PDF《氮族元素及其化合物综合探究》

同学乙猜测 NO2 可能具有助燃性,木炭能在 NO2 中燃烧.他们设计了以下实验. Ⅰ.制取 NO2 气体.

1 在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集 NO2 的装置简图(夹持仪器略). NaOH 溶液 ② NaOH 溶液的作用是吸收多余的 NO2,该反应生成两种物质的量相等的正盐,写出反应 的化学方程式 . Ⅱ.探究实验. 实验操作:在空气中引燃木炭,使其燃烧并带有火焰,将带火焰的木炭伸入盛有 NO2 气体的集气瓶 中. 实验现象:木炭在 NO2 气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的 气体能使澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色.

1 根据实验现象写出碳与 NO2 气体反应的化学方程式 . ② 试分析是否需要增加带火焰的木炭与纯净的 X 气体反应的实验 . ③ 通过实验探究,你认为甲、乙同学的预测是否合理,请简述理由 【2014 年丰台二模】 【答案】 (1)① 强氧化性 ② O2 (2)Ⅰ① 两处导气管进出长短对各

1 分,漏斗对

1 分) 一轮复习.氮族元素及其化合物综合探究知识框架.教师版 Page

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6 ② 2NO2 + 2NaOH NaNO2 + NaNO3 + H2O(物质

1 分,配平

1 分) Ⅱ① 2NO2 + 2C 点燃 N2 + 2CO2(物质

1 分,配平

1 分) ② 当木炭燃烧时,体系中氧气浓度低于空气中氧气浓度,所以不用补充木炭在纯氧 中燃烧的实验. (按要求给分) ③主要是和 NO2 的燃烧反应,也会发生与氧气的燃烧反应,因为两种气体均存在. (按要求给分) 【例4】 稀薄燃烧是指汽油在较大空气/燃比(空气与燃油 气的体积比)条件下的燃烧.随着全球能源危机的加剧,稀薄燃烧技 术的研究受到了人们的重视,但稀薄燃烧时,常用的汽车尾气净化装 置不能有效地将 NOx 转化为 N2.不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物 的含量变化如图所示. (1)稀薄燃烧技术除能节约能源外,还具有的优点是 (填一项) .排放到大气中的 NOx 会导致酸雨、 等环境问题(填一项) . (2)某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下,按下列流程探究不同催化剂对 NH3 还原 NO 反应的催化性能. 若控制其他实验条件均相同, 在催化反应器中装载不同的催化剂, 将经催化反应后的混合气体通入滴有酚 酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同) .为比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据 是.(3)若某一催化剂能同时催化 NH3 等还原性气体与 NOx 的反应.将该催化剂分别用于催化还原含等物质 的量 NOx 的两种气体: ①纯NO 气体, ②汽车尾气. 消耗 NH3 的物质的量较多的可能是 (填字母) , 原因是 . A.① B.② C.都有可能 【答案】(1)减少 CO 和碳氢化合物的污染 光化学烟雾或破坏臭氧层 (2)溶液显色所需要的时间 (3)A 汽车尾气中含有一定量的 CO 和碳氢化合物,少消耗 NH3 或B汽车尾气中含有 一定量的 NO2,多消耗 NH3 或C汽车尾气中同时含有 CO、碳氢化合物等还原性气 体和 NO2 等氧化性气体,二者相对含量的不同可导致消耗 NH3 的增多或减少 一轮复习.氮族元素及其化合物综合探究知识框架.教师版 Page

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6 【例5】 现在普遍应用的工业合成氨的方法是哈伯于

1905 年发明的,但此法反应物的转化率不高. (1)合成氨反应的化学方程式为 1N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),在一定温度下,向容积不变(始终为 10L) 的密闭容器中加入

2 mol N

2、8 mol H2 及固体催化剂.10 分钟后反应达到平衡状态,容器内气体压强 变为起始的 80%,此时氨气的体积分数为 ,用氮气表示的反应速率为: .反应的 化学平衡常数 K= 若想提高氨气的产率,根据化学平衡移动原理,请提出合理的 建议: (任意写一条) . (2)在上述平衡中,若再加入