NH3是工业生产中的重要化工原料,也是高中化学非常重要的化合物,高考的热点内容。
(1)请写出实验室制取NH3的化学方程式 ;
(2)为了快速得到大量的NH3,可通过浓氨水和固体氧化钙作用获得,分析其中的原因
(用离子方程式和简要的文字说明);
(3)用排空气法收集到的氨气是相同条件下氢气密度的10.5倍,用此氨气做喷泉实验,液体上升到容器容积的_________,若外界条件为标准状况,所得氨水的物质的量浓度为________;
(4)科学家利用氨气在纯氧中燃烧,可生成N2和水的原理。设计成NH3—O2燃料电池,碱性条件下该电池负极电极反应为: 。
雄黄(AS4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空:
(1) As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应,As2S3和SnCl2的物质的量之比为 。
(2)上述反应中的氧化剂是 ,反应产生的气体可用 吸收。
(3) As2S3和HNO3有如下反应:As2S3+ 10H++ 10NO3—=2H3AsO4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O
若生成2mol H3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为 。若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在 (填“正极”或“负极”)附近逸出。
(4)若反应产物NO2与11.2L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,然后与过量的碳反应,所产生的CO2的量 (选填编号)。
a.小于0.5 mol b.等于0.5 mol c.大于0.5mol d.无法确定
NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式: 。
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式: 。
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是_ 。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOX的排放。
①当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:
_ 。
②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO <20CaO <38SrO<56BaO。原因是 ,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式: 。
A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素,其相互转化关系如下图所示。其中A、B、C、D在常温下都是气体,B为红棕色。
(1)写出各下列物质的化学式:则A是 D是 。
(2)写出下列反应的化学方程式:
B→C的化学方程式为 。
E→C的化学方程式为
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)
(1)硝酸在该反应中表现出的性质是_____,该反应的还原产物是_____。
(2)0.4molCu被硝酸完全溶解后,硝酸得到的电子数是_____,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_____mol。
(3)0.3molCu被另一浓度的硝酸完全溶解后,如果此时产生的NO和NO2气体总体积在标准状况下为8.96 L,则被还原的硝酸的物质的量是_____ mol,参加反应的硝酸的物质的量是_____mol,产生的混合气体中NO和NO2体积比为_______。
(本题共16分)防治环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。二氧化硫和氮氧化物是大气的主要污染物。
1.将1.5 mol SO2用氢氧化钠溶液、石灰及氧气处理后,假设硫元素不损失,理论上可得到_________________g石膏(CaSO4•2H2O)。
2.用CH4消除NOx污染的化学方程式为:
CH4+4NO → 2N2+CO2+2H2O; CH4+2NO2 → N2+CO2+2H2O
现有11.2 L NO2、NO的混合气体NOx,将其还原为N2,需要4.48 L 的CH4,则混合气体中NO2、NO的物质的量分别为___________________。(体积都已换算为标准状况)
3.(1)常温下用氧缺位铁酸锌ZnFe2Oy可以消除NOx污染,使NOx转变为N2,同时ZnFe2Oy转变为ZnFe2O4。若2 mol ZnFe2Oy与足量NO2可生成0.5 mol N2,则y=_______________。
(2)氧缺位铁酸锌ZnFe2Oz化学式的氧化物形式为aZnO•bFeO•cFe2O3。已知1 mol ZnFe2Oz最多能使4.0 L(标况)NO1.4转化为N2。则上述氧化物形式的化学式可具体表示为______________________________。
4.低温臭氧氧化脱硫脱硝技术可以同时吸收烟气中的氮氧化物和二氧化硫,反应原理是将NOx氧化成N2O5,通过洗涤形成硝酸盐,二氧化硫形成硫酸盐。其主要反应如下:
NO+O3 → NO2+O2 ……………………………………………①
2NO2+O3 → N2O5+O2 …………………………………………②
N2O5+2NH3+H2O → 2NH4NO3 ………………………………③
SO2+O3+2NH3+H2O → (NH4)2SO4+O2 ……………………④
某热电厂烟气中平均含NOx 4.5‰、SO2 9.0‰(体积分数),压缩空气经臭氧发生器变成臭氧空气,其中O3浓度为90 L/m3,臭氧空气与加湿氨气和烟气混合反应。若流量比为y,请通过计算列出y与x的关系式。
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)表示阿伏加德罗常数的数值,69g和的混合气体中含有__________个氧原子;2L 0.6 mol/L溶液中含_________个离子。
(2)三氟化氮()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:、和,
① 写出该反应的化学方程式 .
若反应中生成0.15 mol ,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:;据题意推测,,三种气体中,氧化性由强到弱的顺序为____________________
③是一种无色、无臭的气体,一旦泄漏,可以用溶液喷淋的方法减少污染,其产物除、、外,还肯定有_____________(填化学式).
