2022高考化學一輪復習教案:第4章第5講氮及其重要化合物Word版含解析_第1頁
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文檔簡介

1、PAGE PAGE 24第5課時必備知識氮及其重要化合物知識清單重要物質N2;NO和NO2;HNO3;NH3;銨鹽基本規律硝酸與金屬、非金屬反應的規律;含氮物質之間的相互轉化知識點1氮及其氧化物1氮的固定2氮氣(1)物理性質無色、無味氣體,密度比空氣略小,難溶于水。(2)從分子結構角度認識N2的化學性質由于N2分子內兩個氮原子間以共價三鍵(NN)結合,斷開該化學鍵需要較多的能量,因此N2的化學性質很穩定,通常情況下難以與其他物質發生化學反應。寫出上述反應的化學方程式:3MgN2 eq o(=,sup15(點燃) Mg3N2;N23H2 eq o(,sup15(高溫、高壓),sdo12(催化劑)

2、 2NH3;N2O2 eq o(=,sup15(放電或高溫) 2NO。3氮的氧化物(1)氮有多種價態的氧化物氮氧化物N2ONON2O3NO2、N2O4N2O5氮元素的價態12345 N2O俗稱笑氣,有麻醉作用;只有N2O3和N2O5是酸性氧化物,其余均不是。(2)列表比較NO和NO2的性質NONO2氮元素化合價2價4價物理性質無色、不溶于水的氣體紅棕色、有刺激性氣味的氣體,易液化,易溶于水化學性質O22NOO2=2NO2不反應H2O不反應3NO2H2O=2HNO3NOH2O、O24NO2H2O3O2=4HNO34NO22H2OO2=4HNO3氧化性有氧化性,但通常情況下表現出還原性強氧化性,在

3、溶液中能氧化S2、I、Fe2等離子對環境的影響有毒,大氣污染物之一有毒,大氣污染物之一制法試劑Cu和稀HNO3反應Cu和濃HNO3反應收集通常用排水法收集通常用向上排空氣法收集 氮的氧化物都有毒,其中NO2與N2O4之間存在平衡:2NO2N2O4在阿伏加德羅常數問題中要考慮該平衡的存在;NO、CO都能與血紅蛋白結合使人中毒。(3)氮氧化物的污染光化學煙霧:NOx在紫外線作用下,與碳氫化合物發生一系列光化學反應,產生了一種有毒的煙霧。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。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。通關1 (易錯排查)判

4、斷正誤(1)(2020江蘇卷)NO2通入水中制硝酸:2NO2H2O=2HNO eq oal(sup1(),sdo1(3) NO()(2)(2020山東卷)大氣中NO2參與酸雨形成不涉及氧化還原反應()(3)(2019北京卷)除去NO中NO2,除雜試劑為H2O、無水CaCl2()(4)(2019天津卷)收集NO2氣體:()(5)(2018北京卷)熱銅絲插入稀硝酸中,產生無色氣體,隨后變為紅棕色()(6)(全國卷)密閉容器中2 mol NO與1 mol O2充分反應,產物的分子數為2NA()通關2 (新教材鏈接)(人教必修第一冊P18,2題改編)在NO2與水的反應中()AN和H元素的化合價均發生變

5、化BNO2作氧化劑,H2O作還原劑C氧化劑與還原劑的物質的量之比為12D該反應可用于實驗室中NO2的尾氣處理CNO2與水發生反應:3NO2H2O=2HNO3NO,N元素由4價變為5價和2價,則NO2既是氧化劑又是還原劑,其中起氧化劑與還原劑的NO2的物質的量之比為12,C項正確。該反應產生污染性氣體NO,不能用于NO2的尾氣處理,D項錯誤。通關3 (2021北京師大附中檢測)在一定條件下,將NO2和O2的混合氣體12 mL通入足量水中,充分反應后剩余2 mL氣體(同溫同壓下),則原混合氣體中氧氣的體積為()1.2 mL2.4 mL3 mL4 mLABC DD根據反應4NO2O22H2O=4HN

6、O3分析,若剩余的氣體是O2,則V(NO2) eq f(4,5) (122)mL8 mL,V(O2)12 mL8 mL4 mL。若剩余的氣體是NO(2 mL)6 mL NO2,則V(O2) eq f(1,5) (126)mL1.2 mL。通關4 (深度思考)(2021山東德州檢測)同溫同壓下,在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的2種氣體,它們是NO和NO2,NO2和O2,NH3和N2。將3支試管均倒置于盛水的水槽中,充分反應后,試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3,則下列的關系正確的是()AV1V2V3 BV1V3V2CV2V3V1 DV3V1V2B設各種氣體的體積都為1 L。根據

