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文檔簡介
第三節(jié)氮及其重要化合物
1.結合真實情境中的應用實例或通過實驗探究,了解氮及其重要化合物的主要性質,認識其在生產中的應用和對生態(tài)環(huán)境的影響。2.結合實例認識氮及其化合物性質的多樣性,了解通過化學反應可以探索物質性質、實現(xiàn)物質轉化,認識物質及其轉化在自然資源綜合利用和環(huán)境保護中的重要價值。目錄CONTENTS1.夯實·必備知識2.突破·關鍵能力3.形成·學科素養(yǎng)4.體現(xiàn)·核心價值5.評價·核心素養(yǎng)01夯實·必備知識
考點一
氮氣及氮的氧化物1.氮元素存在形態(tài)及氮的固定2.氮氣(1)物理性質:
無
?色
無
?味氣體,密度比空氣的略小,
難
?溶于水。(2)化學性質無
無
難
③
N2+O2
2NO
?。
N2+O22NO
寫出有關化學方程式:
3.氮的氧化物(1)氮有多種價態(tài)的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等,其中屬于酸性氧化物的是
N2O3
?、
N2O5
?。(2)NO和NO2性質的比較NONO2物理性質顏色
無色
紅棕色
?溶解性不溶于水易溶于水化學性質毒性有毒有毒與O2反應—與H2O反應—N2O3
N2O5
無色
紅棕色
4.氮氧化物對環(huán)境的污染及防治(1)常見的污染類型①光化學煙霧:NOx在紫外線作用下,與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學反應,產生一種有毒的煙霧。②酸雨:NOx排入大氣中后,與水反應生成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,導致地面紫外線輻射量增加。④NO與血紅蛋白結合使人中毒。(2)常見的NOx尾氣處理方法①堿液吸收法
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催化轉化法在催化劑、加熱條件下,氨可將氮氧化物轉化為無毒氣體(N2),或者NOx與CO在一定溫度下催化轉化為無毒氣體(N2和CO2,一般適用于汽車尾氣的處理)。1.正誤判斷(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)N2分子的結構穩(wěn)定,因而氮氣不支持任何物質的燃燒。(
)答案:×
(2)豆科植物通過根瘤菌吸收空氣中的氮屬于氮的固定,是物理變化。(
)答案:×
(3)NO2與水反應生成硝酸,故NO2是酸性氧化物。(
)答案:×
(5)溴蒸氣和NO2都是紅棕色氣體,可用濕潤的淀粉-KI試紙和NaOH溶液鑒別。(
)答案:×
(6)汽車尾氣中的氮氧化物是由化合態(tài)氮轉化來的。(
)答案:×(4)制取二氧化氮時,用水或NaOH溶液吸收尾氣。(
)答案:×
2.(1)汽車尾氣中的CO、NOx在適宜溫度下采用催化轉化法處理,使它們相互反應生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體,寫出NO被CO還原的化學方程式:
?。
答案:2CO+2NO
N2+2CO2
該反應中氧化產物與還原產物的質量之比為
?。
①NO2被燒堿溶液吸收時,生成兩種鈉鹽,其物質的量之比為1∶1,寫出該反應的化學方程式:
?。
②NO與NO2按物質的量之比為1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽,該鈉鹽的化學式是
?。
(3)工業(yè)尾氣中的氮氧化物常采用堿液吸收法處理。3.將盛有12mLNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中,充分反應后,還剩余2mL無色氣體。(1)若剩余的氣體是
