高考化学一轮复习 专题十七 氮及其化合物课件.ppt

专题十七氮及其化合物 高考化学 课标专用 考点一氮单质 氮的氧化物和硝酸1 2018课标 8 6分 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 如下图所示 下列叙述错误的是 a 雾和霾的分散剂相同 五年高考 a组统一命题 课标卷题组 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 答案c本题考查硫 氮化合物的相关知识 雾和霾的分散剂均为空气 a正确 由题图可知雾霾中含有nh4no3和 nh4 2so4 b正确 nh3应是形成无机颗粒物的反应物 c错误 过度施用氮肥会增加大气中nh3的含量 d正确 知识拓展烟 云 雾的分散剂均为空气 2 2016课标 26 14分 氮的氧化物 nox 是大气污染物之一 工业上在一定温度和催化剂条件下用nh3将nox还原生成n2 某同学在实验室中对nh3与no2反应进行了探究 回答下列问题 1 氨气的制备 氨气的发生装置可以选择上图中的 反应的化学方程式为 欲收集一瓶干燥的氨气 选择上图中的装置 其连接顺序为 发生装置 按气流方向 用小写字母表示 2 氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的nh3充入注射器x中 硬质玻璃管y中加入少量催化剂 充入no2 两端用夹子k1 k2夹好 在一定温度下按图示装置进行实验 答案 1 a2nh4cl ca oh 22nh3 cacl2 2h2o 或bnh3 h2onh3 h2o dcfei 2 红棕色气体慢慢变浅 8nh3 6no27n2 12h2o z中naoh溶液产生倒吸现象 反应后气体分子数减少 y管中压强小于外压 解析 1 制备氨气 可用ca oh 2 s 和nh4cl s 混合加热 可选用装置a 也可采用加热浓氨水的方法 此时可选用装置b 欲得到干燥的氨气 首先要干燥 干燥管要大口进 小口出 其次要收集 氨气密度比空气小 要用向下排空气法 最后为尾气处理 因氨气极易溶于水 要用防倒吸的f装置 2 nh3和no2在催化剂 一定温度下可发生反应 故y管中红棕色气体慢慢变浅 由化学方程式8nh3 6no27n2 12h2o可以得出 反应后气体分子数减少 压强减小 故打开k2后 z中naoh溶液会产生倒吸现象 解题关键正确地写出nh3和no2反应的化学方程式是解答设问 2 的重要依据 知识拓展几种气体的快速制取方法 1 o2 2h2o22h2o o2 2na2o2 2h2o4naoh o2 2 cl2 2kmno4 16hcl 浓 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o 3 hcl 将浓h2so4慢慢滴入到浓盐酸中 4 nh3 将浓氨水滴到生石灰或碱石灰上 考点二氨及铵盐3 2017课标 26 15分 凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法 其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐 利用如图所示装置处理铵盐 然后通过滴定测量 已知 nh3 h3bo3nh3 h3bo3 nh3 h3bo3 hclnh4cl h3bo3 回答下列问题 1 a的作用是 2 b中放入少量碎瓷片的目的是 f的名称是 3 清洗仪器 g中加蒸馏水 打开k1 关闭k2 k3 加热b 蒸汽充满管路 停止加热 关闭k1 g中蒸馏水倒吸进入c 原因是 打开k2放掉水 重复操作2 3次 4 仪器清洗后 g中加入硼酸 h3bo3 和指示剂 铵盐试样由d注入e 随后注入氢氧化钠溶液 用蒸馏水冲洗d 关闭k3 d中保留少量水 打开k1 加热b 使水蒸气进入e d中保留少量水的目的是 e中主要反应的离子方程式为 e采用中空双层玻璃瓶的作用是 5 取某甘氨酸 c2h5no2 样品m克进行测定 滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol l 1的盐酸vml 则样品中氮的质量分数为 样品的纯度 答案 1 避免b中压强过大 2 防止暴沸直形冷凝管 3 c中温度下降 管路中形成负压 4 液封 防止氨气逸出 n oh nh3 h2o保温使氨完全蒸出 5 解析本题以定量实验的方式 考查实验基本操作 实验仪器以及分析问题和处理数据的能力 1 a与大气相通 作用是平衡气压 以免关闭k1后b内压强过大 2 b中放入少量碎瓷片的目的是防止暴沸 f的名称是直形冷凝管 3 g中蒸馏水倒吸进入c 原因是c e及其所连接的管道内水蒸气冷凝为水后 气压远小于外界大气压 在大气压的作用下 锥形瓶内的蒸馏水倒吸进入c中 4 d中保留少量水可以起到液封的作用 防止氨气逸出 e中的主要反应是铵盐与碱在加热条件下的反应 离子方程式为n oh nh3 h2o e采用中空双层玻璃瓶的作用是减少热量损失 有利于n在碱性条件下转化为氨气逸出 5 取某甘氨酸 c2h5no2 样品m克进行测定 滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol l 1的盐酸vml 根据反应nh3 h3bo3nh3 h3bo3 nh3 h3bo3 hclnh4cl h3bo3 可以求出样品中n n n hcl cmol l 1 v 10 3l 0 001cvmol 