7、3NO2H2O=2HNO3NO,即剩余NO的體積V1 eq blc(rc)(avs4alco1(1f(1,3) L。根據4NO2O22H2O=4HNO3,即剩余O2的體積V2 eq blc(rc)(avs4alco1(1f(1,4) L。剩余N2的體積V31 L,故三支試管中剩余氣體的體積大小為V1V3V2。知識點2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強烈刺激性氣味極易溶于水(1700)2.從物質類別、元素價態角度認識NH3的化學性質(1)與水的反應NH3H2ONH3H2ONH eq oal(sup1(),sdo1(4) OH。氨氣溶于水得到氨水,屬于混合物,含有“三分

8、子”NH3H2O、H2O、NH3和“三離子”NH eq oal(sup1(),sdo1(4) 、OH、H。 氨水與一水合氨不同,氨水是NH3的水溶液,屬于混合物,而NH3H2O純凈物,是一元弱堿,不穩定,受熱易分解:NH3H2O eq o(=,sup15() NH3H2O。(2)與酸的反應NH3與酸(如鹽酸、硫酸、硝酸等)反應生成相應銨鹽。蘸有濃鹽酸(或濃硝酸)的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近,產生白煙,反應的化學方程式分別為HClNH3=NH4Cl、HNO3NH3=NH4NO3。(3)與鹽溶液的反應將NH3通入某些鹽溶液(如MgCl2、AlCl3等)中反應產生沉淀。例如,將過量NH3通入Al

9、Cl3溶液中,發生反應的離子方程式:Al33NH3H2O=Al(OH)33NH eq oal(sup1(),sdo1(4) 。(4)氨氣的還原性NH3中N元素顯3價,處于氮元素的最低價,因此NH3具有還原性。性質化學方程式催化氧化4NH35O2 eq o(=,sup15(催化劑),sdo12() 4NO6H2O被CuO氧化2NH33CuO eq o(=,sup15() 3CuN23H2O被氯氣氧化2NH3(少量)3Cl2=N26HCl或8NH3(足量)3Cl2=N26NH4Cl被氮氧化物氧化6NO4NH3 eq o(=,sup15(催化劑),sdo12() 5N26H2O6NO28NH3 eq

10、 o(=,sup15(催化劑),sdo12() 7N212H2O NH3是中學化學中唯一的堿性氣體,能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍。3氨的實驗室制法(1)加熱固態銨鹽和堿的混合物一般加熱NH4Cl和Ca(OH)2的混合物,化學方程式為:2NH4ClCa(OH)2 eq o(=,sup15() 2NH3CaCl22H2O。裝置:固體固體 eq o(,sup15() 氣體(與用KClO3或KMnO4制O2的裝置相同)。收集:只能用向下排空氣法。驗滿方法:A用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,試紙變藍色;B將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口,現象是產生白煙。尾氣處理:收集時,一般在管口塞一團用水或稀硫酸浸濕的棉

11、花球,可減小NH3與空氣的對流速度,收集到純凈的NH3,同時也可避免污染空氣。(2)實驗室制取氨的其他方法方法化學方程式(或原理)氣體發生裝置加熱濃氨水化學方程式為NH3H2O eq o(=,sup15() NH3H2O濃氨水NaOH固體NaOH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CaO固體CaO與水反應,使溶劑(水)減少;反應放熱,促使氨水分解,化學方程式為NH3H2OCaO=NH3Ca(OH)24.銨鹽及NH eq oal(sup1(),sdo1(4) 的檢驗(1)銨鹽的物理性質銨鹽都是白色固體,均易溶于水。(2)銨鹽的化學性質(填離子方程式)(3)NH eq

12、 oal(sup1(),sdo1(4) 的檢驗未知液 eq o(,sup15(OH) 呈堿性 eq o(,sup15() 濕潤的紅色石蕊試紙變藍色,則證明溶液中含有NH eq oal(sup1(),sdo1(4) 。通關1 (易錯排查)判斷正誤(1)(2020天津卷)檢驗溶液中的NH eq oal(sup1(),sdo1(4) ,所用試劑是NaOH溶液,濕潤的藍色石蕊試紙()(2)(2020全國卷)同濃度同體積NH4HSO4溶液與NaOH溶液混合:NH eq oal(sup1(),sdo1(4) OH=NH3H2O()(3)(2019江蘇卷)NH4HCO3受熱易分解,故可用作化肥()(4)(2

