實驗室合成氨裝置如圖: (1)寫出N2和H2的電子式 . NH3分子的空間構(gòu)型是 它屬于 分子 (2)乙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 . 四 計算題 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

合成氨工業(yè)對化學(xué)和國防工業(yè)具有重要意義.
(1)實驗室欲用圖所示裝置(夾持固定裝置略去)制備并收集氨氣.
①請在圖中燒瓶內(nèi)繪出導(dǎo)管所缺部分.
②試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
2NH4Cl+Ca(OH)2
 △ 
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2
 △ 
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O

③為吸收多余的氨氣,燒杯中的試劑是

(2)氨有很多重要性質(zhì).
①將酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈紅色,其原因是
氨水顯堿性(NH3?H2O?NH4++OH-
氨水顯堿性(NH3?H2O?NH4++OH-

②管道工人曾經(jīng)用濃氨水檢驗氯氣管道是否漏氣,如出現(xiàn)白煙,說明有氯氣泄露,同時還有一種相對分子質(zhì)量為28的氣體生成,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是
8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl

(3)寫出氨的兩種用途
做制冷劑、制硝酸、制化肥、銨鹽、純堿等
做制冷劑、制硝酸、制化肥、銨鹽、純堿等

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實驗室可以通過以下三條途徑按不同要求制取氮氣:
①加熱NaNO2(一種致癌物質(zhì),有毒)與NH4Cl的混合物濃溶液制取N2;
②將空氣通過灼熱的活性銅粉制得較純凈的N2;
③加熱條件下用NH3還原CuO得純凈的N2和活性銅粉.
如圖所示,給出了按上述途徑制取N2可供選擇的幾種實驗裝置:

請回答下列問題:
(1)按途徑①制取N2時,應(yīng)選用上述裝置中的
F
F
(填裝置代碼)做發(fā)生裝置.
(2)若只需較純凈的N2,有同學(xué)建議把②和③兩條途徑協(xié)同使用,這樣做的好處是
銅和氧化銅可循環(huán)使用,節(jié)省試劑(或避免使用有毒物質(zhì)而造成污染)
銅和氧化銅可循環(huán)使用,節(jié)省試劑(或避免使用有毒物質(zhì)而造成污染)

(3)按途徑③制取N2時,若氣流從左到右的順序所需的上述裝置是:A→C→B→D.在A裝置中所需要的試劑是
濃氨水
濃氨水
生石灰
生石灰
.(寫試劑名稱)
①甲同學(xué):為通過實驗現(xiàn)象驗證C處有水產(chǎn)生,必須在C裝置前后都連接E裝置,其中填充的固體藥品按前后順序分別為
堿石灰(或無水氯化鈣)
堿石灰(或無水氯化鈣)
、
無水硫酸銅
無水硫酸銅
.(寫試劑名稱)
②乙同學(xué):實驗過程中,發(fā)現(xiàn)黑色固體完全變紅,質(zhì)疑此時紅色固體可能含Cu2O.通過查閱資料知:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O.依據(jù)信息,請設(shè)計實驗證明C處的紅色固體中是否含有Cu2O:
取樣加入稀硫酸后溶液呈藍色,即證明含Cu2O
取樣加入稀硫酸后溶液呈藍色,即證明含Cu2O

③丙同學(xué):實驗時充分加熱,至C裝置硬質(zhì)玻管質(zhì)量不再減輕為止.實驗完畢后,若實驗測得收集的N2體積為aL(已折算為標準狀況),硬質(zhì)玻管質(zhì)量減輕了bg.則氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比為(用含a、b的字母的代數(shù)式表示)
16a
22.4b
16a
22.4b
(此空記3分).
(4)目前工業(yè)上用氮氣和氫氣直接合成氨,氨經(jīng)一系列反應(yīng)可制得硝酸.在以上各步反應(yīng)中,按要求完成化學(xué)反應(yīng)方程式:
①氮元素只發(fā)生還原反應(yīng)
N2+3H2
高溫高壓
催化劑
2NH3
N2+3H2
高溫高壓
催化劑
2NH3
、
②氮元素既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng):
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3NO2+H2O=2HNO3+NO

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實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下:
(1)已知實驗室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮氣,該反應(yīng)中只有氮元素發(fā)生變價,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
NaNO2+NH4Cl
  △  
.
 
