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文档简介

1、高三化学高考第一轮专题复习教学案氮族元素知识梳理1氮族元素.原子结构与元素的性质所含元素:。(2)氮原子的电子式: 磷原于的原子结构示意筒图: 。(3)随电子层数增多, 。(4)元素的主要化合价 N: P , As: -3、+3、+5 Sb , Bi : +3、5(5)元素的非金属性逐渐 ,金属性逐渐 .单质性质递变:(1)状态: ; (2)密度: .(3)熔、沸点: 逐渐升高; 降低。.化合物性质:气态氢化物从 NH至BiH3稳定性依次 ,碱性依次 ,还原性依次。最高氧化物对应水化物酸性依次 。答案:1. (1) N P As Sb Bi (2)(3)原子半径增大4) -3、+1、+2、+3

2、、+4、+5(5)减弱、增强 2.(1)气态一固态(2)逐渐增大(3)Z P、As ; Sb、Bi 3. 减弱、减弱、增强、减弱例1.某主族元素R原子的最外电子层上有 5个电子,它的含氧酸的钾盐化学式不可能是A) KROB) K3ROC) KROD) &RO导学解析:对绝大多数主族元素而言,最外层电子数与最高正价相等。但不排除该元素存在其它正价的可能,只不过其它正价均小于最高正价。D选项中R元素化合价为+6,已超过了最外层电子数。因此不可能! 答案:D 总结心得:注意硝酸盐与磷酸盐形式的不同。例2、根据神在元素周期表中的位置推测,神不可能具有的性质是A)神的单质在通常状况下是固体B) AszQ

3、对应水化物的酸性比 HPQ弱C)神可以有-3、+3、+5等多化合价D)神的还原性比磷弱自己的思路:导学解析:N、P、As由上而下,以磷为参照,可判断D选项中所述及的性质不可能(金属性增强,单质的还原性随之增强)答案:D总结心得:氮族元素性质从上到下呈相似和递变规律。例3、能证明氮元素比磷元素非金属性强的事实是A氮气在常温下是气体,而磷单质是固体B氮气在空气中不能燃烧,而磷能在空气中燃烧C NH3极易溶于水,而 PH3难溶于水D NH3在空气中不可燃,而 PH可燃自己的思路:导学解析:元素的非金属性常常可用四种性质进行判断:单质的氧化性、氢化物的稳定性、氢化物的还原性、最高价氧化物对应的水化物的

4、酸性。因此选Do答案:D总结心得:氮族元素及其化合物性质从上到下呈相似和递变规律。知识梳理2 N 2、NO和NQ、磷(1) N2的分子结构:电子式: ,结构式: 。N2性质稳定的原因: 。N2的化学性质氧化性:N 2+ H 2=; N 2+ Mg= ;还原性:N 2+ O 2=;NO和 NONOW性质:无色气体、不溶于水,在空气中易被氧化,方程式: NO的性质:(1)红棕色气体、刺激性气味、有毒、易溶于水,是大气污染物。(2)氧化性:NO+SO=NO 2+2I +2H+=6NO2+8NH= (3)与水反应:. 磷I白磷和红磷物理性质比较白磷红磷化学式P4正四面体Pn分子结构复杂色态(1)(2)

5、着火点40 C240 C溶解性(3)(4)保存方法少量保存在水中密封保存相互转化厢纶空气、加热到2承/C 一白磷加热到(切华)冷却红磷n化学性质:(1)跟Q反应:(2)跟 C12反应:2P+3CA三=2PCl3。答案:答案:1. (1)N = N ;分子内存在叁健,键能大(2) N+3H= NH3泰燃N+3Mg三三 MgN2Nb+Q=2NO2 , 2N0+O=2NGSO+NONO+b+HO 7N2+12H2O3NC2+H2O =2HNO+NO3. 1(1)白色或黄色蜡状固体(2)红棕色粉末状固体(3)不溶于水,易溶于 CS(4)不溶于水也不溶于 CS II 4P+5Q=2P2O52P+5C%三

6、=2PC15例1、在一定条件下,将 m体积NO和n体积Q同时通入倒立于水中且盛满水的容器内,充分反应后,容器内残留 m体积的气体,该气体与空气接触后变为红棕色,则m与n的比值为A 3:2B 2:3C 8:3D 3:8导学解析:NO与Q的混合气体遇水时发生如下反应: 4NO+3O2HO=4HNO因此残留的气体可 能是NO也可能是 Q。但“当气体与空气接触时变为红棕色”,这一现象说明残留的气体应是NO参加反应的是体积 m 的NO和n体积的Q。求解如下:4NO+3O2+2H2O=4HNO3 AV43m一 n24_.m一 n得:m=8n 3答案:C总结心得:充分考虑 4NO+3G+2HO=4HNO 2

7、NO+8=2NO的应用,NO红棕色气体。例2、红磷、白磷的化学性质比 N2活泼是由于()A.磷元素比氮元素非金属性强B.磷原子比氮原子易获电子C.磷分子中磷原子间的键能比氮分子中氮原子间的键能小D.磷分子间作用力比氮分子间作用力小自己的思路:导学解析:元素活泼性越强,其形成的单质的活泼性不一定强。原子间的键能大,分子就稳定,单质的活泼性就差P答案:C壬子总结心得:N三N ;分子内存在叁健,键能大。而键能小。知识梳理3氨气.氨的物理性质:氨气是无色气体,有 气味,密度比空气 (大或小)。氨的沸点较高,很容易 。极易溶水,常温常压下,1体积氨溶解 体积氨气。.氨的分子结构氨气的化学式是 NH.电子

