（课标Ⅲ）2020版高考化学一轮复习专题十氮及其化合物课件.pptx

专题十 氮及其化合物,高考化学 (课标),课标、课标、自主命题省(区、市)卷题组 考点一 氮单质、氮的氧化物和硝酸,五年高考,1.(2019江苏单科,9,2分)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是 ( ) A.NaCl(aq) Cl2(g) FeCl2(s) B.MgCl2(aq) Mg(OH)2(s) MgO(s) C.S(s) SO3(g) H2SO4(aq) D.N2(g) NH3(g) Na2CO3(s),答案 B 本题涉及的考点有钠、镁、硫、氮、氯及其化合物的性质,考查了学生对知识的 记忆、再现能力,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 A项,加热条件下,铁与氯气只能生成FeCl3,错误;B项,MgCl2+Ca(OH)2 Mg(OH)2+CaCl2,Mg (OH)2 MgO+H2O,正确;C项,硫在氧气中燃烧只能生成SO2,错误;D项,NH3+CO2+NaCl+H2O NaHCO3+NH4Cl,错误。,拓展延伸 铁在氯气中点燃不存在量变引起质变的问题,无论铁是否足量,产物均为FeCl3。,2.(2019江苏单科,16,12分)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需 处理后才能排放。 (1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与 O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为 。 (2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为 NO+NO2+2OH- 2N +H2O 2NO2+2OH- N +N +H2O 下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有 (填字母)。 A.加快通入尾气的速率 B.采用气、液逆流的方式吸收尾气 C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液 吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是 (填化 学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。 (3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为N 的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。 在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和N ,其离子方程式为 。 NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是 。,答案 (12分)(1)2NH3+2O2 N2O+3H2O (2)BC NaNO3 NO (3)3HClO+2NO+H2O 3Cl-+2N +5H+ 溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强,解析 本题涉及的考点有含氮化合物的性质及其应用、氧化还原反应化学(离子)方程式的书 写、影响反应速率的因素,主要考查学生将实际问题分解、运用相关知识分析和解决化学问 题的能力,借助氮氧化物的尾气处理树立环境保护的可持续发展意识,体现科学态度与社会责 任的学科核心素养。 (1)根据得失电子守恒和原子守恒可写出NH3与O2反应的化学方程式。 (2)若要提高尾气中NO和NO2的去除率,须加快氮氧化物与NaOH的反应速率。B项措施能 增大气、液反应物的接触面积,C项措施增大NaOH溶液的浓度,二者均能加快反应速率;A项措 施易导致氮氧化物不能及时被吸收,使NO和NO2去除率降低。据题给反应:2NO2+2OH- N +N +H2O可知,NaNO2晶体中含有NaNO3杂质;由于NO与NaOH不反应,故吸收后排放的 尾气中NO的含量较高。 (3)据得失电子守恒可得:3HClO+2NO 3Cl-+2N ,据电荷守恒可得:3HClO+2NO 3 Cl-+2N +5H+,据原子(质量)守恒可得:3HClO+2NO+H2O 3Cl-+2N +5H+。NaClO溶液 的初始pH越小,c(H+)越大,c(HClO)越大,氧化NO的能力越强,NO的转化率越高。,知识拓展 用NaOH溶液处理NO和NO2时,当n(NO)n(NO2)11时,吸收液中的盐为NaNO2; 当n(NO)n(NO2)11时,吸收液中的盐为NaNO3和NaNO2。,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CuSO4 c.