【志鸿优化设计】2014届高考化学一轮复习 第八单元非金属及其重要化合物第3讲生产生活中的含氮化合物练习1 苏教版

1 第第 3 3 讲讲 生产生活中的含氮化合物生产生活中的含氮化合物 考纲点击考纲点击 1 了解 N 的单质及其重要化合物的主要性质及应用 2 了解 N 的单质及其重要化合物对环境的影响 3 N 及其重要化合物各部分知识的综合应用 一 氮气及氮氧化物的产生和转化 1 氮气 1 氮的固定 含义 使空气中 的氮转化为 的过程 方法Error 2 氮气的结构和物理性质 电子式结构式颜色气味水溶性密度 溶于水 3 氮气的化学性质 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 写出相关反应方程式 2 氮的氧化物 3 环境保护 将下列环境问题与对应污染物用线连接起来 2 即时训练即时训练 1 1 氮元素在地球上含量丰富 氮及其化合物在工农业生产 生活中有着重要 作用 下列叙述与氮元素的循环无关的是 A 工业合成氨的过程是固氮的过程 B 自然界中 氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物 C 为防止粮食 罐头 水果等食品腐烂 常用氮气作保护气 D 电闪雷鸣的雨天 N2与 O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 即时训练即时训练 2 2 1 用化学方程式表示 雷雨发庄稼 的原理 雨水中的 HNO3进入土壤与矿物质作用生成 其中 被植物根系吸收 2 NO2与溴蒸气都是红棕色气体 请说出一种简单的鉴别方法 二 氮肥的生产及使用 1 NH3的生产 德国化学家 首次合成出了氨 反应方程式为 2 NH3的结构和物理性质 电子式结构式密度颜色气味水溶性沸点 液化 3 NH3的化学性质 特别提示特别提示 因为 NH3的还原性 NH3在常温下较易与 Cl2反应 2NH3 3Cl2 N2 6HCl 或 8NH3 3Cl2 N2 6NH4Cl 故 NH3 Cl2在常温下不能共存 4 氨气的制法 1 工业制法 2 实验室制法 原理 装置 干燥剂 3 收集方法 验满 5 铵盐 1 常见铵盐及氮肥 俗名硫铵氯铵碳铵硝铵尿素 化学式 2 物理性质 都是白色或无色晶体 都 溶于水 3 化学性质 不稳定性 写出 NH4Cl NH4HCO3受热分解的化学方程式 与强碱反应 写出 NH4Cl 与 NaOH 加热反应的离子方程式 4 NH的检验 4 取少许样品 固体或溶液 与强碱 固体或溶液 共热 产生的气体能够使 试纸 6 自然界氮的循环 即时训练即时训练 3 3 下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂 其中错误的是 A B C D 即时训练即时训练 4 4 氨气溶于水得到氨水 氯气溶于水得到氯水 下列关于新制的氨水 氯水 的描述正确的是 A 两水 都是混合物 溶液中含有的粒子种类 数目相同 B 两水 都有刺激性气味 都能漂白有机色素 C 两水 中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡 D 两水 放置时间较久后都会因为相同的原理而变质 三 硝酸 1 物理性质 气味颜色挥发性溶解性 4 色 久置呈 色 2 化学性质 1 强酸性 硝酸具有酸的通性 紫色石蕊溶液 说明氧化性 加稀硝酸 变红 加热褪色 加浓硝酸 先变红后迅速褪色 2 不稳定性 硝酸见光或受热易分解 化学方程式为 存放 HNO3时 应放在 试剂瓶里 并置于阴凉处 3 强氧化性 与金属的反应 除 Au Pt 外 大部分金属能与硝酸反应 都不产生 H2 a Cu 与浓 稀硝酸都能反应 其反应的化学方程式分别为 b 铁 铝遇冷的浓硝酸能发生 故可用铁 铝容器运输冷的浓硝酸 与非金属 如木炭 反应 与某些还原性化合物 如 Fe2 等 反应 离子方程式为 4 参与有机反应 硝化反应 酯化反应以及与蛋白质发生的颜色反应等 3 制备 工业制备过程 即时训练即时训练 5 5 下列反应中 浓硝酸既表现氧化性 又表现出酸性的是 浓硝酸中滴入石蕊溶液并微热 氧化亚铁与浓硝酸反应 氢氧化铝与浓硝酸反 应 碳与浓硝酸反应 A B C D 即时训练即时训练 6 6 如图所示 