则样品中氮的质量分数为 100 样品中甘氨酸的质量 0 001cv 75g 所以样品的纯度 审题关键1 倒吸原理的应用 一般在实验时 需要防止倒吸现象的出现 但在该实验中利用倒吸原理洗涤仪器 该实验中出现倒吸现象是由于密闭体系内气压小于外界气压 液体在大气压的作用下进入体系 2 液封原理的应用 一般液封适用于内外气压差不是很大 而密封要求比较高的情况 知识归纳n与oh 反应时离子方程式的书写规律浓碱液 加热条件下生成物为nh3和水 n oh nh3 h2o 若在稀溶液中反应且不加热 因氨气极易溶于水 故生成nh3 h2o n oh nh3 h2o 4 2016课标 26 14分 联氨 又称肼 n2h4 无色液体 是一种应用广泛的化工原料 可用作火箭燃料 回答下列问题 1 联氨分子的电子式为 其中氮的化合价为 2 实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨 反应的化学方程式为 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 1048 9kj mol 1上述反应热效应之间的关系式为 h4 联氨和n2o4可作为火箭推进剂的主要原因为 4 联氨为二元弱碱 在水中的电离方式与氨相似 联氨第一步电离反应的平衡常数值为 已知 n2h4 h n2的k 8 7 107 kw 1 0 10 14 联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 5 联氨是一种常用的还原剂 向装有少量agbr的试管中加入联氨溶液 观察到的现象是 联氨可用于处理高压锅炉水中的氧 防止锅炉被腐蚀 理论上1kg的联氨可除去水中溶解的o2kg 与使用na2so3处理水中溶解的o2相比 联氨的优点是 答案 14分 1 h h 2 2 2nh3 naclon2h4 nacl h2o 3 2 h3 2 h2 h1反应放热量大 产生大量气体 4 8 7 10 7n2h6 hso4 2 5 固体逐渐变黑 并有气泡产生1n2h4的用量少 不产生其他杂质 还原产物为n2和h2o 而na2so3产生na2so4 解析 1 联氨的结构式为 故其电子式为h h n2h4中h为 1价 故n为 2价 2 naclo具有强氧化性 可将nh3氧化为n2h4 本身被还原为nacl 据此可写出反应的化学方程式 3 根据盖斯定律 由2 可得 故 h4 2 h3 2 h2 h1 4 nh3在水中的电离方程式为nh3 h2on oh 则n2h4在水中的第一步电离方程式为n2h4 h2on2 oh 该步电离的平衡常数k1 又知n2h4 h n2 k 8 7 107 则k1 k kw 8 7 107 1 0 10 14 8 7 10 7 5 联氨与agbr反应时 agbr可将n2h4氧化为n2 自身被还原为ag 反应的化学方程式为4agbr n2h4n2 4ag 4hbr 因此可观察到固体逐渐变黑 并有气泡产生 因n2h4处理水中溶解氧时也发生氧化还原反应 化学方程式为n2h4 o2n2 2h2o 则n o2 n n2h4 又m o2 m n2h4 32g mol 1 所以m o2 m n2h4 1kg 知识拓展从nh3分子中去掉一个h原子即得到 nh2 n2h4是两个 nh2相连得到的物质 具有类似nh3的性质 且在水溶液中可发生两步电离 为二元弱碱 同时n2h4也具有还原性 可被某些氧化剂氧化 疑难突破题中给出n2h4与h 反应的化学平衡常数 暗示要通过k和kw的组合 求得联氨第一步电离的电离常数 考点一氮单质 氮的氧化物和硝酸1 2017北京理综 12 6分 下述实验中均有红棕色气体产生 对比分析所得结论不正的是 b组自主命题 省 区 市 卷题组 a 由 中的红棕色气体 推断产生的气体一定是混合气体b 红棕色气体不能表明 中木炭与浓硝酸发生了反应c 由 说明浓硝酸具有挥发性 生成的红棕色气体为还原产物d 的气体产物中检测出co2 由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 答案d本题考查硝酸的氧化性 不稳定性 挥发性等性质 中的co2可能是空气中的氧气与木炭反应的产物 疑难突破 中红热木炭并未与浓hno3直接接触 只有hno3挥发后 与木炭接触才能发生反应 2 2016上海单科 7 3分 已知w x y z为短周期元素 原子序数依次增大 w z同族 x y z同周期 其中只有x为金属元素 下列说法一定正确的是 a 原子半径 x y z wb w的含氧酸的酸性比z的含氧酸的酸性强c w的气态氢化物的稳定性小于y的气态氢化物的稳定性d 若w与x原子序数差为5 则形成化合物的化学式为x3w2 答案a由于原子序数按w x y z依次增大 w与z是同一主族的元素 而x y z是同一周期的元素 且只有x是金属元素 则x为na mg或al 当y为si时 z为p s或cl w为n o或f 当y为p时 z为s或cl w为o或f 当y为s时 z为cl w为f a项 同一周期的元素 稀有气体元素除外 原子序数越大 原子半径越小 同一主族的元素 原子核外电子层数越多 原子半径越大 所以原子半径 x y z w 正确 b项 w的含氧酸可能是hno2 hno3 z的含氧酸是h3po4 酸性 hno2y 所以气态氢化物的稳定性 w y 错误 d项 若w与x原子序数相差5 则二者形成的化合物的化学式是al2o3或mg3n2 错误 3 2018天津理综 9 18分 