2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題5非金屬及其化合物第四單元生產(chǎn)生活中的含氮化合物(加試)學(xué)案蘇教版考試標(biāo)準(zhǔn)知識條目必考要求加試要求1.氮氧化物的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化及其性質(zhì)a2.氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系c3.氨的性質(zhì)與用途b4.工業(yè)合成氨b5.銨鹽的性質(zhì)與用途b6.硝酸的性質(zhì)與用途b7.工業(yè)制取硝酸的設(shè)備和流程b8.氮肥的性質(zhì)與科學(xué)使用a考點一氮氣及其氮氧化物1氮氣寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：3MgN2Mg3N2；N23H22NH3；N2O22NO。2氮氧化物氮有多種價態(tài)的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。完成下表中NO和NO2的比較：NONO2物理性質(zhì)顏色無色紅棕色毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化學(xué)性質(zhì)與O2反應(yīng)2NOO2=2NO2與H2O反應(yīng)3NO2H2O=2HNO3NO與人體、環(huán)境的關(guān)系與血紅蛋白結(jié)合使人中毒轉(zhuǎn)化成NO2形成酸雨、光化學(xué)煙霧形成酸雨、光化學(xué)煙霧題組一氮氣及氮氧化物的性質(zhì)1下列關(guān)于氮氣性質(zhì)的說法中錯誤的是()A氮在自然界中既以游離態(tài)存在又以化合態(tài)存在B通常情況下，氮氣性質(zhì)很不活潑C可在氧氣中燃燒生成一氧化氮D大氣、陸地和水體中的氮元素在不停地進(jìn)行著氮的循環(huán)答案C解析通常情況下氮氣的性質(zhì)很不活潑，在放電或高溫條件下，能跟氧氣反應(yīng)。2下列關(guān)于氮氣的說法中錯誤的是()A通常情況下N2性質(zhì)很穩(wěn)定，所以N2可以在電焊時作保護(hù)氣BN2O22NO，該反應(yīng)是汽車尾氣造成污染的主要因素之一CN2在空氣中約占質(zhì)量比的D在反應(yīng)3MgN2Mg3N2中N2作氧化劑答案C解析N2很穩(wěn)定，常用作保護(hù)氣，但在高溫下N2與O2產(chǎn)生的NO易被氧化為NO2，故汽車尾氣會造成環(huán)境污染，N2在空氣中的體積含量約為4/5，N2與金屬、H2反應(yīng)時作氧化劑。3下列氧化物中，不屬于酸性氧化物的是()ACO2 BNO2CSiO2 DSO2答案B4下列關(guān)于NO的說法正確的是()ANO是酸性氧化物BNO只能通過人工合成CNO是大氣污染物，會形成酸雨DNO可以用向上排空氣法收集答案C5對于3NO2H2O=2HNO3NO反應(yīng)的下列說法正確的是()A氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為12B氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12CNO2是氧化劑，H2O是還原劑D在反應(yīng)中若有6 mol NO2參與反應(yīng)時，有3 mol 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移答案A題組二NO、NO2對環(huán)境的污染和治理6汽車排放的尾氣中含有NO2，NO2是城市大氣污染的主要污染物之一。在日光照射下，NO2發(fā)生一系列光化學(xué)煙霧的循環(huán)反應(yīng)，從而不斷產(chǎn)生O3，加重空氣污染。反應(yīng)過程為2NO22NO2O，2NOO22NO2，OO2O3。下列對該反應(yīng)過程及生成物敘述正確的是()ANO2起催化劑作用 BNO起催化劑作用CNO2只起氧化劑作用 DO3與O2為同分異構(gòu)體答案A解析反應(yīng)過程得O22O，OO2O3，NO2起催化劑作用，反應(yīng)過程中NO2作氧化劑，A項正確，B、C項錯誤；O3與O2不是同分異構(gòu)體，屬同素異形體，D項錯誤。7汽車尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物質(zhì)，這種尾氣逐漸成為城市空氣污染的主要來源之一。(1)汽車尾氣中的CO來自于_，NO來自于_。汽車尾氣對環(huán)境的危害主要有_(至少填兩種)。(2)NOx能形成酸雨，寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式：_。(3)汽車尾氣中的CO、NOx在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理，使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式：_。答案(1)汽油的不完全燃燒N2與O2在汽車汽缸內(nèi)的高溫環(huán)境下的反應(yīng)形成硝酸型酸雨、導(dǎo)致光化學(xué)煙霧、產(chǎn)生溫室效應(yīng)(任填兩種即可)(2)3NO2H2O=2HNO3NO(3)2CO2NON22CO2解析(1)汽車汽缸內(nèi)不斷進(jìn)行著汽油的燃燒反應(yīng)，當(dāng)空氣不足時，汽油不完全燃燒，會產(chǎn)生CO；當(dāng)空氣過量時，N2和O2在放電或高溫條件下反應(yīng)生成NO。汽車尾氣對環(huán)境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，導(dǎo)致光化學(xué)煙霧，產(chǎn)生溫室效應(yīng)。(3)CO、NOx反應(yīng)后生成的無毒氣體為CO2和N2。氮氧化物對環(huán)境的污染及防治1常見的污染類型(1)光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的一種有毒的煙霧。(2)酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。