
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文檔簡介
第24
講氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系1.能從物質(zhì)類別、氮的化合價變化理解氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系。2.能從含氮物質(zhì)的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化的視角解釋生產(chǎn)、生活中的相關(guān)現(xiàn)象。復(fù)習(xí)目標(biāo)1.氮元素的“價—類”二維圖氮元素有多種可變化合價,物質(zhì)的種類較多,在復(fù)習(xí)時要從物質(zhì)類別和價態(tài)變化理解這些物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。必備知識歸納整合2.含氮元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系典型物質(zhì)間轉(zhuǎn)化方程式再落實(shí)。(1)工業(yè)合成氨:_______________________;(2)實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl固體制NH3:_____________________________________________;(3)NH3的催化氧化:_____________________________;
(4)NO2溶于水:__________________________;2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl24NH3+5O24NO+6H2O3NO2+H2O===2HNO3+NO(5)Cu溶于稀HNO3:________________________________________;(6)Cu溶于濃HNO3:_______________________________________;(7)熾熱的炭在濃硝酸中燃燒:________________________________________;(8)濃硝酸見光分解:_________________________________。3Cu+8H++
===3Cu2++2NO↑+4H2OCu+4H++
===Cu2++2NO2↑+2H2OC+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O一、氮在自然界中的循環(huán)1.自然界中氮的循環(huán)如圖所示。下列說法不正確的是A.工業(yè)合成氨屬于人工固氮B.雷電作用下N2與O2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)C.在氮的循環(huán)中不涉及氧化還原反應(yīng)D.含氮無機(jī)物與含氮有機(jī)化合物可相互轉(zhuǎn)化關(guān)鍵能力專項(xiàng)突破√工業(yè)合成氨是氮?dú)夂蜌錃庠诟邷?、高壓和催化劑條件下生成氨氣,屬于人工固氮,故A正確;雷電作用下N2與O2發(fā)生反應(yīng)生成NO,故B正確;在氮的循環(huán)中,工業(yè)合成氨、雷電作用過程中N元素化合價改變,涉及氧化還原反應(yīng),故C錯誤;含氮無機(jī)物與含氮有機(jī)化合物可相互轉(zhuǎn)化,如氨氣可合成尿素,故D正確。2.(2023·無錫高三模擬)下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如圖)的說法錯誤的是A.①和②均屬于氮的固定B.氫、氧元素也參與了自然界中的氮循環(huán)C.④中每生成1mol,消耗2molO2D.③和⑤過程中氮元素分別被還原和氧化√反應(yīng)①將N2轉(zhuǎn)化為NO,屬于氮的固定,反應(yīng)②屬于植物固氮,A正確;由圖示知,氮循環(huán)過程中涉及氫、氧元素,B正確;二、氮及其化合物的轉(zhuǎn)化與物質(zhì)推斷3.(2022·河北三河市第一中學(xué)模擬)如圖是氮元素形成物質(zhì)的“價—類”二維圖及氮循環(huán)的部分信息:下列說法正確的是①可通過雷電作用將b轉(zhuǎn)化為c,這是一種固氮方式②可通過加氧化劑將e轉(zhuǎn)化為f③a→c→d→f這幾個反應(yīng)中,均發(fā)生了N元素被氧化的反應(yīng)④g只具有氧化性,還可能與堿發(fā)生反應(yīng)⑤將f轉(zhuǎn)化為d必須選用合適的還原劑才能實(shí)現(xiàn)⑥h可與f反應(yīng)生成iA.