4.氮的氧化物 (1)氮的氧化物简介:氮元素有+1.+2.+3.+4.+5五种正价态.对应有六种氧化物 种 类 色 态 化学性质 N2O 无色气体 较不活泼 NO 无色气体 活泼.不溶于水 N2O3 无色气体. 蓝色液体 常温极易分解为NO.NO2 NO2 红棕色气体 较活泼.与水反应 N2O4 无色气体 较活泼.受热易分解 N2O5 无色固体 气态时不稳定.易分解 (2)NO和NO2的重要性质和制法①性质:2NO + O2 = 2NO2(易被氧气氧化,无色 气体转化为红棕色),2NO2 N2O4,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ,NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O, NO2有较强的氧化性,能使湿润的KI淀粉试纸变蓝.②制法:NO: 3Cu + 8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O,NO2:Cu + 4HNO3(浓)= Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O (必须用排空气法收集NO2) (3)氮的氧化物溶于水的计算: ①NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水可依据3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO利用气体体积变化差值进行计算. ②NO2和O2的混合气体溶于水时由4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3进行计算.当体积比V(NO2):V(O2)=4:1时.恰好反应,>4:1时.NO2过量.剩余NO,<4:1时.O2过量.剩余O2. ③NO和O2同时通入水中时.由4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3进行计算.原理同②方法.④NO.NO2.O2的混合气体通入水中.先按①求出NO的体积.再加上混合气体中NO的体积再按③方法进行计算. (4)氮的氧化物(NO.NO2)对环境的影响: ①氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因.同时也可造成水体污染.汽车尾气中的氮氧化物(燃料在发动机内高温燃烧时.空气中的氮气与氧气反应生成的)与碳氢化合物经紫外线照射发生反应生成形成的一种有毒的烟雾.称为光化学烟雾.光化学烟雾具有特殊气味.刺激眼睛.伤害植物并使大气能见度降低.另外.氮氧化物与空气中的水反应生成硝酸和亚硝酸.是酸雨的成分.大气中氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧.汽车尾气和植物体的焚烧.以及农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化.因此必须减少氮氧化物的排放.控制进入大气.陆地和海洋的含氮的氧化物.在工业上含氮氧化物的尾气吸收常用以下反应:NO2 + NO + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O.既可以回收尾气.生成的亚硝酸盐又是重要的化工原料. ②除人工合成的含氯.含溴的物质是造成臭氧层破坏的元凶外.汽车尾气.超音速飞机排出的废气.工业废气等含有大量的氮氧化物(如N0和N02等).也可以破坏掉大量的臭氧分子.从而造成臭氧层的破坏. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

下表是元素周期表的一部分.

 

(1)表中元素⑩的氢化物的化学式为          ,此氢化物的还原性比元素⑨的氢化物的还原性             (填强或弱)

(2)某元素原子的核外电子层中L层电子数比K层电子数多3,则该元素的元素符号是     ,其单质的电子式为                

(3)已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如元素③与元素⑧的氢氧化物有相似的性质。写出元素③的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式:

                                                                

又如表中与元素⑦的性质相似的不同族元素是           (填元素符号)

(4)元素⑤的氢化物是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的,其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H= -92.4kJ/mol,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。试回答下列问题:

  ①合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是            (填序号)

A.采用较高压强(20Mpa~50Mpa)  

B.采用500℃的高温   

C.用铁触媒作催化剂                

D.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,N2和H2循环到合成塔中并补充N2和H2

②上图是实验室模拟工业法合成氨的简易装置。简述检验有氨气生成的方法                                   

  ③在298K时,将10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中,为何放出的热量小于924kJ?

                                                                         

④1998年希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides发明一种合成氨的新方法。在常压下,将H2与用He稀释的N2分别通入一加热到570℃的,以锶-铈-钇-钙钛矿多孔陶瓷(SCY)为固体电解质的电解池中转化为氨气(SCY陶瓷能传递H+),H2转化率达到78%。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式                  

 

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下表是元素周期表的一部分.

 

(1)表中元素⑩的氢化物的化学式为           ,此氢化物的还原性比元素⑨的氢化物的还原性              (填强或弱)

(2)某元素原子的核外电子层中L层电子数比K层电子数多3,则该元素的元素符号是      ,其单质的电子式为                

(3)已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如元素③与元素⑧的氢氧化物有相似的性质。写出元素③的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式:

                                                                

又如表中与元素⑦的性质相似的不同族元素是            (填元素符号)

(4)元素⑤的氢化物是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的,其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H= -92.4kJ/mol,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。试回答下列问题:

  ①合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是            (填序号)

A.采用较高压强(20Mpa~50Mpa)  

B.采用500℃的高温   

C.用铁触媒作催化剂                

D.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,N2和H2循环到合成塔中并补充N2和H2

②上图是实验室模拟工业法合成氨的简易装置。简述检验有氨气生成的方法                                   

  ③在298K时,将10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中,为何放出的热量小于924kJ?

                                                                         

④1998年希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides发明一种合成氨的新方法。在常压下,将H2与用He稀释的N2分别通入一加热到570℃的,以锶-铈-钇-钙钛矿多孔陶瓷(SCY)为固体电解质的电解池中转化为氨气(SCY陶瓷能传递H+),H2转化率达到78%。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式                  

 

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下表是元素周期表的一部分.

