氮化硅硬度大、熔点高、不溶于酸(氢氟酸除外),是一种重要的结构陶瓷材料。一种用工业硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物),已知硅的熔点是1420℃,高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的工艺主要流程如下:
(1)净化N2和H2时,铜屑的作用是:_________________;硅胶的作用是 。
(2)在氮化炉中3Si(s)+2N2(g)=Si3N4(s) △H=-727.5kJ/mol,开始时为什么要严格控制氮气的流速以控制温度: ;
(3)X可能是 (选填:“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”)
(4)如何说明氮化硅产品已用水洗干净? 。
(5)用硅粉作硅源、叠氮化钠(NaN3)作氮源,直接燃烧生成氮化硅(发生置换反应),该反应的化学方程式为: 。
化学试剂应根据其性质和形态进行有效妥善保存:固体试剂应保存在 ,液体试剂保存在 ,见光易分解的试剂(如:浓HNO3、AgNO3等)应用 色试剂瓶保存。氢氟酸(HF)因和玻璃中的SiO2强烈反应而腐蚀玻璃,应用 存放;金属钠、钾应保存在 中;少量白磷应该保存在 中。
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,不考虑 2NO2N2O4)。
(1)硝酸在该反应中体现的性质有__________________。
(2)如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3:10,写出并配平该反应的离子方程式_________________________。
(3)0.004molCu被硝酸完全溶解后,Cu失去的电子数是______________,如果得到的NO和NO2物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量是______________,在标准状况下若将收集NO和NO2的集气瓶倒立于水中,通入一定量的氧气充分反应后发现无气体剩余,则通入O2的体积为________mL;所得溶液(假设溶质不扩散)的物质的量浓度是______________________。
银铜合金广泛应用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜的化工产品工艺如下:
(注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)
(1)滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为 。
(2)固体混合物B的组成为 ;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为 。
(3)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为____mol CuAlO2(Cu 的相对原子量取63.5),至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液 L。
(6分)饮用水中的NO3-对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO的浓度,某兴趣小组提出以下两种方案:
a.在微碱性条件下,用Fe(OH)2还原NO3-,还原产物为NH3;
b.在碱性条件下,用铝粉还原NO3-,还原产物为N2。
(1)方案a中,生成34g NH3的同时生成__________mol Fe(OH)3。
(2)方案b中发生的反应如下(配平该反应离子方程式):
______Al+______NO3-+______OH-===______AlO2-+______N2↑+______H2O
(3)方案b中,当有0.15 mol电子转移时,生成的氮气在标准状况下的体积为_________mL。
焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵,其作用是消除焊接处的铁锈。发生的反应体系中共有六种物质:NH4Cl、FeCl3、N2、Fe2O3、Fe和X。
(1)根据题意,可判断出X是________(写化学式)。
(2)写出并配平该反应的化学方程式:_________________________;
(3)发生还原反应的物质是________,反应中2mol的氧化剂能___________(填“失去”或“得到”)_________mol电子。
(4)反应中被氧化产生了5.6L(标准状况)的气体时,被还原的物质的质量为____________。
下面是中学化学中常用的玻璃仪器组成的实验装置图(根据需要可在广口瓶中加入液体)。
下面是中学化学中常用的玻璃仪器组成的实验装置图(根据需要可在广口瓶中加入液体或在干燥管中放入固体)。
请回答下列问题:
(1)用装置A收集NH3气体,气体应从_________________(填“①”或“②”)处通入。
(2)若用装置B做二氧化硫与烧杯中氢氧化钠溶液反应的实验,则其中广口瓶能否起到防倒吸作用(填“能”或“不能”)______________________。
(3)用C来收集NO2气体,最终得不到NO2,其发生反应的化学方程式为:___________________。
如图所示,一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室;标准状况下,在乙室中充入0.6mol HCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止时活塞位置如下图。已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9g。
(1)甲室中气体的物质的量为 。
(2)甲室中气体的质量为 。
(3)甲室中NH3,H2的物质的量之比为 。
(4)将隔板a去掉,发生下列反应:HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s),当HCl与NH3充分反应后,活塞b将位于刻度“ ”处(填数字)。
NO分子曾因污染空气而臭名昭著,但随着其“扩张血管、免疫、增强记忆”功能的发现,现在成为当前生命科学研究中的“明星分子”,回答下列问题
(1)NO的危害在于
a.破坏臭氧层 b.参与酸雨和光化学烟雾的形成
c.与人体内血红蛋白结合 d.当它转化为N2后使空气中O2含量降低
(2)在含有Cu+的酶的活化中心,亚硝酸根离子(NO2-)可转化为NO,写出Cu+和NO2-在酸性溶液中转化为NO的离子方程式 _________ 。
(3)一定条件下NO可转化为N2O和另一种红棕色气体,方程式为 。
(4)将0.05molNO、0.03molO2的混合气体以适当的速率缓慢通入盛有100mL水的集气瓶中,最终所得溶液中溶质的物质的量浓度为(设溶液体积变化忽视不计) _________。
(5)镁铁混合物4.9g,溶解在过量的某浓度的稀硝酸中,完全反应后得到标准状况下2.24L NO 气体。若向反应后的溶液中加入足量的烧碱,则可生成沉淀的质量是__________________。
12分)氮是一种重要的非金属元素,可以形成多种不同类型的化合物,请根据要求回答下列问题:
(1)NA表示阿伏加德罗常数的数值。69g NO2和N2O4的混合气体中含有____NA个氧原子;2L 0.6 mol/LFe(NO3)3溶液中含_____NA个NO3-离子。
(2)三氟化氮(NF3)是一种无色,无味的气体,它是微电子工业技术的关键原料之一,三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有:HF、NO和HNO3,
①写出该反应的化学方程式 .
