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某学习小组为研究低价态氮元素物质的还原性,以NH3为例设计了如下图实验(夹持设备略去)

Ⅰ.检验气密性后关闭弹簧夹I打开弹簧夹Ⅱ,点燃酒精灯,铜丝红热后打开分液漏斗的活塞,A中气体进入B中时不断通入空气,反应一段时间后熄灭酒精灯.
Ⅱ.(1)能证明有氨气产生的现象是______;氨分子电子式为______.
(2)C中铜丝在熄灭酒灯后仍保持红热说明其中反应为______热反应(填“吸热”或“放热”NH3在C中反应的化学方程式为______.
(3)D中产生红棕色气体和白烟,产生白烟的化学方程式为:______
(4)F中也产生大量白烟,写出该反应中反应物的物质的量之比n(NH3):n(Cl2)______
(5)用化学方程式及相应理论说明A中能产生大量NH3气体的原因______,比较某时刻A中分液漏斗溶液平衡常数K1和三颈瓶中溶液的平衡常数K2大小关系,K1______K2(填“<”“=”“>”).
(6)装置中A稍有不足,应该怎样改进______.
(7)C中铜丝可以与H2O2和H2SO4的混合溶液发生化学反应,已知:
Cu(s)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+H2(g)H=64.39KJ?mol-1
2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)H=-196.46KJ?mol-1
数学公式═H2O(l)H=-285.84KJ?mol-1
写出在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式______.

解:(1)氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子而使溶液呈碱性,碱遇红色石蕊试纸变蓝,所以能证明有氨气产生的现象是A中湿润的红色石蕊试纸变蓝,氨气分子的电子式为,故答案为:A中湿润的红色石蕊试纸变蓝;
(2)C中铜丝在熄灭酒灯后仍保持红热说明其中反应为放热反应,放出的热量使铜丝仍保持红热,在催化剂、加热条件下,氨气被氧气氧化生成一氧化氮和水,氨气和氧化铜反应生成铜、氮气和水,反应方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O,2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O,
故答案为:放热;4NH3+5O2 4NO+6H2O,2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O;
(3)氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,硝酸和氨气反应生成硝酸铵,白烟是固体硝酸铵小颗粒,反应方程式为:HNO3+NH3=NH4NO3,故答案为:HNO3+NH3=NH4NO3
(4)白烟是氯化铵,氯气和氨气反应生成氯化铵和氮气,根据转移电子守恒得该反应方程式为:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,该反应中反应物的物质的量之比n(NH3):n(Cl2)=8:3,故答案为:8:3;
(5)NH3+H2O?NH3.H2O?NH4++OH-△H<0,该反应是放热反应,氢氧化钠溶解后使溶液中氢氧根离子浓度增大,平衡向逆反应方向移动,同时氢氧化钠溶解时放出热量,也使平衡向逆反应方向移动,产生大量氨气,温度越高,平衡常数越小,所以K1>K2
故答案为:NH3+H2O?NH3.H2O?NH4++OH-△H<0,氢氧化钠使c(OH-)增大,平衡逆向移动,同时氢氧化钠溶于水放出大量热,也使平衡逆向移动,产生大量氨气;>;
(6)氨气的量增大,导致压强增大,易产生安全事故,为防止产生氨气事故,装置中A装置分液漏斗与三颈瓶之间增加一气压平衡管,故答案为:装置中A装置分液漏斗与三颈瓶之间增加一气压平衡管;
(7)Cu(s)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+H2(g) H=64.39KJ?mol-1
2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g) H=-196.46KJ?mol-1
H2(g)+O2(g)═H2O(l) H=-285.84KJ?mol-1
将方程式得Cu(s)+H2O2 (l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68KJ.mol-1
故答案为:Cu(s)+H2O2 (l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68KJ.mol-1
分析:(1)氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,氨气是共价化合物,原子间以共用电子对形成化学键;
(2)在催化剂、加热条件下,氨气被氧气氧化生成一氧化氮和水,氨气和氧化铜反应生成铜、氮气和水;
(3)一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,硝酸和氨气反应生成硝酸铵;
(4)白烟是氯化铵,根据转移电子守恒计算n(NH3):n(Cl2);
(5)氢氧根离子抑制铵根离子的水解,且温度越高,越促进氨气生成;
(6)氨气的量增大,导致压强增大,易产生安全事故;
(7)利用盖斯定律计算.
点评:本题考查物质的性质、盖斯定律、实验探究等知识点,综合性较强,难点是(4)题,会根据转移电子数相等进行计算,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:阅读理解

(2012?大兴区一模)某学习小组为研究低价态氮元素物质的还原性,以NH3为例设计了如下图实验(夹持设备略去)

Ⅰ.检验气密性后关闭弹簧夹I打开弹簧夹Ⅱ,点燃酒精灯,铜丝红热后打开分液漏斗的活塞,A中气体进入B中时不断通入空气,反应一段时间后熄灭酒精灯.
Ⅱ.(1)能证明有氨气产生的现象是
A中湿润的红色石蕊试纸变蓝
A中湿润的红色石蕊试纸变蓝
;氨分子电子式为

(2)C中铜丝在熄灭酒灯后仍保持红热说明其中反应为
热反应(填“吸热”或“放热”NH3在C中反应的化学方程式为
4NH3+5O2
催化剂
.
4NO+6H2O,2NH3+3CuO
催化剂
.
3Cu+N2+3H2O
4NH3+5O2
催化剂
.
4NO+6H2O,2NH3+3CuO
催化剂
.
3Cu+N2+3H2O

