专项增分集训

1、专项增分集训U1.氮及其化合物在生活、生产和科技等方面有重要的应用。CIO2和Na2SO3溶液处理氮氧化物(1)氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一，利用 的反应过程如下：NO*1 NO2液N2反应I的化学方程式是2NO + C1O2+H 2O=NO 2+ HNO 3+ HCl ,反应II的离子方程式是。若有1.12L N2生成(标准犬况),共消耗NO go(2)羟胺(NH 2OH)可看成是氨分子内的 1个氢原子被羟基取代后的产物， 常用作还原剂, 其水溶液显弱碱性。NH 20H的水溶液呈弱碱性的原理与NH 3相似，NH 20H溶液中的主要离子有(填离子符号)。某离子化合物的组成元素与NH 2

2、0H相同，其水溶液显酸性。该物质是 (填化学式)，其溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。(3)N2O5是一种新型硝化剂，采用电解法制备N2O5的装置如图所示，Pt乙为极，生成 N2O5的 电极反应式为 。，一一一 、，38 .(4)氨水在工业上常用作沉淀剂。已知25 c时，KspFe(OH)3= 1.0X10 , KspA1(OH) 3= 1.0X1032。向一定浓度的 AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水。当 Fe0完全沉淀c(Fe3+)小于 1 *10-5 mol L_1H,测定 c(Al3 )= 0.2 mol L 1,此时所 得沉淀中 (填“含有”或“不含")Al(O

3、H) 3。当溶液中Fe3+和Al”沉淀完全c(Fe3+)、c(Al3+)均小于1汹0-5mol L_1时，调节溶液 的pH应略大于。解析：(1)反应n中NO2转化为N2,被还原，则Na2SO3被氧化，转化为 NazSO4，根据 得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式。由反应 I、n可得关系式：4NO 112 L-2NO2-N2,则消耗的 n(NO) =4n(N2)= 224 12moi 1 x 4=0.2 mol,故 m(NO) = 30 g mol1X0.2 mol =6 go (2)氨水呈碱性，是因为NH3与水化合生成的 NH 3 H2。电离出OH，由此类推羟胺与水结合后电离出NH

4、3OH > OH ,使水溶液中的c(H )<c(OH 一)而显碱性。由H、N、O三种元素组成、溶液显酸性的离子化合物为NH4NO3,由于NH4水解，离子浓度大小顺序为 c(NO3)>c(NH 4)>c(H )>c(OH )o (3)Pt乙极由无水硝酸得到 N2O4,发生还原反应，故 Pt乙为阴极。Pt甲为阳极，N2O4被氧化得到 N2O5,故生成N2O5的电极反应式为 N2O4+2HNO 32e =2N2O5+2H。(4)Fe3 沉淀完全时，c3(OH 1KspcFeeOHJ = 1 X 10 33mol3 L 3,此时 c(Al3 ) c3(OH )= 0.2X

5、 1X 10 33 = 2X 10 34v KspAl(OH) 3,故无 Al(OH) 3沉淀生成。根据 KspFe(OH) 3,Fe”沉淀完全时,c(OH )= =1X10 11molL 1,此时pH = 3 ;根据KspAl(OH) 3, Al > 沉淀完全时,因此当Fe*、Al *沉淀完全时,pH = 5。pH要略大于5。c(OH )£RP =1X10 9molL ; 此时 ;c Al答案：(1)2NO2+4SO2 =N2+4SO26(2)NH3OH、OHNH4NO3一 + + c(NO3)>c(NH4)>c(H )>c(OH )阴 N2O4+ 2HNO

6、 3- 2e =2N2O5+ 2H(4)不含52. (2018山东重点中学联考)亚硝酸钠(NaNO2)是一种重要的工业盐，易溶于水，微溶 于乙醇。某化学兴趣小组对亚硝酸钠进行多角度探究：I .亚硝酸钠的制备。濯清祈取水实验中用恒压滴液漏斗，相比普通分液漏斗，显著的优点是(2)D 中澄清石灰水变浑浊，则C中制备 NaNO 2的离子万程式为n .探究亚硝酸钠与硫酸反应的气体产物成分。已知： NO + NO 2+ 2OH =2NO2 + H2O气体液化的温度：NO2为21 C, NO为152 C淮 tl2s(i4(3)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气,目的是(4)为了检验装置 A中生成的气体产

