2020年高考化学 艺体生百日突围系列 专题3.10 氮族方面试题的解题方法与技巧

主题3.10解决氮家庭问题的方法和技巧关于氮及其化合物的知识是一年一度的高考中必不可少的。其中，氮氧化物的计算、金属与硝酸反应的计算、物质的推断与测试、氮化合物的实验探索与评价是高考的重点。预计2020年高考将更加注重非金属元素及其化合物的性质和转化关系的研究，同时将更加突出对材料成分、性质和反应原理的研究，考查学生分析和解决问题的能力和应用知识的能力，同时加强化学知识与生活和社会中实际问题的联系。应特别注意以SO2和NO2尾气处理和吸收为背景的试题。这些问题设计新颖，与生活和社会中的实际问题紧密结合，得分较高，应引起重视。注意：(1)氮氧化物是空气污染物。(2)空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。收集装置：向下排气法。全测试方法：将湿红色石蕊试纸放在试管口，试纸变成蓝色；将蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口，会产生白烟。尾气处理：收集时，通常在管口塞一团用水或稀硫酸浸泡过的棉花，以降低氨和空气的对流速度，收集纯空气。也可以用浓硫酸直接吸收过量的氨，但必须使用倒漏斗，防止反向吸收(如图所示)。2、铵盐和NH4检验(1)铵盐的物理性质：铵盐都是白色固体，可溶于水。(2)铵盐的化学性质：(1)不稳定性：铵盐受热时容易分解，NH4Cl H3+HCl , nh4hc O3 NH3 H2O CO2。(2)与碱溶液的反应：未在稀溶液中加热：NH4 oh-=nh3h2o。加热或浓溶液：NH4OH-H2O NH3(3)铵盐固体与强碱的反应：2nh4ca(oh)2cc L2 2h2o 2nh32(3)NH4测试：当未知溶液用碱性湿红石蕊试纸变蓝时，证明其含有NH。方法和技能：1、喷泉实验形成原理：(1)喷泉形成的原理：喷泉形成的最根本原因是瓶子内外的压力差。当烧瓶中的气体溶解在液体中或与液体反应时，烧瓶中的气体大大减少，压力降低，外部大气压力将液体压入烧瓶中，这样液体最终将充满烧瓶。(2)常见喷泉的形成主要包括以下两种类型：(1)高水溶性气体(NH3、HCl、SO2等。)水可以形成喷泉；(2)酸性气体(氯化氢、二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、H2S等。)和氢氧化钠(aq)也能形成喷泉。(3)喷泉实验成功的关键：装有气体的烧瓶必须干燥；(2)气体填充烧瓶；(3)烧瓶不能漏气(实验前应检查装置的气密性)；(4)所使用的气体可以大量溶解在所使用的液体中，或者气体可以与液体快速反应。(4)普通喷泉实验装置：喷泉实验的本质是形成压差，使液体向上喷射。为此，可以设计各种不同的装置和不同的操作(例如将气体溶解在水中、热敷、产生气体、产生气体体积减少反应等)。)可以用来产生喷泉。装置一：打开止水夹，少量溶液可沿导管进入烧瓶，使大量NH3溶解，烧瓶内形成负压，产生喷泉。装置二：挤压气球会导致少量溶液沿导管进入烧瓶，导致大量NH3溶解，在烧瓶中形成负压并产生喷泉。装置三：去掉橡胶头的滴管。打开止水夹，用手(或热毛巾等)盖住热水瓶。)，氨气将在加热下膨胀，使氨气通过导管与水接触，从而产生喷泉。(打开问题，或者用浸泡在冰水中的毛巾“冷敷”烧瓶，让水进入烧瓶，烧瓶中的氨气溶解在水中)。设备一装置六：将H2S(或二氧化硫)引入烧瓶，然后引入二氧化硫(或H2S)。现象是产生淡黄色粉末状物质，水滴附着在烧瓶内壁，向烧瓶中喷洒氢氧化钠溶液。2.实验室氨生产的其他方法：方法化学方程式(或原理)气体发生器加热浓氨水NH3H2ONH3浓氨水固体氢氧化钠氢氧化钠在水中的溶解释放出热量，促进了氨水的分解，增加了氢氧化钠的浓度有利于NH3的生成浓氨水固体CaO氧化钙与水反应以减少溶剂(水)；该反应是放热的，促进了氨水的分解。化学方程式是氨水氧化钙=氨水钙3.防反吸装置：防反吸装置用于水溶性气体(氯化氢、溴化氢、氨气)的尾气吸收；Iii .硝酸1.物理性质：硝酸是无色挥发性液体，有刺激性气味，可与水混溶。2.化学性质：(1)具有酸渗透性：稀硝酸可使紫色石蕊试液变红，浓硝酸可使石蕊试液先变红，微热后褪色。(2)不稳定性：硝酸在光照下容易分解。硝酸浓度越高，分解越容易：4hno32h2o 4no2 O2。注意：硝酸的黄色是由于硝酸被光或热分解，产生的NO2溶解在浓硝酸中。因此，消除方法是引入O2(或空气)使其与4NO2 O2 2H2O=硝酸反应。保存在棕色试剂瓶中，并保存在阴凉处。(3)强氧化性：硝酸无论是浓硝酸还是稀硝酸都具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强。(1)与金属反应：稀硝酸与铜反应：3Cu 8HNO3(稀)=3Co(NO3)2 2NO=4H2O；浓硝酸与铜反应：铜4HNO3(浓)=铜(NO3) 2 2NO2=2H2O。(2)与非金属的反应：例如，浓硝酸与c的反应是c 4hno3(浓)CO2 4no2 2h2o。