4.硝酸與金屬反應的還原產物與硝酸的濃度和金屬的活潑性有密切的關系.可以是N2O.NO2等.又已知這些氮氧化物均可與銅發生反應: 你能否設計一個可以確定硝酸與金屬反應的還原產物的實驗裝置模型? [設問]此裝置系統應包含幾個大部分? 思考回答:應該包含三個大部分--金屬與硝酸反應的部分.氮氧化物與銅反應的部分和氮氣體積的確定部分. [追問]根據金屬與硝酸反應物的狀態及反應條件.應選擇何種裝置? 若反應速率太小.應采取什么對策? 應選擇固-液反應的裝置. 給反應容器加熱. 加熱應考慮什么因素?選擇什么方式? 加熱應防止硝酸分解,所以.加熱方式應是微熱.如水浴加熱. 如果反應產物中含有NO.你認為此裝置的設計有沒有問題.應該如何完善? 如果反應產物中含有NO.會與裝置中空氣里的氧氣發生反應.導致測定結果錯誤.應該在金屬與硝酸反應之前排凈裝置中的空氣. 用什么方法排凈空氣?怎樣改進裝置的設計? 可以用CO2排凈裝置中的空氣.在金屬與硝酸反應的裝置前添加一個CO2發生器. 根據金屬與硝酸反應的反應物的性質及反應條件.判斷產物氣體的成分除氮的氧化物以外還可能有什么?其對后續反應有無干擾?應如何凈化?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(如:NO2與H2O反應生成HNO3.HNO3會和Cu反應.再生成氮氧化物),CO2的存在可能使氮氣體積的測量產生誤差.可以用濃硫酸干燥除去水蒸氣.其裝置應放在氮氧化物與銅的反應的裝置之前,用NaOH溶液除去CO2.其裝置放在氮氣體積測量的裝置之前. 選擇什么裝置完成氮氧化物與銅的反應? 用加熱的硬質試管. 銅選擇什么形態?原因何在?怎樣防止銅粉被氣流揚起? 用銅粉.反應接觸面積大.使氮氧化物與銅的反應更為完全.在硬質試管兩端填入玻璃棉. 如何測量N2的體積? 用量氣裝置. 師生共同探討后確定下列實驗裝置模型: [引導]通過上述化學問題的探討.能否歸納“結構-性質-應用 的依存關系? 歸納: [過渡]不僅“結構-性質-應用 有這樣的依存關系.而且“性質-存在-制備 也有依存關系. [板書]二.“性質-存在-制備 依存關系 [投影]請用物質結構和性質方面的知識.探討解決下列化學問題的方法和途徑: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

硝酸和金屬反應,其還原產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某金屬與過量稀硝酸反應無氣體放出,在反應后的溶液中加入堿液,加熱可放出一種氣體,標況下的體積為560mL,溶于硝酸的金屬是________,推理過程為________.

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合成氨和制備硝酸是兩種重要的化工生產,重慶某化工廠將合成氨與制備硝酸進行連續生產。

(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

 

根據表中數據得知0 min~2 min內N2的平均反應速率是_______,若3 min末N2的轉化率為a,則此時H2的轉化率為_______ (用含a的代數式表示)。

(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的體積分數如圖所示。則下列說法正確的是_______。

A.a、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。

D.將容器b中的平衡狀態轉變到容器c中的平衡狀態,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的量的NO和NO2,另外還有CuSO4和Cu(NO3)2生成,則所得工業硝酸的濃度是_______mol·L1。

 

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合成氨和制備硝酸是兩種重要的化工生產,重慶某化工廠將合成氨與制備硝酸進行連續生產。
(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
 
根據表中數據得知0 min~2 min內N2的平均反應速率是_______,若3 min末N2的轉化率為a,則此時H2的轉化率為_______ (用含a的代數式表示)。
(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的體積分數如圖所示。則下列說法正確的是_______。

A.a、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。
D.將容器b中的平衡狀態轉變到容器c中的平衡狀態,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的量的NO和NO2,另外還有CuSO4和Cu(NO3)2生成,則所得工業硝酸的濃度是_______mol·L﹣1。

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某金屬單質和一定濃度的硝酸反應,假定只產生單一的還原產物,當參加反應的單質與被還原的硝酸的物質的量之比是2:1時,還原產物是(  

A、NO2、  B、NO  C、N2O   D、N2

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實驗證明:不同濃度的HNO3與同一金屬反應可生成不同的還原產物.例如,鎂與硝酸反應實驗中,測得其氣體產物有H2、N2、NO、NO2,溶液中產物有Mg(NO3)2,NH4NO3和H2O.生成這些產物的HNO3濃度范圍見下表.

各氣體產物成分及含量隨HNO3濃度變化曲線如圖所示.

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

(2)1.2 g Mg與足量4 mol/L的HNO3完全反應,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物?答:________.

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