8、式为: ;结构式: ,空间构型:,是 分子.(1)与水反应:方程式: ,氨水有弱碱性,能使酚酗:变红,使石蕊变蓝,NH H2O在水中的反应电离:NH+HagNH- hbONhl+OH ,氨水中的微粒有分子:,离子:,受热易分解,方程式: 。(2)与酸反应与HCl反应:方程式 NH3+HCl=NHCl蘸有浓NH - H2O和浓HCl的玻璃棒靠近时出现的现象为 .与 H2SQ 反应: 方程式: 。利用该反应在气体净化中吸收 NH(3)与氧气反应:氨在纯氧中能够燃烧,方程式; 。接触氧化的条件:催化剂并加热,方程式: 。答案:1.刺激性、小、液化、 700 2.三角锥型、极性 3. (1) NH3+

9、HaOFNH-H2O、NH、NH H2O H2O ; NH+、OH 乩 NH3 h2O- NH T 十 H2O (2)生成白色的烟 2NH 3+HSO=(NH)一一一点燃 一 一 一 一2SO (3) 4NH+3Q=2N2+6HQ 4NH+5Q=4NO+6HO例1、将a LNH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后,气体体积变为b L (气体体积均在同 TOC o 1-5 h z 温同压下测定),该b L气体中NH的体积分数是()A. 2a b B. b a C. 2a b D. b a a bba导学解析:用差量法求解。2NH=N+3HAV21 32xb a设有xLNH分解,则气体体积将增加x

10、L,所以有 x=ba,故平衡时 NH的体积分数是=a2abbb答案C 总结心得:NH在铁触媒的作用下发生的是可逆反应,达化学平衡状态。例2、常温下,A、B两种无机气体组成的混合物(MaM),经分析混合气体中只含氮氢两种14 .一,.一一、兀素,而且不论 A和B以何种比例混合,N和H质量比总大于-14下列组合中符合条件3的是()A.NH3(A)、H(B)B. NH3(A)、N(B)C. N 2(A)、hb(B)D. N2(A)、NH(B)自己的思路:14导学解析:由于 NH中的氮氢质量比等于万,依据题干信息 N和H质量比总大于14 ,则必含N2和NH,又MM,所以A为N, B为NH。答案:D总结

11、心得:熟练掌握常见含氮元素的气体。知识梳理4 钱盐、NH+的检验.钱盐的性质:(1)通性:俊盐都是晶体,都能溶于水。(2)不稳定性:钱盐受热都易分解,写出下列钱盐分解的方程式: NHC1 ; (NH4)2 CO.NHHC (3)与碱的反应:写出下列反应的方程式:2.2NHCl+Ca(OH) 2(NH4)2 CO3 +2NaOH ;. NH 4+的检验取少量样品于试管中,然后加入 溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管 口,若变 ,则证明样品中含有 NH+。(或用蘸有浓HCl的玻璃棒靠近试管口,若有白 烟生成,则证明含有 NH+。)离子方程式: .答案:1.(2) NH 3 +HC1 2NH3

12、+H2O +CQ NH +H2O+CO (3) 2NH 32+CaCl2+2HONa CO3 +2NH3T+2Ho 2. NaOH 蓝色 NH 4+OH: NH3 T 十 H2O例1、下列化合物既与硫酸反应,又与氢氧化钠反应的是() NaHCOD NaHSOD (NH)2S NaNOAl(OH) 3A.只有 B. 只有 C. D. 导学解析:HCO既与酸又与碱反应。NaHSO只与碱反应。(NH4) 2S既与酸生成 H2s又与碱生成盐。Al(OH) 3具有两性。NaN%液与上述两种物质都不反应。答案:D总结心得:两性化合物、弱酸酸式盐和弱酸弱碱盐都可以既与酸又与碱反应。例2、有下列几种10电子微

13、粒:OH Na+、NH+、NH、Mg+ HC+,其中在溶液中能两两发生反应的共有()A.四组 B, 五组 C, 六组 D, 七组自己的思路:导学解析:能发生反应的有:OH与NH+; OHI与M0+; OHI与HO+; M0+与NH,共五组。答案:B总结心得:OHT与弱碱阳离子、伟O反应。知识梳理5 NH 3的实验室制法:所用药品为:NH 4C1、Ca(OH) 2 ;方程式仪器:铁架台、酒精灯、大试管、单孔橡皮塞、玻璃导管。收集方法:。验满方法:将湿润的 置于试管口看是否变蓝。集气试管口放团棉花,其作用: 。干燥NH可用 作干燥剂。CaCl 2不能(能或不能)干燥氨气。尾气的处理方法:将沾 有的

14、棉花堵在试管口 ,目的:吸收NH,防止污染空气.NH的其它制法:a.在NaOH固体中滴加浓氨水;b.加热浓氨水制取氨气;答案:2NHC1+Ca(OHiWzNH T + 2H2O+CaCb向下排空气法 红色石蕊试纸防止对流以便收集到较纯净的氨气碱石灰稀HzSQ例1、下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是()AM国2D TOC o 1-5 h z 导学解析:本题考察实验室制取 NH的装置图及试剂的选择。 A中试剂错,因生成 NH与HCl 化全成NHCl得不到NH, B正确。C图试管底应略高于试管口,以防生成水使试管爆炸,D正确。答案:A、C总结心得:实验室制取 NH的试剂一般为浓氨水

15、受热、浓氨水加碱性物质、俊盐与碱共热。例2、制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。图1图2 写出实验室制取氨气的化学方程式 。收集氨气应使用 法,要得到干燥的氨气可选用 做干燥剂。 用图1装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是 。该实验的原理是。(4)如果只提供如图2的装置,请说明引发喷泉的方法。 。自己的思路:导学解析:实验室常用NHCI与Ca(OH)2混合加热来制NH。 由于NH易溶于水,又密度比空气小,只能用瓶口向下排空气法收集;干燥 NH可选用 碱石灰。 用挤入法,利用NH极易溶于水的性质,使较多量NH溶于少量水中,气体量急剧减少, 体积不变,烧瓶内压强

