氨气是一种重要的工业产品,也是一种重要的化工原料。为研究氨气的制备及性质,某学习小组进行了下面的探究活动:
(1)实验室中往往采用熟石灰与氯化铵制备氨气,写出该反应的化学方程式(注明反应条件)___________________________________________________________。
(2)实验室中还可以采用如图1装置(略去了夹持装置)和药品快速制备氨气:
①甲同学不明白该方法中制备氨气的原理,于是学习小组内成员展开了讨论,得出了下面的结论,其中不正确的是________(填字母序号)。
a.氨水中的NH3·H2O分解
b.氨水中存在可逆反应:NH3·H2ONH4++OH-,NaOH晶体使该可逆反应的平衡向左移动
c.反应原理与铵盐、熟石灰制备氨气的反应原理相同
d.NaOH溶于水放出热量,使NH3·H2O分解
②乙同学取质量分数为34%的0.89 g·mL-1的浓氨水10 mL,用过量的NaOH与之混合,然后用500 mL的烧瓶收集氨气。请你计算最多可收集满标准状况下的氨气________个烧瓶。
(3)丙同学进行氨气的喷泉实验探究。
①收集氨气时需要用干燥剂干燥,如图2,装置B中盛装的干燥剂是________。
②该同学利用图3装置,成功地完成了喷泉实验。请你简要地写出该同学操作的正确方法:__________________________________________________
下图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系:
回答下列问题:
(1)写出N2的一种用途 。
(2)从N元素化合价分析,N2具有氧化性和还原性。各举一例说明(用化学方程式表示)
答:氧化性 。
还原性 。
(3)HNO3与上图中的物质C常用于检验Cl-的存在,则C的化学式为________。
(4)实验室制取物质B的化学方程式为 。
(5)NO2与水反应生成物质A的化学方程式为 。
(6)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为 。
运送“神舟五号”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)该氮氢化合物的电子为 。
(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
已知某物质X能发生如下转化:
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是
A.若X为N2或NH3(催化氧化),则A为硝酸 |
B.若X为S 或H2S(完全燃烧),则A为硫酸 |
C.若X为非金属单质或非金属氢化物,则A不一定能与金属铜反应生成Y |
D.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应 |
a、b、c、d、e是含有一种相同元素的五种物质,可发生如下转化:
其中:a是单质;b是气体且为含氢化合物;c、d是氧化物;e是最高价含氧酸。
(1)如果a是一种淡黄色粉末固体,试推断:(用化学式表示):
a ;b ;e 。写出由c生成d的化学方程式____________________________
(2)如果a为单质且是一种常见气体,试推断这五种物质(用化学式表示):
a ;b ;c ;并写出由d生成e的化学方程式________________________
氮及其化合物在生产、生活中有极其重要的作用。
(1)我国长征系列运载火箭用肼(N2H4)作燃料。N2H4与NH3有相似的化学性质。
①写出肼与盐酸反应的离子方程式:____________。
②在火箭推进器中装有液态肼和双氧水,当它们混合时迅速反应生成氮气和水蒸气,写出反应的化学方程式:_ 。
③火箭发射时以肼为燃料,也可以用一氧化氮作氧化剂,反应过程中若转移2 mol电子,则消耗燃料肼的质量为_ 。
(2)汽车尾气中的氮氧化物是形成酸雨、酸雾的有毒气体之一,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。写出写出净化过程中总反应的化学方程式:_ 。
某小组对Cu与浓HNO3的反应进行研究。记录如下:
I.Cu与浓HN03反应的化学方程式是 。
II.探究实验1中溶液A呈绿色而不是蓝色的原因。
(1)甲认为溶液呈绿色是由Cu2+离子浓度较大引起的。乙根据实验记录,认为此观点不正确,乙的依据是 。
(2)乙认为溶液呈绿色是由溶解的NO2引起的。进行实验2:先将NO2通入B中,再鼓入N2。结果证实假设成立。则以上两步操作对应的现象分别是 、 。
(3)为深入研究,丙查阅资料,有如下信息:
i.溶有NO2的、浓HNO3呈黄色;水或稀HNO3中通少量NO2溶液呈无色。
ii.NO2溶于水,会发生反应2NO2+H2O =HNO3+HNO2HNO2是弱酸,只能稳定存在于冷、稀的溶液中,否则易分解。
iii.NO—2能与Cu2+反应:Cu2+(蓝色)+4 NO2-Cu(NO2)42-(绿色)
据此,丙进一步假设:
①可能是A中剩余的浓HNO3溶解了NO2得到的黄色溶液与Cu(NO3)2的蓝色溶液混合而形成的绿色;
②可能是A中生成了Cu(NO2)2—4使溶液呈绿色。
丙进行如下实验:
①亚硝酸分解的化学方程式是 。
②请用平衡原理解释加入稀H2SO4后绿色溶液变蓝的原因: 。
(4)根据实验得出结论:实验l中溶液A呈绿色的主要原因是 ,请依据实验现象阐述理由: 。
将 3a L NO 2 气体依次通过盛有下列物质的容器:饱和NaHCO 3 溶液、浓硫酸、固体Na 2 O 2 ,发生反应的化学方程式是(1)________,(2)________,(3)________。最后用排水法收集残余气体,收集到的气体是________,体积是________L。
合成氨的流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是 , ;氢气的来源是水和碳氢化合物,写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式 , ;
(2)设备A中含有电加热器,触媒和热交换器,设备A的名称是 ,其中发生的化学反应方程式为 ;
(3)设备B的名称是 ,其中m和n是两个通水口,入水口是 (填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因是 ;
(4)设备C的作用是 ;
(5)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过以下反应来实现:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化率超过90%,则起始物中的c(H2O):c(CO)不低于 。
下图中A~J分别代表相关反应中的一种物质,已知A分解得到等物质的量的B、C、D,已知B、D为常温下的气态化合物,C为常温下的液态化合物,图中有部分生成物未标出。
请填写以下空白:
(1)A的化学式为 ,B的电子式为 。
(2)写出下列反应的化学方程式:
D+G→H 。
F+J→B+C+I 。
(3)0.3 mol I与足量C反应转移电子的物质的量为 mol。
(4)容积为10 mL的试管中充满I和G的混合气体,倒立于盛水的水槽中,水全部充满试管,则原混合气体中I与G的体积分别为 mL, mL。
某化学兴趣小组在实验室探究氨的有关性质,设计了下图所示实验,A处是气体发生装置,A中所用的实验药品从下列物质中选取.
