4.硝酸與金屬反應(yīng)的還原產(chǎn)物與硝酸的濃度和金屬的活潑性有密切的關(guān)系.可以是N2O.NO2等.又已知這些氮氧化物均可與銅發(fā)生反應(yīng): 你能否設(shè)計(jì)一個(gè)可以確定硝酸與金屬反應(yīng)的還原產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置模型? [設(shè)問(wèn)]此裝置系統(tǒng)應(yīng)包含幾個(gè)大部分? 思考回答:應(yīng)該包含三個(gè)大部分--金屬與硝酸反應(yīng)的部分.氮氧化物與銅反應(yīng)的部分和氮?dú)怏w積的確定部分. [追問(wèn)]根據(jù)金屬與硝酸反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件.應(yīng)選擇何種裝置? 若反應(yīng)速率太小.應(yīng)采取什么對(duì)策? 應(yīng)選擇固-液反應(yīng)的裝置. 給反應(yīng)容器加熱. 加熱應(yīng)考慮什么因素?選擇什么方式? 加熱應(yīng)防止硝酸分解,所以.加熱方式應(yīng)是微熱.如水浴加熱. 如果反應(yīng)產(chǎn)物中含有NO.你認(rèn)為此裝置的設(shè)計(jì)有沒(méi)有問(wèn)題.應(yīng)該如何完善? 如果反應(yīng)產(chǎn)物中含有NO.會(huì)與裝置中空氣里的氧氣發(fā)生反應(yīng).導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果錯(cuò)誤.應(yīng)該在金屬與硝酸反應(yīng)之前排凈裝置中的空氣. 用什么方法排凈空氣?怎樣改進(jìn)裝置的設(shè)計(jì)? 可以用CO2排凈裝置中的空氣.在金屬與硝酸反應(yīng)的裝置前添加一個(gè)CO2發(fā)生器. 根據(jù)金屬與硝酸反應(yīng)的反應(yīng)物的性質(zhì)及反應(yīng)條件.判斷產(chǎn)物氣體的成分除氮的氧化物以外還可能有什么?其對(duì)后續(xù)反應(yīng)有無(wú)干擾?應(yīng)如何凈化?凈化裝置的位置是什么? 還可能有水蒸氣和CO2.水蒸氣的存在可能干擾氮氧化物與銅的反應(yīng)(如:NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3.HNO3會(huì)和Cu反應(yīng).再生成氮氧化物),CO2的存在可能使氮?dú)怏w積的測(cè)量產(chǎn)生誤差.可以用濃硫酸干燥除去水蒸氣.其裝置應(yīng)放在氮氧化物與銅的反應(yīng)的裝置之前,用NaOH溶液除去CO2.其裝置放在氮?dú)怏w積測(cè)量的裝置之前. 選擇什么裝置完成氮氧化物與銅的反應(yīng)? 用加熱的硬質(zhì)試管. 銅選擇什么形態(tài)?原因何在?怎樣防止銅粉被氣流揚(yáng)起? 用銅粉.反應(yīng)接觸面積大.使氮氧化物與銅的反應(yīng)更為完全.在硬質(zhì)試管兩端填入玻璃棉. 如何測(cè)量N2的體積? 用量氣裝置. 師生共同探討后確定下列實(shí)驗(yàn)裝置模型: [引導(dǎo)]通過(guò)上述化學(xué)問(wèn)題的探討.能否歸納“結(jié)構(gòu)-性質(zhì)-應(yīng)用 的依存關(guān)系? 歸納: [過(guò)渡]不僅“結(jié)構(gòu)-性質(zhì)-應(yīng)用 有這樣的依存關(guān)系.而且“性質(zhì)-存在-制備 也有依存關(guān)系. [板書(shū)]二.“性質(zhì)-存在-制備 依存關(guān)系 [投影]請(qǐng)用物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)方面的知識(shí).探討解決下列化學(xué)問(wèn)題的方法和途徑: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

硝酸和金屬反應(yīng),其還原產(chǎn)物隨金屬的活潑性和硝酸的濃度的不同而不同,可分別為N2O,NO,NO2和NH4NO3等.已知2.4g某金屬與過(guò)量稀硝酸反應(yīng)無(wú)氣體放出,在反應(yīng)后的溶液中加入堿液,加熱可放出一種氣體,標(biāo)況下的體積為560mL,溶于硝酸的金屬是________,推理過(guò)程為_(kāi)_______.

