（江苏专用）2020版高考化学专题三第4讲生产生活中的含氮化合物学案.docx

第4讲生产生活中的含氮化合物【2020备考】最新考纲：1.了解氮元素单质及其化合物的主要性质和重要应用。2.了解氮元素单质及其重要化合物对环境的影响。新课标要求：结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质制备、分离、提纯、检验等简单任务的方案。能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化途径。最新考情：氮及其化合物包括N2、NO、NO2、NH3、NH、HNO3等的性质。一是考查它们的性质、应用及转化，多在选择题中出现，二是考查NOx的处理，工业上HNO3的制备，多在填空题中考查。考点一氮气及氮的氧化物的性质知识梳理1.氮元素在自然界中的存在2.氮气的性质写出有关反应的化学方程式：N23MgMg3N2N23H22NH3(工业合成氨原理)N2O22NO3.氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物，如N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5；NO2与N2O4能相互转化2NO2N2O4(写方程式)。(2)NO和NO2的比较NONO2颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶于水易溶于水与O2反应2NOO2=2NO2与H2O反应3NO2H2O=2HNO3NO对人体、环境的影响(1)与血红蛋白结合，使人中毒(2)转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾提醒：氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。验证某无色气体是NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。题组诊断氮气及氮的氧化物的性质1.判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)食品袋中充氮气可用来防腐()(2)N2与氧气反应制NO从而制硝酸()(3)标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA()(4)制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气()(5)工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应()(6)NO2与水反应的离子方程式：3NO2H2O=2H2NONO()(7)NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象()(8)在实验室里，NO和NO2均可用排水法收集()(9)NO能够与人体里血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒()(10)汽车尾气中排放的氮氧化合物主要是由游离态氮转化来的()2.下列说法正确的是()A.CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在B.NO可用于某些疾病的治疗C.NO2通入FeSO4溶液中，溶液颜色发生变化D.汽车尾气的主要污染成分包括NO、CO和N2解析NO易被氧化为NO2，N2不是污染物，NO2通入溶液中生成HNO3，能把Fe2氧化成Fe3，溶液由浅绿色变成棕黄色。答案BC3.N2O俗称“笑气”，曾用作可吸入性麻醉剂。以下反应能产生N2O：3CO2NO23CO2N2O。下列关于N2O的说法正确的是()A.上述反应中每生成1 mol N2O，消耗3 mol COB.等物质的量的N2O和CO2含有相等的电子数C.N2O只具有氧化性，无还原性D.N2O会迅速与人体血红蛋白结合，使人中毒解析1 mol N2O与1 mol CO2都含有22 mol电子，B正确；N2O中氮元素为1价，是氮元素的中间价态，所以N2O既具有氧化性又具有还原性，C错误。答案AB氮氧化物对环境的影响4.(2018新课标卷)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列叙述错误的是()A.雾和霾的分散剂相同B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关解析雾和霾的分散剂均为空气，A项正确；结合图示可知形成雾霾的无机颗粒物中含有NH4NO3和(NH4)2SO4，B项正确；根据图示可知空气中NOx、SO2等分别转化为HNO3、H2SO4后，吸收空气中的NH3生成NH4NO3和(NH4)2SO4，即NH3是形成无机颗粒物的反应物，C项错误；过度施用氮肥，会导致空气中挥发的NH3浓度增大，与雾霾的形成有关，D项正确。答案C5.氮氧化合物(用NOx表示)是大气污染的重要因素，根据NOx的性质特点，开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH36NO5N26H2O，8NH36NO27N212H2O。同温同压下，3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的体积之比是_。(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为11，写出该反应的化学方程式：_。NO与NO2按物质的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_。