?,則NO2、O2的體積分別是
?。
答案:O2
8mL、4mL
(2)若剩余的氣體是
?,則NO2、O2的體積分別是
?。
答案:NO
10.8mL、1.2mL(答案對應即可)考點二
氨和銨鹽1.氨的分子結構和物理性質電子式密度氣味水溶性比空氣
小
刺激性
?氣味極易溶于水(1∶700)小
刺激性
2.氨的化學性質
(2)氨氣與酸的反應
(3)氨氣與鹽溶液的反應
(4)氨氣的還原性——氨的催化氧化
有白煙生成
濃硝酸
HCl+
+3N
白
(2)銨鹽的化學性質
4.氨氣的實驗室制法(1)常規(guī)方法(2)簡易方法方法化學方程式(或原理)發(fā)生裝置加熱濃氨水濃氨水+固體NaOHNaOH溶于水放熱,促使氨水分解,且OH-濃度的增大有利于NH3的生成濃氨水+固體CaO1.正誤判斷(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH3·H2O。(
)答案:√
(2)NH3易溶于水,可用作制冷劑。(
)答案:×
(3)氨氣遇到濃鹽酸、硫酸都會發(fā)生反應,產生白煙。(
)答案:×
(4)用濃NH4Cl溶液處理過的舞臺幕布不易著火是因為NH4Cl隔絕了空氣。(
)答案:×
(5)銨鹽都易溶于水,其水溶液均呈酸性。(
)答案:×
答案:×2.利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質如圖。實驗時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中對實驗現(xiàn)象所做的解釋正確的是(
)選項實驗現(xiàn)象解釋A濃鹽酸附近產生白煙NH3與濃鹽酸反應產生了NH4Cl固體B濃硫酸附近無明顯現(xiàn)象NH3與濃硫酸不發(fā)生反應C氯化物溶液變渾濁該溶液一定是AlCl3溶液D干燥的紅色石蕊試紙不變色,濕潤的紅色石蕊試紙變藍色NH3是一種可溶性堿解析:A
NH3能與HCl發(fā)生化合反應,生成NH4Cl白色固體,A項正確;NH3也能與H2SO4發(fā)生化合反應,生成(NH4)2SO4,B項錯誤;NH3與氯化物溶液反應生成氫氧化物沉淀,該氯化物可以是氯化鋁、氯化鎂等,C項錯誤;NH3溶于水生成NH3·H2O,NH3·H2O是一種可溶性堿,NH3是氫化物,D項錯誤。3.下列制取NH3并驗證其還原性、收集并進行尾氣處理的裝置和原理均正確的是(
)解析:B
氯化銨受熱分解生成氨和氯化氫,但在試管口氨和氯化氫又重新化合生成氯化銨,得不到氨,A項錯誤;氨具有還原性,氯氣具有強氧化性,二者能發(fā)生氧化還原反應,又因為氨的密度小于空氣的密度,氯氣的密度大于空氣的密度,所以長管通入NH3,短管通入Cl2,可以使其充分反應,裝置和原理均正確,B項正確;氨的密度小于空氣的密度,采用向下排空氣法收集,即收集時應該是短管進、長管出,C項錯誤;氨極易溶于水,倒置的漏斗插入水中,不能防倒吸,D項錯誤。2.化學性質(1)不穩(wěn)定性濃硝酸見光或受熱會分解:
4HNO3(濃)
2H2O+4NO2↑+O2↑
?。4HNO3(濃)2H2O+4NO2↑+O2↑
考點三
硝酸1.物理性質硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。①與金屬反應
②與非金屬反應
③與還原性化合物反應硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等還原性物質。
+2H2O
(2)強氧化性硝酸無論濃、稀都有強氧化性,而且濃度越大,氧化性越強。1.正誤判斷(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)過量的銅與濃硝酸反應產物中一定沒有NO。(
)答案:×