查看答案和解析>>

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(jìn)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(shí)間點(diǎn)上測(cè)得各物質(zhì)的濃度(mol·L1)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(yīng)速率是_______,若3 min末N2的轉(zhuǎn)化率為a,則此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)______ (用含a的代數(shù)式表示)。

(2)今對(duì)合成氨反應(yīng)進(jìn)行如下研究:在容積均為10 L的a、b、c三個(gè)相同密閉容器中分別充入1 mol N2和3 mol H2,三個(gè)容器的反應(yīng)溫度分別為T(mén)1、T2、T3,在其他條件相同情況下,實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)均進(jìn)行到5 min時(shí),NH3的體積分?jǐn)?shù)如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是_______。

A.a(chǎn)、b、C三容器5 min時(shí)的正反應(yīng)速率大小為:b>a>c

B.達(dá)到平衡時(shí),a、b、c中N2轉(zhuǎn)化率為a>b>c

C.5min時(shí),a、b、c三容器中的反應(yīng)均可能達(dá)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(yīng)的熱化學(xué)方程式為:____________________________;

(4)金屬Cu單獨(dú)與氨水或單獨(dú)與雙氧水都不反應(yīng),但可與二者的混合溶液反應(yīng)生成深藍(lán)色溶液,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:_________________________________________;

(5)取200 mL的硝酸恰好與32 g Cu2S完全反應(yīng),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·L1。

 

查看答案和解析>>

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(jìn)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(shí)間點(diǎn)上測(cè)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(yīng)速率是_______,若3 min末N2的轉(zhuǎn)化率為a,則此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)______ (用含a的代數(shù)式表示)。
(2)今對(duì)合成氨反應(yīng)進(jìn)行如下研究:在容積均為10 L的a、b、c三個(gè)相同密閉容器中分別充入1 mol N2和3 mol H2,三個(gè)容器的反應(yīng)溫度分別為T(mén)1、T2、T3,在其他條件相同情況下,實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)均進(jìn)行到5 min時(shí),NH3的體積分?jǐn)?shù)如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是_______。

A.a(chǎn)、b、C三容器5 min時(shí)的正反應(yīng)速率大小為:b>a>c
B.達(dá)到平衡時(shí),a、b、c中N2轉(zhuǎn)化率為a>b>c
C.5min時(shí),a、b、c三容器中的反應(yīng)均可能達(dá)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(yīng)的熱化學(xué)方程式為:____________________________;
(4)金屬Cu單獨(dú)與氨水或單獨(dú)與雙氧水都不反應(yīng),但可與二者的混合溶液反應(yīng)生成深藍(lán)色溶液,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:_________________________________________;
(5)取200 mL的硝酸恰好與32 g Cu2S完全反應(yīng),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。

查看答案和解析>>

某金屬單質(zhì)和一定濃度的硝酸反應(yīng),假定只產(chǎn)生單一的還原產(chǎn)物,當(dāng)參加反應(yīng)的單質(zhì)與被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比是2:1時(shí),還原產(chǎn)物是(  

A、NO2、  B、NO  C、N2O   D、N2

查看答案和解析>>

實(shí)驗(yàn)證明:不同濃度的HNO3與同一金屬反應(yīng)可生成不同的還原產(chǎn)物.例如,鎂與硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得其氣體產(chǎn)物有H2、N2、NO、NO2,溶液中產(chǎn)物有Mg(NO3)2,NH4NO3和H2O.生成這些產(chǎn)物的HNO3濃度范圍見(jiàn)下表.

各氣體產(chǎn)物成分及含量隨HNO3濃度變化曲線如圖所示.

(1)若硝酸與鎂反應(yīng)只生成N2氣體,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為:________.

(2)1.2 g Mg與足量4 mol/L的HNO3完全反應(yīng),收集到280 mL(S.T.P)混合氣體,其體積分別為H2________mL、N2________mL、NO________mL、NO2________mL.除了上述混合氣體外,是否還有其它還原產(chǎn)物?答:________.

查看答案和解析>>


同步練習(xí)冊(cè)答案