Question

【題目】依據圖中氮元素及其化合物的轉化關系，回答問題：

（1）實驗室常用NH4Cl與Ca(OH)2制取氨氣，該反應的化學方程式為________________________________________________________________。

（2）氮氧化物對大氣污染主要的危害是____________________。（填一點即可）

（3）若要將NH3→N2，從原理上看，下列試劑可行的是_______________。

A.O2 B.Na

C.NH4Cl D.NO2

（4）圖中X轉化為HNO3的化學方程式為：____________________________________。

（5）圖中在標準狀況下將NO2、NO、O2混合并充滿容器，將該容器倒置于水中，氣體完全溶解，無氣體剩余，若產物也不擴散，則所得溶液的物質的量濃度M，其數值大小范圍為___________________________

Answer 1

【答案】 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 光化學煙霧、酸雨等 AD N2O5＋2H2O=2HNO3 1/39.2<M<1/28

【解析】（1）實驗室常用NH4Cl與Ca(OH)2反應生成氯化鈣、氨氣和水制取氨氣，該反應的化學方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；（2）氮氧化物對大氣污染主要的危害是光化學煙霧、酸雨等；（3）若要將NH3→N2，氮元素化合價﹣3價變化為0價，氨氣做還原劑被氧化，A．O2可以氧化氨氣為氮氣，選項A正確；B．Na是還原劑不能氧化氨氣，選項B錯誤；C．NH4Cl中氮元素化合價﹣3價，不能和氨氣反應生成氮氣，選項C錯誤；D．NO2和氨氣反應做氧化劑，氮元素化合價可以變化為0價，生成氮氣，選項D正確；答案選AD；（4）圖1分析可知X化合價與硝酸相同為+5價，物質類型為氧化物，X化學式為：N2O5，X轉化為HNO3的化學方程式為：N2O5+H2O=2HNO3；（5）本題是有關NO2、NO和O2混合氣體溶于水的計算問題，要解決這類問題應抓住兩個基本反應及由它們演變出的兩個反應（Ⅰ）、（Ⅱ），即：

2NO+O2=2NO2……①

3NO2+H2O=2HNO3+NO……②

②×2+①得：

4NO2+O2+2H2O=4HNO3……（Ⅰ）

①×3+②×2得：

4NO+3O2+2H2O=4HNO3……（Ⅱ）

由（Ⅰ）、（Ⅱ）式中的系數要思考物質的量的變化，確定和尋找有關反應之間量的比例關系，反應物有無過量等等。

混合氣體溶于水的氣體體積等于所得溶液的體積，且溶液中溶質的物質的量等于溶于水的氣體的物質的量，所得溶液的物質的量濃度為（V/22.4）/V = 1/22.4 (mol/L)

①若混合氣體是NO2和O2，且體積比≤4:1，因為發生反應：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，生成硝酸的物質的量是溶于水的氣體物質的量的4/5，所得溶液的體積等于溶于水的氣體體積，所以所得溶液的物質的量濃度為（V/22.4 ×4/5）/V = 1/28 (mol/L)

若混合氣體是NO2和O2，且二者的體積比＞4:1，所得溶液的物質的量濃度大于1/28(mol/L)

②若混合氣體是NO和O2，且二者體積比≤3:4，因為發生反應：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，生成硝酸的物質的量是溶于水的氣體物質的量的4/7，所得溶液體積等于溶于水的氣體體積，所得溶液的物質的量濃度為（V/22.4 ×4/7）/V = 1/39.2(mol/L)；

綜合①、②可知，所得溶液的物質的量濃度M，其數值大小范圍為1/39.2<M<1/28。