(3)破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。2常見的NOx尾氣處理方法(1)堿液吸收法2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2ONO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是：n(NO2)n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。(2)催化轉(zhuǎn)化法在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理?？键c二氨氣和銨鹽1氨的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)電子式密度氣味水溶性比空氣小強(qiáng)烈刺激性氣味極易溶于水(1700)2.氨的化學(xué)性質(zhì)(1)氨氣與水的反應(yīng)NH3H2ONH3H2ONHOH，氨氣溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3H2O、NH3、H2O、NH、OH、H。氨水為可溶性一元弱堿，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解：NH3H2ONH3H2O。(2)氨氣與酸的反應(yīng)蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，其現(xiàn)象為有白煙生成，將濃鹽酸改為濃硝酸，也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象?；瘜W(xué)方程式：HClNH3=NH4Cl、NH3HNO3=NH4NO3。(3)與鹽溶液的反應(yīng)如過量氨水與AlCl3反應(yīng)的離子方程式：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。(4)氨氣的還原性氨的催化氧化化學(xué)方程式：4NH35O24NO6H2O。3氨氣的制法(1)工業(yè)合成氨的原理N23H22NH3(2)實驗室制法4銨鹽及NH的檢驗(1)銨鹽的物理性質(zhì)銨鹽都是白色固體，均易溶于水。(2)銨鹽的化學(xué)性質(zhì)(3)NH的檢驗未知液呈堿性濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)色，則證明含NH。題組一氨與銨鹽的性質(zhì)及應(yīng)用1下列關(guān)于氨的敘述中，錯誤的是()A氨易液化，因此可用來作制冷劑B氨易溶解于水，因此可用來做噴泉實驗C氨極易溶解于水，因此氨水比較穩(wěn)定(不容易分解)D氨溶解于水顯弱堿性，因此可使酚酞溶液變?yōu)榧t色答案C解析氨易液化，常用作制冷劑，A項正確；極易溶于水的氣體(如NH3、HCl等)可用來做噴泉實驗，B項正確；氨水不穩(wěn)定，受熱發(fā)生分解反應(yīng)(NH3H2ONH3H2O)，放出氨氣，C項錯誤；氨水顯弱堿性，可使酚酞溶液顯紅色，D項正確。2下列說法中正確的是()A由氨制取硝酸過程中，氮元素被還原B氨的噴泉實驗體現(xiàn)了氨的溶解性和氧化性C氨氣遇到濃鹽酸、硫酸都會發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生白煙現(xiàn)象D氨氣可被氯氣氧化生成N2，同時還可能產(chǎn)生白煙現(xiàn)象答案D解析A項，NH3HNO3，氮元素被氧化；B項，氨的噴泉實驗體現(xiàn)了氨氣極易溶于水的性質(zhì)，不能體現(xiàn)其氧化性；C項，NH3HCl=NH4Cl，有白煙生成，但與H2SO4反應(yīng)不會產(chǎn)生白煙；D項，氨氣可被氯氣氧化生成N2，氯氣被還原生成HCl，HCl與NH3化合產(chǎn)生白煙現(xiàn)象。3下列說法中正確的是()A所有銨鹽受熱均可以分解，產(chǎn)物均有NH3B硝酸銨受熱易分解爆炸，實驗室常用加熱氯化銨與氫氧化鈣的固體混合物制備氨氣C在盛有硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)2溶液的試管中，滴加少量NaOH溶液，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，試紙變藍(lán)D銨鹽都易溶于水，其水溶液均呈酸性答案B解析銨鹽分解不一定產(chǎn)生氨氣，如NH4NO3在400 以上分解生成N2、NO2和H2O，A項錯；Fe2比NH更易結(jié)合OH，因而加入少量NaOH不會產(chǎn)生NH3，C項錯；NH4HCO3、(NH4)2S等溶液均呈堿性，D項錯。題組二氨氣及銨鹽的性質(zhì)實驗4某同學(xué)探究氨氣和銨鹽的性質(zhì)，對相關(guān)實驗操作及現(xiàn)象描述正確的是()A室溫下測定等濃度氨水和NaOH溶液的pH，比較氨水和NaOH堿性強(qiáng)弱B向試管中滴加稀NaOH溶液，將濕潤紅色石蕊試紙置于試管口，若試紙不變藍(lán)，則原溶液中無NHC液氨作為清潔能源的反應(yīng)原理是4NH35O24NO6H2OD加熱可除去NH4Cl中的少量NaHCO3答案A解析NH3H2O是弱電解質(zhì)，NaOH是強(qiáng)電解質(zhì)，前者部分電離，后者完全電離，故通過室溫下測定等濃度氨水和NaOH溶液的pH，可比較氨水和NaOH堿性強(qiáng)弱，A正確；B項，NH3極易溶于水，稀溶液中不加熱NH3不能逸出，無法確定是否含NH；C項，產(chǎn)生的NO是大氣污染物，不能作清潔能源；NH4Cl受熱也會分解，故不可采用加熱法除雜，D錯誤。5噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象，其產(chǎn)生的原因是存在壓強(qiáng)差。(1)實驗室制取氨氣的化學(xué)方程式_。用圖1裝置進(jìn)行噴泉實驗，上部燒瓶已充滿干燥氨氣，引發(fā)水上噴的操作是_。該實驗的原理是_。如果只提供圖2的裝置，請說明引發(fā)噴泉的方法：_。(2)利用圖3裝置，在錐形瓶中分別加入足量的下列物質(zhì)，反應(yīng)后可能產(chǎn)生噴泉的是_(填字母)。ACu與稀鹽酸BNaHCO3溶液與NaOH溶液CCaCO3與稀硫酸DNH4HCO3與稀鹽酸(3)從產(chǎn)生噴泉的原理分析，圖1、2是_上部燒瓶內(nèi)的壓強(qiáng)。