（新课标Ⅲ）2019版高考化学 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),A组统一命题课标卷题组考点一氮单质、氮的氧化物和硝酸(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,五年高考,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BNH3H2ONH3+H2O)dcfei(2)红棕色气体慢慢变浅8NH3+6NO27N2+12H2OZ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。,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1.(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+H3BO3NH3H3BO3;NH3H3BO3+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23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cmolL-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cmolL-1的盐酸VmL,根据反应NH3+H3BO3NH3H3BO3,NH3H3BO3+HClNH4Cl+H3BO3,可以求出样品中n(N)=n(HCl)=cmolL-1V10-3L=0.001cVmol,则样品中氮的质量分数为100%=%,样品中甘氨酸的质量0.001cV75g,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NH3H2O:N+OH-NH3H2O。,2.(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)H1N2(g)+2H2(g)N2H4(l)H2O2(g)+2H2(g)2H2O(g)H32N2H4(l)+N2O4(l)3N2(g)+4H2O(g)H4=-1048.9kJmol-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(1)-2(2)2NH3+NaClON2H4+NaCl+H2O(3)2H3-2H2-H1反应放热量大、产生大量气体(4)8.710-7N2H6(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(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;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+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=8.7107,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+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)=32gmol-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.(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:XYZWB.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,B组自主命题省(区、市)卷题组,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:XYZW,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:WY,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。,2.(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V1mLc1molL-1FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2molL-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+2H2OCr2+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+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(6c2V210-3)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,VL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。,3.(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=-116.1kJmol-13HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)H=75.9kJmol-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2,图1,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-+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=-136.2kJmol-1。(2)电解过程中HNO2N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。,4.(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“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。,2.(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。