安徽省蚌埠铁中高考化学一轮复习（夯实基础+配配套规范训练卷）《专题4第5讲 生活中的含氮化合物一 氮的氧化物和硝酸》.doc

第5讲生活中的含氮化合物(一)氮的氧化物和硝酸考纲要求1.知道氮气稳定的原因及用途。2.了解常见的氮的氧化物(no、no2)的性质及对环境的影响。3.会用硝酸的氧化性解释硝酸与金属、非金属及其他具有还原性物质反应的特点。考点一氮气及氮的氧化物1氮气(1)氮的固定使空气中_的氮转化为_的过程。(2)氮气的性质物理性质纯净的n2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占总体积的_。化学性质通常情况下，n2化学性质很稳定，只在高温、放电、催化剂等条件下才能发生一些化学反应。a与h2反应：_。b与o2反应：_。2氮的氧化物氮有多种价态的氧化物：n2o、no、n2o3、no2、n2o4、n2o5等。完成no和no2的比较表：nono2物理性质颜色毒性溶解性化学性质与o2反应2noo2=2no2与h2o反应3no2h2o=2hno3no实验室制法(填化学方程式)3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2ocu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o与人体、环境的关系与血红蛋白结合使人中毒转化成no2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾特别提醒(1)氮的氧化物都是大气污染物。(2)空气中no2是造成光化学烟雾的主要因素。(3)空气中no、no2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。(4)no2：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。no2能使湿润的淀粉ki试纸变蓝。1根据氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一种活泼的非金属，为什么氮气很稳定？2农谚“雷雨发庄稼”，写出雷雨时，雨水中形成稀硝酸的化学方程式。3相同质量的镁条分别在氧气、氮气和空气中充分燃烧，所得固体产物的质量由大到小的顺序是_；过量的镁条分别在相同状况下相同体积的氧气、氮气和空气中充分燃烧，所得固体产物的质量由大到小的顺序是_。(空气中的co2可忽略)4如何鉴别no2与溴蒸气？5将容积为50 ml的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体，将量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5 ml。则原混合气体中no2和o2体积比可能是_或_。氮的氧化物的几种计算的方法(1)no2或no2与n2(非o2)的混合气体溶于水时，可依据3no2h2o=2hno3no，利用气体体积的变化差值进行计算。(2)no2和o2的混合气体溶于水时，由反应4no2o22h2o=4hno3进行计算。当v(no2)v(o2)41时，恰好完全反应，无气体剩余。当v(no2)v(o2)41时，no2过量，剩余气体为no。当v(no2)v(o2)43时，剩余气体为no。当v(no)v(o2)v2v3 bv1v3v2cv2v3v1 dv3v1v24烧瓶中放入铜片和稀硝酸，用酒精灯加热来制取较纯净的一氧化氮，反应开始后发现烧瓶中充满红棕色气体，则应()a立即接上收集容器，用向上排空气法收集b待烧瓶中红棕色气体消失后，用向上排空气法收集c待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集d立即用排水法收集5将相同质量的铜片分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是()a反应速率：两者相同b消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少c反应生成气体的颜色：前者浅，后者深d反应中转移的电子总数：前者多，后者少二、不定项选择题6每年春季是疾病、流行性传染病多发的季节。几年前的sars至今让人心悸。最新的研究表明：一氧化氮吸入治疗法可快速改善sars重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究证实，一氧化氮对sars病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述不正确的是()a一氧化氮是一种无色的气体b常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合c含等质量氧元素的一氧化氮与一氧化碳的物质的量相等d一氧化氮溶于水，不能用排水法收集7如右图所示为装有活塞的密闭容器，内盛22.4 ml no。若通入11.2 ml氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度和压强不变，则容器内混合气体的密度是()a等于1.369 gl1b等于2.054 gl1c在1.369 gl1和2.054 gl1之间d大于2.054 gl18将3.2 g cu跟30.0 ml 10.0 moll1的hno3充分反应，还原产物有no和no2，若反应后溶液中有a mol h，则此时溶液中含no的物质的量为()a0.5 a mol b(0.1a) molc0.1 a mol d2 a mol9将22.4 g铁粉逐渐加入到含hno3 0.8 mol的稀hno3中，反应生成气体的物质的量(x)随消耗铁粉的物质的量(y)的变化关系如图所示，其中正确的是()10为了除去no、no2、n2o4对大气的污染，常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理(反应方程式：2no22naoh=nano3nano2h2o；no2no2naoh=2nano2h2o)。