(3)与还原性化合物的反应：硝酸可以氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+和其他还原性物质。例如，稀硝酸与硫酸亚铁溶液反应的离子方程式为3Fe24HNO3-=3Fe3NO2H2O。(4)王水：由浓硝酸和浓盐酸按13的体积比混合而成，具有较强的氧化能力，能溶解金和铂。方法和技能：1.硝酸离子反应中常见的易出错问题：(1)忽略酸性条件下NO3-的强氧化。在酸性条件下，NO3-不能与Fe2+、I-、SO32 -、S2-、Br-等强还原性离子共存。(2)在编写离子方程时，硝酸的强氧化被忽略，氧化还原反应被简单地写成复分解反应。2、金属与硝酸反应的计算问题：(1)思维模式：(2)守恒在计算中的应用：(1)原子守恒法：当硝酸与金属反应时，硝酸的一部分作为酸以硝酸的形式存在于溶液中。一部分转化为作为氧化剂的还原产物，两部分中氮原子的总量等于反应消耗的硝酸中氮原子的量。1.最终能使湿蓝色石蕊试纸褪色的气体是A.二氧化硫、溴、氯、碳、氨、盐酸回答 b分析详细说明斑点二氧化硫属于非氧化漂白，可以褪色一些有机颜色，如洋红色。但不能漂白酸碱指示剂；湿氯(或次氯酸)属于氧化漂白，它可以褪色一些有机颜色，如洋红色，也可以漂白酸碱指示剂。2.在下列气体中，不污染大气的有A.二氧化氮二氧化硫二氧化碳回答 d分析详细说明A.二氧化氮有毒，污染大气；二氧化硫有毒，污染大气；C.一氧化氮污染大气；D.空气中含有二氧化碳，对空气没有污染。二氧化碳不会污染大气，所以选择D。3.以下陈述是正确的()A.SO2和NO2都可以与水反应，反应原理不同B.N2和O2在排放条件下直接结合产生NO2在常温下，铁不与浓硫酸和浓硝酸反应。浓硫酸和浓硝酸可以用铁罐密封运输。D.一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮都是空气污染物，可以在空气中稳定存在。回答一分析分析一、二氧化硫(c)将含有NO2的试管倒置成水，其中NO2可以与水反应：3NO 2 H2O=2NO 3 NO，剩余气体的体积为原始气体的体积，根据生成的硝酸物质的量和所得溶液的体积计算硝酸的浓度；烧瓶中的压力可以通过轻微加热烧瓶来改变。气体耗尽后，喷泉会在冷却后被触发。详细说明斑点本课题考查了氨气和氯化氢气体的性质知识，主要是喷泉实验的原理分析和应用。掌握质量浓度的基本知识和定义公式是解决问题的关键。7.该图是一个元素价态的二维图，其中A是正盐，X是强碱，Z是正常情况下的无色液体，E的相对分子质量比D大16，各物质的转化关系如图所示。以下陈述是错误的A.当用作肥料时，不适合与草木灰混合施用B.在同一主族元素的氢化物中，b的沸点最低。C.c .一般通过排水法收集D.d e反应可用于测试d。回答 b分析详细说明斑点氨与氧气反应生成氮气和水，也可以生成一氧化氮和水，不能直接生成二氧化氮气体；氮和氧在放电条件下产生一氧化氮。只有当一氧化氮与氧气反应时，才能产生二氧化氮。10.环境问题受到越来越多的关注。研究表明，当烟雾形成时，氮氧化物和二氧化硫与大气中的氨有关(如下图所示)。回答以下问题：(1)1)NH3的电子类型为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，NH4NO3中包含的化学键为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _:(2)下列关于烟雾的陈述是错误的_ _ _ _ _ _ _ _(填写序号)A.烟雾含有硝酸铵和硫酸铵。NH3是形成无机粒子的催化剂C.烟雾的形成与过量施用氮肥有关。烟雾的形成涉及氧化还原反应(3)防止含硫化合物烟雾产生的方法之一是向水中引入氨气和二氧化硫，然后注入O2使其充分反应生成正盐，反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。防止含氮化合物烟雾产生的方法之一是用稀硝酸吸收氮氧化物，得到硝酸和硝酸的混合溶液。混合溶液可以电解得到浓硝酸，电解后溶液的酸碱度为_ _ _ _ _ _(填写“大”、“小”或“不变”)。(4)在有氧条件下，催化剂可催化NH3与NOx反应生成N2，将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体以恒速引入装有催化剂的反应器中进行反应。当反应温度高于380时，氮氧化物的去除率迅速下降。一个原因是催化剂的活性降低，另一个重要原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。在无氧条件下，反应器中的NH3可以将NO2还原成N2，当产生1摩尔N2时，电子被转移到_ _ _ _ _ _摩尔(可以用分数表示)。回答离子键和共价键b2so24nh32h2o02=2 (NH4) 2so4减少nh3与o2反应生成NO分析详细说明(2)答：由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒，烟雾中含有硝酸铵和硫酸铵，这是正确的；B.能够改变化学反应速率(增加或减少)而不改变