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V L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100.00 mL。量 取20.00 mL该溶液,加入V1 mL c1 molL-1 FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2 molL-1 K2Cr2O 7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2 mL。 (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+2H2O Cr2 +6Fe2+14H+ 2Cr3+6Fe3+7H2O 则气样中NOx折合成NO2的含量为 mgm-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+3H2O2 2H+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20.00 mL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)20.00 mL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(c1V110-3-6c2V210-3) mol,依据氮原子守恒,V L 气样中NOx折合成NO2的物质的量为 (c1V1-6c2V2)10-3mol,质量为 (c1V1-6c2V2)10-346g,含 量为 mgm-3= 104mgm-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=-116.1 kJmol-1 3HNO2(aq) HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) H=75.9 kJmol-1 反应3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(aq)+NO(g)的H= kJmol-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1 mol N2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如图2所示,在50250 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-+H2O 3H+N (3)2HNO2+(NH2)2CO 2N2+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) 2 HNO3(aq)+NO(g) H= =-136.2 kJmol-1。 (2)电解过程中HNO2N 发生氧化反应,则阳极反应式为HNO2-2e-+H2O 3H+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)2CO 2N2+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+6NO2 7N2+12H2O,故生成1 mol N2转移电子 mol。,5.(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=60 gmol-1)含量的方法如下:取a g尿素溶 液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的V1 mL c1 molL-1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO 4用V2 mL c2 molL-1 NaOH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 (1)CO(NH2)2+H2O CO2+2NH3 8NH3+6NO2 7N2+12H2O 2SO2+O2+4NH3+2H2O 2(NH4)2SO4 (2)BaO 81 415NO+4NH3+3O2 415NNO+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)=2c1V110-3 mol-c2V210-3 mol nCO(NH2)2= n(NH3)= mol mCO(NH2)2=nCO(NH2)260 gmol-1 = mol60 gmol-1 =(6c1V1-3c2V2)10-2 g 则a g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81。