(共24张PPT)
普通高中课程标准实验教科书 化学1(必修)
第三章
第二节 氮的循环
联想·质疑
闪电
闪电时空气中会发
生哪些化学反应?
这些反应和生成的
物质对人类的生产
生活有什么影响?
一、氮在自然界中的循环
二、氮循环中重要物质及其变化
1、氮气与氮的固定
N2
分子中两个
氮原子共用
三对电子,
结构特别稳定
常温下性质稳定
高温高压催化剂,放电
氮的化合物
游离态
化合态
氮的固定
放电
如:N2+O2 2NO
N2+3H2 2NH3
概括·整合
人工固氮
生物固氮
高能固氮
自然固氮
氮的固定
NO与NO2的比较
NO NO2
物理
性质
化学
性质
无色有刺激性气味气体
难溶于水,剧毒!
红棕色有刺激性气味
气体,能溶于水,剧毒!
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=
2HNO3+NO
0.005mol×30g/mol +0.045mol×46g/mol
0.05mol
== 44.4g/mol
M1==
(体积比)
13
8
依题意: 3/2x +y/2 ==0.03mol
依题意: y/2 +z ==0.03mol
解得: y ==0.04mol
0.004mol×46g/mol +0.01mol×92g/mol
0.05mol
== 55.2g/mol
M2==
转换机智在化学计算中的应用
左香华
(广东省深圳市宝安区教研室, 广东深圳518101)
转换机智是人们在解决问题的过程中,利用知识之间的相互联系,把题目中的已知条件或所求问题转换成自已熟悉的便于理解的,且又易作出判断的等价形式的思维过程。转换的特征是“等价”,转换的目的是便于解决原问题。
一、利用极限思维的观点将三组份体系转化为两组份体系
【例1】0.03mol铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)混合气体共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是(2002年上海市高考题)
(A)30 (B)46 (C)50 (D)66
【解析】:设生成的气体产物中NO、NO2、N2O4的物质的量分别为x、y、z
按极限思维的观点,将三组分体系转化为二组分体系。
①若气体产物中只生成NO、NO2的混合物。
则由3Cu ~ 2NO Cu ~ 2NO2
3 2 1 2
3/2x x y/2 y
x + y ==0.05mol
解得: x ==0.005mol
y==0.045mol
②若气体产物中只生成NO2、N2O4的混合物
则由 Cu ~ 2NO2 Cu~ N2O4
y/2 y z z
y + z ===0.05mol
z==0.01mol
∴ M1<M<M2,即44.4<M<55.2。
故答案为(B)(C)。
评述:按平均值法的思想,似乎所求答案在30(最小的相对分子质量)和92(最大的相对分子质量)之间,但需注意到此处给定了铜和气体的物质的量,须进行半定量计算进行判断。这里的半定量计算中洋溢着一种转换的思想,同时也渗透了平均值法的思想,它是一种高层次的平均值法思想的体现。
二、利用某些物质的特殊属性(如相对分子质量、组成、特殊性质等)将三组份体系转化为两组份体系
【例2】由CO2、H2和CO组成的混合气体同温同压下与氮气的密度相同。该混合气体中CO2、H2和CO的体积比为(1999年上海市高考题)
(A)29:8:13 (B)22:1:14 (C)13:8:29 (D)26:16:57
【解析】∵M(CO)===M(N2)==28(特殊值)
∴CO可为任意体积。原问题转换为CO2和H2的体积比的求算,由十字交叉法可知:
CO2 44 26
28
H2 2 16
即V(CO2):V(H2)===26:16 ===13:8
观察备选答案可知,答案为(C)(D)。
评述:抓住某些物质的特殊性质将原问题适当转换,从而使原问题得以简化。这种转换是从一突破口开始进行,因而找准解题的突破口或题眼至关重要。
三、利用特殊的化学式,将有关物质的化学式进行转换,从而突破难点
【例3】由环已烷、乙醇、乙醚组成的混合物,经测定其中碳的质量分数为72.0%,则氧的质量分数为
(A)14.2% (B)16.0% (C)17.8% (D)19.4%
【解析】将环已烷、乙醇、乙醚的化学式C6H12、C2H6O 、C4H10O适当变形,即C6H12、C2H4·H2O 、C4H8·H2O,混合物的组成可以认为是CnH2n· x H2O,显然,由CnH2n知,混合物中部分氢的质量分数为72%×1/6==12%,故水的含量为100%—72%—12% ==16%,又由水的组成知,氧的含量为16%×16/18 ==14.2%,故答(A).
评述:将有关物质的化学式进行变形处理,这就是一种转换。这种转换仍然是一种等价转换。通过转换,使原问题化隐为现、化难为易,因此,灵活的转换机智是思维创新的基础和前提。
四、利用某些特殊的化学反应将多组份体系转化为三组份体系
【例4】120℃、101.3KPa的条件下,有2LH2O(气)、2LCO、1LCO2、0.5LO2和1LH2 组成的混合气体。将混合气体通过分别盛有足量铜粉、炭粉和氧化铜粉的三个灼热的反应管。假设气体通过每个反应管都能充分反应,且不论三个反应管以何种顺序排列。问:
(1)尾气是否可能是单一气体? (填“可能”或“不可能”),若可能,该气体是 。
(2)原气体中是否有几种(或一种)不可能再存在于尾气之中? (填“有”或“没有”)。
(3)原气体中是否有几种(或一种)肯定存在于尾气之中 ? (填“有”或“没有”)。 若有,它们(或它)是 。
【解析】:3个灼热反应管中Cu和C是还原剂,CuO是氧化剂。而Cu只能还原O2 ,不能还原H2O(气)、CO2;C却可以还原H2O(气)、CO2、O2;CuO可以氧化H2、CO。由题给数据知无论铜管在先还是在后,均有以下反应发生,即:
2Cu + O2 ====2CuO ①
2 H2 +2 CuO===2Cu +2 H2O(气) ②
①+②得:2 H2 +O2 ===2 H2O(气) ③
1L 0.5L 1L
H2 和O2恰好反应转化为1L H2O(气), Cu可视作催化剂,因此,通过铜管后,5组分体系转化为三组分体系,三个灼热管可视作只剩下C和CuO两个灼热管。故本题只需考虑C和CuO管的先后问题。即:
C
CO2、H2O
CO、H2
3LH2O(气)
2LCO
1LCO2
C
CuO
CuO
C
CO2、H2O
CO、H2
故答案为:
(1)不可能;(2)有;(3)没有。
评述:氢气和氧气的反应可以认为是铜作催化剂的反应,由此将5组份体系转化为三组分体系。这种转换符合化学反应原理,是一种等价转换。真是三管变两管,就简又删繁。
思考·讨论
1、现给你一试管二氧化氮,其它药品和
仪器自选,根据上述反应,请你设计实验,
要求尽可能多的使二氧化氮被水吸收。
2、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示?