烟道气中的nox是主要的大气污染物之一 为了监测其含量 选用如下采样和检测方法 回答下列问题 采样采样系统简图采样步骤 检验系统气密性 加热器将烟道气加热至140 打开抽气泵置换系统内空气 采集无尘 干燥的气样 关闭系统 停止采样 1 a中装有无碱玻璃棉 其作用为 2 c中填充的干燥剂是 填序号 a 碱石灰b 无水cuso4c p2o5 3 用实验室常用仪器组装一套装置 其作用与d 装有碱液 相同 在虚线框中画出该装置的示意图 标明气体的流向及试剂 4 采样步骤 加热烟道气的目的是 nox含量的测定将vl气样通入适量酸化的h2o2溶液中 使nox完全被氧化成n 加水稀释至100 00ml 量取20 00ml该溶液 加入v1mlc1mol l 1feso4标准溶液 过量 充分反应后 用c2mol l 1k2cr2o7标准溶液滴定剩余的fe2 终点时消耗v2ml 5 no被h2o2氧化为n的离子方程式为 6 滴定操作使用的玻璃仪器主要有 7 滴定过程中发生下列反应 3fe2 n 4h no 3fe3 2h2ocr2o2 7 6fe2 14h 2cr3 6fe3 7h2o则气样中nox折合成no2的含量为mg m 3 8 判断下列情况对nox含量测定结果的影响 填 偏高 偏低 或 无影响 若缺少采样步骤 会使测定结果 若feso4标准溶液部分变质 会使测定结果 答案 18分 1 除尘 2 c 3 4 防止nox溶于冷凝水 5 2no 3h2o22h 2n 2h2o 6 锥形瓶 酸式滴定管 7 104 8 偏低偏高 解析本题考查氮的氧化物 n的性质等 1 无碱玻璃棉可吸附除去烟道气中的粉尘 2 干燥nox应选择酸性干燥剂 注意无水cuso4可用于检验水 一般不用作干燥剂 3 d相当于尾气处理装置 吸收nox可用naoh溶液 5 no被氧化为n h2o2被还原为h2o 6 盛放k2cr2o7溶液及量取20 00ml稀释液均用酸式滴定管 稀释液在滴定过程中需放在锥形瓶中 7 20 00ml溶液中剩余fe2 的物质的量为 6c2v2 10 3 mol 则参加反应的n的物质的量为 c1v1 10 3 6c2v2 10 3 mol 依据氮原子守恒 vl气样中nox折合成no2的物质的量为 c1v1 6c2v2 10 3 mol 质量为 c1v1 6c2v2 10 3 46 g 含量为mg m 3 104 mg m 3 8 若缺少采样步骤 会使气样中含有空气 部分nox与o2 h2o共同反应 导致测得的nox含量偏低 若feso4标准溶液部分变质 则导致v2偏小 使计算出的nox含量偏高 解题指导 8 若feso4标准溶液部分变质 则滴定消耗的k2cr2o7溶液体积会偏小 由第 7 问nox含量表达式可知结果会偏高 4 2018江苏单科 20 14分 nox 主要指no和no2 是大气主要污染物之一 有效去除大气中的nox是环境保护的重要课题 1 用水吸收nox的相关热化学方程式如下 2no2 g h2o l hno3 aq hno2 aq h 116 1kj mol 13hno2 aq hno3 aq 2no g h2o l h 75 9kj mol 1反应3no2 g h2o l 2hno3 aq no g 的 h kj mol 1 2 用稀硝酸吸收nox 得到hno3和hno2的混合溶液 电解该混合溶液可获得较浓的硝酸 写出电解时阳极的电极反应式 3 用酸性 nh2 2co水溶液吸收nox 吸收过程中存在hno2与 nh2 2co生成n2和co2的反应 写出该反应的化学方程式 4 在有氧条件下 新型催化剂m能催化nh3与nox反应生成n2 nh3与no2生成n2的反应中 当生成1moln2时 转移的电子数为mol 将一定比例的o2 nh3和nox的混合气体 匀速通入装有催化剂m的反应器中反应 装置见图1 图1 图2 反应相同时间nox的去除率随反应温度的变化曲线图2所示 在50 250 范围内随着温度的升高 nox的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是 当反应温度高于380 时 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 h2o3h n 3 2hno2 nh2 2co2n2 co2 3h2o 4 迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使nox去除反应速率迅速增大 上升缓慢段主要是温度升高引起的nox去除反应速率增大催化剂活性下降 nh3与o2反应生成了no 解析本题考查盖斯定律 电极反应式的书写 氧化还原反应方程式的配平和电子转移数及影响反应速率因素的图像分析 1 将已知热化学方程式依次编号为 根据盖斯定律得3no2 g h2o l 2hno3 aq no g h 136 2kj mol 1 2 电解过程中hno2 n发生氧化反应 则阳极反应式为hno2 2e h2o3h n 3 hno2中n为 3价 nh2 2co中n c的化合价分别为 3 4 依据得失电子守恒和原子守恒配平反应方程式为2hno2 nh2 2co2n2 co2 3h2o 4 nh3 no2中氮元素化合价分别为 3 4 根据得失电子守恒和原子守恒配平反应方程式为8nh3 6no27n2 12h2o 故生成1moln2转移电子mol 5 2015安徽理综 25 14分 c n o al si cu是常见的六种元素 1 si位于元素周期表第周期第族 2 