N2↑+2H20+NaCl
NaNO2+NH4Cl
  △  
.
 
N2↑+2H20+NaCl

從圖1中選擇制取氮氣的合適裝置
a
a

(2)如圖2氮氣和氫氣通過甲裝置,甲裝置的作用除了將氣體混合外,還有
控制氫氣和氮氣的流速
控制氫氣和氮氣的流速
干燥氣體
干燥氣體

(3)如圖2用乙裝置吸收一段時間氨后,再通入空氣,同時將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi),能使鉑絲保持紅熱的原因是:
氨的氧化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng),放出的熱使鉑絲保持紅熱
氨的氧化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng),放出的熱使鉑絲保持紅熱
,錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是:
有紅棕色氣體產(chǎn)生
有紅棕色氣體產(chǎn)生

(4)反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有H+、OH-、
NH4+、NO3-
NH4+、NO3-
離子.

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實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下:
(l)已知實驗室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化錢溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮氣,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:______.
(2)圖中,氮氣和氫氣通過甲裝置,甲裝置的作用除了將氣體混合外,還有______.
(3)氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨______(“會”或“不會”)發(fā)生倒吸,原因是______.
(4)用乙裝置吸收一段時間氨后,再通入空氣,同時將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi),能使鉑絲保持紅熱的原因是______.錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是:______.
(5)寫出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式:______.
(6)用CH4催化還原NO2可以消除氮氧化物的污染.例如.
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1,
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1,
寫出CH4還原NO2至N2的熱化學(xué)方程式______;若用標準狀況下4.48LCH4還原NO2至N2整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為______(阿伏加德羅常數(shù)的值用N2表示),放出的熱量為______kJ.

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實驗室可以通過以下三條途徑按不同要求制取氮氣:
①加熱NaNO2(一種致癌物質(zhì),有毒)與NH4Cl的混合物濃溶液制取N2;
②將空氣通過灼熱的活性銅粉制得較純凈的N2;
③加熱條件下用NH3還原CuO得純凈的N2和活性銅粉.
如圖所示,給出了按上述途徑制取N2可供選擇的幾種實驗裝置:

請回答下列問題:
(1)按途徑①制取N2時,應(yīng)選用上述裝置中的______(填裝置代碼)做發(fā)生裝置.
(2)若只需較純凈的N2,有同學(xué)建議把②和③兩條途徑協(xié)同使用,這樣做的好處是______.
(3)按途徑③制取N2時,若氣流從左到右的順序所需的上述裝置是:A→C→B→D.在A裝置中所需要的試劑是______和______.(寫試劑名稱)
①甲同學(xué):為通過實驗現(xiàn)象驗證C處有水產(chǎn)生,必須在C裝置前后都連接E裝置,其中填充的固體藥品按前后順序分別為______、______.(寫試劑名稱)
②乙同學(xué):實驗過程中,發(fā)現(xiàn)黑色固體完全變紅,質(zhì)疑此時紅色固體可能含Cu2O.通過查閱資料知:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O.依據(jù)信息,請設(shè)計實驗證明C處的紅色固體中是否含有Cu2O:______
③丙同學(xué):實驗時充分加熱,至C裝置硬質(zhì)玻管質(zhì)量不再減輕為止.實驗完畢后,若實驗測得收集的N2體積為aL(已折算為標準狀況),硬質(zhì)玻管質(zhì)量減輕了bg.則氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比為(用含a、b的字母的代數(shù)式表示)______(此空記3分).
(4)目前工業(yè)上用氮氣和氫氣直接合成氨,氨經(jīng)一系列反應(yīng)可制得硝酸.在以上各步反應(yīng)中,按要求完成化學(xué)反應(yīng)方程式:
①氮元素只發(fā)生還原反應(yīng)______、
②氮元素既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng):______.

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