2021版高考化学一轮复习第3章练习（含解析）鲁科版

碳的多样性

，一题国

侯氏制碱法是由我国化学工程师侯德榜先生所发明的一种高效、低成本的制碱方法,打破了

当时欧美对制碱业的垄断。

侯氏制碱法又称联合制碱法,是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯

化钱两种产品的方法。原料是食盐水、氨气和二氧化碳。此方法提高了食盐利用率,缩短了

生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本,克服了氨碱法的不足，曾在全球享有盛

誉，得到普遍采用。

侯德榜是我国化学工业的奠基人、纯碱工业的创始人。

〜殳题

问题L在饱和食盐水中先通入氨气进行氨化,再通入二氧化碳,可制得小苏打。在生产过程

中能否先向饱和食盐水中通入二氧化碳再通入氨气?饱和食盐水先进行氨化,再通入二氧化

碳的原因是什么？写出发生反应的化学方程式。（素养角度一一证据推理与模型认知）

提示:不能;使溶液形成碱性环境，以吸收更多的CO?而生成浓的NHiHCOa溶液,便于与NaCl生

成小苏打晶体;NL+COz+LO+NaC1~NaHC03I+NH,C1。

问题2.根据侯氏制碱法原理,实验室制备纯碱（NazCOj的主要步骤是将配制好的饱和NaCl溶

液倒入烧杯中加热,控制温度在30〜35C搅拌下分批加入研细的NHHC03固体,加料完毕后,

继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO：,晶体。用少量蒸储水洗涤除去杂质，抽干后,转入坨

烟中，灼烧2小时,得Na2C0：t固体。加料完毕后,继续保温30分钟，目的是什么?静置后为什么

只析出NallCOa晶体?用蒸储水洗涤NaHCO：；晶体的目的是除去哪些杂质？（素养角度——宏观辨

识与微观探析）

提示：目的是使反应充分进行;NaHCO：,的溶解度最小；目的是除去NaCl、NH,C1、NHMXh杂质。

问题3.如何检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠？（素养角度一一证据推理与模型认知）

提示:可取少量试样溶于水后,再滴加足量的稀硝酸,完全反应后,再加入硝酸银溶液,看是否

有白色沉淀生成。

我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下：

Na2CO；

(提取副产品)

(1)上述生产纯碱的方法称,副产品的一种用途为。

(2)沉淀池中发生反应的化学方程式是。

(3)写出上述流程中X物质的分子式。

(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了(填上述流程中

的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是。

(5)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有。

H+

A.增大N4的浓度，使NH£1更多地析出

B.使NaHCCh更多地析出

C.使NaHCQ,转化为NaiCOs,提高析出的NH,C1纯度

【解析】(1)生产纯碱的方法称侯德榜制碱法;其中副产品是NILC1,用途为作化肥或电解液或

焊药等。

(2)沉淀池中生成NaHCOs,发生反应的化学方程式是NH3+C02+H20+NaCl~NH.Cl+NaHCOsI或

:

NH:)+C02+H20~NHiHCO：,、NHiHCOs+NaCl---NaHCO3I+NHtCl»

(3)煨烧炉中是使NaHCO：,分解生成Na2C0：t,流程中X物质是C02o

(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了I的循环。从沉淀池中取出

沉淀的操作是过滤。

(5)在析出小苏打的母液(主要含NH£1、NaHCOj中，再通入NH,并加入细小食盐颗粒从而使

H+

N4的浓度增大，使母液中残留的NaHCOs转化为Na£03,而提高析出的NH.C1纯度。

答案：(D侯德榜制碱法作化肥或电解液或焊药等(其他合理答案均可)

:

(2)NIl3+C02+H20+NaC1~NH,Cl+NaIIC03I

:

(或NH3+C02+H20~NH4HC03,

NH,HCOs+NaCl---NaHC0；sI+NH£1)

(3)C02

⑷I过滤

⑸A、C

碳的多样性

<♦一图全贯通体系脉络♦)