n的基态原子核外电子排布式为 cu的基态原子最外层有个电子 3 用 或 填空 4 常温下 将除去表面氧化膜的al cu片插入浓hno3中组成原电池 图1 测得原电池的电流强度 i 随时间 t 的变化如图2所示 反应过程中有红棕色气体产生 0 t1时 原电池的负极是al片 此时 正极的电极反应式是 溶液中的h 向极移动 t1时 原电池中电子流动方向发生改变 其原因是 答案 14分 1 三 a 2 1s22s22p31 3 4 2h n e no2 h2o正al在浓hno3中发生钝化 氧化膜阻止了al的进一步反应 解析 3 o吸引电子能力强于n 故o的电负性大于n的电负性 金刚石中c c键键长小于晶体硅中si si键键长 故金刚石的熔点高于晶体硅的熔点 ch4和sih4均为分子晶体 它们的沸点与分子间作用力有关 分子间作用力越大 沸点越高 4 0 t1时 al片作负极 随反应的进行 al在浓hno3中发生钝化 氧化膜阻止了al的进一步反应 t1时cu作负极 电流方向改变 6 2017北京理综 27 12分 scr和nsr技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的nox排放 1 scr 选择性催化还原 工作原理 尿素 co nh2 2 水溶液热分解为nh3和co2 该反应的化学方程式 反应器中nh3还原no2的化学方程式 当燃油中含硫量较高时 尾气中so2在o2作用下会形成 nh4 2so4 使催化剂中毒 用化学方程式表示 nh4 2so4的形成 尿素溶液浓度影响no2的转化 测定溶液中尿素 m 60g mol 1 含量的方法如下 取ag尿素溶液 将所含氮完全转化为nh3 所得nh3用过量的v1mlc1mol l 1h2so4溶液吸收完全 剩余h2so4用v2mlc2mol l 1naoh溶液恰好中和 则尿素溶液中溶质的质量分数是 2 nsr nox储存还原 工作原理 nox的储存和还原在不同时段交替进行 如图a所示 图a 图b 通过bao和ba no3 2的相互转化实现nox的储存和还原 储存nox的物质是 用h2模拟尾气中还原性气体研究了ba no3 2的催化还原过程 该过程分两步进行 图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系 第一步反应消耗的h2与ba no3 2的物质的量之比是 还原过程中 有时会产生笑气 n2o 用同位素示踪法研究发现笑气的产生与no有关 在有氧条件下 15no与nh3以一定比例反应时 得到的笑气几乎都是15nno 将该反应的化学方程式补充完整 答案 12分 1 co nh2 2 h2oco2 2nh3 8nh3 6no27n2 12h2o 2so2 o2 4nh3 2h2o2 nh4 2so4 2 bao 8 1 415no 4nh3 3o2415nno 6h2o 解析本题考查化学方程式的书写 有关物质的量浓度的计算等 侧重考查学生对图像的分析处理能力 1 n nh3 2n h2so4 n naoh 2c1v1 10 3mol c2v2 10 3moln co nh2 2 n nh3 molm co nh2 2 n co nh2 2 60g mol 1 mol 60g mol 1 6c1v1 3c2v2 10 2g则ag尿素溶液中尿素的质量分数为 100 2 观察图a可知bao起到了储存nox的作用 观察图b可知 当ba no3 2用h2还原时 氮元素开始时转化为nh3 由得失电子守恒可得消耗的h2与ba no3 2的物质的量之比为8 1 分析可知 反应物15no nh3与产物15nno的化学计量数应是一样的 然后结合得失电子守恒及原子守恒可得反应的化学方程式 审题方法 2 解答时要注意两点 一是15nno中的氮元素一半来自15no 一半来自nh3 因此15no nh3的化学计量数相等 二是反应是在有氧条件下发生的 提示我们氧气参加了反应 7 2016北京理综 26 13分 用零价铁 fe 去除水体中的硝酸盐 n 已成为环境修复研究的热点之一 1 fe还原水体中n的反应原理如下图所示 作负极的物质是 正极的电极反应式是 2 将足量铁粉投入水体中 经24小时测定n的去除率和ph 结果如下 ph 4 5时 n的去除率低 其原因是 3 实验发现 在初始ph 4 5的水体中投入足量铁粉的同时 补充一定量的fe2 可以明显提高n的去除率 对fe2 的作用提出两种假设 fe2 直接还原n fe2 破坏feo oh 氧化层 做对比实验 结果如下图所示 可得到的结论是 同位素示踪法证实fe2 能与feo oh 反应生成fe3o4 结合该反应的离子方程式 解释加入fe2 提高n去除率的原因 4 其他条件与 2 相同 经1小时测定n的去除率和ph 结果如下 与 2 中数据对比 解释 2 中初始ph不同时 n去除率和铁的最终物质形态不同的原因 答案 13分 1 fe n 8e 10h n 3h2o 2 feo oh 不导电 阻碍电子转移 3 本实验条件下 fe2 不能直接还原n 在fe和fe2 共同作用下能提高n去除率 fe2 2feo oh fe3o4 2h fe2 将不导电的feo oh 转化为可导电的fe3o4 利于电子转移 4 初始ph低时 产生的fe2 充足 初始ph高时 产生的fe2 不足 解析 1 由图示可知 fe失去电子作负极 n在正极发生反应转化为n n 8e 10h n 3h2o 4 初始ph低时 产生的fe2 充足 能有效防止feo oh 的生成 