氮元素的化合物在工農(nóng)業(yè)以及國防科技中用途廣泛,但也會對環(huán)境造成污染,如地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個世界性的環(huán)境問題。
完成下列填空:
(1)某課題組模擬地下水脫氮過程,利用Fe粉和KNO3(aq)反應探究脫氮原理。實驗前
①用0.1mol·L-1H2SO4(aq)洗滌Fe粉,其目的是                        ,然后用蒸餾水洗滌至中性;
②將KNO3(aq)的pH調(diào)至2.5;
③為防止空氣中的        (寫化學式)對脫氮的影響,應向KNO3溶液中通入N2。
(2)用足量Fe粉還原上述KNO3(aq)過程中,反應物與生成物的離子濃度、pH隨時間的變化關系如圖所示。請根據(jù)圖中信息寫出t1時刻前該反應的離子方程式:                                   。

(3)神舟載人飛船的火箭推進器中常用肼(N2H4)作燃料。NH3與NaClO反應可得到肼(N2H4),該反應中被氧化與被還原的元素的原子個數(shù)之比為                。如果反應中有5mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,可得到肼         g。
(4)常溫下向25mL 0.01mol/L稀鹽酸中緩緩通入5.6 mL NH3(標準狀況,溶液體積變化忽略不計),反應后溶液中離子濃度由大到小的順序是                     。在通入NH3的過程中溶液的導電能力            (填寫“變大”、“變小”或“幾乎不變”)。
(5)向上述溶液中繼續(xù)通入NH3,該過程中離子濃度大小關系可能正確的是      (選填編號)。
a.c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)       b.c(Cl-)>c(NH4+)=c(H+)>c(OH-)
c.c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)     d.c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(Cl-)
(6)常溫下向25mL含HCl 0.01mol的溶液中滴加氨水至過量,該過程中水的電離平衡                                 (填寫電離平衡移動情況)。當?shù)渭影彼?5mL時,測得溶液中水的電離度最大,則氨水的濃度為                  mol·L-1。
(1)去除鐵粉表面的氧化物等雜質(zhì) (1分)、 O2(1分)
(2)4Fe+NO3+10H+→4Fe2++NH4++3H2O(2分,物質(zhì)正確寫全1分,配平1分)
(3)2:1(1分)、80(1分)
(4)c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)(1分)、幾乎不變(1分)。
(5)ac(2分,每個1分)
(6)先正向移動,后逆向移動(1分)、0.4mol/L(1分)。

試題分析:(1)某課題組模擬地下水脫氮過程,利用Fe粉和KNO3(aq)反應探究脫氮原理。實驗前①用H2SO4(aq)洗滌Fe粉,其目的是去除鐵粉表面的氧化物等雜質(zhì)如鐵銹。③由于二價鐵離子易被空氣中的氧氣氧化會對脫氮的影響,應向KNO3溶液中通入N2可以進行隔絕。
(2)由圖中信息可以看出氫離子濃度減小,硝酸根濃度減小,二價鐵離子濃度增大,銨根離子濃度增大,可以確定出反應物和生成物,并運用氧化還原反應原理得出t1時刻前該反應的離子方程式:4Fe+NO3+10H+→4Fe2++NH4++3H2O。
(3)根據(jù)得失電子數(shù)相等,NH3----N2H4與NaClO---Cl-,該反應中被氧化(N)與被還原的元素的原子(Cl)個數(shù)之比為2:1。如果反應中有5mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時生成肼2.5mol,質(zhì)量為80g。
(4)25mL 0.01mol/L稀鹽酸物質(zhì)的量是0.00025mol,5.6 mL NH3(標準狀況)物質(zhì)的量為0.00025mol,反應后恰好生成氯化銨,水解后呈酸性,其溶液中離子濃度由大到小的順序是c(Cl-) >c(NH4+) >c(H+)> c(OH-) 。在通入NH3的過程中由于生成了一水合氨是弱電解質(zhì),產(chǎn)生的離子很小,溶液的導電能力幾乎不變。
(5)向上述溶液中繼續(xù)通入NH3,溶質(zhì)為氯化銨和一水合氨,過程中溶液會呈中性,最終溶液呈堿性,所以該過程中離子濃度大小關系可能正確的是 a.c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) 呈中性;c.c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)呈堿性;
(6)常溫下向25mL含HCl 0.01mol的溶液中滴加氨水時生成了銨根離子降低了溶液中的氫離子濃度此時平衡先正向移動,當鹽酸反應完后溶液呈堿性時又對水的電離起到了抑制作用,使水的電離平衡逆向移動。當?shù)渭影彼?5mL時,測得溶液中水的電離度最大說明恰好生成了氯化銨此時氨氣的物質(zhì)的量和氯化氫的物質(zhì)的量相同都為0.01mol,則氨水的濃度為0.01/0.025=0.4mol/Lmol·L-1。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

在某100 mL的混合液中,硝酸和硫酸的物質(zhì)的量濃度分別是0.4 mol/L、
0.1 mol/L,向該混合液中加入1.92 g銅粉,加熱,待充分反應后,所得溶液中銅離子物質(zhì)的量濃度是(  )
A.0.15 mol/LB.0.225 mol/L
C.0.30 mol/LD.0.45 mol/L