①③⑤⑥ B.②③④ C.①③⑥ D.①④⑤√根據(jù)物質(zhì)類別及與N元素化合價的關(guān)系可知:a是NH3,b是N2,c是NO,d是NO2,e是N2O5,f是HNO3,g是HNO2,h是NH3·H2O,i是NH4NO3。①在雷電作用下N2與O2反應(yīng)產(chǎn)生NO,這是一種固氮方式,正確;②N2O5與水反應(yīng)產(chǎn)生HNO3,反應(yīng)過程中元素化合價不變,因此反應(yīng)不需要加入氧化劑就可以實(shí)現(xiàn),錯誤;③在a→c→d→f這幾個反應(yīng)中,N元素化合價升高,被氧化,因此均發(fā)生了N元素被氧化的反應(yīng),正確;④g是HNO2,屬于酸,N元素化合價是+3價,處于中間價態(tài),因此既具有氧化性又具有還原性,同時也能與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水,錯誤;⑤f是HNO3,光照條件下自身分解即可生成NO2(d),可以不用其他還原劑,錯誤;⑥HNO3與NH3·H2O發(fā)生中和反應(yīng)生成NH4NO3和水,正確。4.下列關(guān)系圖中,A是一種正鹽,B是氣態(tài)氫化物,C是單質(zhì),F(xiàn)是強(qiáng)酸。當(dāng)X無論是強(qiáng)酸還是強(qiáng)堿時都有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(其他產(chǎn)物及反應(yīng)所需條件均已略去),當(dāng)X是強(qiáng)堿時,過量的B跟Cl2反應(yīng)除生成C外,另一產(chǎn)物是鹽酸鹽。下列說法不正確的是A.當(dāng)X是強(qiáng)酸時,A、B、C、D、E、F中均含同一種元素,F(xiàn)可能是H2SO4B.當(dāng)X是強(qiáng)堿時,A、B、C、D、E、F中均含同一種元素,F(xiàn)是HNO3C.當(dāng)X是強(qiáng)酸時,C在常溫下是氣態(tài)單質(zhì)D.B和Cl2的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)√當(dāng)X是強(qiáng)堿時,和強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生的氣態(tài)氫化物B可判斷為NH3,則A為銨鹽,過量的B跟Cl2反應(yīng)生成的鹽酸鹽是NH4Cl,則C為N2,由此判斷D為NO、E為NO2、F為HNO3;A和強(qiáng)酸反應(yīng)生成的B能被Cl2氧化,且生成的C能被O2連續(xù)氧化,在常見的物質(zhì)中可考慮A為硫化物,所以,當(dāng)X是強(qiáng)酸時,A、B、C、D、E、F可分別為(NH4)2S、H2S、S、SO2、SO3、H2SO4,故A、B正確,C錯誤;B是氨氣或硫化氫,氨氣與Cl2反應(yīng)生成氯化銨和氮?dú)?,硫化氫和氯氣反?yīng)生成硫單質(zhì)和氯化氫,因此B與氯氣的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),故D正確。三、氮及其化合物的轉(zhuǎn)化與物質(zhì)制備5.(2022·江蘇鎮(zhèn)江市模擬)空氣中的氮?dú)饪赏ㄟ^人工固氮獲得氨氣,氨氣是重要的化工原料,通過氨氧化法可制得硝酸,反應(yīng)過程如圖:硝酸是一種強(qiáng)氧化性酸,制硝酸工業(yè)產(chǎn)生的尾氣中含有氮氧化物,應(yīng)處理后才能排放。下列說法不正確的是A.常溫下,濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中B.BaSO3固體能溶于稀硝酸,生成Ba(NO3)2,放出SO2氣體C.工業(yè)上,當(dāng)轉(zhuǎn)化①的反應(yīng)達(dá)到平衡時,需不斷地從混合氣體中分離出NH3,將未反
應(yīng)的原料氣送回合成塔以提高原料的利用率D.轉(zhuǎn)化④中,當(dāng)V(NO2)∶V(O2)=4∶1時,理論上NO2全部轉(zhuǎn)化為HNO3√硝酸是強(qiáng)氧化性酸,BaSO3固體能溶于稀硝酸,被氧化生成硫酸鋇,硝酸被還原生成NO,B錯誤。6.(2022·江蘇如皋中學(xué)模擬)水合肼(N2H4·H2O)是重要的氫能源穩(wěn)定劑,其制備的反應(yīng)原理為NaClO+2NH3===N2H4·H2O+NaCl。下列裝置和操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.裝置甲用于制備NH3,試劑X是氯化鈣B.用裝置乙作為反應(yīng)過程的安全瓶C.