步步高高考化學(xué)人教版安徽專用一輪總復(fù)習(xí)配套文檔:第四章非金屬及其化合物:第4講高考匯編
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4、 考點(diǎn)一 氮?dú)饧捌溲趸? 1.氮?dú)? 2.氮的氧化物 氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。 完成NO和NO2的比較表: NO NO2 物理性質(zhì) 顏色 無(wú)色 紅棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶 能溶 化學(xué)性質(zhì) 與O2反應(yīng) 2NO+O2===2NO2 與H2O反應(yīng) 3NO2+H2O===2HNO3+NO 與人體、環(huán)境的關(guān)系 ①與血紅蛋白結(jié)合使人中毒 ②轉(zhuǎn)化成NO2形成酸雨、光化學(xué)煙霧 形成酸雨、光化學(xué)煙霧 特別提醒 (1)氮的氧化物都是大氣污染物。 (2)空氣中NO2是造成光化學(xué)煙
5、霧的主要因素。 (3)空氣中NO、NO2主要來(lái)源于煤和石油的燃燒、汽車尾氣、硝酸工廠等。 (4)NO2:既有氧化性又有還原性,以氧化性為主。NO2能使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)。 深度思考 1.根據(jù)氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一種活潑的非金屬,為什么氮?dú)夂芊€(wěn)定? 答案 氮?dú)獾男再|(zhì)不僅與原子結(jié)構(gòu)有關(guān),還與氮分子的構(gòu)成有關(guān);氮?dú)夥肿又械腘≡N鍵,鍵能很大,分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,故氮?dú)夂芊€(wěn)定。 2.俗話說(shuō)“雷雨發(fā)莊稼”,這說(shuō)明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合態(tài)的氮,請(qǐng)同學(xué)們寫出三個(gè)有關(guān)的化學(xué)方程式: (1)__________________________________________
6、______________________________; (2)________________________________________________________________________; (3)________________________________________________________________________。 答案 (1)N2+O22NO (2)2NO+O2===2NO2 (3)3NO2+H2O===2HNO3+NO 3.如何鑒別NO2與溴蒸氣? 答案 由于NO2和Br2在性質(zhì)上有不少相似性:①均具有氧化性;②溶于水均有
7、酸生成;③均可與堿反應(yīng);④均為紅棕色等。所以不能用淀粉-KI試紙、pH試紙、NaOH溶液來(lái)鑒別,但二者性質(zhì)又有差別,可以用下列方法鑒別:①AgNO3溶液;②CCl4溶液;③用水洗法。 題組一 NO、NO2的性質(zhì)及對(duì)環(huán)境的影響 1.汽車排放的尾氣中含有NO2,NO2是城市大氣污染的主要污染物之一,在日光照射下,NO2發(fā)生一系列光化學(xué)煙霧的循環(huán)反應(yīng),從而不斷產(chǎn)生O3,加重空氣污染。反應(yīng)過(guò)程為①2NO2―→2NO+2O,②2NO+O2―→2NO2,③O+O2―→O3。下列對(duì)該反應(yīng)過(guò)程及生成物敘述正確的是 ( ) A.NO2起催化劑作用 B.NO起催化劑作
8、用 C.NO2只起氧化劑作用 D.O3與O2為同分異構(gòu)體 答案 A 解析 反應(yīng)過(guò)程①+②得O2―→2O,③O+O2―→O3,NO2起催化劑作用,反應(yīng)過(guò)程中NO2作氧化劑,A項(xiàng)正確,B、C項(xiàng)錯(cuò)誤;O3與O2的相對(duì)分子質(zhì)量不相同,不是同分異構(gòu)體,屬同素異形體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.氮的氧化物(用NOx表示)是大氣污染物,必須進(jìn)行處理。 (1)汽車尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物質(zhì),這種尾氣逐漸成為城市空氣污染的 主要來(lái)源之一。 ①汽車尾氣中的CO來(lái)自于________________________,NO來(lái)自于__________________。汽車尾氣對(duì)環(huán)境的危害主要有
9、________________________(至少填兩種)。 ②汽車尾氣中的CO、NOx在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理,使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無(wú)毒氣體。反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為_(kāi)____________________________。 (2)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體。已知:4NH3+6NO5N2+6H2O,8NH3+6NO27N2+12H2O。同溫同壓下,3.5 L NH3恰好將3.0 L NO和NO2的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為N2,則原混合氣體中NO和NO2的體積之比是________。 (3)工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理,若NO與NO2按物質(zhì)的量之比1∶1
10、被足量NaOH溶液完全吸收后得到一種鈉鹽,該鈉鹽的化學(xué)式是______________。 答案 (1)①汽油的不完全燃燒 N2與O2在汽車汽缸內(nèi)的高溫環(huán)境下的反應(yīng) 形成硝酸型酸雨、導(dǎo)致光化學(xué)煙霧、產(chǎn)生溫室效應(yīng)(任填兩種即可) ②2xCO+2NOx2xCO2+N2 (2)1∶3 (3)NaNO2 解析 (1)①汽車汽缸內(nèi)不斷進(jìn)行著汽油的燃燒反應(yīng),當(dāng)空氣不足時(shí),汽油不完全燃燒,會(huì)產(chǎn)生CO;當(dāng)空氣過(guò)量時(shí),N2和O2在放電或高溫條件下反應(yīng)生成NO。汽車尾氣對(duì)環(huán)境的危害很大,可以形成硝酸型酸雨,導(dǎo)致光化學(xué)煙霧,產(chǎn)生溫室效應(yīng)。②CO、NOx反應(yīng)后生成的無(wú)毒氣體為CO2和N2。(2)V(NO)+V(NO
11、2)=3.0 L V(NO)+V(NO2)=3.5 L 則V(NO)=0.75 L V(NO2)=2.25 L V(NO)∶V(NO2)=1∶3。 (3)NO中氮的化合價(jià)為+2價(jià),NO2中氮的化合物為+4價(jià),二者1∶1混合時(shí)與NaOH反應(yīng)生成鹽的化合價(jià)必然為+3,即為NaNO2。 氮氧化物對(duì)環(huán)境的影響 1.常見(jiàn)的污染類型 (1)光化學(xué)煙霧:NOx在紫外線作用下,與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生的一種有毒的煙霧。 (2)酸雨:NOx排入大氣中后,與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2,隨雨雪 降到地面。 (3)破壞臭氧層:NO2可使平流層中的臭氧減少,導(dǎo)致地面紫