(3)D中产生红棕色气体和白烟,产生白烟的化学方程式为:
HNO3+NH3=NH4NO3
HNO3+NH3=NH4NO3

(4)F中也产生大量白烟,写出该反应中反应物的物质的量之比n(NH3):n(Cl2
8:3
8:3

(5)用化学方程式及相应理论说明A中能产生大量NH3气体的原因
NH3+H2O?NH3.H2O?NH4++OH-△H<0,氢氧化钠使c(OH-)增大,平衡逆向移动,同时氢氧化钠溶于水放出大量热,也使平衡逆向移动,产生大量氨气
NH3+H2O?NH3.H2O?NH4++OH-△H<0,氢氧化钠使c(OH-)增大,平衡逆向移动,同时氢氧化钠溶于水放出大量热,也使平衡逆向移动,产生大量氨气
,比较某时刻A中分液漏斗溶液平衡常数K1和三颈瓶中溶液的平衡常数K2大小关系,K1
K2(填“<”“=”“>”).
(6)装置中A稍有不足,应该怎样改进
装置中A装置分液漏斗与三颈瓶之间增加一气压平衡管
装置中A装置分液漏斗与三颈瓶之间增加一气压平衡管

(7)C中铜丝可以与H2O2和H2SO4的混合溶液发生化学反应,已知:
Cu(s)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+H2(g)H=64.39KJ?mol-1
2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)H=-196.46KJ?mol-1
H2(g)+
1
2
O2(g)
═H2O(l)H=-285.84KJ?mol-1
写出在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式
Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68KJ.mol-1
Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68KJ.mol-1

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科目:高中化学 来源:2013届黑龙江省集贤县第一中学高三上学期期末考试化学试卷(带解析) 题型:实验题

(13分)某学习小组为研究低价态氮元素物质的还原性,以NH3为例设计了如下图实验(夹持设备略去) 
I.检验气密性后关闭弹簧夹I打开弹簧夹II,点燃酒精灯,铜丝红热后打开分液漏斗的活塞,A中气体进入B中时不断通入空气,反应一段时间后熄灭酒精灯。
II.当D中有明显现象时关闭弹簧夹II;打开弹簧夹I
(1)能证明有氨气产生的现象是                          ;氨分子电子式为            
(2)C中铜丝在熄灭酒灯后仍保持红热说明其中反应为        反应(填“吸热”或“放热”)NH3
C中反应的化学方程式为                                                         。
(3)D中产生红棕色气体和白烟,产生白烟的化学方程式为:                            
(4)F中也产生大量白烟,写出该反应中反应物的物质的量之比n(NH3):n(Cl2)              
(5)用化学方程式及相应理论说明A中能产生大量NH3气体的原因                         ,比较某时刻A中分液漏斗溶液平衡常数K1和三颈瓶中溶液的平衡常数K2大小关系,K1   K2(填“<”“=”“>”)。

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年黑龙江省高三上学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:实验题

(13分)某学习小组为研究低价态氮元素物质的还原性,以NH3为例设计了如下图实验(夹持设备略去) 

I.检验气密性后关闭弹簧夹I打开弹簧夹II,点燃酒精灯,铜丝红热后打开分液漏斗的活塞,A中气体进入B中时不断通入空气,反应一段时间后熄灭酒精灯。

II.当D中有明显现象时关闭弹簧夹II;打开弹簧夹I

(1)能证明有氨气产生的现象是                          ;氨分子电子式为            

(2)C中铜丝在熄灭酒灯后仍保持红热说明其中反应为        反应(填“吸热”或“放热”)NH3

C中反应的化学方程式为                                                         。

(3)D中产生红棕色气体和白烟,产生白烟的化学方程式为:                            

(4)F中也产生大量白烟,写出该反应中反应物的物质的量之比n(NH3):n(Cl2)              

(5)用化学方程式及相应理论说明A中能产生大量NH3气体的原因                         ,比较某时刻A中分液漏斗溶液平衡常数K1和三颈瓶中溶液的平衡常数K2大小关系,K1   K2(填“<”“=”“>”)。

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

某学习小组为研究低价态氮元素物质的还原性,以NH3为例设计了如下图实验(夹持设备略去)

 

I.检验气密性后关闭弹簧夹I打开弹簧夹II,点燃酒精灯,铜丝红热后打开分液漏斗的活塞,A中气体进入B中时不断通入空气,反应一段时间后熄灭酒精灯。

II.当D中有明显现象时关闭弹簧夹II;打开弹簧夹I

(1)能证明有氨气产生的现象是       ;氨分子电子式为         

(2)C中铜丝在熄灭酒灯后仍保持红热说明其中反应为     热反应(填“吸热”或“放热”NH3在C中反应的化学方程式为          。

(3)D中产生红棕色气体和白烟,产生白烟的化学方程式为:       

(4)F中也产生大量白烟,写出该反应中反应物的物质的量之比n(NH3):n(Cl2)     

(5)用化学方程式及相应理论说明A中能产生大量NH3气体的原因         ,比较某时刻A中分液漏斗溶液平衡常数K1和三颈瓶中溶液的平衡常数K2大小关系,K1    K2(“<”“=”“>”)

(6)装置中A稍有不足,应该怎样改进          。

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科目:高中化学 来源:2012年北京市大兴区高考化学一模试卷(解析版) 题型:解答题

某学习小组为研究低价态氮元素物质的还原性,以NH3为例设计了如下图实验(夹持设备略去)

Ⅰ.检验气密性后关闭弹簧夹I打开弹簧夹Ⅱ,点燃酒精灯,铜丝红热后打开分液漏斗的活塞,A中气体进入B中时不断通入空气,反应一段时间后熄灭酒精灯.
Ⅱ.(1)能证明有氨气产生的现象是______;氨分子电子式为______.
(2)C中铜丝在熄灭酒灯后仍保持红热说明其中反应为______热反应(填“吸热”或“放热”NH3在C中反应的化学方程式为______△4NO+6H2O,2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O

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