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【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2+2Br=Br2+2Cl分液漏斗
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CaCl2+2NH3↑+2H2OcMnO2+4H+2Cl
+-
Cl2↑+Mn+2H2O饱和食盐水dCl2
2+
23.某课外活动小组同学欲利用CuO与NH3的反应来研究NH3的某种性质并测定其组成,设计的实验装置如图所示(夹持装置已省略)。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为______________;仪器b中盛装的试剂为__________________(填名称)。
(2)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为单质铜,且量气管中有气体单质产生,上述实验现象证明NH3具有____________性,写出相应的化学方程式:_________________________。 (3)装置E中浓硫酸的作用是_________________________________。
(4)实验结束后,若测得干燥管D增重mg,装置F中气体的体积为nL(已折算为标准状况),则氨分子中氮、氢的原子个数比为___________(用含m、n的代数式表示)。
【答案】 分液漏斗 生石灰(或氧化钙或氢氧化钠固体或碱石灰) 还原 3CuO+2NH3收未反应完的氨气,阻止装置F中的水蒸气进入装置D 9n/11.2m(或18n/22.4m) 【解析】分析:(1)依据装置仪器分析回答,根据氨气的制备原理解答;
(2)C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体,说明氧化铜做氧化剂氧化氨气生成铜、
3Cu+3H2O+N2 吸
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24.氨对人类的生产生活具有重要影响。 (1)氨的制备与利用。
① 工业合成氨的化学方程式是________。
② 氨催化氧化生成一氧化氮反应的化学方程式是________。 (1)氨的定量检测。
水体中氨气和铵根离子(统称氨氮)总量的检测备受关注。利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图:
① 利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用:________。
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② 若利用氨气传感器将1 L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10mol·L,则水样中氨氮(以氨气计)含量为________mg·L。 (3)氨的转化与去除。
微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。
-1
① 已知A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5 : 2,写出A极的电极反应式:________。 ② 用化学用语简述NH4去除的原理:________。
【答案】-1 c(NaClO)增大,水解平衡正向移动,使c(HClO)增大,NH3被氧化为N2速度加快。 ClO + H2O
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HClO + OH pH较大时,c(OH)较大,抑制NaClO水解,c(HClO)较小致氧化能力弱,去除率降低。 pH较小时,c(H)较大,促进NaClO水解,c(HClO)太高致HClO易分解,去除率降低。负极 Cl- 2e + H2O = H + HClO
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--+
(3)①根据图示B极为NO3得电子被还原成N2,B极电极反应式为2NO3+10e+12H=N2↑+6H2O,A、B两极生成的CO2和N2物质的量之比为5:2,根据正负极得失电子相等,则1molCH3COO失去8mol电子生成2molCO2,A极的电极反应式为CH3COO-8e+2H2O=2CO2+7H。
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②根据图示知NH4去除的原理是:NH4在好氧微生物反应器中转化为NO3:NH4+2O2=NO3+2H+H2O,NO3在MFC 电池正极转化为N2:2NO3+12H+10e=N2+6H2O。
25.X,Y,Z三种短周期元素,它们的原子序数之和等于16,X2,Y2,Z2在常温下都是无色气体,它们均为工业合成某化工产品的重要原料,其流程如下:
-+
-
已知:①一定条件下,X2与Y2能反应生成A,X2与Z2能反应生成B; ②B和C分子均为常见的10电子微粒。 请回答下列问题:
(1)X元素在周期表中的位置是___________________________________________;
(2)X2与Z2可制成新型化学电源(KOH溶液作电解质溶液),两个电极均由多孔石墨制成,通入的气体在电极表面放电,负极电极反应式为________________________;
(3)化合物B吸收C后形成的溶液pH______7(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是(用离子方程式表示)___________________________________________________________________; (4)写出由C生成A和B的化学方程式______________________________。 【答案】第2周期第ⅥA族H2+2OH-2e=2H2O大于NH3·H2OH2O
NH3·H2O
NH+OH)4NH3+5O2
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-
NH+OH(或NH3+
-
4NO+6H2O
;C是
,X,Y,Z , B为常
【解析】,C分子为常见的10电子微粒,符合
三种短周期元素,它们的原子序数之和等于16,所以X是O元素;氨气与氧气反应生成NO和见的10电子微粒,B是
、A是NO;O2与Y2能反应生成NO,O2与Z2能反应生成
,Z是H元素、Y是N
元素。(1)O是8号元素,有2个电子层,最外层6个电子; (2)氢氧燃料电池,负极是氢气失电子发生氧化反应; (3)水吸收氨气后形成的溶液是氨水,氨水中存在NH3·H2O(4)氨气催化氧化为NO和
NH+OH电离平衡;
-
;根据以上分析,(1)O是8号元素,有2个电子层,最外层6个电子,所以O
元素在周期表中的位置是第2周期第ⅥA族;(2)氢氧燃料电池,负极是氢气失电子发生氧化反应,若以KOH溶液作电解质溶液,负极反应式是H2+2OH-2e=2H2O;(3)水吸收氨气后形成的溶液是氨水,氨水中存在NH3·H2O
NH+OH电离平衡,所以溶液呈碱性,PH>7;(4)氨气催化氧化为NO和
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,反应方程式是
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