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1、專題十七 氮及其化合物,高考化學(xué) (課標(biāo)專用),考點(diǎn)一氮單質(zhì)、氮的氧化物和硝酸 1.(2018課標(biāo),8,6分)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)(如下圖所示)。下列敘述錯(cuò)誤的是() A.霧和霾的分散劑相同,五年高考,A組統(tǒng)一命題課標(biāo)卷題組,B.霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨 C.NH3是形成無(wú)機(jī)顆粒物的催化劑 D.霧霾的形成與過(guò)度施用氮肥有關(guān),答案C本題考查硫、氮化合物的相關(guān)知識(shí)。霧和霾的分散劑均為空氣,A正確;由題圖可知霧霾中含有NH4NO3和(NH4)2SO4,B正確;NH3應(yīng)是形成無(wú)機(jī)顆粒物的反應(yīng)物,C錯(cuò)誤;過(guò)度施用氮肥會(huì)增加大氣中NH3的含量,D正確。,知識(shí)拓展煙、云、

2、霧的分散劑均為空氣。,2.(2016課標(biāo),26,14分)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)NH3與NO2反應(yīng)進(jìn)行了探究?；卮鹣铝袉栴}: (1)氨氣的制備,氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序?yàn)?發(fā)生裝置(按氣流方向,用小寫字母表示)。 (2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng) 將上述收集到的NH3充入注射器X中,硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子K1、 K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。,答案(1)A2NH4Cl+Ca(OH)2 2

3、NH3+CaCl2+2H2O(或BNH3H2O NH3+H2O) dcfei (2)紅棕色氣體慢慢變淺8NH3+6NO2 7N2+12H2OZ中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸 現(xiàn)象反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,Y管中壓強(qiáng)小于外壓,解析(1)制備氨氣,可用Ca(OH)2(s)和NH4Cl(s)混合加熱,可選用裝置A;也可采用加熱濃氨水的方法,此時(shí)可選用裝置B。欲得到干燥的氨氣,首先要干燥(干燥管要大口進(jìn),小口出),其次要收集(氨氣密度比空氣小,要用向下排空氣法),最后為尾氣處理(因氨氣極易溶于水,要用防倒吸的F裝置)。 (2)NH3和NO2在催化劑、一定溫度下可發(fā)生反應(yīng),故Y管中紅棕色氣體慢慢變淺;由化學(xué)方程式8

4、NH3+6NO2 7N2+12H2O可以得出,反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,壓強(qiáng)減小,故打開K2后,Z中 NaOH溶液會(huì)產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。,解題關(guān)鍵正確地寫出NH3和NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式是解答設(shè)問(2)的重要依據(jù)。,知識(shí)拓展幾種氣體的快速制取方法 (1)O2:2H2O22H2O+O2、2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2。 (2)Cl2:2KMnO4+16HCl(濃) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O。 (3)HCl:將濃H2SO4慢慢滴入到濃鹽酸中。 (4)NH3:將濃氨水滴到生石灰或堿石灰上。,考點(diǎn)二氨及銨鹽 3.(2017課標(biāo),26,15分)凱氏定氮法是測(cè)定蛋白質(zhì)中氮含量的經(jīng)典方法,

5、其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成銨鹽,利用如圖所示裝置處理銨鹽,然后通過(guò)滴定測(cè)量。已知:NH3+H3BO3 NH3H3BO3;NH3H3BO3+HCl NH4Cl+H3BO3。 回答下列問題: (1)a的作用是。 (2)b中放入少量碎瓷片的目的是。f的名稱是。,(3)清洗儀器:g中加蒸餾水;打開k1,關(guān)閉k2、k3,加熱b,蒸汽充滿管路;停止加熱,關(guān)閉k1,g中蒸餾水倒吸進(jìn)入c,原因是;打開k2放掉水。重復(fù)操作23次。 (4)儀器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示劑。銨鹽試樣由d注入e,隨后注入氫氧化鈉溶液,用蒸餾水沖洗d,關(guān)閉k3,d中保留少量水。打開k1,加熱b,使

6、水蒸氣進(jìn)入e。 d中保留少量水的目的是。 e中主要反應(yīng)的離子方程式為,e采用中空雙層玻璃瓶的作用是。 (5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m克進(jìn)行測(cè)定,滴定g中吸收液時(shí)消耗濃度為c molL-1的鹽酸V mL,則樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%,樣品的純度%。,答案(1)避免b中壓強(qiáng)過(guò)大 (2)防止暴沸直形冷凝管 (3)c中溫度下降,管路中形成負(fù)壓 (4)液封,防止氨氣逸出 N+OH- NH3+H2O保溫使氨完全蒸出 (5),解析本題以定量實(shí)驗(yàn)的方式,考查實(shí)驗(yàn)基本操作、實(shí)驗(yàn)儀器以及分析問題和處理數(shù)據(jù)的能力。(1)a與大氣相通,作用是平衡氣壓,以免關(guān)閉k1后b內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)大。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是

7、防止暴沸。f的名稱是直形冷凝管。(3)g中蒸餾水倒吸進(jìn)入c,原因是c、e及其所連接的管道內(nèi)水蒸氣冷凝為水后,氣壓遠(yuǎn)小于外界大氣壓,在大氣壓的作用下,錐形瓶?jī)?nèi)的蒸餾水倒吸進(jìn)入c中。(4)d中保留少量水可以起到液封的作用,防止氨氣逸出。e中的主要反應(yīng)是銨鹽與堿在加熱條件下的反應(yīng),離子方程式為N+OH-NH3+H2O,e采用中空雙層玻璃瓶的 作用是減少熱量損失,有利于N在堿性條件下轉(zhuǎn)化為氨氣逸出。(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣 品m克進(jìn)行測(cè)定,滴定g中吸收液時(shí)消耗濃度為c molL-1的鹽酸V mL,根據(jù)反應(yīng)NH3+H3BO3 NH3 H3BO3,NH3H3BO3+HCl NH4Cl +H3B

8、O3,可以求出樣品中n(N)=n(HCl)=c molL-1V10 -3L=0.001cV mol,則樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%=%,樣品中甘氨酸的質(zhì) 量0.001cV75 g,所以樣品的純度%。,審題關(guān)鍵1.倒吸原理的應(yīng)用。一般在實(shí)驗(yàn)時(shí),需要防止倒吸現(xiàn)象的出現(xiàn),但在該實(shí)驗(yàn)中利用倒吸原理洗滌儀器。該實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象是由于密閉體系內(nèi)氣壓小于外界氣壓,液體在大氣壓的作用下進(jìn)入體系。,2.液封原理的應(yīng)用。一般液封適用于內(nèi)外氣壓差不是很大,而密封要求比較高的情況。,知識(shí)歸納N與OH-反應(yīng)時(shí)離子方程式的書寫規(guī)律 濃堿液、加熱條件下生成物為NH3和水:N+OH-NH3+H2O;若在稀溶液中反應(yīng)且不加

9、熱,因氨氣極易溶于水,故生成NH3H2O:N+OH- NH3H2O。,4.(2016課標(biāo),26,14分)聯(lián)氨(又稱肼,N2H4,無(wú)色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料?；卮鹣铝袉栴}: (1)聯(lián)氨分子的電子式為,其中氮的化合價(jià)為。 (2)實(shí)驗(yàn)室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 (3)2O2(g)+N2(g) N2O4(l)H1 N2(g)+2H2(g) N2H4(l)H2 O2(g)+2H2(g) 2H2O(g)H3 2N2H4(l)+N2O4(l) 3N2(g)+4H2O(g)H4=-1 048.9 kJmol-1 上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為H4=,聯(lián)氨和