16、必减小。故打开止水夹后,烧杯中水面上的大气压强将水压入烧瓶,形 成喷泉。(4)要形成喷泉,必须解决两个问题,一是NH必须与水接触,二是造成足够的压强差。本题利用气体热胀冷缩原理,打开止水夹,用手(或热毛巾等)捂住烧瓶,NH受热膨胀,赶出玻璃导管中的空气和水,NH3与水接触溶解,即发生喷泉。答案:2NH4CI+Ca(OH)2 42NH T +CaCl2+2HO 向下排空气碱石灰 打开止水夹,挤出胶头滴管中的水 NH 3极易溶解于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小 打开夹子, 用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热, NH受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气和水,NH与水接触,即发生喷泉。总结心得:实验室制取 NH的

17、试剂一般为浓氨水受热、浓氨水加碱性物质、俊盐与碱共热。要形成喷泉,应利用气体热胀冷缩原理,必须解决两个问题,一是NH必须与水接触,二是造成足够的压强差。知识梳理6硝酸的化学性质.具有酸的通性;稀硝酸能使石蕊试液变红色,浓硝酸使石蕊试液先变红 (H+作用),后褪色(强氧化作用).硝酸与金属反应不产生Hao.不稳定性:纯净的硝酸或浓硝酸在常温下见光或受热就会分解,方程式为: A4HNO 3=z:4NO +O2 f +2H2O硝酸浓度越大,越易分解,因此,浓HNO应放人 瓶中(避光),处保存(避免受热分解),用带玻璃塞(腐蚀橡皮塞)的 瓶盛装。.强氧化性:(1)硝酸是一种强氧化剂,几乎能与所有金属(

18、除Au、Pt以外)发生氧化还原反应。Au、Pt虽与硝酸不反应,但可溶于王水 (浓HNO与浓HCl体积比为l : 3)Al、Fe遇冷的浓HNO产生 现象,所以可用铝槽车来装运浓硝酸。写出Cu与浓HNQ、稀HNO反应的化学方程式:?(3)硝酸与非金属 C S等反应:C+4HNO浓)=; 一 S+6HNO 浓)zzzzz:。答案:2.棕色、阴凉、细口 3.(1)钝化 CU+4HNO浓)=Cu(N。) 2+2NO T+2HO3CU+8HNO稀)=3Cu(NO3)2+2NOT +4H2O(2) COT +4NOT +2HO ;HSO十 6NQ T + 2H 2O例1、有关硝酸化学性质的叙述中,正确的是(

19、)A.浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸变红色B.硝酸能与N*CO反应,但不生成COC.硝酸可与N*S反应制得H2s气体D.浓硝酸因分解放出的 NO又溶解于硝酸而呈黄色导学解析:硝酸是一种具有强氧化性的不稳定强酸,并且硝酸越浓,氧化性越强。浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,表现在浓硝酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,而稀硝酸只能使蓝色石蕊试纸变红但不褪色。由于硝酸是一种氧化性酸,可氧化许多还原性物质,因此HS不能用硝酸制 备,而CO可用硝酸制得,依据是强酸制弱酸。所以本题选 Do答案:D总结心得:熟练浓硝酸的特性。例2、将3.84g铜粉与一定质量浓硝酸反应, 当铜完全作用时,收集到气体2.24L(标准状况下)

20、, 则所消耗酸的物质的量是()A. 0.11mol B. 0.22mol C. 0.16mol D. 0.1mol自己的思路:导学解析:消耗的硝酸的物质的量应是起氧化性的(0.1mol )和起酸性的 (64g3.8401T X2=0.12mol)硝酸之和,共有 0.22mol ,故选 B。答案:B总结心得:应用元素守恒和电子守恒。方法规律归纳总结规律.专题考查的知识点:N2、NO NO的性质。NH、钱盐的性质,俊根离子的检验。 NH3的实验室和工业制法。 HNO 的性质、用途和制法。 NO NO对大气的污染和防治。 P、P2Q、HPQ的性质。有关 NH、NO NO混合气体的计算。.高考考查的特

21、点:结合NH的制取及性质验证组成大实验题全面考查NH的性质;由Cu与浓HNO或、稀HNO反应组成大实验题考查物质的制备和性质;HNO的酸性、不稳定性、强氧化性;NH3溶于水的质量分数和物质的量浓度的计算;NO、NQ的混合气体溶于水、溶于碱的有关计算;环境保护相关知识。. 2009年高考预测:NH的制取和性质、Cu与浓HNQ、稀HNO的反应、NO NO污染空气的治理是考查的重点。.命题涉及的基本方法:氮族元素的有关知识是历年高考命题的热点,常以氮、磷及其化合物知识为载体与化学基本概念、基本理论、化学实验及化学计算有机结合,来考查学生的综合分析问题的能力。通过对氨气的化学性质和实验室制法的学习培养

22、对实验现象的观察能力和完成 实验的基本操作能力。重点难点方法突破一、氮的氧化物溶于水的计算规律1.关系式法:(1)N0 2和Q的混合气体溶于水时, 由4NO+O+2H0=4HN0可知,当体积比V(N02 : V(Q)=4 : 1,恰好完全反应。V(N02: V(O2)4 : 1, N0过量,剩余气体为 NOV(N02: V(O2)4 : 3,乘除 NOV(NO) : V(O2)4 : 3,乘除 Qo值得注意的是:4N02+Q和4NO+3OR组成上均相当于 2N05的组成,即 (2)两种情况中 的总反应式都与 N 2O5+2H2O= 2HNQ等效。这不仅是记忆 (2)二式的方法,也为上述问题的

