已知氮元素有許多化合價(jià)，其化合價(jià)有一3、0、+1、+2、+3、+4、+5

（1）下表是硝酸與某種金屬M(fèi)在某些條件下反應(yīng)所得還原產(chǎn)物的關(guān)系：

金屬鋅與某濃度的硝酸反應(yīng)時(shí)，無(wú)氣體產(chǎn)生，則此化學(xué)反應(yīng)中被還原的硝酸與參加反應(yīng)的硝酸物質(zhì)的量之比是____________。

（2）以氨作為燃料的固體氧化物（含 有02－)燃料電池，具有全固態(tài) 結(jié)構(gòu)、能量效率高、無(wú)污染等特點(diǎn)，另外氨氣含氫量高，不含碳，易液化，方便運(yùn)輸和貯存，是很好的氫源載體。其工作原理如圖所示，

①該電池工作時(shí)的總反應(yīng)為_(kāi)______________________

②固體氧化物作為電池工作的電解質(zhì)，O2-移動(dòng)方向?yàn)開(kāi)_______(選填“由電極a向電極b”或“由電極b向電極a”)。

③該電池工作時(shí)，在接觸面上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)_______。

（3）N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注。如圖所示裝置可用于制備N(xiāo)2O5,寫(xiě)出在電解池中生成N2O5 的電極反應(yīng)式________________。

 

 

【答案】

（1）1：10  4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3) 2+NH4NO3+3H2O。（2）4NH3+3O2=2N2+6H2O.由電極b向電極a(因?yàn)殛庪x子向原電池的負(fù)極移動(dòng)) 2NH3+3O2-+6e-= N2+3H2O  （3）N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+。

【解析】

試題分析：（1）金屬鋅與某濃度的硝酸反應(yīng)時(shí)，無(wú)氣體產(chǎn)生，說(shuō)明硝酸被還原產(chǎn)生的氨氣被硝酸吸收產(chǎn)生了硝酸銨。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Zn+10HNO3(稀)=Zn(NO3) 2+NH4NO3+3H2O此化學(xué)反應(yīng)中有10個(gè)HNO3參加反應(yīng)，其中被還原的HNO3是1個(gè)。所以被還原的硝酸與參加反應(yīng)的硝酸物質(zhì)的量之比是1：10.（2）①該電池工作時(shí)的總反應(yīng)為4NH3+3O2=2N2+6H2O。② 固體氧化物作為電池工作的電解質(zhì)，O2-會(huì)向正電荷較多的負(fù)極方向移動(dòng)。即移動(dòng)方向?yàn)橛呻姌Ob向電極a。③該電池工作時(shí)，在接觸面上發(fā)生的電極反應(yīng)為2NH3+3O2-+6e-= N2+3H2O 。（3） 用電解法以N2O4和2HNO3為原料，在電解池中生成N2O5 的電極反應(yīng)式N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+。

