氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题:
(1)基态氮原子的价电子排布式是_________________。
(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是____________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。
①NH3分子的空间构型是_______________;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是___________。
②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:
N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g) △H=-1038.7kJ·mol-1
若该反应中有4mol N-H键断裂,则形成的π键有________mol。
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4的晶体内不存在__________(填标号)
a. 离子键 b. 共价键 c. 配位键 d. 范德华力
(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。
下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是_________(填标号)。
a. CF4 b. CH4 c. NH4+ d. H2O
(1)家用液化石油气的主要成分之一是丁烷(C4H10),当10 kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳气体和液态水时,放出的热量为5×105 kJ。试写出丁烷燃烧的热化学方程式:。已知1mol液态水汽化时需要吸收44 kJ热量,则反应C4H10(g)+6.5O2(g)=4CO2(g)+5H2O(g)的ΔH=。
(2)有同学用丁烷与空气为原料制作一燃烧电池,通入丁烷的一极为极。若以稀硫酸为电解质溶液时,其正极反应式为。
(3)已知:Fe(s) +1/2O2(g)=FeO(s)ΔH=-272.0kJ·mol-1
2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s) ΔH=-1675.7kJ·mol-1
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是。
(4)已知拆开1 mol H-H键,1 molN-H键,1 molN≡N键分别需要的能量是akJ、bkJ、ckJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为。
生态农业涉及农家肥料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷、CO2、氮气的混合气体2.016升(标准状况),该气体通过盛有红热CuO粉末的硬质玻璃管,发生反应:CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu。当CH4完全反应后,硬质玻璃管的质量减轻4.8克。将该反应后产生的气体通过过量澄清石灰水中,充分吸收,生成沉淀8.5克。
(1)原混合气体中CH4的物质的量为________mol;
(2)原混合气体中N2的体积分数为________。
明矾具有抗菌、收敛等作用,可作中药及净水剂等,4.74g的明矾晶体[KAl(SO4)2·12H2O]受热脱水的过程中的热重曲线m~n(样品的质量随温度变化的曲线)如下。
请回答下列问题:
(1)试确定70℃时固体物质的化学式____________________ (要求写出推断过程)。
(2)写出200℃时发生反应的化学方程式______________________________。
(3)在770℃时充分灼烧,最后得到固体产物A及气体B,B能全部溶解在BaCl2溶液中并形成白色沉淀;A可部分溶于水,过滤后得到固体C和滤液D,向D中加入BaCl2溶液也能得到白色沉淀,将C置于适量的NaOH溶液中恰好反应得到澄清的溶液E。则n中固体成分是的_________,质量分别为__________B的化学式为________。
某溶液中仅含下表离子中的5种离子(不考虑水的电离及离子的水解),且各离子的物质的量均为0.1mol。
阴离子 |
SO42-、NO3-、Cl- |
阳离子 |
Fe3+、Fe2+、NH4+、Cu2+、Al3+ |
①若向原溶液中加入KSCN溶液,无明显现象;
②若向原溶液中加入过量的盐酸,有气体生成,溶液中阴离子种类不变;
③若向原溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
试回答下列问题:
(1)若向原溶液中先加入少量盐酸,再滴入KSCN溶液,实验现象是________________;实验中中所发生反应的离子方程式是_________________________;
(2)原溶液中所含阳离子是(写离子符号)___________________.
(3)若向原溶液中加入足量NaOH溶液,充分反应后静置一段时间,过滤、洗涤、灼烧,最终所得固体的质量是________________g。
氯气和氮氧化物都是重要的化工原料,但进入大气后,都对环境造成污染。
【Ⅰ】已知:2KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+ 8 H2O,在实验室可用二氧化锰固体或高锰酸钾固体和浓盐酸反应制取氯气。可供选用的发生装置如下图。
(1)若用高锰酸钾固体和浓盐酸反应制取氯气,发生装置是。(选填A或B或C)
(2)写出用二氧化锰固体和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式:。
(3)常用NaOH溶液吸收氯气防止污染。写出该反应的离子方程式。
【Ⅱ】已知:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,可用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物。
(1)在该反应中,氧化剂是。
(2)汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳,经过排气管中的催化转化器转化为对大气无污染的物质。写出该反应的化学方程式:。