圖3是_下部錐形瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)(均填“增大”或“減小”)。人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與上述裝置圖_原理相似。答案(1)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O打開止水夾，擠壓膠頭滴管NH3溶于少量水中，使圓底燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，燒杯內(nèi)的水進(jìn)入圓底燒瓶，形成噴泉打開止水夾，用熱毛巾捂住圓底燒瓶至有氣泡從水中冒出，移去熱毛巾(2)D(3)減小增大3解析(1)圖1引發(fā)噴泉，只需打開止水夾，擠壓膠頭滴管即可；圖2則需先打開止水夾，再用熱毛巾捂住圓底燒瓶，發(fā)現(xiàn)有氣泡冒出后，移去熱毛巾即可。(2)能在錐形瓶內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生氣體，壓強(qiáng)大于圓底燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)方可，故應(yīng)選NH4HCO3和稀鹽酸，其他要么不反應(yīng)，要么反應(yīng)不生成氣體或產(chǎn)生氣體很少。(3)圖1、2是上部壓強(qiáng)減小導(dǎo)致噴泉，圖3是下部壓強(qiáng)增大導(dǎo)致噴泉；人造噴泉及火山爆發(fā)均與圖3原理相似。題組三氨氣的實驗室制法6某學(xué)習(xí)興趣小組探究氨氣的制取實驗：(1)甲同學(xué)擬用下列實驗方法制備氨氣，其中合理的是_(填字母)。A將氯化銨固體加熱分解收集產(chǎn)生的氣體B將濃氨水滴入氫氧化鈉固體中，收集產(chǎn)生的氣體C將碳酸氫銨加熱分解產(chǎn)生的氣體用堿石灰干燥D將氯化銨稀溶液滴入氫氧化鈉固體中，收集產(chǎn)生的氣體(2)根據(jù)上述正確的原理，該同學(xué)欲用下列常見的實驗室制氣裝置制取氨氣，適宜的裝置是_。(3)氣體的性質(zhì)是氣體收集方法選擇的主要依據(jù)。下列性質(zhì)與收集方法無關(guān)的是_(填序號)。密度顏色溶解性熱穩(wěn)定性與氧氣反應(yīng)(4)下圖是甲同學(xué)設(shè)計收集氨氣的幾種裝置，其中可行的是_，集氣的原理是_。答案(1)BC(2)CD(3)(4)d利用氨氣密度小于空氣，采用短管進(jìn)氨氣，長管出空氣，即可收集氨氣解析(1)加熱氯化銨產(chǎn)生氯化氫和氨氣，遇冷又轉(zhuǎn)化為氯化銨固體，不能制取氨氣；用濃氨水與氫氧化鈉固體混合制氨氣時，將氨水滴入氫氧化鈉固體中更方便操作，而且節(jié)約氨水的用量。(2)將濃氨水滴入氫氧化鈉固體制氨氣用C裝置，將碳酸氫銨加熱分解，產(chǎn)生的氣體用堿石灰干燥制氨氣選用D裝置。(3)收集氣體可采用排空氣法(密度、氣體不能被氧氣氧化等)，也可采用排水法(不易溶于水)，與其他性質(zhì)無關(guān)。(4)氨氣極易溶于水，故采用向下排空氣法收集。1噴泉實驗的原理中學(xué)教材中噴泉實驗裝置如右圖所示。實驗操作是打開橡皮管上的夾子，擠壓滴管的膠頭，則燒杯中的水由玻璃管進(jìn)入燒瓶，形成噴泉。(1)噴泉實驗的原理因為燒瓶內(nèi)氣體易溶于水或易與水反應(yīng)，使瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，形成壓強(qiáng)差，大氣壓將燒杯中的水壓入燒瓶而形成噴泉。(2)能形成噴泉的條件從原理上講，氣體要易溶于水或易與水反應(yīng)，以形成足夠大的壓強(qiáng)差；從實驗條件上講，燒瓶內(nèi)氣體要充滿，氣體和儀器均要干燥，裝置的氣密性要好。(3)中學(xué)化學(xué)中常見的能形成噴泉實驗的氣體和吸收劑如下表：氣體HClNH3CO2、SO2、Cl2、H2SNO2O2吸收劑水或NaOH溶液水或鹽酸濃NaOH溶液水2.實驗室制取少量NH3的兩種簡易方法(1)加熱濃氨水反應(yīng)原理：NH3H2ONH3H2O。裝置：見圖甲。(2)濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì)反應(yīng)原理：濃氨水中存在以下平衡：NH3H2ONH3H2ONHOH，加入固態(tài)堿性物質(zhì)(如CaO、NaOH、堿石灰等)，消耗水且使c(OH)增大，使平衡逆向移動，同時反應(yīng)放熱，促進(jìn)NH3H2O的分解。裝置：見圖乙?？键c三硝酸的性質(zhì)及工業(yè)制法1物理性質(zhì)硝酸是無色易揮發(fā)的液體，有刺激性氣味。2化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性反應(yīng)的化學(xué)方程式：4HNO3(濃)2H2O4NO2O2。(2)強(qiáng)氧化性硝酸無論濃、稀都有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大，氧化性越強(qiáng)。按要求完成下列反應(yīng)的方程式：與金屬反應(yīng)：稀硝酸與銅反應(yīng)：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；濃硝酸與銅反應(yīng)：Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O。與非金屬反應(yīng)：濃硝酸與C的反應(yīng)：C4HNO3(濃)CO24NO22H2O。與還原性化合物反應(yīng)：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2等還原性物質(zhì)。稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。(3)與有機(jī)物反應(yīng)硝化反應(yīng)：與C6H6反應(yīng)的化學(xué)方程式：C6H6HNO3C6H5NO2H2O。顏色反應(yīng)：含有苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時變黃色。