解析(1)设NO的体积为V(NO)，NO2的体积为V(NO2)，依据方程式知，处理NO需NH3：V(NO)，处理NO2需NH3：V(NO2)，则解得V(NO)0.75 LV(NO2)2.25 LV(NO)V(NO2)13。(2)生成两种钠盐，必然是NO2的歧化反应，依据量的关系可知两种盐分别为NaNO3和NaNO2。NO中氮的化合价为2价，NO2中氮的化合价为4价，二者11混合时与NaOH反应生成一种钠盐，依据电子守恒可知，钠盐中氮的化合价为3，即为NaNO2。答案(1)13(2)2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONaNO2【总结归纳】氮氧化物对环境污染及防治1.常见的污染类型(1)光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。(2)酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。(3)破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。2.常见的NOx尾气处理方法(1)碱液吸收法2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2O(2)催化转化：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。考点二氨、铵盐知识梳理1.氨(1)物理性质：无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化。极易溶于水(1700)，可由喷泉实验证明。(2)化学性质还原性与氧气反应：4NH35O24NO6H2O。与酸反应与氯化氢反应：NH3HCl=NH4Cl。现象：产生白烟。应用：用于NH3与挥发性酸的互相检验。与水反应：NH3H2ONH3H2O，NH3H2ONHOH，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。(3)用途制硝酸、铵盐、纯碱、尿素、制冷剂等。2.氨气的实验室制法3.铵盐(1)物理性质：都是无色或白色晶体，易溶于水。(2)化学性质“三解”不稳定性(热解)a.NH4Cl受热分解：NH4ClNH3HCl。b.NH4HCO3受热分解：NH4HCO3NH3CO2H2O。与碱反应(碱解)铵盐与碱溶液反应的离子方程式a.在稀溶液中不加热：NHOH=NH3H2O。b.加热时或浓溶液：NHOHNH3H2O。铵盐溶于水易水解(水解)：NHH2ONH3H2OH。 (3)NH的检验：【模板】铵盐的检验答题模板题组诊断氨和铵盐的性质及应用1.如图利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。图表中对实验现象所做的解释不正确的是()选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与挥发出来的HCl反应产生了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫酸不发生反应C氯化物溶液中有红褐色沉淀该溶液一定是FeCl3溶液D干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3H2O是一种可溶性碱解析挥发出来的HCl与NH3反应生成NH4Cl固体，产生白烟，A正确；NH3与浓H2SO4反应，但因浓H2SO4难挥发故无明显现象，B错误；NH3遇到FeCl3溶液生成红褐色Fe(OH)3沉淀，C正确；干燥的红色石蕊试纸不变色，而湿润的红色石蕊试纸变蓝，可说明NH3溶于水生成的NH3H2O为碱，但不能说NH3是碱，D正确。答案B2.某同学仿照“喷泉”实验的原理，在实验室做了一个“喷烟”实验，如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体，在胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液，实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内，然后打开止水夹，便可以看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、CH4、SO2、NO气体中的两种，则下列判断中正确的是()A.X是NH3，Y是HCl B.X是Cl2，Y是NH3C.X是SO2，Y是O2 D.X是NO，Y是O2解析根据题中已知的气体，能产生白烟的是HCl和NH3或Cl2和NH3，再根据题中信息“分别充入X、Y两种无色气体及甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅”可知X是NH3，Y是HCl，故A项正确。答案A3.NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(见下图)，下列说法正确的是()A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D.图中所涉及的O2都要用纯氧解析化肥是含氮、磷、钾的一些植物营养物质，NaHCO3不是化肥，A不正确；Na2CO3受热不易分解，B不正确；NH3和NO2在一定条件下可以发生氧化还原反应，如生成氮气，C正确；氨的催化氧化用空气就可以，不一定要用纯氧，D不正确。答案C4.某氮肥样品可能含有NH4HCO3、NH4Cl、NH4NO3中的一种或几种。