A B C D E 五种物质的相互转化关系 请完成下列问题 1 若 A 通常状态下为固态单质 则分别为 写化学式 A B D E C 的化学方程式为 2 若 A 通常状态下为气态单质 则分别为 写化学式 A D B C 的化学方程式为 一 氮的氧化物溶于水的计算 1 NO2溶于水的计算 5 NO2或 NO2与 N2 非 O2且不溶于水 混合气体溶于水 可依据 3NO2 H2O 2HNO3 NO 利用气体体积差值进行计算 V NO2 V V表示体积差 3 2 2 NO2和 O2混合气体溶于水的计算 由 4NO2 O2 2H2O 4HNO3可知 当体积比 V NO2 V O2 Error 1 当 O2过量时 V NO2 V V O2 V总 V NO2 4 5 2 当 NO2过量时 剩余 NO 的体积为V余 相当于 NO2体积为 3V余 则V O2 V总 3V余 V NO2 1 5 V总 3V余 3V余 4 5 3 NO 与 O2同时通入水中的计算 发生反应 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 总反应方程式为 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 当体积比 V NO V O2 Error 4 NO2 NO O2三种混合气体通入水中的计算 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 按 4NO 3O2 2H2O 4HNO3情况处理 3 还可以利用混合气体中 N O 原子个数比进行分析判断 N OError 例 1 同温同压下 在 3 支相同体积的试管中分别充有等体积混合的 2 种气体 它 们分别是 NO 和 NO2 NO2和 O2 NH3和 N2 现将 3 支试管均倒置于水槽中 充分反应 后 试管中剩余气体的体积分别为V1 V2 V3 则下列关系正确的是 A V1 V2 V3 B V1 V3 V2 C V2 V3 V1 D V3 V1 V2 二 金属与硝酸的反应 1 金属与 HNO3反应的一般通式 1 金属 浓硝酸 金属硝酸盐 NO2 H2O 2 金属 稀硝酸 金属硝酸盐 NO H2O 2 反应规律 1 金属与硝酸反应一般不生成 H2 浓硝酸一般被还原为 NO2 稀硝酸一般被还原为 NO 2 铁与稀硝酸反应 先生成 Fe NO3 3 若 Fe 过量 Fe NO3 3再和 Fe 反应生成 Fe NO3 2 3 铜与浓硝酸反应 若 Cu 过量 开始时硝酸的还原产物为 NO2 随着反应的进行 浓硝酸变稀 硝酸的还原产物为 NO 最终应得到 NO2和 NO 的混合气体 3 计算方法 1 原子守恒法 HNO3与金属反应时 一部分 HNO3起酸的作用 以 NO的形式存在于溶液中 一部分 3 作为氧化剂转化为还原产物 这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的 HNO3中氮原 子的物质的量 2 得失电子守恒法 HNO3与金属的反应属于氧化还原反应 HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电 子的物质的量 3 电荷守恒法 6 HNO3过量时反应后溶液中 不考虑 OH 则有 c NO c H nc Mn Mn 代表金属离子 3 4 离子方程式计算法 金属与 H2SO4 HNO3的混合酸反应时 由于硝酸盐中 NO在 H2SO4提供 H 的条件下能 3 继续与金属反应 因此此类题目应用离子方程式来计算 先作过量判断 然后根据完全反 应的金属或 H 或 NO进行相关计算 且溶液中要符合电荷守恒 3 例 2 锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌 硝酸铵和水 当生成 1 mol 硝酸锌时 被 还原的硝酸的物质的量为 A 2 mol B 1 mol C 0 5 mol D 0 25 mol 拓展应用将 11 2 g 的 MgCu 混合物完全溶解于足量的硝酸中 收集反应产生的 X 气体 再向所得溶液中加入适量的氢氧化钠溶液 产生 21 4 g 沉淀 根据题意推断气体 X 的成分 可能是 A 0 3 mol NO2和 0 3 mol