12、外線輻 射量增加。 2.常見(jiàn)的NOx尾氣處理方法 (1)堿液吸收法 2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是:n(NO2)≥ n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。 (2)催化轉(zhuǎn)化:在催化劑、加熱條件下,氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣 體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2和CO2)。 一般適用于汽車尾氣的處理。 題組二 有關(guān)氮的氧化物計(jì)算類試題 3.如圖所示,試管中盛裝的是紅棕色氣體(可能是混合物),當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑?/p>
13、時(shí),試管內(nèi)水面上升, 但不能充滿試管,當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后,可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升,經(jīng)過(guò)多次重復(fù)后,試管內(nèi)完全被水充滿,原來(lái)試管中盛裝的氣體是 ( ) A.可能是N2與NO2的混合氣體 B.只能是O2與NO2的混合氣體 C.可能是NO與NO2的混合氣體 D.只能是NO2一種氣體 答案 C 解析 解答本題要注意以下兩點(diǎn):(1)明確氮?dú)獠蝗苡谒?,且常溫下不與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng);(2)NO2可與水反應(yīng)生成不溶于水的NO,NO2和NO分別與氧氣按適當(dāng)?shù)谋壤杀凰耆铡? 4.將容積為50 mL的量筒充滿二氧化氮和氧氣的混合氣體,將量筒倒置在盛滿水的水槽里,一段
14、時(shí)間后,量筒里剩余氣體體積為5 mL。則原混合氣體中NO2和O2體積比可能是__________或________。 答案 18∶7 43∶7 解析 NO或NO2與O2混合氣體與水的反應(yīng)計(jì)算關(guān)系式可由下列化學(xué)方程式推導(dǎo)出來(lái)。 2NO+O2===2NO2 ① 3NO2+H2O===2HNO3+NO ② 由②×2+①得 4NO2+O2+2H2O===4HNO3 ③ 由①×3+②×2 4NO+3O2+2H2O===4HNO3 ④ ③、④兩式就是平時(shí)計(jì)算經(jīng)常用到的關(guān)系式。 設(shè)剩余的5
15、 mL氣體為O2,則參加反應(yīng)③的NO2和O2的總體積為50 mL-5 mL=45 mL 則原混合氣體里,NO2的體積為45 mL×4/5=36 mL O2的體積為50 mL-36 mL=14 mL 即NO2與O2的體積比為36∶14=18∶7。 設(shè)剩余的5 mL氣體為NO,由②式得過(guò)量的NO2體積為15 mL,則發(fā)生反應(yīng)③的NO2和O2的總體積為50 mL-15 mL=35 mL 則原混合氣體里,O2的體積為35 mL×1/5=7 mL,NO2的體積為50 mL-7 mL=43 mL 即NO2與O2的體積比為43∶7。 NOx和O2混合型計(jì)算題的規(guī)律總結(jié) 1.關(guān)系式法 (
16、1)NO和O2混合氣體通入水中 由2NO+O2===2NO2和3NO2+H2O===2HNO3 +NO得總反應(yīng)為4NO+3O2+2H2O===4HNO3 (2)NO2和O2混合氣體通入水中 由3NO2+H2O===2HNO3+NO和2NO+O2===2N O2得總反應(yīng)為4NO2+O2+2H2O===4HNO3 (3)NO、NO2和O2三種混合氣體通入水中 先按3NO2+H2O===2HNO3+NO計(jì)算出生成的 NO體積,再加上原來(lái)混合氣體中NO體積,再 按(1)計(jì)算。 2.電子守恒法 當(dāng)NOx轉(zhuǎn)化為硝酸時(shí)要失去電子,如果是NOx 與O2混合,則反應(yīng)中O2得到
17、的電子數(shù)與NOx 失去的電子數(shù)相等。 考點(diǎn)二 硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用 1.物理性質(zhì) 硝酸是無(wú)色易揮發(fā)的液體,有刺激性氣味。 2.化學(xué)性質(zhì) (1)不穩(wěn)定性 反應(yīng):4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑。 (2)強(qiáng)氧化性 硝酸無(wú)論濃、稀都有強(qiáng)氧化性,而且濃度越大氧化性越強(qiáng)。 按要求完成下列反應(yīng)的方程式: ①與金屬反應(yīng): 稀硝酸與銅反應(yīng): 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O; 濃硝酸與銅反應(yīng): Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。 ②與非金屬反應(yīng): 濃硝酸與C的反應(yīng): C+4HNO3(濃
18、)CO2↑+4NO2↑+2H2O; ③與還原性化合物反應(yīng): 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等還原性物質(zhì)。 稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式: 3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O。 (3)與有機(jī)物反應(yīng) ①硝化反應(yīng)(與C6H6反應(yīng)): C6H6+HNO3C6H5NO2+H2O; ②顏色反應(yīng):蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色。 深度思考 1.久置的硝酸呈黃色,如何除去?怎樣保存硝酸? 答案 硝酸顯黃色是由于硝酸見(jiàn)光或受熱發(fā)生分解,生成的NO2溶于濃硝酸所致,所以消除的方法是通入O2(或空氣),使其發(fā)生反應(yīng)4NO2+O2+2H2O==
19、=4HNO3。保存時(shí)應(yīng)保存在棕色試劑瓶中,并置于陰涼處。 2.常溫下,鋁和鐵在濃硝酸中“鈍化”是化學(xué)變化嗎? 答案 是化學(xué)變化,鈍化是在鐵、鋁的表面形成一層致密的氧化物保護(hù)膜,阻止了金屬與硝酸的進(jìn)一步反應(yīng)。 題組一 硝酸的酸性和強(qiáng)氧化性 1.下列有關(guān)硝酸化學(xué)性質(zhì)的敘述中,正確的是 ( ) A.濃、稀硝酸都能使藍(lán)色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色 B.硝酸能與FeO反應(yīng),只表現(xiàn)氧化性 C.硝酸可與Na2S反應(yīng)制得H2S氣體 D.濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色 答案 D 解析 硝酸是一種具有強(qiáng)氧化性的強(qiáng)酸,并且濃度越大,氧化性越強(qiáng)。濃硝酸可使藍(lán)色石蕊試紙
20、先變紅后褪色,故選項(xiàng)A錯(cuò);硝酸是一種強(qiáng)氧化性酸,可氧化許多還原性物質(zhì),因此硝酸與Na2S反應(yīng)不能生成H2S,與FeO反應(yīng)時(shí)表現(xiàn)氧化性和酸性,所以選項(xiàng)B、C錯(cuò),選項(xiàng)D正確。 2.下列說(shuō)法正確的是 ( ) A.投入鐵片產(chǎn)生H2的溶液中可大量存在H+、Mg2+、SO、NO B.可用稀硝酸除去試管內(nèi)壁上的銀鏡 C.1.0 mol·L-1的KNO3溶液中可大量存在H+、Fe2+、Cl-、SO D.硫化銅溶于硝酸的離子方程式為CuS+2H+===H2S↑+Cu2+ 答案 B 解析 硝酸具有強(qiáng)氧化性,因而含有NO的酸性溶液不能與鐵反應(yīng)產(chǎn)生H2,A項(xiàng)錯(cuò);硝酸可溶解銀,
