【題目】用下列裝置制備二氧化氮氣體,并探究相關(guān)產(chǎn)物性質(zhì)。

(1) 裝置A中的分液漏斗盛裝的液體是____,燒瓶中預(yù)先加入的是銅屑,鐵的價格比銅的價格低,此處用銅不用鐵的原因是______________。

(2) 干燥管B、D中盛裝的干燥劑可以是____(填“濃硫酸”、“無水氯化鈣”、“五氧化二磷”或“堿石灰”),干燥管D中干燥劑的作用是______________。

(3) 裝置E的作用是吸收尾氣,吸收過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式如下,請將其補充完整。

NaOH+ NO2　　　+ NaNO2+ H2O ______

(4) 某化學(xué)興趣小組認為銅和適量濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中含NO,選用下列必要的裝置(N2和O2的用量可自由控制)完成驗證實驗。

已知:

i. NO+NO2+2OH-2NO2-+H2O

ii氣體液化溫度如下:

氣體

NO2

NO

液化溫度

21 ℃

-152 ℃

①儀器的連接順序(按從左→右連接,填各儀器字母)為________。

②實驗時先檢查裝置氣密性后,再加入試劑,在反應(yīng)前的操作是_______。

③確認氣體中含NO的現(xiàn)象是__________;裝置C的作用是____。

④NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的氣體中氮氧化物脫除技術(shù)�，F(xiàn)在有NO、NO2的混合氣6 L,可用同溫同壓下7 L NH3恰好使其完全轉(zhuǎn)化為N2,則原混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為____。

【答案】 濃硝酸 鐵在濃硝酸中會鈍化而終止反應(yīng) 無水氯化鈣(或五氧化二磷) 防止E裝置中的水蒸氣進入集氣瓶 2　2　1　NaNO3　1　1 AECBF 通入N2 B中有紅棕色氣體生成 使NO2液化分離 1∶3

【解析】(1)銅與濃硝酸在加熱條件下生成二氧化氮，(2)二氧化氮為酸性氣體應(yīng)選擇酸性、中性干燥劑，依據(jù)干燥管中應(yīng)放入固體干燥劑，據(jù)此選擇合適的干燥劑，二氧化氮為有毒氣體，直接排放容易引起空氣污染，(3)能夠與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)生成硝酸鈉、亞硝酸鈉和水，依據(jù)得失電子守恒、原子個數(shù)守恒書寫方程式．(4)①根據(jù)實驗的目的和各部分的作用確定連接順序．②根據(jù)NO易被氧化來分析；③根據(jù)裝置B中的反應(yīng)來分析現(xiàn)象；④設(shè)出NO的體積為XL，NO2的體積為YL，則有X+Y=6 ①，然后根據(jù)和氨氣反應(yīng)時得失電子數(shù)守恒可有：2X+4Y=7×3 ②，將兩式聯(lián)立即可解得．

（1）銅與濃硝酸在加熱條件下生成二氧化氮，所以分液漏斗中盛放為濃硝酸；常溫下濃硝酸遇到鐵發(fā)生鈍化形成致密氧化膜，阻止反應(yīng)進行，所以用銅不選擇鐵制備二氧化氮；故：常溫下，Fe在濃硝酸中發(fā)生鈍化，阻止反應(yīng)進一步發(fā)生，無法制取NO2；（2）二氧化氮是酸性氣體，不能用堿性干燥劑，所以不能選堿石灰，干燥管B、D中只能盛裝固體干燥劑，所以不能選濃硫酸，只能選無水氯化鈣或五氧化二磷，E裝置中的水蒸氣可進入集氣瓶C中，所以使用裝置干燥管D，防止E裝置中的水蒸氣進入集氣瓶C中；（3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原理知：反應(yīng)物NO2中氮元素的化合價是+4價，產(chǎn)物NaNO2中氮元素的化合價是+3價，所以N元素化合價最高的含氮化合物是NaNO3，結(jié)合同一化學(xué)反應(yīng)方程式中各元素的原子守恒可知，該反應(yīng)的方程式為2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，故答案為：2；2；NaNO3；1；1；(4)①A中銅與濃硝酸反應(yīng)NO2進入E濃硫酸干燥，然后進入C冰水混合物冷卻使二氧化氮液化分離，剩余的NO進入B與氧氣反應(yīng)，最后連接尾氣處理裝置F，所以儀器連接順序為：AECBF。②因NO易被氧化，若裝置中存在氧氣則不能說明NO的存在，所以反應(yīng)前先通入N2目的是排盡裝置中的空氣，防止NO被氧化；③因NO與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，則觀察到B中燒瓶內(nèi)通入O2后，無色氣體變成紅棕色；裝置C的作用是：已知氣體液化溫度：NO2：21℃，NO：-152℃，所以通過冰水混合物的冷卻二氧化氮變?yōu)橐后w，一氧化氮仍為氣體，使二者分離；④設(shè)NO的體積為XL，NO2的體積為YL，根據(jù)混合氣體的體積為6L，則有X+Y=6 ①，氨氣反應(yīng)時，NO和NO2得電子，而氨氣失電子，根據(jù)得失電子數(shù)守恒可有：2X+4Y=7×3 ②，將兩式聯(lián)立即可解得X=1.5，Y=4.5，則有X：Y=1：3。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】1,3-丁二烯和馬來酸酐（ ）是重要的化工原料，可用于合成可降解的PBS塑料和衣康酸。

