《氮及其化合物》习题

《氮及其化合物》习题高中化学学习目标：通过氮元素价类二维图的学习，能从氧化还原和物质分类两个视角巩固氮及其化合物的认识，逐渐形成统摄思维和概括能力。通过习题训练，提高对氮及其化合物性质理解和概念辨析深度。高中化学任务一 绘制氮元素的价类二维图第一步：将下列含氮元素物质按照氢化物、单质、氧化物、酸、盐进行分类HNO3 NO氢化物NaNO3 NO2 NH3单质 氧化物N2O5 NH4Cl N2酸 盐NH3N2HNO3NaNO3NH4ClNONO2N2O5高中化学第二步：在完成分类的各物质上标出氮元素化合价氢化物单质氧化物酸盐-30+2+5+5NH3 N2 NOHNO3NaNO3+4-3NO2NH4Cl+5N2O5高中化学-30气态氢化物单质氧化物酸盐物质的类别碱第三步：将第二步中物质根据不同化合价填在下图中氮元素的价态+5+4+2高中化学-30+2+5+4气态氢化物氧化物酸盐物质的类别NH3N2单质HNO3NaNO3碱N2O5NO2NONH4Cl第三步：将第二步中物质根据不同化合价填在下表中氮元素的价态高中化学-30+2+5+4气态氢化物氧化物酸盐物质的类别NH3N2单质HNO3NaNO3碱N2O5NO2NONH4Cl任务二 氮及其化合物之间相互转化氮元素的价态平行不变价高中化学-30+2+5+4气态氢化物氧化物酸盐物质的类别NH3N2单质HNO3NaNO3碱N2O5NO2NONH4NO3上行被氧化任务二 氮及其化合物之间相互转化氮元素的价态高中化学-30+2+5+4气态氢化物氧化物酸盐物质的类别NH3N2单质HNO3NaNO3碱N2O5NO2NONH4NO3任务二 氮及其化合物之间相互转化氮元素的价态下行被还原高中化学氧化性、还原性NH3 N2还原剂氧化剂NO各举一例用（化学方程式表示）N2＋3H22NH3N2＋O22NO任务三 应用价类二维图练习1.

从N元素化合价分析，N2具有高中化学2.

如图是某元素的价类二维图。其中X是一种强碱，G为正盐，通常条件下Z是无色液体，D的相对分子质量比C小16，各物质转化关系如图所示。下列说法正确的是A．E可以是金属也可以是非金属B．C

和

D

两种大气污染物，都能用排空气法收集C．B C的转化中B的浓溶液只表现B的氧化性D．实验室制备

F时，不能用排水法收集高中化学GBFA平行不变价FEDCDDCB上行被氧化NH3 NO NO2H2S SO2 SO3高中化学F:

NH32.

具有碱性的氢化物 ： NH31.

G盐++X强碱F弱碱

+ 新盐F:

NH3单质E：N2D的相对分子质量比C小16氧化物D：NO氧化物C：NO2高中化学盐氢化物FNH3单质EN2氧化物D

CNO NO2酸BHNO3-A GNO3 NH4+A．E可以是金属也可以是非金属B．C

和

D

两种大气污染物，都能用排空气

法收集C．B C的转化中B的浓溶液只表现B的氧化性D．实验室制备

F时，不能用排水法收集Cu

+

4HNO3(浓）

= Cu(NO3)2+2NO2

+2H2O【实验目的】1.用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和

。2.熟练掌握溶解、过滤、蒸发等操作,认识化学方法在物质分离和提纯中的重要作用。【实验器材及试剂】1.器材天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、漏斗、滤纸、蒸发皿、坩埚钳、铁架台(带铁圈)、石棉网(或陶土网)、酒精灯、火柴。2.试剂粗盐、蒸馏水、0.1mol·L-1BaCl2溶液、20%NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、6mol·L-1盐酸、pH试纸。【实验过程与结论】1.溶解用天平称取5.0g粗盐,放入100mL烧杯中,然后加入20mL水,用玻璃棒搅拌,使粗盐全部溶解,得到粗盐水。2.除

并检验是否沉淀完全(1)向粗盐水中滴加过量BaCl2溶液(约2~3mL),使Ba2+和

完全反应生成BaSO4沉淀,将烧杯静置。(2)静置后,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2~3滴BaCl2溶液。若溶液不出现浑浊,则表明

已沉淀完全;若出现浑浊,则应继续滴加该溶液,直至

沉淀完全。3.除Mg2+、Ca2+、Ba2+并检验是否沉淀完全(1)向粗盐水中加入过量的NaOH溶液,使Mg2+与OH-完全反应生成Mg(OH)2,现象为产生白色沉淀。(2)在烧杯中继续滴加过量的饱和Na2CO3溶液(2~3mL),使Ca2+、Ba2+与