7、物，仪器的连接顺序(按左一右连接):A、C、(5)在关闭弹簧夹，打开分?漏斗活塞，滴入70%硫酸后，装置 A中产生红棕色气体。确认装置 A中产生的气体含有 NO,依据的现象是 。装置B的作用是。m .设计实验证明酸性条件下 NaNO 2具有氧化性。供选用的试剂：NaNO 2溶液、KMnO 4溶液、FeSO4溶液、KI溶液、稀硫酸、淀粉溶液、KSCN溶液解析：I .(1)恒压滴液漏斗可以将滴液漏斗与烧瓶连通，平衡滴液漏斗与烧瓶中压强， 便于稀硝酸滴下。(2)D中澄清石灰水变浑浊，说明 C中产生CO 2,故C中NO、O2通入 Na2CO 3溶液中发生反应的离子方程式为4NO +。2+ 2CO3 =

8、4NO2 + 2CO2。n .(3)先通入一段时间氮气，排尽装置中的空气，目的是防止生成的NO被氧化，干扰产物气体的检验。(4)在装置A中制取气体，用浓硫酸(C)对气体进行干燥，然后用冰水浴(E) 检3NO2,再用。2和热水浴(D)检3NO,最后用NaOH溶液(B)进行尾气处理，所以仪器 的连接顺序(按左一右连接)为A、C、E、D、B。(5)确认装置A中产生的气体含有 NO, 依据的现象是装置 D中通入氧气后气体由无色变为红棕色，发生反应：2NO + O2=2NO2。由于NO、NO2都是大气污染物，装置 B的作用是尾气处理，吸收氮氧化物，防止空气 污染。出.要证明酸性条件下 NaNO 2具有氧

9、化性，则证明酸性条件下NaNO?能将Fe"氧化为Fe3+(或将氧化为I2)即可。答案：I .(1)平衡滴液漏斗与烧瓶中压强，便于稀硝酸滴下 2(2)4NO+O2+2CO3 =4NO2 +2CO2n .(3)排尽装置中的空气，防止生成的NO被氧化，干扰产物气体的检验(4)E D B(5)D中通入氧气后，气体由无色变为红棕色尾气处理，吸收氮氧化物，防止空气污染出.取硫酸亚铁溶液并滴加稀硫酸酸化，滴加几滴KSCN溶液，溶液仍为浅绿色，滴加少许NaNO 2溶液，此时溶液由浅绿色变为血红色，证明在酸性条件下 NaNO 2具有氧化性(或者取KI溶液并滴加稀硫酸酸化，滴加淀粉溶液，无明显现象，滴加

10、少许NaNO 2溶液，溶 液变蓝证明在酸性条件下 NaNO 2具有氧化性)3. (2018江西名校联考)亚硝酸钠(NaNO 2)被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广 泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示(A中加热装置省略)。已知：室温下， 2NO + Na2O2=2NaNO 2；3NaNO2+3HCl=3NaCl + HNO 3+2NO T + H2O；酸性条件下，NO或NO 2都能与 MnO 4反应生成NO3 Mn 2请按要求回答下列问题：(1)检查完该装置的气密性，装入药品后，实验开始前通入一段时间气体Ar,然后关闭弹簧夹，再滴加浓硝酸，加热控制B中导管均匀地产生气

11、泡。上述操作的作用是(2)B中观察到的主要现象是 。(3)A装置中反应的化学方程式为 。(4)D装置中反应的离子方程式为 。(5)预测C中反应开始阶段，固体产物除 NaNO 2外，还含有的副产物有Na2CO3和。为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置 E,则E中盛放的试剂名称为。(6)利用改进后的装置，将3.12 g Na2O2完全转化为 NaNO 2,理论上至少需要木炭g。解析：(1)由题给条件及反应原理知，亚硝酸钠是由NO和Na2O2反应得到的，因为NO极易与空气中的 。2反应，所以通入气体Ar的作用是排尽空气，防止生成的NO被。2氧化。 (2)木炭与浓硝酸反应生成的 CO2、NO