已知：
（1）反應(yīng)①的反應(yīng)類型是。
（2）C的分子式是C4H4O4 ， 是一種二元羧酸。C為順式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡式是。
（3）反應(yīng)②的化學(xué)方程式是。
（4）E的分子式C6H8O4。
i．G的名稱是。
ii．H的結(jié)構(gòu)簡式是。
（5）與衣康酸具有相同種類和數(shù)目的官能團的同分異構(gòu)體的數(shù)目是（不考慮順反異構(gòu)）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】實驗室制備1，2﹣二溴乙烷的反應(yīng)原理如下：
CH3CH2OH CH2=CH2
CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反應(yīng)有：乙醇在濃硫酸的存在下在140℃脫水生成乙醚．
用少量的溴和足量的乙醇制備1，2﹣二溴乙烷的裝置如圖所示：

有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：

乙醇

1，2﹣二溴乙烷

乙醚

狀態(tài)

無色液體

無色液體

無色液體

密度/gcm﹣3

0.79

2.2

0.71

沸點/℃

78.5

132

34.6

熔點/℃

-130

9

﹣116

回答下列問題：
（1）在此制各實驗中，要盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170℃左右，其最主要目的是；（填正確選項前的字母）
a．引發(fā)反應(yīng) b．加快反應(yīng)速度 c．防止乙醇揮發(fā) d．減少副產(chǎn)物乙醚生成
（2）在裝置C中應(yīng)加入 ， 其目的是吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體：（填正確選項前的字母）
a．水 b．濃硫酸 c．氫氧化鈉溶液 d．飽和碳酸氫鈉溶液
（3）若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚．可用的方法除去；
（4）反應(yīng)過程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D，其主要目的是避免溴大量揮發(fā)，但又不能過度冷卻（如用冰水），其原因是 ．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】目前，人們對環(huán)境保護、新能源開發(fā)很重視。

（1）汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體，對汽車加裝尾氣凈化裝置，可使有毒氣體轉(zhuǎn)化為無毒氣體：4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g)＋N2(g)，恒溫恒容條件下，能夠說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是________(填序號)；

A．容器內(nèi)混合氣體顏色不再變化 B．容器內(nèi)的壓強保持不變

C．2v逆(NO2)＝v正(N2) D．容器內(nèi)混合氣體密度保持不變

（2）用活性炭還原法也可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH。在T1℃時，反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的量濃度如下：

時間/min

濃度/( mol·L－1)

0

10

20

30

40

50

NO

1.0

0.58

0.40

0.40

0.48

0.48

N2

0

0.21

0.30

0.30

0.36

0.36

CO2

0

0.21

0.30

0.30

0.36

0.36

①根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析T1℃時，該反應(yīng)在0～20 min的平均反應(yīng)速率v(CO2)=________；計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______。

②根據(jù)上表數(shù)據(jù)判斷，由30 min到40 min時改變的條件可能是(任寫一種)__________________。

③30 min后升高溫度至T2℃，達到新平衡時，容器中NO、N2、CO2濃度之比為5∶3∶3，此時NO的轉(zhuǎn)化率_______(填“升高”或“降低”)，ΔH_____0(填“>”或“<”)。