答案:×
(3)可用稀硝酸與Na2SO3固體反應制取SO2。(
)答案:×
(5)常溫下,將濃硝酸滴加到用砂紙打磨過的鋁條上,會產生紅棕色氣體。(
)答案:×
答案:×
2.向一定量的濃硝酸中加入過量的銅片。(1)反應開始階段產生
?色氣體,化學方程式為
?。
(2)反應進行一段時間后又產生無色氣體,此時的化學方程式為
?。
(3)待反應停止后,再加入少量的稀硫酸,這時Cu片上又有氣泡產生,原因是
?。
答案:加入稀硫酸后,氫離子與原溶液中的硝酸根離子構成強氧化性酸,又能與過量的銅反應3.在100mL稀HNO3和稀H2SO4組成的混合溶液中,兩種酸的物質的量濃度之和為0.4mol·L-1。向該溶液中加入足量的銅粉后加熱,充分反應后,所得溶液中Cu2+的物質的量濃度最大值為
?(反應前后溶液體積變化忽略不計)。
答案:0.24mol·L-14.將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應,銅完全溶解,產生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2L。請回答下列問題:(1)NO的體積為
?L,NO2的體積為
?L。
答案:5.824
5.376
(2)參加反應的HNO3的物質的量是
?。
解析:參加反應的HNO3分兩部分:一部分沒有被還原,顯酸性,生成Cu(NO3)2;另一部分被還原成NO2和NO,所以參加反應的HNO3的物質的量為0.51
mol×2+0.5
mol=1.52
mol。答案:1.52mol
(3)待產生的氣體全部釋放后,向溶液中加入VmLamol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度為
?mol·L-1。
(4)欲使銅與硝酸反應生成的氣體在NaOH溶液中全部轉化為NaNO3,至少需要30%的雙氧水
?g。
答案:57.8
金屬與硝酸反應的思維模型02突破·關鍵能力
噴泉實驗1.噴泉實驗裝置如圖所示。應用下列各組氣體—溶液,能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是(
)氣體溶液AH2S稀鹽酸BHCl稀氨水CNO稀H2SO4DCO2飽和NaHCO3溶液解析:B
H2S與稀鹽酸不反應,且在稀鹽酸中的溶解度較小,向圓底燒瓶中擠入少量稀鹽酸,不能造成圓底燒瓶內氣壓明顯減小,不能形成噴泉,A項錯誤;HCl能與稀氨水反應,向圓底燒瓶中擠入少量稀氨水會造成圓底燒瓶內氣壓明顯減小,能形成噴泉,B項正確;NO與稀硫酸不反應,且在稀硫酸中的溶解度非常小,向圓底燒瓶中擠入稀硫酸,不能造成圓底燒瓶內氣壓明顯減小,不能形成噴泉,C項錯誤;CO2在飽和NaHCO3溶液中的溶解度較小,向圓底燒瓶中擠入飽和NaHCO3溶液,不能造成圓底燒瓶內氣壓明顯減小,不能形成噴泉,D項錯誤。2.如圖是課外活動小組的同學設計的4個噴泉實驗方案,下列有關操作不可能引發(fā)噴泉的是(
)A.擠壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進入燒瓶,片刻后打開止水夾B.擠壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進入燒瓶,片刻后打開止水夾C.用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾D.在裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾解析:B
H2難溶于NaOH溶液,不能使燒瓶內外形成較大壓強差,故不能引發(fā)噴泉。
