已知 NH3和 Cl2在常溫下可快速反應(yīng)生成氮氣:2NH3+3Cl2→N2+6HCl.當(dāng) Cl2和 NH3 比例不同時,產(chǎn)物有差異.
(1)若利用該反應(yīng)處理含有氨氣和氯氣的尾氣,用于制備鹽酸,則 Cl2和 NH3的最佳比例為
 
.該反應(yīng)可用于檢驗化工生產(chǎn)中氯氣是否泄漏.如氯氣有少量泄漏,用氨氣檢驗時有明顯現(xiàn)象,此過程中發(fā)生反應(yīng)的Cl2和NH3的體積比范圍為
 

(2)體積為1.12L,質(zhì)量為3.335g的Cl2和N2的混合氣體通過濃氨水后,體積變?yōu)?.672L(其中Cl2體積分?jǐn)?shù)為50%)(氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定).則原混合氣體中N2的體積為
 
 mL.
(3)根據(jù)第(2)題數(shù)據(jù),計算被氧化的NH3的質(zhì)量.下面是兩位學(xué)生從不同角度解題時所列的第一步算式,請判斷他們所列未知數(shù)X分別表示什么量,并填寫在表格內(nèi):(單位沒列出)
學(xué)生編號 所列第一步算式 未知數(shù)X表示的意義
(3-1)
2
=
(1.12-0.672)
22.4
÷X
3
X-0.672÷2
=
1
0.672÷2-(1.12-X)
(4)有Cl2和N2的混合氣體,其中N2的體積分?jǐn)?shù)為x,將1L該混合氣體與1L氨氣混合,討論x取不同范圍的數(shù)值時,所得氣體體積y與x的關(guān)系式(所有氣體體積均在相同狀況下測定).
分析:(1)NH3和 Cl2在常溫下可快速反應(yīng)生成氮氣:2NH3+3Cl2→N2+6HCl,利用該反應(yīng)處理含有氨氣和氯氣的尾氣,Cl2和 NH3的最佳比例是恰好完全反應(yīng);檢驗氯氣存在需要氯氣和氨氣反應(yīng)生成氯化氫和氨氣冒白煙生成氯化銨白色固體,氨氣過量;
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為1.12L,質(zhì)量為3.335g的Cl2和N2的混合氣體的平均摩爾質(zhì)量,結(jié)合質(zhì)量和物質(zhì)的量計算得到原混合氣體中的氯氣和氮氣物質(zhì)的量之比,計算得到氮氣體積;
(3)依據(jù)圖表中的計算式和依據(jù)分析判斷;
(4)依據(jù)反應(yīng)的極值方法進(jìn)行分析計算分析判斷不同范圍的氣體體積,注意反應(yīng)前后差量的計算應(yīng)用.
解答:解:(1)氨氣和氯氣在常溫下可快速反應(yīng)生成氮氣:2NH3+3Cl2=N2+6HCl.若利用該反應(yīng)處理含有氨氣和氯氣的尾氣,用于制備鹽酸,則 Cl2和 NH3的最佳比例為3:2;如果管道漏氣,則發(fā)生反應(yīng)3Cl2+2NH3=N2+6HCl,生成HCl氣體繼續(xù)與氨氣反應(yīng)生成氯化銨,現(xiàn)象為有白煙生成,即氨氣應(yīng)過量,所以發(fā)生反應(yīng)的Cl2和NH3的體積比為大于0,小于1.5,故答案為:3:2; 大于0,小于1.5;
(2)體積為1.12L物質(zhì)的量為0.05mol,質(zhì)量為3.335g的Cl2和N2的混合氣體的平均摩爾質(zhì)量=
3.335g
0.05mol
=66.7g/mol,設(shè)混合氣體中含有氮氣物質(zhì)的量為X,氯氣物質(zhì)的量為(0.05-X)mol,得到28X+(0.05-X)71=3.335,計算得到X=0.005mol,則原混合氣體中N2的體積為0.005mol×22,4L/mol=0.112L=112ml;
故答案為:112;
(3)甲:2NH3+3Cl2→N2+6HCl計算表達(dá)式是利用反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量的變化進(jìn)行計算,所以計算式中X的意義是被氧化的氨氣的物質(zhì)的量;
故答案為:被氧化氨的物質(zhì)的量;
乙:2NH3+3Cl2→N2+6HCl分析反應(yīng)和計算表達(dá)式分析判斷,X為原混合氣體中氯氣的體積,故答案為:反應(yīng)前Cl2的體積;
(4)若按上式反應(yīng),2NH3+3Cl2→N2+6HCl,氨過量,所以還會生成氯化銨8NH3+3Cl2→N2 +6NH4Cl;當(dāng)x=62.5%時恰好生成氯化銨和氮氣,此時Y=0.75L(生成0.125+原來的0.625.也可用差量法2-1.25);當(dāng)x>62.5%時剩余氨氣,可以用氯氣計算,差量法求得氣體減少10(1-x)/3,所以Y=2-10(1-x)/3=(10x-4)/3;當(dāng)x<62.5%時氯和氨都用完,求出生成的氮氣和氯化氫氣體體積之和為(2-3x),原有氮x,所以共有氣體體積為Y=(2-2x)
答:關(guān)系式為y=2-2x  0.625>x>0;y=(10x-4)/3    x≥0.625.
點評:本題考查了氯氣性質(zhì)的分析判斷,化學(xué)方程式的差量計算應(yīng)用,計算式的分析判斷未知量的含義,題目難度較大.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在極性分子中,正電荷重心同負(fù)電荷重心間的距離稱偶極長,通常用d表示.極性分子的極性強(qiáng)弱同偶極長和正(或負(fù))電荷重心的電量(q)有關(guān),一般用偶極矩(μ)來衡量.分子的偶極矩定義為偶極長和偶極上一端電荷電量的乘積,即=d?q,在非極性分子中因正負(fù)電荷重心重合,故μ為0.試回答以下問題:
(1)HCl、CS2、H2S、SO2四種分子中μ=0的有
CS2
CS2
;
(2)實驗測得:μPF3=1.03、μBCl3=0.
①由此可知,PF3分子的空間構(gòu)型為
三角錐形
三角錐形