充分利用原料,减少污染物的排放
4NO2+O2+2H2O= 4HNO3
3、NO2和O2混合溶于水
1)在一烧瓶中将NO2和O2以4:1的体积比(标
准状况)混合,倒置于足量水中充分反应后所得
溶液的物质的量浓度为 mol/L
2)将12mlNO2和O2的混合气体通入足量的水
中,充分反应后余气2ml(气体均在相同状态
下测定)求原各气体的体积。
0.036
NO2 8ml、O2 4ml或NO2 10.8ml、O2 1.2ml
三、氨与氮肥
【实验记录】
实验 实验现象 结论
NH3的
喷泉实验
NH3与HCl
的反应
形成红色喷泉
产生大量白烟
氨气极易溶于水
生成NH4Cl固体
【小结:氨的化学性质】
(1)氨跟水反应——显弱碱性
NH 3·H 2O =NH3↑ +H2O
一水合氨很不稳定
NH 3+H2O NH 3·H 2O
NH 3·H 2O NH4 ++OH-
(2)氨跟酸的反应
NH3+HCl=NH4Cl (白烟)
NH3+HNO3=NH4NO3 (白烟)
与挥发性的酸反应有白烟
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
这个反应叫做氨的催化氧化,
它是工业上制硝酸的基础.
高温
4NH3+5O2===4NO+6H2O
催化剂
-3
+2
(3)NH3具有还原性
-3
种类 化学式 含氮量 性 状
铵
态
氮
肥 NH4HCO3 17.7% 白色结晶,吸湿性很
强,易潮解,溶于水,弱碱性
NH4Cl 26.2% 白色或淡黄色结晶,有吸湿性,溶于水,酸性.
NH4NO3 35% 白色结晶,易潮解,结硬块,溶于水,微酸性,
(NH4)2SO4 21.2% 白色粒状结晶,吸湿性不大,不易结块
有机
氮肥
CO(NH2)2 46.7% 白色或浅黄色针状结晶或小颗粒,溶于水,中性
氮 肥
四、铵盐的性质
实验现象 结论及化学方程式
物理
性质
加热
与碱反应
都是晶体,都易溶于水
NH4Cl === NH3↑ + HCl↑
NH4HCO3 === NH3↑+CO2 ↑
+ H2O
△
△
产生氨气
NH4+ +OH-=== NH3↑ + H2O
检验NH4+的方法!
△
产生使湿润
的红色石蕊
试纸变蓝的
气体
五、氨的实验室制法
2NH4Cl+Ca(OH)2== CaCl2+2NH3↑+2H2O
△
1. 原理
2. 装置
3.收集方法
4.检验方法
与制O2相同
向下排空气法
湿润红色石蕊试纸
六、硝酸的性质
1、物理性质
纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味 的液体。
硝酸能以任意比溶解于水。
质量分数为69%的硝酸为浓硝酸;
质量分数为98%以上的硝酸为发烟硝酸。
2、硝酸的化学性质
1) 具有酸的通性
2 )不稳定性
3)具有强氧化性
go
1) 具有酸的通性
使紫色的石蕊试液变红
与某些金属氧化物起反应
与某些盐起反应
与碱起反应
2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O
2HNO3 +CaCO3=Ca(NO3)2 +CO2↑+ H2O
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
返回
4 HNO3 ==== 2H2O+4NO2 ↑ +O2 ↑
受热或见光
2 )硝酸的不稳定性
思考:
▲浓硝酸为什么常呈黄色?
▲如何保存硝酸?
