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        1. 4.硝酸與金屬反應(yīng)的還原產(chǎn)物與硝酸的濃度和金屬的活潑性有密切的關(guān)系.可以是N2O.NO2等.又已知這些氮氧化物均可與銅發(fā)生反應(yīng): 你能否設(shè)計(jì)一個(gè)可以確定硝酸與金屬反應(yīng)的還原產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置模型? [設(shè)問(wèn)]此裝置系統(tǒng)應(yīng)包含幾個(gè)大部分? 思考回答:應(yīng)該包含三個(gè)大部分--金屬與硝酸反應(yīng)的部分.氮氧化物與銅反應(yīng)的部分和氮?dú)怏w積的確定部分. [追問(wèn)]根據(jù)金屬與硝酸反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件.應(yīng)選擇何種裝置? 若反應(yīng)速率太小.應(yīng)采取什么對(duì)策? 應(yīng)選擇固-液反應(yīng)的裝置. 給反應(yīng)容器加熱. 加熱應(yīng)考慮什么因素?選擇什么方式? 加熱應(yīng)防止硝酸分解,所以.加熱方式應(yīng)是微熱.如水浴加熱. 如果反應(yīng)產(chǎn)物中含有NO.你認(rèn)為此裝置的設(shè)計(jì)有沒(méi)有問(wèn)題.應(yīng)該如何完善? 如果反應(yīng)產(chǎn)物中含有NO.會(huì)與裝置中空氣里的氧氣發(fā)生反應(yīng).導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果錯(cuò)誤.應(yīng)該在金屬與硝酸反應(yīng)之前排凈裝置中的空氣. 用什么方法排凈空氣?怎樣改進(jìn)裝置的設(shè)計(jì)? 可以用CO2排凈裝置中的空氣.在金屬與硝酸反應(yīng)的裝置前添加一個(gè)CO2發(fā)生器. 根據(jù)金屬與硝酸反應(yīng)的反應(yīng)物的性質(zhì)及反應(yīng)條件.判斷產(chǎn)物氣體的成分除氮的氧化物以外還可能有什么?其對(duì)后續(xù)反應(yīng)有無(wú)干擾?應(yīng)如何凈化?凈化裝置的位置是什么? 還可能有水蒸氣和CO2.水蒸氣的存在可能干擾氮氧化物與銅的反應(yīng)(如:NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3.HNO3會(huì)和Cu反應(yīng).再生成氮氧化物),CO2的存在可能使氮?dú)怏w積的測(cè)量產(chǎn)生誤差.可以用濃硫酸干燥除去水蒸氣.其裝置應(yīng)放在氮氧化物與銅的反應(yīng)的裝置之前,用NaOH溶液除去CO2.其裝置放在氮?dú)怏w積測(cè)量的裝置之前. 選擇什么裝置完成氮氧化物與銅的反應(yīng)? 用加熱的硬質(zhì)試管. 銅選擇什么形態(tài)?原因何在?怎樣防止銅粉被氣流揚(yáng)起? 用銅粉.反應(yīng)接觸面積大.使氮氧化物與銅的反應(yīng)更為完全.在硬質(zhì)試管兩端填入玻璃棉. 如何測(cè)量N2的體積? 用量氣裝置. 師生共同探討后確定下列實(shí)驗(yàn)裝置模型: [引導(dǎo)]通過(guò)上述化學(xué)問(wèn)題的探討.能否歸納“結(jié)構(gòu)-性質(zhì)-應(yīng)用 的依存關(guān)系? 歸納: [過(guò)渡]不僅“結(jié)構(gòu)-性質(zhì)-應(yīng)用 有這樣的依存關(guān)系.而且“性質(zhì)-存在-制備 也有依存關(guān)系. [板書(shū)]二.“性質(zhì)-存在-制備 依存關(guān)系 [投影]請(qǐng)用物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)方面的知識(shí).探討解決下列化學(xué)問(wèn)題的方法和途徑: 查看更多

           

          題目列表(包括答案和解析)

          硝酸和金屬反應(yīng),其還原產(chǎn)物隨金屬的活潑性和硝酸的濃度的不同而不同,可分別為N2O,NO,NO2和NH4NO3等.已知2.4g某金屬與過(guò)量稀硝酸反應(yīng)無(wú)氣體放出,在反應(yīng)后的溶液中加入堿液,加熱可放出一種氣體,標(biāo)況下的體積為560mL,溶于硝酸的金屬是________,推理過(guò)程為_(kāi)_______.