考点二氨及铵盐8 2016浙江理综 13 6分 为落实 五水共治 某工厂拟综合处理含n废水和工业废气 主要含n2 co2 so2 no co 不考虑其他成分 设计了如下流程 下列说法不正确的是 a 固体1中主要含有ca oh 2 caco3 caso3b x可以是空气 且需过量c 捕获剂所捕获的气体主要是cod 处理含n废水时 发生反应的离子方程式为 n nn2 2h2o 答案bso2 co2与过量石灰乳反应生成caso3 caco3 故固体1中主要含有caso3 ca co3 ca oh 2 a项正确 x可以是空气 但不能过量 若空气过量 通过naoh溶液后得不到nano2溶液 而是得到nano3溶液 b项不正确 n2无污染 co无法被naoh溶液吸收 捕获剂主要捕获co c项正确 n与n在溶液中发生氧化还原反应生成n2和h2o d项正确 9 2015山东理综 11 5分 下列由实验现象得出的结论正确的是 答案c向agcl悬浊液中加入nai溶液时出现黄色沉淀 说明agi比agcl更难溶 则ksp ag cl ksp agi a错误 b中由实验现象不能确定溶液中是否含有fe2 若先加入kscn溶液无现象 再滴入氯水后溶液呈红色 才能说明原溶液中一定含有fe2 c中实验现象说明有br2生成 溶液中发生了反应 2br cl2br2 2cl 从而说明了br 的还原性强于cl c正确 加热nh4cl固体时 nh4cl固体发生分解反应 nh4clnh3 hcl 试管底部固体消失 试管口温度较低 nh3和hcl发生化合反应 nh3 hclnh4cl 故试管口有晶体凝结 d错误 10 2015山东理综 32 12分 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 na2co3 no no22nano2 co2 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2 1 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 答案 1 nano3 2 防止nano3的析出溶碱 3 将nano2转化为nano3c d 4 1 59 解析 1 由题中信息可知 na2co3 no no22nano2 co2 当no2过量时 还发生反应 na2co3 2no2nano3 nano2 co2 故中和液所含溶质除nano2及少量na2co3外 还有nano3 2 中和液进行蒸发 操作是为了分离出溶质nano2 由 1 中分析可知 中和液中还含有少量na2co3和nano3 若水的蒸发量过大 nano3也会结晶析出 从而造成产品不纯 蒸发 产生的蒸汽中含有少量的nano2 冷凝后用于流程中的 溶碱 操作中最为合理 既可以减少h2o的加入量 又可以减少有毒物质nano2的排放 3 母液 中主要含有nano3 若回收利用 显然转入转化液或转入结晶 操作最为合理 若转入中和液或转入结晶 操作 都会造成nano2产品不纯 4 n nano2 2 00 104mol 则n nano3 n nano2 1 00 104mol 由na原子守恒可知 n na2co3 n nano2 n nano3 1 50 104mol 所以m na2co3 1 50 104mol 106g mol 1 1 59 106g 1 59t 考点一氮单质 氮的氧化物和硝酸1 2015北京理综 8 6分 下列关于自然界中氮循环 如图 的说法不正的是 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 c组教师专用题组 d 碳 氢 氧三种元素也参与了氮循环 答案aa项 人工固氮时 n2 3h22nh3 氮元素被还原 b项 把游离态的氮元素转化为含氮化合物的过程是氮的固定 工业合成氨属于人工固氮 c项 硝酸盐可转化为蛋白质 动植物遗体可转化为氨或铵盐 则含氮有机物和含氮无机物可相互转化 d项 在自然界氮循环过程中 碳 氢 氧三种元素也参与了循环 2 2015北京理综 12 6分 在通风橱中进行下列实验 下列说法不正的是 a 中气体由无色变红棕色的化学方程式 2no o22no2b 中的现象说明fe表面形成致密的氧化层 阻止fe进一步反应c 对比 中现象 说明稀hno3的氧化性强于浓hno3d 针对 中现象 在fe cu之间连接电流计 可判断fe是否被氧化 答案ca项 fe与稀hno3反应生成no 无色的no易被空气中的o2氧化为红棕色的no2 化学方程式为2no o22no2 b项 中现象说明fe遇到浓hno3易发生钝化 表面形成致密的氧化层 阻止fe进一步反应 c项 浓hno3的氧化性强于稀hno3 d项 fe cu 浓hno3可构成原电池 连接电流计可以判断fe是否被氧化 3 2014江苏单科 8 2分 下列各组物质中 不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是 答案bb项中o2与hno3不能发生反应 4 2013全国大纲 28 15分 制备氮化镁的装置示意图如下 回答下列问题 1 检查装置气密性的方法是 a的名称是 b的名称是 2 写出nano2和 nh4 2so4反应制备氮气的化学方程式 3 c的作用是 d的作用是 是否可以把c与d的位置对调并说明理由 4 写出e中发生反应的化学方程式 5 请用化学方法确定是否有氮化镁生成 并检验是否含有未反应的镁 写出实验操作及现象 答案 15分 1 