称取该样品0.500 0 g，溶解配成100.00 mL溶液，加过量浓NaOH溶液，加热，将产生的氨气通入60.00 mL 0.100 0 molL1的H2SO4溶液中(设产生的NH3全部逸出)，剩余的H2SO4溶液能消耗20.00 mL 0.225 0 molL1的NaOH溶液。下列说法正确的是()A.吸收NH3消耗的H2SO4为6.000103 molB.上述过程共产生NH3 168 mL(标准状况下)C.该样品中NH的质量分数为43.2%D.该氮肥样品必含NH4Cl解析0.006 mol H2SO4除了吸收NH3还中和NaOH，有n(NH3)n(NaOH)2n(H2SO4)，n(NH3)0.004 5 mol0.012 mol，n(NH3) 0.007 5 mol，V(NH3)168 mL，吸收NH3的H2SO4为0.003 75 mol，w(NH)100%27%。NH4HCO3、NH4Cl、NH4NO3中NH含量约为：、，只NH4Cl中NH含量大于27%，一定有。答案BD【归纳反思】喷泉实验的原理及应用(1)喷泉实验的原理使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。(2)形成喷泉的类型下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体气体HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2(43)NO2、O2(41)吸收剂水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水 (3)喷泉实验的几种常见装置说明：装置中最好采用顶部有孔的烧瓶。装置引发喷泉的方法是打开止水夹，用热毛巾或双手捂热烧瓶，松开后片刻即形成喷泉现象。氨气的制取及实验探究5.(2018盐城三调)下列制备NH3并制取氨水的装置正确且能达到实验目的的是()解析A项，固体加热，试管口略向下倾斜，错误；B项，NH3被酸性干燥剂P2O5吸收且气流方向不对，错误；C项，氨气密度小于空气，应短进长出，错误。答案D6.探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A.将集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水B.将pH11的氨水稀释1 000倍，测得pH8，说明NH3H2O为弱碱C.加热NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明NH4HCO3受热不稳定D.将红热的Pt丝伸入右图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体，说明氨气的氧化产物为NO2解析A项，NH3能被水充分吸收，说明NH3极易溶于水，正确；B项，对于强碱，每稀释10倍，pH降1，pH11的氨水稀释1 000倍，由于氨水在稀释过程中还要电离出OH，所以pH8，可以证明NH3H2O为弱碱，正确；C项，NH4HCO3加热分解，反应方程式为：NH4HCO3NH3CO2H2O，由实验现象可以说明NH4HCO3受热不稳定，正确；D项，NH3在Pt催化剂作用下，与O2反应生成NO，NO在锥形瓶口被O2氧化生成红棕色NO2气体，NH3的氧化产物一开始不是NO2，错误。答案D7.某化学兴趣小组利用如下装置制取氨气并探究氨气的有关性质。甲(1)图甲中，仪器A的名称是_，A中盛放的固体是_。(2)已知单质B是空气中含量最多的成分，则玻璃管中发生反应的化学方程式为_。(3)C装置的作用是_。(4)若按如图乙所示装置进行NH3性质实验。乙先打开旋塞1，B瓶中的现象是_，原因是_，稳定后，关闭旋塞1。再打开旋塞2，B瓶中的现象是_。解析(1)该实验通过将浓氨水滴入碱石灰或CaO中制取氨气。(2)空气中含量最多的成分是N2，所以玻璃管中发生的是NH3还原CuO生成N2、Cu和H2O的反应：3CuO2NH3N23Cu3H2O。(3)因为NH3极易溶于水，所以C装置是防倒吸的安全瓶。(4)打开旋塞1，HCl与NH3反应生成NH4Cl固体小颗粒，所以B瓶中会出现白烟。HCl过量，溶于石蕊水溶液中使溶液呈酸性，故溶液变红。答案(1)圆底烧瓶碱石灰或CaO(其他合理答案均可)(2)3CuO2NH3N23Cu3H2O(3)作安全瓶，防倒吸(4)产生白烟打开旋塞1，A瓶HCl压强大于B瓶NH3的压强，A瓶中HCl进入到B瓶与NH3反应生成了白色氯化铵固体小颗粒，形成白烟烧杯中的石蕊水溶液会倒流进入到B瓶中，形成红色溶液【练后归纳】实验室制取氨气的简易方法方法化学方程式(或原理)发生装置加热浓氨水NH3H2ONH3H2O浓氨水固体NaOHNaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH浓度的增大有利于NH3的生成浓氨水固体CaOCaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3H2OCaO=NH3Ca(OH)2考点三硝 酸知识梳理1.物理性质硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。2.化学性质(1)不稳定性反应：4HNO32H2O4NO2O2。市售浓硝酸呈黄色的原因是：硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。硝酸要保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。(2)强氧化性硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强。