21、B項(xiàng)正確;Fe2+在稀HNO3中不能大量存在,C項(xiàng)錯(cuò);硝酸與CuS不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),而是氧化還原反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)。 1.硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律 (1)HNO3與金屬一般不能產(chǎn)生H2。 (2)還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2,HNO3(稀)→NO;很稀的 硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。 (3)硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。 2.涉及HNO3的離子反應(yīng)常見(jiàn)的易錯(cuò)問(wèn)題 (1)忽視NO在酸性條件下的強(qiáng)氧化性。在酸性條件下NO不 能與Fe2+、I-、SO、S2-等還原性較強(qiáng)的離子大量共存。 (2)在書寫離子方程式時(shí),忽視HNO3的強(qiáng)氧化性,將氧化還原
22、反應(yīng)簡(jiǎn)單的寫成復(fù)分解反應(yīng)。 題組二 硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算 3.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下將1.92 g銅粉投入一定量濃HNO3中,隨著銅粉的溶解,反應(yīng)生成的氣體顏色逐漸變淺,當(dāng)銅粉完全溶解后共收集到由NO2和NO組成的混合氣體1.12 L,則反應(yīng)消耗HNO3的物質(zhì)的量為 ( ) A.0.8 mol B.0.6 mol C.0.11 mol D.無(wú)法計(jì)算 答案 C 解析 原子守恒法 ①被還原的硝酸物質(zhì)的量即為氣體NO2與NO物質(zhì)的量的總和,n(HNO3)被還原==0.05 mol, ②未被還原的HNO3的物質(zhì)的量等于Cu(NO3)2中NO的物質(zhì)的量, n(C
23、u)==0.03 mol,所以n[Cu(NO3)2]=0.03 mol, ③消耗的HNO3的物質(zhì)的量為0.03 mol×2+0.05 mol=0.11 mol,故C項(xiàng)正確。 4.銅與一定量濃硝酸反應(yīng),得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體,這些氣體與5.6 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。則消耗銅的質(zhì)量為 ( ) A.16 g B.32 g C.64 g D.無(wú)法計(jì)算 答案 B 解析 該題氮元素變化為硝酸→氮的氧化物→硝酸,所以題目中的反應(yīng)可以看成是銅與氧氣的反應(yīng),其中硝酸為“催化劑”,所以銅的物質(zhì)的量為2×=0.5 mol,即3
24、2 g。 5.有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3的物質(zhì)的量濃度分別是4 mol·L-1和2 mol·L-1,取10 mL此混合酸,向其中加入過(guò)量的鐵粉,待反應(yīng)結(jié)束后,可產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體的體積為(設(shè)反應(yīng)中HNO3被還原成NO) ( ) A.0.448 L B.0.672 L C.0.896 L D.0.224 L 答案 B 解析 金屬和混酸反應(yīng)通過(guò)離子方程式計(jì)算比較簡(jiǎn)便,3Fe+8H++2NO===3Fe2++2NO↑+4H2O(鐵過(guò)量,產(chǎn)物為Fe2+),反應(yīng)中Fe和H+過(guò)量,生成的NO的量以NO為準(zhǔn)來(lái)計(jì)算,共得NO 0.448 L,若只考慮到這
25、一步反應(yīng),得答案A是錯(cuò)誤的,因?yàn)檫^(guò)量的鐵還可以和溶液中過(guò)量的H+反應(yīng)產(chǎn)生H2,即有Fe+2H+===Fe2++H2↑,生成的H2為0.224 L,所以氣體體積共計(jì)0.672 L,應(yīng)選B。 金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算題的一般方法 1.思維模型 2.計(jì)算中的守恒思想的應(yīng)用 (1)原子守恒法 HNO3與金屬反應(yīng)時(shí),一部分HNO3起酸的作用,以NO的形式存在于溶液中;一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物,這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量。 (2)得失電子守恒法 HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的
26、量。 (3)電荷守恒法 HNO3過(guò)量時(shí)反應(yīng)后溶液中(不考慮OH-)則有:c(NO)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金屬離子)。 (4)離子方程式計(jì)算法 金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí),由于硝酸鹽中NO在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng),因此此類題目應(yīng)用離子方程式來(lái)計(jì)算,先作過(guò)量判斷,然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或NO進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,且溶液中要符合電荷守恒。 題組三 有關(guān)硝酸氧化性的實(shí)驗(yàn)探究 6.如圖是用濃硝酸、銅片、水等試劑探究濃、稀硝酸的強(qiáng)氧化性并觀察還原產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置。 Ⅰ.濃硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn) 將銅片置于具支試管的底部,在分液漏斗中加入約5
27、mL濃硝酸,往具支試管中放入約2 mL濃硝酸,用排水法收集產(chǎn)生的氣體。 (1)具支試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)中觀察到能證明濃硝酸具有強(qiáng)氧化性的現(xiàn)象_________________。 Ⅱ.稀硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn) (3)上述反應(yīng)完成后,欲進(jìn)一步證明稀硝酸也具有強(qiáng)氧化性,緊接的簡(jiǎn)便、合理的實(shí)驗(yàn)操作是________________________________________________________________________。 (4)能證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生NO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