阴凉、避光(棕色试剂瓶)
硝酸分解发出的二氧化氮气体溶于硝酸
而使硝酸呈黄色
返回
3)氧化性(HNO3)
+5
⑴硝酸与大部分的金属能反应
⑵硝酸与许多的非金属能反应
3Cu +8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO ↑ +4H2O
Cu +4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 ↑ +2H2O
3Mg+8HNO3(稀)=3Mg(NO3)2+2NO ↑ +4H2O
C+4HNO3=2H2O+4NO2 ↑ +CO2 ↑
返回
七、人类活动对自然界氮
循环和环境的影响
NO
NO2
伦敦光化学烟雾
洛杉矶光化学烟雾
广州
光化学烟雾
酸 雨
酸雨的形成
酸雨的
危害
水体富营养化
悲哀的海豚
被污染的河流(共39张PPT)
自然固氮
高能固氮
生物固氮
人工固氮
一、
氮的
固定
使空气中游离态的氮转化为含氮化合物叫做氮的固定
自然固氮
高能固氮
生物固氮
人工固氮
一、
氮的
固定
使空气中游离态的氮转化为含氮化合物叫做氮的固定
自然固氮
高能固氮
生物固氮
N2+O2==2NO
放电
NO+O2==NO2
3NO2+H2O==2HNO3+NO
人工固氮
工业固氮
仿生固氮
一、
氮的
固定
使空气中游离态的氮转化为含氮化合物叫做氮的固定
自然固氮
高能固氮
生物固氮
N2+O2==2NO
放电
NO+O2==NO2
3NO2+H2O==2HNO3+NO
人工固氮
工业固氮
仿生固氮
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
一、
氮的
固定
使空气中游离态的氮转化为含氮化合物叫做氮的固定
在相同条件下
能同时向正反两个
方向进行的反应称为可逆反应
A、N2和H2在一定条件下合成NH3
B、NO与O2反应生成NO2
C、NH3催化氧化生成NO
D、由NH3造硝酸铵
下列属于氮的固定
三、氮的氧化物
NO
N2O
NO2
N2O3
N2O4
N2O5
物理性质:无色、难溶于水的气体
化学性质:2NO+O2=2NO2
缺点:
优点:
NO结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强,
更容易造成人体缺氧。
一氧化氮分子作为一种传递神经信
息的“信使分子”,在使血管扩张、
免疫、增强记忆力等方面有着
极其重要的作用。
+1
+2
+3
+4
+4
+5
物理性质:红棕色、有刺激性气味的有毒气
体,易溶于水
化学性质:NO2溶于水时生成硝酸和一氧化氮。
工业上利用这一原理制取硝酸。
3NO2+H2O=2HNO3+NO
用途:能使多种织物退色,损坏多种织物和尼龙制品,
对金属和非金属材料也有腐蚀作用
知识点一:氮的循环中氮气
1.氮气可以用来填充灯泡,原因是( )
A.密度小 B.化学性质很稳定
C.无色 D.价格低廉
【解析】选B。N2中的氮氮叁键很牢固,化学性质很稳定,通常可用来作保护气。
2.去西藏等高原而患脑水肿的患者吸入低浓度NO气体30分钟后即可清醒。但NO也因污染空气而“臭名昭著”,作为现代化城市引起的NO气体污染其主要来源是( )
A.铜和稀硝酸反应 B.氮气和氧气发生反应
C.氨的催化氧化 D.二氧化氮气体溶于水
【解析】选B。城市NO主要来自汽车尾气,在汽车汽缸内吸入空气(含N2和O2)在电火花塞放电时N2和O2会生成NO。
知识点二:一氧化氮和二氧化氮
3.NO有毒,会结合血红蛋白造成人体缺氧。不过,人们发现它可作为一种传递神经信息的“信使分子”,在使血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有着极其重要的作用。下列关于NO的叙述正确的是( )
A.一氧化氮是一种红棕色的气体
B.常温常压下,一氧化氮不能与空气中的氧气直接化
合
C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得
到
D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集
【解析】选C。NO为无色的气体,能在常温常压下与空气中的O2直接化合为NO2,同时NO不溶于水,能用排水法收集。NO可由N2和O2在放电的条件下直接化合得到。
4. 在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和发生氧化反应的物质质量比为( )
A.3∶1 B.1∶3 C.1∶2 D.2∶1
【解析】选C。3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO,其中生成HNO3的NO2发生氧化反应,生成NO的NO2发生还原反应,故二者质量之比为2∶1。
5.某同学收集了一集气瓶红棕色气体,用玻璃片盖好,然后向其中加入少量水,振荡后变为无色,然后轻轻移开玻璃片使少量空气进入瓶内,气体又变为红棕色。
(1)集气瓶内红棕色气体是:_______。
(2)气体颜色变化的原因是:_______;
有关的化学方程式是:_______。
(3)在收集该红棕色气体时用什么方法?做该实验时应注意什么问题?为什么?
【解析】在中学阶段常见的红棕色气体有NO2和溴(Br2)蒸气,能产生题干现象的是NO2,由于NO2的密度比空气大,应用向上排空气法收集;又因NO2是毒性气体,应收集尾气,同时应在通风条件下进行,防止意外发生。
答案:(1)NO2
(2)NO2与H2O反应生成无色NO,NO遇空气中的O2反应生成红棕色的NO2
3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO、
2NO+O2 ==== 2NO2
(3)收集NO2应用向上排空气法。做该实验时要注意通风及尾气吸收,因为NO和NO2都有毒。
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.将空气中氮气转化成含氮的化合物的过程称为固氮。如图中能实现人工固氮的是( )
【解析】选D。氮的固定是指使空气中游离态的氮转化
为含氮化合物的过程,主要有自然固氮和人工固氮两
种方式。通过闪电等产生含氮化合物属于自然固氮中
的高能固氮,根瘤菌能够将空气中的氮气通过生物化
学过程转化为含氮化合物,属于自然固氮中的生物固
氮。氨的工业合成原理为N2+3H2 2NH3,是
目前普遍使用的人工固氮方法。电解饱和食盐水原理
为2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑,与氮的固定无
关。
通电
====
2.下列气体都有毒,使人中毒的原理和CO相似的是
( )
A.Cl2 B.SO2 C.NO D.NO2
【解析】选C。NO和CO都是与人体血红蛋白结合,造成人体缺氧。
3.在体积V L的密闭容器中通入a mol NO,b mol O2后,反应容器内氮原子和氧原子个数比为( )
【解析】选C。反应前后氮原子守恒,氧原子守恒,氮原子为a mol,氧原子为(a+2b)mol。
4.无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种,将一定量的甲气体经过下图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则甲气体的组成为
( )
A.NO2、N2 B.NO、CO2
C.NO2、CO2 D.NO、CO2、N2
【解析】选B。混合气体为无色,一定不含NO2,通过足量的过氧化钠时,气体显红棕色,说明气体中一定含有NO和CO2,CO2与过氧化钠生成的O2再与NO反应生成红棕色的NO2,最后通入水槽中时气体全部被吸收,说明甲气体中无N2。