若反应中生成0.15 mol HNO3,转移的电子数目为________个.
②三氟化氮可由氨气和氟气反应得到:4NH3+3F2=NF3+3NH4F;据题意推测 NF3,F2,NO三种气体中,氧化性由强到弱的顺序为 。
(3)氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,制备联氨可用丙酮为催化剂,将次氯酸钠与氨气反应,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1,写出该反应的化学方程式 。
(l)当前频繁出现的雾霾天气与汽车尾气的排放有一定的关系,为了减少污染,可尝试使用汽车尾气净化装置,其原理如图所示。
写出净化过程中的总化学反应方程式 。
(2)目前科学家也在尝试用Cu+做催化刘,将汽车尾气中NO2转化为无毒的N2,其原理如下图所示:
①该过程中,还原剂是 《填物质名称).
②若某辆汽车的NO排放为0.09g/km.则该车行驶100km.完成上述转化理论上需消耗乙烯的质量为 g.
(3)为探究本地区雾霾中的可溶性颗粒的成分,某化学研究性小组进行了实验探究.
[查阅资料]雾霾颗粒样品中可能含有及一种常见阳离子.现进行如下实脸
请回答下列问题:
①根据上述实验,雾霾浸取液中一定含有的离子是_,肯定没有的离子是_ .
②若气体D遇空气会空成红棕色,则沉淀A中一定含有_ (填化学式).
目前,汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染。汽车尾气中含 有CO、NO等多种污染物。
(1)汽车燃料中一般不含氮,尾气中所含的NO 产生的原因是 ,化学方程式为 。
(2)治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是:在汽车的排气管上装上一个催 化转化装置,使NO 和 CO反应,生成CO2和N2。反应的化学方程式为 。
(3)下列措施中,能减少或控制汽车尾气污染有效且可行的是 。
① 制定严格的尾气排放标准,并严格执行。
② 开发清洁能源,如氢能汽车、 太阳能汽车等。
③ 市民出行带防毒面具。
④ 市民大量移居城市郊区。
工业上常用氨氧化法生产硝酸,其过程包括氨的催化氧化(催化剂为铂铑合金丝网)、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。请回答下列问题:
(1)氨催化氧化的化学方程式为 :
(2)原料气中空气必须过量,其主要原因是 ;
(3)将铂铑合金做成薄丝网的主要原因是 ;
(4)水吸收二氧化氮生成硝酸为放热反应,其化学方程式为 ,为了提高水对二氧化氮的吸收率,可采取的措施为 (答2项)。
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)写出氨气的电子式 。
(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为 。
(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)===N2O4(1) △H1=-19.5kJ·mol-1
②N2H4 (1)+ O2(g)===N2(g) + 2H2O(g) △H2= -534.2kJ·mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式 。
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,工作时释放出N2,该电池放电时,负极的反应式为 。
氨在人类的生产和生活中有着广泛的应用
(1)下列含氮物质属于盐的是 属于非电解质的是 。
A.NH3 |
B.NH3•H2O |
C.NH4NO3 |
D.HNO3 |
E.N2
(2)0.1 mol的N2H4气体和0.2molNH3气体,它们在同温、同压下的体积比是 ,所含的原子数比是 。
(3)氨气溶解于水,得到的溶液称为氨水。氨溶解于水时与水发生反应生成一水合氨(NH3·H2O),它是一种弱碱。写出一水合氨的电离方程式 。从上述电离方程式可知,往氨水中加入稀硫酸生成的盐是 (填化学式)
(4)标准状况下,将 2.24L的氨气溶于水配成 0.5L溶液,所得溶液的物质的量浓度为 mol/L。
(5)氨可与Cl2反应,反应方程式如下:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,利用该反应的原理,在工业上可用于检验输送氯气的管道是否漏气。该反应中,________ __是还原剂;若反应中有1.5mol氧化剂参与反应,则发生转移的电子的物质的量为____________mol,被氧化的物质有 mol。