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已知氮元素有许多化合价,其化合价有-3、0、+1、+2、+3、+4、+5
(1)下表是硝酸与某种金属M在某些条件下反应所得还原产物的关系:

通过分析上表可得出的结论是:当硝酸与金属M反应时,________________。
金属锌与某浓度的硝酸反应时,无气体产生,则此化学反应中被还原的硝酸与参加反应的硝酸物质的量之比是________。
(2)以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2-)燃料电池,具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点,另外氨气含氢量高,不含碳,易液化,方便运输和贮存,是很好的氢源载体。其工作原理如图所示:

①该电池工作时的总反应为______          __ 
②固体氧化物作为电池工作的电解质,O2-移动方向为________(选填“由电极a向电极b”或“由电极b向电极a”)。
③该电池工作时,在接触面上发生的电极反应为________。
(3)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备 受到人们的关注。如图所示装置可用于制备N2O5,写出在电解池中生成N2O5的电极反应式________________。


(1)硝酸的浓度或温度不同,硝酸的还原产物也不同; 1:10
(2)4NH3+3O2=2N2+6H2O;由电极b向电极a;2NH3+3O2—-6e=N2+3H2O
(3)N2O4+2HNO3-2e=2N2O5+2H+

解析试题分析:(1)分析表格,可知硝酸的浓度及反应温度不同,硝酸的还原产物也不同。
Zn与硝酸反应无气体产生,说明硝酸的还原产物为NH4NO3,据此可此而出方程式:4Zn+10HNO3=4Zn(NO33+NH4NO3+3H2O,生成NH4NO3中NH4+的硝酸是被还原的硝酸,其与参与反应的硝酸的物质的量之比为1:10。
(2)电池总反应是NH3和O2反应,生成N2和H2O。
在原电池电解质中,阴离子移向负极,阳离子移向正极,燃料电池通入燃料的a极为负极,通入空气的b极为正极,因此O2-由b移向a。
接触面上发生的反应是负极的燃料NH3失电子,与电解质O2-结合生成N2和H2O。
(3)电解时,阳极失电子,因此N2O4和HNO3失电子产生N2O5
考点:考查氧化还原反应,燃料电池,电解池,电极反应式书写。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)请把符合要求的化学方程式的字母填在下列空白处:
①既属于分解反应又是氧化还原反应的是____________________________
②属于分解反应,但不是氧化还原反应的是__________________________
③属于化合反应,但不是氧化还原反应的是__________________________
④不属于四种基本反应类型的氧化还原反应的是______________________

A.(NH4)2SO3 2NH3↑+H2O+SO2
B.2KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl2+ 5Cl2↑+ 8H2O
C.2C+SiO2 Si+2CO↑
D.NH4NO3 N2O↑+2H2O
E.Na2CO3+CO2+ H2O=2NaHCO3
F.MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+ 2H2O
(2)对于反应:K2Cr2O7+HCl → KCl+CrCl3+Cl2↑+H2O,回答下列问题:
①配平方程式,并用单线桥表示此反应转移的电子数目及方向
____K2Cr2O7+____HCl ="____KCl" +____ CrCl3+____Cl2↑+____H2O
②若反应中,发生氧化反应的HCl为1.2 mol,则被还原的K2Cr2O7 物质的量为___________mol。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

已知硫氰(SCN)2为拟卤素,其分子及阴离子的性质与卤素性质相似。完成下列填空:将硫氰化钾溶液与氯化铁溶液混合,溶液变为血红色。
(1)写出该反应的化学方程式                                                   
将生成的血红色溶液分为四等份,进行如下实验(第四份是对照):
(2)第一份中加入少量的氯化钾固体,溶液的颜色       (填“会”或“不会”)加深。
(3)第二份中滴加入碘化钾溶液至过量,再加入四氯化碳,充分振荡,最终水层接近无色,四氯化碳层呈          色,写出该过程的离子方程式
                                                  
向该溶液中滴加少量溴水,水溶液又变为血红色,则氧化性Br2      (SCN)2(填“大于”、“小于”或“无法确定”)。
(4)第三份中加入少量酸性高锰酸钾溶液,血红色褪去。完成并配平该反应的离子方程式。若含       mol高锰酸钾的溶液完全反应,转移电子2mol。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

氮及其化合物与我们的吃、穿、住、行、健康等都有着密切的联系,也是高中化学学习中重要的一部分。请回答下列问题:
I.(1)现有一支15mL的试管,充满NO倒置于水槽中,向试管中缓缓通入一定量氧气,当试管内液面稳定时,剩余气体3mL。则通入氧气的体积可能为                        
(2)一定条件下,某密闭容器中发生反应:4NH3(g)+5O2(g)      4NO(g)+6H2O(g)。

起始浓度( mol/L)
C(NH3)
C(O2)
C(NO)
C(H2O)