13、018海南卷)除去氨氣中的水蒸氣:通過盛有P2O5的干燥管()(5)(2018江蘇卷)NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱可生成NH3()(6)(山東卷)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,則NH4Cl固體可以升華()通關2 (人教必修1P103,4題改編)下列方法中,能用于實驗室里制取氨的是()A向燒瓶中的澄清石灰水中滴加NH4Cl稀溶液B加熱試管中的氯化銨固體C向燒瓶中濃氨水中加入Na2SO4固體D將分液漏斗中的濃氨水滴入裝有生石灰的燒瓶中D向燒瓶中的澄清石灰水中滴加NH4Cl稀溶液,生成的NH3H2O濃度較小,不易分解,不能制得NH3,A項錯誤;加熱NH4Cl

14、固體生成的NH3和HCl遇冷會重新反應生成NH4Cl,不能制取NH3,B項錯誤;向燒瓶中濃氨水中加入Na2SO4固體,無明顯放熱現象,NH3H2O不能分解,不能制得NH3,C項錯誤;向生石灰中滴加濃氨水,CaO與水反應,使溶劑(水)減少,反應放熱,促使氨水分解放出NH3,D項正確。通關3 (2020全國卷)噴泉實驗裝置如圖所示。應用下列各組氣體溶液,能出現噴泉現象的是()氣體溶液AH2S稀鹽酸BHCl稀氨水CNO稀H2SO4DCO2飽和NaHCO3溶液B從原理上來說,只要圓底燒瓶內的氣體易溶于膠頭滴管內所吸有的液體即可使燒瓶內的氣壓在短時間內迅速減小,與大氣壓形成較大的壓力差,即可形成噴泉。H

15、2S為酸性氣體,在稀鹽酸中的溶解度較小,A項不能形成噴泉;HCl為酸性氣體,稀氨水呈堿性,HCl氣體在稀氨水中的溶解度較大,B項極易形成噴泉;NO氣體不溶于稀硫酸,且和稀硫酸不反應,C項不能形成噴泉;CO2氣體難溶于飽和碳酸氫鈉溶液,D項不能形成噴泉。通關4 (2021湖南株洲檢測)“封管實驗”具有簡易、方便、節約、綠色等優點,下列關于三個“封管實驗”(夾持裝置未畫出)的說法正確的是()A加熱時,中上部匯集了NH4Cl固體B加熱時,中溶液變紅,冷卻后又都變為無色C加熱時,中溶液紅色褪去,冷卻后溶液變紅,體現SO2的漂白性D中都包括溶液褪色的過程,其褪色原理相同A加熱時,NH4Cl固體分解生成N

16、H3和HCl,在玻璃管的上部重新生成NH4Cl固體,A項正確;含NH3的酚酞溶液顯紅色,加熱時逸出NH3,溶液變成無色,冷卻后重新變為紅色,B項錯誤;含SO2的品紅溶液無色,加熱時SO2逸出,溶液變紅,冷卻后溶液又變成無色,C項錯誤;中溶液褪色是由于NH3逸出,溶液的堿性減弱,中溶液褪色是由于SO2使品紅溶液漂白褪色,其褪色原理不同,D項錯誤。通關5 (2020北京卷)某同學進行如下實驗:實驗步驟實驗現象將NH4Cl固體加入試管中,并將濕潤的pH試紙置于試管口,試管口略向下傾斜,對試管底部進行加熱試紙顏色變化:黃色藍色(pH10)黃色紅色(pH2);試管中部有白色固體附著將飽和NH4Cl溶液滴

17、在pH試紙上試紙顏色變化:黃色橙黃色(pH5)下列說法不正確的是()A根據中試紙變藍,說明NH4Cl發生了分解反應B根據中試紙顏色變化,說明氨氣比氯化氫氣體擴散速率快C中試紙變成紅色,是由于NH4Cl水解造成的D根據試管中部有白色固體附著,說明不宜用加熱NH4Cl的方法制備NH3C氯化銨是強酸弱堿鹽,其水溶液顯酸性,會使濕潤的pH試紙變紅,根據中試紙變藍,說明NH4Cl發生了分解反應,A項正確;根據中試紙顏色變化,說明氨氣比氯化氫氣體擴散速率快,B項正確;中試紙變成紅色,是由于NH4Cl分解產生的氯化氫造成的,C項錯誤;根據試管中部有白色固體附著,說明氯化銨分解產生的氨氣和氯化氫在擴散過程中由