,3.(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)=2.00104mol,则n(NaNO3)=n(NaNO2)=1.00104mol,由Na原子守恒可知,n(Na2CO3)=n(NaNO2)+n(NaNO3)=1.50104mol,所以m(Na2CO3)=1.50104mol106gmol-1=1.59106g=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.(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。,3.(2015北京理综,12,6分)在通风橱中进行下列实验:,下列说法的是()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。,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能和水发生反应: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(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。,A组20162018年高考模拟基础题组,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.(2016贵州兴义八中期中,3)将一定量硫酸、硝酸和KNO3溶液混合成100mL溶液,其中H2SO4、HNO3和KNO3的物质的量浓度分别是6mol/L、2mol/L和1mol/L,向其中加入过量的铁粉,可产生标准状况下的混合气体体积为()A.11.2LB.6.72LC.8.96LD.4.48L,答案C根据题意知,溶液中n(H+)=6mol/L0.1L2+2mol/L0.1L=1.4mol,n(N)=(2mol/L+1mol/L)0.1L=0.3mol,由3Fe+2N+8H+3Fe2+2NO+4H2O可知,氢离子过量,产生0.3molNO气体,剩余0.2molH+与Fe反应产生氢气,生成氢气的物质的量是0.1mol,所以产生气体的总物质的量是0.4mol,标准状况下的体积是0.4mol22.4L/mol=8.96L,C正确。,3.(2016广西南宁二模,26)HNO3和HNO2是氮的两种重要含氧酸。HNO2能被常见的氧化剂(如高锰酸钾、重铬酸钾等)氧化;在酸性条件下也能被亚铁离子、碘离子还原;亚硝酸银(AgNO2)是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。回答下列问题:(1)中学常见的同种非金属元素形成的酸有HClO4和HClO、H2SO4和H2SO3等,由此推知:HNO2是(填“强酸”或“弱酸”)。(2)亚硝酸钠是工业盐的主要成分,用于建筑业降低水的凝固点。检验硝酸钠中是否混有亚硝酸钠的方法是:将样品溶解,然后滴入酸性高锰酸钾溶液,观察到高锰酸钾溶液的紫色褪去,该反应的离子方程式为。工业盐和食盐外形相似,易混淆发生中毒事故。下列鉴别方法正确的是(填标号)。A.用硝酸银和硝酸区别B.测定这两种溶液的pHC.分别在两种溶液中滴加甲基橙D.分别滴加醋酸和KI淀粉溶液(3)往氯水中滴入亚硝酸钠溶液,发现氯水褪色,该反应的离子方程式为。,（4）浓硝酸具有强氧化性。某同学设计出如图所示实验装置,以此说明在浓硝酸存在下铁会因发生电化学腐蚀而溶解。该设计是否合理?(填“合理”或“不合理”),原因是。浓硝酸除了能氧化金属,还能氧化非金属,如加热条件下浓硝酸能氧化碳单质,该反应的化学方程式为,该反应每生成1mol氧化产物,转移电子的物质的量为。,答案(1)弱酸(2)2Mn+5N+6H+2Mn2+5N+3H2OABD(3)N+Cl2+H2ON+2Cl-+2H+(4)不合理浓硝酸能使铁钝化,铜作负极,铁作正极,铜被腐蚀C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O4mol,解析(2)亚硝酸银难溶于水,但易溶于硝酸,选项A正确;亚硝酸钠溶于水溶液显碱性,而氯化钠溶于水溶液显中性,选项B正确;甲基橙的变色范围是3.14.4,所以滴入甲基橙都显黄色,选项C不正确;亚硝酸钠在酸性条件下,能把碘化钾氧化成单质碘,碘遇淀粉显蓝色,选项D正确。(4)铁在常温下遇浓硝酸钝化,所以铜作负极。,考点二氨及铵盐4.(2018四川资阳高三二诊,7)化学与生产、生活、科技等密切相关。下列有关解释正确的是()A.用樟脑丸驱除衣柜里的蟑螂,是由于樟脑丸的分解产物能杀灭蟑螂B.氨气液化以及液氨汽化均要吸收大量的热,所以氨气常作制冷剂C.纯银制品在空气中久置变黑,是因为发生了电化学腐蚀D.有机磷农药多为磷酸酯或硫代磷酸酯类物质,肥皂水等碱性物质有利其水解而解毒,答案D用樟脑丸驱除衣柜里的蟑螂时,樟脑丸未发生分解,A错误;氨气液化时放出大量的热,B错误;纯银制品在空气中久置变黑,是因为发生了化学腐蚀,C错误;有机磷农药多为磷酸酯或硫代磷酸酯类物质,肥皂水呈碱性,酯类物质能在碱性条件下发生水解,故D正确。,5.2018云南师大附中月考(六),9按如图所示装置进行实验,下列说法不正确的是()A.利用图甲装置,可以防止铁钉生锈B.利用图乙装置,可以用乙醇和浓硫酸制备乙烯C.利用图丙装置,可以加热NH4Cl固体制NH3D.利用图丁装置,可以研究Ca(OH)2的溶解度随温度的变化,答案C图甲装置是电解池,铁钉为电解池的阴极,可以防止铁钉生锈,A正确;实验室制备乙烯,用乙醇和浓硫酸加热到170,温度计的水银球插入到液体中,B正确;加热时氯化铵固体会分解为氯化氢和氨气,但是氯化氢和氨气在试管口会反应生成氯化铵固体,C错误;Mg与盐酸的反应是放热反应,如果有Ca(OH)2析出,说明氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,D正确。,6.(2017四川成都七中二诊,5)下列有关实验操作、现象和目的或结论的说法正确的是(),答案D硝酸亚铁中加入稀硫酸,N能够将亚铁离子氧化为Fe3+,故A错误;煮沸海带灰和水的混合物的目的是使海带灰中的含碘物质充分溶解,故B错误;制备乙酸乙酯时药品的加入顺序为先加乙醇,再加浓硫酸,最后加入乙酸,故C错误;氢氧化镁悬浊液中存在溶解平衡,加入氯化铵,铵根离子与氢氧根离子反应生成一水合氨,促进氢氧化镁溶解,故D正确。