天津市2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題十七 氮及其化合物教師用書.docx

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專題十七　氮及其化合物 挖命題 【考情探究】 考點(diǎn) 內(nèi)容解讀 5年考情 預(yù)測(cè)熱度 考題示例 難度 關(guān)聯(lián)考點(diǎn) 氮的單質(zhì)、氧化物和硝酸 1.根據(jù)研究物質(zhì)的思路和方法,掌握氮及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用。 2.了解氮的氧化物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。 2018天津理綜,9 2016 天津理綜,7 2014天津理綜,2 中 氧化還原反應(yīng)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與分析 ★★★ 氨和銨鹽 2017天津理綜,1 中 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與分析 ★★★ 分析解讀　　高考對(duì)本專題內(nèi)容的考查主要涉及氨氣、銨鹽、一氧化氮、二氧化氮和硝酸等物質(zhì)的性質(zhì),常與化學(xué)實(shí)驗(yàn)和氧化還原反應(yīng)相結(jié)合進(jìn)行考查,得失電子守恒和原子守恒是解決硝酸與金屬反應(yīng)相關(guān)計(jì)算的常用方法?？疾榱丝茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。 【真題典例】 破考點(diǎn) 【考點(diǎn)集訓(xùn)】 考點(diǎn)一　氮的單質(zhì)、氧化物和硝酸 1.下列實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)象與結(jié)論相符的是(　　) 實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 結(jié)論 A 鋁片放入冷的濃硝酸中 無(wú)明顯現(xiàn)象 鋁與冷的濃硝酸不反應(yīng) B 向蔗糖中加入濃硫酸 固體變黑、蓬松 濃硫酸只體現(xiàn)強(qiáng)氧化性 C SO2通入新制氯水中 溶液褪色 SO2具有漂白性 D 飽和FeCl3溶液滴入沸 水中,用激光筆照射 光亮通路 FeCl3水解形成膠體 答案　D 2.關(guān)于下列實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法不正確的是(　　) 操作 現(xiàn)象 ①銅片溶解,溶液變藍(lán),起始產(chǎn)生紅棕色氣體,氣體顏色逐漸變淡,直至無(wú)色,在管口處變?yōu)榈厣? ②銅片繼續(xù)溶解,產(chǎn)生無(wú)色氣體,在管口處變?yōu)榈厣? A.實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生紅棕色氣體,說(shuō)明濃硝酸具有氧化性 B.在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,發(fā)生的反應(yīng)多于2個(gè) C.②中產(chǎn)生無(wú)色氣體,說(shuō)明鹽酸有氧化性 D.若將銅片換成鐵片,則①中沒(méi)有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 答案　C 考點(diǎn)二　氨和銨鹽 1.液態(tài)N2O4是火箭推進(jìn)系統(tǒng)的有效氧化劑。實(shí)驗(yàn)室制備少量N2O4的流程如下: NH4Cl固體 NH3 NO NO2(紅棕色) N2O4液體(無(wú)色) 下列分析不正確的是(　　) A.反應(yīng)②、③中氮元素的化合價(jià)均發(fā)生了變化 B.反應(yīng)②利用了NH3的還原性 C.反應(yīng)④的顏色變化是由化學(xué)平衡移動(dòng)引起的 D.反應(yīng)①可由下圖所示裝置實(shí)現(xiàn) 答案　D 2.依據(jù)下圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,判斷下列說(shuō)法不正確的是(　　) A.X是N2O5 B.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(chǎn)硝酸 D.由NH3→N2,從原理上看,NH3可與NO2反應(yīng)實(shí)現(xiàn) 答案　B 3.合成氨及其相關(guān)工業(yè)中,部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下: 下列說(shuō)法不正確的是(　　) A.甲、乙、丙三種物質(zhì)中都含有氮元素 B.反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化劑相同 C.Ⅵ的產(chǎn)物可在上述流程中被再次利用 D.Ⅴ中發(fā)生反應(yīng):NH3+CO2+H2O+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl 答案　B 煉技法 【方法集訓(xùn)】 方法　硝酸與金屬反應(yīng)的有關(guān)實(shí)驗(yàn)題的解題策略 1.某同學(xué)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn): 裝置 操作 現(xiàn)象 將盛有濃硝酸的燒杯A放入盛有淀粉KI溶液的燒杯C中,然后將銅片放入燒杯A后,立即用燒杯B罩住 燒杯A液體上方立即出現(xiàn)大量紅棕色氣體;一段時(shí)間后,紅棕色氣體消失,燒杯A和C中的液體都變成藍(lán)色 下列說(shuō)法合理的是(　　) A.燒杯A中發(fā)生反應(yīng):3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O B.紅棕色氣體消失只與NO2和燒杯C中的KI發(fā)生反應(yīng)有關(guān) C.燒杯C中溶液變藍(lán)只與NO2和C中溶液發(fā)生反應(yīng)有關(guān) D.