18、化合生成氯化銨,則不宜用加熱NH4Cl的方法制備NH3,D項正確。知識點3硝酸1物理性質硝酸是無色易揮發的液體,有刺激性氣味。2化學性質(1)不穩定性HNO3不穩定,見光或受熱易發生分解,化學方程式為:4HNO3(濃) eq o(=,sup15(或光照),sdo12() 2H2O4NO2O2。(2)強氧化性HNO3中N元素顯5價,處于最高價態,因此濃、稀硝酸均具有強氧化性,濃度越大,氧化性越強,其還原產物的價態越高。反應過程中,HNO3的還原產物一般為HNO3(濃)NO2,HNO3(稀)NO。與金屬反應稀硝酸與銅反應的化學方程式:3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O濃硝酸與

19、銅反應的化學方程式:Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O與非金屬反應濃硝酸與C反應的化學方程式:C4HNO3(濃) eq o(=,sup15() CO24NO22H2O與還原性化合物反應硝酸可氧化Fe2、H2S、SO2、Na2SO3、HI等還原性物質。如稀硝酸與FeSO4溶液反應的離子方程式:_3Fe24HNO eq oal(sup1(),sdo1(3) =3Fe3NO2H2O(3)與有機物的反應硝化反應(與反應):顏色反應:含有苯基的蛋白質遇到濃硝酸時變黃色。 濃硝酸能使紫色石蕊溶液先變紅,后褪色,該反應過程中濃硝酸表現出強酸性和強氧化性。常溫下,鐵、鋁遇濃硝酸能發生“鈍化

20、”,表面生成致密的氧化膜,并非不反應,故濃硝酸可以用鐵桶盛放。3工業制法(1)NH3在催化劑作用下與O2反應生成NO:4NH35O2 eq o(=,sup15(催化劑),sdo12() 4NO6H2O。(2)NO進一步氧化生成NO2:2NOO2=2NO2。(3)用水吸收NO2生成HNO3:3NO2H2O=2HNO3NO。通關1 (易錯排查)判斷正誤(1)(2020江蘇卷)室溫下,Cu與濃HNO3反應放出NO氣體()(2)(2019江蘇卷)Fe在稀硝酸中發生鈍化()(3)(2019江蘇卷)室溫下用稀HNO3溶解銅:Cu2NO eq oal(sup1(),sdo1(3) 2H=Cu22NO2H2O

21、()(4)(全國卷)1 mol Fe溶于過量硝酸,電子轉移數為2NA()(5)(海南卷)將鐵屑放入稀HNO3中證明Fe比H2活潑()通關2 (2021江西上饒檢測)利用下列各組中物質間的反應制備和收集少量氣體,能采用如圖實驗裝置的是()A濃氨水與固體氫氧化鈉B稀硝酸與銅片C濃硫酸與銅片D濃硝酸與銅片B該裝置適用于固體與液體(或液體)在常溫下反應制取氣體,收集氣體采用排水法。NH3易溶于水,不能采用排水法收集,A項錯誤;稀硝酸與銅常溫下反應生成NO,NO難溶于水,可用排水法收集,B項正確;濃硫酸與銅在常溫下不發生反應,需要加熱,C項錯誤;濃硝酸與銅反應生成NO2,NO2與水能發生反應,不能用排水

22、法收集NO2,D項錯誤。通關3 (2021北京密云區一模)下述實驗中均有紅棕色氣體產生,對比分析所得結論正確的是()A由中的紅棕色氣體,可推知反應還有氧氣產生B紅棕色氣體表明中木炭與濃硝酸發生了反應C由可說明濃硝酸具有揮發性和強氧化性D的氣體產物中檢測出CO2,由此說明木炭一定與濃硝酸發生了反應A濃硝酸在灼熱碎玻璃作用下分解,生成紅棕色氣體是NO2,同時還生成O2、H2O,A項正確;中產生的紅棕色氣體,可能是木炭與濃硝酸發生了反應,也可能是濃硝酸受熱分解生成,B項錯誤;中紅熱木炭未與濃硝酸接觸,產生紅棕色氣體NO2,說明濃硝酸具有揮發性,不能判斷是木炭與濃硝酸發生了反應,還是濃硝酸受熱分解生成