②BC13分子的空間構(gòu)型為
平面正三角形
平面正三角形
,中心原子的雜化方式為
sp2
sp2

(3)治癌藥Pt(NH32Cl2具有平面四邊形結(jié)構(gòu),Pt處在四邊形中心,NH3和Cl分別處在四邊形的4個角上.已知該化合物有兩種異構(gòu)體,棕黃色者μ>0,淡黃色者μ=0.試畫出兩種異構(gòu)體的構(gòu)型圖,并比較在水中的溶解度.構(gòu)型圖:淡黃色者
,棕黃色者
;在水中溶解度較大的是
棕黃色者
棕黃色者

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

硫、氮及其化合物與人類的生活有著密切關(guān)系
ⅠNO分子因污染空氣而臭名昭著.近年來,發(fā)現(xiàn)少量的NO在生物體內(nèi)許多組織中存在,它有擴(kuò)張血管、免疫、增強(qiáng)記憶的功能,而成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究的熱點,NO亦被稱為“明星分子”.請回答下列問題.
(1)NO的危害在于
ACD
ACD
(填標(biāo)號).
A.破壞臭氧層           B.高溫下能使一些金屬氧化
C.造成酸雨            D.與人體血紅蛋白結(jié)合
(2)在含Cu+離子的酶的活化中心中,亞硝酸根離子可轉(zhuǎn)化為NO,寫出Cu+和亞硝酸根離子(NO2-)在酸性水溶液中反應(yīng)的離子方程式:
Cu++NO2-+2H+═Cu2++NO↑+H2O
Cu++NO2-+2H+═Cu2++NO↑+H2O

