Question

（12分）X、Y、Z、W为电子数相同的分子或离子。X有5个原子核。通常状况下，W为无色液体。它们之间转化关系如图所示，请回答：

（1）工业上每制取1molZ要放出46.2 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：      。

（2）实验室制取Z的方法不止一种，写出其中一种方法的化学方程式：      。

（3）某化学小组同学模拟工业生产制取HNO₃，设计下图所示装置，其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。

①A中发生反应的化学方程式是                                。

②B中浓H₂SO₄的作用是      。

（4）写出D装置中反应的化学方程式                          。

（5）向含有ag HNO₃的稀溶液中，加入bg铁粉充分反应，铁粉全部溶解。已知，则被还原的HNO₃的质量为      g。

 

Answer 1

【答案】

（1）N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H="-92.4" kJ／mol

（2）2NH₄Cl+Ca(OH)₂2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂或NH₃·H₂ONH₃↑+H₂O

（3）①4NH₃+5O₂4NO+6H₂O ②吸收H₂O（g）和未反应的NH₃

（4）3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO   （5）

【解析】

试题分析：W为无色液体，一般是H₂O，即有10个电子，X有5个原子核且有10个电子，可推断出是NH₄^＋，则Y为OH^－，Z为NH₃。

（1）工业上合成氨，是用氢气和氮气直接合成，反应方程式为N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H="-92.4" kJ／mol

（2）氨的实验室制法，一般是加热铵盐和碱的混合物。

（3）（4）氨经过一系列反应可以得到硝酸，其过程可表示为N₂ —NH₃—NO—NO₂—HNO_3。

（5）当铁不足时，此反应的方程式为

4HNO₃＋FeFe(NO₃)₃＋NO＋2H₂O

4      1

b/14   b/56

则（b/14）=(a/63) 得a/b=4.5

当铁过量时，剩余的铁能继续和Fe(NO₃)₃反应，该反应方程式为

8HNO₃＋3Fe3Fe(NO₃)₂＋2NO＋4H₂O

8      3

b/56   b/21

则 b/21=(a/63) 得a/b=3

又因为（a/b）大于等于3，小于等于4.5，说明该反应介于刚才所列举的两者之间，即反应方程式为

4Fe＋12HNO₃3Fe(NO₃)₂＋Fe(NO₃)₃＋3NO＋6H₂O

12                       3

a                        a/4

即被还原的硝酸的质量为(a/4)g。

考点：氨的性质及制法。

点评：本题通过推断，判断出N元素的相关物质，主要考察书上关于NH₃及HNO₃的制法的化学方程式，学生可以根据所学知识进行解答，难度不大。