(18分)实验室常用下列装置制备、收集二氧化氮气体,并探究其性质。(1)装置A中的分液漏斗里盛装的液体通常是         ,圆底烧瓶中预先加入的是铜片,但铁

(18分)实验室常用下列装置制备、收集二氧化氮气体,并探究其性质。(1)装置A中的分液漏斗里盛装的液体通常是         ,圆底烧瓶中预先加入的是铜片,但铁

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(18分)实验室常用下列装置制备、收集二氧化氮气体,并探究其性质。

(1)装置A中的分液漏斗里盛装的液体通常是         ,圆底烧瓶中预先加入的是铜片,但铁的价格比铜的价格低,此处用铜片不用铁片的原因是             
(2)干燥管D中装的干燥剂是无水氯化钙,其作用是                            
(3)随着时间的推移,浓硝酸逐渐变稀,装置E的作用是吸收尾气,吸收过程中发生反应的化学方程式如下:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O ;NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
①NO和NO2混合气体的组成可表示成NOx,该混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时,x的值可以为                    (填字母)
A.1.1B.1.2C.1.5D.1.8
②现有2.4mol NO2和1.2mol NO组成的混合气体,要用NaOH溶液使其完全吸收,最终无气体剩余。现有浓度为1mol/L的NaOH溶液,则需此NaOH溶液的体积至少是        L。
(4)在上述装置中,若改用其它收集装置,最后收集到的气体中无NO2气体,则采用的收集装置是     (选填“F”或 “G”)。
答案
(1)浓硝酸; 铁在浓硝酸中会钝化而终止反应;(2)防止E装置中的水蒸气进入集气瓶 
  (3)CD;   3.6 ; (4)G
解析

试题分析:(1)在实验室中常用Cu与浓硝酸发生反应制取NO2。反应的化学方程式是:Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;装置A中的分液漏斗里盛装的液体通常是浓硝酸;圆底烧瓶中预先加入的是铜片,但铁的价格比铜的价格低,此处用铜片不用铁片的原因是铁在浓硝酸中会钝化而使反应不能发生而终止;(2)干燥管D中装的干燥剂是无水氯化钙,其作用是防止E装置中的水蒸气进入集气瓶。(3)①根据方程式2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O ;NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O可知若完全是NO2或NO2与NO是1:1混合时能够被完全吸收。即NO2:NO≥1:1时就可以被吸收。否则就不能被完全吸收。因此x≥1.5时就可以被吸收。故选项为CD。②气体被吸收后的产物是NaNO3、NaNO2。n(Na)="n(N)." n(N)=3.6mol.所以吸收的n(NaOH)=3.6mol。V(NaOH)=n÷c=3.6mol÷1mol/L="3.6L." (4)若用排水法收集,NO2与水会发生反应:3NO2+ H2O == 2HNO3+ NO,最后不能得到NO。所以只能用向上排空气法收集。2气体的实验室制法的原理、装置、药品的使用、、气体的收集、尾气的吸收及相应的计算。
举一反三
氨气分子空间构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为
A.两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同,NH3为sp2型杂化,而CH4是sp3型杂化
B.NH3分子中N原子形成三个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C.NH3分子中有一对未成键的孤对电子,它对成键电子的排斥作用较强
D.氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子

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膦(PH3)又称磷化氢,在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体。它的分子构型是
三角锥形。以下关于PH3的叙述正确的是
A.PH3分子中有未成键的孤对电子B.PH3是非极性分子
C.PH3是一种强氧化剂D.PH3分子的P-H键是非极性键

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三氟化氮(NF3)是一种无色无味的气体,它是氨(NH3)和氟(F2)在一定条件下直接反应得到:4NH3+3F2=NF3+3NH4F 。下列有关NF3的叙述正确的是
A.NF3是离子化合物    B.NF3分子构型是平面三角形
C.NF3的氧化性比F2强   D.NF3中的N呈+3价

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(18分)工业尾气中氮氧化物通常采用氨催化吸收法,其原理是NH3与NOx在催化剂作用下反应生成无毒的物质。某校活动小组同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物 的处理过程。

I.探究制取NH3的方法
(1)B装置的名称:______________
(2)在上述装置中,H能快速、简便制取,装置中需要添加的反应试剂为_________ 。
(3)为探究更好的实验效果,活动小组同学采用上述C装置来制取氨气,在控制实验条件相同的情况下,获得下表中实验数据。
分析表中数据,你认为哪种方案制取氨气的效果最好________(填序号),从该方案选择的原料分析制气效果好的可能原因是________,__________。
试剂组合序号
固体试剂
NH3体积(mL)
a
6.0gCa(OH)2过量
5.4gNH4Cl
1344
b
5.4g(NH4)2SO4
1364
c
6.0gNaOH过量
5.4gNH4Cl
1568
d
5.4g(NH4)2SO4
1559
e
6.0gCaO过量
5.4gNH4Cl
1753
f
5.4g(NH4)2SO4
1792
 
II.模拟尾气处理
活动小组同学选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置进行实验。
(1)请从上述装置中选择你认为合理的进行补充(所选装置不能重复)。

(2)A中反应的离子方程式为__________________________
(3)D装置的作用有:_____________、____________、_____________。
(4)D装置中的液体还可换成   (填序号)。
A.H2OB.CCl4C.浓H2SO4D.CuSO4溶液
(5)该小组同学所设计的模拟尾气处理装置中还存在一处明显的缺陷是___________.
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在高压下氮气会聚合生成高聚氮,这种高聚氮的晶体中每个氮原子都通过三个单键与其它氮原子结合并向空间发展构成立体网状结构(如图)。已知晶体中N — N键的键能为160kJ·mol-1 ,而N ≡ N的键能为942kJ·mol-1 则下列有关说法正确的是 (    )
A.高聚氮与氮气互为同位素
B.14g高聚氮含3.01×1023个氮原子
C.高聚氮中氮原子间的化学键为非极性键
D.高聚氮转变成氮气是氧化还原反应

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