12、2进入B中，NO2与水反应生成 HNO3和NO,铜与 硝酸反应生成硝酸铜和NO,所以看到的现象为红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出。(3)A装置中发生的是木炭和浓硝酸的反应：C + 4HNO3(浓)=CO2T +4NO2T + 2H2O。(4)结合题给条件 “酸性条彳下，NO或NO2都能与 MnO 4反应生成 NO3和Mn*"，知 D中反应为 NO和酸性高镒酸钾溶液的反应：3MnO 4 + 5NO + 4H=3Mn 2 + 5NO3 + 2H2Oo (5)从B中出来的气体有 NO、CO2和H2O,它们都能与 Na2O2 反应，所以得到的固体产物中含有NaNO2、

13、Na2co3、NaOH ,加装置E除去0。2和H2O,可以是装有碱石灰的干燥管。(6)3.12 g Na2O2的物质的量为 0.04 mol,由反应 2NO +Na2O2=2NaNO2可知，需要 NO 0.08 mol ,设理论上至少需要木炭的物质的量为x mol,则C+4HNO3(浓)=CO2, +4NO 2 T +2H2Ox mol4x mol3NO2+H2O=2HNO 3+NO4x molx mol ；x mol 333Cu + 8HNO 3=3Cu(NO 3)2+ 2NO T + 4H 2O3x mol3x mol：x mol + ；x mol= 0.08 mol，解得x= 0.04,

14、故理论上至少需要木炭的质量为0.04 mol x 123 3g mol 1 = 0.48 go答案：(1)排尽空气，防止生成的NO被。2氧化(2)红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出(3)C + 4HNO 3(浓)=CO 2 T + 4NO 2 T + 2H 2。(4)3MnO 4 + 5NO + 4H =3Mn 2 + 5NO3 + 2H 2。(5)NaOH 碱石灰(6)0.484 . (2018汕头*II拟)神为V A族元素，金属冶炼过程产生的含神有毒废弃物需处理与检测。I .冶炼废水中神元素主要以亚神酸(H3ASO3)形式存在，可用化学沉降法处理酸性高浓度含神废水，其

15、工艺流程如下：N 触 S FeSOi H2 Ch CaO繇含亘画T过谑二级沆神HI-髓尸I1.4 < tr < Cas( AsOt )2 FeAsOi 力 FdOHIh沉淀X已知：As2s3与过量的S2存在以下反应：As2s3(s)+ 3S2 (aq)2Ass3 (aq);亚神酸盐的溶解性大于相应神酸盐。(1)亚神酸中神元素的化合价为 ;神酸的第一步电离方程式为(2) “一级沉神”中FeSO4的作用是; “二级沉神”中 H2O2与含神物 质 反 应 的 化 学 方 程 式 为(3)沉淀X为(填化学式)。n .冶炼废渣中的神元素主要以As2s3的形式存在，可用古氏试神法半定量检测 (

16、As的最 低检出限为3.0X106g)。步骤1:取10 g废渣样品，粉碎后与冷粉混合，加入H2SO4共热，生成 AsH3气体。步骤2:将AsH3气体通入AgNO3溶液中，生成银镜和 AS2O3。步骤3:取1 g废渣样品，重复上述实验，未见银镜生成。(4)AsH 3的电子式为。(5)步骤2的离子方程式为。(6)固体废弃物的排放标准中，神元素不得高于4.0X 10-5 g kg-1,请通过计算说明该排放的废渣中神元素的含量(填“符合”或“不符合”)排放标准，原因是解析：(1)亚神酸(H3ASO3)中，神元素化合价为+ 3。神酸为 H3AsO4,其第一步电离方 程式为H3ASO4H +H2ASO4。

17、 “一级沉神”中FeSO4的作用是除去过量的S”,使23- As2s3(s)+3S (aq)2As2 (aq)平衡逆向进行，提图沉神效果。(2) “二级沉神”中H2O2与含神物质发生氧化还原反应，氧化亚神酸为神酸， 反应的化学方程式为 H3ASO3+ H2O2=H3AsO4+ H2Oo(3)由流程分析可知，加入的 CaO和水反应生成 Ca(OH) 2, Ca(OH) 2和H3ASO4反应生 成Ca3(AsO4)2沉淀，Ca(OH)2和Fe*反应生成Fe(OH) 3沉淀，Ca2+结合SO4形成CaSO4 沉淀，所以沉淀 X为CaSO4。 * «H ： As ：(4)AsH 3和氨气分子