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15 NO、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。,6.(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K 1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。,答案 (1)A 2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3+CaCl2+2H2O(或B NH3H2O NH3+H2O) dcfei (2)红棕色气体慢慢变浅 8NH3+6NO2 7N2+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+6NO2 7N2+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。,知识拓展 制取气体的装置与反应物的状态有关,由固体混合物加热制取气体可以在管口略 向下倾斜的试管中进行;固体与液体混合不加热制取气体可以在锥形瓶中进行,也可以在烧瓶 中进行;若是液体与固体混合加热制取气体,要在烧瓶中进行,同时应该垫上石棉网。,考点二 氨及铵盐,7.(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+,只有先加入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-+Cl2 Br2+2Cl-,从而说明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:NH4Cl NH3+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+HCl NH4Cl,故试管口有晶体凝结,D错误。,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、CaSO3 B.X可以是空气,且需过量 C.捕获剂所捕获的气体主要是CO D.处理含N 废水时,发生反应的离子方程式为:N +N N2+2H2O,答案 B SO2、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,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NaNO 2、NaNO3,工艺流程如下: 已知:Na2CO3+NO+NO2 2NaNO2+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)。,答案 (1)NaNO3 (2)防止NaNO3的析出 溶碱 (3)将NaNO2转化为NaNO3 c、d (4)1.59,解析 (1)由题中信息可知:Na2CO3+NO+NO2 2NaNO2+CO2,当NO2过量时,还发生反应:Na2CO3+ 2NO2 NaNO3+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)= =2.00104 mol,则n(NaNO3)= n(NaNO2)=1.00104 mol,由Na原子守恒 可知,n(Na2CO3)= n(NaNO2)+n(NaNO3)=1.50104 mol,所以m(Na2CO3)=1.50104 mol106 g mol-1=1.59106 g=1.59 t。,10.(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=-1 048.9 kJmol-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=8.7107;KW=1.010-14)。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1 kg的联氨可除去水中溶解的O2 kg;与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比,联 氨的优点是 。,答案 (1)H： ： ：H -2 (2)2NH3+NaClO N2H4+NaCl+H2O (3)2H3-2H2-H1 反应放热量大、产生大量气体 (4)8.710-7 N2H6(HSO4)2 (5)固体逐渐变黑,并有气泡产生 1 N2H4的用量少,不产生其他杂质(产物为N2和H2O,而Na2 SO3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=2H3-2H2-H1。 (4)NH3在水中的电离方程式为NH3+H2O N +OH-,则N2H4在水中的第一步电离方程式为 N2H4+H2O N2 +OH-,该步电离的平衡常数K1= ,又知N2H4+H+ N2 ,K= = =8.7107,则K1=KKW=8.7107(1.010-14)=8.710-7。 (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+ N2H4 N2+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+O2 N2+2H2O,则n(O2)=n(N2H4),又M(O2)=M(N 2H4)=32 gmol-1,所以m(O2)=m(N2H4)=1 kg。,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和浓度积,暗示要通过K和KW求得联氨第 一步电离的电离常数。,教师专用题组,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 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、氧三种元素也参与了氮循环,答案 A A项,人工固氮时,N2+3H2 2NH3,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.(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 B B项中O2与HNO3不能发生反应。,考点二 氨及铵盐,3.(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 D A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。,A组 20172019年高考模拟考点基础题组,三年模拟,考点一 氮单质、氮的氧化物和硝酸,1.(2018广西南宁第二中学高三2月月考,7)中华文化博大精深,下列有关说法不正确的是 ( ) A.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应 B.本草纲目中记载“(火药)乃焰硝(KNO3)、硫黄、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”, 是利用了KNO3的还原性 C.古剑“沈卢”“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,剂钢指的是铁的合金 D.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦对青蒿素的提取属于物理变化,答案 B 铁与铜离子反应生成铜,该过程发生了置换反应,A正确;黑火药发生反应生成氮气, N元素化合价降低,硝酸钾表现氧化性,B错误;剑刃硬度要大,所以用碳铁合金,C正确;D项,该过 程中没有新物质生成,属于物理变化,D正确。,2.(2019四川广安、眉山、内江、遂宁一诊,7)当前,汽车尾气已成为许多城市空气的主要污染 源。研究表明,含TiO2的混凝土或沥青可以部分消除汽车尾气中的氮氧化物,其原理如下: 下列关于该“消除”过程的叙述不正确的是 ( ) A.部分光能转变为化学能 B.消除总变化为NOx+O2+H2O HNO3 C.消除反应能全天候发生 D.使用纳米TiO2的消除效率更高,答案 C 题中示意图表明,在TiO2催化作用下,紫外线提供能量,发生反应4NOx+(5-2x)O2+2H2 O 4HNO3,A、B正确;没有紫外线时题述反应不能发生,C不正确;纳米TiO2与紫外线接触面 积更大,将产生更多的光生电子和光生空穴,从而消除更多的NOx,D正确。,思路分析 在TiO2催化作用下,紫外线提供能量,发生反应4NOx+(5-2x)O2+2H2O 4HNO3,纳 米TiO2与紫外线接触面积更大,反应更充分,反应速率更快。,考点二 氨及铵盐,3.(2019四川棠湖中学二诊,7)化学与生产生活密切相关。下列有关说法正确的是 ( ) A.用菜籽油浸泡辣椒涉及萃取知识 B.玻璃容器可以长期盛放各种酸 C.用氨作制冷剂是因为氨极易溶于水 D.不锈钢的防腐原理与电化学有关,答案 A 菜籽油、辣椒油均属于有机物,根据相似相溶原理,可以利用萃取方法提取辣椒油, A正确;氢氟酸能够与玻璃中的二氧化硅反应,不能用玻璃瓶盛放氢氟酸,B错误;氨易液化,汽化 时从周围环境吸收大量热量,环境温度降低,可作制冷剂,C错误;不锈钢防腐原理是改变物质的 内部结构,与电化学无关,D错误。,解题关键 熟悉化学基础知识在日常生活中的应用是解答本题的关键。,4.(2019四川内江一模,7)化学与日常生活密切相关。下列说法正确的是 ( ) A.氨气易液化,液氨常用作制冷剂 B.二氧化硫是一种常见的漂白剂,常用于加工食品使食品增白 C.燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,其能量转化率可达100% D.常温下,铁与浓硫酸不反应,常用铁质容器盛放浓硫酸,答案 A 氨气易液化,当液氨汽化时需要吸收大量的热,使周围环境的温度下降,所以常用作 制冷剂,A正确;二氧化硫是一种常见的漂白剂,但由于二氧化硫有毒,所以不能用于食品漂白,B 错误;燃料电池是化学能转化成电能的装置,在产生电能的同时,还伴有其他形式的能量产生 (如热能),C错误;常温下,铁在浓硫酸中钝化,常用铁质容器盛放浓硫酸,D错误。