3用途硝酸是重要的化工原料，可用于制造炸藥、染料、塑料和硝酸鹽等，也是實驗室里必備的重要試劑。4工業(yè)上氨氧化法生產(chǎn)硝酸的過程(1)生產(chǎn)流程(2)生產(chǎn)設(shè)備主要有熱交換器、轉(zhuǎn)化器和吸收塔。(3)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式轉(zhuǎn)化器：4NH35O24NO6H2O；熱交換器：2NOO2=2NO2；吸收塔：3NO2H2O=2HNO3NO。題組一硝酸的工業(yè)制法1在NH3、HNO3、H2SO4的工業(yè)生產(chǎn)中，具有的共同點是()A使用吸收塔設(shè)備B使用尾氣吸收裝置C使用H2作原料D使用催化劑答案D2下列關(guān)于工業(yè)制硫酸和硝酸的說法不正確的是()A工業(yè)制硝酸是將NO2溶于水，需要通入氧氣B工業(yè)制硫酸會產(chǎn)生SO2和SO3尾氣C工業(yè)制硫酸應(yīng)對SO2進(jìn)行循環(huán)利用D工業(yè)制硝酸和硫酸排放的尾氣是造成酸雨的主要原因答案D題組二硝酸的酸性和強(qiáng)氧化性3下列有關(guān)硝酸化學(xué)性質(zhì)的敘述中，正確的是()A濃、稀硝酸都能使藍(lán)色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色B硝酸能與FeO反應(yīng)，只表現(xiàn)氧化性C硝酸可與Na2S反應(yīng)制得H2S氣體D濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色答案D解析硝酸是一種具有強(qiáng)氧化性的強(qiáng)酸，并且濃度越大，氧化性越強(qiáng)。濃硝酸可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色，故選項A錯；硝酸是一種強(qiáng)氧化性酸，可氧化許多還原性物質(zhì)，因此硝酸與Na2S反應(yīng)不能生成H2S，與FeO反應(yīng)時表現(xiàn)氧化性和酸性，所以選項B、C錯。4下列說法正確的是()A在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固體，銅粉仍不溶解B銅與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為Cu4H2NO=Cu22NO22H2OC1.0 molL1的KNO3溶液中可大量存在H、Fe2、Cl、SOD硫化銅溶于硝酸的離子方程式為CuS2H=H2SCu2答案B解析酸性條件下NO能溶解銅，A項錯；Fe2在稀HNO3中不能大量存在，C項錯；硝酸與CuS不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，而是發(fā)生氧化還原反應(yīng)，D項錯。1硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律(1)HNO3與金屬反應(yīng)一般不能產(chǎn)生H2。(2)還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)NO2，HNO3(稀)NO；很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。(3)硝酸與金屬反應(yīng)時既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。2涉及HNO3的離子反應(yīng)常見的易錯問題(1)忽視NO在酸性條件下的強(qiáng)氧化性。在酸性條件下NO不能與Fe2、I、SO、S2等還原性較強(qiáng)的離子大量共存。(2)在書寫離子方程式時，忽視HNO3的強(qiáng)氧化性，將氧化還原反應(yīng)簡單的寫成復(fù)分解反應(yīng)。題組三硝酸與金屬反應(yīng)的簡單計算5在標(biāo)準(zhǔn)狀況下將1.92 g銅粉投入一定量濃HNO3中，隨著銅粉的溶解，反應(yīng)生成的氣體顏色逐漸變淺，當(dāng)銅粉完全溶解后共收集到由NO2和NO組成的混合氣體1.12 L，則反應(yīng)消耗HNO3的物質(zhì)的量為()A0.8 mol B0.6 molC0.11 mol D無法計算答案C解析根據(jù)原子守恒法計算。被還原的硝酸物質(zhì)的量即為氣體NO2與NO物質(zhì)的量的總和，n(HNO3)被還原0.05 mol，未被還原的HNO3的物質(zhì)的量等于Cu(NO3)2中NO的物質(zhì)的量，n(Cu)0.03 mol，所以nCu(NO3)20.03 mol，消耗的HNO3的物質(zhì)的量為0.03 mol20.05 mol0.11 mol，故C項正確。6某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解9.6 g。向另一份中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示(已知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析或結(jié)果錯誤的是()A原混合酸中NO物質(zhì)的量為0.1 molBOA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應(yīng)為Fe2Fe3=3Fe2，BC段產(chǎn)生氫氣C第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4DH2SO4濃度為2.5 molL1答案A解析鐵粉既能與硝酸反應(yīng)也能與硫酸反應(yīng)，從題干圖中看出(注意只是第二份100 mL)OA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應(yīng)為Fe2Fe3=3Fe2，BC段產(chǎn)生氫氣，反應(yīng)為Fe2H=Fe2H2，可知NO反應(yīng)完全，第二份中NO應(yīng)為330.1 mol，溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4，此時反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是14 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4濃度為2.5 molL1，NO物質(zhì)的量為0.2 mol。