10、N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)椤?(4)聯(lián)氨為二元弱堿,在水中的電離方式與氨相似。聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為(已知:N2H4+H+ N2的K=8.7107;KW=1.010-14)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué) 式為。 (5)聯(lián)氨是一種常用的還原劑。向裝有少量AgBr的試管中加入聯(lián)氨溶液,觀察到的現(xiàn)象是,。聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧,防止鍋爐被腐蝕。理論上1 kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的O2kg;與使用Na2SO3處理水中溶解的 O2相比,聯(lián)氨的優(yōu)點(diǎn)是。,答案(14分)(1)HH-2 (2)2NH3+NaClO N2H4+NaCl+H2O (3)2H3-2H2-H1反應(yīng)放熱量大、

11、產(chǎn)生大量氣體 (4)8.710-7N2H6(HSO4)2 (5)固體逐漸變黑,并有氣泡產(chǎn)生1N2H4的用量少,不產(chǎn)生其他雜質(zhì)(還原產(chǎn)物為N2和H2O,而Na2SO3產(chǎn)生Na2SO4),解析(1)聯(lián)氨的結(jié)構(gòu)式為,故其電子式為HH;N2H4中H為+1價(jià),故N為- 2價(jià)。 (2)NaClO具有強(qiáng)氧化性,可將NH3氧化為N2H4,本身被還原為NaCl,據(jù)此可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (3)根據(jù)蓋斯定律,由2(-)-可得,故H4=2H3-2H2-H1。 (4)NH3在水中的電離方程式為NH3+H2O N+OH-,則N2H4在水中的第一步電離方程式為 N2H4+H2O N2+OH-,該步電離的平衡常數(shù)K1=

12、,又知N2H4+H+ N2,K= =8.7107,則K1=KKW=8.71071.010-14=8.710-7。 (5)聯(lián)氨與AgBr反應(yīng)時(shí),AgBr可將N2H4氧化為N2,自身被還原為Ag,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgBr+N2H4 N2+4Ag+4HBr,因此可觀察到固體逐漸變黑,并有氣泡產(chǎn)生。因N2H4處理水中溶解 氧時(shí)也發(fā)生氧化還原反應(yīng),化學(xué)方程式為N2H4+O2 N2+2H2O,則n(O2)=n(N2H4),又M(O2)=M(N 2H4)=32 gmol-1,所以m(O2)=m(N2H4)=1 kg。,知識(shí)拓展從NH3分子中去掉一個(gè)H原子即得到NH2,N2H4是兩個(gè)NH2相連得到的物質(zhì),

13、具有類似NH3的性質(zhì),且在水溶液中可發(fā)生兩步電離,為二元弱堿,同時(shí)N2H4也具有還原性,可被某些氧化劑氧化。,疑難突破題中給出N2H4與H+反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù),暗示要通過(guò)K和KW的組合,求得聯(lián)氨第一步電離的電離常數(shù)。,考點(diǎn)一氮單質(zhì)、氮的氧化物和硝酸 1.(2017北京理綜,12,6分)下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生,對(duì)比分析所得結(jié)論不正的是 (),B組 自主命題?。▍^(qū)、市）卷題組,A.由中的紅棕色氣體,推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體 B.紅棕色氣體不能表明中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng) C.由說(shuō)明濃硝酸具有揮發(fā)性,生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物 D.的氣體產(chǎn)物中檢測(cè)出CO2,由此說(shuō)明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反

14、應(yīng),答案D本題考查硝酸的氧化性、不穩(wěn)定性、揮發(fā)性等性質(zhì)。中的CO2可能是空氣中的氧氣與木炭反應(yīng)的產(chǎn)物。,疑難突破中紅熱木炭并未與濃HNO3直接接觸,只有HNO3揮發(fā)后,與木炭接觸才能發(fā)生反應(yīng)。,2.(2016上海單科,7,3分,)已知W、X、Y、Z為短周期元素,原子序數(shù)依次增大。W、Z同族,X、Y、Z同周期,其中只有X為金屬元素。下列說(shuō)法一定正確的是() A.原子半徑:XYZW B.W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性強(qiáng) C.W的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性小于Y的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 D.若W與X原子序數(shù)差為5,則形成化合物的化學(xué)式為X3W2,答案A由于原子序數(shù)按W、X、Y、Z依次增大,W與Z是同一主族的

15、元素,而X、Y、Z是同一周期的元素,且只有X是金屬元素,則X為Na、Mg或Al;當(dāng)Y為Si時(shí),Z為P、S或Cl,W為N、O或F;當(dāng)Y為P時(shí),Z為S或Cl,W為O或F;當(dāng)Y為S時(shí),Z為Cl,W為F。A項(xiàng),同一周期的元素(稀有氣體元素除外)原子序數(shù)越大,原子半徑越小,同一主族的元素,原子核外電子層數(shù)越多,原子半徑越大,所以原子半徑:XYZW,正確;B項(xiàng),W的含氧酸可能是HNO2、HNO3,Z的含氧酸是H3PO4,酸性:HNO2Y,所以氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:WY,錯(cuò)誤;D項(xiàng),若W與X原子序數(shù)相差5,則二者形成的化合物的化學(xué)式是Al2O3或Mg3N2,錯(cuò)誤。,3.(2018天津理綜,9,18分)煙道氣中

16、的NOx是主要的大氣污染物之一,為了監(jiān)測(cè)其含量,選用如下采樣和檢測(cè)方法?；卮鹣铝袉栴}: .采樣 采樣系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 采樣步驟: 檢驗(yàn)系統(tǒng)氣密性;加熱器將煙道氣加熱至140 ;打開抽氣泵置換系統(tǒng)內(nèi)空氣;采集無(wú)塵、干燥的氣樣;關(guān)閉系統(tǒng),停止采樣。 (1)A中裝有無(wú)堿玻璃棉,其作用為。 (2)C中填充的干燥劑是(填序號(hào))。 a.堿石灰b.無(wú)水CuSO4c.P2O5,(3)用實(shí)驗(yàn)室常用儀器組裝一套裝置,其作用與D(裝有堿液)相同,在虛線框中畫出該裝置的示意圖,標(biāo)明氣體的流向及試劑。 (4)采樣步驟加熱煙道氣的目的是。 .NOx含量的測(cè)定 將V L氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成N,加水

17、稀釋至100.00 mL。量 取20.00 mL該溶液,加入V1 mL c1 molL-1 FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液(過(guò)量),充分反應(yīng)后,用c2 molL-1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Fe2+,終點(diǎn)時(shí)消耗V2 mL。 (5)NO被H2O2氧化為N的離子方程式為。 (6)滴定操作使用的玻璃儀器主要有。 (7)滴定過(guò)程中發(fā)生下列反應(yīng): 3Fe2+N+4H+ NO+3Fe3+2H2O Cr2O2-7+6Fe2+14H+ 2Cr3+6Fe3+7H2O 則氣樣中NOx折合成NO2的含量為mgm-3。 (8)判斷下列情況對(duì)NOx含量測(cè)定結(jié)果的影響(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。,若缺少采樣步驟,會(huì)使

