二、填空題
12.(2015·湖南省部分重點(diǎn)中學(xué)三聯(lián)考)有資料認(rèn)為NO、NO2不能與Na2O2反應(yīng)。某小組學(xué)生提出質(zhì)疑,從理論上分析Na2O2和NO2都有氧化性,根據(jù)化合價(jià)升降原則提出假設(shè)并進(jìn)行探究:假設(shè)Ⅰ.Na2O2能氧化NO2
假設(shè)Ⅱ.NO2能氧化Na2O2
(1)小組甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置,并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
、僭嚬蹵中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。
、诖嚬蹷中收集滿氣體,向試管B中加入適量Na2O2粉末,塞緊塞子,輕輕振蕩試管內(nèi)粉末,觀察到紅棕色氣體迅速消失;再將帶余燼的木條迅速伸進(jìn)試管內(nèi),看見(jiàn)木條復(fù)燃。甲同學(xué)認(rèn)為假設(shè)Ⅱ正確;乙同學(xué)認(rèn)為該裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康,為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康,在A、B之間增加一個(gè)裝置,該裝置的作用是______________________________。
、垡彝瑢W(xué)用改進(jìn)后裝置,重復(fù)了甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作,觀察到紅棕色氣體迅速消失;但帶余燼的木條未復(fù)燃。得出結(jié)論:假設(shè)Ⅰ正確。NO2和Na2O2反應(yīng)的方程式是____________ ____________________________。
(2)丙同學(xué)認(rèn)為NO易被O2氧化,更易被Na2O2氧化。
查閱資料:①2NO+Na2O2===2NaNO2
②6NaNO2+3H2SO4===3Na2SO4+2HNO3+4NO↑+2H2O
、鬯嵝詶l件下,NO或NO都能與MnO反應(yīng)生成NO和Mn2+
丙同學(xué)用下圖所示裝置(部分夾持裝置略)探究NO與Na2O2的反應(yīng)。
①A裝置中盛裝Cu片的儀器名稱(chēng)是___________________________,B中觀察到的主要現(xiàn)象是______________________,F(xiàn)裝置的作用是______________________________。
、谠诜磻(yīng)前,打開(kāi)彈簧夾,通入一段時(shí)間N2,目的是______________________________。
、鄢浞址磻(yīng)后,檢驗(yàn)D裝置中產(chǎn)物是NaNO2還是NaNO3的實(shí)驗(yàn)方法是_______________ _____________________________________________________________。
解析:本題考查探究實(shí)驗(yàn),考查考生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Αky度中等。(1)①試管A中反應(yīng)為Cu與濃硝酸的氧化還原反應(yīng),生成Cu(NO3)2、NO2與H2O;②木條復(fù)燃說(shuō)明有氧氣生成,因Na2O2可與水發(fā)生反應(yīng)得到氧氣,而進(jìn)入試管B的NO2氣體中混有H2O,因此為得出正確結(jié)論需在試管A、B間添加一干燥裝置,除去生成NO2氣體中混有的水蒸氣;③假設(shè)Ⅰ正確的話,NO2被氧化為N2O5,Na2O2被還原為Na2O,N2O5與Na2O反應(yīng)得到NaNO3,由此可得反應(yīng)的方程式為Na2O2+2NO2===2NaNO3。(2)①利用裝置圖可知盛裝Cu片的儀器是三頸燒瓶;NO2進(jìn)入B中與水作用得到稀硝酸,同時(shí)有NO生成,生成稀硝酸與Cu反應(yīng)得到Cu(NO3)2、NO與H2O,故看到銅片逐漸溶解,溶液變?yōu)楸O(jiān)色,有無(wú)色氣泡產(chǎn)生;利用資料③和裝置圖可知裝置F的作用為尾氣處理,用于吸收未反應(yīng)的NO。③利用資料②可知檢驗(yàn)D中產(chǎn)物成分,可取少量D裝置中固體產(chǎn)物于試管中,然后加入足量硫酸(或鹽酸),依據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象做出相應(yīng)判斷。
答案:(1)①Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②除去生成NO2氣體中混有的水蒸氣
、跱a2O2+2NO2===2NaNO3
(2)①三頸燒瓶 銅片逐漸溶解,溶液變?yōu)樗{(lán)色,有無(wú)色氣泡產(chǎn)生 吸收未反應(yīng)的NO
、谂懦鲅b置中的空氣
③取D裝置中產(chǎn)物少許于試管,加入足量稀鹽酸,若產(chǎn)生無(wú)色氣體,且遇到空氣變?yōu)榧t棕色,產(chǎn)物是亞硝酸鈉;反之為硝酸鈉
13.NH3是一種重要的化工產(chǎn)品,是制造銨鹽的原料。
(1)NH3的電子式為_(kāi)_______。
(2)實(shí)驗(yàn)室用圖甲所示裝置制備氨氣,該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為檢驗(yàn)氨氣的方法是______________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)室也常用圖乙所示的簡(jiǎn)易裝置制備氨氣,下列說(shuō)法正確的是________(填字母序號(hào))。
a.錐形瓶中加入的固體物質(zhì)可以是堿石灰
b.制得的氨氣可用堿石灰來(lái)干燥
c.可用圖丙裝置和試劑對(duì)氨氣進(jìn)行尾氣處理
(4)氯化銨常用作除銹劑,用化學(xué)用語(yǔ)表達(dá)其水溶液呈酸性的原因是______________ ____________________________________________________________________________。
(5)工業(yè)上用活性炭做催化劑,在280~450 ℃條件下氯化銨與甲醇反應(yīng)制取一氯甲烷,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________。
(6)工業(yè)合成氨:N2+3H2NH3。已知斷開(kāi)1 mol化學(xué)鍵所需的能量見(jiàn)下表。
N≡N H—H N—H 鍵能/kJ·mol-1 945 436 391
則運(yùn)用鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算,該反應(yīng)的ΔH約為_(kāi)_______kJ·mol-1。
解析:本題考查氨氣的結(jié)構(gòu)、制備及性質(zhì)等。(1)NH3中N分別和3個(gè)H形成共用電子對(duì),電子式為H∶H。(2)圖甲用NH4Cl和Ca(OH)2共熱制取氨氣,可以用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙或用玻璃棒蘸取濃鹽酸檢驗(yàn)氨氣。(3)濃氨水容易揮發(fā),將濃氨水加入堿石灰中,可以制取氨氣,a對(duì);氨氣可以用堿石灰干燥,b對(duì);氨氣極易溶于水,容易引起倒吸,吸收氨氣時(shí)不能將導(dǎo)管插入水中,c錯(cuò)。(4)氯化銨溶液中由于NH水解而使溶液顯酸性。(5)根據(jù)質(zhì)量守恒配平化學(xué)方程式為NH4Cl+CH3OHCH3Cl+NH3↑+H2O。(6)該反應(yīng)斷裂化學(xué)鍵吸收的熱量為945+436×3=2253 kJ,形成化學(xué)鍵放出的熱量為391×6=2 346 kJ,故反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH=2253 kJ/mol-2346 kJ/mol=-93 kJ/mol。
答案:(1)
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢測(cè)氣體,試紙變藍(lán),說(shuō)明氣體是氨氣(或用一根玻璃棒蘸取濃鹽酸,靠近氣體,有大量白煙,說(shuō)明氣體是氨氣)
(3)ab
(4)NH+H2O??NH3·H2O+H+
(5)NH4Cl+CH3OHCH3Cl+NH3↑+H2O
(6)-93