一轮复习学案：44 氮及其重要化合物

第四节氮及其重要化合物【高考新动向】考点梳理了解氮单质及其重要化合物的主要性质及应用。了解氮单质及其重要化合物对环境质量的影响。【考纲全景透析】一、氮的单质及其氧化物氮在自然界中的存在与转化氮元素的存在与氮的固定| /0»率态1网大气中，体积分数约为0.78)(氮元素; 嚣——分为自然固氮和人工固氮\化旨—1动植物体内、土壤和水体中2氮气物理性质颜色：无色；气味：无味；状态：气体；密度：比空气小；溶解性：难溶于水。化学性质3.NO和NO2的性质比较NONOo2物理性质颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化学性质与O2反应2NO+O2===2Nq— J-一—与H2O反应 3NO2+H2O==2HNO3+NO实验室制法(填化学方程式)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(Nq)2+2NOf+4H2OCu+4HNO3(浓)===Cu(Nq)2+2NO2f+2H2O与人体、环境的关系①与血红蛋白结合使人中毒②转化成no2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾二、氨和铵盐氨气物理性质无色、刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，常温常压下1体积水能溶解700体积的氨气，易液化(可作致冷剂)氨气化学性质氨水与水反应与水反应：氨水呈碱性，原理：NH3+H2O NH3・H20 NH4++OH-氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，常用此性质检验氨气。与酸反应与挥发性酸(如浓盐酸、硝酸)的反应NH+HCl=NHCl现象：产生白烟 与硫酸反应：2NH+HSO=(NH)SO3 4 3 2 4 42 4与盐反应：向A1C13溶液中滴加氨水反应的离子方程式为：A13++3NH3・H2O=Al(OH)「+3NH4+氨气的还原性NH3中的N呈一3价，所以NH3具有还原性，能被O2、CuO、NOx、C12等物质氧化。I 催化剂4NH5+50.=^===4N()+6H2O实验室制法：△2NHCl+Ca(OH\====z2NHf+CaCl+2HQo4 2 3 2 24用途：制HNO3、铉盐、纯碱、尿素，制冷剂等。5.铉盐物理性质：都是无色或白色晶体，易溶于水。化学性质：△①不稳定性:NH4HCO3=NH3f+H2O+CO"（30°C以上可分解），①不稳定性:△NH4C1=NH3f+HClf与碱反应：在稀溶液中不加热：NH++OH-====NH3-H2O加热时或浓溶液：NH：+OH-目NH3个+H2O（3） NH+的检验：取少量样品，与碱混合于试管中，加热。将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，试纸变蓝色，4说明样品中含有nh4+；也可以将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，若有白烟产生，说明样品中含有nh4+。OH- △未知液一呈碱性一湿润红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH才三、硝酸 — — 41、物理性质无色、易挥发（在空气中遇水蒸气呈白雾状），有刺激性气味的液体。2、化学性质具有酸的通性化应色应硝反颜反苯、甲苯j有机反应蛋白质（1）不稳定性化应色应硝反颜反苯、甲苯j有机反应蛋白质（1）不稳定性①gWMI强酸性'砧L、强氧化性-与金属、非金属及洋陞一-还原性化合物反应不稳定性皿4ND并十ZHQ+O淫市售浓硝酸呈黄色的原因是：硝酸分解生成的no2溶解在硝酸里硝酸保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。（2）强氧化性：硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强能与Au、Pt以外的所有金属反应，如Cu与浓、稀硝酸的反应方程式：Cu+4HNO（浓）=Cu（NO）+2NOf+2H0、3Cu+8HNO（稀）=3Cu（NO）+2NOf+4HO3 32 2 2 3 32 2注意：有些金属（如Al、Fe等）在冷的浓硝酸中发生钝化。故可以用铁、铝容器运输冷的浓硝酸。与非金属的反应加热碳与浓硝酸反应的化学方程式：C+4HN03^=C02f+4NO2f+2H20③与某些还原性物质反应（如FeO）化学方程式：3FeO+10HNO3（稀）=3Fe（N03）3+NOf+5H2O3、NO-离子的检验：晶体或浓溶液与浓硫酸、Cu共热时，若产生红棕色气体则含N0-；若为稀溶液则先