23、NO2,故不能說明濃硝酸具有強氧化性,C項錯誤;的氣體產物中檢測出CO2,不能說明木炭與濃硝酸發生了反應,其原因是空氣中O2及濃硝酸受熱分解生成的NO2都具有氧化性,都可能與木炭發生反應,D項錯誤。通關4 (深度思考)銅和鎂的合金4.6 g完全溶于濃硝酸,若反應中硝酸被還原只產生4 480 mL的NO2氣體和336 mL的N2O4氣體(都已折算到標準狀況),在反應后的溶液中,加入足量的氫氧化鈉溶液,生成沉淀的質量為()A9.02 gB8.51 gC8.26 g D7.04 gB最終生成的沉淀是氫氧化鎂和氫氧化銅,所以沉淀增加的質量就是和金屬陽離子結合的OH的質量。由于金屬陽離子結合的OH的物質

24、的量,就是金屬失去電子的物質的量,所以根據得失電子守恒可知,金屬失去電子的物質的量是 eq f(4.48 L,22.4 Lmol1) eq f(0.336 L,22.4 Lmol1) 20.23 mol,所以和金屬陽離子結合的OH的物質的量也是0.23 mol,質量是3.91 g,則沉淀的質量是8.51 g,B項正確。知識點4氮及其化合物的轉化1借助“價類二維圖”認識氮及其化合物的轉化關系2含氮元素物質之間的轉化關系(1)“歧化反應”同一物質中N元素的化合價在同一反應中既升高又降低。例如,3NO2H2O=2HNO3NO、2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O。(2)“歸中反應”不同物質

25、中N元素的不同化合價在同一反應中只靠攏。例如,6NO4NH3 eq o(=,sup15() 5N26H2O、NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O。通關1 (北京卷)下列關于自然界中氮循環(如下圖)的說法不正確的是()A氮元素均被氧化B工業合成氨屬于人工固氮C含氮無機物和含氮有機物可相互轉化D碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環A利用N23H2 2NH3進行人工固氮時,氮元素被還原,A項錯誤;工業合成氨屬于人工固氮,B項正確;圖中由硝酸鹽制造蛋白質、由動物排泄物及遺體得到氨或銨鹽,說明含氮無機物和含氮有機物可相互轉化,C項正確;圖中蛋白質參與了氮循環,而蛋白質含有碳、氫、氧,D項正確。通關2 (

26、2021貴州貴陽檢測)氮及其化合物的轉化關系如圖所示。則下列說法不正確的是()A路線是工業生產硝酸的主要途徑B路線、是雷電固氮生成硝酸的主要途徑C上述所有標號的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NO2D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,氮氣與氧氣不能直接生成NO2。通關3 (2021山東濰坊檢測)氨氮廢水超標排放是水體富營養化的重要原因,可用以下流程處理: eq avs4al(高濃度,氨氮廢水) eq o(,sup15(NaOH溶液/加熱),sdo12(avs4al(鼓入空氣,) eq avs4al(低濃度,氨氮廢水) eq o(,su

27、p15(微生物),sdo12() eq avs4al(含硝,酸廢水) eq o(,sup15(甲醇(CH3OH)),sdo12() 達標廢水下列說法正確的是()A過程中發生的化學反應屬于氧化還原反應B過程中NH eq oal(sup1(),sdo1(4) NO eq oal(sup1(),sdo1(3) ,每轉化1 mol NH eq oal(sup1(),sdo1(4) 轉移的電子數為6NAC過程中CH3OHCO2,甲醇作還原劑D過程中HNO3N2,轉移10 mol e時可生成N2 11.2 L(標準狀況)C過程中發生反應:NH eq oal(sup1(),sdo1(4) OH eq o(=

28、,sup15(),sdo12() NH3H2O,屬于非氧化還原反應,A項錯誤;過程中NH eq oal(sup1(),sdo1(4) NO eq oal(sup1(),sdo1(3) ,N元素由3價升高到5價,則轉化1 mol NH eq oal(sup1(),sdo1(4) 轉移的電子數為8NA,B項錯誤;過程中CH3OHCO2,C元素由2價升高到4價,甲醇作還原劑,發生氧化反應,C項正確;過程中HNO3N2,N元素由5價降低到0價,則轉移10 mol e時可生成1 mol N2,在標準狀況下的體積為22.4 L,D項錯誤。通關4 (2021河南開封檢測)NH3是一種重要的化工原料,可以制備