18、结构相似，其电子式为口(5)将AsH3气体通入AgNO3溶液中，生成银镜和AS2O3,用化合价升降法结合电荷守恒、原子守恒书写并配平离子方程式为12Ag+ + 2AsH3+3HzO=12AgAS2O312H o(6)As的最低检出限为 3.0 10 6 g,取1 g废渣样品，重复上述实验，未见银镜生成，取10 g废渣样品最后生成银镜和AS2O3,则10 g废渣含神量最少为 3.0 >10 6 g,含神量3.0 104 g kg 1大于4.0 >10 5 g kg 1,不符合排放标准。答案：(1) + 3 H3ASO4H + H2AsO4(2)沉淀过量的 S2 ,使 As2s3(s)

19、+3S23(aq)2AsS3 (aq)平衡左移，提局沉神效果H 3ASO3+HzO2=H 3ASO4+H 2。(3)CaSO 4I- «B ： As ： Ha 9>(4) H (5)12Ag + 2AsH 3+ 3H 2O=12Ag J + AS2O3 J + 12H(6)不符合因为该废渣碑含量最少为(3.0X10 6 g 40 g) x 1 000 g kg 1=3.0X10 4 g kg 1,大于排放标准 4.0 X 10 5 g kg 15. (2018宁德模拟)五氧化二氮(N2O5)是有机合成中常用的绿色硝化剂，可用 NO 2与 。3反应制得。某化学兴趣小组设计如下实验

20、装置制备N2O5(部分装置略去)。（1）铜和浓硝酸反应的离子方程式为 。加入浓硝酸后，装置I中烧瓶上部可观察到的现象是（2）仪器a的名称为 ,该仪器中盛装的试剂是 （填字母）。A.生石灰B.浓硫酸C.碱石灰D.五氧化二磷（3）已知下列物质的有关数据。物质熔点/C沸点/ CN2。54132（升华）N2。41124装置n中持续通入 O3，为得到尽可能多的纯净的N2O5，温度控制在2432 C。收集到的N2O5固体中含有液态物质，可能原因是（4）装置出的作用是。（5）化学兴趣小组用制得的 N2O5制备少量对硝基甲苯（O2NCH 3,相对分子质量137）。步 骤如下：在三颈烧瓶中放入催化剂和30 mL

21、 N2O5的CH2CI2溶液（N2O5的浓度为1 mol L 1）,30 c时，滴加15 mL甲苯，充分反应得对硝基甲苯1.73 g, N2O5生成对硝基甲苯的转化率为。解析：（1）铜和浓硝酸反应的离子方程式为 Cu + 4H + 2NO3 =Cu2 + 2NO 2 T +2H2O, 生成的NO 2是红棕色气体，加入浓硝酸反应后，装置 I中烧瓶上部有红棕色气体生成。 （2） 仪器a为球形干燥管，NO2的水溶液显酸性，应该选用酸性干燥剂，且干燥管只能盛放固体，应选用五氧化二磷。（3）若干燥不完全，N2O5会与水反应生成硝酸，导致收集到的N2O5固体中含有液态物质 HNO 3。（4）N2O5易溶于

22、水，装置m可以起到安全瓶的作用、 防止倒吸。（5）30 mL N 2O5的CH 2。2溶液（N2O5的浓度为1 mol L-1）中含有0.03 mol N2O5,理论上得到0.06 mol对硝基甲苯，1.73 g对硝基甲苯的物质的量为1.73 g 1.73137 gmo1137 mol'N2O5生成对硝基甲苯的转化率为1.73而mol0.06 molx 100% =21.05%。答案：(1)Cu +4H+ + 2NO 3=Cu2 +2NO2T+ 2H2O 有红棕色气体生成(2)球形干燥管 D (3)干燥不完全，导致有硝酸生成(4)安全瓶、防止倒吸 (5)21.05%6. (2018武汉调研)亚硝酸钙Ca(NO 2”是水泥混凝土外加剂的主要原料，某学习小组设计实验制备亚硝酸钙，实验装置如图所示(夹持装置略去)。已知：2NO + CaO 2=Ca(NO 2)2； 2NO2+ CaO2=Ca(NO 3)2。请回答下列问题:向三颈烧瓶中加入稀硝酸之前，应向装置中通入一段时间的N2,原因是(2)仪器D的名称是; B中盛放的试剂是 。(3)装置F中，酸TK2Cr2O7溶液可将剩余的 NO氧化成NO3