浓缩。与有机物反应硝化反应(与C6H6反应)：浓硫酸一C6H6+HNO3△C6H5NO2+H2O颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时变黄色用途：化工原料，用于制化肥、染料、炸药等。【热点难点全析】一、氨气的实验室制法与性质加热固态铵盐和碱的混合物△反应原理： 2NH.Cl+Ca(OH)户===2NHf+CaCl+2HQo4 2 3 2 2△(2)装置：“固体+固体-一气体”(与用KC1O3或KMnO4制O2的装置相同)。NH4C1和HCa(OH)2彭I收集：只能用向下排空气法。干燥：用碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)。验满方法：①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。环保措施：收集时，一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，收集到纯净的nh3，同时也可避免污染空气。加热浓氨水△反应原理：NH3・H2O====叔H3f+H2O。装置：右图浓氨水中加固态碱性物质原理：浓氨水中存在以下平衡：nh3+H2o「「nh3・H2o【unh++OH-，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，使平衡逆向移动，促进了NH3-H2O的分解。装置：［特别提醒］加热铵盐和碱制氨气时：(1)不宜选用nh4no3和nh4hco3,nh4no3受热易爆炸，nh4hco3受热易分解产生co2。(2)Ca(OH)2不宜用NaOH、KOH代替，原因是NaOH、KOH易吸湿，结块，不利于NH3的逸出。氨气的性质(1)氨气的催化氧化实验探究粕铐合金丝浓硫酸①③④装置 作用或现象提供氨气和氧气使氨气被催化氧化，红热状态的铂铑合金丝更加红热吸收剩余的氨气和生成的水蒸气看到有红棕色的气体产生氨气的溶解性实验问题喷泉实验的基本原理气体在液体中溶解度很大，在短时间内产生足够的压强差(负压)，则打开止水夹后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉。形成喷泉的气体与液体组合a.NH3、HCl、SO2、NO2与水组合能形成喷泉。b.酸性气体与NaOH溶液组合能形成喷泉。【典例1】实验室里可按下图所示的装置干燥、贮存某气体R,多余的气体可用水吸收，则R是NO2 B.HClC.ch4 d.nh3解析：由储气瓶的连接方式知，瓶内只能收集密度小于空气的气体，排除NO2、HCl；由尾气吸收装置知，该气体极易溶于水，排除ch4。答案：D二、硝酸与金属、非金属反应的一般规律硝酸与金属反应的一般规律金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO。足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的降低，产物也发生改变。金属与HNO3反应的一般通式为金属+浓硝酸一金属硝酸盐+NO2f+H2O反应中，表现氧化性(被还原)的HNO3占亳；表现酸性生成硝酸盐的HNO3占2。金属+稀硝酸一金属硝酸盐+NOf+H2O反应中，表现氧化性(被还原)的HNO3占土表现酸性生成硝酸盐的HNO3占4。硝酸与非金属反应的规律浓硝酸能与碳、硫、磷等非金属单质反应，一般生成最高价含氧酸或最高价氧化物、二氧化氮和水。与非金属反应，HNO3表现强氧化性，不表现酸性。计算中的守恒思想的应用⑴原子守恒法HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NOj的形式存在于溶液中；一部分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。⑶电荷守恒法HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH-测有：c(NO-)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子)。

（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NOj在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应，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NOj进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。【典例2】1.92gCu投入一定量的浓HNO3溶液中，Cu完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到标准通入标准状况下一定体积的氧气，恰好使气体状况下的气体672mL，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水，则通入的氧气的体积为 （）504mLB.336mLO2-h2o,n元素的化合价在整个反应前后没有C.224mLD.168mL［解析］从整个反应来看，Cu-Cu+HNOO2-h2o,n元素的化合价在整个反应前后没有变化，则Cu失去电子的物质的量等于氧气得到电子的物质的量。所以02在标准状况下的体积为1.92g64g/mol1.92g64g/molX2X22.4L/molX103mL/L=336mL。［答案］B【高考零距离】1>（2012-上海高考・1）今年3月修订的《环境空气质量标准》中新纳入的强制监测指标是PM2.5B.NOx C.S02D.可吸入颗粒物【答案】A【解析】本题考查化学与生活，意在考查考生应用化学知识解释生活现象的能力。2011年3月修订的《环境空气质量标准》将PM2.5纳入强制检测指标，A项正确；氮氧化物、S02、可吸入颗粒物已在检测指标中，不属于新增检测项目，故答案为：A。2、 （2012•福建高考・11）11.下列物质与水作用形成的溶液能与NH4C1反应生成NH3的是二氧化氮 B.钠C.硫酸镁 D.二氧化硅【解题指南】解答本题时应明确“铵盐只有和碱反应才能能够生成氨气”。【解析】选B。钠和水反应生成NaOH和H2,NaOH和NH4C1反应生成NH3，反应的化学方程式依次是:2Na+2H2°—2NaOH+H2f、NH4C1+NaOH4NH3f+^0+^63、 （2012・上海高考・16）实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是