制備水合肼時從裝置丙的a口通入NH3D.用裝置丁吸收反應(yīng)中過量的NH3√濃氨水需受熱或加入堿性物質(zhì)才能分解產(chǎn)生NH3,CaCl2不能使?jié)獍彼纸猓珹項(xiàng)錯誤;化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置中的安全瓶的進(jìn)氣管和出氣管均較短,B項(xiàng)正確;氨氣密度比空氣小,為了利于氨氣與NaClO溶液反應(yīng),應(yīng)從裝置丙的a口通入氨氣,C項(xiàng)正確;氨氣會污染環(huán)境,用裝置丁可吸收過量的NH3,并能防倒吸,D項(xiàng)正確。7.(2022·山東淄博市模擬)氨基甲酸銨(NH2COONH4)易分解,易水解,難溶于CCl4。某小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置制備氨基甲酸銨。已知:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)
ΔH<0下列分析錯誤的是A.A裝置的優(yōu)點(diǎn)是能夠隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和
停止B.裝置B、C、E中試劑可分別為飽和碳酸氫鈉
溶液、濃硫酸、P2O5固體C.裝置D使用冰水浴D.裝置F中所用試劑可為NH4Cl與熟石灰√A裝置為碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)制備CO2的簡易裝置,該裝置的優(yōu)點(diǎn)是能夠隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和停止,A正確;氨基甲酸銨易水解,進(jìn)入裝置D的氣體必須是干燥純凈氣體,左側(cè)裝置B、C試劑可分別為飽和碳酸氫鈉溶液、濃硫酸,制備純凈干燥的CO2,裝置F可用NH4Cl與熟石灰制備氨氣,E中試劑需干燥氨氣,可以選用堿石灰,但不能選用P2O5固體,B錯誤、D正確;制備氨基甲酸銨的反應(yīng)為放熱反應(yīng),制得的物質(zhì)易分解,所以裝置D需降溫,使用冰水浴,C正確。四、氮及其化合物的轉(zhuǎn)化與典型物質(zhì)性質(zhì)探究8.某化學(xué)自主實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)探究NH3、NO2的性質(zhì)。探究Ⅰ:利用如圖所示裝置探究NO2能否被NH3還原(K1、K2為止水夾,夾持及固定裝置略去)。(1)A裝置中制取NH3的化學(xué)方程式是_________________________________。(2)甲、乙分別是_____(填字母)。a.濃硫酸、堿石灰b.堿石灰、堿石灰c.堿石灰、無水氯化鈣d.五氧化二磷、五氧化二磷NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2c(3)若NO2能夠被NH3還原,預(yù)期C裝置中能觀察到的現(xiàn)象是____________________________。(4)此實(shí)驗(yàn)裝置存在一個明顯的缺陷是__________________。C裝置中混合氣體顏色變淺缺少尾氣處理裝置探究Ⅱ:探究NO2、O2混合氣體的噴泉實(shí)驗(yàn)。(5)請?jiān)贕裝置中的虛線上描出導(dǎo)管實(shí)線圖。答案
(進(jìn)氣管短,出氣管長)(6)G裝置中濃硫酸有三種作用:混合NO2、O2氣體;干燥NO2、O2;______________________________________。觀察氣泡的速率,控制混合氣體的比例(7)將G裝置上面的圓底燒瓶收集滿氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn),若混合氣體全部被吸收,則所得溶液物質(zhì)的量濃度為______mol·L-1(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。0.036真題演練明確考向1.(2018·全國卷Ⅱ,8)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān)(如圖所示)。下列敘述錯誤的是A.霧和霾的分散劑相同B.霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨C.NH3是形成無機(jī)顆粒物的催化劑D.霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)√123霧和霾的分散劑都是空氣,A項(xiàng)正確;NH3參與反應(yīng)生成銨鹽,是反應(yīng)物,不是催化劑,C項(xiàng)錯誤;過度施用氮肥會增加大氣中氨的含量,D項(xiàng)正確。2.(2021·廣東1月適應(yīng)性測試,10)部分含氮物質(zhì)的分類與相應(yīng)氮元素的化合價關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是A.a可經(jīng)催化氧化生成bB.b為紅棕色,可轉(zhuǎn)化為cC.密閉體系中,c存在2NO2