NO B 0 1 mol NO 0 2 mol NO2和 0 05 mol N2O4 C 0 2 mol NO2和 0 1 mol N2O4 D 0 6 mol NO 1 在汽车尾气净化装置里 气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示 下列 说法不正确的是 A NO2是该过程的中间产物 B NO 和 O2必须在催化剂表面才能反应 C 汽车尾气的主要污染成分包括 CO 和 NO D 催化转化总反应为 2NO O2 4CO4CO2 N2 催化剂 2 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 酸性质不相对应的一组是 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 能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去 强氧化性 3 将充有n mL NO 和m mL NO2气体的试管倒立于盛水的水槽中 然后通入n mL O2 气体体积均在同温同压下测定 且m n 则充分反应后 试管中气体在同温同压下的体积 为 A m n 3 mL B n m 3 mL C 4m 1 13 mL D 3 m n mL 4 双选 气体 X 可能由 NH3 Cl2 HBr CO2中的一种或几种组成 已知 X 通入 AgNO3 溶液时产生浅黄色沉淀 该沉淀不溶于稀硝酸溶液 若将 X 通入澄清石灰水中 却不见沉 淀产生 则有关气体 X 的成分的下列说法正确的是 A 一定含有 HBr 可能含有 CO2 B 一定不含 CO2 C 一定不含 NH3 Cl2 D 可能含有 Cl2 CO2 5 将 32 64 g 铜与 140 mL 一定浓度的硝酸反应 铜完全溶解产生的 NO 和 NO2混合气 体在标准状况下的体积为 11 2 L 请回答 7 1 NO 的体积为 L NO2的体积为 L 2 待产生的气体全部释放后 向溶液加入V mL a mol L 1的 NaOH 溶液 恰好使溶 液中的 Cu2 全部转化成沉淀 则原硝酸溶液的浓度为 mol L 1 3 欲使铜和硝酸反应生成的气体在 NaOH 溶液中全部转化为 NaNO3 至少需要 30 的 H2O2 g 8 参考答案参考答案 基础梳理整合基础梳理整合 一 1 1 游离态 化合态氮 生物 合成氨 2 N N N N 无色 无味 难 与空气接近 3 N2 3H22NH3 A A A A A A A A A A A A A A 高温 高压 催化剂 N2 O22NO 放电 N2 3MgMg3N2 点燃 2 无色 红棕色 有毒 有毒 微溶 能溶 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 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 3 即时训练即时训练 1 1 C 即时训练即时训练 2 2 答案 答案 1 N2 O22NO 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 放电 硝酸盐 NO 3 2 方法一 AgNO3溶液法 产生淡黄色沉淀的是溴蒸气 无现象的是 NO2 方法二 水洗法 溶于水后溶液呈无色的为 NO2 呈橙黄色的是溴蒸气 方法三 CCl4法 不溶于 CCl4的是 NO2 溶于 CCl4的是溴蒸气 二 1 哈伯 N2 3H22NH3 A A A A A A A A A A A A A A 高温 高压 催化剂 2 H H 比空气小 无色 刺激性 极易溶 高 易 3 NH3 H2ONH3 H2ONH OH 红 NH3 HCl NH4Cl 4 2NH3 H2SO4 NH4 2SO4 4NH3 5O24NO 6H2O 还原 催化剂 4 1 N2 3H22NH3 A A A A A A A A A A A A A A 高温 高压 催化剂 2 2NH4Cl Ca OH 2CaCl2 2NH3 2H2O 固 固气 碱石灰 向下排空气法 用湿润的红色石蕊试纸 5 1 NH4 2SO4 NH4Cl NH4HCO3 NH4NO3 CO NH2 2 2 易 3 NH4ClNH3 HCl