所以選A。金屬與硝酸反應(yīng)計算題的一般方法1思維模型2計算中的守恒思想的應(yīng)用(1)原子守恒法HNO3與金屬反應(yīng)時，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量。(2)得失電子守恒法HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。(3)電荷守恒法HNO3過量時反應(yīng)后溶液中(不考慮OH)則有：c(NO)c(H)nc(Mn)(Mn代表金屬離子)。(4)離子方程式計算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時，由于硝酸鹽中NO在H2SO4提供H的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，因此此類題目應(yīng)用離子方程式來計算，先作過量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H或NO進(jìn)行相關(guān)計算，且溶液中要符合電荷守恒。題組四有關(guān)硝酸氧化性的實驗探究7如圖是用濃硝酸、銅片、水等試劑探究濃、稀硝酸的強(qiáng)氧化性并觀察還原產(chǎn)物的實驗裝置。.濃硝酸的強(qiáng)氧化性實驗將銅片置于具支試管的底部，在分液漏斗中加入約5 mL濃硝酸，往具支試管中放入約2 mL濃硝酸，用排水法收集產(chǎn)生的氣體。(1)具支試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： _。(2)實驗中觀察到能證明濃硝酸具有強(qiáng)氧化性的現(xiàn)象是_。.稀硝酸的強(qiáng)氧化性實驗(3)上述反應(yīng)完成后，欲進(jìn)一步證明稀硝酸也具有強(qiáng)氧化性，緊接的簡便、合理的實驗操作是_。(4)能證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生NO的實驗現(xiàn)象是_(填字母)。Ac中收集到無色氣體Bc中收集到的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色Cb中產(chǎn)生的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色.實驗反思(5)利用該裝置先進(jìn)行銅與濃硝酸反應(yīng)，再進(jìn)行銅與稀硝酸反應(yīng)的實驗，其好處是_。.問題討論用等質(zhì)量的銅片與等體積的濃硝酸、稀硝酸(硝酸均過量)反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后所得溶液前者呈綠色，后者呈藍(lán)色。對此有兩種看法：兩者顏色不同的原因是因為Cu2濃度差異引起的。前者溶液呈綠色，是因為生成的紅棕色NO2溶解于溶液中引起的。(6)你認(rèn)為上述看法_(填“”或“”)合理。若是合理，說明理由，若是合理，設(shè)計一個簡單實驗證明： _。答案(1)Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O(2)銅片逐漸溶解，溶液變藍(lán)，放出紅棕色氣體(3)往分液漏斗中加水稀釋濃硝酸，打開活塞，滴入稀硝酸(4)C(5)利用Cu與濃硝酸反應(yīng)生成的NO2排出具支試管中的空氣，有利于觀察Cu與稀硝酸的反應(yīng)產(chǎn)物(6)往藍(lán)色溶液中通入NO2，溶液變成綠色(或加熱綠色溶液，有紅棕色氣體產(chǎn)生，溶液變成藍(lán)色)解析.銅與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O，實驗中具支試管中溶液變藍(lán)，且有紅棕色氣體產(chǎn)生。.向分液漏斗中加水將濃硝酸稀釋后，可以繼續(xù)進(jìn)行銅與稀硝酸反應(yīng)的實驗，這樣可以利用Cu與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO2排出具支試管中的空氣，有利于觀察銅與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物。.由于硝酸均過量，銅的質(zhì)量相同，溶液的體積相同，所以銅無論是與稀硝酸反應(yīng)，還是與濃硝酸反應(yīng)，生成的Cu2的濃度是相同的，看法是不合理的?？赏ㄟ^向藍(lán)色溶液中通入NO2看溶液是否變綠，或加熱綠色溶液看是否有紅棕色氣體產(chǎn)生來證明。1性質(zhì)實驗方案的設(shè)計模板(1)探索性實驗方案的設(shè)計程序為物質(zhì)實驗事實科學(xué)抽象結(jié)論。(2)驗證性實驗方案的設(shè)計程序為物質(zhì)性質(zhì)推測實驗驗證結(jié)論。2現(xiàn)象描述答題模板(1)全面描述現(xiàn)象的程序“海、陸、空”“海”溶液有什么變化；“陸”固體有什么變化；“空”氣體有什么變化。(2)規(guī)范描述現(xiàn)象的答題模板如顏色：由(具體顏色)變?yōu)?具體顏色)；氣體：溶液中產(chǎn)生(顏色)的氣泡，(或)在固體表面產(chǎn)生(顏色)氣泡；沉淀：在(顏色)溶液中產(chǎn)生(顏色)的沉淀(渾濁)考點四氨及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系1轉(zhuǎn)化關(guān)系注意箭頭指出可體現(xiàn)物質(zhì)的性質(zhì)，指向可尋找該物質(zhì)的制備方法。2不同價態(tài)的含氮物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的幾種形式(1)歧化同一種物質(zhì)中同一價態(tài)的同一元素的化合價在同一反應(yīng)中既升高又降低。如：3NO2H2O=2HNO3NO2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O(2)歸中同種元素的不同化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，元素的兩種化合價向中間靠攏。