N2O4D.d的溶液與Cu反應(yīng)可生成b或c√123由題中信息知,a為NH3,b為NO,NH3可經(jīng)催化氧化生成NO,A說法正確;b為NO,為無色氣體,與氧氣反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為c,即NO2,B說法錯誤;d為硝酸,Cu與稀硝酸反應(yīng)生成NO,與濃硝酸反應(yīng)生成NO2,D說法正確。3.(2016·全國卷Ⅰ,26)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對NH3與NO2反應(yīng)進(jìn)行了探究?;卮鹣铝袉栴}:(1)氨氣的制備123①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇題圖中的___,反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。123②欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇如圖中的裝置,其連接順序?yàn)榘l(fā)生裝置→_____(按氣流方向,用小寫字母表示)。123dcfei氨氣是堿性氣體,可用堿石灰干燥,其密度小于空氣,應(yīng)采用向下排空氣法收集,氨氣極易溶于水,尾氣處理時應(yīng)防止倒吸,則要收集一瓶干燥的氨氣,儀器的連接順序?yàn)榘l(fā)生裝置→dcfei。123(2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng)將上述收集到的NH3充入注射器X中,硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。123操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋原因打開K1,推動注射器活塞,使X中的氣體緩慢通入Y管中①Y管中________________________②反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________將注射器活塞退回原處并固定,待裝置恢復(fù)到室溫Y管中有少量水珠生成的氣態(tài)水凝聚打開K2③____________________________④________________________________________________
紅棕色氣體顏色慢慢變淺6NO2+Z中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象8NH37N2+12H2O
反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,Y管中壓強(qiáng)小于外界壓強(qiáng)打開K1,推動注射器活塞將氨氣緩慢通入Y管中,在一定溫度和催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng):6NO2+8NH37N2+12H2O,隨著反應(yīng)的發(fā)生Y管中紅棕色氣體顏色變淺;反應(yīng)生成的水蒸氣液化后,NO2和NH3反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減小,反應(yīng)容器中的壓強(qiáng)減小,打開K2,Z中的溶液倒吸入Y管中。123課時精練1234567891.氮循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分,人類活動影響了氮循環(huán)中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化,如圖所示。下列說法不正確的是A.工業(yè)合成氨屬于人工固氮過程B.硝化過程中氮元素被還原C.含氮無機(jī)物與含氮有機(jī)化合物可相互轉(zhuǎn)化D.反硝化過程有助于穩(wěn)定N2在大氣中的含量√101112123456789工業(yè)上用氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睂儆谌斯す痰^程,A正確;硝化過程中氨氣、銨根離子中-3價的氮元素轉(zhuǎn)化為
