(完整)高中化学氮及其化合物计算题分类汇编(难题),推荐文档

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A.60 mLB.45 mL C.30 mL D.15 mL
19、向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol·L-1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出1.344 L NO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现。若用足量的氢气在加热条件下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量为( )
④NO、NO2、O2三种混合气体通入水中,可先按①求出NO2与H2O反应生成的NO的体积,再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积,再按③方法进行计算。
(三)硝酸的化学性质
1、HNO3具有酸的通性。
2、HNO3具有强氧化性,表现在能与多数金属、非金属、某些还原性化合物起反应。
【注意】由于硝酸氧化性很强,任何金属与硝酸反应都不能放出氢气,在与不活泼金属如Cu、Ag等反应时,浓硝酸还原产物为NO2,稀硝酸还原产物为NO,(但不能认为稀硝酸的氧化性比浓硝酸强);
NH3+Cl2=NH3+ CuO =
NH3+O2=NH3+O2=
3、氨气的实验室制法
(1)原理:固态铵盐与碱加热反应:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)发生装置:固+固+加热型,与制备氧气相似;
(3)收集:向下排空气法。
(4)干燥:在干燥管中盛放碱石灰作干燥剂。不能用浓硫酸、P2O5、无水氯化钙作干燥剂,因CaCl2吸收氨气生成CaCl2·8NH3。
A.V1>V2>V3B.V1>V3>V2C.V2>V3>V1D.V3>V1>V2
3、在相同状况下,将下列四种混合气体:①体积比为3 ∶1的NH3和N2'②体积比为1 ∶1的NO2和N2③体积比为1 ∶1的NO2和O2'④体积比为4 ∶1的NO2和O2,分别置于相同的四支试管中并倒置于水槽中,充分反应后液面上升高度分别为h1、h2、h3、h4,下列关系正确的是( )
A.0.4 mol·L-1B.0.3 mol·L-1C.0.225 mol·L-1D.无法计算
13、已知镁和稀硝酸反应时,每有1mol HNO3反应,就有0.8mol电子转移,此时硝酸的源自文库原产物可能是
A.NO2B.N2OC.NH4NO3D.NO
14、Al 可以与稀硝酸反应,已知 HNO3被还原为 NO。若标准状况有 3.36 L NO 生成,则参加反应的 Al
的质量为________g,参加反应的硝酸为________mol
11、物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是( )
A.1∶4B.1∶5
C.2∶3D.2∶5
12、某稀硝酸能与5.4g铝恰好反应,当这份酸在与铁反应时,最多消耗铁的量为( )
A.16.8gB. 0.4molC.11.2gD. 0.2mol
21、将51.2 g Cu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.9 mol,这些气体恰好能被500 mL 2 mol/L NaOH溶液完全吸收,生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液,其中NaNO3的物质的量为( )
A.0.2 mol B.0.4 molC.0.8 molD.0.9 mol
(5)验满:a.用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口,若变蓝,则满;b.蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口,若产生白烟,则满。
[特别提醒]:①制氨气所用铵盐不能用硝铵、碳铵。因加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应,发生危险;而碳铵受热极易分解产生CO2,使生成的NH3中混有较多的CO2杂质。②消石灰不能用NaOH、KOH代替,原因是:a、NaOH、KOH具有吸湿性、易结块,不利于产生NH3;b、在高温下能腐蚀大试管。③因氨气比空气轻,易与空气发生对流,所以收集时,导气管应插入收集气体的试管底部附近,管口塞一团干燥的棉花团,来防止NH3与空气对流,确保收集到纯净的氨气。④制备NH3也可以通过加热浓氨水的方法,利用NH3·H2O NH3↑+H2O原理制备。也可以利用往浓氨水中加入烧碱制备,原理:烧碱溶于水为放热反应,促进NH3·H2O的分解,增大c(OH)使上述可逆反应向左移动,而产生NH3。
22、1L稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.4mol/L。若向该混合液中加入足量的铜粉,则最多能溶解铜粉的质量是多少?
23、在某100 mL混合酸中,HNO3的物质的量浓度为0.4 mol·L-1,H2SO4的物质的量浓度为0.2 mol·L-1。向其中加入2.56 g铜粉,微热,待充分反应后,溶液中Cu2+的物质的量浓度为( )
注意:关于氮的氧化物溶于水的几种情况的计算方法。
1NO2或NO2与N2(或非O2)的混合气体溶于水时可依据:3NO2+H2O→2HNO3+NO 利用气体体积变化差值进行计算。
2NO2和O2的混合气体溶于水时,由4NO2+2H2O+O2=4HNO3可知,当体积比为
=4:1,恰好完全反应
V(NO2):V(O2) >4:1,NO2过量,剩余气体为NO
为 2:13,则该反应的还原产物为( )
A.N2O B.NO C.NO2D.N2O3
17、Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O,当NO2和NO的物质
的量之比为 1∶1 时,实际参加反应的 Cu2S 与 HNO3的物质的量之比为
18、足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积 是()
N2+ 3H2 2NH3
工业上就是利用这个原理来合成氨的。
(二)一氧化氮和二氧化氮
1、一氧化氮:无色气体,难溶于水,有很大毒性,在常温下极易被氧化成二氧化氮。2NO+O2→2NO2
2、二氧化氮:有刺激性气味的红棕色气体,溶于水生成硝酸和一氧化氮。