1.噴泉實驗的原理使燒瓶內外在短時間內產生較大的壓強差,利用大氣壓將燒瓶下面燒杯中的液體壓入燒瓶內,在尖嘴導管口形成噴泉。2.形成噴泉的類型下面是幾種常見的能形成噴泉的氣體和液體。氣體HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2、(4∶3)NO2、O2(4∶1)吸收劑水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水3.噴泉實驗的發(fā)散裝置及操作方法噴泉實驗是中學化學的重要實驗,其本質是形成壓強差而引發(fā)液體上噴,以教材中的裝置(發(fā)散源)可設計如圖所示的多種不同的裝置和采用不同的操作(如使氣體溶于水、熱敷或冷敷、生成氣體等)來形成噴泉。設計說明:(Ⅰ)裝置改變了膠頭滴管的位置,膠頭滴管擠入少量水于試劑瓶中,即可使少量溶液沿導管進入燒瓶中,導致大量的NH3溶解,燒瓶內形成負壓而產生噴泉。(Ⅱ)裝置省去了膠頭滴管,用手(或熱毛巾等)捂熱燒瓶,氨氣受熱膨脹,趕出玻璃導管內的空氣,氨氣與水接觸,即發(fā)生噴泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶,使水進入燒瓶中,瓶內氨氣溶于水)。(Ⅲ)裝置在水槽中加入能使水溫升高的物質致使錐形瓶內酒精因升溫而揮發(fā),錐形瓶內氣體壓強增大而產生噴泉。(Ⅳ)裝置向導管中通入一定量的H2S和SO2,現(xiàn)象為有淡黃色粉末狀物質生成,瓶內壁附有水珠,燒瓶內氣體壓強減小,NaOH溶液上噴形成噴泉。(Ⅴ)裝置打開①處的止水夾并向燒瓶中緩慢通入等體積的HCl氣體后關閉該止水夾,觀察到有白煙產生,等充分反應后再打開②處的止水夾,產生噴泉。(Ⅵ)裝置中,擠壓膠頭滴管,然后打開導管上部的兩個活塞,則在右面燒瓶內出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象,再打開導管下部活塞,則可產生雙噴泉。
1.如圖是進行氣體性質實驗的常用裝置,下列對有關實驗現(xiàn)象的描述中,不正確的是(
)A.若水槽中盛有水,試管中盛滿SO2,可看到試管中液面上升B.若水槽中盛有水,試管中盛滿NO2,可看到試管中液面上升并充滿試管C.若水槽中盛有水(滴有酚酞),試管中是NH3,可看到試管內液面上升并呈紅色D.若水槽中盛有NaOH溶液,試管中是Cl2,可看到試管內液面上升,黃綠色褪去解析:B
二氧化硫易溶于水,溶于水的二氧化硫部分與水反應生成亞硫酸,則可以看到液面上升,A正確;二氧化氮與水反應生成硝酸和NO,NO不溶于水,則可看到液面上升,但水不會充滿整個試管,B錯誤;氨氣極易溶于水,溶于水的氨氣部分與水反應生成一水合氨,一水合氨電離使溶液顯堿性,遇酚酞變紅,則可看到液面上升并呈紅色,C正確;氯氣與NaOH溶液反應生成NaCl、NaClO和水,則可看到液面上升并且試管中黃綠色褪去,D正確。2.某學生積極思考產生噴泉的其他方法,并設計了如圖所示的裝置。(1)在如圖所示的錐形瓶中,分別加入足量的下列物質,反應后可能產生噴泉的是
?(填字母)。
A.Cu與稀鹽酸B.NaHCO3與NaOH溶液C.CaCO3與稀硫酸D.NH4HCO3與稀鹽酸這種方法產生噴泉的原理是
?。
解析:Cu與稀鹽酸不反應,NaHCO3與NaOH溶液反應不產生氣體,不能形成壓強差,A、B不能形成噴泉;CaCO3與稀硫酸反應生成CaSO4、水和CO2,但生成的CaSO4微溶于水,覆蓋在CaCO3的表面,會使反應很快停止,不能形成較大的壓強差,C不能形成噴泉;NH4HCO3與稀鹽酸反應能產生較多的CO2氣體,使錐形瓶內壓強遠大于燒瓶內壓強,從而形成噴泉,D能形成噴泉。答案:D
NH4HCO3與稀鹽酸反應,產生二氧化碳氣體,錐形瓶中氣體壓強增大,把液體壓入燒瓶,形成噴泉(2)在圖示錐形瓶外放一水槽,錐形瓶中加入酒精,水槽中加入水后,再加入足量的下列物質,結果也產生噴泉。水槽中加入的物質可以是
?(填字母)。
A.濃硫酸B.食鹽C.硝酸鉀D.硫酸銅這種方法產生噴泉的原理是