A.①是氨气发生装置C.A.①是氨气发生装置C.②是氨气吸收装置B.③是氨气发生装置D.④是氨气收集、检验装置【答案】B【解析】本题通过NH3的制取实验，意在考查考生实验分析、实验评价能力。①装置在管口处又生成NH4C1，无法制得NH3，A项错误；选用装置③，使用浓氨水与CaO或NaOH作用，可制取NH3,B项正确；②作为NH3的吸收装置，漏斗插入水中，不能防止倒吸，C项错误；利用④收集NH3时，收集气体不纯，D项错误。（2012•江苏高考・1）1.化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极的作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是改进汽车性质尾气净化技术，减少大气污染物的排放开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用研发可降解高分子材料，减少“白色污染”过度开发矿物资源，促进地方经济发展【参考答案】D【分析】本题属于考核化学与社会问题中的节能减排、保护环境、资源利用等相关问题。汽车工业的发展可持续发展离不开技术的进步，改进汽车性质尾气净化技术，减少大气污染物的排放是汽车工业发展必然要求。开发利用太阳能、风能、潮汐能、地热能等可再生能源，可以减少化石燃料的使用，减轻温室效应的压力，有得社会的可持续发展。“白色污染”在土壤和水体中富集可长期影响农作物的生长、海洋渔业等，研发可降解高分子材料，给塑料工业带来可持续发展的机遇。适度开发矿物资源，能促进地方经济发展；过度开发矿物资源，不利于地方经济发展的可持续发展，甚至资源浪费，环境污染。煤、石油、稀土等资源开发须有国家宏观控制，才能实现真正意义上的可持续发展。【解题指南】解答本题时应注意“资源利用、环境保护与社会可持续发展”的要求。【解析】选D。A项，汽车尾气中含有氮氧化物等有害气体，改进净化技术，可以减少污染物的排放，有利于社会可持续发展；B项，化石燃料是不可再生资源，且化石燃料使用过程中易产生污染，减少化石燃料的使用有利于社会可持续发展；C项，“白色污染”是聚乙烯等难以降解的塑料产生的污染，研发使用可降解塑料有利于保护环境，可持续发展；D项，矿物资源大多为不可再生资源，且矿物资源开采使用过程中易导致污染，不利于社会可持续发展。5、 （2012•海南高考・1）化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是CO2属于大气污染物酸雨是pH小于7的雨水CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧【解析】CO2不属于大气污染物，酸雨pH<5.6。【答案】D6、 （2012・山东高考・12）下列由相关实验现象所推出的结论正确的是Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性溶液中滴加酸化的Ba（NO3）2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO42-Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均易溶于水【解题指南】解答本题时应明确氯气和二氧化硫褪色的原理的不同点，Cl-、SO42-的检验方法及注意事项。【解析】选D。A项，二者漂白的原理不同，前者属于氧化型，后者属于化合型，因此不能说明SO2具有氧化性，A错；B项，溶液中也可能含有SO32-，B错；C项，铁与硝酸发生的不是置换反应，C错误；7、 （2012•重庆高考-7）下列叙述正确的是Fe与S混合加热生成FeS2NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成白磷在空气中加热到一定温度能转化为红磷【解题指南】解答本题时应注意物质的特殊性质，如硫元素的氧化性较弱，碳酸钠的稳定性较强，同时注意关键词语“过量”“浓”“空气”。【解析】选C。选项具体分析结论A两者混合加热生成FeS。错误B碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，因此碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠。错误C铜与浓硝酸反应生成二氧化氮，但是当铜过量时，随着硝酸的浓度的正确降低，产物中便有一氧化氮生成。D白磷在空气中加热会与氧气反应。错误8、 （2012•海南高考・8）8.两种盐的固体混合物：①加热时有气体产生，②加水溶解时有沉淀生成，且沉淀溶于稀盐酸。满足上述条件的混合物是A.BaCl2和（NH4）2SO3 B.AgNO3和NH4C1C.FeC13和NaHCO3 D.KC1和Na2CO3【解析】A选项有铵盐，加热产生气体，溶解得到亚硫酸钡沉淀且溶于盐酸；B选项溶解得到的氯化银不溶于盐酸；C项碳酸氢钠分解生成二氧化碳，加水溶解发生双水解，生成的氢氧化铁可溶解于盐酸；D项溶解后得不到沉淀。【答案】AC9、（2012•天津高考・1）1.根据下列物质的化学性质，判断其应用错误的是 （ ）..