23、解法提供了新的思路。即利用混合气体中的N O原子个数比进行分析判断。N : O2 : 5,剩余NO例1、在标准状况下,将NO、NO Q混合后充满容器,倒置在水中,完全溶解,无气体剩余,物质的量浓度的数值范围是1 139,222.41 c 12822.4若产物也不扩散,则所得溶液C10c 22.4c2HO=4HNO题中并未确定三种气体的混合比,只是说气体完全溶解,即恰好完全反应了。使用极值法 求解如下:设混合气体体积为 V:NO的 认为NO的体积为零,混合气体由 NO和Q组成,因为是恰好完全反应。因此,4V物质的量为一5 =Vmol,反应后生成的HNO的物质的量为丫-mol,溶液体积为原 TOC

24、 o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 22.4 2828气体的体积(在大气压作用下水进入容器,产物不扩散),因此溶液的浓度为:V HYPERLINK l bookmark36 o Current Document n281c 28 mol/L HYPERLINK l bookmark34 o Current Document VV 28 认为NO的体积为零,混合气体由NO Q组成,因为是恰好完全反应。因此,NO的物mol,反应后生成的 HNO的物质的量 为一V mol,溶液体积为原4V质的量为7 = V39.2,因此溶液的浓度

25、为:22.4 39.2气体的体积(在大气压作用下水进入容器,产物不扩散)V39.2 _ VV V 39.2mol/L而实际上两种NO和NO同时存在,因此最后溶液的浓度必然介于二者之间,即:1 cO=2HN(3NO因此,残留的气体也就有两种可能,图解如下:当NO不足,只发生反应:4NO+Q+2H2O=4HNO TOC o 1-5 h z 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 V 415V90-40=50可得:V=40mL即进入容器的 NO为40mL也即排出的空气体积为 40mL 当NO多余时,两个反应均发生。设NQ进入容器后容器中 Q的体积为V:4NO2+O2+2H2O=4HNO3 V4154V

26、 V5V3NO2+H2O=2HNO3+NO V412(50-5V)/250-5V50-5V根据空气组成比例有: +4V =40(注:空气中 N2的体积是。的4倍)2可得:V=10mL即NO进入容器后容器中仍有 10mL Q,即有空气的为 50mL也即排出 的空气体积为40mL答案:C2.电子守恒法当no或no转化为HNO时要失去电子,若上述两种气体与Q混合,Q得电子,且得失电子数必然相等,这是电子守恒法解答此类题目的依据。例1、较活泼的金属锌与不同浓度的HNO反应时,可得到不同价态的还原产物。如果起反应的锌和HNO的物质的量之比为 4: 10,则HNO的还原产物可能为()A.NQB.NO C.

27、N 20 D.NH4N0解析:4molZn失去8mol电子生成4molZn2+,如果HNO的还原产物中有两个氮原子,每个 氮原子得到4个电子,还原产物中氮元素的化合价为+5+( 4)=+1 ,可能是 NQ如果HN0的还原产物中有一个变价的氮原子,这个氮原子得到8个电子,还原产物中氮元素的化合价为+5+( - 8)= 3,可能是 NHN0。答案:D例2、铜和镁的合金 4.6 g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4480 mL的N0气体和336 mL的N2。气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠 溶液,生成沉淀的质量为A.0.02 gB.8.51 gC.8.26 g

28、D.7.04 g解析:因两金属都是+2价金属,可推知每 mol金属还原得2 mol NO2。所以,两金属总的 物质的量为:(4480 + 336X 2) / 44800=0.115 mol ,两种氢氧化物总质量可用金属离子质量 加氢氧根离子质量来计算:4.6 g+0.115 mol X2X17 g - mol1= 8.51 g 。答案:B二、硝酸在化学反应中的作用硝酸遇还原性物质时显氧化性,与非还原性物质反应时可显酸性。硝酸遇Fe0先发生复分解反应(硝酸显酸性)生成Fe(NQ)2, Fe2+再被HNO氧化为Fe3+(硝酸显氧化性),即与Fe0反应 时,硝酸既显氧化性又显酸性。与金属 (Pt、A

29、u不反应,Al、Fe常温下钝化)反应时,硝酸也 既显氧化性又显酸性,如在CU+4HNO(浓)=Cu(N03)2十2N02T十2H20中,每4mol浓硝酸中,有2molHNO被还原为N0,显氧化性,另 2molHNG生成盐Cu(N03)2,显酸性。如果反应生成硝酸盐,就说明HN。起到酸的作用;如果生成氮的低价化合物,就说明HN0起氧化剂作用。Fe与HNO反应时Fe的用量不同,最后的产物不同,计算时应注意。铁和稀HNO反应的化学方程式为:Fe不足日Fe+4HNG= Pe(NQ) 3十 NOT +2H2OFe足量日3Fe 十 8HNO= 3Fe(NO3)2十 2N0?十 4H2。例1、在下列反应中,

30、HNO既表现出氧化性,又表现出酸性的是()H2S+ 2HNOS J + 2NO T 十 2H2OCuO 2HNOCu (NO) 2 十 H2O4HNO-4NOT 十 QT 十 2HzO3Cu+ 8HNO3Cu (NO) 2+2NOT 十 4Ho解析:A表现了 HNO的氧化性;B表现了 HNO的酸fC主要表现HNO的不稳定性。答案: D三、NH+、NO的检验碱)NH+的检验:试液 无色刺激性气体,用湿润红色石蕊试纸检验气体,试纸变蓝一人+、,、+色,证明试液中含 NH。离子万程式:NH+OH= NH3T十H2ONO一的检验:(1)若试液浓度大,试液(浓或固)蓝色溶液+ 红棕色气体。证明试液中含

