某课外小组模拟工业流程,设计了如下实验装置制备硝酸(所有橡胶制品均已被保护)。
(1)分别写出工业上用氨气制取NO及实验室用浓硝酸制取NO的化学方程式:______________;___________________。
(2)连接好该装置后,首先进行的操作是:_____________________。
(3)通入的气体a是______________(填化学式),通入a的目的是:___________。
(4)盛有NaCO溶液的烧杯为尾气处理装置,该装置中反应的化学方程式是:
_______NO+_______NaCO+_______HO=NaNO+_______+_______NaHCO(完成此方程式)
(5)用NO代替NO与水和a气体反应可生成硝酸,此反应的化学方程式是:
____________________________________。
X、Y、Z、W为电子数相同的分子或离子。X有5个原子核。通常状况下,W为无色液体。它们之间转化关系如图所示,请回答:
(1)工业上每制取1molZ要放出46.2 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(2)实验室制取Z的方法不止一种,写出其中一种方法的化学方程式: 。
(3)某化学小组同学模拟工业生产制取HNO3,设计下图所示装置,其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。
①A中发生反应的化学方程式是 。
②B中浓H2SO4的作用是 。
(4)写出D装置中反应的化学方程式 。
(5)向含有ag HNO3的稀溶液中,加入bg铁粉充分反应,铁粉全部溶解。已知,则被还原的HNO3的质量为 g。
根据你学习的有关氨的知识,完成下面的问题。
(1)合成氨对化学工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途_________;__________。
(2)实验室制备氨气,下列方法中最适宜选用的是______________。
①固态氯化氨加热分解
②固体氢氧化钠中滴加浓氨水
③氯化氨溶液与氢氧化钠溶液共热
④固态氯化氨与氢氧化钙混和加热
硫酸和硝酸是中学阶段常见的两种强酸,请就两者与金属铜的反应情况回答下列问题:
(1)在100mL 18mol·L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是 (填写代号):
A.7.32L | B.6.72L | C.20.16L | D.30.24L |
(2)若使上述反应中剩余的铜片继续溶解,可将溶液稀释并向其中加入硝酸钠,写出反应的离子方程式 。
已知A、B、C、D、E五种物质中均为含有A元素,它们之间有如图所示转化关系,若A为气态非金属单质,按下列要求写出化学方程式
① Cu与E的浓溶液反应 : ______________________________
② A→C:______________________________
③ B→C: ______________________________
④ B和E反应: ____________________________
(1)收集一量筒NO2气体,把它倒放在盛水的水槽中,过一会儿气体的颜色由 色变为 色,水上升到量筒的 处,再往量筒里通入少量O2,又出现 色。
(2).配平下列反应方程式:
KMnO4+ HCl→ KCl+ MnCl2+ Cl2↑+ H2O
Cr2O72-+ I-+ H+→ Cr3++ I2+ H2O
Ⅰ、氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用。回答下列问题:(1)氮元素原子的L层电子数为__________;
(2) NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为_________________________;
(3) 肼-空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,正极的反应式为________________________________。
Ⅱ、一定质量的液态化合物XY2在标准状况下的一定质量的O2中恰好完全燃烧,反应方程式为: XY2(l)+3O2 (g) ="==" XO2(g)+2YO2 (g)冷却后,在标准状况下测得生成物的体积是672 mL,密度是2.56g/L则: (1)反应前O2的体积是________。(2)化合物XY2的摩尔质量是___________。
(3)XY2分子中X、Y两元素质量比是3∶16, X、Y两元素分别为__________ (写元素符号)。
.A、B、C、D为常见气态单质。已知:① A和B可以在放电条件下发生化合反应,其产物还可以与B化合生成红棕色气体;
②C分别与A、B反应生成的两种化合物分子E、F中都含有10个电子;
③C和D反应生成的化合物J易溶于水,在其溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀。
(1)E与J 按物质的量2:1通入F中得到的溶液中存在的四个平衡体系,(用方程式表示):
已知该溶液呈碱性,溶液中离子浓度由大到小的顺序为
(2)A、C、D所含元素可组成一种离子化合物R,该化合物R在重水D2O中发生水解反应的化学方程式是 。
碳氧化物和氨氧化物在工业生产中有着广泛应用。
(1)工业上利用CO和H2在催化剂存在下合成甲醇。
主反应:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-91kJ.mo1-1
副反应:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-206 kJ.mo1-1
