醇,利用这一性质可以制取硫酸亚铁铵晶体。三种盐的溶解度(单位为g/l00gH2O)见下表:
实验用品:10% Na2CO3溶液、Fe屑、3mol/LH2SO4、( NH4)2SO4、蒸馏水、无水乙醇。
实验步骤流程图:
请完成以下实验记录:
(1)步骤I中处理铁屑所用试剂为________________,经处理后的干燥铁屑质量记为m1;
(2)将称量好的Fe屑放入锥形瓶中,加入适量3mol/LH2SO4溶液,放在水浴中加热至气泡量产生较少时为止(有氢气生成,用明火加热注意安全)。趁热过滤,并用少量热水洗涤锥形瓶及滤纸,将滤液和洗涤液一起转移至蒸发皿中。将滤纸上的固体常温干燥后称重,记为m2;
(3)称取一定质量的(NH4)2SO4,加入______ g(用含m1和m2的代数式表示,要求化简,下同。)水配制成室温下( 20℃)的饱和溶液,并将其加入到上面实验的蒸发皿中,缓缓加热,浓缩至表面出现结晶薄膜为止。放置冷却,得到硫酸亚铁铵的晶体,过滤后用________________洗涤晶体。
(4)称量生成的硫酸亚铁铵的质量,理论上为________________g。
(本题共14分)氨在工业生产中有广泛的用途。
54.某工厂平均每天产生约600 m3废氨水(该氨水浓度为153 mg/L,密度为1 g/cm3),该废氨水中氨的物质的量浓度为_____________。
55.若含0.800 mol NH3的某氨水溶液质量为54.0 g,向该溶液通入二氧化碳至反应完全,析出晶体后过滤,得到滤液31.2g,则NH4HCO3的产率为_______%。(保留1位小数)
56.NH3常用于制备NO。4NH3+5O2 →4NO+6H2O;(不考虑NO与氧气的反应),设空气中氧气的体积分数为0.20,氮气体积分数为0.80。为使NH3恰好完全氧化为NO,氨—空气混合物中氨的体积分数为________。
57.硫酸工业的尾气可以使用氨水进行吸收,既防止了有害物质的排放,也同时得到副产品氮肥。已知吸收尾气后的氨水全部转化为铵盐。取两份相同体积的铵盐溶液,一份中加入足量硫酸,产生0.09mol SO2(假设气体已全部逸出,下同);另一份中加入足量Ba(OH)2,产生0.16mol NH3,同时得到21.86g沉淀。通过计算,求铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比。
某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。请填空:
(1)AB段的反应的离子方程式为 ;
(2)原混合酸中NO3-物质的量浓度为 mol·L-1;
(3)原混合物中H2SO4物质的量为 mol。
将10g铁粉置于40mL较浓的硝酸中,微热完全反应时,收集到NO2和NO混合气体1792mL(标准状况下),还残留4.4g固体。求:
(1)该反应中被还原的硝酸和未被还原的硝酸的物质的量之比;
(2)原硝酸的物质的量浓度;
(3)NO和NO2的体积比;
(4)写出总的化学方程式。
取一定量的Fe、Cu的混合物粉末,平均分成五等份,分别向每一份中加入一定量的稀硝酸,假设反应的还原产物只有NO,若实验中生成的NO气体体积及所得剩余固体的质量记录如下(所有体积均在标准状况下测定):
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
硝酸溶液体积 |
100 mL |
200 mL |
300 mL |
400 mL |
500 mL |
剩余固体的质量 |
17.2 g |
8 .0g |
0 g |
0 g |
0 g |
气体体积 |
2.24 L |
4.48 L |
6.72 L |
7.84 L |
7.84 L |
求:(1)该实验中所用稀硝酸的物质的量浓度;
(2)每一等份的混合物粉末中铜的质量。
(本题共14分)已知:硝酸铜受热易分解。
170℃时,2Cu (NO3)22CuO4NO2↑O2↑开始分解,至250℃分解完全。(其中2NO2N2O4,2NO22NOO2等反应忽略不计)。
800℃时,4CuO2Cu2OO2↑ 开始分解,至1000℃以上分解完全。
54.取5.64g无水硝酸铜,加热至1000℃以上,将生成的气体导入足量的NaOH溶液充分吸收后,还有逸出的气体是 (填分子式),体积(标准状况)为 ;将吸收液加水稀释到100mL,此溶液中的物质的量浓度为 。
55.取5.64g无水硝酸铜加热至某温度分解后的残留固体中含有1.60g CuO,则残留固体的质量可能是 。
实验证明,当温度达到1800℃时,Cu2O也会发生分解:2Cu2O4CuO2↑
56.取8.00g CuO,加热到1800℃左右,冷却后称得质量为6.88g,通过计算求出反应后剩余固体中各成分的物质的量之比。
57.取8.00g CuO,通入一定量H2并加热,使其部分还原为Cu和Cu2O,且其中n (Cu2O)n (Cu)x。将此混合物溶于足量的稀硫酸中(Cu2O2HCuCuH2O),充分反应后过滤得到Cu y g,试求未被还原的CuO的物质的量(用含x、y的代数式表示)。
如图装置中,容器甲内充入0.1 mol NO气体,干燥管内装有一定量Na2O2,从A处缓慢通入CO2气体.恒温下,容器甲中活塞缓慢由D向左移动,当移至C处时容器体积缩小至最小,为原体积的,随着CO2的继续通入,活塞又逐渐向右移动。(不考虑活塞的磨擦)
已知: 2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2
(1)已知当活塞移至C处时,干燥管中物质的质量增加了2.24 g。
①此时,通入标准状况下的CO2气体多少L?
②容器甲中NO2转化为N2O4的转化率是多少?
③活塞移至C处后,继续通入a mol CO2,此时活塞恰好回至D处.则a值必 0.01(填大于、小于、等于),其理由是 。
(2)若改变干燥管中Na2O2的量,要通过调节甲容器的温度及通入的量CO2,使活塞发生从D到C,又从C到D的移动,则Na2O2的质量最小值应大于________g。
硝酸与金属反应是硝酸的重要化学性质之一,请阅读下文并解答有关问题。
(1)ag铜与bmL浓HNO3充分反应后得到V1 L红棕色气体X,且溶液中余下cg铜;再将此红棕色气体通过水变成V2 L无色气体Y(气体已转换成标准状况下的体积,设题中产生的氮的化合物分子中均含有一个氮原子。)
①当反应生成X气体时有多少克氮元素被还原?
②计算X气体中各组分的物质的量。
(2)若在(1)反应余下的溶液中加入过量的稀H2SO4使留下的cg铜恰好完全溶解;此时溶液中只留下一种盐。
①写出此时发生的化学反应方程式
②计算a与c的质量比及浓HNO3的物质的量浓度