氮氣專項訓(xùn)練

1、第二節(jié)氮氣專項訓(xùn)練【例題精選】： 例1 用金屬鈉制取Na2O通常用反應(yīng)：2NaNO2 + 6Na = 4Na2O + N2來制取， 請說明用此方法的原因。分析：若只分析題目中所給的化學(xué)方程式，很難做解答，但如果從條件的反 面去思考，即從用鈉在空氣和氧氣中燃燒將會引起什么后果，并聯(lián)系此反應(yīng)產(chǎn)物N2的性質(zhì)特點去考慮分析，這樣就可得出正確的答案。答：因為金屬鈉在空氣或氧氣中燃燒將生成 Na2O2,而得不到Na2。如果利 用題中所提供的化學(xué)反應(yīng)方程式來制 Na2。，由于反應(yīng)中有N2生成，而N2的化 學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，在N2的氛圍中Na2O不會被繼續(xù)氧化為Na2O2,從而可制得Na?。例2在農(nóng)諺中有一句“雷

2、雨發(fā)莊稼”，是指在雷雨多發(fā)的季節(jié)，地里莊稼生長 的格外茂盛，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是什么？請用有關(guān)化學(xué)方程式表示出來。分析：此題可運用聯(lián)想思考問題。當(dāng)電閃雷鳴伴隨著降雨時，高空大氣中的 高壓放電給空氣中N2和。2的化合提供了反應(yīng)條件，生成了 NO,生成的NO再 與。2反應(yīng)，進(jìn)一步被氧化生成NO2； NO2又被雨水吸收生成HNO3, HNO3隨雨 水下降給大地增加了土壤中的氮元素，所以雷雨后有利于莊稼植物生長。答：N2 +。22NO2NO +。2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO例3 2.4g鎂在氧氣中燃燒只生成 MgO時質(zhì)量增加1.6g,而2.4g鎂在空氣中燃 燒時質(zhì)量增加

3、卻小于1.6g,其原因是什么？分析：因為鎂在純氧中燃燒只有一種產(chǎn)物 MgO ,而在空氣中燒時則有 MgO （大量）和Mg3N2 （少量）兩種產(chǎn)物。相同物質(zhì)的量的鎂與氧化合時結(jié)合氧的質(zhì) 量大于相同物質(zhì)的量的鎂與氮化合時結(jié)合氮的質(zhì)量。即：MgO: Mg O24g16gMg3N2： 3Mg 2N72g28g24g9.3g答：鎂在空氣中燃燒有一部分要與 N2反應(yīng)，相同質(zhì)量的鎂分別與 N2與O2 反應(yīng)，前者生成的固體質(zhì)量（Mg3N2）小于后者生成的固體質(zhì)量（MgO）。例4 把40mL、NO和NO2的混合氣體，跟20mL O2同時通入盛滿水且倒立在 水槽中的量筒里，充分反應(yīng)后，量筒內(nèi)最終收集到 5mL氣體

4、，求原混合氣體的 組成(氣體體積在相同條件下測定)。分析：根據(jù)題意混合氣在水中主要發(fā)生如下反應(yīng)：4NO2 + 02 + 2H20 = 4HNO34N0 + 302 + 2H2O = 4HNO3所以充分反應(yīng)后如有剩余氣體應(yīng)為兩種可能：其一是剩余02,另一種情況是余N0 (多余的N02與水反應(yīng)也會轉(zhuǎn)化成N0),根據(jù)阿佛加德羅定律：同溫同 壓時任何兩氣體的體積比即物質(zhì)的量之比，可抓住以上兩氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等的原理，即反應(yīng)中1mol N02轉(zhuǎn)化成HN03失1mol電子，1mol N0轉(zhuǎn) 化成HN03失3mol電子，而每1mol 02在反應(yīng)中都得4mol電子，根據(jù)方程式中 N0、N02失電子

5、總數(shù)與02得電子總數(shù)相等，應(yīng)用電子守恒法解此題方法簡便。解：設(shè)原混合氣體中N02體積為x則N0體積為(40x)(1)若最終余5mL 02：x (40 - x) 3 = (20 -5) 4x =30(mL)，原混合氣中可能N02體積為30mL, N0體積為40 - 30= 10(mL)(2)若最終余5mLN0: x (40 -x - 5) 3 = 20 4x = 12.5(mL)，原混合氣中可能N02體積為12.5mL, N0體積為4012.5=27.5(mL) 答:(略)例5在一支10mL試管中充滿N02和02的混合氣體，將其倒立于盛滿足量水 的水槽中。若x表示原混合氣體中N02的體積(mL)

6、 , y表示完全反應(yīng)后試管 中剩余氣體的體積(mL)。試以x為橫坐標(biāo)，y為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)系中表示出x 與y的曲線關(guān)系。分析：從數(shù)學(xué)角度出發(fā)，要想畫出曲線，可建立 y= f(x)的函數(shù)關(guān)系，再據(jù) 題意和化學(xué)反應(yīng)的實際情況，確定 x值的取值范圍(曲線的起點和終點)，最后 在坐標(biāo)系中作出圖象。由于 4N02 + 02 + 2H20 = 4HN03, 當(dāng) V(n02) : Vg2) =4:1 時，試管內(nèi)無氣 體剩余，y = 0 ;此時原混合氣中V(N02) = 10mLM 4 = 8mL ,5V(02) =( 1 08) mL2mL當(dāng)x<8mL時(即為0 <x <8時)，02過量，剩