29、一系列物質(如圖所示),下列說法正確的是()ANH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥BNH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時都易分解CNH3和NO2在一定條件下可發生氧化還原反應D圖中所涉及的O2都要用純氧C化肥是含氮、磷、鉀的一些植物營養物質,NaHCO3不是化肥,A項錯誤;Na2CO3受熱不易分解,B項錯誤;NH3和NO2在一定條件下可以發生氧化還原反應,如生成氮氣,C項正確;NONO2過程需要空氣就可以,不一定要用純氧,D項錯誤。通關5 (深度思考)一定條件下,含氮元素的物質可發生如圖所示的循環轉化。回答下列問題:(1)氮的原子結構示意圖為_。(2)圖中屬于“氮的固定”的是_(填字母,

30、下同);轉化過程中發生非氧化還原反應的是_。(3)若“反應h”是在NO2和H2O的作用下實現,則該反應中氧化產物與還原產物的物質的量之比為_。(4)若“反應”是在酸性條件下由NO eq oal(sup1(),sdo1(3) 與Zn的作用實現,則該反應的離子方程式為_。解析(1)N元素位于第二周期A族,其原子結構示意圖為。(2)氮的固定是游離態的氮轉化為化合態的氮,根據循環圖可知,屬于氮的固定的是k和c;發生非氧化還原反應,說明反應前后各元素化合價沒有發生變化,則屬于非氧化還原反應的是a和l。(3)反應h的化學方程式為3NO2H2O=2HNO3NO,HNO3是氧化產物,NO是還原產物,因此氧化產

31、物和還原產物的物質的量之比為21。(4)根據信息,ZnHNO eq oal(sup1(),sdo1(3) Zn2N2OH2O,根據電荷守恒、得失電子守恒以及原子守恒得離子方程式為4Zn2NO eq oal(sup1(),sdo1(3) 10H=4Zn2N2O5H2O。答案(1)(2)k和ca和l(3)21(4)4Zn2NO eq oal(sup1(),sdo1(3) 10H=4Zn2N2O5H2O訓練(二十一)氮及其重要化合物1(2021山西太原調研)依據下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()AX是N2O5B可用排空氣法收集NO氣體C工業上以NH3、空氣、水為原料生產硝

32、酸D從原理上看,NH3可與NO2反應實現NH3N2的轉化BNO遇空氣中的氧氣被氧化為NO2,不可用排空氣法收集NO氣體,故B錯誤。2(2020北京師大附中檢測)下圖是噴泉實驗裝置圖,下列說法正確的是()A燒瓶中的溶液呈紅色,則原氣體一定是SO2B形成噴泉的原因是燒瓶內壓強大于外界大氣壓C燒瓶中的溶液呈藍色,則原氣體可能是氨氣D若將石蕊溶液改成氫氧化鈉溶液,則CO、CO2均能形成噴泉C燒瓶中溶液呈紅色, 說明氣體為酸性氣體,可能是HCl等,A項錯誤;形成噴泉的原因是氣體溶于水或與水反應,導致燒瓶內氣體壓強小于外界大氣壓,B項錯誤;燒瓶中的溶液呈藍色,說明溶液呈堿性,則原氣體可能是氨氣,C項正確;

33、CO不溶于NaOH溶液,也不發生反應,不能形成噴泉,D項錯誤。3(2020山東臨沂模擬)下列制取NH3、驗證其還原性、收集并進行尾氣處理的裝置和原理不能達到實驗目的的是()D濃氨水滴到堿石灰中,放出大量的熱,促使NH3H2O分解放出NH3,A項正確;NH3中N元素顯3價,可被CuO氧化生成N2,CuO被還原為Cu而由黑色變為紅色,B項正確;NH3的密度小于空氣的密度,可采用向下排空氣法收集NH3,C項正確;導管末端插入水中,NH3易溶于水,易引起倒吸,不能起到防止倒吸的作用,D項錯誤。4(2021重慶第一中學檢測)如圖,試管中充滿NO2,現向其中緩慢通入O2,用水吸收NO2(假設每次通入的O2

34、能完全反應)。下列說法正確的是()A當試管內溶液的pH不再變化時,說明NO2全部轉化為HNO3(假設試管內的溶質不向水槽中擴散)B當試管內氣體不是紅棕色時,說明NO2全部轉化為HNO3C水槽內的水改為稀鹽酸,有利于吸收NO2D水槽內的水改為稀NaOH溶液,有利于吸收NO2D試管中發生反應:4NO2O22H2O=4HNO3,根據NO2HNO3,c(HNO3) eq f(f(V(NO2),Vm),V(溶液)) ,消耗的NO2的體積等于試管中溶液的體積,即V(NO2)V(溶液),則c(HNO3) eq f(1,Vm) ,故試管內溶液的pH始終不變,A項錯誤;根據3NO2H2O=2HNO3NO,當試管