31、NO,化学方程式为:Cu+4HNO(浓)=Cu(N03)2十2N02T十2H2。 、浓H史SOi+Cu -,、,. ,一、 若试液较稀,试液 尘蓝色溶液+无色气体,该无色气体遇空气立即变成红棕色,证明试 液中含 NO,离子方程式:.3Cu+8H+ +2 NQ =3Ci!十 2NOT十 4H 2O ;2NO+O=2NO ,也可将稀溶液浓缩后再按(1)法检验。例1、下列叙述正确的是()A.检验某稀溶液中是否含有NO,可先将溶液浓缩,然后加入浓H2SO和铜片,观察有无红棕色气体产生B.鉴别NO和澳蒸气可用 AgNO溶液,而不能用淀粉 KI溶液C.向HPQ溶液中加入AgNO溶液,观察有黄色沉淀生成,证

32、明有PO”存在D.检验溶液中是否含 NH+,可加入足量 NaOHl,加热,再用湿润的红色石蕊试纸伸入试管内检验是否变蓝。解析:A利用浓HNO与Cu反应产生NO现象检验NO一离子的存在,是正确的。B中NO、澳蒸气都具有强氧化性,与淀粉KI溶液作用时溶液都可变蓝,澳蒸气与AgNOB液还会产生沉淀。C错,因为HP。中加AgNO无明显现象。D错,因为试纸不能伸入试管内。答案:A、B四、喷泉实验氨的喷泉实验目的:验证 NH易溶于水和水溶液呈弱碱性。用水能形成喷泉实验的气体有NH、HCl、SQ, NO,若要用CQ、HS形成喷泉,可以使用的液体为 NoOH液。喷泉实验失败 的原因可能有:收集氨气的烧瓶不干燥

33、;氨气的收集不满;胶头滴管内的水太少;实验装置气密性不好。例1、用一充满氨气的烧瓶做喷泉实验,当水充满整个烧瓶后,烧瓶内的氨水的物质的量浓度是(按标准状况下计算)()B. 1mol - L. 一一 _. -1A. 0.045mol - LV L,则形成溶液的体积为 V L,V/22.4V=0.045molC. 0.029mol - L 1D.不能确定解析:氨气溶于水形成氨水,其溶质为氨气。设烧瓶的容积为溶质的物质的量为V mol,故所得溶液的物质的量浓度为22.4答案:A 例2、在同温同压下,相同体积的烧瓶分别充满氨气和氯化氢气体,做喷泉实验后,水都充满烧瓶,烧瓶中溶液的物质的量浓度之比是()

34、A. 1 : 0.45B, 1 : 1C. 1 : 0.29 D, 4.5 : 2.9解析:水充满烧瓶,则所得溶液的体积相同且都等于烧瓶的容积。又因为NH3和HCl的体积相同,物质的量也相同,故溶液的物质的量浓度之比为1 : l。答案:B易混点区分方法一、氮气结构和性质的两个问题:.氮元素的化学活动性与氮气分子的稳定性:氮元素是活泼的非金属元素与氮气性质稳定,并不矛盾.前者是指元素原子的性质,后者是指元素单质的性质.在氮气分子中,两个氮原子 之间,存在氮氮叁键,键能大,由分子解离成原子需吸收较高的能量,故氮气性质稳定.镁在空气中/烧除生成 MgC#,还生成少量的 MgN,如等质量的镁在氧气、空

35、气、氮气中燃烧,生成的固体的质量由小到大的顺序为:,例1、能够用键能大小解释的是A氮气的化学性质比氧气稳定B、常温常压下,澳呈液态,碘呈固态G稀有气体一般很难发生化学反应D、硝酸易挥发,而硫酸难挥发解析:本题考查键参数对共价键性质的影响。由于氮氮叁键键能比氧氧键的键能大,故氮气的化学性质比氧气稳定;对于B、D,是由于不同大小的分子间作用力引起的,与键能大小无关;对于C,稀有气体不存在共价键,稀有气体化学性质稳定与其元素原子结构(稳定结构) 有关。答案A二、NH和NH;的比较及钱盐的分解规律1.氨(NH 3)与钱(NH4+)的比较氨俊微粒结构三角锥形止四面体型存在单独存在只存在于氨水或钱盐中电性

36、呈电中性带一个单位正点荷性质气态PJ于水或酸反应可与碱(OH一)反应,能水解注意:氨水中溶质的主要存在形式是NH3 H2O氨水参加化学反应时一般写成NH3 H2O(比较:氯水中溶质的主要存在形式C12参加反应时一般写成 C12);计算氨水的质量分数时,溶质应是NH;氨水的浓度越大密度越小。2.钱盐的分解规律(1)钱盐受热易分解为NH和对应的酸,若该酸不稳定,则继续分解为氧化物和水,如:NHC1屋士:NH T +HC1 T (类似升华,但不是升华)(NH4) 2CQ 金:2NH T 十 C 02 T 十 H2 O(2)如果生成的酸为氧化性酸,则该酸又会与NH3发生氧化还原反应,如:NHNO3=N

37、2O+2HO ; 2NH 4NOz2N2 T 十 0d + 4H2O因此硝钱结块,不能用铁锤去撞击,否则会引起爆炸。例1、下列各组物质的空间构型完全不同的是一 十一A. NH和 HbB. NH4 和 CHC. CO和SiO2D.金刚石和晶体硅解析:本题考查对几组常见物质(粒子)的空间结构及晶体类型的掌握.NH与Hb均为十三角锥型,NH4与CH为正四面体型,金刚石与晶体硅为正四面体型空间网状结构,而CO为直线型分子,SiO2为空间网状结构.答案:C三、隐含反应:2N。二冲。的应用通常“纯净”的 NO或N2Q并不纯,因为在常温、常压下能发生2N ON2Q反应。由于此可逆反应的发生,通常实验测得NO