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          合成氨和制備硝酸是兩種重要的化工生產(chǎn),重慶某化工廠將合成氨與制備硝酸進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。

          (1)在某溫度下體積為200 L的氨合成塔中,以分為單位的時(shí)間點(diǎn)上測(cè)得各物質(zhì)的濃度(mol·L1)如下表:

           

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          N2

          1.500

          1.400

          1.200

          c1

          c1

          H2

          4.500

          4.200

          3.600

          c2

          c2

          NH3

          0

          0.200

          0.600

          c3

          c3

           

          根據(jù)表中數(shù)據(jù)得知0 min~2 min內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率是_______,若3 min末N2的轉(zhuǎn)化率為a,則此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)______ (用含a的代數(shù)式表示)。

          (2)今對(duì)合成氨反應(yīng)進(jìn)行如下研究:在容積均為10 L的a、b、c三個(gè)相同密閉容器中分別充入1 mol N2和3 mol H2,三個(gè)容器的反應(yīng)溫度分別為T(mén)1、T2、T3,在其他條件相同情況下,實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)均進(jìn)行到5 min時(shí),NH3的體積分?jǐn)?shù)如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是_______。

          A.a(chǎn)、b、C三容器5 min時(shí)的正反應(yīng)速率大小為:b>a>c

          B.達(dá)到平衡時(shí),a、b、c中N2轉(zhuǎn)化率為a>b>c

          C.5min時(shí),a、b、c三容器中的反應(yīng)均可能達(dá)到平衡狀態(tài)。

          D.將容器b中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到容器c中的平衡狀態(tài),可采取的措施有升溫或減壓

          (3)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g):    △H=+180.5kJ/mol

          4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H=﹣905 kJ/mol

          2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); △H=﹣483.6 kJ/mol

          則在該條件下,氨合成塔中所發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:____________________________;

          (4)金屬Cu單獨(dú)與氨水或單獨(dú)與雙氧水都不反應(yīng),但可與二者的混合溶液反應(yīng)生成深藍(lán)色溶液,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:_________________________________________;

          (5)取200 mL的硝酸恰好與32 g Cu2S完全反應(yīng),已知硝酸被還原成等物質(zhì)的量的NO和NO2,另外還有CuSO4和Cu(NO3)2生成,則所得工業(yè)硝酸的濃度是_______mol·L1。

           

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          合成氨和制備硝酸是兩種重要的化工生產(chǎn),重慶某化工廠將合成氨與制備硝酸進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。
          (1)在某溫度下體積為200 L的氨合成塔中,以分為單位的時(shí)間點(diǎn)上測(cè)得各物質(zhì)的濃度(mol·L﹣1)如下表:
           
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          N2
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          1.200
          c1
          c1
          H2
          4.500
          4.200
          3.600
          c2
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          NH3
          0
          0.200
          0.600
          c3
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          根據(jù)表中數(shù)據(jù)得知0 min~2 min內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率是_______,若3 min末N2的轉(zhuǎn)化率為a,則此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)______ (用含a的代數(shù)式表示)。
          (2)今對(duì)合成氨反應(yīng)進(jìn)行如下研究:在容積均為10 L的a、b、c三個(gè)相同密閉容器中分別充入1 mol N2和3 mol H2,三個(gè)容器的反應(yīng)溫度分別為T(mén)1、T2、T3,在其他條件相同情況下,實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)均進(jìn)行到5 min時(shí),NH3的體積分?jǐn)?shù)如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是_______。

          A.a(chǎn)、b、C三容器5 min時(shí)的正反應(yīng)速率大小為:b>a>c
          B.達(dá)到平衡時(shí),a、b、c中N2轉(zhuǎn)化率為a>b>c
          C.5min時(shí),a、b、c三容器中的反應(yīng)均可能達(dá)到平衡狀態(tài)。
          D.將容器b中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到容器c中的平衡狀態(tài),可采取的措施有升溫或減壓
          (3)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g):   △H=+180.5kJ/mol
          4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H=﹣905 kJ/mol
          2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); △H=﹣483.6 kJ/mol
          則在該條件下,氨合成塔中所發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:____________________________;
          (4)金屬Cu單獨(dú)與氨水或單獨(dú)與雙氧水都不反應(yīng),但可與二者的混合溶液反應(yīng)生成深藍(lán)色溶液,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:_________________________________________;
          (5)取200 mL的硝酸恰好與32 g Cu2S完全反應(yīng),已知硝酸被還原成等物質(zhì)的量的NO和NO2,另外還有CuSO4和Cu(NO3)2生成,則所得工業(yè)硝酸的濃度是_______mol·L﹣1

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          某金屬單質(zhì)和一定濃度的硝酸反應(yīng),假定只產(chǎn)生單一的還原產(chǎn)物,當(dāng)參加反應(yīng)的單質(zhì)與被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比是2:1時(shí),還原產(chǎn)物是(  

          A、NO2、  B、NO  C、N2O   D、N2

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          實(shí)驗(yàn)證明:不同濃度的HNO3與同一金屬反應(yīng)可生成不同的還原產(chǎn)物.例如,鎂與硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得其氣體產(chǎn)物有H2、N2、NO、NO2,溶液中產(chǎn)物有Mg(NO3)2,NH4NO3和H2O.生成這些產(chǎn)物的HNO3濃度范圍見(jiàn)下表.

          各氣體產(chǎn)物成分及含量隨HNO3濃度變化曲線如圖所示.

          (1)若硝酸與鎂反應(yīng)只生成N2氣體,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為:________.

          (2)1.2 g Mg與足量4 mol/L的HNO3完全反應(yīng),收集到280 mL(S.T.P)混合氣體,其體積分別為H2________mL、N2________mL、NO________mL、NO2________mL.除了上述混合氣體外,是否還有其它還原產(chǎn)物?答:________.

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          同步練習(xí)冊(cè)答案