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

將一定質(zhì)量銅與100 mL一定濃度的硝酸反應,銅完全溶解時產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2 L。待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液加入140 mL 5 mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度是
A.5 mol/L B.7 mol/L C.10 mol/L D.12 mol/L

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列說法正確的是
A.一定條件反應:2CO(g) CO2(g)+C(s)可自發(fā)進行,則該反應的△H>0
B.向硫酸亞鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液產(chǎn)生血紅色沉淀說明溶液已變質(zhì)
C.在反應KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O中,當生成1.5mol Cl2時,反應中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2.5NA
D.相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液:①NH4HSO4②NH4Cl③NH3·H2O,水電離程度由大到小的順序是:①>②>③

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

關于反應Zn+ 2HNO3+ NH4NO3→ N2↑+ 3H2O+ Zn(NO3)2,下列判斷正確的是
A.生成1 mol N2,電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為3NAB.生成1 mol N2,電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為5NA
C.溶解1 mol Zn,電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為2NAD.溶解1 mol Zn,電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為4NA

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

氮元素十分重要,其單質(zhì)及其化合物在科研、生產(chǎn)領域有著十分廣泛的用途。
(1)氮元素核外電子排布式為:                 ,原子核外共有    種不同能級的電子,氮原子核外電子云有       種不同的伸展方向,有      種不同運動狀態(tài)的電子。
(2)最新“人工固氮”的研究報道:常溫常壓、光照條件下,N2在催化劑表面與水發(fā)生反應:
2N2 (g)+6H2O (l)4NH3 (g)+3O2 (g) - Q ,如果反應的平衡常數(shù)K值變大,該反應     (選填編號)。
A.一定向正反應方向移動
B.在平衡移動時正反應速率先增大后減小
C.一定向逆反應方向移動
D.在平衡移動時逆反應速率先減小后增大
(3)如果上述反應在體積不變的密閉容器中進行,當反應達到平衡后,下列判斷錯誤的是
A.容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化     B.通入大量稀有氣體能提高反應的速率
C.容器中氣體的密度不隨時間而變化           D.(N2)/ (O2)=2:3
(4)高氯酸銨作為火箭燃料的重要氧載體。高氯酸銨在高壓、450℃的條件下迅速分解,反應的化學方程式4NH4ClO46H2O↑+ 2N2↑+ 4HCl↑+ 5O2↑,其中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是                        ,每分解1mol高氯酸銨,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是               。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

合成氨和制備硝酸是兩種重要的化工生產(chǎn),重慶某化工廠將合成氨與制備硝酸進行連續(xù)生產(chǎn)。
(1)在某溫度下體積為200 L的氨合成塔中,以分為單位的時間點上測得各物質(zhì)的濃度(mol·L﹣1)如下表:
 
0 min
l min
2 min
3 min
4 min
N2
1.500
1.400
1.200
c1
c1
H2
4.500
4.200
3.600
c2
c2
NH3
0
0.200
0.600
c3
c3
 
根據(jù)表中數(shù)據(jù)得知0 min~2 min內(nèi)N2的平均反應速率是_______,若3 min末N2的轉(zhuǎn)化率為a,則此時H2的轉(zhuǎn)化率為_______ (用含a的代數(shù)式表示)。
(2)今對合成氨反應進行如下研究:在容積均為10 L的a、b、c三個相同密閉容器中分別充入1 mol N2和3 mol H2,三個容器的反應溫度分別為T1、T2、T3,在其他條件相同情況下,實驗測得反應均進行到5 min時,NH3的體積分數(shù)如圖所示。則下列說法正確的是_______。

A.a(chǎn)、b、C三容器5 min時的正反應速率大小為:b>a>c
B.達到平衡時,a、b、c中N2轉(zhuǎn)化率為a>b>c
C.5min時,a、b、c三容器中的反應均可能達到平衡狀態(tài)。
D.將容器b中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到容器c中的平衡狀態(tài),可采取的措施有升溫或減壓
(3)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g):   △H=+180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H=﹣905 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); △H=﹣483.6 kJ/mol
則在該條件下,氨合成塔中所發(fā)生反應的熱化學方程式為:____________________________;
(4)金屬Cu單獨與氨水或單獨與雙氧水都不反應,但可與二者的混合溶液反應生成深藍色溶液,寫出該反應的離子方程式:_________________________________________;
(5)取200 mL的硝酸恰好與32 g Cu2S完全反應,已知硝酸被還原成等物質(zhì)的量的NO和NO2,另外還有CuSO4和Cu(NO3)2生成,則所得工業(yè)硝酸的濃度是_______mol·L﹣1。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

關于反應3Cl2 + 6KOH  KClO3 + 5KCl + 3H2O,以下說法正確的是
A.KOH既不是氧化劑,又不是還原劑
B.Cl2是氧化劑,KOH是還原劑
C.3mol氯氣參加反應轉(zhuǎn)移6 mol電子
D.被氧化的氯元素的質(zhì)量為被還原的氯元素質(zhì)量的5倍

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

將51.2 g Cu完全溶于適量濃硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、NO2)的混合物共0.8 mol,這些氣體恰好能被500 mL 2 mol/L NaOH溶液完全吸收,發(fā)生的反應為:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O、NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。則生成的鹽溶液中NaNO3的物質(zhì)的量為
A.0.2 molB.0.4 molC.0.6 molD.0.8 mol

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