38、的相对分子质量大于它的实际值,或在相同条件下,比相同物质的量的气体体积要小。同理,通常实验测得NbQ的相对分子质量小于它的实际值,或在相同条件下,比相同物质的量的气体体积要大。此外涉及NO气体的颜色深浅、压强、密度等要考虑此反应。因而可逆反应2N 02个2N 2Q在解化学题中有很重要的作用。例1、0.03 mol铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物( NO NO、NQ)混合气体共0.05 mol。 该混合气体的平均相对分子质量可能是A.30B.46C.50D.66解析:可用极值法解此题。如果仅被还原为+4的氮,所得混合物的平均式量最大,为:.10.03mol父2 M46g mol, i力门卷陪可、才

39、店小NO则其式量为 30。实质为=55.2 g - mol ;如稀硝酸只被还原为0.05molNO NO、N2O4的混合气体,所以其式量介于55.2和30之间。答案:BC经典真题基础题(07江苏2)氢元素与其他元素形成的二元化合物称为氢化物,下面关于氢化物的叙述正确的是一个D2O分子所含的中子数为 8 B. NH的结构式为HNHH+ :。:HHCl的电子式为D.热稳定性:H2S HF.解析:A项中的中子数应为 2+8,即10; C项中的HCl是共价化合物,将 HCl的电子式写成离子化合物形式是错误的;D项中,HF是最稳定的气态氢化物,D错。只有B项正确。本题主要考查“物质结构”相关概念。答案:

40、B变式1、有关氨的说法不正确的是NH是4核10电子极性分子,三角锥型,具有还原性NH极易溶于水,可做喷泉实验,氨气易液化,液氨可用作制冷剂C.氨气是非电解质,氨水是电解质D.沾有浓盐酸的玻璃棒遇氨气可产生白烟解析:NH3分子中氮元素3价是最低价态,因此 NH具有还原性,A正确;根据相似相 溶原理知极性分子 NH易溶于极性溶剂 H20,氨的蒸发热很大,可作制冷剂, B正确;电解质、 非电解质都指化合物,故 C不正确.浓盐酸与 NH作用产生白色晶体 NHCl,故D正确.答案:C(06江苏3)物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质:Cu与HNO容液

41、Cu与FeCl3溶液 Zn与H2SQ溶液 Fe与HCl溶液由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是A.B,C.D.解析:中浓HNO与Cu反应同稀HNO与Cu反应的反应产物(氮的氧化物)不同,的反应与浓度无关,中硫酸的浓度不同,反应不同(浓硫酸有强氧化性,而稀硫酸仅有酸的通性,中的反应与浓度无关。由此可知中两种酸的浓度不同发生不同的氧化还原反应。本题主要考查外界条件的改变对反应方向的影响,借以考查对元素化合物知识的掌握程度。答案:A变式1、关于硝酸的说法正确的是()A.硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子B.浓HNO与浓HCl按3 : 1的体积比所得的混合物叫王水C.硝酸电离出的 可离子,能

42、被Zn、Fe等金属还原成H2D.常温下,向浓 HNQ中投入Fe片,会产生大量的红棕色气体解析:王水指的是浓 HNO和浓盐酸按溶液体积之比为1:3所得的混合物。硝酸与金属反应时,被还原的一般是指+ 5价氮,得到的还原产物是 NG、NO N2O或N2等。常温下,浓 HNO可使 Fe和Al等金属发生钝化现象,故 B、C D均是错误的说法。答案A(06江苏13)下列叙述正确的是0.1mol L 1 氨水中,c(OH)=c(NH4+)10 mL 0.02mol L 1HCl溶液与10 mL 0.02mol L 1Ba(OH)2溶液充分混合,若混合后溶 液的体积为20 mL,则溶液的pH=12C.在 0.

43、1mol L 1CHCOON籀液中,c(OH) =c(CH3COOH井 c(H+)D. 0.1mol L 1某二元弱酸强碱盐 NaHA液中,c(Na+) =2c(A2-) + c(HA-) + c(HzA)解析:NHHO是弱电解质,它本身电离所产生的两种离子浓度相等,得氨水中的部分 OH来自于HO的电离,所以c(OH)c(NH4+) , A错;B项中酸碱中和反应后,10i 10i2 L 0.02mol L1 L 0.02mol 1_一C(OH)= -10001000=1 10 n mol L,20L100014+1 10pH=-lgC(H )=-lg =12, B正确;根据盐的消解规律,可以判

44、断C正确;D项1 10中因钠元素的离子与 A原子的物质的量之比为 1 : 1,对应关系应该为 c(Na+)=c(A2-)+ c(HA-) +c(H2A), D错。答案:BC变式1、密度为0.91g cm-3的氨水,质量分数为液的质量分数为()A.等于 12.5%12.5%C.小于法确定解析假设用水稀释后,溶液的密度仍为25%该氨水用等体积的水稀释后,所得溶B.大于12.5%D.无-30.91g - cm ,则溶放质重分数为:12 5%假设用水稀释后,溶液的密度为lg cm-3,则溶液的质量分数为: 0.91x1x25%,1Hy71X1+1X1混合后,溶液的质量分数应介于两者之间,故正确选项为G

45、答案:C4. (2004年上海)下列产品的使用不会造成环境污染的是()A.含磷洗衣粉B.酒精C.氟里昂D.含汞电池解析:本题以环境污染为命题点,考查学生的生活常识和对生活知识的关心程度,含磷洗衣粉的污水可造成水体的“富营养化”,导致水污染,氟里昂等氟氯烧可破坏臭氧层,导致大 气污染。含汞电池的任意排放会造成土壤污染和水污染。答案为B。变式1、某城市人口密度大,汽车等交通工具向对流层大量排放碳氢化合物,氮氧化合物等有害 TOC o 1-5 h z 物质,最有可能发生的地理现象是()A,酸雨 B,臭氧层空洞C. 光化学烟雾 D.温室效应解析:本题考查了地理与环境的关系,发展工业应与地理环境,环境保