酒精能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒CaO能与SO2反应，可作工业废气的脱硫剂明矶水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可作漂白剂镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料【思路点拨】解答本题要注意明矶加入水中起到净水作用而不是漂白剂和杀菌消毒。【解析】选C。75%的酒精有杀菌消毒的作用，原理是使蛋白质变性死亡，所以A正确；氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙，起到除二氧化硫的作用，所以B正确；明矶放到自来水中，铝离子水解生成氢氧化铝胶体，吸附杂质起到净水作用，所以C错误；过渡金属的某些合金有吸附氢气的作用，所以D正确。10、 （2012・大纲版全国卷•12）在常压和500^条件下，等物质的量的Ag2O,Fe（OH）3NH4HCO3,NaHCO3完全分解，所得气体体积依次是V］、v2、v3、V4.体积大小顺序正确的是V>V>V>VB.V>V>V>VTOC\o"1-5"\h\z3 2 4 1 3 4 2 1V>V>V>V D.V>V>V〉V』3 2 1 4 2 3 1 4【解题指南】解答本题时应掌握有关元素化合物知识【解析】选A。常压和500（C条件下，水是气体，根据等物质的量物质分解关系式：AgO〜2O2，、 3 — 八~ ~ 1 1Fe（OH）〜己HO，NHCO〜NH〜HO〜CO，NaHCO〜一HO〜一CO。322 4 3 3 2 2 3 2 2 2 211、（2012•天津高考・3）3.下列叙述正确的是 （ ）乙酸与丙二酸互为同系物不同元素的原子构成的分子只含极性共价键235U和238U是中子数不同质子数相同的同种核素92 92

D.短周期第WA与WA族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构【解题指南】解答本题时应注意物质的特殊性质，如硫酸氢钠属于盐但溶液呈酸性，二氧化硅和一般物质不反应但和二氧化碳反应，铁和氯气反应生成氯化铁。【解析】选C。选项具体分析结论A同系物是指结构相似，分子组成上相差若干个ch2的一系列物质，乙酸和丙二酸中氧原子个数不一样，所以一定不是同系物。错误B不同元素的原子构成的分子间也可以含有非极性键，如乙烷中的碳碳键，过氧化氢中的氧氧键。错误C核素是具有一定质子数和中子数的原子，二者中子数不同，所以是不同核素。错误DWA（用X表示）与训A（用Y表示）形成的化合物为XY4,X形成四个键，加上原来的4个电子，最外层共8个电子，每个Y形成一个键，加上原来的7个电子，共8个电子。正确12、（2012•四川高考・13）13.向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO和Cu（NO3）2。在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是...Cu与Cu2O的物质的量之比为2:1 B.硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L产生的NO在标准状况下的体积为4.48LD.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol【解题指南】解答本题时可以按照以下流程：【解析】选B。根据题意得到的金属离子的沉淀为氢氧化铜0.4mol，根据元素守恒可以确定原混合物中有铜0.2mol有氧化亚铜0.1mol，将溶液变成中性时消耗硝酸1mol，沉淀铜离子只消耗了0.8mol，因此反应过程中硝酸过量0.2mol，由于固体混合物与硝酸的反应为氧化还原反应，该反应过程中铜元素的化合价均

升高为+2价，化合价升高了0.4+0.2=0.6mol，硝酸中氮原子的化合价由+5价降低为+2价，因此生成的一氧化氮的物质的量为0.2mol，根据氮元素守恒可以判断原溶液中硝酸的物质的量为 1.2mol浓度为2.4mol.L-i。14.(2010•山东卷)下列推断正确的是SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色【答案】A2NaOH+SiO^2NaOH+SiO^=叫SiO3+HONaO—CONaCONaO.CO2与2反应生成2 3, 22与2反应除生成Na2CO3外，还生成O2，故B错；NO在空气中会发生反应2NO+°2=2NO2，故C错；因为新制氯水中含有HCIO，故滴入少量的紫色石蕊的现象是先变红，后褪色，故D错。15.(2010•上海卷)下列实验过程中，始终无明显现象的是A.NO2通入FeSO4溶液中 B.CO2通入CaCl2溶液中NH3通入AlCl3溶液中 D.SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中【答案】B【解析】此题考查了常见元素化合物知识。no2通入后和水反应生成具有强氧化性的硝酸，其将亚铁盐氧化为铁盐，溶液颜色由浅绿色变为黄色，排除A；CO2和CaCl2不反应，无明显现象，符合，选B；NH3通入后转化为氨水，其和AlCl3反应生成氢氧化铝沉淀，排除C；SO2通入酸化的硝酸钡中，其被氧化为硫酸，生成硫酸钡沉淀，排除D。易错警示：解答此题的易错点是：不能正确理解CO2和CaCl2能否反应，由于盐酸是强酸，碳酸是弱酸，故将CO2通入CaCl2溶液中时，两者不能发生反应生成溶于盐酸的碳酸钙沉淀。