(1)表中元素⑩的氢化物的化学式为           ,此氢化物的还原性比元素⑨的氢化物的还原性              (填强或弱)

(2)某元素原子的核外电子层中L层电子数比K层电子数多3,则该元素的元素符号是      ,其单质的电子式为                

(3)已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如元素③与元素⑧的氢氧化物有相似的性质。写出元素③的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式:

                                                                 

又如表中与元素⑦的性质相似的不同族元素是            (填元素符号)

(4)元素⑤的氢化物是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的,其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H= -92.4kJ/mol,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。试回答下列问题:

  ①合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是            (填序号)

A.采用较高压强(20Mpa~50Mpa)  

B.采用500℃的高温   

C.用铁触媒作催化剂                

D.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,N2和H2循环到合成塔中并补充N2和H2

②上图是实验室模拟工业法合成氨的简易装置。简述检验有氨气生成的方法                                   

  ③在298K时,将10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中,为何放出的热量小于924kJ?

                                                                         

④1998年希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides发明一种合成氨的新方法。在常压下,将H2与用He稀释的N2分别通入一加热到570℃的,以锶-铈-钇-钙钛矿多孔陶瓷(SCY)为固体电解质的电解池中转化为氨气(SCY陶瓷能传递H+),H2转化率达到78%。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式                  

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(背景材料)氮化铝(AlN)陶瓷是一种类金刚石氮化物的新型无机非金属材料,最高可稳定到2200℃.导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料.抗熔融金属侵蚀的能力强,是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料.氮化铝还是电绝缘体,介电性能良好,用作电器元件也很有希望.超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产领域.其制取原理为:
Al2O3+3C+N2 
高温
2AlN+3CO
(问题探究)某化学研究性学习小组成员根据氮化铝的制取原理,进行了如下探究.
问题1、在制取氮化铝时由于反应不完全,氮化铝产品中所含杂质除了碳以外还可能存在______.
问题2、为测定该产品中有关成分的含量,甲、乙两同学设计了以下两个实验:
(1)甲同学:称取10.00g样品,将其加入过量的氢氧化钠溶液中共热并蒸干,AlN跟氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2,并放出氨气3.36L(标准状况).
①上述反应的化学方程式为______.
②该样品中的AlN的质量分数为______.
(2)乙同学:称取10.00g样品置于反应器中,通入2.016L(标准状况)O2,在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g?L-1(已折成标准状况,AlN不跟O2反应).该样品中含杂质碳______g.
问题3、丙同学受到甲、乙同学实验的启发,认为测定某氮化铝中含有碳或氧化铝杂质,可用图中I的一些装置来进行检验,根据AlN与NaOH溶液反应所生成氨气的体积来测定样品中氮化铝的质量分数,并根据实验现象来确定杂质的成分(实验中导管体积忽略不计)

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(1)实验有关操作为:①往锥形瓶中放入适量的AlN样品:②从分液漏斗往锥形瓶中加入过量的浓NaOH;③检验装置的气密性;④测定收集到水的体积.
正确的操作顺序为______.
(2)本试验中检查装置气密性的方法是______.
(3)广口瓶中的试剂X可最好选用______(填选项的标号).
A、苯    B、酒精    C、植物油    D、CCl4
(4)广口瓶的液体没有装满(上方留有少量空间),实验测得NH3的体积将______(填偏大、偏小或不变).
(5)若实验中测得样品的质量为wg,氨气的体积为aL(标况下),则样品中AlN的质量分数为______(AlN的式量为41).
(6)实验结束后,若观察到锥形瓶中还有固体,则样品中含有的杂质是______,为了测定是否含有其它杂质,则还需要哪些简单数据______.
问题4、丁同学认为,丙同学的实验方法,可能因气体体积测量不准,导致误差较大.建议改用图9中的Ⅱ装置进行同样实验,通过测定烧杯中硫酸的增重来确定样品中AlN的质量分数.你认为是否可行?______(填入“可行”、“不可行”),原因是______.最简单的改进方法为______.
问题5、戊同学仔细思考了丁同学的装置后,认为此装置所测测得的样品中AlN含量偏小.其原因是______.若忽略此原因的话,只要用图9中的III或IV两个装置中的一种,只需进行简单而又必要的数据测定,可比较准确地确定样品中AlN的质量分数.较合理的装置为______(填代号).你认为戊同学的装置是否还有缺陷?______.若有,所测结果将偏高或偏低______,应作如何改进?______.(若无缺陷后两此格可不填).

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下面是元素周期表的一部分,参照元素在表中的位置,用化学用语回答下列问题:

周期

IA

 

0

1

A

A

A

A

A

A

 

2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

1的原子半径由大到小的顺序为(元素符号)________________________

2的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是(填化学式)________?????

3中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的化学式:_______________

4组成的化合物与的同周期相邻主族元素的单质反应的化学方程式为:_______

5)⑥单质与的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为????????????????????

6若用①②组成最简单的有机物作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中燃料电池负极的电极反应式:?????????????????????????????????????????????????? ??????

7燃煤废气中的含有氮氧化物(NOx)、二氧化碳等气体,常用下列方法对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物

如:CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g) H =574 kJ·mol1

CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)? H =1160 kJ·mol1

CH4(g)NO2(g)还原为N2(g)的热化学方程式为??????????????????????????? ?

 

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