1.92gCu片与定量的浓HNO3作用,当收集到NO2和NO气体共1.12L时(标准状况),金属铜恰好全部作用。则反应中消耗HNO3_______mol被还原的HNO3________mol,转移电子________mol。
常温下 A 和 B 两种气体组成混合气体(A 的相对分子质量大于 B 的相对分子质量),经分析混合气体中只含有氮和氢两种元素,而且不论 A 和 B 以何种比例混合,氮和氢的质量比总大于 14/3。由此可确定 A 为_____________,B 为____________,其理由是__________________。
若上述混合气体中氮和氢的质量比为 7∶1,则在混合气体中 A 和 B 的物质的量之比为________;A 在混合气体中的体积分数为_____%。
北京时间2008年2月21日上午11时26分,美国用导弹击毁了失控的卫星。美方称,卫星坠落地面时,燃料罐中装有的约453 kg联氨(N2H4),可能发生泄漏,造成伤害。
(1)联氨是一种无色可燃的液体,溶于水显碱性,其原理与氨相似,但其碱性不如氨强,写出其溶于水呈碱性的离子方程式: 。
(2)联氨(N2H4)是航天飞船常用的高能燃料。联氨可用氨和次氯酸钠按一定物质的量之比混合反应生成联氨、氯化钠和水;该反应的氧化产物是 。也可以采用尿素[CO(NH2)2]为原料制取,方法是在高锰酸钾催化剂存在下,尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水,写出其反应的化学方程式 。
(3)火箭推进器中分别装有联氨和过氧化氢,当它们混合时即产生气体,并放出大量热。已知:12.8 g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ的热量;
H2O(l)=H2O (g) DH=+44 kJ·mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)+ O2(g) DH=–196.4 kJ·mol-1
则写出表示联氨燃烧热的热化学方程式为 。
氨在国民经济中占有重要的地位,请参与下列探究。
(1)生产氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。
C(s) + H2O(g) H2(g) + CO(g) △H =" +131.3" kJ ,△S =" +133.7" J/K
该反应在低温下能否自发 (填:能或否)。
(2)已知在400℃时,N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g)的K=0.5,
①2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K= (填数值)。
②400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应V(N2)正 V(N2)逆(填:>、<、=、不能确定)
(3)在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2,在某一不同条件下反应并达到平衡,氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是 (填序号) 。
A.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1 |
B.图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响,且P1>P2 |
C.图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2 |
D.图Ⅱ可能是同温同压下,催化剂性能,1>2 |
废水中的氮常以含氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。生物处理的方法是先将大多数有机态氮转化为氨态氮,然后通过进一步转化成N2而消除污染。生物除氮工艺有以下几种方法:
【方法一】在好氧条件下,通过好氧硝化菌的作用,将废水中氨态氮转化为中间过渡形态的硝酸态氮和亚硝酸态氮,然后在缺氧条件下,利用反硝化菌,硝酸态氮和亚硝酸态氮被水中的有机物还原为氮气。见图中之①。反应过程为如下(注:有机物以甲醇表示;当废水中有机物不足时,需另外投加有机碳源)。2NH4++3O2==2HNO2 +2H2O +2H+ 2HNO2 +O2===2HNO3
6NO3―+2CH3OH→6NO2―+2CO2+ 4H2O 6NO2―+3CH3OH→3N2 +3CO2+ 3H2O+ 6OH―
【方法二】与方法一相比,差异仅为硝化过程的中间过渡形态只有亚硝酸态氮。见图中之②。
请回答以下问题:
(1)NH4+的空间构型为 。大气中的氮氧化物的危害有 和 等。
(2)方法一中氨态氮元素1g转化为硝酸态氮时需氧的质量为 g。
(3)从原料消耗的角度说明方法二比方法一有优势的原因: 。
(4)自然界中也存在反硝化作用,使硝酸盐还原成氮气,从而降低了土壤中氮素营养的含量,对农业生产不利,农业上可通过松土作业,以防止反硝化作用。其原因是 。
(5)荷兰Delft大学Kluyver生物技术实验室试验确认了一种新途径。在厌氧条件下,以亚硝酸盐作为氧化剂,在自养菌作用下将氨态氮(氨态氮以NH4+表示)氧化为氮气(见图中过程③)。其反应离子方程式为 。
化肥在农业生产中占有重要位置,目前使用的合成氨催化剂是由四氧化三铁主催化剂和助催化剂(万分之一氧化铝和万分之一氧化钾等)组成。N2和H2在催化剂表面反应机理如下(Cata是catalyst缩写,表示催化剂):
①N2(g)+Cata→2N(Cata)
②H2(g)+Cata→2H(Cata)
③N(Cata)+H(Cata)→NH(Cata)
④NH(Cata)+H(Cata)→NH2(Cata)
⑤NH2(Cata)+H(Cata)→NH3(Cata)
⑥…
试探究下列问题:
(1)请补充⑥(最后一步反应)机理的式子: ▲ ;