若將銅片換成鐵片,則C中的液體也可能變藍(lán) 答案　D 2.某學(xué)習(xí)小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱,按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去)。實(shí)驗(yàn)表明濃硝酸能將NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的結(jié)論是濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸。 可選藥品:濃硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳。 已知:氫氧化鈉溶液不與NO反應(yīng),能與NO2反應(yīng):2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O。 (1)實(shí)驗(yàn)應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中,裝置③、④、⑥中盛放的藥品依次是　。 (2)滴加濃硝酸之前的操作是檢查裝置的氣密性,加入藥品,打開彈簧夾后　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)裝置②的作用是　　　　　　　　　　　,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)該小組得出的結(jié)論所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是　 。 (6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)裝置①中溶液呈綠色,而不顯藍(lán)色。甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致,而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是　　　　　(選填序號(hào)字母)。 a.加熱該綠色溶液,觀察顏色變化 b.加水稀釋該綠色溶液,觀察顏色變化 c.向該綠色溶液中通入氮?dú)?觀察顏色變化 d.向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,觀察顏色變化 答案　(1)3 mol/L稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液 (2)通入CO2一段時(shí)間,關(guān)閉彈簧夾,將裝置⑤中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶?jī)?nèi) (3)Cu+4HNO3(濃) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (4)將NO2轉(zhuǎn)化為NO　3NO2+H2O 2HNO3+NO (5)裝置③中液面上方的氣體仍為無(wú)色,裝置④中液面上方的氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色 (6)acd 3.銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO,NO又被氧化成NO2,對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察無(wú)色NO有干擾,過(guò)多的NO、NO2又會(huì)污染環(huán)境。 某興趣小組設(shè)計(jì)出如圖所示裝置來(lái)改進(jìn)教材中“銅與硝酸反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn),以探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。 (1)實(shí)驗(yàn)前,關(guān)閉活塞b,試管d中加水至浸沒(méi)長(zhǎng)導(dǎo)管口,塞緊試管c和d的膠塞,加熱c。其目的是　　　　　　　　　。 (2)在d中加適量NaOH溶液,c中放一小塊銅片,由分液漏斗a向c中加入2 mL濃硝酸,c中反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 再由a向c中加2 mL蒸餾水,c中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是　　　　　　　　　。 (3)下表中是制取硝酸銅的三種方案,能體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的最佳方案是　　　　,理由是　　　　　　　　　。 方案 反應(yīng)物 甲 Cu、濃硝酸 乙 Cu、稀硝酸 丙 Cu、O2、稀硝酸 (4)該興趣小組還用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明氧化性KMnO4>Cl2>Br2,操作步驟為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;但此實(shí)驗(yàn)的不足之處是　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)檢查裝置氣密性 (2)Cu+4HNO3(濃) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O　反應(yīng)變慢,氣體顏色變淡 (3)丙　硝酸耗量少,無(wú)污染 (4)向d中加入KBr溶液,c中加入固體KMnO4,由a向c中加入濃鹽酸　c中有黃綠色氣體產(chǎn)生,d中溶液變?yōu)樽攸S色　沒(méi)有尾氣吸收裝置 過(guò)專題 【五年高考】 考點(diǎn)一　氮的單質(zhì)、氧化物和硝酸 A組　自主命題天津卷題組 1.(2016天津理綜,7,14分)下表為元素周期表的一部分。 碳 氮 Y X 硫 Z 回答下列問(wèn)題: (1)Z元素在周期表中的位置為　　　　　　　　。 (2)表中元素原子半徑最大的是(寫元素符號(hào))　　　　。 (3)下列事實(shí)能說(shuō)明Y元素的非金屬性比S元素的非金屬性強(qiáng)的是　　　　。 a.Y單質(zhì)與H2S溶液反應(yīng),溶液變渾濁 b.