氮元素在自然界中广泛存在,回答以下有关氮及其化合物的相关问题。
(1)氮元素是较活泼的非金属元素,但N2却不活泼,其原因是 。下列用途中,利用了N2不活泼性质的是
①用于合成氨气 ②金属焊接时的保护气 ③保护食品 ④和氩气混合填充灯泡
⑤以氮气为原料制硝酸
(2)肼(N2H4)常用作火箭燃料,发生的反应是: N2O4(l) + 2N2H4(l)="==3" N2(g)+4H2O(g)
已知N2H4的结构可看做NH3中一个H被-NH2所替代,则N2H4分子中所有原子是否在同一平面内 (填“是”或“否”)。当该反应中有NA个N-H键断裂时,形成的π键有 mol。
(3)某化肥厂用以下流程制备硝酸铵:
上述过程中制硝酸所用去氨的质量占整个流程消耗氨质量的 %。
(1)N2中有氮氮三键(1分) ②③④(2分)
(2)否(1分) 3/4(1分)
(3)53.9(3分)
解析试题分析:
(1)N2在高温、高压、催化剂存在条件下,能与某些物质发生反应。例N2和H2→NH3→催化氧化得HNO3,所以排除①⑤;
(2)1mol N2H4中有4mol N—H键,1mol N2中有3mol共价键,其中有2molπ键,故断裂NA个N—H键时,形成的π键为3/4mol。
(3)设制HNO3的NH3的物质的量为1mol,则制得的HNO3的物质的量为1mol ×0.90×0.95=0.855mol,制硝酸所用去氨的质量占整个流程消耗氨质量的的百分比为×100%=53.9%。
考点:考查化学计算、元素及其化合物性质。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
浩瀚的海洋是一个巨大的宝库,蕴含有80多种元素,可供提取利用的有50多种。
(1)其中“氯碱工业”就是以食盐水为原料制取Cl2等物质,有关的化学方程式为: 。
(2)实验室用二氧化锰制取氯气的化学方程式为: ;根据上述实验原理,从下列装置中选择合适的发生装置用于实验室制取少量氯气 (填写装置的序号)。
(3)实验室中模拟Br—→Br2的转化,可以通过在KBr溶液中滴加少量新制氯水的实验进行实现。写出Br—→Br2的转化离子方程式为: ;氯水不稳定,要现用现配,下列吸收氯气制备氯水的装置最合理的是 (选填下列选项的编号字母)。
(4)实验室制备氯气的反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学进行了以下实验:取100 mL残余液放入烧杯中,将烧杯(含玻璃棒)放在电子天平上(如右图),再把已称好50.0 g CaCO3粉末慢慢加入到残余液中,边加边搅拌使其充分反应。观察读数变化如下表所示:
CaCO3用量 | 未加CaCO3时 | 加约四分之一时 | 加一半时 | 全部加完时 |
读数/g | 318.3 | 325.3 | 334.5 | 359.5 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氯气在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.090mol,实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为____________________________;
(2)根据离子方程式,计算该反应的平衡常数(水视为纯液体,列式计算,保留2位有效数字)
(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,平衡将向________移动;(填“正”、“逆”或“不”)
(4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将______(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡将向______________移动。(填“正”、“逆”或“不”)
(5)新制氯水经光照一段时间后溶液c(H+)增大,请运用平衡移动原理进行解释:__________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某同学探究SO2有关性质。
(1)将SO2通入BaCl2溶液中,将所得溶液分成2份,在第一份中加入NaOH溶液,在第二份中滴入FeCl3溶液,两份都有白色沉淀。BaCl2溶液中通入SO2气体的现象为 。在第二份溶液中滴入FeCl3溶液时,SO2表现 性,反应的离子方程式为 ,生成沉淀的化学式为 。
(2)下列不能用来吸收SO2气体的是 。
A.KMnO4(aq) | B.过量氨水 | C.石灰水 | D.盐酸 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氨和肼(N2H4)是氮的两种常见化合物,在科学技术和生产中有重要的应用。
(1)N2H4中的N原子可达到8电子的稳定结构,画出N2H4的结构式_____________。
(2)实验室用两种固体制取NH3的反应方程式为______________________________。
(3)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为 。
