2019高考化学第4章非金属及其化合物第4节氮及其重要化合物考点1氮气及其常见氧化物讲与练含解析_第1页
2019高考化学第4章非金属及其化合物第4节氮及其重要化合物考点1氮气及其常见氧化物讲与练含解析_第2页
2019高考化学第4章非金属及其化合物第4节氮及其重要化合物考点1氮气及其常见氧化物讲与练含解析_第3页
2019高考化学第4章非金属及其化合物第4节氮及其重要化合物考点1氮气及其常见氧化物讲与练含解析_第4页
2019高考化学第4章非金属及其化合物第4节氮及其重要化合物考点1氮气及其常见氧化物讲与练含解析_第5页
已阅读5页,还剩6页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

欢迎阅读本文档,希望本文档能对您有所帮助!欢迎阅读本文档,希望本文档能对您有所帮助!欢迎阅读本文档,希望本文档能对您有所帮助!欢迎阅读本文档,希望本文档能对您有所帮助!欢迎阅读本文档,希望本文档能对您有所帮助!欢迎阅读本文档,希望本文档能对您有所帮助!非金属及其化合物李仕才eq\o(\s\up15(第四节),\s\do15())eq\o(\s\up15(氮及其重要化合物),\s\do15())考点一氮气及其常见氧化物1.氮元素在自然界中的存在及氮的固定2.氮气(1)分子式:N2,电子式:eq\o\al(·,·)N⋮⋮Neq\o\al(·,·),结构式:N≡N。(2)物理性质:无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水,熔点、沸点很低。(3)化学性质①与氧气反应:N2+O2eq\o(=,\s\up15(放电))2NO(导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮);②与氢气反应:N2+3H2eq\o(,\s\up15(催化剂),\s\do15(高温高压))2NH3(工业合成氨的反应原理);③与Mg反应:3Mg+N2eq\o(=,\s\up15(点燃))Mg3N2。3.氮的氧化物(1)氮的氧化物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。(2)NO和NO2性质的比较判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)1.NO2溶于水时生成HNO3,故NO2是硝酸的酸酐。(×)2.CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在。(×)3.NO2溶于水时发生氧化还原反应。(√)4.NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象。(×)5.NO2溶于水时,NO2是氧化剂,水是还原剂,二者的物质的量之比为3∶1。(×)6.溴蒸气和NO2都为红棕色气体用湿润的淀粉-KI试纸可以鉴别。(×)7.标准状况下,6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA。(×)8.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气。(×)1.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,也没有纯净NO2和N2O4气体。2.验证某无色气体是NO的方法是让无色气体接触氧气或空气,无色气体变为红棕色。3.NO2、NO可用碱液处理,如NaOH溶液吸收原理为NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。4.NO2虽然与水反应生成HNO3,但不是硝酸的酸酐。NO2既有氧化性又有还原性,以氧化性为主。如NO2能使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝:2NO2+2KI=2KNO2+I2。5.鉴别NO2和溴蒸气常用①AgNO3溶液、②H2O、③CCl4。一、氮及其氧化物的性质及其对环境的影响1.关于氮的变化关系图如图:则下列说法不正确的是()A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径C.上述所有反应都是氧化还原反应D.上述反应中只有③属于氮的固定解析:工业上生产硝酸的流程是氮气和氢气生成氨气,氨气与氧气反应4NH3+5O2eq\o(=,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))4NO+6H2O路线①,一氧化氮与氧气反应2NO+O2=2NO2路线②,二氧化氮被水吸收3NO2+H2O=2HNO3+NO路线③,路线①②③是工业生产硝酸的主要途径,A正确;在放电条件下,氮气和氧气发生化合反应:N2+O2eq\o(=,\s\up15(放电))2NO路线Ⅰ;NO不稳定,易被氧气氧化为二氧化氮:2NO+O2=2NO2路线Ⅱ,二氧化氮溶于水生成硝酸:3NO2+H2O=2HNO3+NO路线Ⅲ,B正确;从氮的变化关系图可知:N从N2(0价)→NO(+2价)→NO2(+4价)→HNO3(+5价),都是氧化还原反应,C正确;上述反应中空气中的氮气转变为含氮化合物,符合氮的固定的定义,属于氮的固定,②③含氮化合物转变为其他物质,是氮的化合物之间的转化,不是氮的固定,D错误。答案:D2.下列说法正确的是()A.CO、NO、NO2都是大气污染物,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溶液中始终无明显现象D.NO是一种红棕色气体解析:NO易被氧化为NO2;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;NO为无色气体。