1、第4讲氮及其化合物考纲要求1.了解NO、NO2的性质。2.掌握硝酸的性质和用途,结合金属与HNO3的反应,掌握守恒法的计算技巧。3.了解氮的氧化物及含磷洗涤剂对环境及人类健康的影响。4.了解氨气、铵盐的性质及用途;掌握氨气的实验室制法。5.掌握铵根离子的检验。考点一氮气及其氧化物1.氮气2.氮的氧化物氮有多种价态的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。完成NO和NO2的比较表:NONO2物理性质颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化学性质与O2反应2NOO2=2NO2与H2O反应3NO2H2O=2HNO3NO与人体、环境的关系与血红蛋白结合使人中毒转化成NO2形成酸
2、雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾特别提醒(1)氮的氧化物都是大气污染物。(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。(3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。(4)NO2:既有氧化性又有还原性,以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。深度思考1.根据氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一种活泼的非金属,为什么氮气很稳定?答案氮气的性质不仅与原子结构有关,还与氮分子的构成有关;氮气分子中的NN键,键能很大,分子结构稳定,故氮气很稳定。2.俗话说“雷雨发庄稼”,这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮,请同学们写出三个有关的化学方程式:(1)_;(2)_
3、;(3)_。答案(1)N2O22NO(2)2NOO2=2NO2(3)3NO2H2O=2HNO3NO3.如何鉴别NO2与溴蒸气?答案由于NO2和Br2在性质上有不少相似性:均具有氧化性;溶于水均有酸生成;均可与碱反应;均为红棕色等。所以不能用淀粉KI试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别,但二者性质又有差别,可以用下列方法鉴别:AgNO3溶液;CCl4溶液;用水洗法。题组一NO、NO2的性质及对环境的影响1.汽车排放的尾气中含有NO2,NO2是城市大气污染的主要污染物之一,在日光照射下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O3,加重空气污染。反应过程为2NO22NO2O,2NOO22N
4、O2,OO2O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是()A.NO2起催化剂作用B.NO起催化剂作用C.NO2只起氧化剂作用D.O3与O2为同分异构体答案A解析反应过程得O22O,OO2O3,NO2起催化剂作用,反应过程中NO2作氧化剂,A项正确,B、C项错误;O3与O2的相对分子质量不相同,不是同分异构体,属同素异形体,D项错误。2.氮的氧化物(用NOx表示)是大气污染物,必须进行处理。(1)汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质,这种尾气逐渐成为城市空气污染的 主要来源之一。汽车尾气中的CO来自于_,NO来自于_。汽车尾气对环境的危害主要有_(至少填两种)。汽车尾气中的CO、N
5、Ox在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应的化学方程式可表示为_。(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知:4NH36NO5N26H2O,8NH36NO27N212H2O。同温同压下,3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的体积之比是_。(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理,若NO与NO2按物质的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐,该钠盐的化学式是_。答案(1)汽油的不完全燃烧N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填
6、两种即可)2xCO2NOx2xCO2N2(2)13(3)NaNO2解析(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应,当空气不足时,汽油不完全燃烧,会产生CO;当空气过量时,N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大,可以形成硝酸型酸雨,导致光化学烟雾,产生温室效应。CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。(2)V(NO)V(NO2)3.0 L V(NO)V(NO2)3.5 L则V(NO)0.75 LV(NO2)2.25 LV(NO)V(NO2)13。(3)NO中氮的化合价为2价,NO2中氮的化合物为4价,二者11混合时与NaOH反应生成盐的化合价必然为3,即为NaN
7、O2。氮氧化物对环境的影响1.常见的污染类型(1)光化学烟雾:NOx在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生的一种有毒的烟雾。 (2)酸雨:NOx排入大气中后,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面。(3)破坏臭氧层:NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。2.常见的NOx尾气处理方法(1)碱液吸收法2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是:n(NO2)n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。(2)催化转化:在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒
8、气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。题组二有关氮的氧化物计算类试题3.如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的气体是()A.可能是N2与NO2的混合气体B.只能是O2与NO2的混合气体C.可能是NO与NO2的混合气体D.只能是NO2一种气体答案C解析解答本题要注意以下两点:(1)明确氮气不溶于水,且常温下不与其他物质发生化学反应;(2)NO2可与水反应生成不溶
9、于水的NO,NO2和NO分别与氧气按适当的比例可被水完全吸收。4.将容积为50 mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体,将量筒倒置在盛满水的水槽里,一段时间后,量筒里剩余气体体积为5 mL。则原混合气体中NO2和O2体积比可能是_或_。答案187437解析NO或NO2与O2混合气体与水的反应计算关系式可由下列化学方程式推导出来。2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO由2得4NO2O22H2O=4HNO3由324NO3O22H2O=4HNO3、两式就是平时计算经常用到的关系式。设剩余的5 mL气体为O2,则参加反应的NO2和O2的总体积为50 mL5 mL45 mL则原混合气体里,N
10、O2的体积为45 mL4/536 mLO2的体积为50 mL36 mL14 mL即NO2与O2的体积比为3614187。设剩余的5 mL气体为NO,由式得过量的NO2体积为15 mL,则发生反应的NO2和O2的总体积为50 mL15 mL35 mL则原混合气体里,O2的体积为35 mL1/57 mL,NO2的体积为50 mL7 mL43 mL即NO2与O2的体积比为437。NOx和O2混合型计算题的规律总结1.关系式法(1)NO和O2混合气体通入水中由2NOO2=2NO2和3NO2H2O=2HNO3NO得总反应为4NO3O22H2O=4HNO3(2)NO2和O2混合气体通入水中由3NO2H2O
11、=2HNO3NO和2NOO2=2NO2得总反应为4NO2O22H2O=4HNO3(3)NO、NO2和O2三种混合气体通入水中先按3NO2H2O=2HNO3NO计算出生成的NO体积,再加上原来混合气体中NO体积,再按(1)计算。2.电子守恒法当NOx转化为硝酸时要失去电子,如果是NOx与O2混合,则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。考点二硝酸的性质及应用1.物理性质硝酸是无色易挥发的液体,有刺激性气味。2.化学性质(1)不稳定性反应:4HNO32H2O4NO2O2。(2)强氧化性硝酸无论浓、稀都有强氧化性,而且浓度越大氧化性越强。按要求完成下列反应的方程式:与金属反应: 稀硝酸与铜
12、反应:3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O;浓硝酸与铜反应:Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。与非金属反应: 浓硝酸与C的反应:C4HNO3(浓)CO24NO22H2O;与还原性化合物反应:硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2等还原性物质。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式:3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。(3)与有机物反应硝化反应(与C6H6反应):C6H6HNO3C6H5NO2H2O;颜色反应:蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。深度思考1.久置的硝酸呈黄色,如何除去?怎样保存硝酸?答案硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热发生分解,生成
13、的NO2溶于浓硝酸所致,所以消除的方法是通入O2(或空气),使其发生反应4NO2O22H2O=4HNO3。保存时应保存在棕色试剂瓶中,并置于阴凉处。2.常温下,铝和铁在浓硝酸中“钝化”是化学变化吗?答案是化学变化,钝化是在铁、铝的表面形成一层致密的氧化物保护膜,阻止了金属与硝酸的进一步反应。题组一硝酸的酸性和强氧化性1.下列有关硝酸化学性质的叙述中,正确的是()A.浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色B.硝酸能与FeO反应,只表现氧化性C.硝酸可与Na2S反应制得H2S气体D.浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色答案D解析硝酸是一种具有强氧化性的强酸,并且浓度越大,氧化性越强。浓硝
14、酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,故选项A错;硝酸是一种强氧化性酸,可氧化许多还原性物质,因此硝酸与Na2S反应不能生成H2S,与FeO反应时表现氧化性和酸性,所以选项B、C错,选项D正确。2.下列说法正确的是()A.投入铁片产生H2的溶液中可大量存在H、Mg2、SO、NOB.可用稀硝酸除去试管内壁上的银镜C.1.0 molL1的KNO3溶液中可大量存在H、Fe2、Cl、SOD.硫化铜溶于硝酸的离子方程式为CuS2H=H2SCu2答案B解析硝酸具有强氧化性,因而含有NO的酸性溶液不能与铁反应产生H2,A项错;硝酸可溶解银,B项正确;Fe2在稀HNO3中不能大量存在,C项错;硝酸与CuS不能发生复