①碳酸钠 ②碳酸氢钠 ③碳酸氢铵 ④氯化铵 ⑤熟石灰 ⑥氢氧化钠
按上图连接好各仪器,现将C处的铂丝网加热至红热,再将A处产生的气体通过B装置片刻后撤去C处酒精灯,部分实验的现象如下:铂丝继续保持红热状态,D中的铜片慢慢溶解,回答下列问题:
(1)若A中制取气体时只用了一种药品,则该药品是____(填物质序号)
(2)B装置的作用为
(3)D中铜片发生反应的离子方程式为 ,为了使Cu片溶解的速率加快,可向D处的溶液中加入下列少量物质中的 (填下列各项序号)
A.Na2CO3 | B.AgNO3 | C.H2SO4 | D.FeSO4 |
(4)图E中持续通人氧气的作用为 。
(5)有人认为他们设计的这套实验装置还存在明显的不足,对其不足之处以及应如何改进,谈谈你的意见: 。
按要求填空:
(1)Fe(OH)2在空气中变质的化学方程为:_____________________________。
(2)漂白粉在空气中久置会变质,变质过程中既有非氧化还原反应又有氧化还原反应,其中氧化还原反应的方程式为:_______________________________。
(3)实验室制备氨气的反应方程式为:______________________,收集氨气时,在试管口放一小团棉花其作用是________________,用_______________试纸检验氨气是否收集满。
(4)将CaMg3Si4O12改写为氧化物的形式:_______________________。
硝酸铵在现代农业生产和国防中都占有重要地位,下图是云南天然气化工厂合成硝酸铵的简要生产工艺流程:
回答下列问题:
(1)N2的电子式 ,合成氨的反应中,若生成1g氨放出热量a KJ,写出该反应的热化学方程式 。
(2)氨催化氧化的化学方程式是 ,
试从化学反应速率和化学平衡原理分析温度、压强对合成氨反应的影响 。
(3)若输送NH3的管道某处发生泄漏,检测的简单方法 。
(4)农业生产上长期、过量使用化肥硝酸铵,会加重土壤酸化,原因是(用离子方程式回答) 。
(5)25℃时,将x mol NH4NO3溶于一定量水中,向该溶液中滴加y L氨水后溶液呈中性,则滴加氨水过程中水的电离平衡将 (填“正向” “不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的物质的量浓度为 (25℃时,Kb(NH3·H2O)="2.0" × 10-5 mol·L-1)。
稀薄燃烧发动机具有高效、经济、环保等优点,和普通汽车发动机对比如下:
(1)根据上表的数据可知“稀薄”的含义是( )
A.发动机混合气中的汽油含量低 | B.发动机混合气中的空气含量低 |
C.发动机混合气中氧气的含量低 | D.发动机混合气中氮气的含量低 |
(2)为何稀薄燃烧发动机产生的尾气中CO含量会减少?
(3)己知汽车尾气中的氮氧化物(以NOX表示)是氮气与氧气在高温下反应产生的。
试解释为何稀薄燃烧发动机产生的尾气中NOX含量也会减少?
(4)某种减少尾气中CO与NOX的方法是使用催化转换器,转换过程中发生反应的化学方程式为:CO + NOX → CO2 + N2(未配平)。若x=1.5,则化学方程式中CO2与N2的系数之比为 。
为证明Fe3+具有较强的氧化性,甲同学做了如下实验:将Cu片放入0.5mol/L Fe(NO3)3溶液中,观察到Cu片逐渐溶解,溶液由黄色变为蓝绿色,由此甲同学得到Fe3+具有较强氧化性的结论。
乙同学提出了不同的看法:“Fe(NO3)3溶液具有酸性,在此酸性条件下NO3-也能氧化Cu”,并设计实验进行探究。已知:
水解反应 |
平衡常数(K) |
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+ |
7.9 × 10-4 |
Fe2+ + 2H2O Fe(OH)2 + 2H+ |
3.2 × 10-10 |
Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+ |
3.2 × 10-7 |
请回答:(1)稀硝酸和Cu反应的化学方程式为 。
(2)请利用所提供的试剂,帮助乙同学完成实验方案设计。
试剂:0.5mol/L Fe(NO3)3溶液、Cu片、精密pH试纸(0.5~5.0)、硝酸钠溶液、稀盐酸。
方案: 。
(3)丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案,并在实验过程中用pH计监测溶液pH的变化,实验记录如下。
实验内容 |
实验现象 |
甲同学的实验方案 |
溶液逐渐变成蓝绿色, pH略有上升 |
乙同学的实验方案 |
无明显现象,pH没有明显变化。 |
①据实验现象写出发生反应的离子方程式: 。
②导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是 。
③解释乙同学的实验现象 。
(4)请你设计更简便可行的实验方案,帮助甲同学达到实验目的: 。