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已知氮元素有許多化合價，其化合價有一3、0、+1、+2、+3、+4、+5

（1）下表是硝酸與某種金屬M在某些條件下反應所得還原產物的關系：

金屬鋅與某濃度的硝酸反應時，無氣體產生，則此化學反應中被還原的硝酸與參加反應的硝酸物質的量之比是____________。

（2）以氨作為燃料的固體氧化物（含 有02－)燃料電池，具有全固態 結構、能量效率高、無污染等特點，另外氨氣含氫量高，不含碳，易液化，方便運輸和貯存，是很好的氫源載體。其工作原理如圖所示，

①該電池工作時的總反應為_______________________

②固體氧化物作為電池工作的電解質，O2-移動方向為________(選填“由電極a向電極b”或“由電極b向電極a”)。

③該電池工作時，在接觸面上發生的電極反應為________。

（3）N2O5是一種新型硝化劑，其性質和制備受到人們的關注。如圖所示裝置可用于制備N2O5,寫出在電解池中生成N2O5 的電極反應式________________。

 

 

【答案】

（1）1：10  4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3) 2+NH4NO3+3H2O。（2）4NH3+3O2=2N2+6H2O.由電極b向電極a(因為陰離子向原電池的負極移動) 2NH3+3O2-+6e-= N2+3H2O  （3）N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+。

【解析】

試題分析：（1）金屬鋅與某濃度的硝酸反應時，無氣體產生，說明硝酸被還原產生的氨氣被硝酸吸收產生了硝酸銨。反應的化學方程式為：4Zn+10HNO3(稀)=Zn(NO3) 2+NH4NO3+3H2O此化學反應中有10個HNO3參加反應，其中被還原的HNO3是1個。所以被還原的硝酸與參加反應的硝酸物質的量之比是1：10.（2）①該電池工作時的總反應為4NH3+3O2=2N2+6H2O。② 固體氧化物作為電池工作的電解質，O2-會向正電荷較多的負極方向移動。即移動方向為由電極b向電極a。③該電池工作時，在接觸面上發生的電極反應為2NH3+3O2-+6e-= N2+3H2O 。（3） 用電解法以N2O4和2HNO3為原料，在電解池中生成N2O5 的電極反應式N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+。

考點：考查硝酸的化學性質及應用、氨氣燃料電池的工作原理等知識。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2012?奉賢區二模）硫元素價態眾多，可與鹵素、氮等元素化合形成許多復雜化合物，在科學技術和生成中有重要的應用．根據題意完成下列計算：
（1）由硫與限量氯氣在50～60°C反應16～20小時，可恰好完全反應，得到兩種硫的氯化物A和B．A物質中的含硫量為0.131，B物質中的含氯量為0.816，A的相對分子質量比B大71．計算確定這兩種氯化物的分子式分別為
SCl6、SCl4
SCl6、SCl4
．若上述反應得到的A、B的物質的量比為3：2，則參加反應的S和氯氣的物質的量之比為
5：13
5：13
．
（2）硫的鹵化物或鹵氧化物都有強水解性，可以作脫水劑．SF4吸收V mL液態水（4℃），完全反應，得到3.2g SO2氣體（假設SO2完全逸出）和10%的酸溶液，計算吸收的液態水的體積V為
37.8
37.8
mL．
（3）S4N4是亮橙色固體，不溶于水和有機溶劑，是一種重要的金屬有機化學反應物．一般用S2Cl2、SCl2的惰性溶劑（CS2）氨解制得：6S2Cl2+16NH3→S4N4+S8+12NH4Cl；24SCl2+64NH3→4S4N4+S8+48NH4Cl．S2Cl2、SCl2的混合液體52.86g溶于足量的CS2中，再通入35.84L氨氣（標準狀況）完全氨解，產生14.080g硫單質．剩余氨氣用40g水完全吸收形成氨水（密度為0.923g/mL）．
計算：①該混合液體中S2Cl2、SCl2的物質的量之比為
5：2
5：2
．
      ②所得氨水的物質的量濃度為
9.2 mol/L
9.2 mol/L
（保留1位小數）．
（4）S4N4與Ag在一定條件下反應，失去N2而縮合成（SN）x，（SN）x合成于1910年，過了五十年，才發現它在0.26K的低溫下，可轉變為超導體（superconductor）．（SN）x的結構式如圖：