按要求完成下列反应的化学方程式：与金属反应稀硝酸与铜反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；浓硝酸与铜反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。与非金属反应如浓硝酸与C的反应为C4HNO3(浓)CO24NO22H2O；与还原性化合物反应硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2等还原性物质。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。(3)与有机物反应硝化反应(与反应)：显色反应：蛋白质遇到浓硝酸变黄色。提醒：浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强，其还原产物的价态越高。浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色，该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化性。常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，故常温下，浓硝酸可用铁桶盛放。硝酸几乎能够与所有的金属反应(除Au、Pt外)，但不生成氢气；与变价金属反应时，金属能够被氧化为最高价态。硝酸与具有还原性的弱酸盐(如Na2SO3、NaI等)、碱性氧化物、碱以及其他还原剂反应时，优先发生氧化还原反应。分析离子共存的问题时要注意隐含的硝酸，即酸性条件的硝酸盐溶液，H和NO共存时相当于稀硝酸，有较强的氧化性。题组诊断硝酸的性质及应用1.硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是()A.浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色酸性和强氧化性B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气强氧化性C.要用棕色瓶盛装浓硝酸不稳定性D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去强氧化性解析硝酸能使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去，原因是硝酸和NaOH发生了酸碱中和反应，体现的是硝酸的酸性，D错。答案D2.(2018淮安宿迁期中)下述实验中均有红棕色气体产生，所得结论不正确的是()A.实验产生的气体中都含有NO2气体B.实验表明浓硝酸具有受热易分解的性质C.实验不能表明红热木炭与浓硝酸发生了反应D.实验的气体产物中不可能含有二氧化碳气体解析D项，硝酸挥发，挥发的硝酸遇红热的木炭发生反应生成CO2和NO2，错误。答案D3.为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计右图实验(实验过程中活塞2为打开状态)，下列说法中不正确的是()A.关闭活塞1，加入稀硝酸至液面a处B.在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率C.通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行D.反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，但不能证明该气体为NO解析A选项，关闭活塞1，将无法加液体到液面a，错误；C选项关闭活塞1，生成的NO把稀硝酸压向右边，使铜丝与稀硝酸分离，正确；D选项，想证明该气体为NO，必须使NO与O2接触，生成红棕色NO2，正确。答案A【归纳总结】NO在酸性条件下的强氧化性：NO在酸性条件下具有强氧化性，往往作为隐含条件出现在试题中，在解题中往往被忽视而形成易错点。常见的隐含形式有；(1)在离子共存问题中，NO在酸性条件下不与具有较强还原性的离子如S2、I、Fe2等大量共存。(2)SO的检验中不能用HNO3酸化、不能用Ba(NO3)2作沉淀剂，以防止SO的干扰。(3)向Ba(NO3)2溶液中通入还原性气体SO2可得到BaSO4沉淀。(4)向Fe(NO3)2溶液中加入非氧化性酸，如盐酸，Fe2能被氧化为Fe3。(5)向过量铜与一定量硝酸反应后的混合物中加入非氧化性酸，铜能继续溶解。(6)向含还原性离子的酸性溶液中加入硝酸盐，还原性离子可被氧化。拓展向Fe(NO3)2的稀溶液中加入盐酸，(1)现象：溶液由浅绿色变为棕黄色，有气泡冒出，气体在上升过程中变为红棕色。(2)离子方程式：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。硝酸的综合应用4.有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4 molL1和2 molL1，取10 mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO)()A.0.448 L B.0.672 LC.0.896 L D.0.224 L解析金属和混酸反应通过离子方程式计算比较简便，3Fe8H2NO=3Fe22NO4H2O(铁过量，产物为Fe2)，反应中Fe和H过量，生成的NO的量以NO为准来计算，共得NO 0.448 L，若只考虑到这一步反应，得答案A是错误的，因为过量的铁还可以和溶液中过量的H反应产生H2，即有Fe2H=Fe2H2，生成的H2为0.224 L，所以气体体积共计0.672 L，应选B。答案B5.(实验探究)某研究性小组借助AC的仪器装置(可选用)，探究Ag与浓硝酸反应的过程中是否产生NO。