,7.(2018广西南宁高三3月适应测试,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+NH4ClMg(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)检验氨气的方法可以是: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吸收氨气,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+NH4ClMg(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。,8.(2017四川成都七中二诊,8)氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,可用作化肥、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵,反应为2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s)HHC,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存在沉淀的溶解平衡,B正确;氨气在水中的溶解度大,生成的氨气较少时也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+H2ONH3H2ON+OH-。一水合氨(NH3H2O)是一种弱碱,很不稳定,受热会分解:NH3H2ONH3+H2O。当氨水作反应物时,在离子方程式中用NH3H2O表示。,2.(2016贵州兴义八中月考,13)6.4g铜与过量的硝酸(8mol/L,60mL)充分反应后,硝酸的还原产物有NO、NO2,反应后溶液中所含H+的物质的量为nmol,此时溶液中所含N的物质的量为()A.0.28molB.0.31molC.(n+0.2)molD.(n+0.4)mol,答案C6.4g铜的物质的量为6.4g64g/mol=0.1mol。铜与过量的硝酸反应后溶液中所含H+的物质的量为nmol,说明溶液为Cu(NO3)2与HNO3的混合溶液,n(N)=n(H+)+2n(Cu2+)=nmol+0.1mol2=(n+0.2)mol,故选C。,审题技巧依据题意可知金属铜全部转化为硝酸铜,硝酸共有三个去向:生成气体、生成硝酸铜、剩余一部分,根据电荷守恒即可得到答案。,知识拓展在氧化还原反应中,得失电子数目相等,要结合物质发生反应时物质之间的物质的量关系,确定物质反应的多少、电子转移数目。常见的守恒法有:在溶液中存在着阴、阳离子,由于溶液呈电中性,所以可考虑电荷守恒;在氧化还原反应中存在着电子的转移,通常考虑得失电子守恒;在某些复杂的化学反应中可考虑原子守恒;在一个具体的化学反应中,由于反应前后质量不变,因此涉及与质量有关的问题可考虑质量守恒。,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4mol/LNaOH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+2H2OC.D点溶液中n(N)=0.012mol,D.由水电离产生的c(H+):O点F点,答案DD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34mL-31mL=3mL,故该阶段参加反应的氢氧化钠为0.003L4mol/L=0.012mol,根据N+OH-NH3H2O可知n(N)=0.012mol,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.(2018广西柳州二模,26)(15分)某校化学研究性学习小组在实验室做了以下实验。.【定性实验】设计实验验证NH3能还原CuO。请回答下列问题:(1)试剂X为。(2)请将提供的装置按合理顺序连接:g(填接口的字母代号)。(3)装置B的作用是。(4)证明NH3能还原CuO的实验现象是。.【定量实验】为了确定碱式碳酸铜化学式可表示为xCuCO3yCu(OH)2化学式中x与y的关系,该学习小组称取净化后的碱式碳酸铜固体m1g,使用下列装置(夹持仪器未画出)进行实验。,二、非选择题(共75分),(5)装置B、C、D中的试剂依次为足量的(填字母代号)。a.NaOH溶液b.碱石灰c.氯化钙溶液d.浓硫酸(6)装置D的作用是。(7)加热到固体完全分解,硬质玻璃管中得到黑色固体,其余产物被相应装置完全吸收,实验结束后,测得装置B的质量增加m2g,则xCuCO3yCu(OH)2中=(只列式)。若无装置D,则的值(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。,答案.(1)碱石灰(或生石灰,或氢氧化钠固体等其他合理答案)(2)fhabdec(a、b位置可互换)(3)吸收尾气;防止倒吸;隔绝空气,防止空气中的水蒸气进入装置D中(4)装置A中的黑色固体变为红色,装置D中的白色固体变为蓝色.(5)adb(6)防止空气中的二氧化碳进入装置B,影响测定结果(7)偏大,解析.(1)氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,试剂X用来干燥氨气,可为碱石灰等。(2)装置C中生成的氨气应首先经过装置E干燥,再通往装置A中反应,生成的气体通过装置D进行检验,最后用装置B处理尾气。综上所述,合理的连接顺序应为gfhabdec(a、b位置可互换)。(4)有红色的铜生成,同时有水生成,则能证明NH3能还原CuO,实验现象为:装置A中的黑色固体变为红色,装置D中的白色固体变为蓝色。.(5)装置C用来吸收水蒸气,装置B用来吸收二氧化碳,装置D用来防止空气中的二氧化碳进入装置B,所以装置B、C、D中的试剂依次为adb(注意进气方向)。(6)装置D的作用是防止空气中的二氧化碳进入装置B而影响测定结果。(7)装置B吸收的二氧化碳的物质的量为mol,CuCO3的质量为g,Cu(OH)2的质量为g,Cu(OH)2的物质的量为mol,则xCuCO3yCu(OH)2中=。若无装置D,x的值增大,则的值偏大。,解题关键明确每个装置的作用是正确解答本题的关键。,5.