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1、氮氣綜合練習(xí)【例題精選】:例1:一種干燥的無色混合氣體中的成分氣體是如下七種氣體中的幾種:O2、Cl2、N2、NO、NH3、CO2、HCl。在溫度和壓強不變的情況下進(jìn)行如下實驗:將此混合氣體通過H2SO4溶液,氣體體積縮小后,再將剩余氣體通過固體NaOH,氣體體積又縮?。蛔詈笫S嗟臍怏w與空氣相接觸變?yōu)榧t棕色。由上述實驗判斷此混合氣中的成分氣體中一定有,一定沒有,可能有。解題分析:因為混合氣無色,所以不含有Cl2。因通過H2SO4溶液氣體體積縮小,知其中含有NH3;含NH3時,必然沒有HCl。因為通
2、過NaOH時氣體體積又縮小,所以其中含有CO2。又因剩余氣體接觸空氣時變紅棕色,定是含有的NO和空氣中O2反應(yīng),生成紅棕色NO2,而原氣體中必然沒有O2。在混合氣中若有N2存在,在上述實驗中也無任何反應(yīng)發(fā)生,有可能在原混合氣中。答案:NH3、CO2、NO;Cl2、HCl、O2;N2。例2:標(biāo)準(zhǔn)狀況下,在10mL容積的試管中,先通入一些NO2氣體,再通O2以充滿試管。將試管倒立在水槽中,水面上升,最后剩余2mL氣體。試求:原混合氣體中含NO2、O2各多少mL?提示:NO2,O2及充足的水間的反應(yīng)有兩
3、種情況:(1)NO2過量時,先發(fā)生反應(yīng):4NO2+O2+2H2O=4HNO3,剩余的NO2再發(fā)生反應(yīng);3NO2+H2O=2HNO3+NO所以,最后剩余氣體為NO。(2)O2過量時,只發(fā)生4NO2+O2+2H2O=4HNO3的反應(yīng)。解題分析:(1)如果O2過量,剩余氣體為2mLO2。根據(jù)反應(yīng)4NO2+O2+2H2O=4HNO3得到原混合氣體中中O2的體積是:得到原混合氣體NO2的體積是:。(2)若NO2過量,剩余氣體為2mLNO。根據(jù)反應(yīng):3NO2+H2O==2HNO3+NO反應(yīng)中剩余的NO體積為2
4、mL。發(fā)生此反應(yīng)的NO2體積為6mL,另有4mL混合氣體發(fā)生的反應(yīng)為:4NO2+O2+2H2O==4HNO3,得到原混合氣體中O2的體積是:原混合氣體中NO2的體積是答:原混合氣體中含NO2和O2的體積分別為6.4mL和3.6mL或是9.2mL和0.8mL。例3:把用水潤濕的藍(lán)色石蕊試紙分別放入裝有氯氣、二氧化硫、三氧化硫和二氧化氮的集氣瓶中,各能觀察到什么現(xiàn)象?錯誤解法一:認(rèn)為Cl2跟水反應(yīng)生成的HClO有漂白作用,SO2也有漂白作用,都可使藍(lán)石蕊濕試紙褪色。錯誤解法二:認(rèn)為SO3和NO2分別溶
5、于水,生成H2SO4和HNO3都可使藍(lán)色石蕊試紙變紅。錯誤原因:上述解法的錯誤都在于沒有全面考慮其中每種氣體性質(zhì)的多重性對藍(lán)色石蕊濕試紙的不同作用和影響。判斷時思路單一,導(dǎo)致對現(xiàn)象的描述不完全。如解法一中的錯誤在于忽略了SO2和水反應(yīng)生成H2SO3的酸性,且SO2漂白作用慢的特點。解法二中的錯誤在于忽略了SO3因水少生成的濃H2SO4具有脫水性;NO2溶于水生成的HNO3具有強氧化性。正確解法:當(dāng)濕的藍(lán)色石蕊試紙放入氯氣中立即變?yōu)榘咨?。因Cl2和H2O反應(yīng)生成HClO的強氧化性具有漂白作用,且反應(yīng)
6、快,石蕊立即褪色。當(dāng)濕的藍(lán)石蕊試紙放入SO2中先變紅后緩慢地變?yōu)榘咨?。因SO2和H2O反應(yīng)生成H2SO3具有酸性,而SO2的漂白作用是由于不穩(wěn)定物的生成,即H2SO3的酸性反應(yīng)比漂白反應(yīng)快。當(dāng)濕的藍(lán)石蕊試紙在SO3中先變紅后逐漸變黑,因為SO3和少量水生成濃H2SO4具有酸性和脫水性,且后者的脫水炭化反應(yīng)慢。當(dāng)濕藍(lán)石蕊試紙放入NO2中,先變紅然后變白。因NO2和水反應(yīng)生成HNO3具有強酸性和強氧化性;石蕊可被氧化而褪色,但此反應(yīng)慢。例4:下列反應(yīng)發(fā)生了氮的固定作用的是:A.N2和H2在一定條件下反
7、應(yīng)生成NH3B.NO和O2反應(yīng)生成NO2C.NH3經(jīng)催化氧化生成NOD.由NH3制碳銨和硫銨解題分析:氮的固定是指將空氣中的游離氮(即氮單質(zhì))轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔锏姆椒?。上述各選項中的反應(yīng)物,只有A是將空氣中的氮單質(zhì)N2轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔颪H3答案:A例5:一定條件下,將等體積的NO和O2的混合氣置于試管中,并將試管倒立于水槽中,充分反應(yīng)后剩余的氣體的體積約為原總體積的:A.1/4B.3/4C.1/8D.3/8解題分析:根據(jù)反應(yīng)2NO+O2==2NO2……①3NO2+H2O==2HNO3+NO……②①×
8、3+②×2,得到總反應(yīng)式:4NO+3O2+2H2O==4HNO3根據(jù)該反應(yīng)知試管中最后剩余O2為試管容積的。答案:C。例6、由NO2和O2組成的混合氣體40ml,通過足量水后剩余5ml,則原混合氣體中NO2與O2的體積比為A.1∶3B.1∶1C.7∶1D.7∶3解析:由于題中沒有指明剩余5ml是什么,則有兩種可能①當(dāng)剩余5ml為O2時,設(shè)NO2為x,由4NO2+O2+2H2O==4HNO3得②當(dāng)剩余5ml為NO時,設(shè)O2為y,則4NO2+O2+2H2O==4HNO33NO2+H2O