NH4HCO3NH3 H2O CO2 NH OH NH3 H2O 4 9 4 湿润的红色石蕊 变蓝 即时训练即时训练 3 3 D 解析 解析 NH4Cl 受热可产生 NH3和 HCl 但两者遇冷会重新反应生成 NH4Cl 在此过程 中还有可能出现堵塞导管的情况 因此不能用 的方法制取氨气 中试管口未向下倾斜 会导致液体倒流入试管而使试管炸裂 不可行 浓氨水滴入氧化钙固体中 会发生 CaO 2NH3 H2O Ca OH 2 2NH3 故可用 的方法制取氨气 浓氨水受热产生氨气 通 过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的 NH3 所以 符合要求 即时训练即时训练 4 4 C 解析 解析 氯水中存在的微粒有 Cl2 H2O 和 HClO Cl ClO H OH 氨水中存 在的微粒有 NH3 H2O 和 NH3 H2O NH H OH A 错 氨水无漂白性 B 错 氯水变 4 质是因为 HClO 见光分解 氨水变质是由于氨气的挥发 D 错 三 1 刺激性 无 黄 易挥发 易溶于水 2 1 浓硝酸 稀硝酸 2 4HNO34NO2 O2 2H2O 棕色 3 光 a Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O b 钝化 C 4HNO3 浓 CO2 4NO2 2H2O 3Fe2 4H NO 3Fe3 NO 2H2O 3 3 4NH3 5O24NO 6H2O 2NO O2 2NO2 催化剂 3NO2 H2O 2HNO3 NO 即时训练 5 A 即时训练 6 答案 答案 1 S H2S SO3 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 2 N2 NO2 4NH3 5O24NO 6H2O 催化剂 核心归纳突破核心归纳突破 例 1 B 解析 解析 本题考查了氮的氧化物 NO2和 NO 的性质以及它们与 H2O 反应的体积 的变化 着重考查学生分析问题 解决问题的能力 NO 与 H2O 不反应 设原有 NO NO2各 3 体积 则由反应 3NO2 H2O 2HNO3 NO 知 3 体积的 NO2与 H2O 反应后 变为 1 体积 NO 此时剩余 NO 的总体积与原来气体的体积比为 4 6 由反应 4NO2 O2 2H2O 4HNO3可知等体积的 NO2和 O2混合溶于水时 O2过量 若 二者皆为 4 体积 则剩余 3 体积氧气 与原来总体积的比为 3 8 N2不与水反应 NH3 与 H2O 完全反应 气体剩余体积为原来的一半 显然有V1 V3 V2 例2 D 解析 解析 方法一 根据题给信息可得方程式 4Zn 10HNO3 4Zn NO3 2 NH4NO3 3H2O 稀硝酸的还原产物是 NH4NO3 由方程式可知 当生成 4 mol Zn NO3 2时 被还原的 HNO3为 1 mol 故生成 1 mol Zn NO3 2时 被还原的 HNO3为 0 25 mol D 项正确 方法二 由电子得失守恒可知 NO3 2 失 2e HO3 H4NO3 得 Zn 0 Zn 2 N 5 N 3 8e 即关系式为 4Zn NO3 2 HNO3 D 正确 拓展应用拓展应用 B 解析 解析 本题考查得失电子守恒与原子守恒在金属与酸反应中的应用 沉 淀的质量减去金属的质量等于氢氧根的质量 所以n OH 0 6 mol 21 4 g 11 2 g 17 g mol 1 转移电子的物质的量也为 0 6 mol A 中对应电子的物质的量为 0 3 1 mol 0 3 3 mol 1 2 mol B 中对应电子的物质的量为 0 1 3 mol 0 2 1 mol 0 05 2 1 mol 0 6 mol C 中对应电子的物质的量为 0 2 1 mol 0 1 2 1 mol 0 4 mol D 中 对应电子的物质的量为 0 6 3 mol 1 8 mol 演练巩固提升演练巩固提升 10 1 B 解析 解析 根据图示 汽车排放的有毒气体是 NO CO NO 跟空气接触转变为 NO2 经过催化剂最终转化为无毒气体 CO2和 N2 所以反应物中没有 NO2 生成物中也没有 NO2 是中间产物 选项 A C D 正确 NO 和 O2反应不需要催化剂 一接触就会反应