3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO2 N2O4(无色)
A.0.24 molB.0.21 molC.0.16 molD.0.14 mol
20、将32 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,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11.2 L。欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水________g。
氨水中所含有微粒:NH3·H2O分子,NH4+,OH,氨水中溶质通常看作为NH3,而不是NH3·H2O。
(2)与酸反应
NH3+HNO3=NH4NO3HCl+NH3=NH4ClH2SO4+2NH3=(NH4)2SO4
氨气与氯化氢相遇便产生,可用于NH3与HCl的相互检验。
(3)还原性
NH3分子中氮元素呈-3价,具有还原性,能在一定条件下与O2、Cl2、CuO等反应,被它们氧化:
课堂练习:
1、将8 mL NO2和O2的混合气体通入倒立于水槽中装满水的量筒,充分反应后,剩余气体为1 mL,则原混合气体中NO2和O2的体积比可能为( )
A.7∶5B.3∶7C.7∶1D.1∶7
2、同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO和NO2;②NO2和O2;③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是( )
(2)与O2的反应:N2+ O2 2NO
(3)与Mg的反应:3Mg + N2 Mg3N2
4.氮的固定
(1)定义:把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为固氮。
(2)氮的同定的途径
①生物固氮
豆科植物的根部常附有小根瘤,其中含有固氮菌,能把空气中游离的氮变成氨(铵态氮肥)作为养分吸收,所以这些植物可以少施肥,甚至不施肥。
A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.任意比
6、把盛有48mLNO、NO2混合气体的容器,倒置于水中(同温、同压),待液面稳定后,容器内气体体积变为24mL。则:
⑴原混合气体中,NO是mL,NO2是mL。
⑵若在剩余24mL气体中,通入6mLO2,待液面稳定后,容器内气体体积为mL。
⑶若在剩余24mL气体中,通入24mLO2,待液面稳定后,容器内气体体积为mL。⑷若在原48mLNO、NO2混合气体中,通入mL O2,倒置在水面上,气体会全部吸收。
7、常温下,将NO和O2两种气体按物质的量1:3混合,则其平均相对分子质量 ( )
A.40.7 B.46 C.36 D.44
8、现有10mLNO和NO2混合气体,其平均相对分子量为36.4,通入一定量的O2后,还是10mLNO和NO2混合气体,但平均相对分子量为39.6,通入O2的体积是( )
A.1mLB.3mLC.5mLD.10mL
这类反应中硝酸只有一部分体现氧化性被还原,另一部分体现酸性生成硝酸盐。
铁、铝常温下遇浓硝酸,由于浓硝酸具有强氧化性,所以在金属的表面形成一层致密的氧化膜,阻止反应继续进行,这个过程叫钝化。所以可用铁、铝容器装运浓硝酸(或浓硫酸)。
3、在溶液中NO3—几乎与所有离子能大量共存,但注意,当溶液的酸性较强可形成硝酸溶液,具有还原性的某些离子则不能与其大量共存,如NO3—、H+、Fe2+中任意两者能大量共存,但三者则不能大量共存。
②大气同氮
闪电时,大气中的氮转化为氮的氧化物,经降水生成极稀的硝酸(硝态氮肥),渗入土壤被植物根系吸收。
N2+ O2 2NO
2NO + O2= 2NO2
3NO2+ H2O = 2HNO3+ NO
【注意】生物固氮和大气固氮统称自然固氮。
③工业固氮
氮气和氢气在高温、高压并有催化剂存在的条件下,可以直接化合生成氨(NH3)。
<4:1,O2过量,乘余气体为O2
3NO和O2同时通入水中时,其反应是:2NO+O2→2NO2,3NO2+H2O→2HNO3+NO ,总反应式为:4NO+2H2O+3O2→4HNO3当体积比为
=4:3,恰好完全反应
V(NO):V(O2) >4:3,NO过量,剩余气体为NO
<4:3,O2过量,乘余气体为O2
即:NO3—在中性或碱性溶液中不表现氧化性,而在酸性溶液中表现强氧化性。
(四)氨气
1、氨的物理性质
氨气为无色、有刺激性气味的气体,比空气轻,易液化,极易溶于水(喷泉实验),氨水的密度小于水的密度,氨水的浓度越高,密度越小。
2、氨的化学性质;
(1)与水反应,溶液呈碱性:NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH
氮及其化合物
(一)氮气
1.氮元素存在形态
空气中含大量N2,是工业生产中N2的主要来源。
2.N2的物理性质
氮气难溶于水,难液化,密度比空气略小(与空气密度相近),只能用排水法收集N2。
3.N2的化学性质
由于氮分子的键能很大,所以氮气的性质很稳定,只有在高温条件下才能发生一些化学变化。
(1)与H2的反应:N2+ 3H2 2NH3
A.h1>h2>h3>h4B.h4>h3>h2>h1C.h4>h1>h3>h2D.h2>h3>h1>h4
4、在常温下向盛满水并倒置于水槽中的试管里先后通入4 mL NO2、4 mL NO、5 mL O2,经过一段时间后,试管里剩余的气体有( )
A.NOB.O2C.NO2和O2D.NO和O2
5、NO、NO2均可与NH3反应转化为无害的N2和H2O,现有3LNO、NO2的混合气体,,当耗用3LNH3时,可全部转化为N2和H2O,则NO和NO2的体积之比为( )
9、反应NO+O2+NO2+H2O→HNO3(未配平)是多组化学计量数的化学方程式,当氧气有1/3被NO还原时,此反应各物质化学计量数之比是
10、某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物,当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2∶1 时,还原产物是( )
A.NO2B.NOC.N2OD.N2
15、在一定温度下,某浓度的 HNO3与 Zn 反应,生成 NO2和 NO 的物质的量之比为 1:3,则要使 1mol
Zn 完全反应,需要 HNO3的物质的量为( )
A.2.8mol B.2.6mol C.2.4mol D.0.8mol
16、已知 Cu2S 与某浓度的硝酸反应时,生成硝酸铜和硫酸,若反应中 Cu2S 与 HNO3的物质的量之比
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