(2)从共价键键能分析,可能最慢的一步是: ▲ (填数字),该过程: ▲ (填放热或吸热)。
(3)石灰氮是一种氮素肥效长的肥料,同时也是一种低毒﹑无残留的农药,它可由电石与氮气反应得到,石灰氮中阳离子与阴离子具有相同的质子总数,试写出制备石灰氮的化学方程式: ▲ 。
(4)某研究性学习小组拟用甲醛法测定常见铵态氮肥的含氮量,(资料支撑: 4NH4+ + 6HCHO = (CH2)6N4H+ + 3H+ + 6H2O,所生成的H+和(CH2)6N4H+可用NaOH标准溶液滴定,采用酚酞作指示剂)。用甲醛法测定含氮量,不适合的铵盐是: ▲ (选填序号)。
A.NH4Cl | B.(NH4)2SO4 | C.NH4NO3 | D.NH4HCO3 |
选择性催化还原(SCR)是在有催化剂的条件下将NOx 转变为N2和H2O,这是目前国外硝酸厂进行尾气治理所普遍采用的一种方法。
某校甲、乙两个化学兴趣小组拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率。
(一)甲组拟制取活性亚铬酸铜催化剂
亚铬酸铜(Adkin催化剂)是极好的NO催化还原的催化剂,是铜和铬的复合氧化物,成分不固定,如:CuO·Cr2O3等,统称为亚铬酸铜。该组同学取一定量硝酸铜溶液(并加少量硝酸钡作稳定剂)、 重铬酸铵溶液与氨水作用得土黄色沉淀, 将沉淀物[经测定为:碱式铬酸铜铵(CuNH4(OH)CrO4 )]过滤、洗涤,80℃烘干12h, 最后焙烧。
(1)过滤用到的玻璃仪器有: ▲ (选填序号,下同);焙烧用到的仪器有: ▲ 。
A.蒸发皿 | B.石棉网 | C.泥三角 | D.烧杯 E.坩埚钳 F.酒精灯 |
G.玻璃棒 H.漏斗 I.坩埚(部分仪器已略去)
(2)CuNH4(OH)CrO4在295℃分解生成复合的氧化物(催化剂)、氮气及水,该反应的化学方程式: ▲ 。
(二)乙组拟用甲组制得催化剂按下列流程进行实验。
试回答下列问题:
(3)若制取氨气在A装置,则发生反应的化学方程式为: ▲ ;
若用B装置制取氨气,则分液漏斗和锥形瓶中盛放的药品分别是: ▲ 。
(4)用图C装置制取NO时,用可抽动的铜丝其优点是: ▲ ;
(5)装置⑦的作用可能是: ▲ 。
(6)若进入装置⑤的NO共2688mL(已折算为标准状况,下同),氨气过量,最后收集到标准状况下2016mLN2,则NO的转化率为: ▲ 。
(1)NaOH溶液的物质的量浓度。
(2)当NaOH溶液的体积为140 mL,固体混合物的质量是51.6 g时,充分反应后,生成气体的体积(标准状况)为________ L。
(3)当NaOH溶液的体积为180 mL,固体混合物的质量仍为51.6 g时,充分反应后,生成气体的体积(标准状况)为________ L。
某化肥厂以氨和空气(其中氧气的体积分数为0.2)为原料生产硝酸铵过程如下:
其中反应①为4NH3+5O24NO+6H2O
⑴步骤②中发生了两个反应,将这两个化学方程式合并为一个化学方程式,可表示为_____________
________________________。
⑵若不考虑副反应且各步反应均完全,为使生产过程中不再补充空气,则原料气中氨(包括第③步被硝酸吸收的氨)的体积分数最大值为____________。
⑶假设实际生产中,反应①、②中含氮物质的利用率分别为a、b,反应③中氨的利用率为c、硝酸的利用率为100%,则合成硝酸铵的整个流程中,氨的总利用率是多少?
利用下图所示的装置,可以验证和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。
(1)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象,烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象,其操作方法是
(2)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,在烧瓶l中产生“喷泉”现象,烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象,其操作方法是
NO分子曾因污染空气而臭名昭著。Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能,近来此领域研究有很大进展而荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。
NO对环境的危害在于(填编号,有一个或多个答案) 。
A.破坏臭氧层 | B.高温下能使一些金属被氧化 |
C.造成酸雨 | D.与人体内的血红蛋白结合 |
在含Cu+的酶的活化中心中,亚硝酸根离子可转化为NO,写出Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式 。
常温下把NO气体压缩到100个大气压,在一个体积固定的容器里加热到50度,发现气体的压强迅速下降,降至略小于原压强的2/3就不在改变,已知产物之一为N2O,写出上述变化的化学方程式 。
解释变化(3)中为什么最后的气体总压力略小于原压力的2/3?(用化学方程式表示) 。
(A)如图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质压到甲针筒内,进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定)。试回答下列问题:
(1)实验1中,沉淀最终变为色,写出沉淀变色的化学方程式。
(2)实验2甲针筒内的现象是:有生成,活塞移动(填向外、向内、不)。反应后甲针筒内有少量的残留气体,正确的处理方法是将其通入溶液中。
(3)实验3中,甲中的3气体是和的混合气体,那么甲中最后剩余的无色气体是,写出与反应的化学方程式为。
(4)实验4中,已知:。甲针筒内活塞有移动,针筒内有白烟产生外,气体的颜色变为。最后针筒内剩余气体的体积约为。
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)