在氧化還原反應(yīng)中,1 mol Y單質(zhì)比1 mol S得電子多 c.Y和S兩元素的簡(jiǎn)單氫化物受熱分解,前者的分解溫度高 (4)X與Z兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1 mol X的最高價(jià)化合物,恢復(fù)至室溫,放熱687 kJ,已知該化合物的熔、沸點(diǎn)分別為-69 ℃和58 ℃。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　。 (5)碳與鎂形成的1 mol化合物Q與水反應(yīng),生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烴,該烴分子中碳?xì)滟|(zhì)量比為9∶1,烴的電子式為　　　　　　　　。Q與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為　 。 (6)銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應(yīng),生成的鹽只有硫酸銅,同時(shí)生成的兩種氣體均由上表中兩種元素組成,氣體的相對(duì)分子質(zhì)量都小于50。為防止污染,將產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)化為最高價(jià)含氧酸鹽,消耗1 L 2.2 molL-1 NaOH溶液和1 mol O2,則兩種氣體的分子式及物質(zhì)的量分別為　　　　　　,生成硫酸銅物質(zhì)的量為　　　　　　　。 答案　(共14分)(1)第三周期,ⅦA族 (2)Si (3)ac (4)Si(s)+2Cl2(g) SiCl4(l)　ΔH=-687 kJmol-1 (5)HC??CCHHH Mg2C3+4H2O 2Mg(OH)2+C3H4↑ (6)NO 0.9 mol,NO2 1.3 mol　2 mol B組　統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組 2.(2017北京理綜,12,6分)下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生,對(duì)比分析所得結(jié)論不正確的是(　　) ① ② ③ A.由①中的紅棕色氣體,推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體 B.紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng) C.由③說(shuō)明濃硝酸具有揮發(fā)性,生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物 D.③的氣體產(chǎn)物中檢測(cè)出CO2,由此說(shuō)明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng) 答案　D 3.(2015北京理綜,8,6分)下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如圖)的說(shuō)法不正確的是(　　) A.氮元素均被氧化 B.工業(yè)合成氨屬于人工固氮 C.含氮無(wú)機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化 D.碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán) 答案　A 4.(2015北京理綜,12,6分)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn): 步驟 現(xiàn)象 Fe表面產(chǎn)生大量無(wú)色氣泡,液面上方變?yōu)榧t棕色 Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色氣泡后,迅速停止 Fe、Cu接觸后,其表面均產(chǎn)生紅棕色氣泡 下列說(shuō)法不正確的是(　　) A.Ⅰ中氣體由無(wú)色變紅棕色的化學(xué)方程式:2NO+O2 2NO2 B.Ⅱ中的現(xiàn)象說(shuō)明Fe表面形成致密的氧化層,阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng) C.對(duì)比Ⅰ、Ⅱ中現(xiàn)象,說(shuō)明稀HNO3的氧化性強(qiáng)于濃HNO3 D.針對(duì)Ⅲ中現(xiàn)象,在Fe、Cu之間連接電流計(jì),可判斷Fe是否被氧化 答案　C 5.(2014江蘇單科,8,2分)下列各組物質(zhì)中,不滿足組內(nèi)任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng)的是(　　) 　　　　物質(zhì) 組別　　　　 甲 乙 丙 A Al HCl NaOH B NH3 O2 HNO3 C SiO2 NaOH HF D SO2 Ca(OH)2 NaHCO3 答案　B 6.(2018江蘇單科,20,14分)NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。 (1)用水吸收NOx的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下: 2NO2(g)+H2O(l) HNO3(aq)+HNO2(aq)　ΔH=-116.1 kJmol-1 3HNO2(aq) HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)　ΔH=75.9 kJmol-1 反應(yīng)3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=　　　　kJmol-1。 (2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式:　　　　　　　　　　　　　。 (3)用酸性(NH2 )2CO水溶液吸收NOx,吸收過(guò)程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。 ①NH3與NO2生成N2的反應(yīng)中,當(dāng)生成1 mol N2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為　　　　mol。 ②將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體,勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見圖1)。 圖1 圖2 反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線圖2所示,在50~250 ℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;當(dāng)反應(yīng)溫度高于380 ℃時(shí),NOx的去除率迅速下降的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(14分)(1)-136.2 (2)HNO2-2e-+H2O 3H++NO3- (3)2HNO2+(NH2)2CO 2N2↑+CO2↑+3H2O (4)①247 ②迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大;上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大　催化劑活性下降;NH3與O2反應(yīng)生成了NO 7.(2017北京理綜,27,12分)SCR和NSR技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣過(guò)量條件下的NOx排放。 (1)SCR(選擇性催化還原)工作原理: ①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　。 ②反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③當(dāng)燃油中含硫量較高時(shí),尾氣中SO2在O2作用下會(huì)形成(NH4)2SO4,使催化劑中毒。用化學(xué)方程式表示(NH4)2SO4的形成:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ④尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化,測(cè)定溶液中尿素(M=60 gmol-1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3,所得NH3用過(guò)量的V1 mL c1 molL-1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用V2 mL c2 molL-1 NaOH溶液恰好中和,則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是　　　　　　　　　。 (2)NSR(NOx儲(chǔ)存還原)工作原理: NOx的儲(chǔ)存和還原在不同時(shí)段交替進(jìn)行,如圖a所示。 圖a 圖b ①通過(guò)BaO和Ba(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)NOx的儲(chǔ)存和還原。儲(chǔ)存NOx的物質(zhì)是　　　。 ②用H2模擬尾氣中還原性氣體研究了Ba(NO3)2的催化還原過(guò)程,該過(guò)程分兩步進(jìn)行,圖b表示該過(guò)程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系。第一步反應(yīng)消耗的H2與Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比是　　　。 ③還原過(guò)程中,有時(shí)會(huì)產(chǎn)生笑氣(N2O)。用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與NO有關(guān)。在有氧條件下,15NO與NH3以一定比例反應(yīng)時(shí),得到的笑氣幾乎都是15NNO。將該反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整: 　　　　　　　　　　15NNO+　H2O 答案　(12分) (1)①CO(NH2)2+H2O CO2+2NH3 ②8NH3+6NO2 7N2+12H2O ③2SO2+O2+4NH3+2H2O 2(NH4)2SO4 ④3(2c1V1-c2V2)100a (2)①BaO ②8∶1 ③415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O 8.(2016課標(biāo)Ⅰ,26,14分)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(duì)NH3與NO2反應(yīng)進(jìn)行了探究?；卮鹣铝袉?wèn)題: (1)氨氣的制備 ①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的　　　　　,反應(yīng)的化學(xué)方程式為　。 ②欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序?yàn)?發(fā)生裝置→　　　　　(按氣流方向,用小寫字母表示)。 (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)。 操作步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋原因 打開K1,推動(dòng)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K2 ③ ④ 答案　(1)①A　2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O(或B　NH3H2O NH3↑+H2O)?、赿cfei (2)①紅棕色氣體慢慢變淺?、?NH3+6NO2 7N2+12H2O?、踆中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象?、芊磻?yīng)后氣體分子數(shù)減少,Y管中壓強(qiáng)小于外壓 C組　教師專用題組 9.(2015安徽理綜,25,14分)C、N、O、Al、Si、Cu是常見的六種元素。 (1)Si位于元素周期表第　　　　周期第　　　　族。 (2)N的基態(tài)原子核外電子排布式為　　　　;Cu的基態(tài)原子最外層有　　　　個(gè)電子。 (3)用“>”或“<”填空: 原子半徑 電負(fù)性 熔點(diǎn) 沸點(diǎn) Al　　Si N　　O 金剛石　　晶體硅 CH4　　SiH4 (4)常溫下,將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(圖1),測(cè)得原電池的電流強(qiáng)度(I)隨時(shí)間(t)的變化如圖2所示,反應(yīng)過(guò)程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。 0~t1時(shí),原電池的負(fù)極是Al片,此時(shí),正極的電極反應(yīng)式是　　　　　　　　　　　　　　,溶液中的H+向　　　　極移動(dòng)。t1時(shí),原電池中電子流動(dòng)方向發(fā)生改變,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(14分)(1)三?、鬉　(2)1s22s22p3　1 (3) > < > < (4)2H++NO3-+e- NO2↑+H2O　正　Al在濃HNO3中發(fā)生鈍化,氧化膜阻止了Al的進(jìn)一步反應(yīng) 10.(2016北京理綜,26,13分)用零價(jià)鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NO3-)已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點(diǎn)之一。 (1)Fe還原水體中NO3-的反應(yīng)原理如下圖所示。 ①作負(fù)極的物質(zhì)是　　　　。 ②正極的電極反應(yīng)式是　　　　　　　　　　　　　。 (2)將足量鐵粉投入水體中,經(jīng)24小時(shí)測(cè)定NO3-的去除率和pH,結(jié)果如下: 初始pH pH=2.5 pH=4.5 NO3-的去除率 接近100% <50% 24小時(shí)pH 接近中性 接近中性 鐵的最終物質(zhì)形態(tài) pH=4.5時(shí),NO3-的去除率低。其原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時(shí),補(bǔ)充一定量的Fe2+可以明顯提高NO3-的去除率。對(duì)Fe2+的作用提出兩種假設(shè): Ⅰ.Fe2+直接還原NO3-; Ⅱ.Fe2+破壞FeO(OH)氧化層。 ①做對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下圖所示?？傻玫降慕Y(jié)論是　　　　　　　　　。 ②同位素示蹤法證實(shí)Fe2+能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4。結(jié)合該反應(yīng)的離子方程式,解釋加入Fe2+提高NO3-去除率的原因:　 。 (4)其他條件與(2)相同,經(jīng)1小時(shí)測(cè)定NO3-的去除率和pH,結(jié)果如下: 初始pH pH=2.5 pH=4.5 NO3-的去除率 約10% 約3% 1小時(shí)pH 接近中性 接近中性 與(2)中數(shù)據(jù)對(duì)比,解釋(2)中初始pH不同時(shí),NO3-去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(13分)(1)①Fe ②NO3-+8e-+10H+ NH4++3H2O (2)FeO(OH)不導(dǎo)電,阻礙電子轉(zhuǎn)移 (3)①本實(shí)驗(yàn)條件下,Fe2+不能直接還原NO3-;在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-去除率 ②Fe2++2FeO(OH) Fe3O4+2H+,Fe2+將不導(dǎo)電的FeO(OH)轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4,利于電子轉(zhuǎn)移 (4)初始pH低時(shí),產(chǎn)生的Fe2+充足;初始pH高時(shí),產(chǎn)生的Fe2+不足 考點(diǎn)二　氨和銨鹽 統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組 1.(2018課標(biāo)Ⅱ,8,6分)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)(如下圖所示)。下列敘述錯(cuò)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(wú)機(jī)顆粒物的催化劑 D.霧霾的形成與過(guò)度施用氮肥有關(guān) 答案　C 2.(2016浙江理綜,13,6分)為落實(shí)“五水共治”,某工廠擬綜合處理含NH4+廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考慮其他成分),設(shè)計(jì)了如下流程: 下列說(shuō)法不正確的是(　　) A.固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 B.X可以是空氣,且需過(guò)量 C.捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO D.處理含NH4+廢水時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:NH4++NO2- N2↑+2H2O 答案　B 3.(2015山東理綜,11,5分)下列由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是　(　　) 操作及現(xiàn)象 結(jié)論 A 向AgCl懸濁液中加入NaI溶液時(shí)出現(xiàn)黃色沉淀 Ksp(AgCl)< Ksp(AgI) B 向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈紅色 溶液中一定含有Fe2+ C 向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振蕩、靜置,溶液上層呈橙紅色 Br-還原性強(qiáng)于Cl- D 加熱盛有NH4Cl固體的試管,試管底部固體消失,試管口有晶體凝結(jié) NH4Cl固體可以升華 答案　C　 4.