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18.Cl2、NH3、NO2是中学化学中常见的气体,Cl2在一定条件下可与NH3、NO2反应,NH3和NO2在一定条件下也可反应.某校化学兴趣小组设计如下实验探究它们的性质.试回答下列问题:

(1)实验室制一氧化氮的离子反应方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,实验室制氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O.
(2)装置④⑤⑥所用的仪器和药品能否完全相同否(填“能”或“否”).
(3)装置⑧中导管紧贴液面,没有插到液面以下的原因是防止倒吸,装置⑨的作用可能是吸收过量的NO2
(4)室温下,取干燥的Cl2和NO2的混合气体5L于装置⑦中.当Cl2所占的体积分数分别为20%(Cl2完全反应)、60%(NO2完全反应)时,一段时间后装置⑦中气体的体积均为4L.经测定4L气体中除未反应气体外,只有一种新的气体化合物,则该化合物的化学式为NO2Cl.

分析 (1)实验室通常用铜与稀硝酸反应制备一氧化氮,用氯化铵和氢氧化钙混合加热制氨气;
(2)干燥氨气用碱石灰;干燥二氧化氮用无水氯化钙;干燥氯气用浓硫酸;
(3)装置⑧中的浓硫酸吸收未反应完的氨气,氨气易溶,为了防止倒吸,导管不能插到液面以下;未反应完的二氧化氮可通过装置⑨来吸收;
(4)假设反应为aCl2+bNO2=cX,由题意可知,当n(Cl2)=1mol,n(NO2)=4mol时,Cl2完全反应,气体差量为1mol,则a=a+b-c;当n(Cl2)=3mol,n(NO2)=2mol时,NO2完全反应,气体差量为1mol,则b=2(a+b-c).两式联立,计算可知:b=c=2a,故发生的反应为Cl2+2NO2=2X,由原子守恒得出X的分子式.

解答 解:(1)铜和稀硝酸反应得到硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O;氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气、氯化钙和水,化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O;
故答案为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O;2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O;
(2)干燥氨气用碱石灰;干燥二氧化氮用无水氯化钙;干燥氯气用浓硫酸,所以仪器和药品不完全相同;
故答案为:否;
(3)装置⑧中导管紧贴液面,没有插到液面以下的原因是防止倒吸,吸收过量的氨气;装置⑨的作用可能是未反应完的二氧化氮;
故答案为:防止倒吸;吸收过量的NO2
(4)假设反应为aCl2+bNO2=cX,由题意可知,当n(Cl2)=1mol,n(NO2)=4mol时,Cl2完全反应,气体差量为1mol,则a=a+b-c;当n(Cl2)=3mol,n(NO2)=2mol时,NO2完全反应,气体差量为1mol,则b=2(a+b-c).两式联立,计算可知:b=c=2a,故发生的反应为Cl2+2NO2=2X,由原子守恒得出X为NO2Cl;
故答案为:NO2Cl.

点评 本题主要考查了物质的制备与性质,掌握实验的原理以及装置的作用是解题的关键,难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列有关仪器的使用正确的是(  )
A.将固体药品放在蒸发皿中进行高温焙烧
B.配制480mLNaOH溶液需要的主要仪器有480mL容量瓶、玻璃棒、烧杯、量筒等
C.向试管中滴加液体时胶头滴管一定应悬于试管口的正上方
D.冷凝管中冷却水的流向一定是下口进水、上口出水

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.镁是海水中含量较多的金属元素,镁合金及镁的化合物用途非常广泛.
(1)一种用水氯镁石(主要成分为MgCl2•6H20)制备金属镁工艺的关键流程如图1:

①为探究MgCl2•6H20“一段脱水”的合理温度范围,某科研小组将MgCl2•6H20在不同温度下分解,测得残留固体物质的X一射线衍射谱图如图3所示(X一射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在).

测得E中Mg元素质量分数为60.0%,则E的化学式为MgO.“一段脱水”的目的是制备MgCl2•2H20,温度不高于180℃的原因是若温度太高,MgCl转化为MgOHCl或MgO.
②若电解时电解槽中有水分,则生成的MgOHCI与阴极产生的Mg反应,使阴极表面产生MgO钝化膜,降低电解效率.生成MgO的化学方程式为MgOHCl+Mg=2MgO+MgCl2+H2
③该工艺中,可以循环使用的物质有HCl、Cl2
(2)储氢材料Mg (AlH4 )2在110一2000 C的反应为:Mg(AlH42=MgH2+2Al+3H2↑个每生成27gA1转移电子的物质的量为3mol.
(3)“镁一次氯酸盐”燃料电池的装置如图2所示,该电池的正极反应式为ClO-+H2O+2e-=Cl-+2OH-

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6.根据甲酸分子的结构,预测甲酸可能具有的三种化学性质,并任选其中两种设计实验证实你的预测,简要写出实验方案.
化学性质①酸性,实验方案用玻璃棒蘸甲酸溶液点在pH试纸上,并与标准比色卡对比,常温下使新制的Cu(OH)2悬浊液溶解
化学性质②还原性,实验方案加热至沸使新制的蓝色絮状Cu(OH)2转化成红色沉淀
化学性质③氧化性.

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13.在无色透明的强酸性溶液中,下列各组离子能大量共存的是(  )
A.NO3-、Cl-、Fe3+、K+B.Cl-、Ag+、NO3-、Na+
C.SO42-、Al3+、Na+、Cl-D.NO3-、HCO3-、Na+、SO42-

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3.某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧,生成N2、液态H2O.已知:
①$\frac{1}{2}$N2(g)+O2(g)═NO2(g)△H1=+33.6kJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol
③N-H键、N≡N键、O=O键、O-H键的键能分别为391kJ•mol-1、946kJ•mol?1、495kJ•mol?1、463kJ•mol?1,N2H4的结构式为:
(1)求N2H4(肼)中N-N的键的键能205kJ•mol-1
(2)请写出该发射火箭反应的热化学方程式:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O (g)△H=-1153.2kJ•mol-1

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10.现有五种短周期元素A、B、C、D、E,其原子序数依次增大.A、E同主族,A元素原子半径最小.B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍.C元素最高价氧化物的水化物X与其氢化物Y反应生成一种盐.A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物.试回答下列问题:
(1)写出下列元素的元素符号:AH   CN   ENa
(2)写出X与Y反应生成盐的化学方程式:HNO3+NH3═NH4NO3
(3)A、B、D、E四种元素组成的某无机盐受热易分解.写出该反应的化学方程式:2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.下面叙述中正确的是(  )
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8.如果已知100个氧分子质量为m克,那么阿伏加德罗常数的值是(  )
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