46、护结合起来考虑.氮氧化物和碳氢化合物是引起光化学烟雾的主要物质,二氧化碳,甲烷是引起温室效应的主要物质.氯氟煌和澳氟煌(Halon,哈龙)是引起臭氧层空洞的主要物质.二氧化硫,二氧化碳.硫化氢,氮氧化物是引起酸雨的主要物质.答案:C能力提升题族物磐森史5、(07江苏21)稀薄燃烧是指汽油在较大空/ 烧。随着全球能源危机的加剧,稀薄燃烧技术的研究 受到了人们的重视,但稀薄燃烧时,常用的汽车尾气净化装置不能有效地将 NO转化为N2o不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如右图所示。稀薄燃烧技术除能节约能源外,还具有的优点是 (填一项)。排放到大气中的 NO会导致酸雨、 等环境问题(填一项)。

47、某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下,按下列流程探究不同催化剂对 NH还原NO反应的催化性能。催化反应器IU检测IM尾气处理INO、NH3混合气体若控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的催化剂,将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酬:的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同)。为比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是 。若某一催化剂能同时催化 NH等还原性气体与的反应 NO的反应。将该催化剂分别用于催 化还原含等物质的量 NO的两种气体:纯 NO气体,汽车尾气。消耗的物质的量较多的 可能是 (填字母),原因是。A.B.C.都有可能解析:(1)因燃油气燃烧过程中可产生对空

48、气有污染的CO NOx碳氢化合物等大气污染物,结合“空/燃比”的含义和题图可以推知,增大“空 /燃比”可以减少 CO碳氢化合物的排放 而减少污染,根据课本知识可推出排放到大气中的NOx可导致雨酸及光化学烟雾(或破坏臭氧层)而引起的环境污染。(2)因实验的目的是探究催化剂的催化性,而从所给的探究步骤中, 有滴有酚酬:的稀硫酸(该溶液为无色),所以肯定是利用 NH与硫酸的酚儆溶液作用显红色的快慢来检测催化性能。只 要记录显色所需时间即可。(3)根据氧化还原反应中电子得失守恒原则可推知,若汽车尾气中有一定量的 CO和碳氢化合物,因它们也可以还原 NOx,则所消耗氨气就少,若汽车尾气中若含NO,则因N

49、O也可氧化NH,则消耗的氨气就多。答案:(1)减少CO和碳氢化合物的污染;光化学烟雾或破坏臭氧层(2)溶液显色所需要的时间(3)A汽车尾气中含有一定量的 COm碳氢化合物,少消耗 NH或B汽车尾气中含有一定量的 NO,多消耗NH或C汽车尾气中同时含有 CO碳氢化合物等还原性气体和NO等氧化性气体,二者相对含量的不同可导致消耗 NH的增多或减少变式1、( 2004年天津高考理综题).合成氨工业对化学和国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途 。.实验室制备氨气,下列方法中适宜选用的是 。固态氯化钱加热分解固体氢氧化钠中滴加浓氨水氯化钱溶液与氢氧化钠溶液共热 固态氯化钱与氢氧化钙混合加热.为了在

50、实验室利用工业原料制备少量氨气,有人设计了如下装置(图中夹持装置均已略去)。实验操作检查实验装置的气密性后,关闭弹簧夹 a、b、c、d、e。在A中加入锌粒,向长颈漏 斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹 c、d、e,则A中有氢气发生。在 F出口处收集氢气并检验 其纯度。关闭弹簧夹c,取下截去底部的细口瓶 C,打开弹簧夹a,将氢气经导管B验纯后点燃, 然后立即罩上无底细口瓶 C,塞紧瓶塞,如图所示。氢气继续在瓶内燃烧,几分钟后火焰熄灭。用酒精灯加热反应管 E,继续通氢气,待无底细口瓶 C内水位下降到液面保持不变时, 打开弹簧夹b,无底细口瓶 C内气体经D进入反应管E,片刻后F中的溶液变红。回答下列问题

51、: 检验氢气纯度的目的是 。C瓶内水位下降到液面保持不变时,A装置内发生的现象是 ,防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹 b的原因是 , C瓶内气体的成份是 。在步骤中,先加热铁触媒的原因是 。反应管E中发生反应的 化学方程式是。解析:氨的用途比较广泛,如制化肥、硝酸、钱盐、纯碱以及在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料、尿素等。其中制化肥、硝酸是较重要的两种用途。.实验室制备氨气可选用。对于,向固体NaO钟滴加浓氨水,NaOH于水会放出大量的热,使浓氨水分解出氨气。.结合所给装置,操作的目的在于排除B、C装置外的其余装置内的空气。可通过检验Ha纯度的方法来证明空气是否被排净,以保证实验

52、的安全。操作的目的在于让无底细口瓶C内空气中的Q与H反应掉,从而提供 N2O对于操作,先加热反应管E中铁触媒的原因是铁触媒在较高温度时活性增大,以便加快氨合成的反应速率。当 C瓶内水位下降到液面保持不变时,A装置可看到的现象是锌粒与稀硫酸脱离,不再产生氢气,防止了实验装置中压强过大。此时打开弹簧夹b,锌粒与稀硫酸接触,产生氢气。这样一方面能使无底细口瓶C内的N2、H2经D干燥后进入反应管 E内发生反应,另一方面尽量增大氢气的浓度以提高氮气的转化率。答案:I.制化肥、制硝酸 II. III . (1)排除空气,保证安全 锌粒与酸脱离尽量增大氢气的浓度以提高氮气的转化率N 2、H铁触媒在较高温度时