?。
解析:濃硫酸、生石灰、燒堿溶于水均能放出大量的熱,使酒精大量揮發(fā),形成較大的壓強差,從而形成噴泉;氯化鈉、硝酸鉀、硫酸銅溶于水溫度變化不大,不能使酒精大量揮發(fā),不能形成較大的壓強差,不能形成噴泉。答案:A
濃硫酸溶于水放出大量的熱,使錐形瓶中的酒精汽化,錐形瓶中氣體壓強增大,把酒精壓入燒瓶中形成噴泉3.利用如圖所示的裝置,可以驗證NH3和HCl的有關性質。實驗前a、b、c活塞均關閉。(1)若要在燒瓶Ⅱ中產生“噴泉”現(xiàn)象,燒瓶Ⅰ中不產生“噴泉”現(xiàn)象,其操作方法是
?。
解析:先打開a、b活塞,再將膠頭滴管中的水擠入燒瓶Ⅱ中,由于NH3極易溶于水,使燒瓶內氣體壓強迅速減小,燒杯中的水迅速進入燒瓶Ⅱ中,形成噴泉。答案:先打開a、b活塞,再擠壓膠頭滴管(或先擠壓膠頭滴管,再打開a、b活塞)(2)若先打開a、c活塞,再擠壓膠頭滴管,在燒瓶中可觀察到的現(xiàn)象是
?。
解析:先打開a、c活塞,再將膠頭滴管中的水擠入燒瓶Ⅱ中,燒瓶Ⅱ中的壓強迅速減小,燒瓶Ⅰ中的HCl氣體會進入到燒瓶Ⅱ中,且與NH3化合生成NH4Cl而產生白煙。答案:燒瓶Ⅱ中導管口處產生白煙(3)通過擠壓膠頭滴管和控制活塞的開關,在燒瓶Ⅰ中產生“噴泉”現(xiàn)象,燒瓶Ⅱ中不產生“噴泉”現(xiàn)象,其操作方法是
?;若要在該裝置中產生雙噴泉現(xiàn)象,其操作方法是
?。
解析:先打開a、c活塞,再擠壓膠頭滴管(或打開a活塞,擠壓膠頭滴管,再打開c活塞),片刻后關閉a活塞,打開b活塞,燒杯中的水會迅速進入燒瓶Ⅰ中,形成噴泉;先打開a、c活塞,再擠壓膠頭滴管(或打開a活塞,擠壓膠頭滴管,再打開c活塞),片刻后打開b活塞,不關閉a活塞,燒瓶中的水便會同時進入燒瓶Ⅰ和Ⅱ中,形成雙噴泉。答案:先打開a、c活塞,再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞,擠壓膠頭滴管,再打開c活塞),片刻后,關閉a活塞,然后打開b活塞
先打開a、c活塞,再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞,擠壓膠頭滴管,再打開c活塞),片刻后,打開b活塞03形成·學科素養(yǎng)
氨氮是水污染因素中重要的污染物,主要來自城鎮(zhèn)生活污水、各種工業(yè)廢水以及化學肥料和農家肥料等。水體中過量氨氮(以NH3表示)或總氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素總量)含量過高不僅使水環(huán)境質量惡化,引起水體富營養(yǎng)化,還對人類以及動植物有嚴重危害。1.用次氯酸鈉除去氨氮(以NH3表示)的一種原理如圖所示:下列說法錯誤的是(
)B.整個過程中發(fā)生的反應都是氧化還原反應C.在較高溫度下,氨氮去除率會降低D.NaClO投入過多,總氮去除率可能會下降
B.長期過量施用NH4Cl等銨態(tài)化肥,易導致土壤酸化,水體富營養(yǎng)化D.微生物保持活性的pH范圍為7~9,可以加入石灰石來調節(jié)水體的pH
04體現(xiàn)·核心價值
1.(2022·江蘇高考)氮及其化合物的轉化具有重要應用。下列說法不正確的是(
)A.自然固氮、人工固氮都是將N2轉化為NH3B.侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4ClC.工業(yè)上通過NH3催化氧化等反應過程生產HNO3D.多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉化形成了自然界的“氮循環(huán)”解析:A
自然固氮是將N2轉化為含氮化合物,不一定是轉化為NH3,A錯誤。2.(2021·河北高考)硫和氮及其化合物對人類生存和社會發(fā)展意義重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問題也日益受到關注。下列說法正確的是(