(2016江蘇單科,3,2分)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是(　　) A.SO2具有氧化性,可用于漂白紙漿 B.NH4HCO3受熱易分解,可用作氮肥 C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作凈水劑 D.Al2O3熔點(diǎn)高,可用作耐高溫材料 答案　D 5.(2017課標(biāo)Ⅰ,26,15分)凱氏定氮法是測(cè)定蛋白質(zhì)中氮含量的經(jīng)典方法,其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成銨鹽,利用如圖所示裝置處理銨鹽,然后通過(guò)滴定測(cè)量。已知:NH3+H3BO3 NH3H3BO3;NH3H3BO3+HCl NH4Cl+H3BO3。 回答下列問(wèn)題: (1)a的作用是　　　　　　　　。 (2)b中放入少量碎瓷片的目的是　　　　　。f的名稱是　　　　　。 (3)清洗儀器:g中加蒸餾水;打開k1,關(guān)閉k2、k3,加熱b,蒸汽充滿管路;停止加熱,關(guān)閉k1,g中蒸餾水倒吸進(jìn)入c,原因是　　　　　　　　　　　　　;打開k2放掉水。重復(fù)操作2~3次。 (4)儀器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示劑。銨鹽試樣由d注入e,隨后注入氫氧化鈉溶液,用蒸餾水沖洗d,關(guān)閉k3,d中保留少量水。打開k1,加熱b,使水蒸氣進(jìn)入e。 ①d中保留少量水的目的是　　　　　　　　　　　。 ②e中主要反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　,e采用中空雙層玻璃瓶的作用是　　　　　　　　　。 (5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m克進(jìn)行測(cè)定,滴定g中吸收液時(shí)消耗濃度為c molL-1的鹽酸V mL,則樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　　　%,樣品的純度≤　　　　　%。 答案　(1)避免b中壓強(qiáng)過(guò)大 (2)防止暴沸　直形冷凝管 (3)c中溫度下降,管路中形成負(fù)壓 (4)①液封,防止氨氣逸出 ②NH4++OH- NH3↑+H2O　保溫使氨完全蒸出 (5)1.4cVm　7.5cVm 教師專用題組 6.(2015山東理綜,32,12分)工業(yè)上利用氨氧化獲得的高濃度NOx氣體(含NO、NO2)制備NaNO2、NaNO3,工藝流程如下: 已知:Na2CO3+NO+NO2 2NaNO2+CO2 (1)中和液所含溶質(zhì)除NaNO2及少量Na2CO3外,還有　　　(填化學(xué)式)。 (2)中和液進(jìn)行蒸發(fā)Ⅰ操作時(shí),應(yīng)控制水的蒸發(fā)量,避免濃度過(guò)大,目的是　　　　　　　　　　。蒸發(fā)Ⅰ產(chǎn)生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物質(zhì),不能直接排放,將其冷凝后用于流程中的　　　　(填操作名稱)最合理。 (3)母液Ⅰ進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)加入稀HNO3的目的是　　　　　　　　　　　　。母液Ⅱ需回收利用,下列處理方法合理的是　　　　　　　　　　。 a.轉(zhuǎn)入中和液 b.轉(zhuǎn)入結(jié)晶Ⅰ操作 c.轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液 d.轉(zhuǎn)入結(jié)晶Ⅱ操作 (4)若將NaNO2、NaNO3兩種產(chǎn)品的物質(zhì)的量之比設(shè)為2∶1,則生產(chǎn)1.38噸NaNO2時(shí),Na2CO3的理論用量為　　　噸(假定Na2CO3恰好完全反應(yīng))。 答案　(1)NaNO3 (2)防止NaNO3的析出　溶堿 (3)將NaNO2轉(zhuǎn)化為NaNO3　c、d (4)1.59 7.(2016課標(biāo)Ⅱ,26,14分)聯(lián)氨(又稱肼,N2H4,無(wú)色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料?；卮鹣铝袉?wèn)題: (1)聯(lián)氨分子的電子式為　　　　　　　,其中氮的化合價(jià)為　　　　。 (2)實(shí)驗(yàn)室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨,反應(yīng)的化學(xué)方程式為　 。 (3)①2O2(g)+N2(g) N2O4(l)　ΔH1 ②N2(g)+2H2(g) N2H4(l)　ΔH2 ③O2(g)+2H2(g) 2H2O(g)　ΔH3 ④2N2H4(l)+N2O4(l) 3N2(g)+4H2O(g)　ΔH4=-1 048.9 kJmol-1 上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4=　　　　　　　,聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)椤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? (4)聯(lián)氨為二元弱堿,在水中的電離方式與氨相似。聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為　　　　(已知:N2H4+H+ N2H5+的K=8.7107;KW=1.010-14)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為　　　　　　　。 (5)聯(lián)氨是一種常用的還原劑。向裝有少量AgBr的試管中加入聯(lián)氨溶液,觀察到的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　。聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧,防止鍋爐被腐蝕。