如：6NO4NH35N26H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2O(3)含氮物質(zhì)的連續(xù)氧化NH3NONO2HNO3N2NONO2HNO31NH3是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖)。下列有關(guān)表述正確的是()ANH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥BNH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時都易分解CNH3和NO2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應(yīng)D圖中所涉及的鹽類物質(zhì)均可以水解答案C解析NaHCO3不能用作肥料，A項錯；Na2CO3很穩(wěn)定，受熱時不易分解，B項錯；圖中的NaCl是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，不水解，D項錯。2實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知實驗室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮氣。(1)從圖中選擇制取氣體的合適裝置：氮氣_、氫氣_。(2)氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還有_、_。(3)氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨，_(“會”或“不會”)發(fā)生倒吸，原因是_。(4)用乙裝置吸收一段時間氨后，再通入空氣，同時將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi)，能使鉑絲保持紅熱的原因是_，錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是_。(5)寫出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式： _。答案(1)ab(2)干燥氣體控制氫氣和氮氣的流速(3)不會因為混合氣體中含有大量難溶于水的氮氣、氫氣(4)氨的氧化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)有紅棕色氣體產(chǎn)生(5)4NH35O24NO6H2O1(xx全國卷，7)我國清代本草綱目拾遺中記敘無機(jī)藥物335種，其中“強(qiáng)水”條目下寫道：“性最烈，能蝕五金其水甚強(qiáng)，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛?！边@里的“強(qiáng)水”是指()A氨水 B. 硝酸 C醋 D鹵水答案B解析根據(jù)題意，“強(qiáng)水”能溶解大多數(shù)金屬和礦物，所以為硝酸。2(xx上海，2)下列物質(zhì)見光不會分解的是()AHClO NH4ClCHNO3 AgNO3答案B解析A項，HClO不穩(wěn)定，光照發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生HCl和O2，反應(yīng)方程式為2HClO2HClO2，錯誤；B項，NH4Cl在加熱時發(fā)生分解反應(yīng)，而在光照時不會分解，正確；C項，HNO3不穩(wěn)定，在加熱或光照時發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)方程式為4HNO3(濃)4NO2O22H2O，錯誤；D項，AgNO3不穩(wěn)定，光照發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)方程式為2AgNO32Ag2NO2O2，錯誤。3(xx北京理綜，8)下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如下圖)的說法不正確的是()A氮元素均被氧化B工業(yè)合成氨屬于人工固氮C含氮無機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化D碳、氫、氧三種元素也參加了氮循環(huán)答案A解析A項，合成氨反應(yīng)中，氮元素的化合價降低被還原，錯誤；B項，工業(yè)合成氨屬于人工固氮，正確；C項，硝酸鹽轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)及經(jīng)動物消化使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨氣和銨鹽，實現(xiàn)了含氮無機(jī)物和含氮有機(jī)物的相互轉(zhuǎn)化，并且碳、氫、氧三種元素也參加了氮的循環(huán)，C正確，D正確。4(xx北京理綜，12)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行下列實驗：步驟現(xiàn)象Fe表面產(chǎn)生大量無色氣泡，液面上方變?yōu)榧t棕色Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色氣泡后，迅速停止Fe、Cu接觸后，其表面均產(chǎn)生紅棕色氣泡下列說法不正確的是()A中氣體由無色變?yōu)榧t棕色的化學(xué)方程式：2NOO2=2NO2B中的現(xiàn)象說明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)C對比、中的現(xiàn)象，說明稀HNO3的氧化性強(qiáng)于濃HNO3D針對中的現(xiàn)象，在Fe、Cu之間連接電流計，可判斷Fe是否被氧化答案C解析A項，鐵與稀硝酸反應(yīng)生成NO，NO與空氣中O2反應(yīng)生成NO2,2NOO2=2NO2，正確；B項，鐵遇濃硝酸鈍化，阻止鐵繼續(xù)與濃硝酸反應(yīng)，正確；C項，對比、，說明濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸，錯誤；D項，裝置形成原電池，通過電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向，可判斷鐵是否被氧化，正確。