（3）以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[化學(xué)式為CO(NH2)2]。已知：

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH=－l59.5 kJ· mol－1

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH= +116.5 kJ· mol－1

③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0 kJ· mol－1

寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式_____________________。

(4)科學(xué)家利用原電池原理，在酸性介質(zhì)中將NO2轉(zhuǎn)化為HNO3，則該轉(zhuǎn)化的負極反應(yīng)式為：_________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氯化鎘(CdCl2)是一種常用于薄膜太陽能電池上的物質(zhì)，由于它有毒，科學(xué)家選用了另一種鹽來替代它。這種替代物質(zhì)是(　　)

A. Cl2 B. HCl C. MgCl2 D. Mg(OH)2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】掌握儀器的名稱、組裝及使用方法是中學(xué)化學(xué)實驗的基礎(chǔ)，如圖為兩套實驗裝置．

（1）寫出下列儀器的名稱：① ， ②_，④ ．
（2）若利用裝置Ⅰ分離四氯化碳和酒精的混合物，還缺少的儀器有 ， 將儀器補充完整后進行的實驗操作的名稱為；冷凝管的進水口是（填“f”或“g”）；現(xiàn)需配制250mL 0.2mol/L NaCl溶液，裝置Ⅱ是某同學(xué)轉(zhuǎn)移溶液的示意圖，圖中的錯誤是 ．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】三氟化氮(NF3)(氟只有兩種價態(tài)：－1，0)是微電子工業(yè)中優(yōu)良的等離子刻蝕氣體，它在潮濕的環(huán)境中能發(fā)生反應(yīng):3NF3+5H2O2NO+HNO3+9HF。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是( )

A. NF3是氧化劑，H2O是還原劑

B. 若1mol NF3被氧化，反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA

C. 若生成0.4molHNO3，則轉(zhuǎn)移0.4mol電子

D. 氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】如圖所示，左室容積為右室的兩倍，溫度相同，現(xiàn)分別按照如圖所示的量充入氣體，同時加入少量固體催化劑使兩室內(nèi)氣體充分反應(yīng)達到平衡，打開活塞，繼續(xù)反應(yīng)再次達到平衡，下列說法不正確的是（ ）

A. 第一次平衡時，SO2的物質(zhì)的量左室更多

B. 入氣體未反應(yīng)前，左室壓強和右室樣大

C. 第一次平衡時，左室內(nèi)壓強一定小于右室

D. 第二次平衡時，SO2的總物質(zhì)的量比第一次平衡時左室SO2的物質(zhì)的量的2倍還要多

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氮的氧化物是造成大氣污染的主要物質(zhì)。研究氮氧化物的反應(yīng)機理，對于消除環(huán)境污染有重要意義�；卮鹣铝袉栴}：

（1）已知2NO(g) +O2(g)-2NO2(g) △H的反應(yīng)歷程分兩步：

①2NO( g )N2O2 (g)( 快 ) △H1<0，v1正=k1正c2(NO)，v1逆=k1逆c2(N2O2)

②N2O2 (g)+ O2 (g) 2NO2(g)(慢) △H2<0，v2正=k2正c2(N2O2)c(O2)，v2逆=k2逆c2(NO2)

比較反應(yīng)①的活化能E1與反應(yīng)②的活化能E2的大小: E1__ E2 (填“>”、“<”或“=”) 其判斷理由是__________；2NO(g) +O2(g)2NO2(g) 的平衡常數(shù)K與上述反應(yīng)速率常數(shù)k1正、k1逆、k2正、 k2逆的關(guān)系式為_______；已知反應(yīng)速率常數(shù)k隨溫度升高而增大，若升高溫度后k2正、 k2逆分別增大a倍和b倍，則a____b (填“>”、“<”或“=”)；一定條件下，2NO (g)+O2(g) 2NO2 (g)達平衡后，升高到某溫度，再達平衡后v2正較原平衡減小，根據(jù)上述速率方程分析，合理的解釋是_________________。

（2）①以乙烯(C2H4)作為還原劑脫硝(NO)，其脫硝機理如左下圖所示，若反應(yīng)中n(NO): n(O2) =2 ：1，則總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________；脫硝率與溫度、負載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分數(shù)) 的關(guān)系如右下圖，為達到最佳脫硝效果，應(yīng)采用的條件是________________。

②用NO可直接催化NO分解生成N2、O2，將其反應(yīng)機理補充完整(Vo代表氧空穴)：

2Ni2++2Vo+2NO→2Ni3++2O-+N2 2O-→O2-+1/2O2+Vo ______________


（3）電解NO可制備NH4NO3，其工作原理如圖所示，陰極的電極反應(yīng)式為______________。

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