5.把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是( )
A.氧气 B.二氧化氮
C.二氧化氮和氧气 D.二氧化氮和一氧化氮
【解析】选C。少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,逸出的气体为NO、CO2,二者物质的量比为1∶2,同时还有少量水蒸气逸出,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,CO2与过氧化钠反应生成的O2恰好与NO反应生成NO2,逸出的少量水蒸气与过氧化钠反应生成O2,所以最后收集到的气体是NO2和O2。
【解析】选B。通O2后,试管内发生反应为4NO+3O2+
2H2O ==== 4HNO3,则最后剩余气体为O2,且其体积等
于原来试管内NO体积,设NO体积为x mL,则剩余O2体
积为x mL,反应消耗掉O2体积为 mL,则有 =21,
x=12。
自然固氮
高能固氮
生物固氮
N2+O2==2NO
放电
NO+O2==NO2
3NO2+H2O==2HNO3+NO
人工固氮
工业固氮
防生固氮
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
一、
氮的
固定
使空气中游离态的氮转化为含氮化合物叫做氮的固定
在相同条件下
能同时向正反两个
方向进行的反应称为可逆反应
三、氮的氧化物
NO
N2O
NO2
N2O3
N2O4
N2O5
物理性质:无色、难溶于水的气体
化学性质:2NO+O2=2NO2
缺点:
优点:
NO结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强,
更容易造成人体缺氧。
一氧化氮分子作为一种传递神经信
息的“信使分子”,在使血管扩张、
免疫、增强记忆力等方面有着
极其重要的作用。
+1
+2
+3
+4
+4
+5
物理性质:红棕色、有刺激性气味的有毒气
体,易溶于水
化学性质:NO2溶于水时生成硝酸和一氧化氮。
工业上利用这一原理制取硝酸。
3NO2+H2O=2HNO3+NO
用途:能使多种织物退色,损坏多种织物和尼龙制品,
对金属和非金属材料也有腐蚀作用
三、氮的氧化物
NO
N2O
NO2
N2O3
N2O4
N2O5
物理性质:无色、难溶于水的气体
缺点:
优点:
NO结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强,
更容易造成人体缺氧。
一氧化氮分子作为一种传递神经信
息的“信使分子”,在使血管扩张、
免疫、增强记忆力等方面有着
极其重要的作用。
+1
+2
+3
+4
+4
+5
物理性质:红棕色、有刺激性气味的有毒气
体,易溶于水
化学性质:NO2溶于水时生成硝酸和一氧化氮。
工业上利用这一原理制取硝酸。
3NO2+H2O=2HNO3+NO
用途:能使多种织物退色,损坏多种织物和尼龙制品,
对金属和非金属材料也有腐蚀作用(共24张PPT)
普通高中课程标准实验教科书 化学1(必修)
第三章
第二节 氮的循环
联想·质疑
闪电
闪电时空气中会发
生哪些化学反应?
这些反应和生成的
物质对人类的生产
生活有什么影响?
一、氮在自然界中的循环
二、氮循环中重要物质及其变化
1、氮气与氮的固定
N2
分子中两个
氮原子共用
三对电子,
结构特别稳定
常温下性质稳定
高温高压催化剂,放电
氮的化合物
游离态
化合态
氮的固定
放电
如:N2+O2 2NO
N2+3H2 2NH3
概括·整合
人工固氮
生物固氮
高能固氮
自然固氮
氮的固定
NO与NO2的比较
NO NO2
物理
性质
化学
性质
无色有刺激性气味气体
难溶于水,剧毒!
红棕色有刺激性气味
气体,能溶于水,剧毒!
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=
2HNO3+NO
0.005mol×30g/mol +0.045mol×46g/mol
0.05mol
== 44.4g/mol
M1==
(体积比)
13
8
依题意: 3/2x +y/2 ==0.03mol
依题意: y/2 +z ==0.03mol
解得: y ==0.04mol
0.004mol×46g/mol +0.01mol×92g/mol
0.05mol
== 55.2g/mol
M2==
转换机智在化学计算中的应用
左香华
(广东省深圳市宝安区教研室, 广东深圳518101)
转换机智是人们在解决问题的过程中,利用知识之间的相互联系,把题目中的已知条件或所求问题转换成自已熟悉的便于理解的,且又易作出判断的等价形式的思维过程。转换的特征是“等价”,转换的目的是便于解决原问题。
一、利用极限思维的观点将三组份体系转化为两组份体系
【例1】0.03mol铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)混合气体共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是(2002年上海市高考题)
(A)30 (B)46 (C)50 (D)66
【解析】:设生成的气体产物中NO、NO2、N2O4的物质的量分别为x、y、z
按极限思维的观点,将三组分体系转化为二组分体系。
①若气体产物中只生成NO、NO2的混合物。
则由3Cu ~ 2NO Cu ~ 2NO2
3 2 1 2
3/2x x y/2 y
x + y ==0.05mol
解得: x ==0.005mol
y==0.045mol
②若气体产物中只生成NO2、N2O4的混合物
则由 Cu ~ 2NO2 Cu~ N2O4
y/2 y z z
y + z ===0.05mol
z==0.01mol
∴ M1<M<M2,即44.4<M<55.2。
故答案为(B)(C)。
评述:按平均值法的思想,似乎所求答案在30(最小的相对分子质量)和92(最大的相对分子质量)之间,但需注意到此处给定了铜和气体的物质的量,须进行半定量计算进行判断。这里的半定量计算中洋溢着一种转换的思想,同时也渗透了平均值法的思想,它是一种高层次的平均值法思想的体现。
二、利用某些物质的特殊属性(如相对分子质量、组成、特殊性质等)将三组份体系转化为两组份体系
【例2】由CO2、H2和CO组成的混合气体同温同压下与氮气的密度相同。该混合气体中CO2、H2和CO的体积比为(1999年上海市高考题)
(A)29:8:13 (B)22:1:14 (C)13:8:29 (D)26:16:57
【解析】∵M(CO)===M(N2)==28(特殊值)
∴CO可为任意体积。原问题转换为CO2和H2的体积比的求算,由十字交叉法可知:
CO2 44 26
28
H2 2 16
即V(CO2):V(H2)===26:16 ===13:8
观察备选答案可知,答案为(C)(D)。
评述:抓住某些物质的特殊性质将原问题适当转换,从而使原问题得以简化。这种转换是从一突破口开始进行,因而找准解题的突破口或题眼至关重要。
三、利用特殊的化学式,将有关物质的化学式进行转换,从而突破难点
【例3】由环已烷、乙醇、乙醚组成的混合物,经测定其中碳的质量分数为72.0%,则氧的质量分数为
(A)14.2% (B)16.0% (C)17.8% (D)19.4%
【解析】将环已烷、乙醇、乙醚的化学式C6H12、C2H6O 、C4H10O适当变形,即C6H12、C2H4·H2O 、C4H8·H2O,混合物的组成可以认为是CnH2n· x H2O,显然,由CnH2n知,混合物中部分氢的质量分数为72%×1/6==12%,故水的含量为100%—72%—12% ==16%,又由水的组成知,氧的含量为16%×16/18 ==14.2%,故答(A).