5xx高考涉及氮及其化合物選項正誤判斷，正確的劃“”，錯誤的劃“”(1)NH3能使酚酞溶液變紅，因而NH3可用于設(shè)計噴泉實驗()(xx廣東理綜，9C)(2)實驗室用鋅粒、稀HNO3以及試管、帶導(dǎo)管的橡皮塞可制取H2()(xx安徽理綜，9C)(3)由于反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快，因而常溫下，相同的鋁片中分別加入足量的濃、稀硝酸，濃硝酸中鋁片先溶解完()(xx安徽理綜，12B)(4)制二氧化氮時，用水或NaOH溶液吸收尾氣()(xx天津理綜，2D)(5)用濕潤的碘化鉀淀粉試紙鑒別Br2(g)和NO2()(xx重慶理綜，2B)(6)Cu溶于稀HNO3的離子方程式為Cu2HNO=Cu2NO2H2O()(xx江蘇，7A)(7)NH3、O2和HNO3三種物質(zhì)中，任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng)()(xx江蘇，8B)答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)解析(1)NH3可用于設(shè)計噴泉實驗，是因為氨氣易溶于水。(2)稀HNO3具有強(qiáng)氧化性，鋅粒與稀硝酸反應(yīng)不能產(chǎn)生H2。(3)濃硝酸使鋁片在常溫下鈍化。(4)二氧化氮與水反應(yīng)產(chǎn)生NO，不能用水吸收。(5)Br2(g)和NO2都具有強(qiáng)氧化性，都能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)。(6)Cu與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO。(7)O2和HNO3二者不能反應(yīng)。6xx廣東理綜，33，(1)(2)NH3及其鹽都是重要的化工原料。(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3，反應(yīng)發(fā)生、氣體收集和尾氣處理裝置依次為_。(2)按下圖裝置進(jìn)行NH3性質(zhì)實驗。先打開旋塞1，B瓶中的現(xiàn)象是_，原因是_，穩(wěn)定后，關(guān)閉旋塞1。再打開旋塞2，B瓶中的現(xiàn)象是_。答案(1) A、C、G(2) 產(chǎn)生白色的煙氯化氫與氨氣反應(yīng)生成了氯化銨小顆粒，氯化銨小顆粒形成白煙燒杯中的石蕊溶液會倒流進(jìn)入到B瓶中且呈紅色解析(1) 用NH4Cl和Ca(OH)2固體制備NH3，因反應(yīng)物中有H2O生成，反應(yīng)發(fā)生裝置為“固體固體氣體”的裝置A；由于NH3的密度小于空氣的密度，且極易溶于水，故只能用向下排空氣法收集，采用裝置C收集；由于NH3極易溶于水，所以尾氣處理裝置要防止倒吸，其裝置應(yīng)用倒扣漏斗，且漏斗的邊緣與水面相切，選用裝置G。(2) 由于A瓶中的HCl壓強(qiáng)大于B瓶中NH3的壓強(qiáng)，當(dāng)打開旋塞1，A瓶中的HCl進(jìn)入B瓶中，與B瓶中的氨氣反應(yīng)生成氯化銨固體小顆粒，形成白煙。穩(wěn)定后，再打開旋塞2，由于B瓶中壓強(qiáng)減小，在外界大氣壓的作用下，會將燒杯中的石蕊溶液倒吸入B瓶中，其中的剩余的HCl溶于其中顯紅色。練出高分1氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用，回答下列問題：(1)寫出N2的電子式_。(2)NH3與NaClO反應(yīng)可得到肼(N2H4)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)肼可作為火箭發(fā)動機(jī)的燃料，與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。已知：N2(g)2O2(g)=N2O4(l)H119.5 kJmol1N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534.2 kJmol1寫出肼和N2O4 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_。(4)肼空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負(fù)極的反應(yīng)式為 _。 答案(1)NN(2)2NH3NaClO=N2H4NaClH2O(3)2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1 048.9 kJmol1(4)N2H44OH4e=4H2ON2解析(2)題中給出了反應(yīng)物和其中一種生成物，則NaClO作氧化劑，還原產(chǎn)物為NaCl，根據(jù)原子守恒知有水生成。(3)方程式可由2得到，所以H2H2H1。(4)負(fù)極反應(yīng)應(yīng)該是還原劑失電子的反應(yīng)，要注意題中堿性條件，故電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H。2某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計如下圖所示裝置探究氨氣的還原性。(1)氨催化氧化的化學(xué)方程式為_。(2)若實驗時通入氨氣的速率過快，在燒瓶中會出現(xiàn)白煙，該物質(zhì)的化學(xué)式為_。(3)該小組同學(xué)以氨氣和二氧化碳為原料制備碳酸氫銨。甲同學(xué)先將二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨氣；乙同學(xué)先將氨氣通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳。請選擇合適的方案并說明原因。答案(1)4NH35O24NO6H2O(2)NH4NO3(3)乙同學(xué)方案合適。CO2在水中溶解度小，先通CO2再通NH3生成的NH4HCO3的量少，而且易生成(NH4)2CO3；先通NH3至飽和再通CO2至過量，保證產(chǎn)物量大，且生成的全部是NH4HCO3。3氮氧化合物(用NOx表示)是大氣污染的重要因素，根據(jù)NOx的性質(zhì)特點，開發(fā)出多種化學(xué)治理氮氧化合物污染的方法。