理論上1 kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的O2　　　kg;與使用Na2SO3處理水中溶解的O2相比,聯(lián)氨的優(yōu)點(diǎn)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(14分)(1)H:NH:NH:H　-2 (2)2NH3+NaClO N2H4+NaCl+H2O (3)2ΔH3-2ΔH2-ΔH1　反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體 (4)8.710-7　N2H6(HSO4)2 (5)固體逐漸變黑,并有氣泡產(chǎn)生　1　N2H4的用量少,不產(chǎn)生其他雜質(zhì)(產(chǎn)物為N2和H2O,而Na2SO3產(chǎn)生Na2SO4) 【三年模擬】 一、選擇題(每題6分,共30分) 1.(2018天津南開中學(xué)高三10月月考,11)FeS與一定濃度的HNO3反應(yīng),生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O,當(dāng)NO2、N2O4、NO的物質(zhì)的量之比為4∶1∶4時(shí),實(shí)際參加反應(yīng)的FeS與HNO3的物質(zhì)的量之比為(　　) A.1∶6 B.2∶15 C.2∶3 D.16∶25 答案　A 2.(2019屆天津一中高三第一次月考,12)某溶液僅含有K+、Al3+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO42-、HCO3-中的幾種,為確定其成分,做如下實(shí)驗(yàn): ①取部分溶液,加入適量 Na2O2固體,產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體和白色沉淀,再加入足量的 NaOH 溶液后白色沉淀全部溶解; ②另取部分溶液,加入 HNO3 酸化的Ba(NO3)2溶液,無(wú)沉淀產(chǎn)生。下列推斷正確的是(　　) A.肯定有 Al3+、Cl-,一定沒(méi)有 HCO3-和SO42- B.肯定有 Al3+、Mg2+、Cl-,可能有NH4+、K+ C.肯定有 Al3+、NH4+、Cl-,肯定沒(méi)有HCO3- D.該溶液可能顯弱酸性,也可能顯中性 答案　A 3.(2018天津南開中學(xué)高三10月月考,16)用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相應(yīng)結(jié)論均正確的是(c中為蒸餾水)(　　) a b 預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 A 銅絲 濃硝酸 試管c中有大量紅棕色氣體 硝酸有強(qiáng)氧化性 B 木條 濃硫酸 木條變黑 濃硫酸有酸性及氧化性 C 生鐵 NaCl溶液 發(fā)生倒吸 生鐵發(fā)生吸氧腐蝕 D 鐵絲 含少量鹽酸的H2O2溶液 試管c中有大量無(wú)色氣體 該反應(yīng)中鐵作催化劑 答案　C 4.(2018天津南開中學(xué)高三10月月考,15)一定量某濃度的硝酸與過(guò)量鐵粉反應(yīng),生成4.48 L N2O氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),若該硝酸溶液改成與鋁反應(yīng)(生成NO氣體),則最后可溶解的鋁的質(zhì)量是(　　) A.27 g B.9 g C.13.5 g D.8.9 g 答案　C 5.(2018天津和平二模,2)下列說(shuō)法正確的是(　　) A.鉛蓄電池在放電過(guò)程中,負(fù)極質(zhì)量減少,正極質(zhì)量增加 B.SO3與Ba(NO3)2溶液反應(yīng)可得到BaSO4,SO2與Ba(NO3)2溶液反應(yīng)可得到BaSO3 C.明礬水解生成Al(OH)3膠體,可用作凈水劑 D.室溫下,SiO2(s)+3C(s) SiC(s)+2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH<0 答案　C 二、非選擇題(共30分) 6.(2018天津河西一模,10)(13分)將化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO2、SO2、NO2等氣體變廢為寶的實(shí)驗(yàn)研究取得一定成效。請(qǐng)按要求回答下列有關(guān)問(wèn)題: (1)用稀氨水噴霧捕集CO2 ①寫出生成酸式鹽產(chǎn)品的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②在捕集時(shí)有中間體NH2COONH4生成。現(xiàn)將一定量NH2COONH4置于2 L恒容的密閉真空容器中,分別在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng):NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。不同時(shí)間實(shí)驗(yàn)測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)見下表: 溫度/℃ 10 20 30 n(CO2)/mol 0 min 0 0 0 2 min 610-3 1.810-2 5.410-2 4 min 210-2 3.210-2 6.210-2 6 min 210-2 3.210-2 6.210-2 上述分解反應(yīng)的ΔH　　　　(填“<”或“>”)0;在20 ℃,0~2 min內(nèi)生成NH3的平均速率為　　　　molL-1min-1;10 ℃時(shí)合成NH2COONH4的平衡常數(shù)的值為　　　　　　　　。 (2)用氨氣催化氧化還原法脫硝(NOx) ①此法中還原劑為　　　　;根據(jù)下圖判斷提高脫硝效率(單位時(shí)間內(nèi)NOx濃度變化占煙氣初始濃度的百分比)的最佳條件是　　　　　　　　　　　　　。 ②已知:N2(g)+O2(g) 2NO(g)　ΔH=+a kJmol-1 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-b kJmol-1 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)　ΔH=-c kJmol-1 其中a、b、c均大于0。 