答案:B3.随着我国汽车年销量的大幅增加,空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法正确的是()A.反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应D.催化转化总化学方程式为2NO+O2+4COeq\o(=,\s\up15(催化剂))4CO2+N2解析:反应过程中NO、O2为氧化剂,N2为还原产物;汽车尾气中的N2不是污染物;NO和O2的反应不需要催化剂;根据题中的图示,可将反应的过程分成如下两步写:2NO+O2=2NO2,2NO2+4CO=N2+4CO2,将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO+O2+4COeq\o(=,\s\up15(催化剂))4CO2+N2。答案:D4.已知化学反应:①2NO+2COeq\o(=,\s\up15(催化剂))N2+2CO2,②NO2+SO2NO+SO3。下列说法正确的是()A.反应①可用于汽车尾气处理,NO是还原剂,CO2是氧化产物B.反应②是非氧化还原反应,反应前后气体分子总数不变C.反应②中,NO2的氧化性比SO2的氧化性强D.利用上述两反应处理尾气,能达到保护环境要求解析:反应①中N元素的化合价由+2价降为0,被还原作氧化剂,A错误;反应②中,N、S元素的化合价均发生了变化,为氧化还原反应,B错误;反应②中的产物NO、SO3均是污染物,D错误。答案:C5.下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是()①N2→NO2②NO2→NO③NO2→HNO3④N2→NO⑤N2→NH3A.①B.②⑤C.④D.③④解析:本题有两个要求:(1)必须加入氧化剂;(2)一步反应就能完成。反应①、③、④从化合价角度来看都升高,但反应①N2→NO2不能一步反应完成;而反应③NO2→HNO3,虽然氮的化合价升高,但不加氧化剂也能实现,如3NO2+H2O=2HNO3+NO,在该反应中,NO2既是氧化剂又是还原剂;只有反应④N2→NO必须加入氧化剂且一步反应就能完成。答案:C二、氮及其氧化物的简单计算6.已知氮的氧化物跟NaOH溶液发生的化学反应如下:3NO2+2NaOH=2NaNO3+NO+H2O;NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O;现有mmolNO2和nmolNO组成的混合气体,要用NaOH溶液使其被完全吸收无气体剩余,现有浓度为amol·L-1的NaOH溶液,则需此NaOH溶液的体积为()A.eq\f(m,a)LB.eq\f(2m,3a)LC.eq\f(m+n,a)LD.eq\f(2m+n,3a)L解析:生成物不论是硝酸钠还是亚硝酸钠,根据原子守恒可知氢氧化钠的物质的量就是NO2和NO的物质的量之和,则氢氧化钠是(m+n)mol,则氢氧化钠溶液的体积为(m+n)/aL。答案:C7.如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的气体是()A.可能是N2与NO2的混合气体B.只能是O2与NO2的混合气体C.可能是NO与NO2的混合气体D.只能是NO2一种气体解析:解答本题要注意以下两点:(1)明确氮气不溶于水,且常温下不与O2发生化学反应;(2)NO2可与水反应生成不溶于水的NO,NO2和NO分别与氧气按适当的比例可被水完全吸收。答案:C8.氮的氧化物(用NOx表示)是大气污染物,必须进行处理。(1)汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质,这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。①汽车尾气中的CO来自于_____________________________,NO来自于___________________________________________。汽车尾气对环境的危害主要有________________________________________________________________________(至少填两种)。②汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体,反应的化学方程式可表示为___________________________________________。(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知:4NH3+6NOeq\o(=,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))5N2+6H2O,8NH3+6NO2eq\o(=,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))7N2+12H2O。同温同压下,3.5LNH3恰好将3.0LNO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________。(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理,若NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐,该钠盐的化学式是________。