1
2
0
0

4
8
0
0

0.2
x
y
z
 
①恒温恒容下,平衡时NH3的转化率甲       乙。(填“>”、“=”、或“<”)
②恒温恒容下,若要使丙与甲平衡时各组分浓度相同,则x=       ,y=     ,z=       
(3)向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中分别充入等量NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)△H<0。恒温恒容下反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量分别为a1和a2;已知T1< T2,则a1_         a2
A.大于    B.小于    C.等于    D.以上都有可能
(4)2.24L(标准状况)氨气被200 mL l mol/L HNO3溶液吸收后,反应后溶液中的离子浓度关系是                                                  
Ⅱ.三氟化氮(NF3)是一种新型的电子材料,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其生成物有HF、 NO、 HNO3。根据要求回答下列问题:
(1)写出该反应的化学方程式:                                               。反应过程中,氧化剂和还原剂物质的量之比为                                  
(2)若反应中生成0.2mol HNO3,转移的电子数目为                              

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

为了防止枪支生锈,常将枪支的钢铁零件放在NaNO2和NaOH的混合液中进行化学处理使钢铁零件表面生成Fe3O4的致密的保护层——“发蓝”。其过程可用下列化学方程式表示:
①3FeNaNO25NaOH → 3Na2FeO2H2ONH3
      Na2FeO2       NaNO2       H2O →       Na2Fe2O4      NH3      NaOH
③Na2FeO2Na2Fe2O42H2OFe3O44NaOH
(1)配平化学方程式②。
(2)上述反应①中还原剂为     ,被还原的是         。若有1mol Na2FeO2生成,则反应中有        mol电子转移。
(3)关于形成“发蓝”的过程,下列说法正确的是…………………………………………(  )

A.该生产过程不会产生污染 B.反应③生成的四氧化三铁具有抗腐蚀作用 
C.反应①②③均是氧化还原反应 D.反应①②中的氧化剂均为NaNO2 
(4)当NaOH溶液浓度过大,“发蓝”的厚度会变小,其原因是:                                

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

(10分)(1)向用氯化铁溶液刻制印刷电路后的废液中,加入足量铁粉,发生反应的离子方程式是               
(2)实验室向某溶液中加入硫氰化钾溶液,无现象,滴加少量氯水,立即变为红色,则原溶液中含有(填离子符号)    ,写出滴加氯水时发生反应的离子方程式   
(3)我们知道,浓硫酸有脱水性、吸水性和氧化性,请写出证明浓硫酸具有氧化性的反应的化学方程式(写一个,多写若有一个错误,本题不得分)     

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

将12 .8g铜与一定浓度、一定体积的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为4.48L,将反应后的溶液稀释至500mL,请计算:
(1)反应后溶液中硝酸铜的物质的量浓度?
(2)NO,NO2在标准状况下体积各为多少升?

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(7分)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:

(1)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br,其目的是_____________________。
(2)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为_________________,
由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是: _________________。
(3)兰州一中某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料知:Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒并有强腐蚀性。他们参观生产过程后,画了如下装置简图:

请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称是__________。
②实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件? ____________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

硫及其化合物有广泛的应用,对SO2性质的研究是高中化学教学的一项重要内容。
I.对比研究是一种重要的研究方法。若将硫的单质及部分化合物按如下表所示分成3 组,则第2组中物质M的化学式是                                        。

第1组
第2组
第3组
S (单质)
SO2、H2SO3、M、NaHSO3
SO3、H2SO4、Na2SO4、 NaHSO4
 
Ⅱ.某校化学学习小组用下图所示的实验装置研究SO2气体还原Fe3+、Br2的反应。

(1)下列实验方案可以用于在实验室制取所需SO2的是                        。
A.Na2SO3溶液与HNO3                    B.Na2SO3固体浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧                    D.铜与热的浓硫酸
(2)装置C的作用是除去多余的SO2,防止污染空气。已知在用氢氧化钠溶液吸收SO2的 过程中,往往得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液,常温下,溶液pH随n(SO32—):n(HSO3)变化关系如下表
n(SO32—):n(HSO3)
91:9
1:1
9:91
pH
8.2
7.2
6.2
 
当吸收液中n(SO32—):n(HSO3) =10:1时,溶液中离子浓度关系正确的是                     。
A.c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32—)+ c(HSO3)+ c(OH)
B.c(Na+)>c(HSO3)>c(SO32—)>c(OH)>c(H+)
C.c(Na+)>c(SO32—)>c(HSO3)>c(OH)>c(H+)
(3)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中反应后的溶液分成三份,并设计了如下探究实验,请你评价并参与他们的探究过程(限选试剂:KMnO4溶液、KSCN溶液、BaCl2溶液、稀硫酸、稀盐酸、稀硝 酸、Ba(NO3)2溶液、新制的氯水)
序号
实验方案
实验现象
结论
方案①
往第一份试液中加入KMnO4溶液溶液
紫红色褪去
SO2与Fe3+反应生成了Fe2+
方案②
往第二份试液中加入
 
SO2与Fe3+反应生成了Fe2+
方案③
往第二份试液中加入
 
SO2与Fe3+反应生成了SO42—
 
上述方案①得出的结论是否合理                    ,原因                                。
如果他们设计的方案②与方案③均合理并且得到相应结论,请你将上面表格补充完整。
(4)装置B中能表明Br的还原性弱于SO2的现象是                           。

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