,易错警示 铁在浓硫酸中钝化,表面生成致密氧化膜,这层致密的氧化膜可以保护内部的金属 不被浓硫酸腐蚀。,5.(2019河北衡水中学高三联考,8)资料显示:一定条件下NH3能还原CuO。为了证明资料的真 实性,利用下列装置(含药品)进行实验,其中错误的是 ( ),答案 A 氯化铵分解生成氨和氯化氢,在试管口附近氨和氯化氢相遇又生成了白色固体氯 化铵,故A装置不能用于制备氨,A错误;可以在硬质玻璃管中进行氨还原氧化铜的反应,B正确; 碱石灰可以干燥氨,C正确;氨极易溶于稀硫酸,该装置吸收尾气中的氨可以防止倒吸,D正确。,知识拓展 氨气的干燥方法:用碱石灰干燥。不能用浓H2SO4、P2O5等酸性干燥剂和CaCl2干 燥氨气,因为它们都能与氨气发生反应(CaCl2与NH3反应生成CaCl28NH3)。,6.(2018广西南宁高三3月适应性测试,26)铵盐在工农业生产中有着重要的用途。回答下列问 题: .某化学兴趣小组欲从下列装置中选取必要的装置制取(NH4)2SO4溶液: (1)用装置A制备氨气时,检验a处是否有氨气产生的方法是 。 (2)制取(NH4)2SO4 溶液时仪器连接的顺序是a (用接口字母和箭号“”表示,所 选装置不重复使用)。,(3)将装置C中两种液体分离,所需的主要玻璃仪器是 。 .为提高氯化铵的经济价值,我国化学家设计了利用氢氧化镁和氯化铵制干燥氨气并得到碱 式氯化镁Mg(OH)Cl的工艺。某同学根据该原理设计的实验装置如图: (4)氯化铵的电子式为 ,装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程 式为 。 (5)装置B中试剂X为 。 (6)上述装置图中有一处错误,请指出改正的方法: 。 (7)MgCl26H2O在空气中加热生成Mg(OH)Cl,若由MgCl26H2O制备无水MgCl2,实验方法为 。,答案 .(1)将湿润的红色石蕊试纸置于a处,若试纸变蓝,则说明有氨气产生(或其他合理答 案) (2)edf (3)分液漏斗 .(4) Mg(OH)2+NH4Cl Mg(OH)Cl+NH3+H2O (5)碱石灰(或其他合 理答案) (6)C中导气管短进长出 (7)在HCl气流中加热,解析 .(1)检验氨气的方法是:将湿润的红色石蕊试纸置于a处,若试纸变蓝,则说明有氨气产 生。(2)实验目的是制取硫酸铵,要防止倒吸,应用装置C作反应装置,NH3有毒,为防止污染空气, 必须进行尾气处理,故仪器连接顺序是aedf。(3)CCl4和硫酸铵溶液互不相溶,因此采用 分液的方法进行分离,需要用到的主要玻璃仪器为分液漏斗。.(4)氯化铵属于离子化合物, 其电子式为 ;装置A中反应的化学方程式为Mg(OH)2+NH4Cl Mg(OH)Cl+NH3+H2O。 (5)实验目的之一是收集干燥的氨气,从A装置出来的氨气中含有水蒸气,因此装置B的作用是干燥氨气,试剂X为碱石灰或氧化钙或NaOH固体。(6)装置C的作用是收集氨气,氨气的密度小于空气,应为短管进气,长管出气。(7)为了防止Mg2+水解,由MgCl26H2O制备无水MgCl2时,需要在HCl的气流中加热。,7.(2019四川泸州二诊,26)氮化锂(Li3N)是一种优良的贮氢材料,遇水强烈水解,在空气中加热能 剧烈燃烧,下图装置中A、B、C、D用于制取干燥、纯净的N2,装置E用于制取Li3N。已知:锂 的密度为0.534 g/cm3,熔点180 ,沸点1 340 ;锂与氨反应生成LiNH2和H2,约500 左右Li与 N2反应生成Li3N。 回答下列问题: (1)连接好装置开始实验前必须进行的操作是 。 (2)实验完成后,A、C、E装置中酒精灯撤去的顺序依次是 ,装置F的仪器名称是 。 (3)装置D(未画出)所装药品是 ,作用是干燥N2和 。,(4)装置E中石棉绒(透气且性质稳定)包裹的Li的作用是 ,后面Li粒装 在铁舟中而不是直接放在反应管中的原因是 。 (5)装置C中反应的化学方程式为 。 (6)已知铁舟中金属锂质量为7.0 g,将E中铁舟连同所装固体在实验前后进行称重,所得数据如 下表所示,则Li3N的产率约为 %。(保留一位小数),答案 (1)检查装置气密性 (2)ECA 干燥管 (3)浓硫酸 吸收未反应完的NH3 (4)去除装置中残留的O2 金属锂加热会熔化,铁舟可防止熔化的锂外流;金属锂可能与硬质玻 璃管中的二氧化硅反应 (5)3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O (6)94.3,解析 (1)由于实验中有气体通过,实验前首先要检查装置气密性;(2)实验完成后,E中生成的Li 3N要在氮气流中冷却,所以装置中酒精灯撤去的顺序依次是E、C、A,装置 F 的仪器名称是干 燥管;(3) 由于氮化锂易水解生成氢氧化锂和氨气,所以生成的氮气经浓硫酸干燥后再与锂反 应,同时浓硫酸也可以吸收未反应的氨气,所以装置D 