18、測(cè)定結(jié)果。 若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì),會(huì)使測(cè)定結(jié)果。,答案(18分)(1)除塵 (2)c (3) (4)防止NOx溶于冷凝水 (5)2NO+3H2O22H+2N+2H2O (6)錐形瓶、酸式滴定管 (7)104 (8)偏低偏高,解析本題考查氮的氧化物、N的性質(zhì)等。 (1)無(wú)堿玻璃棉可吸附除去煙道氣中的粉塵。(2)干燥NOx應(yīng)選擇酸性干燥劑。注意無(wú)水CuSO4可用于檢驗(yàn)水,一般不用作干燥劑。(3)D相當(dāng)于尾氣處理裝置,吸收NOx可用NaOH溶液。(5)NO被氧化為N,H2O2被還原為H2O。(6)盛放K2Cr2O7溶液及量取20.00 mL稀釋液均用酸式滴 定管,稀釋液在滴定過(guò)程中需放在錐形

19、瓶中。(7)20.00 mL溶液中剩余Fe2+的物質(zhì)的量為(6c2V210-3)mol,則參加反應(yīng)的N的物質(zhì)的量為(c1V110-3-6c2V210-3)mol,依據(jù)氮原子守恒,V L氣樣中NOx折合成NO2的物質(zhì)的量為(c1V1-6c2V2)10-3mol,質(zhì)量為(c1V1-6c2V2)10-346g, 含量為mgm-3=104mgm-3。(8)若缺少采樣步 驟,會(huì)使氣樣中含有空氣,部分NOx與O2、H2O共同反應(yīng),導(dǎo)致測(cè)得的NOx含量偏低;若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì),則導(dǎo)致V2偏小,使計(jì)算出的NOx含量偏高。,解題指導(dǎo)(8)若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì),則滴定消耗的K2Cr2O7溶液體積

20、會(huì)偏小,由第(7)問NOx含量表達(dá)式可知結(jié)果會(huì)偏高。,4.(2018江蘇單科,20,14分)NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。 (1)用水吸收NOx的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下: 2NO2(g)+H2O(l) HNO3(aq)+HNO2(aq)H=-116.1 kJmol-1 3HNO2(aq) HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)H=75.9 kJmol-1 反應(yīng)3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(aq)+NO(g)的H=kJmol-1。 (2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,電解該混合溶液可獲得較濃的

21、硝酸。寫出電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式:。 (3)用酸性(NH2 )2CO水溶液吸收NOx,吸收過(guò)程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。 (4)在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。 NH3與NO2生成N2的反應(yīng)中,當(dāng)生成1 mol N2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為mol。 將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體,勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見圖1)。,圖1,圖2,反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線圖2所示,在50250 范圍內(nèi)隨著溫度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是;當(dāng)反應(yīng)溫度高于380 時(shí)

22、,NOx的去除率迅速下降的原因可能是。,答案(14分)(1)-136.2 (2)HNO2-2e-+H2O 3H+N (3)2HNO2+(NH2)2CO 2N2+CO2+3H2O (4) 迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大;上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大催化劑活性下降;NH3與O2反應(yīng)生成了NO,解析本題考查蓋斯定律、電極反應(yīng)式的書寫、氧化還原反應(yīng)方程式的配平和電子轉(zhuǎn)移數(shù)及影響反應(yīng)速率因素的圖像分析。 (1)將已知熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為、,根據(jù)蓋斯定律得3NO2(g)+H2O(l) 2 HNO3(aq)+NO(g)H=-136.2

23、 kJmol-1。 (2)電解過(guò)程中HNO2N發(fā)生氧化反應(yīng),則陽(yáng)極反應(yīng)式為HNO2-2e-+H2O 3H+N。 (3)HNO2中N為+3價(jià),(NH2)2CO中N、C的化合價(jià)分別為-3、+4,依據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平反應(yīng)方程式為2HNO2+(NH2)2CO 2N2+CO2+3H2O。 (4)NH3、NO2中氮元素化合價(jià)分別為-3、+4,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平反應(yīng)方程式為8NH3+6NO2 7N2+12H2O,故生成1 mol N2轉(zhuǎn)移電子 mol。,5.(2015安徽理綜,25,14分,)C、N、O、Al、Si、Cu是常見的六種元素。 (1)Si位于元素周期表第周期第族。 (2)N

24、的基態(tài)原子核外電子排布式為;Cu的基態(tài)原子最外層有個(gè)電子。 (3)用“”或“”填空:,(4)常溫下,將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(圖1),測(cè)得原電池的電流強(qiáng)度(I)隨時(shí)間(t)的變化如圖2所示,反應(yīng)過(guò)程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。,0t1時(shí),原電池的負(fù)極是Al片,此時(shí),正極的電極反應(yīng)式是,溶液中的H+向極移動(dòng)。t1時(shí),原電池中電子流動(dòng)方向發(fā)生改變,其原因是。,答案(14分)(1)三A(2)1s22s22p31 (3),(4)2H+N+e- NO2+H2O正Al在濃HNO3中發(fā)生鈍化,氧化膜阻止了Al的進(jìn)一步反 應(yīng),解析(3)O吸引電子能力強(qiáng)于N,故O的電負(fù)性大于N的電負(fù)性;

25、金剛石中CC鍵鍵長(zhǎng)小于晶體硅中SiSi鍵鍵長(zhǎng),故金剛石的熔點(diǎn)高于晶體硅的熔點(diǎn);CH4和SiH4均為分子晶體,它們的沸點(diǎn)與分子間作用力有關(guān),分子間作用力越大,沸點(diǎn)越高。(4)0t1時(shí),Al片作負(fù)極,隨反應(yīng)的進(jìn)行,Al在濃HNO3中發(fā)生鈍化,氧化膜阻止了Al的進(jìn)一步反應(yīng),t1時(shí)Cu作負(fù)極,電流方向改變。,6.(2017北京理綜,27,12分)SCR和NSR技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣過(guò)量條件下的NOx排放。 (1)SCR(選擇性催化還原)工作原理: 尿素CO(NH2)2水溶液熱分解為NH3和CO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。 反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學(xué)方程式:。 當(dāng)燃油中含硫量較高時(shí),尾氣中S

26、O2在O2作用下會(huì)形成(NH4)2SO4,使催化劑中毒。用化學(xué)方程式表示(NH4)2SO4的形成:。 尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化,測(cè)定溶液中尿素(M=60 gmol-1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3,所得NH3用過(guò)量的V1 mL c1 molL-1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用V2 mL c2 molL-1 NaOH溶液恰好中和,則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。,(2)NSR(NOx儲(chǔ)存還原)工作原理: NOx的儲(chǔ)存和還原在不同時(shí)段交替進(jìn)行,如圖a所示。,圖a,圖b,通過(guò)BaO和Ba(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)NOx的儲(chǔ)存和還原。儲(chǔ)存NOx的物質(zhì)是。 用

27、H2模擬尾氣中還原性氣體研究了Ba(NO3)2的催化還原過(guò)程,該過(guò)程分兩步進(jìn)行,圖b表示該過(guò)程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系。第一步反應(yīng)消耗的H2與Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比是。,還原過(guò)程中,有時(shí)會(huì)產(chǎn)生笑氣(N2O)。用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與NO有關(guān)。在有氧條件下,15NO與NH3以一定比例反應(yīng)時(shí),得到的笑氣幾乎都是15NNO。將該反應(yīng)的化學(xué)方程 式補(bǔ)充完整:,答案(12分) (1)CO(NH2)2+H2O CO2+2NH3 8NH3+6NO2 7N2+12H2O 2SO2+O2+4NH3+2H2O 2(NH4)2SO4 (2)BaO 81 415NO+4NH3+3O2 415NN

