五·三A版天津市2020年高考化学一轮复习专题十七氮及其化合物教师用书
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高考化学一轮复习氮及其化合物 (讲义及答案)及答案一、选择题1.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。
A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应C.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂D.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水,一定可以观察到有白色沉淀产生【答案】C【详解】X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,则X是硫酸,D和水反应生成硫酸,则D 是三氧化硫,B和氧气反应生成三氧化硫,则B是二氧化硫。
A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的脱水性,A错误;B.若A是铁,常温下,铁与浓硫酸发生钝化现象,所以足量铁与浓硫酸在室温下不能完全溶解,B错误;C.工业上,二氧化硫转化为三氧化硫的反应条件为450℃、常压、使用催化剂,C正确;D.若A是碳,浓硫酸和碳在加热时反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,二氧化碳和少量氢氧化钙反应生成可溶性的碳酸氢钙,不能产生白色沉淀,D错误;故合理选项是C。
2.下列气体中,不能用浓硫酸干燥的是()A.CO2B.N2C.SO2D.NH3【答案】D【详解】A. 浓硫酸不和二氧化碳反应,因此可以干燥,A不符合题意,A不选;B. 浓硫酸不和氮气反应,因此可以干燥,B不符合题意,B不选;C. 浓硫酸具有强氧化性,不可以干燥室温下能和浓硫酸发生氧化还原反应的气体例如硫化氢、碘化氢等,但二氧化硫和浓硫酸不能反应,故浓硫酸能干燥二氧化硫,C不选;D. 浓硫酸具有酸性,不可以干燥碱性气体氨气,D符合题意,D选;答案选D。
3.下列对于硝酸的认识中不正确的是()A.浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性B.铜与HNO3的反应属于分解反应C.金属与HNO3反应一般不产生氢气D.可用铁或铝制的容器盛装浓硝酸【答案】B【详解】A. 浓硝酸和稀硝酸中氮元素化合价降低可以表现出都具有强氧化性,A正确;B. 铜与HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮或二氧化氮和水,不属于分解反应,B不正确;C. 金属与HNO3反应中氮元素化合价降低,生成一氧化氮或二氧化氮等含氮化合物,一般不产生氢气,C正确;D. 铁或铝在冷的浓硝酸中钝化,可用铁或铝制的容器盛装浓硝酸,D正确;答案选B。
第四节氮及其化合物考纲定位考情播报1.掌握氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。
2.了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3.掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。
4.了解氮及其重要化合物的制备方法。
2016·全国甲卷T26(4)(5)/全国乙卷T8(B)、T10(B)、T26/全国丙卷T272015·全国卷ⅠT7、T8(D)、T10(A)/全国卷ⅡT13(B)2014·全国卷ⅠT8(C)、T27/全国卷ⅡT282013·全国卷ⅠT7(B)2012·全国卷T9(C)考点1| 氮气及其氧化物的性质[基础知识整合]1.自然界中氮的存在和氮的固定2.N2的性质及应用(1)物理性质:无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水,熔点、沸点比O2的低。
(2)化学性质N2的电子式为N⋮⋮N,结构式为N≡N。
①与H2反应的化学方程式:N2+3H2高温、高压催化剂2NH3,N2表现氧化性。
②与Mg反应的化学方程式:N2+3Mg=====点燃Mg3N2,N2表现氧化性。
③与O2反应的化学方程式:N2+O2=====放电或高温2NO,N2表现还原性。
3.NO、NO2的比较NO NO2颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性难溶于水易溶于水与O2或与H2O反应2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO收集方法排水法向上排空气法与人体、环境的关系①与血红蛋白结合,使人中毒②转化成NO2,形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾22322425其中①N2O3、N2O5分别为HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(酸酐)。
②NO2与N2O4可相互转化2NO2N2O4。
[应用体验]1.(1)氮元素的非金属性很强,但N2的化学性质特别稳定,其原因是什么?(2)溴蒸气和NO2都为红棕色气体,如何区分?用湿润的淀粉KI试纸或NaOH溶液可以吗?[提示](1)N2的结构式为N≡N,N原子间以三键结合,键稳定,难破坏,所以N2的化学性质非常稳定。