微热b 这时g中有气泡冒出 停止加热冷却后 g中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱 则气密性良好 2分 分液漏斗圆底烧瓶 每空1分 共2分 2 nh4 2so4 2nano22n2 na2so4 4h2o 2分 3 除去氧气 及氮氧化物 除去水蒸气不能 对调后无法除去水蒸气 每空1分 共3分 4 n2 3mgmg3n2 2分 5 取少量产物于试管中 加少量蒸馏水 试管底部有沉淀生成 可闻到刺激性氨味 把润湿的红色石蕊试纸放在管口 试纸变蓝 证明产物中含有氮化镁 弃去上清液 加入盐酸 若观察到有气泡产生 则证明产物中含有未反应的镁 4分 解析 1 检查装置气密性时要先形成一个密闭体系再进行操作 要特别注意回答时必须答出 g中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱 2 nh4 2so4与nano2反应产生n2应属于氧化还原反应中的归中反应 据此不难写出该反应的化学方程式 3 反应体系中有空气和制备n2过程中产生的一些氮氧化物 用feso4饱和溶液的目的是除去这些物质 以免与mg发生反应 水蒸气会影响n2与mg的反应 故d的作用是除去水蒸气 5 由于mg3n2和水反应 mg3n2 6h2o3mg oh 2 2nh3 可根据是否有nh3和mg oh 2沉淀生成判断是否有mg3n2 利用mg与盐酸反应产生氢气来检验mg的存在 考点二氨及铵盐5 2016江苏单科 3 2分 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 a so2具有氧化性 可用于漂白纸浆b nh4hco3受热易分解 可用作氮肥c fe2 so4 3易溶于水 可用作净水剂d al2o3熔点高 可用作耐高温材料 答案da项 so2具有漂白性 可用于漂白纸浆 b项 nh4hco3中含有n元素 可用作氮肥 c项 fe2 so4 3溶于水后形成的fe oh 3胶体具有吸附性 可用作净水剂 评析本题以生活常识为基础对学生的科学素养进行考查 难度不大 考点一氮单质 氮的氧化物和硝酸1 2018湖南怀化统一考试 1 化学与生产 生活 环境等社会实际密切相关 下列相关叙述正确的是 a 燃煤中加入cao主要是为了减少温室气体的排放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 纳米铁粉通过物理吸附去除污水中hg2 pb2 等重金属离子d 汽车尾气中含有的氮氧化物 会加剧酸雨的形成 三年模拟 a组2016 2018年高考模拟 基础题组 答案d燃煤中加入氧化钙可减少二氧化硫的排放 从而减少酸雨的发生 但不能减少温室气体的排放 a项错误 75 的酒精消毒的原理是使病毒的蛋白质发生变性 84 消毒液是利用其主要成分naclo的强氧化性杀菌消毒 原理不相同 b项错误 纳米铁粉能有效地处理污水中的hg2 pb2 等重金属离子 与其还原性有关 c项错误 d项正确 2 2018广东汕头一模 7 化学与生产 生活息息相关 下列说法中正确的是 a so2 co2 no2都是可形成酸雨的气体b 农业施肥作业时 草木灰 有效成分为k2co3 不能与nh4cl混合使用c 地沟油不宜食用 可以分馏提取汽油 做汽车的燃料d 向牛奶中加入果汁会产生沉淀 是因为发生了酸碱中和反应 答案bso2和no2都是可形成酸雨的气体 co2不能形成酸雨 但能形成温室效应 a项错误 k2co3为强碱弱酸盐 nh4cl为强酸弱碱盐 草木灰与nh4cl混合使用时 co2 3与n发生相互促进的水解反应生成nh3 降低肥效 b项正确 地沟油主要成分为油脂 汽油主要成分为烃 c项错误 牛奶中含有蛋白质 加入果汁能使蛋白质凝聚而沉淀 d项错误 3 2017山西太原一模 12 利用如图所示装置进行下列实验 能得出相应实验结论的是 答案c浓盐酸易挥发 挥发出的hcl能够与硅酸钠反应生成硅酸沉淀 且盐酸不是最高价含氧酸 a错误 so2通入硝酸钡溶液中 溶液显酸性 n在酸性条件下能把so2氧化为so2 4 生成baso4白色沉淀 而so2与bacl2溶液不反应 b错误 浓氨水与生石灰反应生成氨气 氨气通入酚酞溶液中溶液显碱性 溶液变红色 c正确 常温下浓硝酸与fe发生钝化 无法观察到有二氧化氮气体生成 d错误 4 2016安徽六安一中一模 26 氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径 某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质 设计了如图所示的装置 1 若分液漏斗中氨水的浓度为9 0mol l 1 配制该浓度的氨水100ml 用到的玻璃仪器有100ml容量瓶 烧杯 量筒 玻璃棒 2 甲装置不需要加热即能同时产生氨气和氧气 烧瓶内固体x为 3 乙装置的作用是 写出受热时丙装置中发生反应的化学方程式 4 当戊中观察到现象 则说明已制得硝酸 某同学按上图组装仪器并检验气密性后进行实验 没有观察到此现象 请分析实验失败的可能原因是 如何改进装置 5 改进后待反应结束 将丁装置倒立在盛水的水槽中 会观察到的现象是 答案 1 胶头滴管 2 过氧化钠 3 干燥氧气和氨气的混合气体4nh3 5o24no 6h2o 4 紫色石蕊试液变红过量的氨气致使戊中溶液不一定呈酸性在丙和丁之间连接盛有无水氯化钙的干燥管或盛有浓硫酸的洗气瓶 5 试管丁内水面慢慢上升 