现有由a mol no、b mol no2、c mol n2o4组成的混合气体恰好被v l氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余)，则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为()a. moll1 b. moll1c. moll1 d. moll111如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 moll-1的硝酸，加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存在的是 ()ano bfe3cno dno2三、非选择题12工业上用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜。在实际生产中，先把铜屑在空气中灼烧，再跟用等体积水稀释的浓硝酸反应来制取硝酸铜。请回答下列问题：(1)不宜于用铜屑直接跟硝酸反应来制取硝酸铜的原因是_。(2)浓硝酸用等体积水稀释的目的是_。(3)要得到硝酸铜晶体，应选用_。(4)反应中硝酸表现出_性。13甲、乙、丙均为中学化学常见的气体单质，a、b、c为常见的化合物，已知：a和b都极易溶于水，用两根玻璃棒分别蘸取a和b的浓溶液后，相互靠近会看到白烟。各物质之间存在如图所示的转化关系cc溶液请回答下列问题：(1)c溶液显_性(填“酸”、“碱”或“中”)，理由是_(用离子方程式表示)。(2)乙和甲反应生成a的化学方程式为_。c和氢氧化钠溶液生成a的离子方程式为_。(3)丙气体通入1 l氢氧化钠溶液中恰好完全反应，此时电子转移为2 mol，则氢氧化钠溶液的物质的量浓度为_。(4)常温下，向含白色沉淀m的浊液中加入氯化钠固体，m的溶解度将_(填“增大”、“减小”或“不变”)，ksp(m)将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。14在如图所示的实验装置中，盛有足量水的水槽里放有两个烧杯，小烧杯里放有铜片和浓硝酸，小烧杯外面倒扣一大烧杯。请回答下列问题：(1)实验过程中，一定能观察到的现象有_。(2)用该装置做铜与浓硝酸反应的实验，最突出的优点是_。(3)若要验证最终得到的气体中是否有no，最简便的方法是_。15为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去)，b为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；e为一个空的蒸馏烧瓶；f是用于鼓入空气的双连打气球。(1)实验时，先将b装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，当c处产生白色沉淀时，立刻将b装置上提，使之与稀硝酸分离。该组学生设计此步操作的目的为_。(2)将a中铜丝放入稀硝酸中，给装置a微微加热，在装置a中产生无色气体，其反应的化学方程式为_。(3)装置e中开始时出现浅红棕色气体，用f向e中鼓入空气后，可观察到烧瓶e内气体颜色加深，产生上述现象的原因是_。(5) 一段时间后，c中白色沉淀溶解，其原因是_。(5)装置d的作用是_。答案基础再现深度思考考点一1(1)游离态化合态氮(2)4/5n23h22nh3n2o22no2无色红棕色有毒有毒不溶能溶考点二1无色有刺激性气味的液体易与水以任意比互溶质量分数大于98%的硝酸2试液变红试液先变红后褪色4hno34no2o22h2o3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o3fe2no4h=3fe3no2h2ocu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2oc4hno3(浓)co24no22h2o34nh35o24no6h2o2noo2=2no23no2h2o=2hno3no深度思考1氮气的性质不仅与原子结构有关，还与氮分子的构成有关；氮气分子中的nn键，键能很大，分子结构稳定，故分子很稳定。2n2o22no,2noo2=2no2,3no2h2o=2hno3no。3mgomgo、mg3n2mg3n2mg3n2mgo、mg3n2mgo4由于no2和br2在性质上有不少相似性：均具有氧化性；溶于水均有酸生成；均可与碱反应；均为红棕色等。所以不能用淀粉ki试纸、ph试纸、naoh溶液来鉴别，但二者性质又有差别，可以用下列方法鉴别：agno3溶液；ccl4；用水洗法。51874376硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热会发生分解，生成的no2溶于浓硝酸所致，所以消除的方法是通入o2(或空气)，使其发生反应4no2o22h2o=4hno3，保存时应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。7是化学变化，钝化是在铁、铝的表面形成一层致密的氧化物保护膜，阻止了金属与硝酸的进一步反应。8a硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的典型特征是既有硝酸盐的生成又有氮元素较低价化合物的生成。对照四个选项。a符合题意；b只起酸的作用；c只起氧化剂的作用；d只作为反应物。