回答下列问题：(1)用上图所示仪器，组合一套用水吸收生成的NO2，并测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是_(填各导管的编号)。反应前，先通入N2的目的是_。(2)反应后，从装置C中取25.00 mL待测溶液放入锥形瓶中，并滴加23滴酚酞作指示剂，用0.10 molL1 NaOH标准溶液进行滴定，到终点时，消耗NaOH标准溶液20.00 mL。滴定达到终点的标志是_。(3)装置C中溶质物质的量浓度为_。Ag与浓硝酸反应过程中生成标准状况下的NO2的体积为_ mL。(4)在测定NO的体积时，装置B右边细管中液面比左边的液面高，此时应调节装置B右边的细管，使其_(“下降”或“升高”)，以保证装置B中两边液面持平。(5)若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算到标准状况)，则Ag与浓硝酸反应的过程中_(填“有”或“没有”)NO产生，做出此判断的依据是_。解析(1)测定NO气体体积的装置B应该放在最后，顺序应是。NO易被空气氧化，通入N2可赶走装置中的氧气。(2)根据指示剂在酸性溶液和碱性溶液中的颜色变化，来判断滴定终点。(3)装置C中溶质为HNO3，c(HNO3)0.08 molL1，装置C中n(HNO3)0.08 molL10.100 L8103 mol，由反应式：3NO2H2O=2HNO3NO，根据生成硝酸的物质的量，可计算出NO2的物质的量为8103 mol1.2102 mol，标准状况下NO2的体积为1.210222.4 L0.268 8 L268.8 mL。(4)防止液压差，对气体体积的测定产生影响。(5)由NO2与水反应生成的NO为8103 mol4103 mol，而实验收集到的n(NO)0.005 mol，说明Ag与浓硝酸反应生成的气体中含有NO。答案(1)NO易被空气氧化，通入N2，赶走装置中的氧气(2)加入最后一滴NaOH溶液，溶液由无色恰好变成粉红色，且30 s内不褪色(3)0.08 molL1268.8(4)下降(5)有由NO2与水反应生成的NO为8103 mol4103 mol，而实验收集到的n(NO)0.005 mol，说明Ag与浓硝酸反应生成的气体中含有NO【思维建模】金属与硝酸反应计算题的一般方法拓展铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与5.6 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。则消耗铜的质量为32 g。【知识网络回顾】1.(NH3的两大教材实验分析)如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是()A.两个实验均表现了NH3易溶于水B.两个实验均表现了NH3易挥发C.两个实验均表现了NH3是碱性气体D.两个实验均表现了NH3是还原性气体解析实验一是氨气的喷泉实验，喷泉实验证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，使酚酞的溶液变红色，证明氨气是碱性气体。实验二中浓氨水挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成白烟是氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体。答案C2.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是()选项实验操作现象解释或结论过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液溶液呈红色稀HNO3将Fe氧化为Fe3浓HNO3久置或光照变黄色HNO3不稳定易分解Al箔插入稀HNO3中无现象Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上试纸先变红色后褪色浓HNO3具有酸性和强氧化性A. B.C. D.解析过量的铁粉加入稀HNO3生成Fe2，加入KSCN溶液时颜色不变，故错；浓HNO3久置变黄是因为HNO3分解产生的NO2溶于HNO3所致，故正确；Al箔遇浓HNO3钝化，稀HNO3会使Al箔溶解，故错；浓硝酸具有酸性和强氧化性，可使蓝色石蕊试纸先变红色后褪色，故正确，选D。答案D3.下列说法正确的是()A.向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸，在管口观察到红棕色气体，是HNO3分解生成了NO2B.可用浓硝酸除去铁表面的镀层银或铜C.1.0 molL1的KNO3溶液中可大量存在H、Fe2、I、Cl、SOD.硫化铜溶于硝酸的离子方程式为CuS2H=H2SCu2解析Fe2与NO、H反应生成NO，NO与空气中的O2反应生成NO2，A项错误；常温下，银、铜可与浓硝酸反应，铁遇浓硝酸钝化，B项正确；Fe2、I具有还原性，与NO、H不能大量共存，C项错误；CuS与HNO3发生氧化还原反应不会生成H2S，D项错误。答案B4.工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3，工艺流程如下：已知：Na2CO3NONO2=2NaNO2CO2(1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有_(填化学式)。(2)中和液进行蒸发操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是_。蒸发产生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的_(填操作名称)最合理。