评述:将有关物质的化学式进行变形处理,这就是一种转换。这种转换仍然是一种等价转换。通过转换,使原问题化隐为现、化难为易,因此,灵活的转换机智是思维创新的基础和前提。
四、利用某些特殊的化学反应将多组份体系转化为三组份体系
【例4】120℃、101.3KPa的条件下,有2LH2O(气)、2LCO、1LCO2、0.5LO2和1LH2 组成的混合气体。将混合气体通过分别盛有足量铜粉、炭粉和氧化铜粉的三个灼热的反应管。假设气体通过每个反应管都能充分反应,且不论三个反应管以何种顺序排列。问:
(1)尾气是否可能是单一气体? (填“可能”或“不可能”),若可能,该气体是 。
(2)原气体中是否有几种(或一种)不可能再存在于尾气之中? (填“有”或“没有”)。
(3)原气体中是否有几种(或一种)肯定存在于尾气之中 ? (填“有”或“没有”)。 若有,它们(或它)是 。
【解析】:3个灼热反应管中Cu和C是还原剂,CuO是氧化剂。而Cu只能还原O2 ,不能还原H2O(气)、CO2;C却可以还原H2O(气)、CO2、O2;CuO可以氧化H2、CO。由题给数据知无论铜管在先还是在后,均有以下反应发生,即:
2Cu + O2 ====2CuO ①
2 H2 +2 CuO===2Cu +2 H2O(气) ②
①+②得:2 H2 +O2 ===2 H2O(气) ③
1L 0.5L 1L
H2 和O2恰好反应转化为1L H2O(气), Cu可视作催化剂,因此,通过铜管后,5组分体系转化为三组分体系,三个灼热管可视作只剩下C和CuO两个灼热管。故本题只需考虑C和CuO管的先后问题。即:
C
CO2、H2O
CO、H2
3LH2O(气)
2LCO
1LCO2
C
CuO
CuO
C
CO2、H2O
CO、H2
故答案为:
(1)不可能;(2)有;(3)没有。
评述:氢气和氧气的反应可以认为是铜作催化剂的反应,由此将5组份体系转化为三组分体系。这种转换符合化学反应原理,是一种等价转换。真是三管变两管,就简又删繁。
思考·讨论
1、现给你一试管二氧化氮,其它药品和
仪器自选,根据上述反应,请你设计实验,
要求尽可能多的使二氧化氮被水吸收。
2、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示?
充分利用原料,减少污染物的排放
4NO2+O2+2H2O= 4HNO3
3、NO2和O2混合溶于水
1)在一烧瓶中将NO2和O2以4:1的体积比(标
准状况)混合,倒置于足量水中充分反应后所得
溶液的物质的量浓度为 mol/L
2)将12mlNO2和O2的混合气体通入足量的水
中,充分反应后余气2ml(气体均在相同状态
下测定)求原各气体的体积。
0.036
NO2 8ml、O2 4ml或NO2 10.8ml、O2 1.2ml
三、氨与氮肥
【实验记录】
实验 实验现象 结论
NH3的
喷泉实验
NH3与HCl
的反应
形成红色喷泉
产生大量白烟
氨气极易溶于水
生成NH4Cl固体
【小结:氨的化学性质】
(1)氨跟水反应——显弱碱性
NH 3·H 2O =NH3↑ +H2O
一水合氨很不稳定
NH 3+H2O NH 3·H 2O
NH 3·H 2O NH4 ++OH-
(2)氨跟酸的反应
NH3+HCl=NH4Cl (白烟)
NH3+HNO3=NH4NO3 (白烟)
与挥发性的酸反应有白烟
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
这个反应叫做氨的催化氧化,
它是工业上制硝酸的基础.
高温
4NH3+5O2===4NO+6H2O
催化剂
-3
+2
(3)NH3具有还原性
-3
种类 化学式 含氮量 性 状
铵
态
氮
肥 NH4HCO3 17.7% 白色结晶,吸湿性很
强,易潮解,溶于水,弱碱性
NH4Cl 26.2% 白色或淡黄色结晶,有吸湿性,溶于水,酸性.
NH4NO3 35% 白色结晶,易潮解,结硬块,溶于水,微酸性,
(NH4)2SO4 21.2% 白色粒状结晶,吸湿性不大,不易结块
有机
氮肥
CO(NH2)2 46.7% 白色或浅黄色针状结晶或小颗粒,溶于水,中性
氮 肥
四、铵盐的性质
实验现象 结论及化学方程式
物理
性质
加热
与碱反应
都是晶体,都易溶于水
NH4Cl === NH3↑ + HCl↑
NH4HCO3 === NH3↑+CO2 ↑
+ H2O
△
△
产生氨气
NH4+ +OH-=== NH3↑ + H2O
检验NH4+的方法!
△
产生使湿润
的红色石蕊
试纸变蓝的
气体
五、氨的实验室制法
2NH4Cl+Ca(OH)2== CaCl2+2NH3↑+2H2O
△
1. 原理
2. 装置
3.收集方法
4.检验方法
与制O2相同
向下排空气法
湿润红色石蕊试纸
六、硝酸的性质
1、物理性质
纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味 的液体。
硝酸能以任意比溶解于水。
质量分数为69%的硝酸为浓硝酸;
质量分数为98%以上的硝酸为发烟硝酸。
2、硝酸的化学性质
1) 具有酸的通性
2 )不稳定性
3)具有强氧化性
go
1) 具有酸的通性
使紫色的石蕊试液变红
与某些金属氧化物起反应
与某些盐起反应
与碱起反应
2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O
2HNO3 +CaCO3=Ca(NO3)2 +CO2↑+ H2O
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
返回
4 HNO3 ==== 2H2O+4NO2 ↑ +O2 ↑
受热或见光
2 )硝酸的不稳定性
思考:
▲浓硝酸为什么常呈黄色?