解析:(1)①汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应,当空气不足时,汽油不完全燃烧,会产生CO;当空气过量时,N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大,可以形成硝酸型酸雨,导致光化学烟雾,产生温室效应。②CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。(2)V(NO)+V(NO2)=3.0L,eq\f(2,3)V(NO)+eq\f(4,3)V(NO2)=3.5L,则V(NO)=0.75L,V(NO2)=2.25L,V(NO)∶V(NO2)=1∶3。(3)NO中氮的化合价为+2价,NO2中氮的化合物为+4价,二者1∶1混合时与NaOH反应生成盐的化合价必然为+3价,即为NaNO2。答案:(1)①汽油的不完全燃烧N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应形成酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任写两种即可)②2xCO+2NOxeq\o(=,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2xCO2+N2(2)1∶3(3)NaNO2氮的氧化物溶于水的计算一、原理解答氮氧化物溶于水的计算问题首先明确原理,无论是单一气体(NO2),还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体,反应的实质是3NO2+H2O=2HNO3+NO,2NO+O2=2NO2,故若有气体剩余只能是NO或O2,不能是NO2。二、方法氮的氧化物与O2、H2O反应的计算,常见的有三种方法1加合式法(1)NO2和O2混合气体溶于水的计算由4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知:V(NO2)∶V(O2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(<4∶1O2过量,剩余气体为O2,=4∶1恰好完全反应,>4∶1NO2过量,剩余气体为NO))(2)NO与O2同时通入水中2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO总的化学方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知:V(NO)∶V(O2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(<4∶3剩余O2,=4∶3恰好完全反应,>4∶3剩余NO))(3)NO2、NO、O2三种混合气体通入水中:①可先将NO和O2转化为NO2,再按上述各种情况分别处理。②也可先将NO2和H2O反应转化为NO,再按4NO+3O2+2H2O=4HNO3情况处理。2原子守恒法4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成,都与N2O5+H2O=2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。n(N)∶n(O)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(<2∶5剩余O2,=2∶5恰好完全反应,>2∶5剩余NO))3电子守恒法NO与O2的混合气体通入水中发生反应:2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO,在这当中,存在着NO向NO2转化、NO2向HNO3转化的同时又生成NO的循环反应。但总体来讲,NO→HNO3,N的化合价升高是由于被O2氧化,因此可写出在氧化还原反应中得失电子数必然相等。1.将盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2mL无色气体,则原混合气体中O2的体积和剩余的2mL气体分别是()A.1.2mL,NO B.2.4mL,O2C.3.5mL,O2 D.4mL,NO解析:解题依据的化学反应原理:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,3NO2+H2O=2HNO3+NO。设O2的体积为x,剩余的气体有两种可能:①若剩O2,则V剩=x-eq\f(1,4)(12mL-x)=2mL,解得x=4mL,B、C错误;②若剩NO,则V剩=eq\f(1,3)[(12mL-x)-4x]=2mL,解得x=1.2mL,D错误,A正确。答案:A2.如图,同温同压下,反应完全后有氧气剩余的是()A.试管通入了40mLNO2和10mLO2B.试管通入了40mLNO和10mLO2C.试管通入了40mLNO、10mLNO2和10mLO2D.试管通入了10mLNO、20mLNO2和20mLO2解析:A项,n(N)∶n(O)=4∶10,恰好完全反应;B项,n(N)∶n(O)=4∶6,剩余气体为NO;C项,n(N)∶n(O)=5∶8,剩余气体为NO;D项,n(N)∶n(O)=3∶9,剩余气体为O2。答案:D3.室温时,在容积为amL的试管中充满NO2气体,然后倒置在水中至管内水面不再上升时为止;再通入bmLO2,则管内液面又继续上升,测得试管内最后剩余气体为cmL,且该气体不支持燃烧。则a、b、c的关系是()A.a=4b+3c B.a=4b+cC.a∶b=4∶1 D.a∶b=4∶3解析:剩余气体不支持燃烧,故为NO气体,即相当于NO2与O2混合作用于水时剩余3cmLNO2,4NO2+O2+2H2O=4HNO341(a-

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论