规律方法解题指导【例1】(1)cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o铜片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，有红棕色气体产生(2)3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o(3)加入稀硫酸后，h2so4电离出h，与原溶液中的no与cu反应：3cu2no8h=3cu22no4h2o(4)0.65 mol【例2】ao2为氧化剂，cu为还原剂，hno3相当于仅仅发生了复分解反应，则n(cu)2n(o2)0.15 mol，n(naoh)2n(cu)0.3 mol，v(naoh)0.06 l60 ml，故选a。【例3】(1)5.8245.376(2)(3)57.8【例4】(1)cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o(2)生成蓝色溶液，放出红棕色气体(3)往分液漏斗中加水稀释浓硝酸，打开活塞，放入稀硝酸(4)c(5)利用cu与浓硝酸反应生成的no2排出具支试管中的空气，有利于观察cu与稀硝酸的反应产物(6)往蓝色溶液中通入no2，溶液变成绿色(或加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色)解析.铜与浓硝酸反应的化学方程式为cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o，实验中具支试管中溶液变蓝，且有红棕色气体产生。.向试管中加水将浓硝酸稀释后，可以继续进行铜与稀硝酸反应的实验，这样可以利用cu与浓硝酸反应产生的no2排出具支试管中的空气，有利于观察铜与稀硝酸反应的产物。.由于硝酸均过量，铜的质量相同，溶液的体积相同，所以铜无论是与稀硝酸反应，还是与浓硝酸反应，生成的cu2的浓度是相同的，看法是不合理的，可通过向蓝色溶液中通入no2看溶液是否变绿，或加热绿色溶液看是否有红棕色气体产生来证明。真题重组规范集训1(1)(2)(3)(4)(5)2(1)(2)3d分析反应中有关元素的化合价变化情况，c2h8n2中c、n元素的化合价均升高，n2o4中n元素的化合价降低，故n2o4是氧化剂，c2h8n2是还原剂，c2h8n2发生氧化反应，n2o4发生还原反应，故d项正确，其他各项均错误。4a氮氧化合物与灼热铜粉反应的化学方程式为2nox2xcu2xcuon2。根据题目给定的数据可判断氮氧化合物为no2。5d14 7n：原子序数为7、含7个电子；16 8o：原子序数为8、含8个电子；d选项中n2o3所含电子数为728338，符合题意。63no2h2o=2hno3no6.72解析根据题给化学方程式可知当6 mol no2全部参加反应时，转移电子6 mol(40)24 mol，故转移1.2 mol电子时，消耗no2 0.3 mol，即6.72 l。7(1)0.25(2)1.64(3)不符合因吸收后烟气总体积减小，nox含量仍超过400 mgm3(4)30 gmol1n(no)46 gmol1n(no) gn(no)0.057 molno2hno3=3no2h2ox2x3xx0.017 6 moln(hno3)2x0.035 2 moln(nano2)2n(no)n(no2)n(no)0.088 7 molm(nano2)0.088 7 mol69 gmol190%5.5 g8(1)(2)(3)9(1)3 moll1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液(2)通入co2一段时间，关闭弹簧夹，将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内(3)cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o(4)将no2转化为no3no2h2o=2hno3no(5)装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上方气体由无色变为红棕色(6)acd课时规范训练教材习题回扣1a2(1)(2)(3)(4)3(1)no2nono2no2(2)2co2no催化剂,co2n2(3)5.06能力提升训练1d2.c3.b4c3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o，no因与空气中的o2反应生成红棕色的no2，同时还含有n2，所以想得到较纯净的no，必须待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集，答案为c。5b本题主要考查学生对cu与浓、稀硝酸反应原理的了解，同时综合考查了反应速率的影响因素、电子转移计算及no和no2的颜色等知识。铜片与浓、稀hno3的反应方程式分别为cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o,3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o，因浓度越大反应速率越大，所以a错；又因no2为红棕色，no为无色，所以c错；因两种酸都过量，铜完全溶解，所以转移电子数相等，d错；由方程式不难看出，同质量的铜消耗浓hno3多，故选b。6bd7.d8.b9.c10.c11ad本题对fe与浓hno3的反应由于相对量不同而得到不同产物的知识进行了考查。fe与浓hno3反应可能生成fe(no3)2(fe过量)或fe(no3)3(fe不足)和no2。故一定存在no和no2。12(1)铜跟浓硝酸直接反应会有氮的氧化物生成，既产生污染，又降低硝酸的利用率；铜屑在空气灼烧生成cuo，cuo跟hno3反应没有氮的氧化物生成，既避免了污染，又提高了