▲如何保存硝酸?
阴凉、避光(棕色试剂瓶)
硝酸分解发出的二氧化氮气体溶于硝酸
而使硝酸呈黄色
返回
3)氧化性(HNO3)
+5
⑴硝酸与大部分的金属能反应
⑵硝酸与许多的非金属能反应
3Cu +8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO ↑ +4H2O
Cu +4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 ↑ +2H2O
3Mg+8HNO3(稀)=3Mg(NO3)2+2NO ↑ +4H2O
C+4HNO3=2H2O+4NO2 ↑ +CO2 ↑
返回
七、人类活动对自然界氮
循环和环境的影响
NO
NO2
伦敦光化学烟雾
洛杉矶光化学烟雾
广州
光化学烟雾
酸 雨
酸雨的形成
酸雨的
危害
水体富营养化
悲哀的海豚
被污染的河流(共107张PPT)
一、氮在自然界中的循环
1.氮的固定
(1)含义:使空气中 的氮转化为 的过程。
游离态
氮的化合物
2.氮在自然界中的循环
3.含氮化合物对环境的影响
3.存在及用途
N2在大气中的体积分数约为 ;主要用作合成氨的原料气,以及填充气和保护气,液态氮可做冷冻剂等。
78%
三、氮的氧化物
1.氮有多种价态的氧化物:如 、 、 、 、
、 (按化合价由低到高填写),其中 、
分别是HNO2和HNO3的酸酐。
N2O
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
N2O3
N2O5
四、氨和铵盐
1.氨气
(1)物理性质:氨气是 色、有 气味的气体, 溶于水。在常温常压下,1体积水中能溶解约 体积的氨气。
NH3比PH3沸点 (填“高”或“低”),原因是分子间存在 。
无
刺激性
极易
700
高
氢键
(4)用途:
制造硝酸、化肥、作制冷剂等。
2.铵盐:
(1)化学性质
①受热易分解
②与碱反应
在水溶液中(如NH4Cl溶液和NaOH溶液反应),离子方程式分别为:
五、硝酸
1.物理性质
(1)纯净硝酸为 色、 挥发、有 气味的液体。
(2)硝酸低沸点(83°C),在空气中遇水蒸气呈白雾状。
(3)95%以上的浓硝酸称为“ 硝酸”,69%的硝酸称为 硝酸。
无
易
刺激性
发烟
浓
2.化学性质
(1)强酸性:硝酸具有酸的通性。
(1)钝化是一种化学反应,是形成了一层致密的氧化膜。
(2)浓HNO3中的黄色物质为NO2,可充入O2除去,发生如下反应:4NO2+O2+2H2O===4HNO3。
1.氮的氧化物的性质
(1)氮的氧化物都是大气污染物。
(2)NO既具有氧化性又具有还原性,以还原性为主,它能与人体内血红蛋白作用引起中毒。
(3)NO2既具有氧化性又具有还原性,以氧化性为主,空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。
(4)NO2、NO均能与NH3反应生成N2,还能被NaOH溶液吸收。
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∶3 B.3∶7
C.7∶1 D.1∶7
1.向一只充满水且倒立于水槽中的大试管中依次通入V1mL NO2、V2 mL O2、V3 mL NO,最后试管中充满溶液,则V1、V2、V3的比值可能为( )
①1∶1∶1 ②6∶3∶2 ③2∶5∶6 ④8∶5∶4
A.① B.①②
C.①②③ D.都有可能
答案:D
1.氨气的实验室制法
(1)加热固态铵盐和碱的混合物
一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物:
⑤环保措施:收集时,一般在管口塞一团用水或稀H2SO4浸湿的棉花球,可减小NH3与空气的对流速率,收集到纯净的NH3,同时也可避免污染空气。
(2)加热浓氨水
②装置:下左图所示。
2.喷泉实验
(1)喷泉形成的原理
容器内外存在较大的压强差,在这种压强差的作用下,液体迅速流动,通过带有尖嘴的导管喷出,即形成喷泉。
(2)使容器内外产生较大的压强差的两类情况
①容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应。因此当外部的水或溶液接触容器内气体时,由于气体大量减少,从而使容器内气压迅速降低,在外界大气压作用下,外部液体迅速进入容器,形成喷泉。
②由于液体受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或发生化学反应,使容器内产生大量气体,压强迅速增大,促使容器内液体迅速向外流动,也能形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是此原理。
喷泉实验成功的关键:
(1)气体在吸收液中被吸收的既快又多,如NH3、HCl用水吸收,CO2、SO2用NaOH溶液吸收等。
(2)装置的气密性要好。
(3)烧瓶内气体纯度要大。
(1)图甲为
化学教学中所用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是( )
A.HCl和H2O B.O2和H2O
C.NH3和H2O D.CO2和NaOH溶液
(2)某学生积极思考产生喷泉的其他办法,并设计了如图乙所示装置。
①在图乙的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是( )
A.Cu与稀盐酸
B.NaHCO3与NaOH溶液
C.CaCO3与稀硫酸
D.NH4HCO3与稀盐酸
这种方法产生喷泉的原理是_________________。
②在图乙锥形瓶外放一水槽,锥形瓶中加入酒精,水槽中加入水后,再加入足量的下列物质,结果也产生喷泉。水槽中加入的物质可以是________。原因是_______________________________________。
A.浓硫酸 B.食盐
C.硝酸钾 D.硫酸铜
③比较上述图甲和图乙两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图甲是________上部烧瓶内压强;图乙是________下部锥形瓶内气体压强(均填“增大”或“减小”)。
(3)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述________(填“图甲”或“图乙”)装置的原理相似。
【解析】 图甲装置形成“喷泉”是因为烧瓶内气体极易溶于烧杯和胶头滴管中的液体,使烧瓶内的压强突然减小而产生压强差形成“喷泉”。图乙装置恰恰相反,锥形瓶中的物质相互作用产生气体,使锥形瓶内气体压强增大而产生压强差,将液体从锥形瓶中压入到烧瓶形成“喷泉”。
【答案】 (1)B (2)①D NH4HCO3与稀盐酸发生反应:NH4HCO3+HCl===NH4Cl+CO2↑+H2O,随着CO2气体的产生,锥形瓶中的压强增大,将液体压入烧瓶而产生“喷泉” ②A 浓硫酸溶于水时,放出大量的热,使温度升高,锥形瓶中的酒精挥发加快,瓶内压强增大,从而形成“喷泉” ③减小 增大 (3)图乙
2.制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置已略去)。
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式:_____________________________________。
(2)收集氨气应使用________法,要得到干燥的氨气可选用________作干燥剂。