16(2012•江苏高考・16)(12分)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO3)2，其部分工艺流程如下：石灰乳硝酸工业的尾气一T吸收|_T过滤|~— 无水Ca(NO2)2气体排放 m⑴一定条件下，NO与NO2存在下列反应：NO(g)+NO2(g)—N2O3(g)，其平衡常数表达式为K=。上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋)，其目的是；滤渣可循环利用，滤渣的主要成分是(填化学式)。⑶该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1:1。若n(NO):n(NO)>1:1,则会导致；若n(NO):n(NO)<1：1,则会导致。(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO3)2会发生分解，产物之一是NO,其反应的离子方程式。【参考答案】k=c(N2O3)/c(NO)-c(NO2)使尾气中NO、NO2被充分吸收Ca(OH)2放气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高3NO2-+2H+=NO3-+2NOf+H2O【分析】本题让元素化合物知识与生产工艺、化学平衡原理结合起来，引导中学化学教学关注化学学科的应用性和实践性。本题考查学生在“工艺流程阅读分析，化学反应原理在工艺流程的应用，氧化还原反应分析，相关付反应的书写”等方面对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用程度，考查学生对新信息的处理能力。【备考提示】我们元素化合物知识教学要与基本实验实验、化学反应原理、氧化还原反应、化工生产工艺、日常生活等结合起来，做到学以致用，而不是简单的来回重复和死记硬背。【解题指南】解答本题时应依据所给流程结合氮氧化物的性质和有关化学原理分析整个过程中发生的化学反应和有关操作。【解析】根据反应方程式，书写有关平衡常数表达式；逆流有利于气体的吸收，滤渣应为没有溶解的物质，结合流程中涉及的相关物质可知滤渣主要成分为氢氧化钙；根据化合价，当一氧化氮和二氧化氮物质的量之比为1：1，刚好转化为Ca(NO2)2当一氧化氮多时，一氧化氮将过剩，当二氧化氮多时，将会有高价氮氧化物生成；Ca(NO2)2转化为NO,氮化合价降低，其它产物中定有元素化合价升高，结合质量守恒、电荷平衡和电子守恒书写反应式，注意酸性条件。17、(2012•四川高考-26)26.(13分)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去）。已知A、B为气态单质，F是地壳中含量最多的金属元素的单质；E、H、I为氧化物，E为黑色固体，I为红棕色气体；M为红褐色沉淀。请回答下列问题：（1）B中所含元素位于周期表中第周期，族。（2） A在B中燃烧的现象。（3）D+ETB的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量比。（4）G+J—M的离子方程式是 。（5）r受热分解的化学方程式。【解题指南】解答本题时注意以下几点：（1） 根据物质的特殊的颜色或者是特殊的存在形式可以推测元素；（2） 在氧化还原反应中并不是所有反应物的化合价都改变。【解析】地壳中含量最多的金属为铝，红棕色的气体为二氧化氮，红褐色沉淀为氢氧化铁点解X为点解饱和食盐水，产物A在B中能燃烧，则A为氯气，B为氢气，D为氯化氢，E为二氧化锰，C为氢氧化钠，G为偏铝酸钠，J为铁盐，两者发生双水解反应，生成氢氧化铁沉淀，I为二氧化氮，则N为硝酸，Y为硝酸铁，H为氧化铁。（1） 根据元素原子的核外电子排布，可以推测元素在周期表中的位置；（2） 氢气在氯气中燃烧发出苍白色的火焰，在集气瓶口有白雾生成；（3） 浓盐酸与二氧化锰反应方程式为：MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2f+2枳氧化剂与还原剂的物质的量之比为：1：2；（4） 偏铝酸根离子和三价铁离子发生双水解反应；（5） 硝酸铁分解生成氧化铁、二氧化氮，化合价只有降低没有升高的元素，因此反应中必然有氧气生成。【答案】（1）三WA（各1分，共2分）（2） 产生苍白色火焰（2分）（3） 2:1（3分）3AlO2-+Fe3++6H2^=3Al(OH)3I+Fe(OH)31(3分)4Fe(NO3)=2Fe2O3+12NO2f+3O2f(3分)18(2012•四川高考-28)28.(17分)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比，设计了如下实验流程:实验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜。反应完成后，黑色的氧化铜转化为红色的铜。下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。甲小组测得：反应前氧化铜的质量为%g、氧化铜反应后剩余固体的质量为"、生成氮气在标准状况下的体积VL。1乙小组测得:洗气前装置D的质量m3g、洗气后装置后D的质量m4g、生成氮气在标准状况下的体积匕L。请回答下列问题：写出仪器a的名称：。检查A装置气密性的操作时。甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。