53、活性增大,加快氨合成的反应速率N 2 + 3H 2铁触媒2NH预测题6、资料显示:“氨气可在纯氧中安静燃烧”。某校化学小组学生设计如下装置(图中 铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。用装置A制取纯净、干燥的氨气,大试管内碳酸盐的化学式是 ,碱石灰的作用是。 将产生的氨气与过量的氧气通到装置B (催化剂为钳石棉)中,用酒精喷灯加热:氨催化氧化的化学方程式是 ;试管内气体变为红棕色, 该反应的化 学方程式是。停止反应后,立即关闭 B中两个活塞。一段时间后,将试管浸入冰水中,试管内气体颜 色变浅,请结合化学方程式说明原因 。将过量的氧气与 A产生的氨气分别从 a、b两管进气口

54、通入到装置 C中,并在b管上端 点燃氨气:两气体通入的先后顺序是 ,其理由是。氨气燃烧的化学方程式是 。解析:碳酸盐加热分解能产生NH,只有(NHO2CO或NHHCQ其分解产生的混合气体通过碱石灰后,CO和HkO被吸收,可得到纯净的 NH。催化剂 NH与过量 Q在催化剂、加热条彳下发生反应: 4NH+5Q = 4NO+6H2。,通过无水 CaCb后,未反应完的 NH和生成的H2O被吸收,生成的 NO在试管内被过量的 Q氧化为红棕色 的NO气体,方程式为:2NO+O=2NQ。将试管浸入冰水中,由于 2NO(g) =NbQ(g) ; Hk 0,正反应为放热反应,当温度降低时,平衡向正反应方向移动,

55、部分红棕色的NO转化为无色N2C4,故颜色变浅。由于装置C上端开口,要点燃 NH,须先通入 Q,后通入NH,因为若先通入 NH, NH 荏壁气中不能点燃, NH逸出会造成污染。 NH3在纯氧中燃烧的化学方程式为:4NH+3Q =2N+6HO (Q置换 Nb)。答案:见解析变式1、实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量,反应的化学方程式为:2NH3+3CuON2+3Cu+3HO试回答: 如果选用测定反应物 CuO和生成物HO的质量m(CuO)、m(HO)时,请用下列仪器设计WHiCl一个简单的实验方案:仪器连接的顺序 (用字母编号表示,仪器可重复使用); d中浓硫酸的作用是, ;实

56、验完毕时观察到 a中的现象是 。列出计算Cu的相对原子质量的表达式 。下列情况将使测定结果偏大的是 。(以下选择填空不限1个正确答案,均用字母 编号填写)CuOM全部还原为CuB. Cu耍潮 C . CuOH昆有Cu如果仍采用上述仪器装置,其他方案可选用测定的物理量有 。m(Cu)和 m(CuO) B . m(N2)和 m(WO) C . m(Cu)和 m(HO) D . m(NH)和 m(WO)解析:仪器连接顺序由实验目的决定。该实验主要是要测定NH与CuO反应生成的水的质量(CuO的质量在实验前即可称出),故应先制备干燥的 NH(用碱石灰干燥,不用浓HSQ, 因为浓HSQ会与NH反应),然

57、后让NH与CuO反应,再测定生成水的质量(用碱石灰吸收反 应后生成的水蒸汽,不能用浓HSQ吸收,因NH不一定反应完)。另外为了吸收多余的 NH,同 时也为了防止空气中的水蒸汽造成实验误差,最后应接d装置。故仪器的连接顺序为bcacd od中浓HkSO的作用是吸收未反应的 NH,防止空气中水蒸汽进入装置。实验完毕后观察到a中的现象是固体由黑色转变为红色。 根据化学方程式可计算出Cu的相对原子质量的表达式为 18m(CuO)/m(H2O)卜16 。根据Cu的相对原子质量的表达式可知,要使测定结果偏大,则m(CuO)偏大,m(HaO)要偏小。由给出的选项看,A、C生成的水少,测定结果偏大;B生成的水

58、多,测定结果偏小。故本小题答案为A、Co 如果仍采用上述仪器装置,由于气体的质量难以测量,也难于收集,所以B、D不可选用,且由 日D给出的量无法计算出Cu的相对原子质量。可供选用测定的物理量还有Cu的质量,结合CuO的质量或HkO的质量都能计算出 Cu的相对原子质量。故本小题答案为A、Q答案:见解析模拟好题基础题1、据报道,科学家已成功合成了少量Ns有关的说法正确的是()A.N4是N2的同素异形体N 4是N2的同分异构体C.相同质量的N4和N2所含原子个数比为 1: 2D.N4的摩尔质量是56g解析:B项中N4和Nk分子式不同,C项中质量相同N4和N2分数比为1 : 2,原子数之比为1 :D项

59、中N4的摩尔质量应为 56g mol1答案:A2、安全火柴在磨擦起火的过程中,起化学反应的是()A.氯酸钾和二氧化镒B.氯酸钾和白磷C.氯酸钾和红磷D.二氧化镒和三硫化二睇解析:氯酸钾分解时产生 Q,磨擦时红磷遇氧产生火星。答案:C、3、所有氮的氧化物都能与灼热的铁进行反应生成F&Q和N2, 4ZQ+3yFe=y Fe30+2xN2。当一定量的ZQ通过灼热铁粉后,粉末质量增加了64g,而气体体积(相同温度和压强)没有变化,则NO可能是()A.N2OB.NO C.N2QD.NQ解析:由反应方程式知:4NQ+ 3yFe =yFe 3c4+2xM粉末质量增加168yg 232yg 64yg因气体体积

60、没有变化:即推知 2x=4 x=2固体粉末质量增加与 y的数值多少没有关系。只要符合x=2的选项,均符合题意。所以A、C 选项正确。答案:A、C4、同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是NO和NO,NO和Q,NH和N2o现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为Vi、V2、V3,则下面关系正确的是()A. V i 2V3B. ViV3V2C. V2V3ViD. V 3ViV2解析:本题考查氮元素的一些气态化合物( NO NO、NH)的溶解性及它们分别与水、氧气的反应规律及计算。中NO不溶于水,设 NO NO、各为3体积,则由3NO+吨O=

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