28、O+6H2O,解析本題考查化學(xué)方程式的書寫、有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算等,側(cè)重考查學(xué)生對(duì)圖像的分析處理能力。 (1)n(NH3)=2n(H2SO4)-n(NaOH)=2c1V110-3 mol-c2V210-3mol nCO(NH2)2=n(NH3)= mol mCO(NH2)2=nCO(NH2)260 gmol-1 = mol60 gmol-1 =(6c1V1-3c2V2)10-2 g 則a g尿素溶液中尿素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:100%=。 (2)觀察圖a可知BaO起到了儲(chǔ)存NOx的作用。觀察圖b可知,當(dāng)Ba(NO3)2用H2還原時(shí),氮元素開始時(shí)轉(zhuǎn)化為NH3,由得失電子守恒可得消耗的H2與Ba(NO3

29、)2的物質(zhì)的量之比為81。分析可知,反應(yīng)物15NO、NH3與產(chǎn)物15NNO的化學(xué)計(jì)量數(shù)應(yīng)是一樣的,然后結(jié)合得失電子守恒及原子守恒可得反應(yīng)的化學(xué)方程式。,審題方法(2)解答時(shí)要注意兩點(diǎn):一是15NNO中的氮元素一半來(lái)自15NO,一半來(lái)自NH3,因此15NO、NH3的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等;二是反應(yīng)是在有氧條件下發(fā)生的,提示我們氧氣參加了反應(yīng)。,7.(2016北京理綜,26,13分,)用零價(jià)鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(N)已成為環(huán)境修復(fù)研 究的熱點(diǎn)之一。 (1)Fe還原水體中N的反應(yīng)原理如下圖所示。 作負(fù)極的物質(zhì)是。 正極的電極反應(yīng)式是。 (2)將足量鐵粉投入水體中,經(jīng)24小時(shí)測(cè)定N的去除率和pH,結(jié)果

30、如下:,pH=4.5時(shí),N的去除率低。其原因是。 (3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時(shí),補(bǔ)充一定量的Fe2+可以明顯提高N的去除率。對(duì)Fe2+的作用提出兩種假設(shè): .Fe2+直接還原N; .Fe2+破壞FeO(OH)氧化層。 做對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下圖所示?？傻玫降慕Y(jié)論是 。 同位素示蹤法證實(shí)Fe2+能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4。結(jié)合該反應(yīng)的離子方程式,解釋加入Fe2+提高N去除率的原因:。,(4)其他條件與(2)相同,經(jīng)1小時(shí)測(cè)定N的去除率和pH,結(jié)果如下:,與(2)中數(shù)據(jù)對(duì)比,解釋(2)中初始pH不同時(shí),N去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因: 。,答案(13分)

31、(1)Fe N+8e-+10H+ N+3H2O (2)FeO(OH)不導(dǎo)電,阻礙電子轉(zhuǎn)移 (3)本實(shí)驗(yàn)條件下,Fe2+不能直接還原N;在Fe和Fe2+共同作用下能提高N去除率 Fe2+2FeO(OH) Fe3O4+2H+,Fe2+將不導(dǎo)電的FeO(OH)轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4,利于電子轉(zhuǎn) 移 (4)初始pH低時(shí),產(chǎn)生的Fe2+充足;初始pH高時(shí),產(chǎn)生的Fe2+不足,解析(1)由圖示可知,Fe失去電子作負(fù)極,N在正極發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N:N+8e-+10H+ N+3H2O。 (4)初始pH低時(shí),產(chǎn)生的Fe2+充足,能有效防止FeO(OH)的生成。,考點(diǎn)二氨及銨鹽 8.(2016浙江理綜,13,6分

32、,)為落實(shí)“五水共治”,某工廠擬綜合處理含N廢水和工業(yè) 廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考慮其他成分),設(shè)計(jì)了如下流程: 下列說(shuō)法不正確的是() A.固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 B.X可以是空氣,且需過(guò)量 C.捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO D.處理含N廢水時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:N+N N2+2H2O,答案BSO2、CO2與過(guò)量石灰乳反應(yīng)生成CaSO3、CaCO3,故固體1中主要含有CaSO3、Ca-CO3、Ca(OH)2,A項(xiàng)正確;X可以是空氣,但不能過(guò)量,若空氣過(guò)量,通過(guò)NaOH溶液后得不到NaNO2溶液,而是得到NaNO3溶液,B項(xiàng)不正確;

33、N2無(wú)污染,CO無(wú)法被NaOH溶液吸收,捕獲劑主要捕獲CO,C項(xiàng)正確;N與N在溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2和H2O,D項(xiàng)正確。,9.(2015山東理綜,11,5分,)下列由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是(),答案C向AgCl懸濁液中加入NaI溶液時(shí)出現(xiàn)黃色沉淀,說(shuō)明AgI比AgCl更難溶,則Ksp(Ag-Cl)Ksp(AgI),A錯(cuò)誤。B中由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能確定溶液中是否含有Fe2+,若先加入KSCN溶液無(wú)現(xiàn)象,再滴入氯水后溶液呈紅色,才能說(shuō)明原溶液中一定含有Fe2+。C中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明有Br2生成,溶液中發(fā)生了反應(yīng):2Br-+Cl2Br2+2Cl-,從而說(shuō)明了Br-的還原性強(qiáng)于Cl-,C正確。加熱N

34、H4Cl 固體時(shí),NH4Cl固體發(fā)生分解反應(yīng):NH4ClNH3+HCl,試管底部固體消失;試管口溫度較 低,NH3和HCl發(fā)生化合反應(yīng):NH3+HClNH4Cl,故試管口有晶體凝結(jié),D錯(cuò)誤。,10.(2015山東理綜,32,12分,)工業(yè)上利用氨氧化獲得的高濃度NOx氣體(含NO、NO2)制備NaNO2、NaNO3,工藝流程如下: 已知:Na2CO3+NO+NO2 2NaNO2+CO2 (1)中和液所含溶質(zhì)除NaNO2及少量Na2CO3外,還有(填化學(xué)式)。 (2)中和液進(jìn)行蒸發(fā)操作時(shí),應(yīng)控制水的蒸發(fā)量,避免濃度過(guò)大,目的是。蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物質(zhì),不能直接排放,將其冷凝

35、后用于流程中的(填操作名稱)最合理。 (3)母液進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)加入稀HNO3的目的是。母液需回收利用,下列處理方法合理的是。 a.轉(zhuǎn)入中和液b.轉(zhuǎn)入結(jié)晶操作 c.轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液d.轉(zhuǎn)入結(jié)晶操作,(4)若將NaNO2、NaNO3兩種產(chǎn)品的物質(zhì)的量之比設(shè)為21,則生產(chǎn)1.38噸NaNO2時(shí),Na2CO3的理論用量為噸(假定Na2CO3恰好完全反應(yīng))。,答案(1)NaNO3 (2)防止NaNO3的析出溶堿 (3)將NaNO2轉(zhuǎn)化為NaNO3c、d (4)1.59,解析(1)由題中信息可知:Na2CO3+NO+NO2 2NaNO2+CO2,當(dāng)NO2過(guò)量時(shí),還發(fā)生反應(yīng):Na2 CO3+2NO2 NaNO3+Na

36、NO2+CO2,故中和液所含溶質(zhì)除NaNO2及少量Na2CO3外,還有NaNO 3。 (2)中和液進(jìn)行蒸發(fā)操作是為了分離出溶質(zhì)NaNO2,由(1)中分析可知,中和液中還含有少量Na2CO3和NaNO3,若水的蒸發(fā)量過(guò)大,NaNO3也會(huì)結(jié)晶析出,從而造成產(chǎn)品不純。蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽中含有少量的NaNO2,冷凝后用于流程中的“溶堿”操作中最為合理,既可以減少H2O的加入量,又可以減少有毒物質(zhì)NaNO2的排放。 (3)母液中主要含有NaNO3,若回收利用,顯然轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液或轉(zhuǎn)入結(jié)晶操作最為合理,若轉(zhuǎn)入中和液或轉(zhuǎn)入結(jié)晶操作,都會(huì)造成NaNO2產(chǎn)品不純。 (4)n(NaNO2)=2.00104 mol,則n(