实验装置实验药品制备原理甲小组A氢氧化钙、硫酸铵反应的化学方程式为① 乙小组②浓氨水、氢氧化钠用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用：③ 甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为 。乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值，其原因是 。为此，乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器，重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积，得出合理的实验结果。该药品的名称是 。【解题指南】解答本题时注意以下几点：氨气与氧化铜反应生成氮气和水；(2)实验室中可以利用铵盐的性质，也可以利用氨水的性质来制备氨气；浓硫酸属于酸性干燥剂，能够吸收水和酸性气体。【解析】实验室制备氨气常用两种方法其原理分别是：铵盐与碱释放出氨气和浓氨水中加入强碱导致氨水的电离平衡向左移动，溢出氨气。实验测氨气中氮元素与氢元素的个数比是通过测量反应后生成水的量来测氢元素的量，反应后生成氮气的量来测定氮元素的量，如果用直接称量浓硫酸的质量改变来计算水的量时，注意浓硫酸对氨气的吸收。【答案】(1)圆底烧瓶(2分)连接导管，将导管插入水中；加热试管，导管口有气泡产生；停止加热，导管内有水回流并形成一段稳定的水柱(3分)&(NH4)2SO4+Ca(OH)=2NH3f+2H2O+CaSO4(2分)B(2分)氢氧化钠溶于氨水后放热，增加氢氧根浓度，使nh3+h2o nh3・h2o NH4++OH-向逆方向移动，加快氨气逸出 (2分)5*：7(m「m2) (2分)浓硫酸吸收了未反应的氨气，从而使计算的氢的量偏高(2分)碱石灰(氢氧化钠、氧化钙等)(2分)19.(2011・山东高考28)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。NO可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO+8NH，催化剂-7N+12HO2 3加热5 2也可处理NO2。当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 L。已知：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-196.6kJ•mol-12NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H=-113.0kJ•mol-1则反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)的△H=kJ•mol-L一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。体系压强保持不变混合气体颜色保持不变SO3和NO的体积比保持不变每消耗1molSO3的同时生成1molNO2测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K=。CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应△H0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250°C、1.3X1O4kPa左右，选择此压强的理由。0000【答案】(1)3NO2+H2O=NO+2HNO3；6.72—41.8；b；8/3；<在1.3X104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。【解析】(1)NO2溶于水生成NO和硝酸，反应的方程式是3NO2+H2O=NO+2HNO3；在反应6NO+8NH，、催化剂兰7N+12HO中NO作氧化剂，化合价由反应前的+4价降低到反应后0价，因此当反应中转加热5 2 2移1.2mol电子时，消耗NO的物质的量为12竺=0.3mol，所以标准状况下的体积是2 40.3molx22.4L/mol=6.72L。(2)本题考察盖斯定律的应用、化学平衡状态的判断以及平衡常数的计算。①2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H「-196.6kJ•mol-1②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H「T13.0kJ•mol-1。②一即得出2NO2(g)+2SO2(g) 2SO3(g)+2NO(g)△H=AH2—AH「-113.0kJ・mol-1+196.6kJ・mol-1=+83.6_kJ•mol-1。所以本题的正确答案是41.8；反应NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g)的特点体积不变的、吸热的可逆反应，因此a不能说明。颜色的深浅与气体的浓度大小有关，而在反应体系中只有二氧化氮是红棕色气体，所以混合气体颜色保持不变时即说明NO的浓度不再发生变化，因此b可以说