中+3價、+5價的氮元素,氮元素失電子被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng),B錯誤;
經(jīng)同化作用變?yōu)閯又参锏鞍字械腘元素,動植物蛋白經(jīng)氨化作用轉(zhuǎn)化為氨氣或銨根離子,故含氮無機(jī)物與含氮有機(jī)化合物可相互轉(zhuǎn)化,C正確;反硝化過程生成氮?dú)?,向大氣提供氮?dú)猓捶聪趸^程有助于彌補(bǔ)人工固氮對氮循環(huán)造成的影響,D正確。1011122.(2023·舟山模擬)自然界中氮的部分循環(huán)過程如圖,下列有關(guān)說法正確的是A.過程①和②均屬于自然固氮B.X→Y發(fā)生化合反應(yīng)C.NH3→N發(fā)生氧化還原反應(yīng)D.若為硫循環(huán),X在空氣中點(diǎn)燃可得Y123456789101112√依據(jù)自然界中氮的部分循環(huán)過程圖可知,X為NO,Y為NO2,Z為HNO3,M為硝酸鹽,N為銨鹽。過程①可能是自然固氮,但過程②不是,A錯誤;X→Y發(fā)生的反應(yīng)為2NO+O2===2NO2,是化合反應(yīng),B正確;NH3→N的過程元素化合價沒有改變,所以不是氧化還原反應(yīng),C錯誤;若為硫循環(huán),X為SO2,Y為SO3,X→Y的反應(yīng)為2SO2+O22SO3,X在空氣中點(diǎn)燃不能得到Y(jié),D錯誤。1234567891011123.NH3是一種重要的化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示),下列說法正確的是A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時都易分解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O2都要用純氧√123456789101112123456789101112化肥主要是含農(nóng)作物生長所需的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素的一些物質(zhì),NaHCO3不是化肥,A項(xiàng)不正確;Na2CO3受熱不易分解,B項(xiàng)不正確;NH3和NO2在一定條件下可以發(fā)生氧化還原反應(yīng),如生成氮?dú)?,C項(xiàng)正確;氨的催化氧化用空氣就可以,不一定要用純氧,D項(xiàng)不正確。4.工業(yè)上常采用生物硝化法將
轉(zhuǎn)化
為來處理氨氮廢水,工藝流程如圖,下列說法錯誤的是A.生物硝化法處理廢水,會導(dǎo)致水體pH逐漸下
降:B.長期過量施用NH4Cl等銨態(tài)化肥,易導(dǎo)致土壤酸化,水體富營養(yǎng)化C.檢驗(yàn)
所需的試劑是濃NaOH溶液、濕潤的藍(lán)色石蕊試紙D.微生物保持活性的pH范圍為7~9,可以加入石灰石來調(diào)節(jié)水體的pH√123456789101112123456789101112NH4Cl水解呈酸性,長期過量施用會導(dǎo)致土壤酸化,也會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化,B項(xiàng)正確;檢驗(yàn)
應(yīng)使用濕潤的紅色石蕊試紙,C項(xiàng)錯誤;生物硝化法處理廢水會使水體呈酸性,可以加入石灰石與H+反應(yīng)來調(diào)節(jié)水體的pH,D項(xiàng)正確。5.(2022·山東臨沂市模擬)以天然氣為原料合成氨是新的生產(chǎn)氮肥的方法,其工藝流程如下。下列說法正確的是A.反應(yīng)①使用催化劑可提高反應(yīng)速率和甲烷
的平衡轉(zhuǎn)化率B.反應(yīng)②的原子利用率為100%C.生成1.0molNH4NO3至少需要0.75molCH4D.反應(yīng)③理論上當(dāng)n(NH3)∶n(O2)=4∶3時,恰好完全反應(yīng)√123456789101112123456789101112反應(yīng)①使用催化劑可以提高反應(yīng)速率,但不能提高甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率,A錯誤;反應(yīng)②的化學(xué)方程式為CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O,則該反應(yīng)的原子利用率小于100%,B錯誤;123456789101112反應(yīng)③的化學(xué)方程式為2NH3+2O2===NH4NO3+H2O,則理論上當(dāng)n(NH3)∶n(O2)=1∶1時,恰好完全反應(yīng),D錯誤。