(2017贵州贵阳一中第二次月考,28)(13分)H、N、O、S、Fe、Cl、I是中学化学中常见的元素,请根据题意回答与这些元素有关的问题:(1)硫的化合物大多数具有氧化性或还原性。许多金属硫化物难溶于水。室温下,0.1mol/L的硫化钠溶液和0.1mol/L的碳酸钠溶液,碱性更强的是,其原因是。(已知H2S:=1.310-7,=7.110-15;H2CO3:=4.310-7;=5.610-11)将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中,溶液中有浅黄色固体生成,产物还有。过滤,微热滤液,然后加入过量的氢氧化钠溶液,可观察到的现象是。(2)NO、NO2是主要的大气污染物,治理氮氧化物废气的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,其反应原理可表示如下:NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O现有NO与NO2的混合气体,将其通入50mL2mol/L的NaOH溶液中,恰好完全吸收,测得溶液中,含有N0.02mol。所得溶液中NaNO2的物质的量为mol。混合气体中V(NO)V(NO2)=。,答案(1)硫化钠溶液硫化氢的小于碳酸的,硫化钠水解程度大FeCl2、H2S先有白色沉淀生成,然后沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色(2)0.0837,解析(1)酸越弱,相同物质的量浓度的相应钠盐水解程度越大,溶液的碱性越强。根据电离常数可知,硫化氢的小于碳酸的,故硫化钠水解程度大,即硫化钠溶液的碱性更强。将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中,溶液中有淡黄色固体生成,该沉淀是单质硫,这说明发生了氧化还原反应,铁离子将硫离子氧化成单质硫,而自身被还原生成亚铁离子,过量的硫离子与氢离子结合生成H2S气体,即还有FeCl2、H2S生成;向氯化亚铁、H2S的混合溶液中加入氢氧化钠溶液生成氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁不稳定迅速被氧气氧化生成氢氧化铁,因此观察到的实验现象是先有白色沉淀生成,然后沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色。(2)n(NaNO3)=n(N)=0.02mol,n(NaOH)=0.05L2mol/L=0.1mol,根据Na原子守恒知n(NaOH)=n(NaNO3)+n(NaNO2),n(NaNO2)=0.1mol-0.02mol=0.08mol。设混合气体中含有NO、NO2的物质的量分别为x、y,则NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O112xx2x,211y-x0.5(y-x)0.5(y-x)2x+0.5(y-x)=0.08mol,0.5(y-x)=0.02mol解得:x=0.03mol、y=0.07mol所以xy=37。相同条件下气体的体积之比等于气体的物质的量之比,故V(NO)V(NO2)=37。,2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O,知识拓展(1)NO2和O2的混合气体溶于水的计算由4NO2+O2+2H2O4HNO3可知,当体积比V(NO2)V(O2)(2)NO和O2的混合气体溶于水时,其反应是:2NO+O22NO2,4NO2+O2+2H2O4HNO3,总反应式为:4NO+3O2+2H2O4HNO3,当体积比V(NO)V(O2)(3)“4NO2+O2”和“4NO+3O2”从组成上均相当于2N2O5,(1)、(2)中的总反应都与N2O5+H2O2HNO3等效。当混合气体溶于水时可利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断:N(N)N(O),6.(2017四川成都七中零诊,21)(15分)2015年“812”天津港危化仓库爆炸,造成生命、财产的特大损失。据查危化仓库中存有大量的钠、钾、硝酸铵和氰化钠(NaCN)。NaCN属于剧毒物质,若处理不当,极易污染土壤和海水。请回答下列问题:(1)钠、钾着火,下列可用来灭火的是。A.水B.泡沫灭火器C.干粉灭火器D.细沙盖灭(2)NH4NO3在不同温度下受热分解,可发生不同的化学反应:在110时:NH4NO3NH3+HNO3在185200时:NH4NO3N2O+2H2O在230以上时,同时有弱光:2NH4NO32N2+O2+4H2O在400以上时,发生爆炸:4NH4NO33N2+2NO2+8H2O上述反应过程中一定破坏了(填“离子键”或“共价键”或“离子键和共价键”)。(3)NaCN的电子式为。下列能说明碳与氮两元素非金属性相对强弱的,是。A.酸性:HNO2H2CO3B.相同条件下水溶液的pH:NaHCO3NaNO3C.CH4比NH3更稳定D.C与H2的化合比N2与H2的化合更容易(4)海水中含有Ca2+、Mg2+、HC等离子。用惰性电极电解海水时阴极易产生水垢,其主要成分是Mg(OH)2和CaCO3。写出电解海水的化学方程式;生成CaCO3的离子方程式是。,答案(1)D(2)离子键和共价键(3)B(4)2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2Ca2+HC+OH-CaCO3+H2O,解析(1)Na、K能和水反应生成氢气,在空气中燃烧生成的过氧化钾、过氧化钠和水、二氧化碳反应都生成氧气,促进钠、钾燃烧,所以应该采用细沙灭火。(2)硝酸铵属于离子化合物,含有离子键和共价键,硝酸铵分解时破坏了共价键和离子键。(3)酸性:HNO2H2CO3,由于亚硝酸不是N元素的最高价氧化物对应的水化物,故无法比较二者的非金属性,A错误;相同条件下水溶液的pH:NaHCO3NaNO3,说明硝酸的酸性强于碳酸,则证明非金属性NC,故B正确;CH4的稳定性比NH3弱,故C错误;C与H2的化合比N2与H2的化合更困难,故D错误。,解题关键把握元素单质及化合物的性质,反应中元素的化合价变化为解题的关键。,易错警示电子式的书写典型错误归纳:无法正确表示出原子或离子间的成键情况;不能正确表达共价键的数目,如错写成;不能正确区分离子化合物和共价化合物,如错写成。,7.(2017云南第一次统测,27)(16分