金刚石

单质.石墨

C60

氧化物产继丁化学性质

『二氧化碳L温室效应

酸性：碳酸钠大于碳酸氢钠

溶解性：碳酸钠大于碳酸氢钠

稳定性：碳酸钠大于碳酸氢钠

m与酸反应的速率：碳酸氢钠快

固体：加热方法

鉴别广―

【溶液：加氯化钙

♦数字化巧记核心要素♦>

1.牢记同素异形体的性质

(1)同素异形体的结构不同，物理性质不同，但化学性质相似。

(2)同素异形体间的转化属于化学变化，但不是氧化还原反应。

2.熟记4个寓子方程式

。25

(1)CJ+2H=U0+C02to

0§

(2)HC'+H''_H20+C02to

。2豕

(3)C°+Ca-~=CaCO；,lo

0§O2f

(4)HC0+0H=~H.O+C°o

3.明确碳酸钠与碳酸氢钠的转化关系

①COz+HzCh②适量H+

Na2C0,①固体加热;②适量OH-NaHC0:1

碳的多样性

1.(2020•澄迈模拟)用四种溶液进行实验,下表中“操作及现象'与“溶液”对应关系错误的是

()

选项操作及现象溶液

饱和

A通入C02,溶液变浑浊\”(‘。溶

液

Na2SiO3

B通入C02,溶液变浑浊,继续通C02至过量,浑浊消失

溶液

Ca(C10)2

(：通入C02)溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去

溶液

通入C02)溶液变浑浊,继续通C02至过量,浑浊消失，再加入足量NaOH溶澄清石

1)

液,又变浑浊灰水

【解析】选B„由于NazCO,的溶解度大于NaHCO：的溶解度,Na2C03+C02+H20~2NaHC0a,因而会析出

NaHCOa晶体,A项正确;B项,CO：,通入NazSiOs溶液中生成沉淀H2SiO3,HSiO,与CO；,不反应，浑浊不会

消失;C项,C02+Ca(C10)2+H20—=CaC03l+2HC10,溶液变浑浊后加入品红溶液,被I1C10氧化褪色;D

项，首先C02+Ca(0H)2CaOU+HQ,继续通C02,生成可溶于水的Ca(HC0M再加入足量的NaOH,

则:2NaOH+Ca(HC()3)2==CaCO,；+Na2C03+2H20,溶液又变浑浊。

2.(2020・济南模拟)如图所示的实验装置可用来分寓CO,和CO并干燥，图中止水夹c、d分别接两

球胆，现装置内的空气已排尽,为使实验成功，甲、乙、丙分别盛放的溶液是()

ANaHCO,饱和溶液;12mol-L'盐酸；18.4硫酸

B.Na£。,饱和溶液;2moll硫酸;NaOH饱和溶液

C.NaOH饱和溶液;20101工'硫酸；18.4mol-L：硫酸

D.2moll'硫酸;NaOH饱和溶液；18.4mol-L硫酸

【解析】选良根据COe、CO的性质可以判断必须先将C0,吸收,后收集CO,最后再将CO?释放出来

并收集。A项中NaHCCh饱和溶液无法吸收C02,因CO?在NaHCO；饱和溶液中的溶解度较小。B项中

NaOll饱和溶液会吸收C0“无法收集到CO?。

C项中关闭b、c,CO。与NaOH饱和溶液反应得到Na£0：“打开d收集CO,收集结束后关闭a、d,打

开b、c,NazCOs与喇反应又得到CO”D项无法实现C(kCO的分离。

【归纳提升】确认混合气体(CO、COJ中含有CO气体的实验设计方法

ABCDEF

各装置的作用是

A——除去混合气体中的C0：气体

B——检验混合气体中C0；.是否除尽

C----CO还原CuO:CO+CuO=^u+COz

D——验证CO的氧化产物C02

E——除去尾气中的C0?气体

F——除去尾气中的CO气体,防止污染环境

确定混合气体中含有CO气体的实验现象是B中无明显现象,C中的物质由黑色变成光亮的红色,[)

