实验室合成氨装置如图: (1)写出N2和H2的结构式 . 写出N2和H2的电子式 . (2)乙中发生的反应方程 . 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

合成氨工业对化学和国防工业具有重要意义.
(1)实验室欲用图所示装置(夹持固定装置略去)制备并收集氨气.
①请在图中烧瓶内绘出导管所缺部分.
②试管中反应的化学方程式是:
2NH4Cl+Ca(OH)2
 △ 
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2
 △ 
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O

③为吸收多余的氨气,烧杯中的试剂是

(2)氨有很多重要性质.
①将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色,其原因是
氨水显碱性(NH3?H2O?NH4++OH-
氨水显碱性(NH3?H2O?NH4++OH-

②管道工人曾经用浓氨水检验氯气管道是否漏气,如出现白烟,说明有氯气泄露,同时还有一种相对分子质量为28的气体生成,该反应的化学方程式是
8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl

(3)写出氨的两种用途
做制冷剂、制硝酸、制化肥、铵盐、纯碱等
做制冷剂、制硝酸、制化肥、铵盐、纯碱等

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实验室可以通过以下三条途径按不同要求制取氮气:
①加热NaNO2(一种致癌物质,有毒)与NH4Cl的混合物浓溶液制取N2
②将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N2
③加热条件下用NH3还原CuO得纯净的N2和活性铜粉.
如图所示,给出了按上述途径制取N2可供选择的几种实验装置:

请回答下列问题:
(1)按途径①制取N2时,应选用上述装置中的
F
F
(填装置代码)做发生装置.
(2)若只需较纯净的N2,有同学建议把②和③两条途径协同使用,这样做的好处是
铜和氧化铜可循环使用,节省试剂(或避免使用有毒物质而造成污染)
铜和氧化铜可循环使用,节省试剂(或避免使用有毒物质而造成污染)

(3)按途径③制取N2时,若气流从左到右的顺序所需的上述装置是:A→C→B→D.在A装置中所需要的试剂是
浓氨水
浓氨水
生石灰
生石灰
.(写试剂名称)
①甲同学:为通过实验现象验证C处有水产生,必须在C装置前后都连接E装置,其中填充的固体药品按前后顺序分别为
碱石灰(或无水氯化钙)
碱石灰(或无水氯化钙)
无水硫酸铜
无水硫酸铜
.(写试剂名称)
②乙同学:实验过程中,发现黑色固体完全变红,质疑此时红色固体可能含Cu2O.通过查阅资料知:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O.依据信息,请设计实验证明C处的红色固体中是否含有Cu2O:
取样加入稀硫酸后溶液呈蓝色,即证明含Cu2O
取样加入稀硫酸后溶液呈蓝色,即证明含Cu2O

③丙同学:实验时充分加热,至C装置硬质玻管质量不再减轻为止.实验完毕后,若实验测得收集的N2体积为aL(已折算为标准状况),硬质玻管质量减轻了bg.则氨分子中氮、氢的原子个数比为(用含a、b的字母的代数式表示)
16a
22.4b
16a
22.4b
(此空记3分).
(4)目前工业上用氮气和氢气直接合成氨,氨经一系列反应可制得硝酸.在以上各步反应中,按要求完成化学反应方程式:
①氮元素只发生还原反应
N2+3H2
高温高压
催化剂
2NH3
N2+3H2
高温高压
催化剂
2NH3

②氮元素既发生氧化反应又发生还原反应:
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3NO2+H2O=2HNO3+NO

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实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:
(1)已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气,该反应中只有氮元素发生变价,写出该反应的化学方程式
NaNO2+NH4Cl
  △  
.
 
N2↑+2H20+NaCl
NaNO2+NH4Cl
  △  
.
 
N2↑+2H20+NaCl

从图1中选择制取氮气的合适装置
a
a

(2)如图2氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有
控制氢气和氮气的流速
控制氢气和氮气的流速
干燥气体
干燥气体

(3)如图2用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是:
氨的氧化反应是一个放热反应,放出的热使铂丝保持红热
氨的氧化反应是一个放热反应,放出的热使铂丝保持红热
,锥形瓶中还可观察到的现象是:
有红棕色气体产生
有红棕色气体产生

(4)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H+、OH-
NH4+、NO3-
NH4+、NO3-
离子.

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实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:
(l)已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化钱溶液经加热后反应制取氮气,写出该反应的化学方程式:______.
(2)图中,氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有______.
(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨______(“会”或“不会”)发生倒吸,原因是______.
(4)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是______.锥形瓶中还可观察到的现象是:______.
(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式:______.
(6)用CH4催化还原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
写出CH4还原NO2至N2的热化学方程式______;若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2整个过程中转移的电子总数为______(阿伏加德罗常数的值用N2表示),放出的热量为______kJ.

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实验室可以通过以下三条途径按不同要求制取氮气:
①加热NaNO2(一种致癌物质,有毒)与NH4Cl的混合物浓溶液制取N2
②将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N2
③加热条件下用NH3还原CuO得纯净的N2和活性铜粉.
如图所示,给出了按上述途径制取N2可供选择的几种实验装置:

请回答下列问题:
(1)按途径①制取N2时,应选用上述装置中的______(填装置代码)做发生装置.
(2)若只需较纯净的N2,有同学建议把②和③两条途径协同使用,这样做的好处是______.
(3)按途径③制取N2时,若气流从左到右的顺序所需的上述装置是:A→C→B→D.在A装置中所需要的试剂是______和______.(写试剂名称)
①甲同学:为通过实验现象验证C处有水产生,必须在C装置前后都连接E装置,其中填充的固体药品按前后顺序分别为______、______.(写试剂名称)
②乙同学:实验过程中,发现黑色固体完全变红,质疑此时红色固体可能含Cu2O.通过查阅资料知:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O.依据信息,请设计实验证明C处的红色固体中是否含有Cu2O:______
③丙同学:实验时充分加热,至C装置硬质玻管质量不再减轻为止.实验完毕后,若实验测得收集的N2体积为aL(已折算为标准状况),硬质玻管质量减轻了bg.则氨分子中氮、氢的原子个数比为(用含a、b的字母的代数式表示)______(此空记3分).
(4)目前工业上用氮气和氢气直接合成氨,氨经一系列反应可制得硝酸.在以上各步反应中,按要求完成化学反应方程式:
①氮元素只发生还原反应______、
②氮元素既发生氧化反应又发生还原反应:______.

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