(3)母液进行转化时加入稀HNO3的目的是_。母液需回收利用，下列处理方法合理的是_。a.转入中和液 b.转入结晶操作c.转入转化液 d.转入结晶操作(4)若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为21，则生产1.38吨NaNO2时，Na2CO3的理论用量为_吨(假定Na2CO3恰好完全反应)。解析(1)结合流程图分离得到NaNO3，可知中和液中含有NaNO3。(2)蒸发产生的蒸汽中含有NaNO2，可用该蒸汽进行溶碱以回收NaNO2。(3)母液中加入稀硝酸和空气可以将NaNO2氧化为NaNO3。母液中所含溶质主要为NaNO3，故需要转入转化液或结晶操作。(4)根据钠元素守恒计算，n(NaNO2)2104 mol，n(NaNO3)1104 mol，故n(Na2CO3)1.5104 mol，m(Na2CO3)1.5104 mol106 gmol11.59106 g，即1.59吨。答案(1)NaNO3(2)防止NaNO3的析出溶碱(3)将NaNO2转化为NaNO3cd(4)1.59一、选择题1.我国清代本草纲目拾遗中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指()A.氨水 B. 硝酸 C.醋 D.卤水解析根据题意，“强水”能溶解大多数金属及金属氧化物，所以为硝酸。答案B2.下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是()A.氮元素均被氧化B.工业合成氨属于人工固氮C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化D.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环解析A项，合成氨反应中，氮元素的化合价降低被还原，错误；B项，工业合成氨属于人工固氮，正确；C项，硝酸盐转化为蛋白质及经动物消化使蛋白质转化为氨气和铵盐，实现了含氮无机物和含氮有机物的相互转化，并且碳、氢、氧三种元素也参加了氮的循环，C正确，D正确。答案A3.(2017徐宿连三模)在给定的条件下，下列选项所示的物质间均能通过一步转化实现的是()A.FeFe2O3Al2O3B.CuCuCl2FeCl2C.FeS2SO2H2SO4D.NH3NO2HNO3解析A项，铁高温下和水蒸气反应生成Fe3O4，错误；B项，CuCl2和FeCl3不反应，错误；D项，NH3和O2反应不生成NO2，错误。答案C4.某实验过程如图所示：则图的试管中的现象是()A.无明显现象，因稀H2SO4不与铜反应B.铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色C.铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体D.铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色解析生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性条件下相当于又有了HNO3，铜片会继续溶解生成NO。答案D5.(2018无锡期中)实验室用废铜屑和稀硝酸反应制备无水硝酸铜，下列装置能达到实验目的的是()解析B项，洗气应“长进短出”，错误；C项，硝酸铜水解：Cu(NO3)22H2OCu(OH)22HNO3，加热HNO3挥发，水解平衡正向移动，得不到Cu(NO3)2固体，错误；D项，同C项，加热促进水解，错误。答案A6.工业上常采用生物硝化法将NH转化为NO来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是()A.生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：NH2O2=NO2HH2OB.长期过量使用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化C.检验NH所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸D.微生物保持活性的pH范围为79，可以加入石灰石来调节水体的pH解析根据流程图可知A项正确；NH4Cl水解呈酸性，长期过量使用会导致土壤酸化，也会导致水体富营养化，B项正确；检验NH应使用红色石蕊试纸，C项错误；由选项A可知，生物硝化法处理废水会使水体呈酸性，可以加入石灰石与H反应来调节水体的pH，D项正确。答案C7.化学反应中，有时存在“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”的特殊情况。下列反应中属于这种情况的是()过量的Zn与18 molL1硫酸溶液反应过量的氢气与少量的氮气在催化剂存在和一定条件下充分反应过量的二氧化锰与浓盐酸过量的铜与浓硫酸过量的铜与稀硝酸 过量的稀硫酸与块状石灰石常温下过量浓硫酸与铝A. B.C. D.解析注意不同浓度的硝酸、硫酸、盐酸性质上的异同。注意随着反应进行，浓溶液变稀。中随着反应进行，浓硫酸变稀，稀硫酸与锌反应，硫酸可反应完全；中合成氨为可逆反应；中MnO2不与稀盐酸反应；铜和稀硝酸可反应完全；中生成硫酸钙微溶覆盖在石灰石表面，阻止反应的进一步进行；中钝化。答案B8.下列说法不正确的是()A.在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性C.铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2OD.HNO3NONO2，以上各步变化均能通过一步实验完成解析A项中加入Cu(NO3)2固体后，Cu和H、NO发生反应：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，该项不正确。答案A9.亚硝酸钠(NaNO2)是一种具有咸味、有毒，且价格比食盐(NaCl)便宜的工业用盐，常被误作食盐使用，导致多起中毒事故发生，它的部分性质如图，下列说法错误的是()A.可用淀粉碘化钾试纸和食醋鉴别食盐(NaCl)与亚硝酸钠(NaNO2)B.亚硝酸钠可以加到食品中，但添加量要符合规定C.NaNO2与N2H4反应生成NaN3的化学方程式为NaNO2N2H4=NaN32H2OD.上图所涉及的化学反应都是氧化还原反应解析亚硝酸钠能和KI反应生成碘单质，碘与淀粉溶液变蓝色，A项正确；NaNO2具有防腐性，但有毒，所以亚硝酸钠可以加到食品中，但添加量要符合规定，B项正确；亚硝酸钠和肼反应生成叠氮化钠和水，该反应中N元素化合价由3价、2价变为价，C项正确；有电子转移的化学反应为氧化还原反应，其特征是有元素化合价升降，NaNO2与NH4Cl反应生成NH4NO2没有化合价的变化，D项错误。答案D10.木炭屑与浓HNO3共热，产生的气体X等分为和两份，将两份气体分别按下图实验：则石灰水的变化可能是()A.不变浑浊变乳白色B.变为乳白色浑浊不变浑浊C.均变为乳白色浑浊D.都不变浑浊解析木炭与浓硝酸共热可以得到二氧化碳和二氧化氮两种气体，气体先导入适量蒸馏水中，二氧化氮溶于水，得到硝酸和一氧化氮，二氧化碳微溶于水，再导入澄清石灰水中，二氧化碳可以使石灰水变浑浊，即变浑浊；气体直接导入澄清石灰水中，二氧化氮将氢氧化钙转化为硝酸钙、亚硝酸钙，二氧化碳不与硝酸钙溶液和亚硝酸钙溶液反应，即不变浑浊。答案B11.(2018南京盐城一调)某课外活动小组的同学从某地颗粒采集器中获得雾霾颗粒样品，然后用蒸馏水浸取。在探究雾霾颗粒可溶性成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A.向浸取液中滴入AgNO3溶液有白色沉淀产生，说明雾霾中一定含有ClB.向浸取液中滴入硝酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明雾霾中一定含SOC.向浸取液中加入Cu和浓H2SO4，试管口有红棕色气体产生，说明雾霾中可能含有NOD.向浸取液中加入浓NaOH溶液微热，试管口附近湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明雾霾中一定含有NH解析A项，与AgNO3生成白色沉淀的，除了Cl还有SO和SO，错误；B项，若雾霾中含有SO，加入HNO3会将其氧化生成SO，再与Ba2反应生成白色沉淀，错误；C项，浓H2SO4电离出的H与NO 结合成浓HNO3，与Cu反应生成红棕色的NO2气体，若溶液中含有NO ，在酸性条件下，NO 发生歧化反应，方程式为：3NO2H=2NONOH2O，生成的NO到试管口与O2反应生成NO2气体，正确；D项，NH与OH反应，在加热条件下生成碱性气体NH3，正确。答案AB12.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是()A.原混合酸中NO物质的量为0.1 molB.OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC段产生氢气C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4D.H2SO4浓度为1.5 molL1解析铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，从题干图中看出(注意只是第二份100 mL)OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC段产生氢气，反应为Fe2H=Fe2H2，可知NO反应完全，第二份中NO应为330.1 mol，溶液中最终溶质为FeSO4，此时反应的铁的质量是14 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4浓度为2.5 molL1，NO物质的量为0.2 mol。答案AD二、填空题13.(1)当前频繁出现的雾霾天气与汽车尾气的排放有一定的关系，为了减少污染，可尝试使用汽车尾气净化装置，其原理如图所示。写出净化过程中的总化学方程式：_。(2)目前科学家也在尝试用Cu作催化剂，将汽车尾气中NO转化为无毒的N2。其原理如下图所示：该过程中，还原剂是_(填物质名称)。若某辆汽车的NO排放量为0.09 gkm1，则该车行驶100 km，完成上述转化时，理论上需消耗乙烯的质量为_g。(3)为探究本地区雾霾中的可溶性颗粒的成分，某化学研究性小组进行了实验探究。查阅资料雾霾颗粒样品中可能含有SO、CO、SO、HCO、NO、Cl、Br及一种常见阳离子(Mn)，现进行如下实验：请回答下列问题：根据上述实验，雾霾浸取液中一定含有的离子为_，肯定没有的离子为_。若气体D遇空气会变成红棕色，则沉淀A中一定含有_(填化学式)。解析(1)根据图示净化过程可知，尾气中的NO、CO与O2反应最终生成CO2、N2。(2)由图示看出NO2变为N2，作氧化剂，乙烯(C2H4)作还原剂生成CO2。100 km产生n(NO)0.3 mol，与O2转化生成的NO2也为0.3 mol，2C2H46NO2=4CO23N24H2O由方程式可知，处理0.3 mol NO2需C2H4 0.1 mol，质量为2.8 g。(3)雾霾浸取液中加入浓NaOH溶液后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明原溶液