考點(diǎn)：考查硝酸的化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用、氨氣燃料電池的工作原理等知識(shí)。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2012?奉賢區(qū)二模）硫元素價(jià)態(tài)眾多，可與鹵素、氮等元素化合形成許多復(fù)雜化合物，在科學(xué)技術(shù)和生成中有重要的應(yīng)用．根據(jù)題意完成下列計(jì)算：
（1）由硫與限量氯氣在50～60°C反應(yīng)16～20小時(shí)，可恰好完全反應(yīng)，得到兩種硫的氯化物A和B．A物質(zhì)中的含硫量為0.131，B物質(zhì)中的含氯量為0.816，A的相對(duì)分子質(zhì)量比B大71．計(jì)算確定這兩種氯化物的分子式分別為
SCl6、SCl4
SCl6、SCl4
．若上述反應(yīng)得到的A、B的物質(zhì)的量比為3：2，則參加反應(yīng)的S和氯氣的物質(zhì)的量之比為
5：13
5：13
．
（2）硫的鹵化物或鹵氧化物都有強(qiáng)水解性，可以作脫水劑．SF4吸收V mL液態(tài)水（4℃），完全反應(yīng)，得到3.2g SO2氣體（假設(shè)SO2完全逸出）和10%的酸溶液，計(jì)算吸收的液態(tài)水的體積V為
37.8
37.8
mL．
（3）S4N4是亮橙色固體，不溶于水和有機(jī)溶劑，是一種重要的金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)物．一般用S2Cl2、SCl2的惰性溶劑（CS2）氨解制得：6S2Cl2+16NH3→S4N4+S8+12NH4Cl；24SCl2+64NH3→4S4N4+S8+48NH4Cl．S2Cl2、SCl2的混合液體52.86g溶于足量的CS2中，再通入35.84L氨氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）完全氨解，產(chǎn)生14.080g硫單質(zhì)．剩余氨氣用40g水完全吸收形成氨水（密度為0.923g/mL）．
計(jì)算：①該混合液體中S2Cl2、SCl2的物質(zhì)的量之比為
5：2
5：2
．
      ②所得氨水的物質(zhì)的量濃度為
9.2 mol/L
9.2 mol/L
（保留1位小數(shù)）．
（4）S4N4與Ag在一定條件下反應(yīng)，失去N2而縮合成（SN）x，（SN）x合成于1910年，過(guò)了五十年，才發(fā)現(xiàn)它在0.26K的低溫下，可轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體（superconductor）．（SN）x的結(jié)構(gòu)式如圖：

已知1.20×105 mol S4N4與Ag發(fā)生縮合，失去了1.20×105 mol N2，生成二百聚物[（SN）200]和三百聚物．測(cè)得縮合產(chǎn)物中二百聚物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50．
計(jì)算：①縮合產(chǎn)物中各縮合物的物質(zhì)的量．
  ②若Ag的實(shí)際使用量為8.64kg，求Ag的循環(huán)使用次數(shù)．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：上海市奉賢區(qū)2012屆高三4月調(diào)研考試(二模)化學(xué)試題 題型：038

硫元素價(jià)態(tài)眾多，可與鹵素、氮等元素化合形成許多復(fù)雜化合物，在科學(xué)技術(shù)和生成中有重要的應(yīng)用．根據(jù)題意完成下列計(jì)算：

1．由硫與限量氯氣在50～60℃反應(yīng)16～20小時(shí)，可恰好完全反應(yīng)，得到兩種硫的氯化物A和B．A物質(zhì)中的含硫量為0.131，B物質(zhì)中的含氯量為0.816，A的相對(duì)分子質(zhì)量比B大71．計(jì)算確定這兩種氯化物的分子式分別為________．

若上述反應(yīng)得到的A、B的物質(zhì)的量比為3：2，則參加反應(yīng)的S和氯氣的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______．

2．硫的鹵化物或鹵氧化物都有強(qiáng)水解性，可以作脫水劑．SF4吸收V mL液態(tài)水(4℃)，完全反應(yīng)，得到3.2 g　SO2氣體(假設(shè)SO2完全逸出)和10％的酸溶液，計(jì)算吸收的液態(tài)水的體積V為________mL．

3．S4N4是亮橙色固體，不溶于水和有機(jī)溶劑，是一種重要的金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)物．一般用S2Cl2、SCl2的惰性溶劑(CS2)氨解制得：

6S2Cl2＋16NH3→S4N4＋S8＋12NH4Cl；

24SCl2＋64NH3→4S4N4＋S8＋48NH4Cl．

S2Cl2、SCl2的混合液體52.86 g溶于足量的CS2中，再通入35.84 L氨氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)完全氨解，產(chǎn)生14.080 g硫單質(zhì)．剩余氨氣用40 g水完全吸收形成氨水(密度為0.923 g/mL)．

計(jì)算：①該混合液體中S2Cl2、SCl2的物質(zhì)的量之比為________．

②所得氨水的物質(zhì)的量濃度為________(保留1位小數(shù))．

4．S4N4與Ag在一定條件下反應(yīng)，失去N2而縮合成(SN)x，(SN)x合成于1910年，過(guò)了五十年，才發(fā)現(xiàn)它在0.26 K的低溫下，可轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體(superconductor)．(SN)x的結(jié)構(gòu)式為：