上升到一定高度不再变化 试管内气体颜色由红棕色逐渐变淡至无色 解析 2 甲中不需要加热即能同时产生nh3和o2 说明固体x溶于氨水既产生o2又放出大量热 则该固体为na2o2 3 乙装置可干燥nh3和o2 nh3和o2在加热和cr2o3的催化作用下 发生催化氧化反应 4 hno3能使石蕊试液变红 由于nh3过量 可能会与hno3反应 致使观察不到溶液变红的现象 可在丙和丁之间连接一个能除去nh3的装置 5 丁装置中为no2 no2会与h2o反应生成无色的no 且使气体体积减小 考点二氨及铵盐5 2018河南一轮复习诊断调研联考 3 下列说法中正确的是 a 用碱石灰干燥氨气b 用ph试纸测定naclo溶液的phc 过滤时用玻璃棒不断搅拌浊液 以加快过滤速度d 用向上排空气法收集铜与稀硝酸反应生成的no气体 答案a干燥氨气常用碱石灰作干燥剂 a项正确 naclo具有强氧化性 能把ph试纸漂白 无法读数 b项错误 过滤时 不能用玻璃棒搅拌 容易使滤纸破损 c项错误 no易与空气中的氧气发生反应 2no o22no2 因此不能用排空气法收集no气体 应用排水法收集 d项错误 6 2016湖北七市联考 9 用下图装置制取 提纯并收集下表中的四种气体 a b c表示相应仪器中加入的试剂 其中可行的是 答案cno2和naoh会反应 达不到提纯的目的 收集不到no2 a错误 稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水 会覆盖在石灰石表面阻止硫酸与碳酸钙进一步反应 b错误 二氧化锰作催化剂分解过氧化氢 生成的氧气可以用浓硫酸干燥 氧气的密度比空气的大 可以用该装置收集 c正确 氨气的密度比空气小 收集装置中应该短管进气长管出气 d错误 7 2018河北邢台质量检测 11 氨广泛用于生产化肥 制冷剂等方面 回答下列问题 1 实验室可用下图所示装置合成氨 亚硝酸钠与氯化铵反应的离子方程式为 锥形瓶中盛有一定量水并滴有几滴酚酞试剂 反应一段时间后 锥形瓶中溶液变红 则气体x的成分为n2 水蒸气 和 填化学式 2 最近斯坦福大学研究人员发明了一种suncat的锂循环系统 可持续合成氨 其原理如图所示 图中反应 属于 填 氧化还原反应 或 非氧化还原反应 反应 中能量转化的方式是 填 电能转变为化学能 或 化学能转变为电能 3 液氨可用作制冷剂 液氨汽化时 填 释放 或 吸收 能量 液氨泄漏遇明火会 发生爆炸 已知部分化学键的键能数据如下表所示 则反应4nh3 g 3o2 g 2n2 g 6h2o g 的反应热 h 答案 1 n nn2 2h2o h2nh3 2 非氧化还原反应 电能转变为化学能 3 吸收 1262kj mol 1 解析 1 亚硝酸钠具有强氧化性 与氯化铵发生氧化还原反应 生成氮气 反应的离子方程式为n nn2 2h2o 锌与稀硫酸反应生成的氢气与亚硝酸钠和氯化铵反应生成的氮气在催化剂作用下反应生成了氨气 因此锥形瓶中含酚酞的水变红 则气体x的成分为n2 水蒸气 h2 nh3 2 反应 是li3n与水反应生成氨气的过程 反应中没有元素化合价的变化 属于非氧化还原反应 反应 中氢氧化锂转变为锂 氧气和水 发生了氧化还原反应 属于非自发的氧化还原反应 属于电解池反应 能量转化的方式是电能转变为化学能 3 液氨可用作制冷剂 是因为液氨汽化时吸收能量 导致周围温度降低 反应4nh3 g 3o2 g 2n2 g 6h2o g 的反应热 h 反应物的键能之和 生成物的键能之和 391kj mol 1 3 4 498kj mol 1 3 946kj mol 1 2 463kj mol 1 2 6 1262kj mol 1 1 2018安徽黄山一模 7 根据侯氏制碱原理制备少量nahco3的实验 经过制取氨气 制取nahco3 分离nahco3 干燥nahco3四个步骤 下列图示装置和原理能达到实验目的的是 一 选择题 每题5分 共40分 b组2016 2018年高考模拟 综合题组 时间 45分钟分值 80分 答案c氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢 氨气和氯化氢遇冷又会化合生成氯化铵 因此制备氨气 不能用加热nh4cl的方法 a项错误 应将二氧化碳从长导管通入 b项错误 从反应后的混合物中分离碳酸氢钠固体 可用过滤的方法 c项正确 碳酸氢钠不稳定 受热会分解 不能直接加热干燥 d项错误 易错警示实验室不可用加热分解铵盐的方式制备氨气 有的铵盐分解产生多种不同性质的气体 有的铵盐分解随着温度的不同 产物也不同 2 2018江西名校学术联盟质量检测二 3 某学习小组设计实验探究no与铜粉的反应并检验no 实验装置如图所示 夹持装置略 实验开始前 向装置中通入一段时间的n2 排尽装置内的空气 已知 在溶液中feso4 no fe no so4 棕色 该反应可用于检验no 下列说法中不正确的是 a 装置f i中的试剂依次为水 硫酸亚铁溶液b 若观察到装置h中红色粉末变黑色 则no与cu发生了反应c 实验结束后 先熄灭酒精灯 再关闭分液漏斗的活塞d 装置j收集的气体中一定不含no 答案d稀硝酸与铜反应生成一氧化氮 一氧化氮能够被氧气氧化 因此实验前需要通入氮气 排尽装置中的空气 硝酸具有挥发性 生成的一氧化氮中混有少量硝酸蒸气 可以通过水吸收后再干燥 干燥的一氧化氮在装置h中与铜反应 未反应的no可以利用硫酸亚铁溶液检验 装置f i中的试剂依次为水 硫酸亚铁溶液 a项正确 若观察到装置h中红色粉末变为黑色 