(3)用图A装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥的氨气,引发水上喷的操作是________,该实验的原理是________________。
(4)如果提供如图B的装置,请说明引发喷泉的方法__________________________________。
(2)向下排空气 碱石灰
(3)打开止水夹,挤出胶头滴管中的水
氨气极易溶于水,致使烧瓶内气体压强迅速降低
(4)打开止水夹,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨气与水接触,即产生喷泉
硝酸的性质
1.硝酸与金属反应的一般规律
(1)金属与HNO3反应一般不生成H2,浓HNO3一般被还原为NO2,稀HNO3一般被还原为NO,极稀的HNO3可被还原成NH3,生成NH4NO3。
(2)足量金属与一定量浓硝酸反应时,随着硝酸浓度的降低,产物也发生改变。
(5)金属与HNO3反应的计算
金属与HNO3的反应运用“守恒法”求解,一般类型有
①电子守恒
金属失电子数=生成气体时HNO3得电子数。
②物料守恒
耗HNO3的量=盐中NO的量(表现酸性的HNO3)+气体中的N原子(被还原的HNO3)的量。
③电荷守恒
HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH-)则有:
2.硝酸与非金属反应的规律
(1)浓硝酸能与碳、硫、磷等非金属单质反应,一般生成最高价含氧酸或最高价氧化物、二氧化氮和水。
(2)与非金属反应,HNO3表现强氧化性,不表现酸性。
3.硝酸与变价金属氧化物反应
如FeO与稀HNO3反应:3FeO+10HNO3
(稀)===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O,反应中,硝酸既表现了氧化性,又表现了酸性。而不能错误的认为:FeO+2HNO3===Fe(NO3)2+H2O。
(2009年黄冈模拟)铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度的硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3―→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O(方程式未配平,不考虑2NO2??N2O4)。
(1)硝酸在该反应中体现的是_____________________________。
(2)0.004 mol Cu被硝酸完全溶解后,Cu失去的电子数目是________,如果得到的NO和NO2物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量是________,在标准状况下若将收集NO和NO2的集气瓶倒立于水中,通入一定量的氧气充分反应后发现无气体剩余,则通入O2的体积为________;所得溶液(假设溶质不扩散)的物质的量浓度是________。
(3)如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3∶10,写出并配平该反应的离子方程式________________________________________。
1.下列反应表示氮的固定作用的是( )
A.N2与H2在一定条件下合成NH3
B.NH3经催化氧化生成NO
C.NO和O2反应生成NO2
D.由NH3制碳铵和尿素
答案:A
2.将相同质量的铜片分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是( )
A.反应速率:两者相同
B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少
C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深
D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少
解析:由Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
知等质量的Cu耗浓HNO3多,电子转移总数相等。
答案:B
解析:①不能用瓶口向上排空气法收集NH3;③NO不能用排空气法收集;⑤不能用瓶口向上排空气法收集H2;⑥MnO2与浓盐酸反应,需要加热,如图的气体发生装置不能用。
答案:B
4.(2008年上海高考)研究发现,空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下:
①SO2+NO2===SO3+NO
②SO3+H2O===H2SO4
③2NO+O2===2NO2
NO2在上述过程中的作用,与H2SO4在下述变化中的作用相似的是( )
A.潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
B.硫化氢通入浓H2SO4中
C.浓H2SO4滴入萤石中,加热
D.加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解
解析:由①知,NO2作氧化剂;将①②③式合并得:2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,知NO2在此过程中作催化剂。A项中浓H2SO4干燥Cl2,作吸水剂,故A项错误;B项中H2S被浓H2SO4氧化,浓H2SO4作氧化剂,与NO2的作用相似,故B项正确;C项中浓H2SO4表现出难挥发性的强酸的作用,故C项错误;D项中浓H2SO4作乙酸乙酯水解的催化剂,与NO2的作用相似,故D项正确。
答案:BD
5.往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时,溶液的颜色变化应该是( )
A.绿色变浅 B.逐渐加深
C.没有改变 D.变棕黄色
解析:Fe(NO3)2溶液中含Fe2+(还原性)、NO当加入盐酸时,H+与NO形成的硝酸可将Fe2+氧化成Fe3+,则溶液变棕黄色。
答案:D
6.根据图示装置进行实验,回答下列问题:
(1)在受热的试管A中Na2O2发生反应的化学方程式:
①____________________________________,
②____________________________________。
(2)被加热的铂丝处发生反应的化学方程式为:________________________________________________________________________。
(3)B中出现的现象为:_________________________________________。
(4)烧杯C中发生的现象为_________________________________________。
(5)B管、烧杯C中可能发生的主要反应方程式为____________________________。
解析:此题考查了学生对基本反应的掌握程度,分析时从NH4HCO3分解开始入手,得到NH3、H2O、CO2,再依次发生各步反应。
棉花在化学实验中的用途
1.作反应物
(1)作用:参与化学反应。
(2)实例:用棉花团包裹Na2O2粉末,然后通过长玻璃管用嘴向Na2O2粉末中吹气,棉花团能燃烧。
2.作载体
(1)作用:有些实验易产生污染性气体或有毒气体,为防止污染空气,可用浸有某种试剂的棉花团堵在试管口或导气管口吸收有害气体。