明；SO3和NO是生成物，因此在任何情况下二者的体积比总是满足1：1，c不能说明；SO3和NO2一个作为生成物，一个作为反应物，因此在任何情况下每消耗1molSO3的同时必然会生成1口01叫，因此《也不能说明；设NO2的物质的量为1mol，则SO2的物质的量为2mol，参加反应的NO2的物质的量为xmol。起始量(mol)转化量(mol)平衡时(mol)(1起始量(mol)转化量(mol)平衡时(mol)(1—x)(.2—x)xx+j由题意得（1-x）/（2-x）=1:土廨得x=O.S,应用反应前后气体的分子数不变化，所以平衡常数丈_x _0.8x0.8_8'—(l-x)>(2-x)—02x1.2—3（3）由图像可知在相同的压强下，温度越高CO平衡转化率越低，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应；实际生产条件的选择既要考虑反应的特点、反应的速率和转化率，还要考虑生产设备和生产成本。由图像可知在1.3X104kPa左右时，CO的转化率已经很高，如果继续增加压强CO的转化率增加不大，但对生产设备和生产成本的要求却增加，所以选择该生产条件。【考点提升训练】、选择题1.（2012•广东模拟）对下列事实的解释错误的是（）在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定反应CuSO^+H2S CuSJ+H2SO4能进行，说明硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸常温下，浓硝酸可以用铝制容器贮存，说明铝与浓硝酸不反应（2012•泉州模拟）如图所示，试管中盛装的是红棕色气体（可能是混合物），当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被溶液充满，关于原来试管中盛装的气体不正确的猜测是（）可能是N2与NO2的混合气体可能是O2与NO2的混合气体可能是NO与NO2的混合气体可能是NO2一种气体

将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积11.2（体积均在相同条件下测定），则该氮氧化合物的化学式为（ ）NO2 B.N2O2 C.N2O D.N2O4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。下列说法错误的是（）NO2是该过程的中间产物NO和O2必须在催化剂表面才能反应汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO催化转化总反应为：2NO+O+4CO磐型4CO+N2 2 2在某100mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4mol/L、0.1mol/L,向该混合液中加入1.92g铜粉，加热，待充分反应后,所得溶液中铜离子物质的量浓度是A.0.15mol/L B.0.225mol/L0.30mol/L D.0.45mol/L下列实验装置中能达到实验目的的是（）A.分离碘酒中的碘和酒精B.实验室制氨气C.除去A.分离碘酒中的碘和酒精B.实验室制氨气C.除去（L中的HCI常温下，将等质量的铜片、银片铁片、铝片分别置于四个小烧杯中，然后分别加足量的浓硝酸，放出NO2气体最多的是（）A.铜片 B.银片C.铁片 D.铝片（2012•合肥一中模拟）同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3、②NO2进行喷泉实验,经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为（）冬①蛇 B.①<②仁①二② D.不能确定9.（2012•江西模拟）固体NH属离子品体。它与水反应的方程式为:NH+H0一NH-HO+Hf,5 5 2 3 2 2它也能跟乙醇发生类似的反应,并都产生氢气。下列有关NH5叙述正确的是（）与水反应时，水作氧化剂NH5中N元素的化合价为+5价1molNH5中含有5N人个N—H键与乙醇反应时,NH5被还原10（2012•合肥一模）下列实验过程中，始终无明显现象的是（）NO2通入FeSO4溶液中CO2通入。。《2溶液中NH3通入AgNO3溶液中SO2通入Ba（NO「2溶液中某同学为检验某溶液中是否含有常见的四种无机离子，进行了下图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是（）A-原溶液中一定含有SO厂B-原溶液中一定含有NH+仁原溶液中一定含有Cl-D-原溶液中一定含有Fe3+12（2012•黑龙江哈尔滨三中阶段测试）把xmLCO2通过足量的Na2O2后再与ymLNO混合。x与y之和为 。设充分反应后气体的体积缩小为15mL,则x:y可能为（）□30mLD①1：1②2：1③5:4④7:5A.只有① B.只有②只有③④ D.①②③④13.（2012•河北三河一中模拟）下列变化中不属于氮的固定的是（）A.豆科植物的根瘤菌把氮气变为NH3