37、NaNO3)=n(NaNO2)=1.00104 mol,由Na原子守恒 可知,n(Na2CO3)=n(NaNO2)+n(NaNO3)=1.50104 mol,所以m(Na2CO3)=1.50104 mol106 g mol-1 =1.59106 g=1.59 t。,考點(diǎn)一氮單質(zhì)、氮的氧化物和硝酸 1.(2015北京理綜,8,6分,)下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如圖)的說(shuō)法不正的是() A.氮元素均被氧化 B.工業(yè)合成氨屬于人工固氮 C.含氮無(wú)機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化,C組教師專用題組,D.碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán),答案AA項(xiàng),人工固氮時(shí),N2+3H2 2NH3,氮元素被還原;B項(xiàng),把游離

38、態(tài)的氮元素轉(zhuǎn) 化為含氮化合物的過(guò)程是氮的固定,工業(yè)合成氨屬于人工固氮;C項(xiàng),硝酸鹽可轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì),動(dòng)植物遺體可轉(zhuǎn)化為氨或銨鹽,則含氮有機(jī)物和含氮無(wú)機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化;D項(xiàng),在自然界氮循環(huán)過(guò)程中,碳、氫、氧三種元素也參與了循環(huán)。,2.(2015北京理綜,12,6分,)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):,下列說(shuō)法不正的是() A.中氣體由無(wú)色變紅棕色的化學(xué)方程式:2NO+O2 2NO2 B.中的現(xiàn)象說(shuō)明Fe表面形成致密的氧化層,阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng) C.對(duì)比、中現(xiàn)象,說(shuō)明稀HNO3的氧化性強(qiáng)于濃HNO3 D.針對(duì)中現(xiàn)象,在Fe、Cu之間連接電流計(jì),可判斷Fe是否被氧化,答案CA項(xiàng),Fe與稀HNO3反應(yīng)生成NO,無(wú)

39、色的NO易被空氣中的O2氧化為紅棕色的NO2,化學(xué)方程式為2NO+O2 2NO2;B項(xiàng),中現(xiàn)象說(shuō)明Fe遇到濃HNO3易發(fā)生鈍化,表面形成致密的 氧化層,阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng);C項(xiàng),濃HNO3的氧化性強(qiáng)于稀HNO3;D項(xiàng),Fe、Cu、濃HNO3可構(gòu)成原電池,連接電流計(jì)可以判斷Fe是否被氧化。,3.(2014江蘇單科,8,2分,)下列各組物質(zhì)中,不滿足組內(nèi)任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng)的是(),答案BB項(xiàng)中O2與HNO3不能發(fā)生反應(yīng)。,4.(2013全國(guó)大綱,28,15分,)制備氮化鎂的裝置示意圖如下: 回答下列問題: (1)檢查裝置氣密性的方法是,a的名稱是,b的名稱是。 (2)寫出NaNO

40、2和(NH4)2SO4反應(yīng)制備氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式 。,(3)C的作用是,D的作用是,是否可以把C與D的位置對(duì)調(diào)并說(shuō)明理由。 (4)寫出E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (5)請(qǐng)用化學(xué)方法確定是否有氮化鎂生成,并檢驗(yàn)是否含有未反應(yīng)的鎂,寫出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象。,答案(15分)(1)微熱b,這時(shí)G中有氣泡冒出,停止加熱冷卻后,G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱,則氣密性良好(2分)分液漏斗圓底燒瓶(每空1分,共2分) (2)(NH4)2SO4+2NaNO2 2N2+Na2SO4+4H2O(2分) (3)除去氧氣(及氮氧化物)除去水蒸氣不能,對(duì)調(diào)后無(wú)法除去水蒸氣(每空1分,共3分) (4)N2+3Mg Mg3N

41、2(2分) (5)取少量產(chǎn)物于試管中,加少量蒸餾水,試管底部有沉淀生成,可聞到刺激性氨味(把潤(rùn)濕的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍(lán)),證明產(chǎn)物中含有氮化鎂;棄去上清液,加入鹽酸,若觀察到有氣泡產(chǎn)生,則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂(4分),解析(1)檢查裝置氣密性時(shí)要先形成一個(gè)密閉體系再進(jìn)行操作,要特別注意回答時(shí)必須答出“G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱”。 (2)(NH4)2SO4與NaNO2反應(yīng)產(chǎn)生N2應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)中的歸中反應(yīng),據(jù)此不難寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (3)反應(yīng)體系中有空氣和制備N2過(guò)程中產(chǎn)生的一些氮氧化物,用FeSO4飽和溶液的目的是除去這些物質(zhì),以免與Mg發(fā)生反應(yīng);水蒸氣會(huì)影

42、響N2與Mg的反應(yīng),故D的作用是除去水蒸氣。 (5)由于Mg3N2和水反應(yīng):Mg3N2+6H2O 3Mg(OH)2+2NH3,可根據(jù)是否有NH3和Mg(OH)2沉 淀生成判斷是否有Mg3N2。利用Mg與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣來(lái)檢驗(yàn)Mg的存在。,考點(diǎn)二氨及銨鹽 5.(2016江蘇單科,3,2分,)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是() A.SO2具有氧化性,可用于漂白紙漿 B.NH4HCO3受熱易分解,可用作氮肥 C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作凈水劑 D.Al2O3熔點(diǎn)高,可用作耐高溫材料,答案DA項(xiàng),SO2具有漂白性,可用于漂白紙漿;B項(xiàng),NH4HCO3中含有N元素,可用作氮肥;C項(xiàng),

43、Fe2(SO4)3溶于水后形成的Fe(OH)3膠體具有吸附性,可用作凈水劑。,評(píng)析本題以生活常識(shí)為基礎(chǔ)對(duì)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行考查,難度不大。,考點(diǎn)一氮單質(zhì)、氮的氧化物和硝酸 1.(2018湖南懷化統(tǒng)一考試,1)化學(xué)與生產(chǎn)、生活、環(huán)境等社會(huì)實(shí)際密切相關(guān)。下列相關(guān)敘述正確的是() A.燃煤中加入CaO主要是為了減少溫室氣體的排放 B.75%酒精消毒原理和“84”消毒液(主要成分NaClO)消毒的原理相同 C.納米鐵粉通過(guò)物理吸附去除污水中Hg2+、Pb2+等重金屬離子 D.汽車尾氣中含有的氮氧化物,會(huì)加劇酸雨的形成,三年模擬,A組 20162018年高考模擬基礎(chǔ)題組,答案D燃煤中加入氧化鈣可減少二氧

44、化硫的排放,從而減少酸雨的發(fā)生,但不能減少溫室氣體的排放,A項(xiàng)錯(cuò)誤;75%的酒精消毒的原理是使病毒的蛋白質(zhì)發(fā)生變性,“84”消毒液是利用其主要成分NaClO的強(qiáng)氧化性殺菌消毒,原理不相同,B項(xiàng)錯(cuò)誤;納米鐵粉能有效地處理污水中的Hg2+、Pb2+等重金屬離子,與其還原性有關(guān),C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)正確。,2.(2018廣東汕頭一模,7)化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān),下列說(shuō)法中正確的是() A.SO2、CO2、NO2都是可形成酸雨的氣體 B.農(nóng)業(yè)施肥作業(yè)時(shí),草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用 C.地溝油不宜食用,可以分餾提取汽油,做汽車的燃料 D.向牛奶中加入果汁會(huì)產(chǎn)生沉淀,是因?yàn)榘l(fā)生了酸