中的澄清石灰水变浑浊。

碳的多样性

题组1夕碳酸钠、碳酸氢钠的性质

1.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体,下列区分这两种物质的方法中正

确的是（）

A.分别用砂锅加热两种样品,全部分解挥发没有残留物的是小苏打

B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,使火焰颜色发生明显变化的是小苏打

C.用两只小玻璃杯,分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋,产生气泡快的是小苏打

D.先将两种样品配成溶液,分别加入澄清石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打

【解析】选解小苏打NaHCOs分解生成Na2c0"H4和CO4有Na£。、残留，A项错误;纯碱和小苏打

的火焰颜色均为黄色,B项错误；二者的溶液中分别加入澄清石灰水,均有CaCO,沉淀生成,D项错

误。

2.（2020•衡阳模拟）Na£0”又名苏打,NaHCOs又名小苏打,俗名相近,但二者在性质上有着区别。下

列有关Na£0.,和NaHCO：,比较中，不正确的是（）

A.热稳定性:Na4cODNaHCOs

B.相同温度下,0.1moll'盐溶液的pH:NasC03>NaHC03

C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应放出气体的量:Na£OKNaHCOs

D.相同温度下,0.1mold?盐溶液分别与0.1mol-L1HC1反应的剧烈程度:NazCODNaHCQ,

。2鼠

【解析】选D。热稳定性:NazCODNaHCCh"正确；相同温度、相同浓度情况下,C5的水解程

O

度大于HC0J,0.1mol-L’两种盐溶液的pILNazCQONaHCCUB正确；相同质量的两种盐与足量的

HC1反应产生出气体的量是Na£0KNaHC0：,,C正确：在相同浓度、相同温度情况下,碳酸氢钠与盐

酸反应比碳酸钠与盐酸反应剧烈,D错误。

...................〈归纳提升〉

I

I

1.鉴别Na2c。3和NaHCOs的四大方法

(1)利用热稳定性不同

加热「无明显变化的是Na2CO3

固体一L放出无色且能使澄清石灰水变浑浊气

体的是NaHCOj

(2)相同条件下利用反应速率不同

固体反应广产生气泡速率快的是NaHCCh

(或誓速率L产生气泡速率慢的是NazCO,

溶液)一滴加盐酸立即产生气泡的是

产生「NaHCO3

气泡L滴加盐酸开始不产生气泡的是

Na2cos

(3)利用阴离子的不同

BaCl溶液广产生白色沉淀的是Na2c

溶液或Ca互溶液L不产生白色沉淀的是

NaHCOs

(4)利用溶液的碱性不同

.酒测相同浓度「PH大的是Na2cOs

介溶液的PHLPH小的是NaHCO3

2.Na2CO3,NaHCOs与酸反应的定・比较

⑴速率:相同条件下,NaHCO：放出曲的速率比Na£O,快。

(2)耗酸量:等质量或等物质的量的Na£O,与NaHCO,.均为前者耗酸量多。

(3)CO2生成量比较

①等物质的量的Na£Q,、NaHCO：分别与足量的盐酸反应,产生C0?的量相等。

②等质量的Na£Oa、NaHCOa分别与足量的盐酸反应,NaHC。；产生的CO2多。

③等物质的量的HC1与足量的Na£O"NaHCQ.分别反应,NaHCO,产生的CO；：多。

题组24碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应图象

3.(2020•岳阳模拟)向NaOH和NaCO,混合溶液中滴加0.1mol-L稀盐酸,C0：’的生成量与加入盐酸

的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是()

A.在0~@范围内，只发生中和反应

。2?

B.ab段发生反应的离子方程式为CJ+2W==C0J+HQ

C.a—0.3

D.原混合溶液中NaOH与Na£0：,的物质的量之比为1:2

【解析】选C。向NaOH和Na£0：,混合溶液中滴加稀盐酸,NaOH先与稀盐酸反应。在0~3范围内，

、。2了,。q、

先发生OH+H1120,后发生C+HHC,A错误;ab段发生反应的离子方程式为

0Q0Q

HCJ+H,---H2O+CO23B错误；因@~0.4范围内发生的反应是H'+HC0=CO2t

f

+H2O,n(C02)=0.01mol,n(H)=n(C02)=0.01mol,所以a=0.3,C正确;由碳元素守恒可知溶液中

O2<Oo

n(CJ)=n(COj=0.01mol,在0~a范围内，生成0.01molHC°消耗0.01molHC1,则

NaOH消耗0.02molHCl,n(OH)=O.02mol,原混合溶液中NaOH与Na£0”的物质的量之比为2：l.D

错误。

4.向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的C0口气体,再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸

至过量，并将溶液加热,产生的C0?气体与HC1物质的量的关系如图(忽略COi的溶解和HC1的挥发)：

则下列分析都正确的组合是()

