Question

10．氮及其化合物在很多方面有重要的用途．
（1）氮的氧化物有多種．現(xiàn)有NO和NO₂的混合氣體，其中N、O元素質(zhì)量之比為7：12，則該混合氣中NO和NO₂的物質(zhì)的量之比為1：1．
（2）氨氣的實驗室制法有多種，若不加熱，制取氨氣所用試劑可以用濃氨水和氫氧化鈉固體，產(chǎn)生氨氣的原因是：固體NaOH溶于濃氨水后，放出大量的熱，促使NH₃揮發(fā)；溶液中OH^-濃度的增加，使NH₃+H₂O NH₃•H₂O NH+OH^-向生成NH₃的方向移動有利于NH₃生成；氨氣的檢驗方法是：用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗變藍色或用沾有濃 鹽酸的玻璃棒檢驗冒白煙．通過如圖裝置（尾氣處理裝置已略去）驗證了氨有還原性，硬質(zhì)玻璃管中氨發(fā)生催化氧化反應(yīng)的化學方程式為4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O．
（3）氮的一種氫化物肼（即N₂H₄）用作發(fā)射衛(wèi)星的燃料．
已知：N₂+2O₂=2NO₂           N₂H₄+O₂=N₂+2H₂O
發(fā)射衛(wèi)星用氣體肼為原料，以NO₂氣體為氧化劑．若1g氣體肼與NO₂氣體反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣放出a kJ熱量，寫出反應(yīng)的熱化學方程式2N₂H₄ （g）+2NO₂ （g）=3N₂ （g）+4H₂O（g）△H=-64a kJ•mol^-1 ．反應(yīng)中生成N₂質(zhì)量為42g，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol．

Answer 1

分析 （1）設(shè)該混合氣中NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為x和y，然后根據(jù)N、O元素質(zhì)量之比為7：12，來得物質(zhì)的量之比；
（2）固體氫氧化鈉吸收了濃氨水中的水反應(yīng)，反應(yīng)過程中放熱降低了氨氣溶解度，溶液中一水合氨分解生成氨氣；氨氣的檢驗用濕潤的紅色石蕊試紙或用沾有濃鹽酸的玻璃棒；
氨氣在催化劑條件下加熱被氧化氧化為一氧化氮；
（3）依據(jù)題意可知：肼與二氧化氮發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氮氣和水，依據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒配平方程式，計算生成N₂質(zhì)量為42g轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；
依據(jù)1g氣體肼與NO₂氣體反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣放出a kJ熱量，計算反應(yīng)2mol肼蒸汽放出的熱量，據(jù)此寫出反應(yīng)的熱化學方程式，注意標明物質(zhì)的聚集狀態(tài)；

解答 解：（1）設(shè)該混合氣中NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為x和y，N、O元素質(zhì)量之比為7：12，所以$\frac{（x+y）×14}{（x+2y）×16}$，解得x：y=1：1，
故答案為：1：1；
（2）固體氫氧化鈉吸收了濃氨水中的水反應(yīng)，反應(yīng)過程中放熱降低了氨氣溶解度，溶液中一水合氨分解生成氨氣；氨氣的檢驗用濕潤的紅色石蕊試紙或用沾有濃鹽酸的玻璃棒，
 氨氣在催化劑條件下加熱被氧化氧化為一氧化氮，化學方程式； 4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O；
故答案為：固體NaOH溶于濃氨水后，放出大量的熱，促使NH₃揮發(fā)；溶液中OH^-濃度的增加，使NH₃+H₂O NH₃•H₂O NH+OH^-向生成NH₃的方向移動有利于NH₃生成；用濕潤的紅色石蕊試紙或用沾有濃鹽酸的玻璃棒；
4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O；
（3）依據(jù)題意可知：肼與二氧化氮發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氮氣和水，反應(yīng)中肼中-2價的氮化合價升高為0價，+4價二氧化氮中的氮化合價降為0價，依據(jù)得失電子守恒，方程式：2N₂H₄ +2NO₂=3N₂+4H₂O，生成3mol氮氣，轉(zhuǎn)移電子數(shù)8mol，生成N₂質(zhì)量為42g物質(zhì)的量為1.5mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4mol；
依據(jù)1g氣體肼與NO₂氣體反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣放出a kJ熱量，則反應(yīng)2mol肼蒸汽放出的熱量為64aKJ，所以該反應(yīng)的熱化學方程式：2N₂H₄ （g）+2NO₂ （g）=3N₂ （g）+4H₂O（g）△H=-64a kJ•mol^-1 ；
故答案為：2N₂H₄ （g）+2NO₂ （g）=3N₂ （g）+4H₂O（g）△H=-64a kJ•mol^-1 ；4mol．

點評 本題以氨氣的制備為載體，考查了氨氣的性質(zhì)、熱化學方程式、方程式的書寫，明確氨氣制備原理、熱化學方程式書寫方法是解題關(guān)鍵，題目難度不大．