45、堿中和反應(yīng),答案BSO2和NO2都是可形成酸雨的氣體,CO2不能形成酸雨,但能形成溫室效應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;K2CO3為強(qiáng)堿弱酸鹽,NH4Cl為強(qiáng)酸弱堿鹽,草木灰與NH4Cl混合使用時(shí),CO2-3與N發(fā)生相互促 進(jìn)的水解反應(yīng)生成NH3,降低肥效,B項(xiàng)正確;地溝油主要成分為油脂,汽油主要成分為烴,C項(xiàng)錯(cuò)誤;牛奶中含有蛋白質(zhì),加入果汁能使蛋白質(zhì)凝聚而沉淀,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,3.(2017山西太原一模,12)利用如圖所示裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),能得出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是(),答案C濃鹽酸易揮發(fā),揮發(fā)出的HCl能夠與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀,且鹽酸不是最高價(jià)含氧酸,A錯(cuò)誤;SO2通入硝酸鋇溶液中,溶液顯酸性,N在酸性條件下能

46、把SO2氧化為SO2-4,生 成BaSO4白色沉淀,而SO2與BaCl2溶液不反應(yīng),B錯(cuò)誤;濃氨水與生石灰反應(yīng)生成氨氣,氨氣通入酚酞溶液中溶液顯堿性,溶液變紅色,C正確;常溫下濃硝酸與Fe發(fā)生鈍化,無(wú)法觀察到有二氧化氮?dú)怏w生成,D錯(cuò)誤。,4.(2016安徽六安一中一模,26)氨氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑,某同學(xué)用該原理在實(shí)驗(yàn)室探究硝酸的制備和性質(zhì),設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。 (1)若分液漏斗中氨水的濃度為9.0 molL-1,配制該濃度的氨水100 mL,用到的玻璃儀器有100 mL容量瓶、燒杯、量筒、玻璃棒、。 (2)甲裝置不需要加熱即能同時(shí)產(chǎn)生氨氣和氧氣,燒瓶?jī)?nèi)固體X為。,(3)乙裝

47、置的作用是;寫出受熱時(shí)丙裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。 (4)當(dāng)戊中觀察到現(xiàn)象,則說(shuō)明已制得硝酸。某同學(xué)按上圖組裝儀器并檢驗(yàn)氣密性后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),沒有觀察到此現(xiàn)象,請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)失敗的可能原因是,如何改進(jìn)裝置。 (5)改進(jìn)后待反應(yīng)結(jié)束,將丁裝置倒立在盛水的水槽中,會(huì)觀察到的現(xiàn)象是。,答案(1)膠頭滴管(2)過(guò)氧化鈉 (3)干燥氧氣和氨氣的混合氣體4NH3+5O2 4NO+6H2O (4)紫色石蕊試液變紅過(guò)量的氨氣致使戊中溶液不一定呈酸性在丙和丁之間連接盛有無(wú)水氯化鈣的干燥管或盛有濃硫酸的洗氣瓶 (5)試管丁內(nèi)水面慢慢上升,上升到一定高度不再變化,試管內(nèi)氣體顏色由紅棕色逐漸變淡至無(wú)色,解析(2)甲中不需

48、要加熱即能同時(shí)產(chǎn)生NH3和O2,說(shuō)明固體X溶于氨水既產(chǎn)生O2又放出大量熱,則該固體為Na2O2。(3)乙裝置可干燥NH3和O2;NH3和O2在加熱和Cr2O3的催化作用下,發(fā)生催化氧化反應(yīng)。(4)HNO3能使石蕊試液變紅;由于NH3過(guò)量,可能會(huì)與HNO3反應(yīng),致使觀察不到溶液變紅的現(xiàn)象;可在丙和丁之間連接一個(gè)能除去NH3的裝置。(5)丁裝置中為NO2,NO2會(huì)與H2O反應(yīng)生成無(wú)色的NO,且使氣體體積減小。,考點(diǎn)二氨及銨鹽 5.(2018河南一輪復(fù)習(xí)診斷調(diào)研聯(lián)考,3)下列說(shuō)法中正確的是() A.用堿石灰干燥氨氣 B.用pH試紙測(cè)定NaClO溶液的pH C.過(guò)濾時(shí)用玻璃棒不斷攪拌濁液,以加快過(guò)濾速

49、度 D.用向上排空氣法收集銅與稀硝酸反應(yīng)生成的NO氣體,答案A干燥氨氣常用堿石灰作干燥劑,A項(xiàng)正確;NaClO具有強(qiáng)氧化性,能把pH試紙漂白,無(wú)法讀數(shù),B項(xiàng)錯(cuò)誤;過(guò)濾時(shí),不能用玻璃棒攪拌,容易使濾紙破損,C項(xiàng)錯(cuò)誤;NO易與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng):2NO+O2 2NO2,因此不能用排空氣法收集NO氣體,應(yīng)用排水法收集,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,6.(2016湖北七市聯(lián)考,9)用下圖裝置制取、提純并收集下表中的四種氣體(a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑),其中可行的是(),答案CNO2和NaOH會(huì)反應(yīng),達(dá)不到提純的目的,收集不到NO2,A錯(cuò)誤;稀硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水,會(huì)覆蓋在石灰石表面阻止硫酸與

50、碳酸鈣進(jìn)一步反應(yīng),B錯(cuò)誤;二氧化錳作催化劑分解過(guò)氧化氫,生成的氧氣可以用濃硫酸干燥,氧氣的密度比空氣的大,可以用該裝置收集,C正確;氨氣的密度比空氣小,收集裝置中應(yīng)該短管進(jìn)氣長(zhǎng)管出氣,D錯(cuò)誤。,7.(2018河北邢臺(tái)質(zhì)量檢測(cè),11)氨廣泛用于生產(chǎn)化肥、制冷劑等方面。 回答下列問題: (1)實(shí)驗(yàn)室可用下圖所示裝置合成氨。 亞硝酸鈉與氯化銨反應(yīng)的離子方程式為。 錐形瓶中盛有一定量水并滴有幾滴酚酞試劑。反應(yīng)一段時(shí)間后,錐形瓶中溶液變紅,則氣體 X的成分為N2、水蒸氣、和(填化學(xué)式)。 (2)最近斯坦福大學(xué)研究人員發(fā)明了一種SUNCAT的鋰循環(huán)系統(tǒng),可持續(xù)合成氨,其原理如圖所示。,圖中反應(yīng)屬于(填“氧

51、化還原反應(yīng)”或“非氧化還原反應(yīng)”)。 反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的方式是(填“電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能”或“化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?。 (3)液氨可用作制冷劑,液氨汽化時(shí)(填“釋放”或“吸收”)能量;液氨泄漏遇明火會(huì),發(fā)生爆炸。已知部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示:,則反應(yīng)4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g)的反應(yīng)熱H=。,答案(1)N+N N2+2H2OH2NH3(2)非氧化還原反應(yīng)電能轉(zhuǎn)變?yōu)?化學(xué)能(3)吸收-1 262 kJmol-1,解析(1)亞硝酸鈉具有強(qiáng)氧化性,與氯化銨發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成氮?dú)?反應(yīng)的離子方程式為N+N N2+2H2O。 鋅與稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣與亞硝酸鈉和氯化銨反應(yīng)