①I图对应溶液中的溶质为NaHCO：i

②H图对应溶液中的溶质为Na2aL和NaHCO”且二者的物质的量之比为1：1

③n【图对应溶液中的溶质为NaOII和Na2c05且二者的物质的量之比为1：1

④IV图对应溶液中的溶质为NaKOs

A.①②B.①③C.②④D.②③

【解析】选A。图象I中从0点即开始产生C02气体,对应溶液中的溶质为NaHCO”①正确；图象H

中0a段消耗HC1的量小于ab段消耗HC1的量,对应的溶液中的溶质为Na£()3和NaHCO；,,且二者的

n(Na2CO3)1

物质的量之比为71=1,②正确；图象W中，段消耗HC1的量等于ab段消耗HC1

的量,对应溶液中的溶质为Na£0“③错误；图象IV中，0a段消耗HC1的量大于ab段消耗HC1的量,

n(Na2cO3)1

对应溶液中的溶质为Na£O“NaOH,且二者的物质的量之比为九('0°")=1,④错误。

,-----------------〈归纳提升〉-------------

I

用数形结合思想理解Na£0：,、NaHCO,与盐酸的反应

。2m0o

(1)向Na£O3溶液中逐滴加入盐酸，第一步:C§转化为HC无气体产生;第二

O

步:HC0§与H反应产生C0”消耗HC1的体积与产生CO?的体积的关系如图1所示。

(2)向NaHCU溶液中逐滴加入盐酸,消耗IIC1的体积与产生C0,的体积的关系如图2所示。

(3)向NaOH、Na£。,的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗HC1的体积与产生C0：的体积的关系如图3所

示(设NaOH、Na2c设的物质的量之比x：y=l：1,其他比例时的图象略)。

(4)向NaahNaHCO：,的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗HC1的体积与产生CO。的体积的关系如图4

所示(设Na2cOs、NaHCO”的物质的量之比m：n=l：1,其他比例时的图象略)。

题组35碳酸钠、碳酸氢钠质量分数的测定

5.(2020•衡水模拟)过碳酸钠(Na£0,)是一种很好的供氧剂，其与稀盐酸反应的化学方程式为

2Na2C0,+4IICl,_4NaCl+2C0,t+0/+2HQ。市售过碳酸钠一般都含有碳酸钠，为测定某过碳酸钠样

品(只含NaKO；和Na£Oj的纯度,某化学兴趣小组采用以下两种方案实施：

足量稀

nrrm操作①样品盐酸Bq操作③

方案一■:祥晶一--------------->溶液------->

6ig操作②

(1)操作①和③的名称分别为、

(2)上述操作中，使用到玻璃棒的有(填操作序号)o

(3)请简述操作③的操作过程o

方案二：按下图安装好实验装置,Q为一塑料气袋,随意取适量样品于其中，打开分液漏斗活塞,将

稀盐酸滴入气袋中至充分反应。

(4)为测定反应生成气体的总体积,滴稀盐酸前必须关闭,打开(填长"％”或

“KJ)。导管A的作用是

(5)当上述反应停止后，使A、K处于关闭状态，凡处于打开状态，再缓缓打开络。B中装的固体试

剂是,为何要缓缓打开K,?o

(6)实验结束时,量筒I中有xmL水，量筒H中收集到了ymL气体，则样品中过碳酸钠的质量分数

是O

【解析】样品称量可以得到样品质量为mg,加入稀盐酸溶解后,过滤得到溶液为氯化钠溶液，蒸

发结晶得到氯化钠,称量得到固体氯化钠的质量为叱go

(1)操作①为称量固体质量,操作③为结晶得到氯化钠固体。

(2)固体溶解需要玻璃棒搅拌加速溶解,溶液中得到溶质固体需要在蒸发皿中加热蒸发结晶,过程

中需要玻璃棒搅拌，受热均匀,上述操作中，使用到玻璃棒的有②③。

(3)溶液中得到溶质固体的方法是加热蒸发结晶，具体操作为得到的溶液在蒸发皿中加热蒸发,用

玻璃棒不断搅拌到大量晶体析出，停止加热靠余热蒸发剩余的水分得到氯化钠固体。

(4)实验开始后,反应产生的C02.0,使气球变大,将广口瓶中气体排出，水进入量筒I中，所以量筒

I中水的体积即为产生的CO?、0：的体积，所以滴稀盐酸前必须关闭K、(打开降为使分液漏斗

内液体顺利流下,应使分液漏斗内外压强相等,所以导管A的作用是平衡分液漏斗上下的压强,使

液体顺利流下。

(5)用碱石灰吸收二氧化碳,量筒H中排出液体的体积为氧气体积,缓缓打开K1,让生成的二氧化

碳能充分被B中碱石灰吸收,使量筒内收集到纯净的氧气。

(6)量筒I中有xmL水,则仇、0：的总体积为xmL,量筒II中收集到了ymL气体,则0?总体积为

ymL,则反应2Na3C0,+4HCr~4NaC1+284+04+211。生成的二氧化碳为2ymL,碳酸钠反应生成

二氧化碳为(x-y-2y)=(x-3y)mL,生成二氧化碳物质的量之比为2y：(x-3y),则Na£0i与碳酸钠

的物质的量之比为2y：(x-3y),故样品中过碳酸钠的质量分数是

2yx122122y

2yx122+(x-3y)x106x100%=53x-37yxl00%o

答案：(1)称量蒸发结晶(2)②③

⑶得到的溶液在蒸发皿中加热蒸发，用玻璃棒不断搅拌到大量晶体析出，停止加热靠余热蒸发剩

余的水分得到氯化钠固体

(4)K“K2K3平衡分液漏斗上下的压强，使液体顺利流下

(5)碱石灰让生成的二氧化碳能充分被B中碱石灰吸收，使量筒内收集到纯净的氧气

122y

⑹53%-37yxi00%

【加固训练】

1.下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，正确的是()