7、余氣體為。2；當(dāng)x >8mL時(即8 MxM10時),N02過量，由于過量的N02發(fā)生反應(yīng)3N02 + H20 = 2HN03 + N0,所以最終剩余氣體為 N0。解答：此題分兩種情況討論(1)當(dāng) 0ExE8 時，O2 過量，由 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 可知，x mL NO2消耗O2為工mL ,乘U余氣體為。2,則y=10 x + |=10_x4k 474(2)當(dāng) 8ExEl0時，NO2過量，乘U余氣體為 NO,由 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO可知，過量的NO2為3y mL,則消耗掉的NO2為(x 3y)mL ,參加反應(yīng)的 02 為(10 x)

8、mL4 NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3414(10 x)(10 x)得：4(10-x)=x- 3y整理得： y = x33根據(jù)以上兩個函數(shù)關(guān)系可作圖：兩段皆為直線方程【專項訓(xùn)練】：一、填空題：1、將空氣冷卻時，其中氮氣和氧氣中首先液化的是 ,原因是 O 將液態(tài)空氣在低溫下蒸儲，首先氣化的是 ,原因是。2、氮元素以 態(tài)，在空氣中大量存在。在空氣中氮氣約占空氣總體積的%,約占空氣總質(zhì)量的 %。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氮氣的密度為 g/L。比空氣稍。通常情況下，100L水可溶解氮氣 L。3、氮在周期表中位于 周期 族。它與氧元素緊鄰。02是活潑的非金屬單質(zhì)。通常情況下，N2都很 跟其它物質(zhì)發(fā)生化

9、學(xué)反應(yīng)，這是因為一;氮分子的電子式是,結(jié)構(gòu)式是。4、已知Y元素原子的L電子層比X元素原子的L層多3個電子，X元素原 子的核外電子總數(shù)比Y原子核外電子總數(shù)少5個電子，則X是 （寫元素符號）Y是。這兩種元素的單質(zhì)相互化合的化學(xué)方程式： 05、NO中混有少量NO2,除去NO2的最好方法是, N2中混有少 量。2,除去02的最好方法是。、選擇題:6、下列氮的氧化物中，稱為硝酸酊的是A. NOB. N2O3C. NO2D. N2O5 7、某集氣瓶中氣體呈紅棕色，加入足量的水，蓋上玻璃片振蕩，得棕色溶液，氣體顏色消失，再打開玻璃片后，瓶中氣體又變?yōu)榧t棕色。該氣體可能是下列混 和氣中的A. N2、NO2、B

10、r2B. NO2、NO、N2C. NO2、O2、NOD. N2、O2、Br28、在氮的氧化物中，氮元素和氧元素的質(zhì)量比是7： 12,則氮元素的化合價為A. +2B. +3C. +4D. +59、N2和H2的混和氣體中，N2的質(zhì)量百分比為84%,則混和氣的平均摩爾質(zhì)量 是A. 23.84g/mol B. 9.09g/mol C. 15g/mol D. 9.0910、所有的氮的氧化物都能和灼熱的鐵進(jìn)行如下反應(yīng)：4NmOn + 3nFe = nFe3O4 + 2mN2。將2mol NmOn通過足量灼熱鐵粉完全反應(yīng)生成1moL N2和1mol Fe3O4,則使用的氮的氧化物 NmOn是A. NOB.

11、NO2C. N2OD. N2O3 11、容積為10mL的試管中集滿了 NO2和O2混和氣體，倒立于水槽中，若水逐漸涌滿試管，則混和氣中O2體積為A. 2mL B. 2.5mLC. 5mL D.無法計算12、定條件下，將等體積NO和O2先后通入裝滿水，并倒立于水槽內(nèi)的試管。充分反應(yīng)后，剩余氣體體積約為原總體積的A- 4三、計算題:13、盛有10mL NO2和若干毫升O2混和氣體的試管倒立于水槽中，過一段時問后，測得試管中剩下的是2mL NO,則原混和氣體中02為多少毫升?14、將一個裝有11mL O2和NO2的混和氣體的試管。倒扣水中，過一段時間 后，余下2mL氣體。求原混和氣中02和N02各多

12、少毫升？15、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將 C02和02混合氣體10.08mL,先通過足量的Na2O2 充分反應(yīng)后，將放出的氣體緩緩?fù)ㄈ胍坏箍墼谒惺⒂?8.96mLNO的試管中，當(dāng) 氣體通完后，試管內(nèi)剩余0.56mL無色氣體。求混和氣中C02和02的體積比。【答案】1、 氧氣 氧氣的沸點高 氮氣 氮氣的沸點低2、游離 78751.25 輕 23、 2 VA 難分子中有三個共價鍵，鍵能大，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定所以 性質(zhì)穩(wěn)定。:獷:、n=N4、X-7N, Y-i2Mg, 3Mg + N2 速控 Mg3N25、通過盛水的洗氣瓶；通過灼熱的銅網(wǎng)6、D7、A8、B 9、B10、B提示：應(yīng)用“電子守恒法”解題，得、失電子總數(shù)相等，據(jù)題意可 推算出n=2, m=1 o11、A 提示：根據(jù)反應(yīng) 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3進(jìn)行計算12、C 提示：設(shè)混合氣體的總體積為1V,根據(jù)反應(yīng)4NO + 302 + 2H2O =4HNO3及題意可知，剩余氣體是 O2, NO氣全反應(yīng)掉為-V,消耗的O2為 °v父3 = °v ,則反應(yīng)中共消耗混合氣 + = -v