(2)实例:用浸有NaOH溶液的棉花吸收HCl、HBr、HI、H2S、Cl2、Br2、SO2、NO2等气体。
3.作阻挡物
(1)①作用:阻挡气体
实验室制取NH3或HCl气体时,只能用排空气法收集。而NH3或HCl极易与空气中的水蒸气结合,气压减小,会导致外部空气冲入。里面气体排出,外面空气进入,形成对流,难以收集到纯净的气体,若在试管口堵一团松软的棉花,使试管内的气体形成一定气压后排出,能防止空气对流。
(2)①作用:阻挡固体
a.用KMnO4制取O2时,为防止生成的K2MnO4细小颗粒随O2进入导管或集气瓶,堵塞导管。
b.碱石灰等块状固体干燥剂吸水后变为粉末。在干燥管出口内放一团棉花,以保证粉末不进入后续导管或仪器。
2.(2010年兰州二模)向硝酸钠溶液中加入铜粉不发生反应,若加入某种盐,则铜粉可以逐渐溶解,符合此条件的是( )
A.Fe(NO3)2 B.ZnSO4
C.NaHCO3 D.NaHSO4
答案:D
3.取三张蓝色石蕊试纸放在玻璃板上,然后按顺序分别滴加65%的HNO3、98.3%的H2SO4和新制的氯水,三张纸最后呈现的颜色是( )
A.白、红、白 B.红、黑、红
C.红、红、红 D.白、黑、白
解析:69%的硝酸和新制氯水都既有酸性,又有强氧化性,都能使石蕊试纸先变红后褪为白色。98.3%的浓硫酸最后还有脱水性,使石蕊试纸炭化变黑。
答案:D
4.a mol Cu与含有b mol HNO3的溶液恰好完全反应,则被还原的HNO3的物质的量一定是( )
A.(b-2a) mol B.b/4 mol
C.2a/3 mol D.2a mol
解析:Cu与HNO3反应时,HNO3一部分作氧化剂,另一部分起酸性作用,生成Cu(NO3)2,因此被还原的HNO3的物质的量为(b-2a) mol。
答案:A
6.(2010年江西临川一中)在100 mL混合酸中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.4 mol·L-1和0.1 mol·L-1,向该混合液中加1.92 g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度是( )
8.工业废气和汽车尾气排出的氮的氧化物,是空气的重要污染源,为了消除NOx的污染,可通入适量氨气将NOx还原为无毒物质N2和H2O,即NOx+NH3→N2+H2O现有含氮氧化物NO与NO2的混合气体3.0 L,用同温同压下的3.5 L NH3恰好使该混合气体完全反应转化为N2,则混合气中NO与NO2的体积比是( )
A.1∶4 B.1∶3
C.1∶2 D.1∶15
9.(2010年成都一模)氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似,又知NH4H与水反应有H2生成,下列叙述不正确的是( )
①NH4H是离子化合物,固态时属离子晶体 ②NH4H溶于水,所形成的溶液显酸性 ③NH4H固体投入少量的水中,有两种气体产生 ④NH4H与水反应时,NH4H是氧化剂
A.① B.②④
C.①③ D.③④
答案:B
10.某同学探究“NO2能否支持燃烧”的问题,设计了如下几组实验,实验记录及结论如下表,其中正确的是( )
解析:①中有大量水蒸气,灭火,不能证明NO2是否支持燃烧。②中O2体积占1/3大于空气中O2体积,可能是O2使木条复燃。③中O2体积分数与空气中相同,木条在空气中不复燃,在该混合气中复燃,证明NO2支持燃烧。
答案:D
二、非选择题(共50分)
11.(10分)(1)将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2 mL无色气体,则原混合气体中O2的体积是________mL。
(2)无色的混合气体甲,可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的某几种,将100 mL 甲气体经过下图所示实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余。
解析:(1)本题依据的化学反应原理为:
4NO2+O2+2H2O===4HNO3
3NO2+H2O===2HNO3+NO
设O2的体积为x,剩余的气体有两种可能:
则甲气体的组成及各气体体积为
_____________________________。
(2)甲气体无色,故无NO2,通过浓H2SO4减少的20 mL应为NH3,通过Na2O2变红棕色,说明含CO2和NO,最后无气体剩余说明无N2,且NO2与O2恰好与水反应生成HNO3,由4NO+3O2+2H2O===4HNO3得
6CO2~3O2~4NO
6x 4x
即6x+4x=80 x=8 mL
V(CO2)=48 mL V(NO)=32 mL
答案:(1)4或1.2 (2)V(NH3)=20 mL
V(CO2)=48 mL V(NO)=32 mL
12.(10分)38.4 mg铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用后,共收集气体22.4 mL(标准状况)。
(1)反应消耗HNO3的物质的量是________。
(2)气体的成分是________,若是混和气求出其体积比为________。
解析:(1)Cu与浓硝酸反应时,随着硝酸浓度的下降,会产生NO2、NO两种气体,另一生成物为Cu(NO3)2。即硝酸反应后转化为NOx和Cu(NO3)2,则参加反应的HNO3的物质的量为:
13.(16分)下图中每一方格表示有关的一种反应物或生成物。其中A、C为无色气体。
(1)物质M可以是________或________,C是________,F是________。
(2)淡黄色粉末的电子式是_______________________________________。
(3)反应①的化学方程式___________________________________。
(4)反应②的离子方程式_______________________________________。
(5)G―→A+F的化学方程式_______________________________________。
14.(14分)稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比(空气与燃油气的体积比)条件下的燃烧。随着全球能源危机的加剧,稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视,但稀薄燃烧时,常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2。不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如图所示。
(1)稀薄燃烧技术除能节约能源外,还具有的优点是________(填一项)。排放到大气中的NOx会导致酸雨、________等环境问题(填一项)。
(2)某催化剂能催化NH3与NO反应,写出反应的化学方程式_________________________________。
(3)若某一催化剂能同时催化NH3与NOx反应,将该催化剂分别用于催化等物质的量的以下气体:①纯NO气体,②NO与NO2混合气体,消耗NH3的物质的量较多的是________。
解析:根据题意,当空/燃比增大时,燃烧产物中CO及碳氢化合物的含量降低,因此稀薄燃烧除节约能源外,还减少了污染物的生成。
(2)NH3与NO反应生成N2和H2O,据此写出反应的化学方程式。