35、中氣體不是紅棕色時,不能說明NO2全部轉化為HNO3,B項錯誤;NO2與稀鹽酸不反應, C項錯誤;NO2與NaOH溶液能夠發生反應:2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O,水槽內的水改為稀NaOH溶液,有利于吸收NO2, D項正確。5(2021山東青島檢測)為了探究濃硝酸的性質,進行以下五組實驗,均觀察到紅棕色氣體。下列分析錯誤的是()A將帶火星的木條靠近的試管口,木條復燃,說明NO2能支持燃燒B中的鐵片鈍化,紅棕色氣體由濃硝酸分解產生,中溶液變為綠色C實驗對比,中的紅棕色氣體可能是由揮發的濃硝酸受熱分解產生的D五支試管中的紅棕色氣體均為還原產物B灼熱的玻璃棒插入濃硝酸中,HNO3分解

36、生成NO2、O2和H2O,帶火星的木條靠近的試管口,木條復燃,說明NO2和O2均能支持燃燒,A項正確;灼熱的鐵片在濃硝酸中發生反應,且生成紅棕色的NO2,不能鈍化,B項錯誤;濃硝酸具有強揮發性,揮發出的HNO3(g)受灼熱木炭作用,發生分解生成紅棕色NO2,C項正確;紅棕色氣體均為NO2,都是HNO3被還原生成,均為還原產物,D項正確。6(2021山東日照模擬)室溫下,某興趣小組用下圖所示裝置在通風櫥中進行如下實驗:實驗現象試管中開始無明顯現象,逐漸有微小氣泡生成,越來越劇烈,液面上方出現淺紅棕色氣體,溶液呈藍色試管中劇烈反應,迅速生成大量紅棕色氣體,溶液呈綠色;之后向綠色溶液中持續通入N2,

37、溶液變為藍色下列說法不正確的是()A試管中紅棕色氣體為NO2,由硝酸還原生成B等質量的Cu完全溶解時,試管中消耗的HNO3多C將Cu換成Fe之后重復實驗,依然是試管中反應更劇烈D試管中反應后溶液顏色與試管I中的不同,是由于溶有NO2CCu與濃硝酸反應生成Cu(NO3)2、NO2和H2O,則試管中紅棕色氣體為NO2,A項正確;等質量的Cu分別與稀硝酸、濃硝酸完全反應時,消耗HNO3的物質的量之比為23,則試管中消耗的HNO3多,B項正確;常溫下Fe在濃硝酸中發生鈍化,試管I中反應更劇烈,C項錯誤;試管中反應生成NO2,綠色溶液持續通入N2,將溶于溶液中的NO2排出,溶液變為藍色,D項正確。7(2

38、021遼寧丹東檢測)某學習小組設計實驗探究NO與銅粉的反應并檢驗NO,實驗裝置如圖所示(夾持裝置略)。實驗開始前,向裝置中通入一段時間的N2,排盡裝置內的空氣。已知:在溶液中FeSO4NOFe(NO)SO4(棕色),該反應可用于檢驗NO。下列說法中不正確的是()A裝置F、I中的試劑依次為水、硫酸亞鐵溶液B若觀察到裝置H中紅色粉末變黑色,則NO與Cu發生了反應C實驗結束后,先熄滅酒精燈,再關閉分液漏斗的活塞D裝置J收集的氣體中一定不含NOD裝置F盛有水,用于吸收揮發出的HNO3;裝置I中盛有FeSO4溶液,用于檢驗NO,A項正確。裝置H中紅色粉末變黑色,說明Cu生成了CuO,則NO與Cu發生了反

39、應,B項正確。實驗結束時,為防止倒吸,要先熄滅酒精燈,待冷卻后關閉分液漏斗的活塞,C項正確。由于FeSO4與NO的反應是可逆反應,NO不能被裝置I中FeSO4溶液完全吸收,且NO與水不反應,故裝置J收集的氣體中一定含有NO,D項錯誤。8(2021北京大興區檢測)某學習小組為研究銅與濃、稀HNO3反應的差異,設計了如圖所示的實驗裝置。下列說法不正確的是()A反應開始前通入過量的CO2氣體,目的是排除裝置內的空氣BA中的離子方程式為:Cu2NO eq oal(sup1(),sdo1(3) 4H=Cu22NO22H2OC當B中0.03 mol銅粉被氧化時,B中產生的NO氣體大于0.02 molDC裝