已知1.20×105 mol　S4N4與Ag發(fā)生縮合，失去了1.20×105 mol　N2，生成二百聚物[(SN)200]和三百聚物．測(cè)得縮合產(chǎn)物中二百聚物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50．

計(jì)算：①縮合產(chǎn)物中各縮合物的物質(zhì)的量．

②若Ag的實(shí)際使用量為8.64 kg，求Ag的循環(huán)使用次數(shù)．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2013-2014學(xué)年湖北武漢市武昌區(qū)高三上學(xué)期期末考試?yán)砭C化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

I．氫能的存儲(chǔ)是氫能應(yīng)用的主要瓶頸，配位氫化物、富氫載體化合韌是目前所采用的主要儲(chǔ)氫材料。

（1）Ti（BH4）2是一種過(guò)渡元素硼氫化物儲(chǔ)氫材料。在基態(tài)Ti2+中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為        ，該能層具有的原子軌道數(shù)為      ；

（2）液氨是富氫物質(zhì)，是氫能的理想載體，利用實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫和輸氫。下列說(shuō)法正確的是         ；

a．NH3分子中氮原子的軌道雜化方式為sp2雜化

b．NH+4與PH+4、CH4、BH-4、ClO—4互為等電子體

c．相同壓強(qiáng)時(shí)，NH3的沸點(diǎn)比PH3的沸點(diǎn)高

d．[Cu（NH3）4]2+離子中，N原子是配位原子

（3）已知NF3與NH3的空間構(gòu)型相同，但NF3不易與Cu2+形成配離子，其原因是         ；

II．氯化鈉是生活中的常用調(diào)味品，也是結(jié)構(gòu)化學(xué)中研究離子晶體時(shí)常用的代表物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

（1）設(shè)氯化鈉晶體中Na+與跟它最近鄰的Cl—之間的距離為r，則該Na+與跟它次近鄰的C1—個(gè)數(shù)為       ，該Na+與跟它次近鄰的Cl—之間的距離為      ；

（2）已知在氯化鈉晶體中Na+的半徑為以a pm，Cl—的半徑為b pm，它們?cè)诰?/p>

體中是緊密接觸的，則在氯化鈉晶體中離子的空間利用率為      ；（用含a、b的式子袁示）

（3）納米材料的表面原子占總原子數(shù)的比例很大，這是它有許多特殊性質(zhì)的原因。假設(shè)某氯化鈉顆粒形狀為立方體，邊長(zhǎng)為氯化鈉晶胞的10倍，則該氯化鈉顆粒中表面原子占總原子數(shù)的百分比為                 。

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

硫元素價(jià)態(tài)眾多，可與鹵素、氮等元素化合形成許多復(fù)雜化合物，在科學(xué)技術(shù)和生成中有重要的應(yīng)用．根據(jù)題意完成下列計(jì)算：
（1）由硫與限量氯氣在50～60°C反應(yīng)16～20小時(shí)，可恰好完全反應(yīng)，得到兩種硫的氯化物A和B．A物質(zhì)中的含硫量為0.131，B物質(zhì)中的含氯量為0.816，A的相對(duì)分子質(zhì)量比B大71．計(jì)算確定這兩種氯化物的分子式分別為_(kāi)_____．若上述反應(yīng)得到的A、B的物質(zhì)的量比為3：2，則參加反應(yīng)的S和氯氣的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_____．
（2）硫的鹵化物或鹵氧化物都有強(qiáng)水解性，可以作脫水劑．SF4吸收V mL液態(tài)水（4℃），完全反應(yīng)，得到3.2g SO2氣體（假設(shè)SO2完全逸出）和10%的酸溶液，計(jì)算吸收的液態(tài)水的體積V為_(kāi)_____mL．
（3）S4N4是亮橙色固體，不溶于水和有機(jī)溶劑，是一種重要的金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)物．一般用S2Cl2、SCl2的惰性溶劑（CS2）氨解制得：6S2Cl2+16NH3→S4N4+S8+12NH4Cl；24SCl2+64NH3→4S4N4+S8+48NH4Cl．S2Cl2、SCl2的混合液體52.86g溶于足量的CS2中，再通入35.84L氨氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）完全氨解，產(chǎn)生14.080g硫單質(zhì)．剩余氨氣用40g水完全吸收形成氨水（密度為0.923g/mL）．
計(jì)算：①該混合液體中S2Cl2、SCl2的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_____．
　　 ②所得氨水的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_____（保留1位小數(shù)）．
（4）S4N4與Ag在一定條件下反應(yīng)，失去N2而縮合成（SN）x，（SN）x合成于1910年，過(guò)了五十年，才發(fā)現(xiàn)它在0.26K的低溫下，可轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體（superconductor）．（SN）x的結(jié)構(gòu)式如圖：