完全反应生成沉淀,将烧杯静置。(3)检验Mg2+、Ca2+、Ba2+是否沉淀完全,类似于

的检验。4.过滤将烧杯中的物质进行过滤,除去生成的沉淀和不溶性的杂质。若滤液仍浑浊时,要重新过滤一次。5.调pH向所得的滤液中滴加稀盐酸,用玻璃棒搅拌,直到没有气泡冒出,并用pH试纸检验,使滤液呈中性或微酸性。6.蒸发结晶(1)将滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌。当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。(2)用坩埚钳将蒸发皿夹持到石棉网(或陶土网)上冷却,即可得到除去了杂质的精盐。【问题讨论】1.为什么每次所加的试剂都要略过量?调节溶液pH的目的是什么?提示

除去混合物中的可溶性杂质,常将杂质离子转化为难溶物,再过滤,为保证除杂完全,所用除杂试剂必须过量。而过量的试剂应在后续步骤中除去。调节pH的目的是除去过量的

和OH-。2.上述实验中,过滤与调pH的操作顺序能否颠倒?为什么?提示

若把过滤与调pH的操作顺序颠倒,则加盐酸会使生成的沉淀又溶解,不能达到除去杂质的目的。3.怎样正确洗涤沉淀物?怎样检验沉淀物是否洗净?提示

洗涤沉淀时,用少量洗液小心沿四周从上而下冲洗,将沉淀冲到漏斗底部,并使洗液完全浸没沉淀,待洗液完全流出后,重复2~3次,可基本洗净。在最后一次洗出液中加入适宜的试剂,来检验洗涤程度。如过滤Na2SO4与BaCl2两溶液恰好完全反应后的混合物后,对生成的沉淀进行洗涤,然后检验沉淀物是否洗净,应选择AgNO3溶液,若在最后一次洗出液中加入AgNO3溶液无沉淀(AgCl)生成,则说明沉淀已洗净。【拓展实验】某废液中含有大量的K+、Cl-、Br-,还有少量的Ca2+、Mg2+、

。某研究性学习小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(液溴常温下是深红棕色液体),设计了如下流程:已知:可供选择的试剂a、试剂b(试剂b代表一组试剂)如下:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2溶液(H+)、KMnO4溶液(H+)、稀盐酸。请根据流程图,回答相关问题:(1)若试剂a为H2O2溶液(H+),已知H2O2+2KBr+2HCl===Br2+2H2O+2KCl。①发生反应的离子方程式为

。

②每消耗0.2molH2O2,反应转移电子的物质的量为

mol。

③还原剂和还原产物的物质的量之比是

。

(2)操作①②③④⑤对应的名称分别是:

、分液、

、过滤、

。

(3)为了除去无色液体Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、,从可供选择的试剂中选出试剂b所代表的物质,按滴加顺序依次是

、

、

(填化学式)。

(4)调pH=7是为了除去杂质离子

和

,以提高氯化钾晶体的纯度。

(5)操作⑤中用到的瓷质仪器名称是

。

答案

(1)①H2O2+2Br-+2H+===Br2+2H2O②0.4

③1∶1(2)萃取蒸馏蒸发结晶(3)BaCl2

KOH

K2CO3(合理即可)(4)OH-

(5)蒸发皿解析

制备流程:向废液中加入双氧水,将溴离子氧化成溴单质,然后加入四氯化碳后通过萃取、分液分离出溴的CCl4溶液,通过操作③(蒸馏)得到四氯化碳和溴单质;无色液体Ⅰ中含有K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、

,分别加入BaCl2、KOH、K2CO3溶液过滤后得到无色液体Ⅱ和固体A,再调节液体Ⅱ的pH除去

、OH-,得到无色液体Ⅲ,最后通过蒸发结晶获得氯化钾固体。(1)①反应H2O2+2KBr+2HClBr2+2H2O+2KCl中KBr、HCl和KCl均为可溶于水的强电解质,能完全电离,则发生反应的离子方程式为H2O2+2Br-+2H+===Br2+2H2O;②反应中氧元素的化合价从-1价降为-2价,则每消耗0.2

mol

H2O2,反应转移的电子为0.2

mol×2=0.4

mol;③反应中KBr是还原剂,H2O是还原产物,则还原剂与还原产物的物质的量之比是1∶1。(2)由流程图知,无色液体Ⅰ中含有K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、

,无色液体Ⅲ中只含有K+、Cl-,则试剂b的作用是除去Ca2+、Mg2+、

;操作①是萃取;操作②是将互不相溶的两种液体分开,应是分液;操作③是将沸点不同且互溶的两液体分开,应是蒸馏;操作④是将溶液与沉淀分开,应是过滤;操作⑤是将KCl从其水溶液中提取出来,应是蒸发结晶,操作①②③④⑤的名称分别是萃取、分液