15、分解反应,而是氧化还原反应,D项错。1.硝酸与金属反应的规律(1)HNO3与金属一般不能产生H2。(2)还原产物一般为HNO3(浓)NO2,HNO3(稀)NO;很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。2.涉及HNO3的离子反应常见的易错问题(1)忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO不能与Fe2、I、SO、S2等还原性较强的离子大量共存。(2)在书写离子方程式时,忽视HNO3的强氧化性,将氧化还原反应简单的写成复分解反应。题组二硝酸与金属反应的计算3.在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中,随着铜粉的溶解,反应
16、生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L,则反应消耗HNO3的物质的量为 ()A.0.8 molB.0.6 molC.0.11 molD.无法计算答案C解析原子守恒法被还原的硝酸物质的量即为气体NO2与NO物质的量的总和,n(HNO3)被还原0.05 mol,未被还原的HNO3的物质的量等于Cu(NO3)2中NO的物质的量,n(Cu)0.03 mol,所以nCu(NO3)20.03 mol,消耗的HNO3的物质的量为0.03 mol20.05 mol0.11 mol,故C项正确。4.铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混
17、合气体,这些气体与5.6 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。则消耗铜的质量为()A.16 gB.32 gC.64 gD.无法计算答案B解析该题氮元素变化为硝酸氮的氧化物硝酸,所以题目中的反应可以看成是铜与氧气的反应,其中硝酸为“催化剂”,所以铜的物质的量为20.5 mol,即32 g。5.有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4 molL1和2 molL1,取10 mL此混合酸,向其中加入过量的铁粉,待反应结束后,可产生标准状况下的气体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO)()A.0.448 LB.0.672 LC.0.896
18、 LD.0.224 L答案B解析金属和混酸反应通过离子方程式计算比较简便,3Fe8H2NO=3Fe22NO4H2O(铁过量,产物为Fe2),反应中Fe和H过量,生成的NO的量以NO为准来计算,共得NO 0.448 L,若只考虑到这一步反应,得答案A是错误的,因为过量的铁还可以和溶液中过量的H反应产生H2,即有Fe2H=Fe2H2,生成的H2为0.224 L,所以气体体积共计0.672 L,应选B。 金属与硝酸反应计算题的一般方法1.思维模型2.计算中的守恒思想的应用(1)原子守恒法HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO的形式存在于溶液中;一部分作为氧化剂转化为还原产物,这两部分
19、中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。(2)得失电子守恒法HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。(3)电荷守恒法HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH)则有:c(NO)c(H)nc(Mn)(Mn代表金属离子)。(4)离子方程式计算法金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时,由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H的条件下能继续与金属反应,因此此类题目应用离子方程式来计算,先作过量判断,然后根据完全反应的金属或H或NO进行相关计算,且溶液中要符合电荷守恒。题组三有关硝酸氧化性的实验探究6.如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探
20、究浓、稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置。.浓硝酸的强氧化性实验将铜片置于具支试管的底部,在分液漏斗中加入约5 mL浓硝酸,往具支试管中放入约2 mL浓硝酸,用排水法收集产生的气体。(1)具支试管中发生反应的化学方程式:_。(2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象_。.稀硝酸的强氧化性实验(3)上述反应完成后,欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性,紧接的简便、合理的实验操作是_。(4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是_(填写序号)。A.c中收集到无色气体B.c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色C.b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色.实验反思(5)利用该装置先进行铜与浓
21、硝酸反应,再进行铜与稀硝酸反应的实验,其好处是_。.问题讨论用等质量的铜片与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时,发现反应后所得溶液前者呈绿色,后者呈蓝色。对此有两种看法:两者颜色不同的原因是因为Cu2浓度差异引起的。前者溶液呈绿色,是因为生成的红棕色NO2溶解于溶液中引起的。(6)你认为上述看法_(填“”或“”)合理。若是合理,说明理由,若是合理,设计一个简单实验证明:_。答案(1)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O(2)铜片逐渐溶解,溶液变蓝,放出红棕色气体(3)往分液漏斗中加水稀释浓硝酸,打开活塞,放入稀硝酸(4)C(5)利用Cu与浓硝酸反应生成的NO2排出具支