闪电时，空气中的O2和M化合成NO工业上将NH3与CO2在高温高压下制成[CO（NH2）2]X业上用N2和H2合成NH314.有某硫酸和硝酸的混合溶液20mL,其中含有硫酸的浓度为2mol-L-1，含硝酸的浓度为1mol-L-1,现向其中加入0.96g铜粉，充分反应后（假设只生成NO气体），最多可收集到标准状况下的气体的体积为（）A.89.6mLB.112mLC.168mLD.224mL二、非选择题15（16分）氮的氧化物（用NOx表示）是大气污染物，必须加以处理。（1）汽车尾气中的CO、NOx采用催化转化法处理，使它们相互反应生成无毒气体。反应的化学方程式可表示为：。（2）工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法，原理是NH3和NOx反应生成无毒的物质。某同学采用以下装置（见下图）和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程。I.提供的装置。物质。某同学采用以下装置（见下图）和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程。I.提供的装置。实验装置实验装置II.NH3的制取。①所提供的装置中能快速、简便制取nh3的装置是：（填仪器序号）。若采用C装置制取氨气（控制实验条件相同），情况如表所示。试剂组合序号固体试剂/gNH3体积/mLa12.0gCa(OH)2(过量)10.8gNHCl42688b12.0gCa(OH)2(过量)10.8g(NH4)2SO42728c12.0gNaOH(过量)10.8gNHCl43136d12.0gNaOH(过量)[0.8g(NH4)2SO43118

e12.0gCaO（过量）10.8gNHCl43506F12.0gCaO（过量）10.8g（NH4）2SO43584（填序号），实验记录：分析表中数据，实验室制NH3产量最高的是:其它组合NH3产量不高的原因是:（填序号），模拟尾气的处理。选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置:A *D F *E BA中反应的离子方程式:②D装置的作用：除了使气体混合均匀和调节气流速度以外，还有一个作用是③D装置中的液体可换成（填序号）。a.CuSO4③D装置中的液体可换成（填序号）。a.CuSO4溶液b.HO2c.CCl4d.浓HSO24④该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是（12分）（2012•长沙模拟）某试剂厂用银（含杂质铜）和硝酸（含杂质Fe3+）反应制取硝酸银。步骤如下依据上述步骤，完成下列填空:（1） 溶解银的硝酸应该用硝酸（填“浓”或“稀”）。原因是（填序号，下同）减少过程中产生NOx的量减少原料银的消耗量节省硝酸的物质的量（2） 步骤B加热保温的作用是。有利于加快反应速率有利于未反应的硝酸挥发有利于硝酸充分反应，降低溶液中c（H+）（3） 步骤C中是为了除去Fe3+、Cu2+等杂质，冲稀静置时发生的化学反应是。置换反应水解反应氧化还原反应产生的沉淀物化学式。（14分）（2012•开封模拟）某化学课外活动小组在实验室设计了如图所示的实验装置，进行“氨的催化氧化”实验。（1）A处是气体发生装置，A中所用的试剂只能从下列物质中选取：①硝酸铵；②碳酸铵；③碳酸氢铵；④氯化铵；⑤熟石灰；⑥氢氧化钠。若A中制取气体时只用了一种药品，则该药品可以是（填选项编号），在只用一种药品制取氨气时，图中空白处所需仪器应为（选填下列仪器编号，固定装置省略）。该装置补充完整后，仍然存在一定的缺陷，试从安全与环保的角度来考虑，对该装置进行改进:；。按照改进后的装置进行实验，请完成以下问题：装置B的作用是；写出C中发生反应的化学方程式：；若A、B处试剂足量，则装置D中可以观察到的实验现象有。【答案及解析】一、选择题【解析】铝在常温下遇浓硝酸发生钝化，这体现了浓硝酸的强氧化性，不能说明铝在常温下不与浓硝酸反应。【答案】D【解题指南】解答本题要注意以下两点：明确氮气不溶于水，且常温下不与其他物质发生化学反应；⑵帆可与水反应生成不溶于水的NO,叫和N°与氧气按适当的比例被水完全吸收。【解析】选A。选项分析结论A因为N2的存在最终试管内不会充满溶液不正确B若V(NO2):V(O2)>4：1，则会出现题中所述现象正确CNO与NO2按任意比混合都会出现题述现象正确D只有NO2时，溶液先充入试管的2/3，通入适量氧气后试管内可充满溶液正确【答案】B【答案】选B。【解析】溶液中同时存在广和NO3-时就能够与Cu发生反应。该溶液中H+实际为0.06mol，应该根据离子方程式进行计算，正确解答思路为：根据3Cu+ 8H++2NO3-====3Cu2++2NOf+4H2O3 8 2 30.03mol0.06mol0.04molX根据各物质量的关系可知，H+不足，应根据H+进行计算。X=3X0.06mol：8=0.0225mol,因此，铜离子浓度为0.225mol/L。【答案】选D。【解析】不能用分液法分离碘酒中的碘和酒精，因为二者互溶°NH4Cl受热分解，冷却后又重新生成NH4Cl，故很难收集到NH3。C项中Cl2和HCl均可与NaOH反应，故不能用NaOH除去Cl2中的HCl，而应采用饱和食盐水除去Cl2中的HCl。【答案】选A。【解析】铁、铝钝化可排除，再根据化学方程式计算。铁、铝遇浓硝酸钝化，铜、银与浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=二==Cu(NO3)2+2NO2f+2H2OAg+2HNO3(浓)=二==AgNO3+NO2f+H2O，根据上述关系可知等质量的Cu、Ag、Fe、Al与足量浓硝酸反应，放出NO2最多的是Cu。【解析】因为NH3极容易溶于水，水会进入烧瓶并充满烧瓶,设烧瓶体积是V,该条件下的摩尔体积为V，则c=n/V=(V/V)/V=1/V ;3NO+HO==2HNO+NO,NO难溶于水，NO溶入水时,生成的m m m 2 2 3 2NO占了烧瓶的1/3体积，水进入2/3体积，c=[(2V/3)/V”]/(2V/3)二1/V”所以