Question

元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。 依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，回答下列问题：

(1)上图中，X 的化学式为______________；从化合价上看，X 具有_____________性(填 “氧化”或“还原”)。

(2)回答下列关于 NH₃ 的问题：

①实验室常用 NH₄Cl 与 Ca(OH)₂ 制备氨气，写出该反应的化学方程式_______________________。

②下列试剂不能用于干燥NH₃的是__________________(填字母)。

A．浓硫酸    B．碱石灰    C．NaOH固体

③若要收集一瓶氨气，请将下图装置补充完整，画出虚框内连接图_____________________。

④氨气是重要的化工原料，可以合成多种物质，请写出其在工业上制备硝酸的第一步反应____________。

(3)回答下列关于 NO、NO₂ 的问题：

①NO 和 NO₂ 按一定比例混合可以被 NaOH 溶液完全吸收，主要反应如下：NO＋NO₂＋2OH^-＝2+H₂O，2NO₂+2OH^-＝++H₂O。根据上述反应，NO 和 NO₂ 完全被NaOH溶液吸收时的体积比可能为_______________(填字母)。

a．＝1：1    b．>1：1    c．<1：1

②尾气处理时，下列措施能够提高尾气中NO和NO₂去除率的有__________________。

A．加快通入尾气的速率   B．采用气、液逆流的方式吸收尾气  C．尾气吸收过程中定期补加适量 NaOH 溶液

Answer

N2O5 氧化 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O A 4NH3+5O24NO+6H2O ac BC

【解析】

(1)N元素为+5价的氧化物为N2O5，其水化物为HNO3，+5价为N元素的最高价态，化合价可降低，具有氧化性，故答案为：N2O5；氧化；

(2)①实验室用 NH4Cl与Ca(OH)2制备氨气的化学方程式为：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，故答案为：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；

②硫酸与氨气反应生成硫酸铵，因此浓硫酸不能干燥氨气，故答案为：A；

③氨气易溶于水，密度比空气小，可用向下排空气法收集，故答案为：；

④氨气制备硝酸需经过如下几步：NH3→NO→NO2→HNO3，第一步反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；

(3)①a．NO和NO2的体积比＝1：1时发生NO＋NO2＋2OH-＝2+H2O，二者可恰好被吸收，a满足题意；

b．NO和NO2的体积比>1：1时，NO有剩余，NO不能被吸收，b不满足题意；

c．NO和NO2的体积比<1：1时，发生NO＋NO2＋2OH-＝2+H2O和2NO2+2OH-＝++H2O，二者可被完全吸收，c满足题意；

故答案为：ac；

②A．加快通入尾气的速率，尾气和溶液接触时间缩短，尾气不能和溶液充分反应，去除率降低，A不满足题意；

B．采用气、液逆流的方式吸收尾气，可增长尾气和溶液接触时间，使其充分反应，提高去除率，B满足题意；

C．尾气吸收过程中定期补加适量NaOH溶液，使NaOH浓度增大，相同时间内吸收尾气的量增多，去除率提高，C满足题意；

故答案为：BC。