所装药品是浓硫酸;(4)根据Li的性质及实 验的要求,装置E中石棉绒包裹的Li的作用是除去装置中残留的O2;后面Li粒装在铁舟中而不 是直接放在反应管中的原因是金属锂加热会熔化,使用铁舟可防止熔化的锂外流;金属锂可 能与硬质玻璃管中的二氧化硅反应;(5)装置C中氨气与氧化铜在加热条件下发生氧化还原反 应生成铜、氮气及水,反应的方程式为3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O;(6)由实验数据可知,金 属锂质量为7.0 g,根据方程式:N2+6Li 2Li3N,7.0 g Li理论上制备Li3N的质量为 35=11.67 g;反应后固体增重为增加的氮元素的质量,则实际生成Li3N的质量为(44.6 g-40.2 g) =11.0 g,则Li3N的产率约为 100%=94.3%。,思路分析 根据题中提供的装置完成制备氮化锂的实验,实验室用氢氧化钙和氯化铵混合加 热制备少量氨气,产生的氨气用碱石灰干燥,用氧化铜将氨气氧化为氮气;由于氮化锂易水解生 成氢氧化锂和氨气,所以生成的氮气经浓硫酸干燥后再与锂反应,同时浓硫酸也可以吸收未反 应的氨气;为防止空气中的水分进入有氮化锂的装置,实验装置的最后要连一个干燥装置。,B组 20172019年高考模拟专题综合题组 时间:35分钟 分值:60分 一、选择题(每小题6分,共30分),1.(2019广西南宁、玉林等八市4月联考,13)由下列实验和现象推出的相应结论错误的是 ( ),答案 D 向溶液X中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,溶液X中可能含有C ,还可能含有Ag+、 S 、S ,A正确;向1 mL浓度均为0.05 molL-1 NaCl、NaI的混合溶液中滴加2滴0.01 mol L-1 AgNO3溶液,振荡,沉淀呈黄色,说明AgI的溶解度更小,B正确;室温下,用pH试纸测得0.1 mol L-1 NaH2PO4溶液呈酸性,说明H2P 的电离程度大于其水解程度,C正确;铜跟稀硝酸反应的离 子方程式是3Cu+8H+2N 3Cu2+2NO+4H2O,当n(H+)n(N )=41时,N 全部反应 掉,而已知条件中稀硝酸和稀硫酸中溶质的物质的量之比是23,即n(H+)n(N )=41,所以 反应结束后,锥形瓶中溶液的溶质是CuSO4,没有Cu(NO3)2,集气瓶中收集到的气体是NO,D错 误。,审题方法 D选项抓住铜与混合酸反应的实质,写出离子方程式,结合已知酸的物质的量之比 可以得出氢离子与硝酸根离子恰好反应完全。,2.(2018四川德阳二诊,10)由下列实验操作及现象能推出相应结论的是 ( ),答案 B A项,Na2CO3溶液的pH大,对应酸的酸性更弱,则酸性:HAHC ,A错误;往黄色固体 难溶物PbI2中加水,振荡,静置,取上层清液加入NaI固体产生黄色沉淀,证明上层清液中存在铅 离子,PbI2存在沉淀溶解平衡,B正确;氨气在水中的溶解度大,生成的氨气较少时不能使湿润的 红色石蕊试纸变蓝,C错误;D项,硝酸根离子在酸性溶液中具有强氧化性,该实验不能排除硝酸 根离子的影响,D错误。,易错警示 本题的易错选项为A,实验只能证明酸性:HAHC ,不能证明酸性:HAH2CO3。,知识拓展 氨水中存在平衡:NH3+H2O NH3H2O N +OH-。一水合氨(NH3H2O)是一 种弱碱,很不稳定,受热会分解:NH3H2O NH3+H2O。当氨水作反应物时,在离子方程式中 用NH3H2O表示。,3.(2017广西桂林、崇左、百色三市第一次联合模拟,13)硝酸越稀还原产物中氮元素的化合价 越低。某同学取铁铝合金与足量很稀的硝酸充分反应没有气体放出。在反应后的溶液中逐 渐加入4 mol/L NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量的关系如图所示(不 考虑沉淀的微量溶解)。下列说法不正确的是 ( ) A.D点溶液中存在:c(N )+c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(N ) B.EF段发生反应的离子方程式为Al(OH)3+OH- Al +2H2O C.D点溶液中n(N )=0.012 mol,D.由水电离产生的c(H+):O点F点,答案 D D点溶液中的溶质为硝酸铵和硝酸钠,由电荷守恒可知c(N )+c(Na+)+c(H+)=c(OH -)+c(N ),A正确;EF段是Al(OH)3沉淀溶解的过程,B正确;由图可知,DE段消耗的氢氧化钠溶液 的体积为34 mL-31 mL=3 mL,故该阶段参加反应的氢氧化钠的物质的量为0.003 L4 mol/L=0. 012 mol,根据N +OH- NH3H2O 可知n(N )=0.012 mol,C正确;O点硝酸对水的电离起抑 制作用,F点NaAlO2水解促进水的电离,D错误。