28、_______________________________ (填寫序號(hào))。 A.c中收集到無(wú)色氣體 B.c中收集到的無(wú)色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色 C.b中產(chǎn)生的無(wú)色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色 Ⅲ.實(shí)驗(yàn)反思 (5)利用該裝置先進(jìn)行銅與濃硝酸反應(yīng),再進(jìn)行銅與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),其好處是________________________________________________________________________。 Ⅳ.問(wèn)題討論 用等質(zhì)量的銅片與等體積的濃硝酸、稀硝酸(硝酸均過(guò)量)反應(yīng)時(shí),發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后所得溶液前者呈綠色,后者呈藍(lán)色。對(duì)此有兩種看法: ①兩者顏色不同的
29、原因是因?yàn)镃u2+濃度差異引起的。 ②前者溶液呈綠色,是因?yàn)樯傻募t棕色NO2溶解于溶液中引起的。 (6)你認(rèn)為上述看法________(填“①”或“②”)合理。若是①合理,說(shuō)明理由,若是②合理,設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明:_______________________________________。 答案 (1)Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (2)銅片逐漸溶解,溶液變藍(lán),放出紅棕色氣體 (3)往分液漏斗中加水稀釋濃硝酸,打開(kāi)活塞,放入稀硝酸 (4)C (5)利用Cu與濃硝酸反應(yīng)生成的NO2排出具支試管中的空氣,有利于觀察Cu與稀硝酸的反應(yīng)產(chǎn)物
30、 (6)② 往藍(lán)色溶液中通入NO2,溶液變成綠色(或加熱綠色溶液,有紅棕色氣體產(chǎn)生,溶液變成藍(lán)色) 解析?、?銅與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,實(shí)驗(yàn)中具支試管中溶液變藍(lán),且有紅棕色氣體產(chǎn)生。 Ⅱ.向試管中加水將濃硝酸稀釋后,可以繼續(xù)進(jìn)行銅與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),這樣可以利用Cu與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO2排出具支試管中的空氣,有利于觀察銅與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物。 Ⅳ.由于硝酸均過(guò)量,銅的質(zhì)量相同,溶液的體積相同,所以銅無(wú)論是與稀硝酸反應(yīng),還是與濃硝酸反應(yīng),生成的Cu2+的濃度是相同的,看法①是不合理的,可通過(guò)向藍(lán)色溶液中通入NO2看溶液是
31、否變綠,或加熱綠色溶液看是否有紅棕色氣體產(chǎn)生來(lái)證明。 現(xiàn)象描述答題模板 (1)全面描述現(xiàn)象的程序——“海、陸、空” “海”——溶液有什么變化; “陸”——固體有什么變化; “空”——?dú)怏w有什么變化。 (2)規(guī)范描述現(xiàn)象的答題模板 如①顏色:……由……(具體顏色)變?yōu)椤?具體顏色) ②氣體:溶液中產(chǎn)生……(顏色)的氣泡,(或)在固體表面產(chǎn)生……(顏色)氣泡。 ③沉淀:在……(顏色)溶液中產(chǎn)生……(顏色)的沉淀(渾濁)…… 考點(diǎn)三 氨和銨鹽 1.氨的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì) (1)物理性質(zhì) 氨氣是無(wú)色有刺激性氣味的氣體,易液化可作制冷劑,常溫、常壓下,1體積的水可溶解70
32、0體積的氨氣。 (2)分子結(jié)構(gòu) 電子式:,空間結(jié)構(gòu):三角錐形。 (3)氨的化學(xué)性質(zhì) ①與水的反應(yīng) NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-,氨氣溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH-、H+。氨水為可溶性一元弱堿,易揮發(fā),不穩(wěn)定,易分解:NH3·H2ONH3↑+H2O。 ②氨氣與酸反應(yīng) a.蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近,其現(xiàn)象為有白煙生成,將濃鹽酸改為濃硝酸,也會(huì)出現(xiàn)相同的現(xiàn)象。 化學(xué)方程式為HCl+NH3===NH4Cl、NH3+HNO3===NH4NO3。 b.與CO2等酸性氧化物反應(yīng):NH3+CO2+H2O===
33、NH4HCO3或2NH3+CO2+H2O===(NH4)2CO3。 ③NH3的還原性——氨的催化氧化 化學(xué)方程式:4NH3+5O24NO+6H2O。 ④與鹽溶液反應(yīng) 將氨水加入下列溶液,完成下表: 被滴試劑 現(xiàn)象 離子方程式 FeCl3溶液 生成紅褐色沉淀 Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH AlCl3溶液 生成白色沉淀 Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH (4)氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法 2.銨鹽及NH的檢驗(yàn) (1)銨鹽的物理性質(zhì) 銨鹽都是白色固體,均易溶于水。 (2)銨鹽的化學(xué)性質(zhì) (3)NH的檢驗(yàn) 未知
34、液呈堿性濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色,則證明含NH。 3.追根求源——噴泉實(shí)驗(yàn)的原理 中學(xué)教材中噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示。實(shí)驗(yàn)操作是:打開(kāi)橡皮管上的夾子,擠 壓滴管的膠頭,則燒杯中的水由玻璃管進(jìn)入燒瓶,形成噴泉。 (1)噴泉實(shí)驗(yàn)的原理 因?yàn)闊績(jī)?nèi)氣體易溶于水或易與水反應(yīng),使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小,形成壓強(qiáng)差,大氣壓將燒杯中 的水壓入燒瓶而形成噴泉。 (2)能形成噴泉的條件 從原理上講,氣體要易溶于水或易與水反應(yīng),以形成足夠大的壓強(qiáng)差;從實(shí)驗(yàn)條件上講,燒瓶?jī)?nèi)氣體要充滿,氣體和儀器均要干燥,裝置的氣密性要好。 (3)可以形成噴泉的組合 液體是水時(shí),NH3、HCl、SO2、NO2+O2等氣體均可