)A.NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體,是酸雨的主要成因B.汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5C.植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料,實現(xiàn)氮的固定D.工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進行脫除解析:D
SO2是無色氣體,A錯誤;汽車尾氣中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、含鉛化合物、固體顆粒物等,B錯誤;植物不能直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料,C錯誤;石灰(CaO)可與SO2反應生成CaSO3,故工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進行脫除,D正確。3.(2021·河北高考)關于非金屬含氧酸及其鹽的性質,下列說法正確的是(
)A.濃H2SO4具有強吸水性,能吸收糖類化合物中的水分并使其炭化B.NaClO、KClO3等氯的含氧酸鹽的氧化性會隨溶液的pH減小而增強C.加熱NaI與濃H3PO4混合物可制備HI,說明H3PO4比HI酸性強D.濃HNO3和稀HNO3與Cu反應的還原產物分別為NO2和NO,故稀HNO3氧化性更強解析:B
濃H2SO4使糖類化合物脫水并炭化,體現(xiàn)了濃H2SO4的脫水性,A錯誤;溶液酸性越強,NaClO、KClO3等氯的含氧酸鹽的氧化性越強,B正確;H3PO4的酸性比HI弱,加熱NaI與濃H3PO4混合物可制備HI,是因為H3PO4的沸點高且具有難揮發(fā)性,C錯誤;濃HNO3的氧化性強于稀HNO3,D錯誤。4.(2022·海南高考)磷酸氫二銨[(NH4)2HPO4]常用于干粉滅火劑。某研究小組用磷酸吸收氨氣制備(NH4)2HPO4,裝置如圖所示(夾持和攪拌裝置已省略)?;卮饐栴}:(1)實驗室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)制備氨氣的化學方程式為
?。
(2)裝置中活塞K2的作用為
?。實驗過程中,當出現(xiàn)
?現(xiàn)象時,應及時關閉K1,打開K2。
答案:平衡氣壓防倒吸
倒吸(3)當溶液pH為8.0~9.0時,停止通NH3,即可制得(NH4)2HPO4溶液。若繼續(xù)通入NH3,當pH>10.0時,溶液中OH-、
?和
?(填離子符號)濃度明顯增加。
(4)若本實驗不選用pH傳感器,還可選用
?作指示劑,當溶液顏色由
?變?yōu)?/p>
?時,停止通NH3。
答案:酚酞
無色
淺紅色05評價·核心素養(yǎng)
一、選擇題:本題包括12個小題,每小題僅有1個選項符合題意。1.下列關于自然界中氮循環(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)D.③和⑤過程中氮元素分別被還原和氧化
2.如圖所示是NH3的兩個性質實驗,下列有關說法中正確的是(
)A.兩個實驗均表現(xiàn)了NH3易溶于水B.兩個實驗均表現(xiàn)了NH3易揮發(fā)C.兩個實驗均表現(xiàn)了NH3是堿性氣體D.兩個實驗均表現(xiàn)了NH3是還原性氣體解析:C
