Question

【題目】硫和氮及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。請回答：

(1)已知反應(yīng)：3NO2+H2O=2HNO3+NO，該反應(yīng)中的氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為_____。

(2)工業(yè)上可以通過氮氣和氫氣在一定條件下合成氨氣。下列關(guān)于氨氣的性質(zhì)和用途描述正確的是____________。

A. 氨氣易液化，液氨可作制冷劑 B. 可用排水法收集氨氣

C. 氨氣是一種無色無味的氣體 D. 向氨水中滴加酚酞，溶液變紅

(3)1754年，Briestly用硵砂(主要成份NH4Cl)和熟石灰共熱制得了氨，化學(xué)反應(yīng)方程式為______________________________。

(4)實驗室用金屬銅和稀硝酸制取NO的離子方程式為_____________。

(5)汽車尾氣常含有NO、NO2、CO等，會污染空氣。在汽車尾氣排放管處安裝一個催化轉(zhuǎn)化器，可使尾氣中有害氣體CO和NO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為兩種無毒氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。

(6)19.2 g銅投入100 mL 14 mol/L濃HNO3溶液中，充分反應(yīng)后無固體剩余，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體8.96 L(氣體為NO、NO2)，向反應(yīng)后的溶液中加入______mL 10 mol/L NaOH溶液才能使Cu2+完全沉淀。

Answer 1

【答案】1∶2 AD Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O 2CO+2NON2+2CO2 100

【解析】

(1)根據(jù)還原劑失去電子，元素化合價升高；氧化劑得到電子，元素化合價降低分析；

(2)根據(jù)氨氣的性質(zhì)分析判斷；

(3) NH4Cl和熟石灰混合加熱發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制取氨氣；

(4)銅和稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生硝酸銅、NO、水，根據(jù)離子方程式書寫原則書寫；

(5)CO和NO反應(yīng)產(chǎn)生N2、CO2，據(jù)此書寫反應(yīng)方程式；

(6)利用元素守恒，反應(yīng)后溶液的溶質(zhì)為NaNO3，HNO3最終變?yōu)?/span>NaNO3和NO、NO2氣體，根據(jù)Na元素守恒計算加入NaOH的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=計算NaOH的體積。

(1)在反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO中，只有N元素的化合價發(fā)生變化，反應(yīng)前NO2中的N為+4價，反應(yīng)后一部分變?yōu)?/span>HNO3中的+5價，化合價升高，失去電子，被氧化，NO2作還原劑；一部分變?yōu)?/span>NO中的+2價，化合價降低，得到電子，被還原，NO2作氧化劑。3個NO2反應(yīng)，有1個作氧化劑，2個作還原劑，所以該反應(yīng)中的氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為1：2；

(2) A. 氨氣沸點高，易液化，液氨氣化吸收大量的熱，使周圍環(huán)境溫度降低，因此液氨可作制冷劑，A正確；

B. 氨氣極容易溶于水，因此不能用排水法收集氨氣，B錯誤；

C. 氨氣是一種無色有刺激性氣味的氣體，C錯誤；

D. 氨氣溶于水，與水反應(yīng)產(chǎn)生一水合氨，一水合氨電離產(chǎn)生OH-，使溶液顯弱堿性，因此向氨水中滴加酚酞，溶液會變紅色，D正確；

故合理選項是AD；

(3)在實驗室中一般是用銨鹽NH4Cl和熟石灰混合加熱發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制取氨氣，反應(yīng)方程式為：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；

(4)銅和稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生硝酸銅、NO、水，該反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O；

(5)CO和NO在催化劑存在時發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生N2、CO2，根據(jù)電子守恒、原子守恒，可得反應(yīng)方程式為：2CO+2NON2+2CO2；

(6)100 mL14 mol/L濃HNO3溶液中n(HNO3)=c·V=14 mol/L×0.1 L=1.4 mol，硝酸與Cu反應(yīng)變?yōu)?/span>Cu(NO3)2、NO、NO2，產(chǎn)生NO、NO2的物質(zhì)的量為n(NO+NO2)==0.4 mol，向反應(yīng)后的溶液中加入NaOH，當(dāng)Cu2+恰好形成Cu(OH)2沉淀時，溶液中的溶質(zhì)為NaNO3則根據(jù)N元素守恒可知NaNO3的物質(zhì)的量為n(NaNO3)=1.4 mol-0.4 mol=1.0 mol，根據(jù)Na、N元素之間關(guān)系可知n(NaOH)=n (NaNO3)=1.0 mol，所以需加入10 mol/L NaOH溶液的體積V(NaOH)==0.1 L=100 mL。