(1)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。已知：4NH36NO5N26H2O,8NH36NO27N212H2O。同溫同壓下，3.5 L NH3恰好將3.0 L NO和NO2的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為N2，則原混合氣體中NO和NO2的體積之比是_。(2)工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理。NO2被燒堿溶液吸收時，生成兩種鈉鹽，其物質(zhì)的量之比11，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。NO與NO2按物質(zhì)的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學(xué)式是_。(3)純堿溶液也能用于處理氮氧化合物廢氣，反應(yīng)原理與上述(2)類似，同時產(chǎn)生CO2。請寫出純堿溶液吸收NO2的化學(xué)方程式： _?，F(xiàn)有一定量的某工業(yè)廢氣，其中含有3.36 L NO2、1.12 L NO(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況，假設(shè)不含N2O4)，恰好被200 mL碳酸鈉溶液吸收，所得鹽的物質(zhì)的量分別為_、_，該碳酸鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為_molL1。答案(1)13(2)2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONaNO2(3)Na2CO32NO2=NaNO3NaNO2CO2NaNO3：0.05 molNaNO2：0.15 mol0.5解析(1)設(shè)NO的體積為V(NO)，NO2的體積為V(NO2)，依據(jù)方程式知，處理NO需NH3：V(NO)，處理NO2需NH3：V(NO2)，則解得V(NO)0.75 LV(NO2)2.25 LV(NO)V(NO2)13。(2)生成兩種鈉鹽，必然是NO2的歧化反應(yīng)，依據(jù)量的關(guān)系可知兩種鹽分別為NaNO3和NaNO2。NO中氮的化合價為2價，NO2中氮的化合價為4價，二者11混合時與NaOH反應(yīng)生成一種鈉鹽，依據(jù)電子守恒可知，鈉鹽中氮的化合價為3，即為NaNO2。(3)n(NO2)0.15 mol，n(NO)0.05 molNa2CO3NO2NO=2NaNO2CO2005 mol 0.05 mol0.05 mol0.1 mol則單獨與Na2CO3反應(yīng)的NO2為0.15 mol0.05 mol0.1 molNa2CO32NO2=NaNO3NaNO2CO2005 mol 0.1 mol 0.05 mol 0.05 mol所以共生成NaNO3：0.05 mol，NaNO2：0.15 molc(Na2CO3)0.5 molL1。4某氮肥廠排放的廢水中的氮元素多以NH和NH3H2O的形式存在，該廢水的處理流程如下：(1)過程：加NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH到9后，升溫至30 ，通空氣將氨趕出并回收。用離子方程式表示加NaOH溶液的作用： _。用化學(xué)平衡原理解釋通空氣的目的： _。(2)過程：在微生物作用的條件下，NH經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO。反應(yīng)的能量變化示意圖如下：第一步反應(yīng)是_反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)，判斷依據(jù)是_。寫出1 mol NH(aq)全部轉(zhuǎn)化為NO(aq)的熱化學(xué)方程式_。(3)過程：一定條件下，向廢水中加入CH3OH，將HNO3還原成N2。若該反應(yīng)消耗32 g CH3OH，轉(zhuǎn)移6 mol 電子，則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是_。答案(1)NHOH=NH3H2O當(dāng)通入空氣后由于溶液中存在平衡NH3H2ONH3H2O，故可將其中的NH3排出，促進(jìn)平衡正向移動，從而盡可能多地將氨趕出(2)放熱因反應(yīng)物能量比生成物能量高NH(aq)2O2(g)=NO(aq)2H(aq)H2O(l)H366 kJ mol1(3)565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NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)制備氮氣的化學(xué)方程式_。(3)C的作用是_，D的作用是_，是否可以把C與D的位置對調(diào)并說明理由_。(4)寫出E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(5)請用化學(xué)方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗是否含有未反應(yīng)的鎂，寫出實驗操作及現(xiàn)象_。答案(1)關(guān)閉分液漏斗活塞，并在G中加入水，微熱b，這時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穩(wěn)定的水柱，則氣密性良好分液漏斗圓底燒瓶(2)(NH4)2SO42NaNO2,2N2Na2SO44H2O(3)除去氧氣(及氮氧化物)除去水蒸氣不能，對調(diào)后無法除去水蒸氣(4)N23Mg,Mg3N2(5)取少量產(chǎn)物于試管中，加入少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，可聞到刺激性氨味(或把濕潤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；棄去上層清液，加入鹽酸，若觀察到有氣泡產(chǎn)生，則證明產(chǎn)物中還含有未反應(yīng)的鎂解析(1)檢查裝置氣密性時要將裝置設(shè)置成密閉體系(