(3)已知NH3和Cl2會發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成N2和NH4Cl.現(xiàn)用如圖1所示的裝置進(jìn)行實驗,打開分液漏斗的活塞,滴下濃氨水,至不再反應(yīng)為止;關(guān)閉分液漏斗的活塞,待恢復(fù)到室溫,打開止水夾,試管內(nèi)液面上升至三分之二處.
①寫出實驗室制取氨氣的化學(xué)方程式
Ca(OH)2+2NH4Cl═CaCl2+2NH3↑+2H2O
Ca(OH)2+2NH4Cl═CaCl2+2NH3↑+2H2O

②試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
8NH3+3Cl2═N2+6NH4Cl
8NH3+3Cl2═N2+6NH4Cl

③試管中發(fā)生的反應(yīng)表明氨氣具有
bc
bc
 (填標(biāo)號).
a、氧化性     b、還原性     c、堿性     d、熱不穩(wěn)定性

Ⅱ(1)將SO2通入由CuSO4和NaCl混合的濃溶液中,溶液顏色變淺,析出白色沉淀,取該沉淀進(jìn)行元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析,知其中含Cl:35.7%,Cu:64.3%,則SO2在上述反應(yīng)中的作用是
c
c
(填標(biāo)號).
a.漂白劑       b.氧化劑       c.還原劑
(2)廢印刷電路板上含有銅,以往的回收方法是將其灼燒使銅轉(zhuǎn)化為氧化銅,再用硫酸溶解.現(xiàn)改用H2O2和稀硫酸浸泡廢印刷電路板既達(dá)到上述目的,又保護(hù)了環(huán)境,試寫出反應(yīng)的離子方程式
Cu+2H++H2O2═Cu2++2H2O
Cu+2H++H2O2═Cu2++2H2O

(3)用上圖2實驗裝置可以證明硫、碳、硅三種元素的非金屬性強(qiáng)弱.則A、B、C所代表的物質(zhì)的名稱:A
H2SO4
H2SO4
,B
NaHCO3或Na2CO3
NaHCO3或Na2CO3
,C
Na2SiO3
Na2SiO3
填化學(xué)式).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在極性分子中,正電荷重心同負(fù)電荷重心間的距離稱偶極長,通常用d表示.極性分子的極性強(qiáng)弱同偶極長和正(或負(fù))電荷重心的電量(q)有關(guān),一般用偶極矩(μ)來衡量.分子的偶極矩定義為偶極長和偶極上一端電荷電量的乘積,即μ=d?q.試回答以下問題:
(1)HCl、CS2、H2S、SO2四種分子中μ=0的是
 
;
(2)對硝基氯苯、鄰硝基氯苯、間硝基氯苯,3種分子的偶極矩由大到小的排列順序是:
 
;
(3)實驗測得:μPF3=1.03、μBCl3=0.由此可知,PF3分子是
 
構(gòu)型,BC13分子是
 
構(gòu)型.
(4)治癌藥Pt(NH32Cl2具有平面四邊形結(jié)構(gòu),Pt處在四邊形中心,NH3和Cl分別處在四邊形的4個角上.已知該化合物有兩種異構(gòu)體,棕黃色者μ>0,淡黃色者μ=0.試畫出兩種異構(gòu)體的構(gòu)型圖,并比較在水中的溶解度.
構(gòu)型圖:淡黃色者
 
,棕黃色者
 

在水中溶解度較大的是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

硫、氮及其化合物與人類的生活有著密切關(guān)系
ⅠNO分子因污染空氣而臭名昭著.近年來,發(fā)現(xiàn)少量的NO在生物體內(nèi)許多組織中存在,它有擴(kuò)張血管、免疫、增強(qiáng)記憶的功能,而成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究的熱點,NO亦被稱為“明星分子”.請回答下列問題.
(1)NO的危害在于______(填標(biāo)號).
A.破壞臭氧層       B.高溫下能使一些金屬氧化
C.造成酸雨        D.與人體血紅蛋白結(jié)合
(2)在含Cu+離子的酶的活化中心中,亞硝酸根離子可轉(zhuǎn)化為NO,寫出Cu+和亞硝酸根離子(NO2-)在酸性水溶液中反應(yīng)的離子方程式:______.
(3)已知NH3和Cl2會發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成N2和NH4Cl.現(xiàn)用如圖1所示的裝置進(jìn)行實驗,打開分液漏斗的活塞,滴下濃氨水,至不再反應(yīng)為止;關(guān)閉分液漏斗的活塞,待恢復(fù)到室溫,打開止水夾,試管內(nèi)液面上升至三分之二處.
①寫出實驗室制取氨氣的化學(xué)方程式______.
②試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______.
③試管中發(fā)生的反應(yīng)表明氨氣具有______ (填標(biāo)號).
a、氧化性   b、還原性   c、堿性   d、熱不穩(wěn)定性