A.二者在水中的溶解度不同，碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度

B.二者热稳定性不同，碳酸氢钠的热稳定性大于碳酸钠的热稳定性

C.相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应放出二氧化碳气体,产生二氧化碳的量相同

D.二者在一定的条件下可以相互转化

【解析】选D。碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度;碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠的热稳

定性;相同物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应放出二氧化碳气体，产生二氧化碳的量相同。

2.已知某纯碱样品中含有少量NaCl杂质，为测定该样品中纯碱的质量分数,可用如图所示的装置

进行实验。

主要实验步骤如下：

①按如图所示装置来组装仪器，并检查装置的气密性；

②将ag纯碱样品放入锥形瓶中，加入适量蒸储水溶解,得到纯碱样品溶液；

③称量盛有碱石灰的U形管的质量为bg;

④通过分液漏斗滴入6mol-L'的硫酸,直到不再产生气体为止；

⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；

⑥再次称量盛有碱石灰的U形管的质量为cg;

⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到U形管的质量基本不变，为dgo请回答下列问题：(1)在用托盘天

平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,说明O

(2)装置中干燥管B的作用是

(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成物质的量浓度相同的盐酸，测量结果将(填“偏高”“偏

低’或‘不变")。

⑷步骤⑤的目的是

(5)步骤⑦的目的是。

(6)该样品中纯碱的质量分数为。

(7)还可以用其他实验方法测定该样品中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。

【解析】(1)用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明样品质量较大。

(2)根据U形管的增重计算纯碱的质量,装置中干燥管B的作用是防止空气中的CO：与水蒸气进入

U形管。

(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成物质的量浓度相同的盐酸，因盐酸有挥发性，使U形管的质量增

重,测量结果将偏高。

(4)步骤⑤的目的是将反应产生的CO,全部赶入U形管中。

(5)步骤⑦的目的是保证产生的CO。被充分吸收、减小误差。

(d-b)

(6)U形管反应前后质量增加(d-b)g,n(COj=44mol,该样品中纯碱的质量分数是

106(d-b)

44aX100%o

(7)也可以向一定量的纯碱样品溶液中加入足量BaCL溶液，经过滤、洗涤、烘干、称量沉淀质量

的方法测定样品中纯碱的质量分数。

答案：(1)样品质量较大(2)防止空气中的C0；与水蒸气进入U形管(3)偏高(4)将反应产生

的C0,全部赶入U形管中(5)保证产生的C0：被充分吸收、减小误差

106®-b)

。

(6)44X100%(7)向一定量的纯碱样品溶液中加入足量BaCk溶液，经过滤、

洗涤、烘干、称量沉淀质量的方法测定样品中纯碱的质量分数(其他合理答案均可)

,-----------------〈归纳提升卜-----------------

I

差量法在化学方程式计算中的应用

(1)所谓“差量就是指反应过程中反应物的某种物理量之和(始态量)与同一状态下生成物的相同

物理量之和(终态量)的差，这种物理量可以是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程

中的热效应等。(2)计算依据:化学反应中反应物或生成物的量与差量成正比。

(3)解题关键：一是明确产生差量的原因，并能根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量)。二

是结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量)。

(4)解题步骤

根据差量类别(固

方程式的右边分析反应前后某物理体质量、气体体积、

注明差量量的变化量物质的量等)