22、试管中的空气,有利于观察Cu与稀硝酸的反应产物(6)往蓝色溶液中通入NO2,溶液变成绿色(或加热绿色溶液,有红棕色气体产生,溶液变成蓝色)解析.铜与浓硝酸反应的化学方程式为Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,实验中具支试管中溶液变蓝,且有红棕色气体产生。.向试管中加水将浓硝酸稀释后,可以继续进行铜与稀硝酸反应的实验,这样可以利用Cu与浓硝酸反应产生的NO2排出具支试管中的空气,有利于观察铜与稀硝酸反应的产物。.由于硝酸均过量,铜的质量相同,溶液的体积相同,所以铜无论是与稀硝酸反应,还是与浓硝酸反应,生成的Cu2的浓度是相同的,看法是不合理的,可通过向蓝色溶液中通入NO2看溶
23、液是否变绿,或加热绿色溶液看是否有红棕色气体产生来证明。现象描述答题模板(1)全面描述现象的程序“海、陆、空”“海”溶液有什么变化;“陆”固体有什么变化;“空”气体有什么变化。(2)规范描述现象的答题模板如颜色:由(具体颜色)变为(具体颜色)气体:溶液中产生(颜色)的气泡,(或)在固体表面产生(颜色)气泡。沉淀:在(颜色)溶液中产生(颜色)的沉淀(浑浊)考点三氨和铵盐1.氨的分子结构和性质(1)物理性质氨气是无色有刺激性气味的气体,易液化可作制冷剂,常温、常压下,1体积的水可溶解700体积的氨气。(2)分子结构电子式:,空间结构:三角锥形。(3)氨的化学性质与水的反应NH3H2ONH3H2ON
24、HOH,氨气溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有NH3H2O、NH3、H2O、NH、OH、H。氨水为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解:NH3H2ONH3H2O。氨气与酸反应a.蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象为有白烟生成,将浓盐酸改为浓硝酸,也会出现相同的现象。化学方程式为HClNH3=NH4Cl、NH3HNO3=NH4NO3。b.与CO2等酸性氧化物反应:NH3CO2H2O=NH4HCO3或2NH3CO2H2O=(NH4)2CO3。NH3的还原性氨的催化氧化化学方程式:4NH35O24NO6H2O。与盐溶液反应将氨水加入下列溶液,完成下表:被滴试剂现象离子方程式FeCl3
25、溶液生成红褐色沉淀Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NHAlCl3溶液生成白色沉淀Al33NH3H2O=Al(OH)33NH(4)氨气的实验室制法2.铵盐及NH的检验(1)铵盐的物理性质铵盐都是白色固体,均易溶于水。(2)铵盐的化学性质(3)NH的检验未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则证明含NH。3.追根求源喷泉实验的原理中学教材中喷泉实验装置如右图所示。实验操作是:打开橡皮管上的夹子,挤压滴管的胶头,则烧杯中的水由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉。(1)喷泉实验的原理因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应,使瓶内压强减小,形成压强差,大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。(2)能形成喷泉的条件
26、从原理上讲,气体要易溶于水或易与水反应,以形成足够大的压强差;从实验条件上讲,烧瓶内气体要充满,气体和仪器均要干燥,装置的气密性要好。(3)可以形成喷泉的组合液体是水时,NH3、HCl、SO2、NO2O2等气体均可;液体是NaOH溶液时,Cl2、CO2、H2S、SO2等气体均可。另外SO2和氯水、CH2=CH2与溴水等组合也可形成喷泉。总之,组合条件是:气体在溶液中的溶解度很大或通过反应,使气体的物质的量迅速减小,产生足够的压强差(负压)。产生压强差的方法一般有:一是使烧瓶外气压增大,烧瓶内气压不变;二是使烧瓶外气压不变,烧瓶内气压减小。上述形成喷泉的组合选用的是第二种方法。深度思考1.固态N
27、H4Cl受热变成气体,气体遇冷又变为固态NH4Cl;固态碘受热变成蒸气,蒸气遇冷又变成固态碘,这两种现象的本质是否相同?请说明判断的理由。答案不相同,NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl,发生了化学变化;固态碘受热升华成为碘蒸气,是物理变化。2.判断下列说法是否正确,不正确的说明理由。氨气溶于水能导电,所以氨气是电解质。实验室用浓氨水与NaOH固体制取氨气。氨与酸反应生成铵盐,与挥发性酸相遇时能形成白烟。某晶体与NaOH共热放出一种使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该晶体中含有NH。氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH。把NH3通入稀HNO3中,当溶液的pH等于7时,是NH3和HNO3等物质的量
28、反应。液氨作为清洁能源的反应原理是4NH35O24NO6H2O。氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3H2O(除水)。在1 molL1氨水中,NH3H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 molL1。答案正确。不正确,NH3本身不导电,溶于水,与水发生反应NH3H2ONH3H2ONHOH而导电,故NH3不是电解质;不正确,氨水中存在大量的NH3H2O和少量的NH;不正确,NH3和HNO3等物质的量反应时,得到NH4NO3溶液,NH水解使溶液显酸性,pHD.三种方案的反应都可以在铁制容器中进行答案C解析制取相同量的硝酸铜需硝酸的量:,所以A错误,C正确。10.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200
29、mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是()A.原混合酸中NO物质的量为0.1 molB.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2,BC段产生氢气C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4D.H2SO4浓度为2.5 molL1答案A解析关键看图,铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应,从题干图中看出(注意只是第二份100 mL)OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2,BC段产生氢气,反应为Fe2H=Fe2H2,可知NO反应完了,