(3)氨和联氨()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 。
氮气是制备含氮化合物的一种重要物质,而氮的化合物用途广泛。
(1)下面是利用氮气的一种途径
①步骤I中主要利用N2与液态空气中其它成分的________(填性质)不同。
②最新研究发现在碱性溶液中通过电解反应2N2+6H2O4NH3+3O2实现氮的固定,阴极上发生的电极反应式为___________________________________。
(2)氨气可以用于侯氏制碱法,其流程如下图所示:
①循环I、II中循环利用的物质X是_________,Y是__________。(填化学式)
②向沉淀池中通入气体时,需要先通入NH3,再通入CO2,其原因是______________。
(1)滑石一种硅酸盐矿物,其化学式为Mg3Si4O10(OH)2,用氧化物的形式表示为 。
(2)除去下列物质中所含杂质(括号内为杂质),写出除去杂质的试剂。
①Fe2O3(Al2O3) ②NO(NO2)
③Cl2 (HCl) ④FeCl3 (FeCl2)
(3)用铝箔包裹0.1mol金属钠,用针扎若干小孔,放入水中,完全反应后,用排水取气法收集到标准状况下气体的体积是_________(填字母序号)
a.1.12L b.>1.12L c.<1.12L
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)NH3与氧气反应可生成NO,化学方程式为 ;若参加反应的NH3为6 mol,则反应中转移了__________mol电子。
(3)一定条件下NO可转化为N2O和另一种红棕色气体,化学方程式为 。
(4)将0.05molNO和0.03molO2气体混合再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) 。
现有一定量铝粉和铁粉的混合物与一定体积稀硝酸充分反应,反应过程中无气体放出(硝酸的还原产物是NH4NO3)。在反应结束后的溶液中,逐滴加入2mol∙L-1的NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量的关系如图所示。
(1)写出OA段反应的离子方程式:____________________________。
(2)B点时溶液中含有溶质的化学式为____________。
(3)a的数值为__________。
(4)原硝酸溶液中HNO3的物质的量为__________mol。
氮元素在自然界中存在多种价态,结合题干回答下列问题:
23.氮元素原子核外有 个未成对电子,最外层有 种能量不同的电子。
24.氮和磷是同主族元素,下列能说明二者非金属性相对强弱的是 (填编号)。
a.NH3比PH3稳定性强
b.氮气与氢气能直接化合,磷与氢气很难直接化合
c.硝酸显强氧化性,磷酸不显强氧化性
d.氮气常温是气体,磷单质是固体
25.已知,氯胺NH2Cl熔点-66℃,NH4Cl熔点340℃,氯胺的电子式为 ,从物质结构的角度解释两者熔点相差较大的原因 。
26.NH2Cl比HClO稳定性高,易水解,因水解后能产生可杀菌消毒的物质而成为饮用水的缓释消毒剂,NH2Cl发生水解的化学方程式为 。
27.工业上利用铝粉除去含氮废水中的NO3-,当控制溶液pH在10.7左右时,反应过程中生成AlO2-、氮气和氨气,若氮气和氨气的体积比为4:1,则还原剂和氧化剂的物质的量之比为 ,若氮气和氨气的体积比为1:1,则除去0.1mol NO3-,消耗铝______g。
(共16分)
(1)在标准状况下,由CO2和SO2组成的混合气体8.96L,质量是23.6g。此混合物中CO2和SO2的物质的量比是 ① ,SO2的体积分数是 ② , S和O的原子个数比是 ③ 。
(2)现有200 ml Fe2(SO4)3的溶液中含Fe3+ 5.6g,则溶液中SO42-的物质的量浓度是 ④ 。
(3)在反应:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,得电子的物质是 ⑤ ,参加反应HNO3的和被还原的HNO3分子个数比为 ⑥ ,当生成的NO在标准状况下的体积为11.2L时,该反应转移的电子的物质的量为 ⑦ mol。
(原创) (14分)通过对模型、图形、图表的观察,获取有关信息是化学学习的一种重要能力。请按要求回答下列问题:
(1)图1是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。
①Y元素在元素周期表中的位置为 。
②气态氢化物的稳定性:X_____(填“>”“<”)Y。
③这五种元素形成的简单离子中,离子半径最大的是_______(填离子符号)。
④Z的氢化物ZH可以和水发生氧化还原反应,其反应方程式为 。
(2)图2是甲、乙、丙、丁四种物质的转化关系,其中每一步都能一步实现的是__________
|
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
A |
FeCl3 |
FeCl2 |
Fe2O3 |
Fe(OH)3 |
B |
Cu |
CuO |
CuSO4 |
CuCl2 |
C |
NO |
HNO3 |
NO2 |
NH3 |
D |
Si |
Na2SiO3 |
SiO2 |
SiF4 |
(3)图3表示将足量的CO2不断通入NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中,生成沉淀与通入CO2的量的关系,则ab段发生反应的离子方程式为_______________________________
某同学取一定量的Al、Fe混合物,与2.0L极稀的HNO3充分反应,假设HNO3的还原产物全部为铵盐。在反应后的溶液中,逐滴加入4mol·L-1的NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积与产生的沉淀的物质的量的关系如图所示。分析图像回答问题:
(1)DE段发生反应的离子方程式为:_____________________________________ 。
(2)请写出任意一个Al、Fe与极稀HNO3反应的化学方程式:_______________ 。
(3)B点对应的沉淀的物质的量为_______mol,C点对应的氢氧化钠溶液的体积为______mL。
(4)原硝酸溶液的物质的量浓度为_______mol/L。