书写化学方程式一分析反应引起的差量代入数据计算

氮的循环

，一题典II的）

磷化氢，又名磷烷，分子式为PL,是一种无色、剧毒、易燃的储存于钢瓶内的液化压缩气体,

其制取原理类似于实验室制氨气，空气中磷化氢气体达到2ppm以上就会造成人畜中毒。化

学性质活泼,能与氧气、卤素发生剧烈反应;通过灼热金属块生成磷化物,放出氢气;还能与

铜、银、金及它们的盐类反应。

匕殳题

问题1.如何书写用PHJ和烧碱反应制取PM的化学方程式？（素养角度一一证据推理与模

型认知）

提示:根据实验室制取氨气的反应原理可知用PIM和烧碱反应制取PH,的化学方程式为

PHiI+NaOH^=PH：it+NaI+H20,

问题2.实验室用硫酸铜溶液吸收PHs时的化学方程式:24CUS0I+11PH3+12HQ^=8Cu3PI

+3HFO4+24H2SO”中氧化剂是什么？当吸收2.2molPH3时转移电子的物质的量是多少？（素养角

度一一宏观辨识与微观探析）

提示:根据方程式可知铜元素的化合价从+2价降低到+1价,因此CuSO,是氧化剂。每消耗24

2.2

molCuSOi,转移24mol电子，所以当吸收2.2molPH：,时转移电子的物质的量为X24

mol=4.8molo

问题3.氧硫化碳（COS）可替代磷化氢而被用作熏蒸剂,粉末状的KSCN与浓硫酸在一定条件下

可得到COS和两种硫酸氢盐,生成物的物质的量之比为1：1：1,如何书写相应的化学方程

式？（素养角度——变化观念与平衡思想）

提示:粉末状的KSCN与浓硫酸在一定条件下可得到COS和两种硫酸氢盐,生成物的物质的量

之比为1：1：1,根据原子守恒可知两种硫酸氢盐应该是硫酸氢钾和硫酸氢镂。则反应的化

学方程式为KSCN+2fm（浓）+^0:=KHSOi+NHiHSOi+COSt»

L次磷酸（H3P0”是一元中强酸，具有较强还原性。下列有关说法正确的是（）

05

A.次磷酸的电离方程式为H3P02==H+H2P乙

B.NaH2Poz是次磷酸的正盐,其水溶液呈中性

C.白磷与氢氧化钠溶液反应可得次磷酸盐,反应的化学方程式为P-,+9NaOH^==3Na;lP02+PH:1t

+3H20

D.利用（H3P0J进行化学镀银反应中，1molH3Poz最多还原4molAg+

【解析】选I）。中强酸的电离方程式应用可逆号，则次磷酸的电离方程式为

H3POzH'+HF02?,故A错误;NaH2PO2属于强碱弱酸盐,其水溶液显碱性,故B错误；白磷出）

与NaOH溶液反应生成PL和Na&POz,反应的化学方程式为Pt+3NaOH+3H2O==3NaH2P02+PH3t,

故C错误;次磷酸（H3POz）中0为-2价,H为+1价,则P为+1价,其氧化产物为H3PO.,,磷酸中P

的化合价为+5价，故1molH3PO2最多还原4molAg',故D正确。

2.磷化铝、磷化锌、磷化钙与水反应产生高毒的PH：,气体（熔点为-1320C,还原性强、易自

燃），可用于粮食熏蒸杀虫。卫生安全标准规定：当粮食中磷化物（以P&计）的含量低于0.05

mg•kg】时算合格。可用以下方法测定粮食中残留的磷化物含量：

【操作流程】安装吸收装置一PH3的产生与吸收一转移KMnO,吸收溶液一亚硫酸钠标准溶液滴

定。

【实验装置】C中盛100g原粮,D中盛有20.00mL1.12X10,mol•L'KMnO,溶液（压SO,

酸化）。

请回答下列问题：

（1）仪器C的名称是;原粮最好先打成粉末，其原因是

（2）磷化钙与水反应的化学方程式为_;

检查整套装置气密性良好的方法是

（3）A中盛装KMnO,溶液的作用是除去空气中的还原性气体;B中盛装焦性没食子酸的碱性溶

液,其作用是吸收空气中的乌,防止;通入空气的作用是—

（4）D中PIh被氧化成磷酸,所发生反应的离子方程式为—

【解析】(1)仪器C的名称是三颈烧瓶;原粮打成粉末可以增大接触面积,有利于反应充分进

行。

(2)依据题干信息磷化钙与水反应生成氢氧化钙和磷化氢;利用装置特征关闭K、打开K2,用

抽气泵缓慢抽气，若观察到A、B、D各装置中有气泡产生则气密性良好；或在D左边用橡胶

管和止水夹封闭,关闭K2,用压差法;或关闭分液漏斗旋塞后对C用加热法。

(3)依据装置图中的试剂分析判断,高铳酸钾溶液是强氧化剂,可以吸收空气中的还原性气体;