已知1.20×105 mol S4N4與Ag發(fā)生縮合，失去了1.20×105 mol N2，生成二百聚物[（SN）200]和三百聚物．測(cè)得縮合產(chǎn)物中二百聚物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50．
計(jì)算：①縮合產(chǎn)物中各縮合物的物質(zhì)的量．
②若Ag的實(shí)際使用量為8.64kg，求Ag的循環(huán)使用次數(shù)．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：上海模擬題 題型：填空題

硫元素價(jià)態(tài)眾多，可與鹵素、氮等元素化合形成許多復(fù)雜化合物，在科學(xué)技術(shù)和生成中有重要的應(yīng)用。根據(jù)題意完成下列計(jì)算：
（1）由硫與限量氯氣在50～60°C反應(yīng)16～20小時(shí)，可恰好完全反應(yīng)，得到兩種硫的氯化物A和B。A物質(zhì)中的含硫量為0.131，B物質(zhì)中的含氯量為0.816，A的相對(duì)分子質(zhì)量比B大71。計(jì)算確定這兩種氯化物的分子式分別為_(kāi)______________。若上述反應(yīng)得到的A、B的物質(zhì)的量比為3：2，則參加反應(yīng)的S和氯氣的物質(zhì)的量之比為_(kāi)__________。
（2）硫的鹵化物或鹵氧化物都有強(qiáng)水解性，可以作脫水劑。SF4吸收V mL液態(tài)水（4℃），完全反應(yīng)，得到3.2gSO2氣體（假設(shè)SO2完全逸出）和10%的酸溶液，計(jì)算吸收的液態(tài)水的體積V為_(kāi)________mL。
（3）S4N4是亮橙色固體，不溶于水和有機(jī)溶劑，是一種重要的金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)物。一般用S2Cl2、SCl2的惰性溶劑（CS2）氨解制得：6S2Cl2＋16NH3→S4N4＋S8＋12NH4Cl；24SCl2＋64NH3→4S4N4＋S8＋48NH4Cl。S2Cl2、SCl2的混合液體52.86g溶于足量的CS2中，再通入35.84L氨氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）完全氨解，產(chǎn)生14.080g硫單質(zhì)。剩余氨氣用40g水完全吸收形成氨水（密度為0.923g/mL）。
計(jì)算：
①該混合液體中S2Cl2、SCl2的物質(zhì)的量之比為_(kāi)__________。
②所得氨水的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)____________（保留1位小數(shù)）。
（4）S4N4與Ag在一定條件下反應(yīng)，失去N2而縮合成(SN)x，(SN)x合成于1910年，過(guò)了五十年，才發(fā)現(xiàn)它在0.26K的低溫下，可轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體（superconductor）。(SN)x的結(jié)構(gòu)式為：
已知1.20×105 mol S4N4與Ag發(fā)生縮合，失去了1.20×105 mol N2，生成二百聚物[(SN)200]和三百聚物。測(cè)得縮合產(chǎn)物中二百聚物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50。計(jì)算：
①縮合產(chǎn)物中各縮合物的物質(zhì)的量。
②若Ag的實(shí)際使用量為8.64kg，求Ag的循環(huán)使用次數(shù)。

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