35、;液體是NaOH溶液時(shí),Cl2、CO2、H2S、SO2等氣體均可。另外SO2和氯水、CH2===CH2與溴水等組合也可形成噴泉。總之,組合條件是:氣體在溶液中的溶解度很大或通過(guò)反應(yīng),使氣體的物質(zhì)的量迅速減小,產(chǎn)生足夠的壓強(qiáng)差(負(fù)壓)。 產(chǎn)生壓強(qiáng)差的方法一般有:一是使燒瓶外氣壓增大,燒瓶?jī)?nèi)氣壓不變;二是使燒瓶外氣壓不變,燒瓶?jī)?nèi)氣壓減小。上述形成噴泉的組合選用的是第二種方法。 深度思考 1.固態(tài)NH4Cl受熱變成氣體,氣體遇冷又變?yōu)楣虘B(tài)NH4Cl;固態(tài)碘受熱變成蒸氣,蒸氣遇冷又變成固態(tài)碘,這兩種現(xiàn)象的本質(zhì)是否相同?請(qǐng)說(shuō)明判斷的理由。 答案 不相同,NH4Cl固體受熱分解生成NH3和HCl,
36、發(fā)生了化學(xué)變化;固態(tài)碘受熱升華成為碘蒸氣,是物理變化。 2.判斷下列說(shuō)法是否正確,不正確的說(shuō)明理由。 ①氨氣溶于水能導(dǎo)電,所以氨氣是電解質(zhì)。 ②實(shí)驗(yàn)室用濃氨水與NaOH固體制取氨氣。 ③氨與酸反應(yīng)生成銨鹽,與揮發(fā)性酸相遇時(shí)能形成白煙。 ④某晶體與NaOH共熱放出一種使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,該晶體中含有NH。 ⑤氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH。 ⑥把NH3通入稀HNO3中,當(dāng)溶液的pH等于7時(shí),是NH3和HNO3等物質(zhì)的量反應(yīng)。 ⑦液氨作為清潔能源的反應(yīng)原理是4NH3+5O24NO+6H2O。 ⑧氨水中物質(zhì)的量濃度最大的粒子是NH3·H2O(除水)。 ⑨在1 mol
37、·L-1氨水中,NH3·H2O、NH、NH3的物質(zhì)的量濃度之和為1 mol·L-1。 答案?、冖邰堍啖嵴_。①不正確,NH3本身不導(dǎo)電,溶于水,與水發(fā)生反應(yīng)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-而導(dǎo)電,故NH3不是電解質(zhì);⑤不正確,氨水中存在大量的NH3·H2O和少量的NH;⑥不正確,NH3和HNO3等物質(zhì)的量反應(yīng)時(shí),得到NH4NO3溶液,NH水解使溶液顯酸性,pH<7;⑦不正確,產(chǎn)生的NO是污染性氣體。 3.按要求寫出下列反應(yīng)的離子方程式: (1)在NH4Cl溶液中加入NaOH溶液,并加熱 __________________________________________
38、______________________________。 (2)在NH4Cl溶液中滴加NaOH溶液 ________________________________________________________________________。 (3)NH4Cl溶液呈酸性的原因 ________________________________________________________________________。 (4)在飽和NH4Cl溶液中滴加NaAlO2,產(chǎn)生刺激性氣味的氣體和白色沉淀 _____________________________________
39、___________________________________。 答案 (1)NH+OH-NH3↑+H2O (2)NH+OH-===NH3·H2O (3)NH+H2ONH3·H2O+H+ (4)NH+AlO+H2O===Al(OH)3↓+NH3↑ 題組一 氨和銨鹽的性質(zhì) 1.下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A.所有銨鹽受熱均可以分解,產(chǎn)物均有NH3 B.硝酸銨受熱易分解爆炸,實(shí)驗(yàn)室常加熱氯化銨與氫氧化鈣的混合物制備氨氣 C.在盛有硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的試管中,滴加少量NaOH溶液,在試管口用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢
40、驗(yàn),試紙變藍(lán) D.銨鹽都易溶于水,其水溶液均呈酸性 答案 B 解析 銨鹽分解不一定產(chǎn)生氨氣,如NH4NO3在400 ℃以上分解生成N2、NO2和H2O,A項(xiàng)錯(cuò);Fe2+比NH更易結(jié)合OH-,因而加入少量NaOH,不會(huì)產(chǎn)生NH3,C項(xiàng)錯(cuò);NH4HCO3、(NH4)2S等均呈堿性,D項(xiàng)錯(cuò)。 2.右圖的裝置中,干燥燒瓶?jī)?nèi)盛有某種氣體,燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液。擠 壓滴管的膠頭,下列與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符的是 ( ) A.CO2(NaHCO3溶液)/無(wú)色噴泉 B.NH3(H2O中含酚酞)/紅色噴泉 C.H2S(CuSO4溶液)/黑色噴泉 D.HCl(AgNO3溶液)/白色噴泉
41、 答案 A 解析 CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小,因此不能形成噴泉;NH3極易溶于水生成NH3·H2O,NH3·H2O發(fā)生電離生成OH-,遇酚酞使之顯紅色;H2S和CuSO4反應(yīng)生成CuS黑色沉淀;HCl極易溶于水,且和AgNO3發(fā)生反應(yīng)生成白色沉淀;因此A不正確。 3.某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下圖所示裝置探究氨氣的還原性。 (1)氨催化氧化的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________。 (2)若實(shí)驗(yàn)時(shí)通入氨氣的速率過(guò)快,在燒瓶中會(huì)出現(xiàn)白煙,該物質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)_________。 (3)該小組同學(xué)以氨氣和二氧化碳為原料制
42、備碳酸氫銨。甲同學(xué)先將二氧化碳通入水中,充分溶解后,再通入氨氣;乙同學(xué)先將氨氣通入水中,充分溶解后,再通入二氧化碳。請(qǐng)選擇合適的方案并說(shuō)明原因。 答案 (1)4NH3+5O24NO+6H2O (2)NH4NO3 (3)乙同學(xué)方案合適。CO2在水中溶解度小,先通CO2再通NH3生成的NH4HCO3的量少,而且易生成(NH4)2CO3;先通NH3至飽和再通CO2至過(guò)量,保證產(chǎn)物量大,且全部是NH4HCO3溶液。 題組二 氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法 4.下圖所示是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑,其中錯(cuò)誤的是________。 答案 (1)(3) 解析 實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的方法有:①銨鹽與堿加
43、熱制取氨,常用固體NH4Cl與Ca(OH)2反應(yīng),試管口向下傾斜;②在濃氨水中加CaO,因?yàn)樵诎彼写嬖谄胶釴H3+H2ONH3·H2ONH+OH-,加入CaO,平衡向左移動(dòng),同時(shí)又放熱促進(jìn)氨水分解為氨氣;③加熱濃氨水,加快氨水分解為氨氣。(1)錯(cuò)在直接加熱氯化銨(NH4Cl分解生成的NH3和HCl在試管口又冷凝成NH4Cl);(3)錯(cuò)在試管口向上傾斜。 5.某研究小組要快速制取干燥的氨氣,提供的藥品有:濃氨水、氯化銨固體、氫氧化鈉固體、蒸餾水、堿石灰,提供的儀器如下所示(必要的塞子、玻璃導(dǎo)管、橡膠管、固定裝置和尾氣處理裝置略去)。 (1)需選擇的藥品是__________