焦性没食子酸先和碱反应,再和氧气反应可以吸收氧气;若不吸收氧气,PH,会在氧气中燃烧；

准确测定PH：,的含量,需要用高镒酸钾溶液全部吸收,避免产生较大误差,通入空气的作用是

保证PIh全部被吸收。

(4)P&被酸性高铳酸钾氧化成磷酸,高镒酸钾被还原为镒离子,结合电子守恒和电荷守恒、原

04A2

子守恒配平离子方程式为5PH3+8Mn+24H'^~5H3P0.,+8Mn+12H20o

答案：(1)三颈烧瓶使原粮中磷化物与水充分反应

⑵Ca：R+6HO==3Ca(0H)2+2PH3t关闭打开小,用抽气泵缓慢抽气，若观察到A、B、D

各装置中有气泡产生则气密性良好［或在D左边用橡胶管和止水夹封闭,关闭跖用压差法；

或关闭分液漏斗旋塞后对C用加热法］

(3)氧化装置C中生成的PH,吹出PL,使其全部被酸性KMnO,溶液吸收

—

4s2

(4)5PH3+8Mn+241T~=5H3P0i+8MnM2H20

氮的循环

◎一图全贯通体系脉络♦>

放电条件下与氧气反应生成NO

国R一定条件下与氢气反应生成氨气

「区半与Mg反应生成氮化镁

易液化.极易溶于水

月酸反应生成钱盐—

,催化氧化生成NO

氨气还与氧气反应会多任中燃烧生

成氨气

里.与氯气反应

证［wcuo反应

与水反应：氧的水溶液是氨水

白色固体，易溶于水

(受热分解

IIR钱盐与碱反应生成氨气

及

其钱根离子的检验：加强碱.

化用湿润红色石蕊试纸.变蓝

合

物红棕色气体

〕二氧化氮(与水反应

用Cu与浓硝

酸反应制取

T氧化物匕

无色气体

一氧化氮［与弱气反史

一用Cu与稀硝

〔酸危应莉取

弱酸

亚硝酸

既有辄化性又有还原性

硝酸具有酸的通性

常温使铁.铝钝化

’与金属反应

侬邃里邕色也与非金属反应

与某些还原性

化合物反豆

不稳定性：见光受热分解.

.保存在棕色试剂瓶中

<>数字化巧记核心要素♦)

1.把握两种大气污染物

S0,导致酸雨;NO、导致酸雨或光化学烟雾。

2.熟记氨的三种性质:氨极易溶于水，氨水的碱性和氨的还原性。

3•把握NB三种检验方法:湿润的红色石蕊试纸变蓝、蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口冒白烟、

蘸有酚酥的玻璃棒变红色。

4.辨析钱盐两个“特例”:盐类不一定含有金属离子,如镂盐。镂盐受热都易分解，但不一定产生氨

气。

O

5.熟记硝酸三点注意事项:硝酸与活泼金属反应不生成也;浓硝酸氧化性强于稀HNO"N0'在

酸性条件下具有强氧化性。

6.熟练运用四种计算方法:原子守恒、电子守恒、电荷守恒、离子方程式法。

7.熟记重要的化学方程式

2N0+0,---2N023N02+H20---2HN0,+N0

Ca（OH）2+2NH,C1=^=CaCl2+2NH31+2HQ

Cu+4HN0a（浓）==Cu（NO。2+2N021+2HQ

3Cu+8HN0,（稀）---3Cu（NO。2+2N01+4HQ

C+4HN03（浓）=^=C021+4N021+2HQ

氮的循环

题组14氮气及其氧化物的性质和应用

i.氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图

表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是（）

A.海洋中的氮循环起始于氮的氧化

B.海洋中的氮循环属于固氮作用的是③

C.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与

D.向海洋中排放含N3的废水会影响海洋中N4的含量

【解析】选D。由题图可知，海洋中的氮循环起始于氮的还原，反应得到铁根离子最后通过硝化作

用得到硝酸根离子，因此海洋中的氮循环属于固氮作用的是②,A、B项错误;反硝化作用是指反硝

化细菌在缺氧条件下将硝酸盐转变为氮气的过程,不一定有氧气参与,c项错误；由题图可知,硝

Q-U+

酸根离子增多，反硝化作用增强，向海洋中排放含N3的废水会影响海洋中N4的含量力

项正确。

2.一氧化氮是生物体内的一种重要信号分子,参与调控了众多生物学过程,关于NO的叙述正确的

是()

①NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物②NO是亚硝酸的酸醉③NO可以是某些含高价氮物

质还原的产物④NO是无色气体，在空气中可变为红棕色

A.全部B.①③④

C.②®®D.①④

【解析】选及NO中氮元素的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如HNO-NO,也可以是氧

化产物，如NHLN0;HN(X的酸酎是N203;N0是无色气体，可被空气中的氧气氧化为红棕色的N02O

【归纳提升】NO知识再拓展

(1)验证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入0式或空气)，无色气体变为红棕色。

(2)NO与血红蛋白结合使人中毒，中毒原理与CO类似。

(3)氮的氧化物都有毒,其中N0,与吊0,存在下列平衡:2N0?—NO。

题组2夕氮氧化物溶于水的定量判断

3.如图所示,将相同条件下的m体积NO和n体积。洞时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内，充

m

分反应后,试管内残留乙体积的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为

)

NOO

/2

A.3：2B.2：3C.8：3D.3：8

【解析】选C。该过程中发生的反应为4NO+3Oz+2HQ-4HN0*剩余气体与空气接触后立即变为

m

红棕色,说明剩余气体为NO,则可知乙体积的NO与n体积的氧气恰好完全反应，由方程式得关系

m

式4：=3：n,解得m:n=8:3。

....................................4归纳提升1..............…；

氮氧化物溶于水的问题分析

无论是单一气体（NOJ,还是NO、NO、0。中的两者的混合气体，反应的实质是

3N02+H20~2HN03+N0,2N0+0/~2N0“故若有气体剩余只能是N0或02,不可能是N02o

⑴若NO和。2通入水中，总关系式为4N0+30z+2HQ---4HN03（4：3）o

（2）若NO,和0z通入水中，总关系式为4N02+02+2H20---4HN03（4：1）

题组35氮氧化物污染及其防治方法

4.（2020•大连模拟）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

中，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N0为氧化剂,1为氧化产物

B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和t

C.NO和O,必须在催化剂表面才能反应

催化剂

D.催化转化总化学方程式为2N0+0z+4C0-4C0z+Nz

【解析】选D。A项,反应中NO、均为氧化剂,岫为还原产物;B项,N2不是污染成分;C项,NO与

没有催化剂存在下就可以发生反应。

5.氮氧化合物(用NO,表示)是大气污染的重要因素，根据N0、的性质特点，开发出多种化学治理氮

氧化合物污染的方法。

催化剂

(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如,4NH3+6N0-△―5N2+6H20,写出氨气转化N0；•的化学

方程式__________________________________________________

氧化产物与还原产物的质量之比为O

(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。

①N0,被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐，其物质的量之比为1：1,写出该反应的化学方程

式:O

②N0与N0：按物质的量之比1：1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O

【解析】(DNHs和N0,反应生成附和IL0,氧化产物与还原产物均为Nz,其质量之比是4:3。

(2)①生成两种钠盐，必须是N0：的歧化反应，依据量的关系可知两种盐分别为NaNO,和NaNO”②N0

中氮的化合价为+2价,NO二中氮的化合价为+4价，二者1：1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NaNO“

催化剂

答案：(D8NH3+6NO2―-7N2+12H,04:3

(2)02NO2+2NaOH==NaN0：1+NaN02+H20

②NaNOz

【归纳提升】常见的N。、尾气处理方法

(1)催化转化法

在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体（NJ,或N0,与CO在一定温度下催化转化

为无毒气体（N,和CO?）。一般适用于汽车尾气的处理。

（2）球液吸收法

:

2NO2+2NaOH---NaNO3+NaNO2+H2O

N02+N0+2Na0H---2NaN02+H：＞0

NO?、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n（N02）Sn（N0）o一般适合工业尾气中N0x

的处理。

氮的循环

题组16硝酸的性质及应用

I.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的性质不

相对应的是（）

A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——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.能使滴有酚酥的氢氧化钠溶液的红色褪去——强氧化性

【解析】选D。向滴有酚酥的NaOH溶液中滴入硝酸,溶液红色褪去，利用的是硝酸的酸性。

2.某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验,装置如

图所示（加热装置和固定装置均已略去）。图中K为止水夹（处于关闭状态），F是一半空的注射器。

请回答有关问题:

(1)设计装置A的目的是

为达到此目的，应进行的操作是打开K,且打开分液漏斗活塞，当装置C中产生时，关闭

Ko

(2)在完成⑴中的“操作”后,将装置B中铜丝插入稀硝酸,并微热之,观察到装置B中的现象是

B中反应的离子方程式为,

(3)装置E和F的作用是;为实现此作用，其操作方法是

(4)装置D的作用是吸收多余的氮氧化物，防止污染空气,兼有