,解题策略 由题图可知硝酸过量,加入氢氧化钠溶液,NaOH应先与硝酸反应,再生成沉淀,当沉 淀完全后,由题图知继续加入氢氧化钠溶液,沉淀量不变,可知OH-与N 发生了反应,N 反应 完全后再滴加氢氧化钠溶液,氢氧化铝溶解。,易错警示 铁铝合金与足量很稀的硝酸充分反应,被氧化为Al3+、Fe3+,反应始终没有气体生成, 可以得出HNO3被还原为N ,学生易因不能推出还原产物而错选。,4.(2019湖南株洲一模,10)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19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体,下同)。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。下列说法正确的是 ( ) A.c 点时,溶液中的溶质为 Fe2(SO4)3 B.ab 段发生反应的离子方程式为:Fe+Fe3+ 2Fe2+ C.原混合酸中稀硝酸的物质的量浓度为0.4 mol/L,D.原混合酸中稀硫酸的物质的量浓度为 4 mol/L,答案 D A项,c点时溶液中溶质为硫酸亚铁,而不是硫酸铁,A错误;B项,ab段发生反应的离子 方程式为Fe+2Fe3+ 3Fe2+,B错误;C项,Oa段发生反应的离子方程式为Fe+N +4H+ Fe3+ NO+2H2O,硝酸全部起氧化剂作用,故原混合液中n(N )=2n(Fe)=2 =0.4 mol,混合 酸中HNO3物质的量浓度为 =2 mol/L,C错误;D项,反应消耗22.4 g铁,铁的物质的量为 =0.4 mol,所有的铁都转化为硫酸亚铁,根据S 守恒,所以每份混合酸中含硫酸0.4 mol,所以硫酸的浓度是4 mol/L,D正确。,解题关键 由图像可知,最终铁粉过量,Oa段发生反应为Fe+N +4H+ Fe3+NO+2H2O,ab 段发生反应为Fe+2Fe3+ 3Fe2+,bc段发生反应为:Fe+2H+ Fe2+H2。,5.(2019四川凉山州一诊,11)下列叙述正确的是 ( ) A.3.2 g铜溶于过量的浓硝酸完全反应生成的气体的物质的量一定为0.1 mol B.共78 g的Na2S和Na2O2中,阳离子与阴离子的个数比不能确定 C.25 HCN的电离平衡常数为5.010-10,则浓度均为0.10 molL-1 NaCN和HCN的混合溶液中 有c(Na+)c(CN-)c(OH-)c(H+) D.Fe(NO3)2溶液中加入过量的HI溶液:Fe2+N +4H+2I- I2+Fe3+NO+2H2O,答案 C 浓硝酸与铜发生Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,随着反应的进行,硝酸 浓度降低,稀硝酸发生3Cu+2N +8H+ 3Cu2+2NO+4H2O,则生成的气体的物质的量不确 定,A错误;Na2O2和Na2S的摩尔质量均为78 g/mol,故共78 g的Na2S和Na2O2中含有1 mol阴离子 和2 mol钠离子,B错误;25 HCN的电离平衡常数为5.010-10,则CN-的水解常数为 =2. 010-5,可知水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,则混合溶液中有c(Na+)c(CN-)c(OH-)c(H+), C正确;HI过量,硝酸根离子完全反应,正确的离子方程式为2N +6I-+8H+ 2NO+3I2+4H 2O,D错误。,易错警示 A项,随着反应的进行,硝酸浓度降低,生成的气体有二氧化氮、一氧化氮;D项中HI 过量,硝酸根离子完全反应。,二、非选择题(共30分),6.(2019云南昆明复习诊断测试,28)(15分)水合肼(N2H4H2O)是一种强还原性的碱性液体,是一 种用途广泛的化工原料,实验室用下图装置制备(部分装置省略)。 步骤1:关闭K2、K3,打开K1,制备 NaClO。 步骤2:关闭K1、K2,打开K3,通入N2一段时间;关闭K3,打开K2,通入NH3,制备N2H4H2O。 回答下列问题: (1)盛放碱石灰的仪器的名称为 。 (2)配制30%NaOH溶液时,所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。,(3)步骤2中通入N2一段时间的原因是 。 (4)本实验中制备氨气的化学方程式是 。 (5)NH3与 NaClO反应生成N2H4H2O的化学方程式为 。 (6)已知:N2H4H2O+2I2 N2+4HI+H2O,实验室用碘标准溶液测定N2H4H2O粗产品的纯度。 若称取N2H4H2O粗产品(其他杂质不与I2反应)2.000 g,加水配成250.00 mL 溶液,移出25.00 mL 置于锥形瓶中,滴加几滴淀粉溶液,用0.300 0 molL-1的碘标准溶液进行滴定,碘标准溶液盛放 在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中,达到终点的现象是 。实验测得消耗碘标准溶液的平均体积为20.00 mL,则粗产品中水合肼的质量分数为 。,答案 (1)干燥管 (2)