44、,該小組選擇的藥品混合后快速放氨氣的原因______________,選擇的儀器是________________(填序號(hào))。 (2)若用下圖甲裝置收集NH3,如何判斷燒瓶中已收集滿NH3?______________________。 (3)圖乙中膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶后,觀察到的現(xiàn)象是___________________。 答案 (1)濃氨水、氫氧化鈉固體 NaOH溶于水放熱,促使氨水分解放出氨氣,且c(OH-)增大,使NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-平衡左移,有利于NH3放出 ①③⑥或①③⑦ (2)漏斗下端邊沿與水面接觸時(shí)溶液顏色變?yōu)榧t色 (3)氣球逐漸
45、變大 實(shí)驗(yàn)室制取少量NH3的兩種簡(jiǎn)易方法 1.加熱濃氨水 (1)反應(yīng)原理:NH3·H2ONH3↑+H2O。 (2)裝置:見(jiàn)圖甲。 2.濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì) (1)反應(yīng)原理:濃氨水中存在以下平衡:NH3+H2ONH3· H2ONH+OH-,加入固態(tài)堿性物質(zhì)(如CaO、NaOH、 堿石灰等),消耗水且使c(OH-)增大,使平衡逆向移動(dòng),同時(shí) 反應(yīng)放熱,促進(jìn)NH3·H2O的分解。 (2)裝置:見(jiàn)圖乙。 考點(diǎn)四 氮及其重要化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的綜合應(yīng)用 注意 箭頭指出可體現(xiàn)物質(zhì)的性質(zhì),指向可尋找該物質(zhì)的制備方法。 題組一 氮及其化
46、合物的轉(zhuǎn)化 1. NH3是一種重要的化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(如圖)。下列有關(guān)表述正確的是( ) A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時(shí)都易分解 C.NH3和NO2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應(yīng) D.圖中所涉及的鹽類物質(zhì)均可以水解 答案 C 解析 NaHCO3不能用作肥料,A項(xiàng)錯(cuò);Na2CO3很穩(wěn)定,受熱時(shí)不易分解,B項(xiàng)錯(cuò);圖中的NaCl是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,不水解,D項(xiàng)錯(cuò)。 2.實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下: 已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)狻? (1)從圖
47、中選擇制取氣體的合適裝置:氮?dú)鈅__________、氫氣______________。 (2)氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^(guò)甲裝置,甲裝置的作用除了將氣體混合外,還有________、________________________________。 (3)氨合成器出來(lái)經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨,________(“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生倒吸,原因是_______________。 (4)用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后,再通入空氣,同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?nèi),能使鉑絲保持紅熱的原因是_______________________, 錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是_____________
48、________________________。 (5)寫出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式:________________________。 (6)反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)的溶液中含有的離子為H+、OH-、________、________。 答案 (1)a b (2)干燥氣體 控制氫氣和氮?dú)獾牧魉? (3)不會(huì) 因?yàn)榛旌蠚怏w中含有大量難溶于水的氮、氫兩種氣體 (4)氨的氧化反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng) 有紅棕色氣體產(chǎn)生 (5)4NH3+5O24NO+6H2O (6)NH NO (1)有關(guān)氮及其重要化合物的推斷題常以產(chǎn)生白煙、紅棕色氣體、無(wú)色氣體 在空氣中變?yōu)榧t棕色、能使紅色石蕊試紙變?yōu)?/p>
49、藍(lán)色等特殊現(xiàn)象為突破口。 (2)含氮物質(zhì)的化合價(jià)變化及規(guī)律 ①氮元素間的歧化和歸中 歧化——同一元素的化合價(jià)在同一反應(yīng)中既升高又降低。 歸中——同一元素的高價(jià)態(tài)和低價(jià)態(tài)生成中間價(jià)態(tài)。 歧化:3NO2+H2O===2HNO3+NO 歸中:6NO+4NH3===5N2+6H2O ②含氮物質(zhì)的連續(xù)氧化 NH3NONO2HNO3 N2NONO2HNO3 題組二 “一圖多變”綜合考查非金屬元素 3.已知A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)的常見(jiàn)物質(zhì),且A、B、C均含有同一種元素。在一定條件下它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)中的H2O已略去)。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)若
50、A可用于自來(lái)水消毒,D是生產(chǎn)、生活中用量最大、用途最廣的金屬單質(zhì),加熱蒸干B的溶液不能得到B,則B的化學(xué)式可能是__________;工業(yè)上制取A的離子方程式為 ________________________________________________________________________。 (2)若A是一種堿性氣體,常用作制冷劑,B是汽車尾氣之一,遇空氣會(huì)變色,則反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________________。 (3)若D是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品之一,B有兩性,則反應(yīng)②的離子方程式是__________
51、__。 (4)若A、C、D都是常見(jiàn)氣體,C是導(dǎo)致酸雨的主要?dú)怏w,則反應(yīng)③的化學(xué)方程式為_(kāi)___________。 某同學(xué)將搜集到的一定量的酸雨保存在密閉容器中,每隔一定時(shí)間測(cè)酸雨的pH,發(fā)現(xiàn)在起始一段時(shí)間內(nèi),酸雨的pH呈減小趨勢(shì),用離子方程式解釋原因:_____________________。 答案 (1)FeCl3 2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑ (2)4NH3+5O24NO+6H2O (3)Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O (4)2H2S+SO2===3S↓+2H2O 2H2SO3+O2===4H++2SO 解析 (1)氯氣常用于自來(lái)水消毒,則A