1234567891011126.某化學(xué)興趣小組用如圖所示裝置檢驗(yàn)Pb(NO3)2受熱分解的產(chǎn)物(圖中夾持和加熱設(shè)備略去)。在試管中放入研碎的Pb(NO3)2晶體后,加熱;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,試管中得到黃色粉末(PbO),U形管下部有少量液體X,集氣瓶中收集到無色氣體Y。下列說法不正確的是A.液體X可能是液化的NO2或N2O4B.在裝置中用錫紙將膠塞與產(chǎn)生的氣體隔開,主要
是為了防止其被生成的氣體腐蝕C.氣體Y可能是O2,也可能是NO2與水反應(yīng)后生成的NOD.停止反應(yīng),應(yīng)注意先把導(dǎo)氣管移出水面,然后再熄滅酒精燈√根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律,Pb(NO3)2分解的化學(xué)方程式為2Pb(NO3)22PbO+4NO2↑+O2↑,液體X可能是液化的NO2或N2O4,故A正確;NO2氣體會損壞橡膠,在裝置中用錫紙將膠塞與產(chǎn)生的氣體隔開,主要是為了防止其被生成的氣體腐蝕,故B正確;Pb(NO3)2分解放出氧氣,氣體Y可能是O2,不可能是NO2與水反應(yīng)后生成的NO,故C錯誤;為防止倒吸,停止反應(yīng)時,應(yīng)先把導(dǎo)氣管移出水面,然后再熄滅酒精燈,故D正確。1234567891011127.氮及其化合物的“價—類”二維圖如下所示。下列說法正確的是A.X可通過加熱氯化銨固體制取B.從物質(zhì)類別角度分析,P和Z都屬于酸性氧化物C.將X轉(zhuǎn)化為Q的過程,屬于氮的固定D.3.2gCu與10mol·L-1的Y溶液恰好反應(yīng),生成
NO、NO2混合氣體1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則Y溶液的體積為15mL√123456789101112123456789101112X是NH3,加熱氯化銨固體生成的NH3和HCl遇冷重新生成NH4Cl,不能制取NH3,A錯誤;P是N2O5,Z是NO2或N2O4,NO2、N2O4不是酸性氧化物,B錯誤;Q是NO,氨氣轉(zhuǎn)化為NO不屬于氮的固定,C錯誤;Y是HNO3,3.2gCu為0.05mol,與HNO3反應(yīng)生成0.05molCu(NO3)2,生成NO、NO2混合氣體1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則氣體總物質(zhì)的量為0.05mol,據(jù)N原子守恒可知原硝酸中n(HNO3)=0.05mol×2+0.05mol=0.15mol,故硝酸溶液的體積為
=0.015L=15mL,D正確。8.某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備Ca(NO2)2,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置已略去)。已知:2NO+CaO2===Ca(NO2)2;2NO2+CaO2===Ca(NO3)2。下列說法不正確的是A.通入N2是為了排盡裝置中的空氣B.裝置B、D中的試劑可分別為水和濃硫酸C.將銅片換成木炭也可以制備純凈的亞硝酸鈣D.借助裝置A及氫氧化鈉溶液和稀硫酸可以分
離CO2和CO√123456789101112裝置內(nèi)的空氣會將NO氧化為NO2,影響產(chǎn)物的產(chǎn)量,所以通入N2是為了排盡裝置中的空氣,故A正確;由于硝酸具有揮發(fā)性,所以在A中生成的NO氣體中會含有少量HNO3蒸氣,可用裝置B中的水除去,為防止CaO2與水反應(yīng),用裝置D中的濃硫酸對NO氣體進(jìn)行干燥,故B正確;將銅片換成木炭,由于木炭與稀硝酸不能反應(yīng),所以得不到要制備的產(chǎn)物,故C錯誤;裝置A中盛氫氧化鈉溶液,通過進(jìn)氣管通入CO2和CO的混合氣體,CO2被NaOH吸收后生成Na2CO3,在出氣管口即可收集到CO,然后將分液漏斗中的稀硫酸滴入A中,與生成的Na2CO3反應(yīng)再釋放出CO2,達(dá)到分離的目的,故D正確。1234567891011129.某興趣小組設(shè)計(jì)用鐵粉將NO還原為N2(同時生成FeO)。下列說法不正確的是123456789101112已知:①濃硝酸可氧化NO;②NaOH溶液能吸收NO2,不吸收NO。A.裝置的連接順序?yàn)閍→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→dB.裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO+2Fe2FeO+N2C.裝置D的作用是吸收揮發(fā)出來的硝酸和產(chǎn)生的NO2D.裝置B的作用是干燥,防止水蒸氣進(jìn)入裝置E中干擾反應(yīng)√123456789101112根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理“NO被灼熱的鐵粉還原為N2,同時生成FeO”,所以首先利用銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO,由于硝酸具有揮發(fā)性,所以制得的NO中會混有硝酸蒸氣和產(chǎn)生的NO2,故先通過裝置D除去揮發(fā)出的HNO3和產(chǎn)生的NO2,再通過裝置F干燥,得到純凈干燥的NO,然后進(jìn)入裝置E中與鐵粉反應(yīng),最后處理多余的NO,由于NaOH溶液不與NO反應(yīng),而濃硝酸可氧化NO生成NO2,所以先通過裝置B氧化NO,再通過裝置C吸收,故上述裝置的連接順序?yàn)閍→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d,A正確。10.信息1:亞硝酸(HNO2)是一種弱酸,既具有氧化性又具有還原性;亞硝酸不穩(wěn)定,易分解為硝酸、水和NO。信息2:亞硝酸鈉又名“工業(yè)鹽”,常被大量用作高分子材料的發(fā)泡劑和偶氮染料的原料等,該物質(zhì)有毒,但其顏色、形狀、味道和食鹽相似,很容易因誤食而中毒;亞硝酸銀為難溶于水的白色沉淀。根據(jù)上述信息,回答下列問題:(1)甲組同學(xué)取一份可能是NaCl或NaNO2的樣品,用蒸餾水溶解,通過下列實(shí)驗(yàn)操作鑒別樣品成分。在待檢驗(yàn)溶液中滴加AgNO3溶液的現(xiàn)象是_______________,倒出上清液,在沉淀中加入硝酸,振蕩,沉淀溶解,則該樣品為_________(寫化學(xué)式),沉淀溶解的離子方程式為_________________________________________。123456789101112產(chǎn)生白色沉淀NaNO23AgNO2+2H+===3Ag++2NO↑+
+H2O123456789101112AgCl和AgNO2均為白色難溶于水的物質(zhì),故加入AgNO3溶液后出現(xiàn)白色沉淀。AgCl難溶于硝酸,而AgNO2與硝酸反應(yīng)可生成HNO2,該物質(zhì)不穩(wěn)定,又分解生成硝酸、水和NO。(2)乙組同學(xué)利用如圖所示裝置檢驗(yàn)可能是NaCl或NaNO2的樣品。123456789101112A裝置和B裝置中殘留的空氣與A裝置中生成的NO反應(yīng)生成NO2。由于B裝置中主要含NO,故其內(nèi)氣體顏色較淡,打開止水夾,鼓入空氣,NO完全轉(zhuǎn)化為NO2,使B裝置內(nèi)NO2濃度增大,紅棕色變深。①A裝置中盛裝稀硫酸的儀器名稱是___________,打開該儀器的活塞,使稀硫酸緩緩滴下,若樣品為NaNO2,則在B裝置中可觀察到的現(xiàn)象為______________________,檢驗(yàn)B裝置中有NO的操作及產(chǎn)生的現(xiàn)象是__________________________________。分液漏斗出現(xiàn)較淡的紅棕色氣體打開止水夾,鼓入空氣,紅棕色變深②C裝置中盛有的試劑名稱是_________________________,作用是__________。123456789101112氮的氧化物有毒,可用堿液(如NaOH溶液)吸收。NaOH溶液(答案合理吸收尾氣即可)(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明。①亞硝酸為弱酸:______________________________________________________________________。123456789101112檢驗(yàn)HNO2的弱酸性,可檢驗(yàn)其強(qiáng)堿鹽的pH,也可以直接檢驗(yàn)其一定濃度稀溶液的pH等。
取NaNO2溶液,用pH試紙檢驗(yàn),對照標(biāo)準(zhǔn)比色卡知pH>7(其他合理答案也可)②亞硝酸具有還原性:____________________________________________________________________。123456789101112檢驗(yàn)HNO2的還原性需要用到氧化劑,故在酸性KMnO4溶液中加入過量NaNO2溶液,KMnO4被還原,從而使溶液褪色。