Ⅱ(1)將SO2通入由CuSO4和NaCl混合的濃溶液中,溶液顏色變淺,析出白色沉淀,取該沉淀進(jìn)行元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析,知其中含Cl:35.7%,Cu:64.3%,則SO2在上述反應(yīng)中的作用是______(填標(biāo)號).
a.漂白劑    b.氧化劑    c.還原劑
(2)廢印刷電路板上含有銅,以往的回收方法是將其灼燒使銅轉(zhuǎn)化為氧化銅,再用硫酸溶解.現(xiàn)改用H2O2和稀硫酸浸泡廢印刷電路板既達(dá)到上述目的,又保護(hù)了環(huán)境,試寫出反應(yīng)的離子方程式______.
(3)用上圖2實驗裝置可以證明硫、碳、硅三種元素的非金屬性強(qiáng)弱.則A、B、C所代表的物質(zhì)的名稱:A______,B______,C______填化學(xué)式).

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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年福建師大附中高三(上)期中化學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題

硫、氮及其化合物與人類的生活有著密切關(guān)系
ⅠNO分子因污染空氣而臭名昭著.近年來,發(fā)現(xiàn)少量的NO在生物體內(nèi)許多組織中存在,它有擴(kuò)張血管、免疫、增強(qiáng)記憶的功能,而成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究的熱點,NO亦被稱為“明星分子”.請回答下列問題.
(1)NO的危害在于______(填標(biāo)號).
A.破壞臭氧層          B.高溫下能使一些金屬氧化
C.造成酸雨          D.與人體血紅蛋白結(jié)合
(2)在含Cu+離子的酶的活化中心中,亞硝酸根離子可轉(zhuǎn)化為NO,寫出Cu+和亞硝酸根離子(NO2-)在酸性水溶液中反應(yīng)的離子方程式:______.
(3)已知NH3和Cl2會發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成N2和NH4Cl.現(xiàn)用如圖1所示的裝置進(jìn)行實驗,打開分液漏斗的活塞,滴下濃氨水,至不再反應(yīng)為止;關(guān)閉分液漏斗的活塞,待恢復(fù)到室溫,打開止水夾,試管內(nèi)液面上升至三分之二處.
①寫出實驗室制取氨氣的化學(xué)方程式______.
②試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______.
③試管中發(fā)生的反應(yīng)表明氨氣具有______ (填標(biāo)號).
a、氧化性     b、還原性     c、堿性     d、熱不穩(wěn)定性

Ⅱ(1)將SO2通入由CuSO4和NaCl混合的濃溶液中,溶液顏色變淺,析出白色沉淀,取該沉淀進(jìn)行元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析,知其中含Cl:35.7%,Cu:64.3%,則SO2在上述反應(yīng)中的作用是______(填標(biāo)號).
a.漂白劑       b.氧化劑       c.還原劑
(2)廢印刷電路板上含有銅,以往的回收方法是將其灼燒使銅轉(zhuǎn)化為氧化銅,再用硫酸溶解.現(xiàn)改用H2O2和稀硫酸浸泡廢印刷電路板既達(dá)到上述目的,又保護(hù)了環(huán)境,試寫出反應(yīng)的離子方程式______.
(3)用上圖2實驗裝置可以證明硫、碳、硅三種元素的非金屬性強(qiáng)弱.則A、B、C所代表的物質(zhì)的名稱:A______,B______,C______填化學(xué)式).

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