實驗一是氨氣的噴泉實驗,噴泉實驗證明氨氣極易溶于水,溶于水形成一水合氨,遇酚酞溶液變紅色,證明氨氣是堿性氣體;實驗二中濃氨水揮發(fā)出的氨氣分子和濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫分子結合,生成白煙氯化銨固體小顆粒,證明濃氨水易揮發(fā),氨氣遇到氯化氫發(fā)生反應生成氯化銨,證明氨氣是堿性氣體。3.下列有關硝酸化學性質的敘述中,正確的是(
)A.濃、稀硝酸都能使藍色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色B.硝酸能與FeO反應,只表現(xiàn)氧化性C.硝酸可與Na2S反應制得H2S氣體D.濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色解析:D
硝酸是一種具有強氧化性的強酸,并且濃度越大,氧化性越強。濃硝酸可使藍色石蕊試紙先變紅后褪色,A錯誤;硝酸是一種強氧化性酸,可氧化許多還原性物質,因此硝酸與Na2S反應不能生成H2S,與FeO反應時表現(xiàn)氧化性和酸性,B、C錯誤。4.氨既是一種重要的化工產品,又是一種重要的化工原料。如圖為合成氨以及氨催化制硝酸的流程示意圖。下列說法不正確的是(
)A.可以利用NH3易液化的性質分離出NH3B.吸收塔中通入A是為了提高原料的利用率C.可以用NH3進行氮氧化物的尾氣處理D.合成氨以及氨催化制硝酸的流程中氮元素均被氧化解析:D
合成氨的流程中N2和H2反應生成NH3,氮元素被還原;制硝酸的流程中二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮,NO2轉化成NO時,氮元素化合價由+4價變成+2價,氮元素被還原,D錯誤。5.氮及其化合物的變化關系如圖所示。則下列說法不正確的是(
)A.路線①②③是工業(yè)生產硝酸的主要途徑B.路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑C.上述所有反應都是氧化還原反應D.氮氣可在足量的氧氣中通過一步反應生成NO2解析:D
氮氣和氧氣在放電或高溫條件下反應生成NO,NO與O2反應生成NO2,即氮氣與氧氣不能通過一步反應生成NO2。6.依據圖中氮元素及其化合物的轉化關系,判斷下列說法中不正確的是(
)A.X是N2O5B.可用排空氣法收集NO氣體C.工業(yè)上以NH3、空氣、水為原料生產硝酸D.從原理上看,NH3可與NO2反應實現(xiàn)NH3→N2的轉化解析:B
NO遇空氣中的氧氣會被氧化為NO2,不可用排空氣法收集NO氣體,B錯誤。7.一定溫度下,探究銅與稀HNO3反應過程如圖:下列說法不正確的是(
)B.步驟Ⅲ反應速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水,使c(HNO3)增大C.由實驗可知,NO2對該反應具有催化作用D.當活塞不再移動時,再抽入空氣,銅可以繼續(xù)溶解解析:B
B項,步驟Ⅲ中硝酸的濃度沒有Ⅰ中大,因為部分硝酸轉化成了一氧化氮,因此反應速率比Ⅰ快的原因不可能是c(HNO3)增大,錯誤;C項,由實驗可知,步驟Ⅲ反應速率比Ⅰ快,說明NO2對該反應具有催化作用,正確;D項,當活塞不再移動時,再抽入空氣,一氧化氮與氧氣反應生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,能夠與銅繼續(xù)反應,正確。8.在NO催化下,丙烷與氧氣反應制備丙烯的部分反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是(
)A.含N分子參與的反應一定有電子轉移B.由NO生成HONO的反應歷程有2種C.增大NO的量,C3H8的平衡轉化率不變D.當主要發(fā)生包含②的歷程時,最終生成的水減少
9.合成氨及其衍生工業(yè)是化工生產的重要門類,請結合圖示判斷下列說法不正確的是(