在酸性KMnO4溶液中加入過量NaNO2溶液,溶液褪色(其他合理答案也可)11.(2022·石家莊二中模擬)氮化鈣(Ca3N2)是一種重要的試劑,常溫下為棕色固體,在空氣中會被氧化,遇水強(qiáng)烈水解,產(chǎn)生刺激性氣味氣體。實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)如下裝置用Ca與N2反應(yīng)制備Ca3N2,并對Ca3N2純度進(jìn)行測定。回答下列問題:Ⅰ.Ca3N2的制備123456789101112(1)儀器a的名稱為__________,E裝置的主要作用是_________________________。液封(或隔絕空氣中的氧氣)蒸餾燒瓶(2)實(shí)驗(yàn)開始時應(yīng)首先點(diǎn)燃_____(填“A”或“C”)處酒精燈,當(dāng)觀察到___________________________時點(diǎn)燃另一處酒精燈。123456789101112E裝置中有A均勻的氣泡產(chǎn)生由于Ca、Ca3N2都能與空氣中的O2、H2O(g)等反應(yīng),故實(shí)驗(yàn)開始時應(yīng)首先點(diǎn)燃A處的酒精燈,利用N2排盡裝置中的空氣,當(dāng)觀察到E裝置中有均勻的氣泡產(chǎn)生時點(diǎn)燃另一處酒精燈。Ⅱ.Ca3N2純度的測定(已知所含的雜質(zhì)不與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體)123456789101112(3)方案一:①按圖1所示連接裝置,檢查裝置氣密性后加入試劑。②測定虛線框內(nèi)裝置及試劑的質(zhì)量m1;③關(guān)閉_____(填“K1”或“K2”,下同),打開____,用分液漏斗加入足量水,至不再產(chǎn)生氣體;④_______________________;⑤再次測定虛線框內(nèi)裝置及試劑的質(zhì)量m2。則產(chǎn)品中Ca3N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為__________________。打開K1,通一段時間的N2K1K2123456789101112根據(jù)圖1裝置知,方案一的原理是Ca3N2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生NH3,U形管中堿石灰除去NH3中的H2O(g),濃硫酸增加的質(zhì)量為反應(yīng)生成NH3的質(zhì)量,由NH3的質(zhì)量結(jié)合N元素守恒測定Ca3N2的純度。(4)方案二:按圖2所示連接裝置,檢查裝置氣密性后加入試劑。打開分液漏斗活塞向三頸燒瓶中加入蒸餾水,打開K持續(xù)通入水蒸氣,將產(chǎn)生的氨全部蒸出,并用100mL1.00mol·L-1的稀硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液完全吸收(液體123456789101112體積變化忽略不計(jì)),從燒杯中量取10.00mL的吸收液注入錐形瓶中,用1.00mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的稀硫酸,到終點(diǎn)時消耗12.60mLNaOH溶液。則產(chǎn)品中Ca3N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______%(結(jié)果保留一位小數(shù))。91.3123456789101112方案二的原理是Ca3N2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生NH3,打開K持續(xù)通入水蒸氣,將產(chǎn)生的氨全部蒸出,NH3完全被稀硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收,然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的稀硫酸,則10.00mL溶液中過量硫酸的物12.某處工廠排出的煙道氣中含氮氧化物(主要為NO、NO2)、粉塵和少量水蒸氣。課外興趣活動小組對該工廠排出的煙道氣進(jìn)行處理,并檢測其氮氧化物含量,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:(1)裝置A中放置無堿玻璃棉,其目的是除去______。為保證檢測的準(zhǔn)確性,裝置C中盛放的化學(xué)試劑可以是____(填字母,下同)。a.
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