30、第二份中NO应为330.1 mol,溶液中最终溶质为FeSO4,此时反应的铁的质量是14 g,即0.25 mol,故原混合酸中H2SO4浓度为2.5 molL1,NO物质的量为0.2 mol。所以选A。11.2012江苏,16(2)(3)(4)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是_;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是_(填化学式)。(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近11。若n(NO)n(NO2)11,则会导致_;
31、若n(NO)n(NO2)11,则会导致_。(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为_。答案(2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收Ca(OH)2(3)排放气体中NO含量升高产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高(4)3NO2H=NO2NOH2O12.下图中AJ分别代表相关反应的一种物质。已知A分解得到等物质的量的B、C、D,图中有部分生成物未标出。请填写以下空白:(1)A的化学式_。(2)写出反应的化学方程式:_,_。(3)写出反应的离子方程式:_。(4)J与F反应的化学方程式:_。(5)在反应中,当生成标况下2.24 L
32、 G时,转移电子数为_mol。答案(1)NH4HCO3(2)2MgCO22MgOC 4NH35O24NO6H2O(3)NHHCO2OHNH3CO2H2O(4)C4HNO3(浓)CO24NO22H2O(5)0.2解析A分解得到等物质的量的B、C、D,A可能为NaHCO3或NH4HCO3,B与Mg反应,B应为CO2,C与Na2O2反应生成G,C可能为H2O,D与G在催化剂存在的条件下反应,D应为NH3,则H为NO,I为NO2,J为HNO3,HNO3与F反应又生成B(CO2)、C(H2O)、I(NO2),则F为C(碳)。13.某化学课外活动小组在实验室设计了如图所示的实验装置,进行“氨的催化氧化”实
33、验。(1)A处是气体发生装置,A中所用的试剂只能从下列物质中选取:硝酸铵;碳酸铵;碳酸氢铵;氯化铵;熟石灰;氢氧化钠。若A中制取气体时只用了一种药品,则该药品可以是_(填选项编号),在只用一种药品制取氨气时,图中空白处所需仪器应为_(选填下列仪器编号,固定装置省略)。(2)该装置补充完整后,仍然存在一定的缺陷,试从安全与环保的角度来考虑,对该装置进行改进:_;_。(3)按照改进后的装置进行实验,请完成以下问题:装置B的作用是_;写出C中发生反应的化学方程式:_;若A、B处试剂足量,则装置D中可以观察到的实验现象有_。答案(1)或efgh(2)在装置C与D之间增加一个防倒吸装置在D后增加一个尾气
34、吸收装置(3)吸收CO2和水蒸气,并生成O24NH35O24NO6H2O铜片逐渐减少直至溶解,溶液变蓝色,生成无色气体并在广口瓶上方变成红棕色解析解答本题要注意以下两点:(1)题目对制取氨气的药品有限制条件;(2)根据实验的药品特点选择仪器和分析装置的作用及实验现象。14.亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用,也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒,所以在食品行业用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。已知:NONO22OH=2NOH2O气体液化的温度:NO2为21 ,NO为15
35、2 (1)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序(按左右连接)为A、C、_、_、_。(2)反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,排除装置中的空气,目的是_。(3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后,A中产生红棕色气体。确认A中产生的气体含有NO,依据的现象是_。装置E的作用是_。(4)如果向D中通入过量O2,则装置B中发生反应的化学方程式为_。如果没有装置C,对实验结论造成的影响是_。(5)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是_。答案(1)EDB(2)防止可能产生的NO被氧化成NO2,造成对A中反应产物检验的干扰(3)装置D中通入氧气后出现红棕色气体冷
36、凝,使NO2完全液化(4)4NO2O24NaOH=4NaNO32H2O水蒸气会与NO2反应产生NO,造成对NO的来源认识不清(5)2NaNO2H2SO4=Na2SO4NO2NOH2O解析(1)根据NO、NO2的液化温度和性质可知装置D用于检验NO,装置E用于检验NO2,装置B为尾气处理装置,NO2会干扰NO的检验,所以为了检验装置A中的气体产物,仪器的连接顺序是A、C、E、D、B。(2)由于NO极易被空气中的氧气氧化为NO2,所以先通入一段时间氮气,排除装置中的空气,防止可能产生的NO被氧化成NO2,造成对A中反应产物检验的干扰。(3)利用装置D检验NO。开始时装置D中无色,通入氧气后出现红棕色气体即可证明NO的存在。装置E的作用是降温冷凝,使NO2完全液化,避免干扰NO的检验。(4)因为NO2、O2和水共同作用可以产生HNO3,所以装置B中发生反应的化学方程式为4NO2O24NaOH=4NaNO32H2O。如果没有装置C,A中挥发出的水蒸气能与NO2反应产生NO,造成对NO的来源认识不清。(5)装置A中发生反应的化学方程式是2NaNO2H2SO4=Na2SO4NO2NOH2O。