①反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H= kJ.mo1-。
②工业中常用醇为燃料制成燃料电池(如右图所示),通入甲醇的电极是 极(填“正”或“负”);该电池的正极反应式为 。
(2)氮氧化物进入大气后,可形成硝酸型酸雨和光化学烟雾,必须对其进行处理。
①用过量的NaOH溶液吸收NO2气体,所得的溶液中除了含有NaOH,还含有 。
②为避免污染,常给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如右图所示。写出净化过程中的总化学反应方程式: 。
③某工厂排出的尾气中NOx的含量为0.56%(体积分数),用氨气可以将其转化为无害气体,发生的反应为:6NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O若处理1×L(标准状况)该尾气需42.5gNH3,则x= 。
2003年10月16日“神舟五号”飞船成功发射,实现了中华民族的飞天梦想。运送飞船的火箭燃料除液态双氧水外,还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%,相对分子质量为32,结构分析发现该分子结构中只有单键。
(1)该氮氢化合物的分子式为 ,结构式为 。
(2)若该物质与液态双氧水恰好完全反应,产生两种无毒又不污染环境的气态物质,写出该反应的化学方程式 ____________________。
(3)NH3分子中的N原子有一对孤对电子,能发生反应:NH3+HCl=NH4Cl。试写出上述氮氢化合物通入足量盐酸时,发生反应的化学方程式_________________________。
氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。
(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:
====
在该反应中,氧化剂是 ,还原剂是 。
(2)汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳,经过排气管中的催化转化器转化为对大气无污染的物质。写出该反应的化学方程式: 。
(3)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式: 。
氮是地球上极为丰富的元素。
(1)Li3N晶体中氮以N3-存在,基态N3-的电子排布式为 。
(2)N≡N的键能为942 kJ·mol-1,N—N单键的键能为247 kJ·mol-1,计算说明N2中的 键比 键稳定。(填“σ”或“π”)
(3)(CH3)3NH+和AlCl4-可形成离子液体。离子液体由阴阳离子组成,熔点低于100 ℃,其挥发性一般比有机溶剂 (填“大”或“小”),可用作 (填代号)。
a.助燃剂 b.“绿色”溶剂 c.复合材料 d.绝热材料
(4)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。X的元素符号是 ,与同一个N3-相连的X+有 个。
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)如图1是1 mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图(图中涉及物质均为气态),请写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)在0.5L的密闭容器中,充入一定量的氮气和氢气进行反应,三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图2所示。则Y是 ,2min内N2的反应速率υ(N2)= 。
图1 图2
(3)硝酸工业在国民经济、国防工业和航天事业中占有重要地位。随着化学纤维、近代有机合成、火箭、导弹等工业的迅速发展,需要使用大量的硝酸。
①工业生产中用铂系金属作为催化剂,用氨氧化法制取硝酸。第一步反应为氨在催化剂作用下与氧气发生反应生成NO,写出反应化学方程式 。
②铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3 →Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O (方程式未配平)。反应中还原产物是 ,0.6mol Cu被硝酸完全溶解后,如果得到的NO和NO2物质的量相同,则得到标准状况下气体体积为 L。
氮元素可形成卤化物、叠氮化物及络合物等。
(1)NF3构型为三角锥体,沸点-129 ℃;可在铜催化作用下由F2和过量NH3反应得到。
NF3属于 晶体,写出制备 NF3的化学反应方程式: 。
(2)氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸,它的酸性类似于醋酸,微弱电离出H+和N3-。
①与N3-互为等电子体的分子、离子有: 、 (各举1例),由此可推知N3-的空间构型是 型。
②叠氮化物、氰化物能与Fe3+及Cu2+及Co3+等形成络合物,如:[Co (N3)(NH3)5]SO4、
Fe(CN)64-。写出钴原子在基态时的价电子排布式: 。
[Co (N3)(NH3)5]SO4中钴的配位数为 ,CN—中C原子的杂化类型是 。
(3)化学式为Pt(NH3)2Cl2的化合物有两种异构体,其中一种异构体可溶于水,则该异构体是 (填“极性”、“非极性”)分子。
(4)由叠氮化钠(NaN3)热分解可得纯N2:2NaN3(s)=2Na(l)+3N2(g),有关说法正确的是 (选填序号)
A.NaN3与KN3结构类似,前者晶格能较小 |
B.第一电离能(I1):N>P>S |
C.钠晶胞结构如图,该晶胞分摊2个钠原子 |
D.氮气常温下很稳定,是因为氮的电负性小 |