52、為Cl2;鐵是使用最廣泛的金屬單質(zhì),D是鐵,則B為FeCl3,C是FeCl2。 (2)堿性氣體為NH3,汽車尾氣中遇空氣會(huì)變色的氣體是NO。 (3)常見(jiàn)的兩性物質(zhì)是Al2O3和Al(OH)3,D、C分別為NaOH和NaAlO2,故B為Al(OH)3。 (4)導(dǎo)致酸雨的主要?dú)怏w是SO2,A與SO2均含有硫元素,且二者反應(yīng)生成硫單質(zhì),故A為H2S。酸雨的主要成分是H2SO3,在放置過(guò)程中被氧化為H2SO4,酸性增強(qiáng)。 同一個(gè)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,角度不同可以得到四類不同的 轉(zhuǎn)化。故在復(fù)習(xí)時(shí)對(duì)各種元素及其化合物的關(guān)系圖中 相似的轉(zhuǎn)化關(guān)系,應(yīng)加強(qiáng)聯(lián)系,并關(guān)注其中某些物質(zhì) 的特征差異,以便明確具
53、體物質(zhì)。具有特殊顏色的 氣體:黃綠色氣體是Cl2,紅棕色氣體為NO2;具有 特殊性質(zhì)的氣體:氨氣是中學(xué)階段需掌握的唯一堿性 氣體;具有特殊氣味的氣體:有臭雞蛋氣味的氣體是 H2S。 探究高考 明確考向 1.判斷正誤,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×” (1)檢驗(yàn)NH時(shí),往試樣中加入NaOH溶液,微熱,用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)逸出的氣體 ( ) (2013·福建理綜,10D) (2)液氨汽化時(shí)要吸收大量的熱,可用作制冷劑 ( ) (2013·江蘇,4A) (3)可用濃鹽酸檢驗(yàn)氨氣,反應(yīng)為NH3+HCl===NH4Cl ( ) (2013·北京理
54、綜,8A改編) (4)實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3涉及氧化還原反應(yīng) ( ) (2012·廣東理綜,10D) (5)過(guò)量的銅與濃硝酸反應(yīng)有一氧化氮生成 ( ) (2012·重慶理綜,7C) (6)將分別充滿HCl、NH3的燒瓶倒置于水中后液面均迅速上升,說(shuō)明二者均易溶于水( ) (2012·山東理綜,12D) (7)向裝有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀H2SO4,在管口觀察到紅棕色氣體,是因?yàn)镠NO3分解生成了NO2 ( ) (2011·四川理綜,11A) (8)用濃HNO3與Cu反應(yīng)制備NO2
55、 ( ) (2012·廣東理綜,9C) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)√ 解析 (1)混淆了紅色石蕊試紙和藍(lán)色石蕊試紙的作用。(3)利用HCl和NH3反應(yīng)生成白煙(NH4Cl),方程式正確。(4)原理為2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O,非氧化還原反應(yīng)。(7)其原理為3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,2NO+O2===2NO2。 2.(2012·上海,16)實(shí)驗(yàn)室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置,其中正確的是 ( ) A.①是氨氣發(fā)生裝置 B.③
56、是氨氣發(fā)生裝置 C.②是氨氣吸收裝置 D.④是氨氣收集、檢驗(yàn)裝置 答案 B 解析 裝置①中NH4Cl受熱易分解生成NH3和HCl,但在試管口附近兩者又能結(jié)合生成NH4Cl,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;裝置②中的漏斗放置過(guò)低,不能防止倒吸,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;裝置④中的試管口應(yīng)放一團(tuán)濕潤(rùn)的棉花,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 3.[2012·海南,13(1)(2)]氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用,回答下列問(wèn)題: (1)氮元素原子的L層電子數(shù)為_(kāi)_______; (2)NH3與NaClO反應(yīng)可得到肼(N2H4),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________。 答案 (1
57、)5 (2)2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O 解析 (1)氮原子的結(jié)構(gòu)示意圖為,其L層電子數(shù)為5。(2)該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)中化合價(jià)升降總數(shù)相等,可寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O。 4.(2013·四川理綜,7)1.52 g銅鎂合金完全溶解于50 mL密度為1.40 g·mL-1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中,得到NO2和N2O4的混合氣體 1 120 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入1.0 mol·L-1NaOH溶液,當(dāng)金屬離子全部沉淀時(shí),得到2.54 g沉淀。下列說(shuō)法不正確的是 ( ) A.該合金中
58、銅與鎂的物質(zhì)的量之比是2∶1 B.該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14.0 mol·L-1 C.NO2和N2O4的混合氣體中,NO2的體積分?jǐn)?shù)是80% D.得到2.54 g沉淀時(shí),加入NaOH溶液的體積是600 mL 答案 D 解析 分析清楚反應(yīng)過(guò)程,充分利用守恒思想來(lái)解決問(wèn)題。A項(xiàng)向反應(yīng)后溶液中加入NaOH,生成Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀,固體質(zhì)量增加的是OH-的質(zhì)量,且有n(OH-)= n(e-),設(shè)合金中鎂、銅的物質(zhì)的量分別為x、y,則有 解之得,則該合金中銅、鎂的物質(zhì)的量之比為2∶1。B項(xiàng)該硝酸的濃度c===14.0 mol·L-1。C項(xiàng)NO2和N2O4都來(lái)
59、自硝酸,設(shè)混合氣體中NO2的物質(zhì)的量為x,根據(jù)電子守恒得x+(0.05 mol-x)×2=0.06 mol,x=0.04 mol,NO2的體積分?jǐn)?shù)為80%。D項(xiàng)得到2.54 g沉淀后,溶液中的溶質(zhì)只有NaNO3,故n(NaOH)=0.7 mol-0.04 mol-0.02 mol=0.64 mol,則NaOH溶液的體積是640 mL。 5.(2013·大綱全國(guó)卷,28)制備氮化鎂的裝置示意圖如下: 回答下列問(wèn)題: (1)檢查裝置氣密性的方法是________,a的名稱是________,b的名稱是________。 (2)寫出NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)制備氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式_