已知1.20×105 mol S4N4與Ag發生縮合，失去了1.20×105 mol N2，生成二百聚物[（SN）200]和三百聚物．測得縮合產物中二百聚物的質量分數為0.50．
計算：①縮合產物中各縮合物的物質的量．
  ②若Ag的實際使用量為8.64kg，求Ag的循環使用次數．

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科目：高中化學 來源：上海市奉賢區2012屆高三4月調研考試(二模)化學試題 題型：038

硫元素價態眾多，可與鹵素、氮等元素化合形成許多復雜化合物，在科學技術和生成中有重要的應用．根據題意完成下列計算：

1．由硫與限量氯氣在50～60℃反應16～20小時，可恰好完全反應，得到兩種硫的氯化物A和B．A物質中的含硫量為0.131，B物質中的含氯量為0.816，A的相對分子質量比B大71．計算確定這兩種氯化物的分子式分別為________．

若上述反應得到的A、B的物質的量比為3：2，則參加反應的S和氯氣的物質的量之比為________．

2．硫的鹵化物或鹵氧化物都有強水解性，可以作脫水劑．SF4吸收V mL液態水(4℃)，完全反應，得到3.2 g　SO2氣體(假設SO2完全逸出)和10％的酸溶液，計算吸收的液態水的體積V為________mL．

3．S4N4是亮橙色固體，不溶于水和有機溶劑，是一種重要的金屬有機化學反應物．一般用S2Cl2、SCl2的惰性溶劑(CS2)氨解制得：

6S2Cl2＋16NH3→S4N4＋S8＋12NH4Cl；

24SCl2＋64NH3→4S4N4＋S8＋48NH4Cl．

S2Cl2、SCl2的混合液體52.86 g溶于足量的CS2中，再通入35.84 L氨氣(標準狀況)完全氨解，產生14.080 g硫單質．剩余氨氣用40 g水完全吸收形成氨水(密度為0.923 g/mL)．

計算：①該混合液體中S2Cl2、SCl2的物質的量之比為________．

②所得氨水的物質的量濃度為________(保留1位小數)．

4．S4N4與Ag在一定條件下反應，失去N2而縮合成(SN)x，(SN)x合成于1910年，過了五十年，才發現它在0.26 K的低溫下，可轉變為超導體(superconductor)．(SN)x的結構式為：

已知1.20×105 mol　S4N4與Ag發生縮合，失去了1.20×105 mol　N2，生成二百聚物[(SN)200]和三百聚物．測得縮合產物中二百聚物的質量分數為0.50．

計算：①縮合產物中各縮合物的物質的量．

②若Ag的實際使用量為8.64 kg，求Ag的循環使用次數．

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科目：高中化學 來源：2013-2014學年湖北武漢市武昌區高三上學期期末考試理綜化學試卷（解析版） 題型：填空題

I．氫能的存儲是氫能應用的主要瓶頸，配位氫化物、富氫載體化合韌是目前所采用的主要儲氫材料。

（1）Ti（BH4）2是一種過渡元素硼氫化物儲氫材料。在基態Ti2+中，電子占據的最高能層符號為        ，該能層具有的原子軌道數為      ；

（2）液氨是富氫物質，是氫能的理想載體，利用實現儲氫和輸氫。下列說法正確的是         ；

a．NH3分子中氮原子的軌道雜化方式為sp2雜化

b．NH+4與PH+4、CH4、BH-4、ClO—4互為等電子體

c．相同壓強時，NH3的沸點比PH3的沸點高

d．[Cu（NH3）4]2+離子中，N原子是配位原子

（3）已知NF3與NH3的空間構型相同，但NF3不易與Cu2+形成配離子，其原因是         ；

II．氯化鈉是生活中的常用調味品，也是結構化學中研究離子晶體時常用的代表物，其晶胞結構如圖所示。

（1）設氯化鈉晶體中Na+與跟它最近鄰的Cl—之間的距離為r，則該Na+與跟它次近鄰的C1—個數為       ，該Na+與跟它次近鄰的Cl—之間的距離為      ；

（2）已知在氯化鈉晶體中Na+的半徑為以a pm，Cl—的半徑為b pm，它們在晶

體中是緊密接觸的，則在氯化鈉晶體中離子的空間利用率為      ；（用含a、b的式子袁示）

（3）納米材料的表面原子占總原子數的比例很大，這是它有許多特殊性質的原因。假設某氯化鈉顆粒形狀為立方體，邊長為氯化鈉晶胞的10倍，則該氯化鈉顆粒中表面原子占總原子數的百分比為                 。