则no与cu发生了反应 b项正确 实验结束后 为了防止倒吸 需要先熄灭酒精灯 再关闭分液漏斗的活塞 c项正确 由于feso4 no fe no so4 棕色 为可逆反应 装置j收集的气体中可能含有no d项错误 知识拓展氮氧化物的处理方法当前对含nox废气的处理方法主要有干法和湿法两大类 干法由于不能有效回收氮氧化物资源 多用于汽车尾气处理 而很少用于硝酸工业尾气治理 湿法一般是将废气中的no首先氧化成活性更高的no2 然后通过水或碱溶液等吸收 3 2018福建福州八县 市 协作体联考 15 常温下 将一定量的铁粉加入到50ml10mol l 1硝酸 中 待其充分反应后 收集到的气体换算成标准状况下的体积为4 2l 所得溶液能够使淀粉碘化钾溶液变蓝 该溶液也能使酸性高锰酸钾溶液褪色 下列说法中正确的是 a 中数据表明 硝酸是浓硝酸 因此fe已经钝化b 中数据表明 生成的气体中只有no2c 中现象表明 硝酸一定有剩余d 中现象表明 溶液中一定含有fe2 答案d硝酸具有强氧化性 与fe反应生成的气体为氮的氧化物 所得溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝 则说明溶液中含fe3 也可能存在过量的硝酸 溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色 则说明含fe2 d项正确 由上述分析可知硝酸与铁发生了氧化还原反应 未发生钝化 a项错误 因反应中生成了fe3 fe2 说明铁过量 则硝酸先还原生成no2 后生成no b c项错误 审题技巧反应后所得溶液能够使淀粉碘化钾溶液变蓝 说明溶液中含fe3 也可能含过量的硝酸 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 说明溶液中含fe2 4 2018湖北鄂东南市级示范高中联盟学校联考 9 下表所列各组物质中 物质之间通过一步反应能实现如图所示转化的是 a b c d 答案a 中氧化铜不能一步反应得到氢氧化铜 不符合 中乙醛不能一步反应得到乙烯 不符合 中s不能一步反应生成三氧化硫 不符合 依据转化关系得nono2hno3no 符合 依据转化关系得fecl2fefecl3fecl2 符合 解题关键x y之间可以 相互转化 代入看是否符合 然后再看 z 的生成或反应 5 2017湖南郴州第三次质检 11 下列装置和试剂 尾气处理略去 能达到实验目的的是 答案c二氧化氮和溴都能氧化碘化钾生成碘单质 故a错误 氢氧化钠能够与碘反应 不能通过升华分离 故b错误 nh4no3溶解吸热 温度降低 烧瓶中气体的压强减小 只要看到瘪气球鼓起 即可证明nh4no3溶解吸热 故c正确 浓硫酸与铜的反应需要加热 故d错误 疑难突破a项中 要想检验no2中混有溴蒸气 应将混合气体通入ccl4中 如ccl4显橙红色 则证明混有溴蒸气 知识拓展常见溶于水吸热的物质 nh4no3 nh4cl等 6 2017江西南昌十所重点中学二模 12 氨是生产氮肥 尿素等物质的重要原料 电化学法是合成氨的一种新方法 其原理如图所示 下列有关说法正确的是 a 图中所示物质中 x为h2 y为n2b y参与的电极反应为h2 2e 2h c 当有3gh 通过质子交换膜时 z的体积为22 4ld 反应过程中左边区域溶液ph逐渐升高 答案d根据题图中h 移动方向可知 左侧为阴极 右侧为阳极 因此x为n2 y为h2 z为nh3 阳极反应为3h2 6e 6h 阴极反应为n2 6h 6e 2nh3 c项 没有说明气体所处状态 无法计算气体的体积 c错误 d项 从阴极反应式看 生成了nh3 ph逐渐升高 d正确 解题关键依据h 移动方向 确定阴 阳极 写出电极反应式 针对具体问题进行分析 7 2017河南百校联盟3月联考 13 短周期主族元素w x y z的原子序数依次增大 在如图所示的物质转化关系中 p q m n分别是元素z w x y的气体单质 p和s均为有色气体 v的水溶液呈碱性 常温下 0 1mol lt溶液与0 1mol lu溶液的ph均为1 下列说法正确的是 a 原子半径 xy wc v能分别与u t反应生成离子化合物d z的氧化物对应的水化物均为强酸 答案cv的水溶液呈碱性 可知v为nh3 根据题中信息及题图中各物质转化关系可知 p为cl2 q为h2 m为n2 n为o2 r为no s为no2 no2溶于水生成hno3和no 故w x y z依次是h n o cl a项 原子半径应为on h 故b错误 c项 nh3能分别与hcl hno3反应生成nh4cl nh4no3 均为离子化合物 c正确 d项 不一定是强酸 如cl2o对应的水化物是hclo 为弱酸 故d错误 审题技巧抓住题干中关键词语 短周期 原子序数依次增大 气体单质 有色气体 碱性 ph均为1 知识拓展中学常见有色气体 f2 淡黄绿色 cl2 黄绿色 溴蒸气 红棕色 碘蒸气 紫红色 no2 红棕色 8 2016河北邯郸一模 5 已知a b d e均为中学化学中的常见物质 它们之间的转化关系如图所示 部分产物略去 则下列有关物质的推断不正确的是 a 若a是铁 则e可能为稀硝酸b 若a是cuo e是碳 则b为coc 若a是naoh溶液 e是co2 则b为nahco3d 若a是alcl3溶液 e可能是氨水 答案dalcl3溶液和氨水反应生成氢氧化铝沉淀 氢氧化铝不溶于氨水 不能实现题图中的转化 故d错误 解题关键e的用量的多与少 可能会引起产物的不同 为解决本题的关