則放熱反應(yīng):4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)　ΔH=　　　　　　　　。 (3)尿素[CO(NH2)2]法脫硫、脫硝,過(guò)程表示如下: ①CO(NH2)2與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應(yīng),生成水和無(wú)毒氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②常溫下,將(NH4)2SO4溶于水所得溶液的pH=5[已知電離常數(shù)K(NH3H2O)=110-5],則該溶液中c(NH4+)=　　　　。 答案　(1)①CO2+NH3H2O NH4++HCO3- ②>　910-3　2.5105 (2)①NH3　400 ℃、氨氮物質(zhì)的量之比為1 ②-(2a-2b+3c)kJmol-1 (3)①CO(NH2)2+NO+NO2 2N2+2H2O+CO2 ②0.1 molL-1 7.(2018天津靜海一中高三12月月考,3)(9分)近年來(lái)“霧霾”污染日益嚴(yán)重,原因之一是機(jī)動(dòng)車尾氣中含有NO、NO2、CO等氣體,減少氮的氧化物在大氣中的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一。 (1)已知:N2(g)+O2(g) 2NO(g)　ΔH=+180.5 kJmol-1 C(s)+O2(g) CO2(g)　ΔH=-393.5 kJmol-1 2C(s)+O2(g) 2CO(g)　ΔH=-221 kJmol-1 若某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c(N2)c2(CO2)c2(NO)c2(CO),請(qǐng)寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)N2O5在一定條件下可發(fā)生分解:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)。若在恒容絕熱的密閉容器中充入一定量 N2O5進(jìn)行該反應(yīng),下列選項(xiàng)能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是　　　　。 A.v正(N2O5)=2v逆(NO2) B.容器內(nèi)NO2濃度是O2濃度的4倍 C.平衡常數(shù)K不再隨時(shí)間而變化 D.混合氣體的密度保持不變 E.混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化 (3)工業(yè)上可以利用I2O5消除CO的污染。已知:5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s),不同溫度下,向裝有足量I2O5固體的4 L恒容密閉容器中通入2 mol CO,測(cè)得CO2的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的曲線如下圖?；卮鹣铝袉?wèn)題: ①下列說(shuō)法正確的是　　　　。 A.d點(diǎn)時(shí),增大體系壓強(qiáng),CO的轉(zhuǎn)化率變大 B.T2時(shí),0~2.0 min內(nèi)的反應(yīng)速率v(CO)=0.6 molL-1min-1 C.b點(diǎn)時(shí),向平衡體系中再加入I2O5(s),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) D.c點(diǎn)時(shí)體系中混合氣體的壓強(qiáng)在T2溫度下更大 ②5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s)的ΔH　　　　0(填“>”“=”或“<”),判斷理由是　　　　　　　　　　。 (4)N2O4與 NO2之間存在反應(yīng):N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH=Q kJmol-1。將一定量的 N2O4放入恒容密閉容器中,測(cè)得其平衡轉(zhuǎn)化率[α(N2O4)]隨溫度的變化如下圖所示。圖中a 點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下,已知 N2O4的起始?jí)簭?qiáng) p0為200 kPa,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=　　　　(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。 答案　(1)2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)　ΔH=-746.5 kJmol-1　(2)CE　(3)①D?、?　由圖可知T2>T1,溫度升高CO2體積分?jǐn)?shù)減小,平衡逆向移動(dòng),升高溫度,平衡向吸熱的方向移動(dòng),正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)　(4)213.3 kPa0 8.(2018天津耀華中學(xué)高三第二次月考,20)(8分)將32.64 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L。請(qǐng)回答: (1)NO的物質(zhì)的量為　　　　mol,NO2的物質(zhì)的量為　　　　　mol。 (2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液加入V mL a molL-1的NaOH 溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度為　　　　molL-1。 (3)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH 溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3,至少需要30%的雙氧水　　　　g。 答案　(1)0.26　0.24　(2)(aV10-3+0.5)/0.14 (3)57.8