)A.合成氨采用400~500℃是為了提高原料轉化率和反應速率B.濕潤的淀粉-KI試紙不可以鑒別氣體2和溴蒸氣D.1L氣體1、2的混合氣與1LNH3在一定條件下轉化為對環(huán)境無害的物質,混合氣中二者的體積比為1∶1解析:A
由題圖可知,氣體1為NO,氣體2為NO2,NO2與水反應生成硝酸,固體1為NaHCO3,NaHCO3受熱分解生成固體2,固體2為Na2CO3。合成氨反應是放熱反應,在400~500
℃的高溫時,催化劑的活性最強,故能提高反應速率,但不能提高原料轉化率,A錯誤;1
L
NO、NO2的混合氣體與1
L
NH3在一定條件下轉化為對環(huán)境無害的物質,化學方程式為2NH3+NO+NO2
2N2+3H2O,NO、NO2的體積比等于化學計量數(shù)之比,為1∶1,D正確。10.氮化鋇(Ba3N2)是一種重要的化學試劑。高溫下,向氫化鋇(BaH2)中通入氮氣反應生成氮化鋇,在實驗室可用如圖裝置制備(每個裝置只用一次)。已知:Ba3N2遇水反應;BaH2在潮濕空氣中能自燃,遇水反應。下列說法不正確的是(
)A.實驗時,先點燃裝置丙中的酒精噴燈,后點燃裝置乙中的酒精燈B.該實驗裝置中缺少尾氣處理裝置C.按氣流方向,裝置的連接順序可為c→b→a→d→e→gD.裝置甲中的濃硫酸和裝置丁中的堿石灰均可防止水蒸氣進入裝置丙中解析:A
結合圖示可知,裝置丙中氫化鋇(BaH2)與氮氣在高溫下反應制得氮化鋇(Ba3N2),制備氮化鋇時,裝置甲盛放的濃硫酸用于干燥氮氣,裝置乙用于制備氮氣;由于Ba3N2遇水反應,BaH2在潮濕空氣中能自燃,遇水反應,則裝置丁中堿石灰用于避免空氣中的水進入丙而導致Ba3N2、BaH2變質,則氣流從左向右的連接順序為c→b→a→d→e→g→f,C正確;BaH2在潮濕空氣中能自燃,則實驗時應該先點燃裝置乙中的酒精燈,反應一段時間,使生成的氮氣將裝置內的空氣排出后,再點燃裝置丙中的酒精噴燈進行反應,A錯誤;該實驗中氫化鋇(BaH2)與氮氣在高溫下反應制得氮化鋇(Ba3N2),同時有氫氣放出,氫氣屬于易燃氣體,不能直接排放,所以該實驗裝置中缺少尾氣處理裝置,B正確;濃硫酸和堿石灰都具有吸水作用,可防止水蒸氣進入裝置丙中導致產物變質,D正確。11.利用鈰元素(Ce)吸收工業(yè)尾氣SO2和NO,獲得Na2S2O4和NH4NO3產品的流程如圖所示:下列說法錯誤的是(
)A.Na2S2O4中S元素的平均化合價為+3價B.裝置Ⅱ消耗36g水生成4NA個H+(NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值)C.裝置Ⅲ進行電解,Ce3+在陽極反應,使Ce4+得到再生
12.將一定質量的鎂、銅合金加入稀硝酸中,合金完全溶解,假設反應過程中還原產物全部是NO,向所得溶液中加入物質的量濃度為3mol·L-1的NaOH溶液至沉淀完全,測得生成沉淀的質量比原合金的質量增加5.1g,則下列有關敘述正確的是(
)A.反應中轉移電子的總物質的量為0.2molB.反應過程中,消耗硝酸的物質的量為0.3molC.沉淀完全時消耗NaOH溶液的體積為100mLD.開始加入合金的質量可能為6.4g
二、非選擇題:本題包括3個小題。13.研究氮及其化合物的性質,可以有效改善人類的生存環(huán)境。氮元素化合價—物質類別關系圖如圖:回答下列問題:
(4)物質B為紅棕色氣體,寫出該物質與水反應的離子方程式:
?,
當反應消耗0.15mol物質B時,轉移電子的物質的量為
?。
14.某化學自主實驗小組通過實驗探究NH3、NO2的性質。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,夾持固定裝置略去)。(1)A裝置中制取NH3的化學方程式是
?。
(2)甲、
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