Question

【題目】依據(jù)圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答問題：

（1）實(shí)驗(yàn)室常用NH4Cl與Ca(OH)2制取氨氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________。

（2）氮氧化物對(duì)大氣污染主要的危害是____________________。（填一點(diǎn)即可）

（3）若要將NH3→N2，從原理上看，下列試劑可行的是_______________。

A.O2 B.Na

C.NH4Cl D.NO2

（4）圖中X轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式為：____________________________________。

（5）圖中在標(biāo)準(zhǔn)狀況下將NO2、NO、O2混合并充滿容器，將該容器倒置于水中，氣體完全溶解，無氣體剩余，若產(chǎn)物也不擴(kuò)散，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度M，其數(shù)值大小范圍為___________________________

Answer 1

【答案】 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 光化學(xué)煙霧、酸雨等 AD N2O5＋2H2O=2HNO3 1/39.2<M<1/28

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)室常用NH4Cl與Ca(OH)2反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水制取氨氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；（2）氮氧化物對(duì)大氣污染主要的危害是光化學(xué)煙霧、酸雨等；（3）若要將NH3→N2，氮元素化合價(jià)﹣3價(jià)變化為0價(jià)，氨氣做還原劑被氧化，A．O2可以氧化氨氣為氮?dú)�，選項(xiàng)A正確；B．Na是還原劑不能氧化氨氣，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．NH4Cl中氮元素化合價(jià)﹣3價(jià)，不能和氨氣反應(yīng)生成氮?dú)猓�選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．NO2和氨氣反應(yīng)做氧化劑，氮元素化合價(jià)可以變化為0價(jià)，生成氮?dú)�，選項(xiàng)D正確；答案選AD；（4）圖1分析可知X化合價(jià)與硝酸相同為+5價(jià)，物質(zhì)類型為氧化物，X化學(xué)式為：N2O5，X轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式為：N2O5+H2O=2HNO3；（5）本題是有關(guān)NO2、NO和O2混合氣體溶于水的計(jì)算問題，要解決這類問題應(yīng)抓住兩個(gè)基本反應(yīng)及由它們演變出的兩個(gè)反應(yīng)（Ⅰ）、（Ⅱ），即：

2NO+O2=2NO2……①

3NO2+H2O=2HNO3+NO……②

②×2+①得：

4NO2+O2+2H2O=4HNO3……（Ⅰ）

①×3+②×2得：

4NO+3O2+2H2O=4HNO3……（Ⅱ）

由（Ⅰ）、（Ⅱ）式中的系數(shù)要思考物質(zhì)的量的變化，確定和尋找有關(guān)反應(yīng)之間量的比例關(guān)系，反應(yīng)物有無過量等等。

混合氣體溶于水的氣體體積等于所得溶液的體積，且溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量等于溶于水的氣體的物質(zhì)的量，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為（V/22.4）/V = 1/22.4 (mol/L)

①若混合氣體是NO2和O2，且體積比≤4:1，因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，生成硝酸的物質(zhì)的量是溶于水的氣體物質(zhì)的量的4/5，所得溶液的體積等于溶于水的氣體體積，所以所得溶液的物質(zhì)的量濃度為（V/22.4 ×4/5）/V = 1/28 (mol/L)

若混合氣體是NO2和O2，且二者的體積比＞4:1，所得溶液的物質(zhì)的量濃度大于1/28(mol/L)

②若混合氣體是NO和O2，且二者體積比≤3:4，因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，生成硝酸的物質(zhì)的量是溶于水的氣體物質(zhì)的量的4/7，所得溶液體積等于溶于水的氣體體積，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為（V/22.4 ×4/7）/V = 1/39.2(mol/L)；

綜合①、②可知，所得溶液的物質(zhì)的量濃度M，其數(shù)值大小范圍為1/39.2<M<1/28。