(4)肼——空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式 。
(5)肼是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为942,O=O为500,N-N为154,则断裂1molN-H键所需的能量是 kJ。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
随着世界粮食需求量的增加,农业对化学肥料的需求越越大。氮肥是需求最大的一种化肥。氮肥的生产和合理施用在农业生产中起着重大作用。合成氨及化肥生产流程示意图如下:
(1)目前,工业上用铁触媒作催化剂,在20~50 MPa、450℃左右用氮、氢混合气体在
中进行合成氨。则沿X方向回去的物质是 。
(2)在侯氏制碱法中,从沉淀池中得到的母液要通人氨气、降温并加入 (填化学式),目的是 。
(3)沉淀池中的化学方程式是 。
(4)工业上将氨催化氧化可制硝酸。在硝酸生产中,催化剂铂网在氨的催化氧化反应中起的作 用是 。硝酸工业尾气对环境污染严重,若在催化剂存在下用甲烷将其中的一氧化氮还原为对空气无污染的物质,其反应的化学方程式为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
(14分)
研究小组用下图装置制取Cl2,证明产生的气体中含有HCl。
(1)仪器A的名称为 ;A中反应的离子方程式为 。
(2)甲同学将A中产生的气体通入下列溶液:
实验序号 | 试剂 | 现象 |
a | 紫色石蕊溶液 | |
b | AgNO3溶液 | 出现白色沉淀 |
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
(本题共14分)
硫有多种含氧酸,亚硫酸(H2SO3)、硫酸(H2SO4)、焦硫酸(H2SO4·SO3)、硫代硫酸(H2S2O3)等等,其中硫酸最为重要,在工业上有广泛的应用。在实验室,浓硫酸是常用的干燥剂。
完成下列计算:
(1)焦硫酸(H2SO4·SO3)溶于水,其中的SO3都转化为硫酸。若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸,该硫酸的物质的量浓度为________mol/。
(2)若以浓硫酸吸水后生成的H2SO4·H2O计算,250g质量分数为98%的硫酸能吸收多少g水?
(3)硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下:
3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2 4FeS2+11 O2→2Fe2O3+8SO2
若48mol FeS2完全反应耗用氧气2934.4L(标准状况),计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比。
(4)用硫化氢制取硫酸,既能充分利用资源又能保护环境,是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。
硫化氢体积分数为0.84的混合气体(H2S、H2O、N2)在空气中完全燃烧,若空气过量77%,计算产物气体中SO2体积分数(水是气体)。(已知空气组成:N2体积分数0.79、O2体积分数0.21)
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
(16分)氯气可与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉,也可在浓溶液条件下与石灰石反应生成较浓的HClO溶液。
Ⅰ.甲研究性学习小组利用氯气制少量漂白粉(如图所示):
(1)A仪器的名称是 ,所盛试剂是 。
(2)此实验结果所得Ca(ClO)2产率太低。经分析并查阅资料发现主要原因是在U型管中存在两个副反应:
①温度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,可采取的措施是 。此副反应的化学方程式为: 。
②写出另一个副反应的化学方程式 。为避免此副反应发生,可在BC之间加多一个装置,请在答题卷的方框中画出该装置,并标明所用的试剂。
Ⅱ. 乙研究性学习小组研究饱和氯水与石灰石的反应:
①在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20mL饱和氯水(如图所示),充分反应,有少量气泡产生,溶液浅黄绿色褪去;
②过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其比氯水的漂白性更强;
③为了确定反应产物,将滤液分为三份,分别进行以下实验:
第一份与石灰水混合,立即产生大量白色沉淀;
第二份与稀盐酸混合,立即产生大量无色气体;
将第三份加热,看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。 经检测,上述实验中产生的无色气体均为CO2。请回答:
(3)反应后所得的溶液漂白性增强的原因是 。
(4)依据上述实验可推知:②的滤液中的溶质除CaCl2、HClO外,还含有 。
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