40、置中裝入一定量的水進行尾氣處理D研究銅與濃、稀HNO3反應的差異,先利用二氧化碳將裝置中的空氣排出,防止Cu與稀硝酸反應生成的NO被氧化,滴加濃硝酸時Cu與濃硝酸反應生成二氧化氮,在B中發生3NO2H2O=2HNO3NO、3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O,C中收集到NO氣體,最后尾氣處理。反應開始前通入過量的CO2氣體,目的是排除裝置內的空氣,A項正確;A中銅與濃硝酸反應的離子方程式為Cu2NO eq oal(sup1(),sdo1(3) 4H=Cu22NO22H2O,B項正確;B中發生3NO2H2O=2HNO3NO、3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H

41、2O,因此當B中0.03 mol銅粉被氧化時,B中產生的NO氣體大于0.02 mol,C項正確;NO不溶于水,C裝置中裝入一定量的水不能進行尾氣處理,D項錯誤。9(2021安徽滁州檢測)Cu與濃硝酸反應生成氮的氧化物,這些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液,反應過程及有關數據如圖所示。下列有關判斷正確的是()A若銅片為51.2 g,則生成0.2 mol NaNO3B常溫下,Cu遇濃硝酸發生鈍化,不可能發生上述反應C標準狀況下收集的氮氧化物為20.16 LD反應過程中生成的Cu(NO3)2既是氧化產物,又是還原產物A分析整個反應過程可知僅有兩種元素的化合價發生變化

42、,即CuCu2,HNO3NaNO2,51.2 g Cu的物質的量為0.8 mol,共失去電子0.8 mol21.6 mol,由得失電子守恒可知HNO3NaNO2得到1.6 mol電子,故產物中NaNO2的物質的量為0.8 mol,由Na原子守恒可得另一種產物NaNO3的物質的量為0.2 mol,A項正確;常溫下,Cu能與濃硝酸反應,B項錯誤;部分NO2會轉化為N2O4,而NO2、N2O4在標準狀況下都不是氣體,C項錯誤;反應過程中生成的Cu(NO3)2是氧化產物,不是還原產物,D項錯誤。10(2021黑龍江大慶檢測)Zn與硝酸反應時,硝酸溶液的濃度不同,產物也不同。與不同濃度硝酸反應時,反應的

43、Zn與被還原硝酸的物質的量關系如圖。還原產物為NH4NO3的曲線是()A生成1 mol NH4NO3時,HNO3得到8 mol電子,據得失電子守恒可知,反應要消耗4 mol Zn,必然生成4 mol Zn(NO3)2,故生成NH4NO3時,消耗Zn和被還原的HNO3的物質的量之比為4 mol1 mol41。11(2019江蘇卷,節選)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空氣污染物,含有氮氧化物的尾氣需處理后才能排放。(1)NO和NO2的處理。已除去N2O的硝酸尾氣可用NaOH溶液吸收,主要反應為:NONO22OH=2NO eq oal(sup1(),sdo1(2) H2O2NO22OH=NO eq

44、 oal(sup1(),sdo1(2) NO eq oal(sup1(),sdo1(3) H2O下列措施能提高尾氣中NO和NO2去除率的有_(填字母)。A加快通入尾氣的速率B采用氣、液逆流的方式吸收尾氣C吸收尾氣過程中定期補加適量NaOH溶液吸收后的溶液經濃縮、結晶、過濾,得到NaNO2晶體,該晶體中的主要雜質是_(填化學式);吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是_(填化學式)。(2)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾氣,可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同,NO轉化為NO eq oal(sup1(),sdo1(3) 的轉化率隨NaClO溶液初始pH(用稀鹽酸調節)的變化如圖所示。在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl和NO eq oal(sup1(),sdo1(3) ,其離子方程式為_。NaClO溶液的初始pH越小,NO轉化率越高。其原因是_。解析(1)根據化學平衡的影響因素,為提高尾氣中NO和NO2的去除率,采用氣、液逆流的方式吸收尾氣可保證尾氣更充分地吸收,吸收尾氣過程中定期補加適量NaOH溶液,可提高尾氣的轉化率。由尾氣吸收的主要反應NONO22OH=2NO eq

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