 

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

硫元素價態眾多，可與鹵素、氮等元素化合形成許多復雜化合物，在科學技術和生成中有重要的應用．根據題意完成下列計算：
（1）由硫與限量氯氣在50～60°C反應16～20小時，可恰好完全反應，得到兩種硫的氯化物A和B．A物質中的含硫量為0.131，B物質中的含氯量為0.816，A的相對分子質量比B大71．計算確定這兩種氯化物的分子式分別為______．若上述反應得到的A、B的物質的量比為3：2，則參加反應的S和氯氣的物質的量之比為______．
（2）硫的鹵化物或鹵氧化物都有強水解性，可以作脫水劑．SF4吸收V mL液態水（4℃），完全反應，得到3.2g SO2氣體（假設SO2完全逸出）和10%的酸溶液，計算吸收的液態水的體積V為______mL．
（3）S4N4是亮橙色固體，不溶于水和有機溶劑，是一種重要的金屬有機化學反應物．一般用S2Cl2、SCl2的惰性溶劑（CS2）氨解制得：6S2Cl2+16NH3→S4N4+S8+12NH4Cl；24SCl2+64NH3→4S4N4+S8+48NH4Cl．S2Cl2、SCl2的混合液體52.86g溶于足量的CS2中，再通入35.84L氨氣（標準狀況）完全氨解，產生14.080g硫單質．剩余氨氣用40g水完全吸收形成氨水（密度為0.923g/mL）．
計算：①該混合液體中S2Cl2、SCl2的物質的量之比為______．
　　 ②所得氨水的物質的量濃度為______（保留1位小數）．
（4）S4N4與Ag在一定條件下反應，失去N2而縮合成（SN）x，（SN）x合成于1910年，過了五十年，才發現它在0.26K的低溫下，可轉變為超導體（superconductor）．（SN）x的結構式如圖：

已知1.20×105 mol S4N4與Ag發生縮合，失去了1.20×105 mol N2，生成二百聚物[（SN）200]和三百聚物．測得縮合產物中二百聚物的質量分數為0.50．
計算：①縮合產物中各縮合物的物質的量．
②若Ag的實際使用量為8.64kg，求Ag的循環使用次數．

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科目：高中化學 來源：上海模擬題 題型：填空題

硫元素價態眾多，可與鹵素、氮等元素化合形成許多復雜化合物，在科學技術和生成中有重要的應用。根據題意完成下列計算：
（1）由硫與限量氯氣在50～60°C反應16～20小時，可恰好完全反應，得到兩種硫的氯化物A和B。A物質中的含硫量為0.131，B物質中的含氯量為0.816，A的相對分子質量比B大71。計算確定這兩種氯化物的分子式分別為_______________。若上述反應得到的A、B的物質的量比為3：2，則參加反應的S和氯氣的物質的量之比為___________。
（2）硫的鹵化物或鹵氧化物都有強水解性，可以作脫水劑。SF4吸收V mL液態水（4℃），完全反應，得到3.2gSO2氣體（假設SO2完全逸出）和10%的酸溶液，計算吸收的液態水的體積V為_________mL。
（3）S4N4是亮橙色固體，不溶于水和有機溶劑，是一種重要的金屬有機化學反應物。一般用S2Cl2、SCl2的惰性溶劑（CS2）氨解制得：6S2Cl2＋16NH3→S4N4＋S8＋12NH4Cl；24SCl2＋64NH3→4S4N4＋S8＋48NH4Cl。S2Cl2、SCl2的混合液體52.86g溶于足量的CS2中，再通入35.84L氨氣（標準狀況）完全氨解，產生14.080g硫單質。剩余氨氣用40g水完全吸收形成氨水（密度為0.923g/mL）。
計算：
①該混合液體中S2Cl2、SCl2的物質的量之比為___________。
②所得氨水的物質的量濃度為_____________（保留1位小數）。
（4）S4N4與Ag在一定條件下反應，失去N2而縮合成(SN)x，(SN)x合成于1910年，過了五十年，才發現它在0.26K的低溫下，可轉變為超導體（superconductor）。(SN)x的結構式為：
已知1.20×105 mol S4N4與Ag發生縮合，失去了1.20×105 mol N2，生成二百聚物[(SN)200]和三百聚物。測得縮合產物中二百聚物的質量分數為0.50。計算：
①縮合產物中各縮合物的物質的量。
②若Ag的實際使用量為8.64kg，求Ag的循環使用次數。

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