60、_______________。 (3)C的作用是________,D的作用是________,是否可以把C與D的位置對(duì)調(diào)并說(shuō)明理由________________________________________________________________________。 (4)寫出E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________________。 (5)請(qǐng)用化學(xué)方法確定是否有氮化鎂生成,并檢驗(yàn)是否含有未反應(yīng)的鎂,寫出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象______________________________________________________
61、__________________。 答案 (1)微熱b,這時(shí)G中有氣泡冒出,停止加熱冷卻后,G中插在溶液里的玻璃管形成一穩(wěn)定的段水柱,則氣密性良好 分液漏斗 圓底燒瓶 (2)(NH4)2SO4+2NaNO2△,2N2↑+Na2SO4+4H2O (3)除去氧氣(及氮氧化物) 除去水蒸氣 不能,對(duì)調(diào)后無(wú)法除去水蒸氣 (4)N2+3Mg△,Mg3N2 (5)取少量產(chǎn)物于試管中,加入少量蒸餾水,試管底部有沉淀生成,可聞到刺激性氨味(或把濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍(lán)),證明產(chǎn)物中含有氮化鎂;棄去上層清液,加入鹽酸,若觀察到有氣泡產(chǎn)生,則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂 解析 (1)檢查裝
62、置氣密性時(shí)要將裝置設(shè)置成密閉體系(關(guān)閉分液漏斗活塞并在G中加入水),然后利用熱膨脹原理來(lái)檢驗(yàn)。 (2)NaNO2中N元素顯+3價(jià),在反應(yīng)中將(NH4)2SO4中-3價(jià)氮氧化,兩者發(fā)生歸中反應(yīng)生成N2,根據(jù)電子守恒和質(zhì)量守恒來(lái)配平化學(xué)方程式。 (3)由于開(kāi)始裝置中含有空氣,故利用硫酸亞鐵除去空氣中的O2及反應(yīng)中生成的氮氧化物;濃硫酸的作用是作吸水劑,將生成的N2干燥。 (4)鎂是活潑金屬,在加熱條件下能與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂。 (5)Mg3N2能與水反應(yīng)生成NH3,故只要檢驗(yàn)加入水后能否生成氨氣即可知是否有Mg3N2生成;金屬鎂的檢驗(yàn)可以通過(guò)加入酸來(lái)檢驗(yàn)。 6.[2013·北京理綜,26
63、(1)(3)]NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。 (1)NOx能形成酸雨,寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式:___________________________。 (3)在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低NOx的排放。 ①當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí),NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式:__________________。 ②當(dāng)尾氣中空氣過(guò)量時(shí),催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NOx生成鹽。其吸收能力順序如下:12MgO<20CaO<38SrO<56BaO。原因是__________________________, 元素的金屬性逐漸增強(qiáng),金屬氧
64、化物對(duì)NOx的吸收能力逐漸增強(qiáng)。 答案 (1)3NO2+H2O===2HNO3+NO (3)①2CO+2NON2+2CO2 ②根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質(zhì)子數(shù),得知它們均為ⅡA族元素。同一主族的元素,從上到下,原子半徑逐漸增大 解析 (1)NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式為3NO2+H2O===2HNO3+NO。 (3)①NO和CO發(fā)生反應(yīng)生成N2和CO2,其化學(xué)方程式為2CO+2NON2+2CO2。 ②分析12MgO<20CaO<38SrO<56BaO的排列順序,不難發(fā)現(xiàn)上述四種氧化物對(duì)應(yīng)金屬元素為ⅡA族元素,且質(zhì)子數(shù)依次增大,電子層數(shù)依次增多,原子半徑依次增大,元素的金屬性逐
65、漸增強(qiáng),結(jié)合元素周期表的知識(shí),作出合理的解釋。 練出高分 1.下列說(shuō)法不正確的是 ( ) A.豆科植物通過(guò)根瘤菌吸收空氣中的氮?dú)?,屬于化學(xué)變化 B.汽車尾氣中排放的氮氧化合物主要是由游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化來(lái)的 C.化石燃料燃燒通常不釋放出氮氧化合物 D.植物秸稈燃燒時(shí)放出氮氧化合物,參與了氮的循環(huán) 答案 C 解析 因是游離態(tài)的氮元素轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮元素,屬于化學(xué)變化,A正確;汽車尾氣中的NOx主要是空氣中的N2、O2在氣缸內(nèi)化合生成,B正確;化石燃料燃燒也能釋放氮氧化合物,C錯(cuò);植物秸稈燃燒時(shí)放出氮氧化合物,隨雨水轉(zhuǎn)化為HNO3進(jìn)入土壤,被植物吸收,參與了氮的循
66、環(huán),D正確。 2.氨氣溶于水得到氨水,氯氣溶于水得到氯水,下列關(guān)于新制的氨水、氯水的描述正確的是 ( ) A.“兩水”都是混合物,溶液中含有的粒子種類、數(shù)目相同 B.“兩水”中都存在可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡和弱電解質(zhì)的電離平衡 C.“兩水”都有刺激性氣味,都能漂白有機(jī)色素 D.“兩水”放置時(shí)間較久后,都會(huì)因?yàn)橄嗤脑矶冑|(zhì) 答案 B 解析 A項(xiàng),氨水中的微粒有NH3·H2O、H2O、NH3三種分子和NH、OH-、H+三種離子,氯水中有Cl2、HClO、H2O三種分子和Cl-、ClO-、H+、OH-四種離子,所以微粒的種類、數(shù)目均不相同;C項(xiàng),氨水沒(méi)有漂白性,不能漂白有機(jī)色素;D項(xiàng),“兩水”的變質(zhì)原因不相同,氨水因揮發(fā)而“變質(zhì)”,而氯水主要因HClO分解而變質(zhì)。 3.下列推斷正確的是 ( ) A.N2、NO、NO2都是大氣污染氣體,在空氣中都能穩(wěn)定存在 B.向AlCl3溶液中滴加過(guò)量的氨水能看到先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀溶解 C.可用濃硫酸或者濃硝酸除去鍍?cè)阡X表面的銅鍍層 D.在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶解;再加入Cu(NO3)2固體,銅粉
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