52、生成的氮?dú)庠诖呋瘎┳饔孟路磻?yīng)生成了氨氣,因此錐形瓶中含酚酞的水變紅,則氣體X的成分為N2、水蒸氣、H2、NH3。 (2)反應(yīng)是Li3N與水反應(yīng)生成氨氣的過(guò)程,反應(yīng)中沒有元素化合價(jià)的變化,屬于非氧化還原反應(yīng)。 反應(yīng)中氫氧化鋰轉(zhuǎn)變?yōu)殇?、氧氣和?發(fā)生了氧化還原反應(yīng),屬于非自發(fā)的氧化還原反應(yīng),屬于電解池反應(yīng),能量轉(zhuǎn)化的方式是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能。 (3)液氨可用作制冷劑,是因?yàn)橐喊逼瘯r(shí)吸收能量,導(dǎo)致周圍溫度降低;反應(yīng)4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g)的反應(yīng)熱H=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=391 kJmol-134+ 498 kJmol-13-946 kJmol-12-

53、463 kJmol-126=-1 262 kJmol-1。,1.(2018安徽黃山一模,7)根據(jù)侯氏制堿原理制備少量NaHCO3的實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)制取氨氣、制取NaHCO3、分離NaHCO3、干燥NaHCO3四個(gè)步驟,下列圖示裝置和原理能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?),一、選擇題（每題5分，共40分）,B組 20162018年高考模擬綜合題組 (時(shí)間：45分鐘 分值：80分),答案C氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫,氨氣和氯化氫遇冷又會(huì)化合生成氯化銨,因此制備氨氣,不能用加熱NH4Cl的方法,A項(xiàng)錯(cuò)誤;應(yīng)將二氧化碳從長(zhǎng)導(dǎo)管通入,B項(xiàng)錯(cuò)誤;從反應(yīng)后的混合物中分離碳酸氫鈉固體,可用過(guò)濾的方法,C項(xiàng)正確;碳酸氫鈉不穩(wěn)

54、定,受熱會(huì)分解,不能直接加熱干燥,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,易錯(cuò)警示實(shí)驗(yàn)室不可用加熱分解銨鹽的方式制備氨氣,有的銨鹽分解產(chǎn)生多種不同性質(zhì)的氣體,有的銨鹽分解隨著溫度的不同,產(chǎn)物也不同。,2.(2018江西名校學(xué)術(shù)聯(lián)盟質(zhì)量檢測(cè)二,3)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究NO與銅粉的反應(yīng)并檢驗(yàn)NO,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置略)。實(shí)驗(yàn)開始前,向裝置中通入一段時(shí)間的N2,排盡裝置內(nèi)的空氣。 已知:在溶液中FeSO4+NO Fe(NO)SO4(棕色),該反應(yīng)可用于檢驗(yàn)NO。 下列說(shuō)法中不正確的是() A.裝置F、I中的試劑依次為水、硫酸亞鐵溶液 B.若觀察到裝置H中紅色粉末變黑色,則NO與Cu發(fā)生了反應(yīng) C.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,先熄滅酒

55、精燈,再關(guān)閉分液漏斗的活塞 D.裝置J收集的氣體中一定不含NO,答案D稀硝酸與銅反應(yīng)生成一氧化氮,一氧化氮能夠被氧氣氧化,因此實(shí)驗(yàn)前需要通入氮?dú)?排盡裝置中的空氣,硝酸具有揮發(fā)性,生成的一氧化氮中混有少量硝酸蒸氣,可以通過(guò)水吸收后再干燥,干燥的一氧化氮在裝置H中與銅反應(yīng),未反應(yīng)的NO可以利用硫酸亞鐵溶液檢驗(yàn)。裝置F、I中的試劑依次為水、硫酸亞鐵溶液,A項(xiàng)正確;若觀察到裝置H中紅色粉末變?yōu)楹谏?則NO與Cu發(fā)生了反應(yīng),B項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,為了防止倒吸,需要先熄滅酒精燈,再關(guān)閉分液漏斗的活塞,C項(xiàng)正確;由于FeSO4+NO Fe(NO)SO4(棕色)為可逆反應(yīng),裝置J收集的氣體中可 能含有NO,

56、D項(xiàng)錯(cuò)誤。,知識(shí)拓展氮氧化物的處理方法 當(dāng)前對(duì)含NOx廢氣的處理方法主要有干法和濕法兩大類,干法由于不能有效回收氮氧化物資源,多用于汽車尾氣處理,而很少用于硝酸工業(yè)尾氣治理;濕法一般是將廢氣中的NO首先氧化成活性更高的NO2,然后通過(guò)水或堿溶液等吸收。,3.2018福建福州八縣(市)協(xié)作體聯(lián)考,15常溫下,將一定量的鐵粉加入到50 mL 10 molL-1硝酸()中,待其充分反應(yīng)后,收集到的氣體換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.2 L(),所得溶液能夠使淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)(),該溶液也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色()。下列說(shuō)法中正確的是 () A.中數(shù)據(jù)表明,硝酸是濃硝酸,因此Fe已經(jīng)鈍化 B.中數(shù)據(jù)表

57、明,生成的氣體中只有NO2 C.中現(xiàn)象表明,硝酸一定有剩余 D.中現(xiàn)象表明,溶液中一定含有Fe2+,答案D硝酸具有強(qiáng)氧化性,與Fe反應(yīng)生成的氣體為氮的氧化物,所得溶液能使淀粉碘化鉀溶液變藍(lán),則說(shuō)明溶液中含F(xiàn)e3,也可能存在過(guò)量的硝酸,溶液能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,則說(shuō)明含F(xiàn)e2+,D項(xiàng)正確;由上述分析可知硝酸與鐵發(fā)生了氧化還原反應(yīng),未發(fā)生鈍化,A項(xiàng)錯(cuò)誤;因反應(yīng)中生成了Fe3+、Fe2+,說(shuō)明鐵過(guò)量,則硝酸先還原生成NO2,后生成NO,B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。,審題技巧反應(yīng)后所得溶液能夠使淀粉碘化鉀溶液變藍(lán),說(shuō)明溶液中含F(xiàn)e3+,也可能含過(guò)量的硝酸;能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,說(shuō)明溶液中含F(xiàn)e2+。,4.(

58、2018湖北鄂東南市級(jí)示范高中聯(lián)盟學(xué)校聯(lián)考,9)下表所列各組物質(zhì)中,物質(zhì)之間通過(guò)一步反應(yīng)能實(shí)現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化的是(),A.B. C.D.,答案A中氧化銅不能一步反應(yīng)得到氫氧化銅,不符合;中乙醛不能一步反應(yīng)得到乙烯,不符合;中S不能一步反應(yīng)生成三氧化硫,不符合;依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系得NO NO2 HNO3 NO,符合;依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系得FeCl2 Fe FeCl3 FeCl2,符合。,解題關(guān)鍵X、Y之間可以“相互轉(zhuǎn)化”,代入看是否符合,然后再看“Z”的生成或反應(yīng)。,5.(2017湖南郴州第三次質(zhì)檢,11)下列裝置和試劑(尾氣處理略去)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?( ),答案C二氧化氮和溴都能氧化碘化鉀生成碘單質(zhì),故A

59、錯(cuò)誤;氫氧化鈉能夠與碘反應(yīng),不能通過(guò)升華分離,故B錯(cuò)誤;NH4NO3溶解吸熱,溫度降低,燒瓶中氣體的壓強(qiáng)減小,只要看到癟氣球鼓起,即可證明NH4NO3溶解吸熱,故C正確;濃硫酸與銅的反應(yīng)需要加熱,故D錯(cuò)誤。,疑難突破A項(xiàng)中,要想檢驗(yàn)NO2中混有溴蒸氣,應(yīng)將混合氣體通入CCl4中,如CCl4顯橙紅色,則證明混有溴蒸氣。,知識(shí)拓展常見溶于水吸熱的物質(zhì):NH4NO3、NH4Cl等。,6.(2017江西南昌十所重點(diǎn)中學(xué)二模,12)氨是生產(chǎn)氮肥、尿素等物質(zhì)的重要原料。電化學(xué)法是合成氨的一種新方法,其原理如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是() A.圖中所示物質(zhì)中,X為H2,Y為N2 B.Y參與的電極反應(yīng)為H2

60、+2e- 2H+ C.當(dāng)有3 g H+通過(guò)質(zhì)子交換膜時(shí),Z的體積為22.4 L D.反應(yīng)過(guò)程中左邊區(qū)域溶液pH逐漸升高,答案D根據(jù)題圖中H+移動(dòng)方向可知:左側(cè)為陰極,右側(cè)為陽(yáng)極,因此X為N2,Y為H2,Z為NH3,陽(yáng)極反應(yīng)為3H2-6e- 6H+,陰極反應(yīng)為N2+6H+6e- 2NH3。C項(xiàng),沒有說(shuō)明氣體所處狀態(tài), 無(wú)法計(jì)算氣體的體積,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),從陰極反應(yīng)式看,生成了NH3,pH逐漸升高,D正確。,解題關(guān)鍵依據(jù)H+移動(dòng)方向確定陰、陽(yáng)極寫出電極反應(yīng)式針對(duì)具體問題進(jìn)行分析。,7.(2017河南百校聯(lián)盟3月聯(lián)考,13)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大。在如圖所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系中,p

61、、q、m、n分別是元素Z、W、X、Y的氣體單質(zhì),p和s均為有色氣體,v的水溶液呈堿性。常溫下,0.1 mol/L t溶液與0.1 mol/L u溶液的pH 均為1。下列說(shuō)法正確的是() A.原子半徑:XYW C.v能分別與u、t反應(yīng)生成離子化合物 D.Z的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物均為強(qiáng)酸,答案Cv的水溶液呈堿性,可知v為NH3,根據(jù)題中信息及題圖中各物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,p為Cl2,q為H2,m為N2,n為O2,r為NO,s為NO2,NO2溶于水生成HNO3和NO,故W、X、Y、Z依次是H、N、O、Cl。A項(xiàng),原子半徑應(yīng)為ONH,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),NH3能分別與HCl、HNO3反應(yīng)生成NH4Cl、NH4N

62、O3,均為離子化合物,C正確;D項(xiàng),不一定是強(qiáng)酸,如Cl2O對(duì)應(yīng)的水化物是HClO,為弱酸,故D錯(cuò)誤。,審題技巧抓住題干中關(guān)鍵詞語(yǔ),“短周期”“原子序數(shù)依次增大”“氣體單質(zhì)”“有色氣體”“堿性”“pH 均為1”。,知識(shí)拓展中學(xué)常見有色氣體:F2(淡黃綠色)、Cl2(黃綠色)、溴蒸氣(紅棕色)、碘蒸氣(紫紅色)、NO2(紅棕色)。,8.(2016河北邯鄲一模,5)已知A、B、D、E均為中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì),它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物略去),則下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是() A.若A是鐵,則E可能為稀硝酸 B.若A是CuO,E是碳,則B為CO C.若A是NaOH溶液,E是CO2,則B為

63、NaHCO3 D.若A是AlCl3溶液,E可能是氨水,答案DAlCl3溶液和氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,氫氧化鋁不溶于氨水,不能實(shí)現(xiàn)題圖中的轉(zhuǎn)化,故D錯(cuò)誤。,解題關(guān)鍵E的用量的多與少,可能會(huì)引起產(chǎn)物的不同,為解決本題的關(guān)鍵。,易錯(cuò)警示Al(OH)3能溶于強(qiáng)堿,不溶于弱堿。,9.(2018河南一輪復(fù)習(xí)診斷調(diào)研聯(lián)考,15)(10分)一定條件下,含氮元素的物質(zhì)可發(fā)生如圖所示的循環(huán)轉(zhuǎn)化。 回答下列問題: (1)氮的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。 (2)圖中屬于“氮的固定”的是(填字母,下同);轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)生非氧化還原反應(yīng)的是。,(3)若“反應(yīng)h”是在NO2與H2O的作用下實(shí)現(xiàn),則該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量

64、之比為。 (4)若“反應(yīng)i”是在酸性條件下由N與Zn的作用實(shí)現(xiàn),則該反應(yīng)的離子方程式為 。,二、非選擇題(共40分),答案(1)(2)k和ca和l(3)21 (4)4Zn+2N+10H+ 4Zn2+N2O+5H2O,解析(1)N位于第二周期A族,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為。 (2)氮的固定是游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成為化合態(tài)的氮,根據(jù)循環(huán)圖可知,屬于氮的固定的是k和c;發(fā)生非氧化還原反應(yīng),說(shuō)明反應(yīng)前后各元素化合價(jià)沒有發(fā)生變化,則屬于非氧化還原反應(yīng)的是a和l。 (3)反應(yīng)h的化學(xué)方程式為3NO2+H2O 2HNO3+NO,氧化產(chǎn)物是HNO3,NO是還原產(chǎn)物,因此 氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為21。 (4)根

65、據(jù)信息,Zn+H+N Zn2+N2O+H2O,根據(jù)電荷守恒、得失電子守恒以及原子守恒 得離子方程式為4Zn+2N+10H+ 4Zn2+N2O+5H2O。,10.(2018河南安陽(yáng)一模,26)(15分)某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)測(cè)定Cu-Ag合金與濃硝酸的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示: 請(qǐng)回答下列問題: (1)F儀器的名稱是,作用是。 (2)實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl固體和飽和NaNO2溶液在加熱條件下制備N2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;裝置A中盛放的是酸性高錳酸鉀溶液,作用是,。,(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。檢查裝置氣密性后,在裝置中添加相應(yīng)的試劑,然后(填操作步驟),再將B裝置分液漏斗中的濃硝酸緩慢滴加到三頸燒瓶中。

66、 (4)測(cè)定硝酸的物質(zhì)的量。反應(yīng)結(jié)束后,從裝置D中所得500 mL溶液中每次取出25.00 mL溶液,加入2滴指示劑,用0.05 molL-1的NaOH溶液滴定,三次滴定所讀數(shù)據(jù)如下表:,答案(1)(直形)冷凝管冷卻回流,防止硝酸揮發(fā)出來(lái)(2)NH4Cl+NaNO2 NaCl+N2+2 H2O除去N2中含有的還原性物質(zhì)(3)打開K1和K2,關(guān)閉K3,向裝置中通入N2,排盡裝置中的空氣(4)0.02672(5)偏小下移,裝置D中生成的硝酸為mol,則Cu-Ag合金與濃硝酸反應(yīng)過(guò)程中生成的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為mL。 (5)測(cè)定NO的體積。在測(cè)定NO的體積時(shí),若E中量氣管中水的液面比干燥管的液面高,直接讀數(shù)會(huì)使測(cè)定的氣體體積(填“偏大”或“偏小”),此時(shí)應(yīng)將量氣管的位置(填“下移”或“上移”),以保證量氣管中的液面與干燥管中的液面持平。,解析(1)F儀器的名稱是直形冷凝管,作用是冷卻回流,防止硝酸揮發(fā)出來(lái)。 (2)實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl固體和飽和NaNO2溶液在加熱條件下制備N2,同時(shí)生成氯化鈉和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH4C