专题四氧化还原反应挖命题【考情探究】分析解读高考对氧化还原反应基本概念的考查主要涉及相关概念的判断,同时考查考生对氧化还原反应基本规律的掌握情况,题目有较高的区分度。
氧化还原反应方程式的书写则重在综合运用,对考生的要求较高,出现频率也很高,属于难度适中的题目。
本专题内容主要考查考生的证据推理与模型认知素养。
【真题典例】破考点【考点集训】考点一氧化还原反应的概念及应用1.下列变化中,未涉及电子转移的是( )A.H2C2O4使酸性KMnO4溶液褪色B.C2H5OH使酸性K2Cr2O7溶液变绿C.CO2使苯酚钠溶液变浑浊D.H2O2使酸化的KI溶液变黄答案 C2.三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,其催化剂表面物质转化的关系如图所示,下列说法正确的是( )A.在转化过程中,氮元素均被还原B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程C.还原过程中生成0.1 mol N2,转移电子数为0.5 molD.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、C x H y、NO x三种成分的净化答案 D3.下列变化中,气体被还原的是( )A.NH3使CuO固体变为红色B.CO2使Na2O2固体变为白色C.HCl使Na2SiO3溶液产生胶状沉淀D.Cl2使FeBr2溶液变为黄色答案 D考点二氧化还原反应方程式的配平及相关计算1.汽车发动机稀燃控制系统的主要工作原理是发动机在稀燃和富燃条件下交替进行,尾气中的NO x在催化剂上反应脱除。
其工作原理示意图如下:下列说法中不正确的是( )A.稀燃过程中,NO发生的主要反应为2NO+O22NO2B.稀燃过程中,NO2被吸收的反应为BaO+2NO2 Ba(NO3)2C.富燃过程中,NO 2被CO 还原的反应为2NO 2+4CO N 2+4CO 2D.富燃过程中,C x H y 被O 2氧化的反应为C x H y+(x+)O 2 xCO 2+H 2O答案 B2.已知可用Co 2O 3代替MnO 2制备Cl 2,反应后Co 元素以 Co 2+的形式存在。
第四讲氮及其化合物考纲要求:1.了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。
2。
了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
[循着图示·想一想][特色特性·记一记]1.特殊的颜色:NO2——红棕色气体2.特殊的检验:①NO:无色气体错误!红棕色②NH错误!:错误!错误!错误!错误!错误!3.特殊的性质:硝酸具有不稳定性和强氧化性4.必记六反应:(1)N2+3H2错误!2NH3(2)3NO2+H2O===2HNO3+NO(3)4NH3+5O2错误!4NO+6H2O(4)2NH4Cl+Ca(OH)2错误!CaCl2+2NH3↑+2H2O(5)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(6)3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O考点一性质稳定的非金属单质——氮气[教材知识层面]1.氮的原子结构氮元素位于元素周期表中第二周期第ⅤA族,原子结构示意图为,最外层有5个电子,在化学反应中能获得3个电子而表现出-3价,其单质N2因N≡N键键能大,难以断裂,故N2化学性质稳定。
2.氮气的性质(1)物理性质:无色无味气体,密度比空气略小,难溶于水。
(2)化学性质:①氮气与氧气反应的化学方程式为N2+O2放电,2NO。
导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮。
②氮气与氢气反应的化学方程式为N2+3H2错误!2NH3.(工业合成氨反应原理)③氮气与金属镁反应的化学方程式为3Mg+N2△,Mg3N2.3.氮的固定(1)概念:将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定。
(2)类型:氮的固定错误!4.氮气的应用①焊接金属时作保护气;②液氮可作冷冻剂;③重要的化工原料,用来制取化肥、炸药等。
[考点达标层面]1.将空气中氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。
下图中能实现人工固氮的是( )【答案】D【解析】选项A、C为自然固氮,合成氨为人工固氮。
2.有关自然界中氮的循环的下列说法不正确的是( )A.雷电可以将大气中的氮转化为硝酸盐B.夏天腐烂的蔬菜有毒是因为产生了亚硝酸盐C.动物体内的蛋白质降解时直接变成氮气进入大气D.合成氨是最主要的人工固氮方式【答案】C【解析】雷雨时,N2―→NO―→NO2―→HNO3―→硝酸盐进入土壤;动物体内的蛋白质降解为氨基酸,代谢最终产物为尿素,C错误。
专题一物质的量挖命题【考情探究】考点内容解读5年考情预测热度考题示例难度关联考点物质的量与阿伏加德罗常数1.理解物质的量及其单位的含义。
2.能根据物质的量与摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数、微粒数目之间的相互关系进行计算。
3.利用相对原子质量、相对分子质量进行有关计算。
2015 天津理综,5、7(5)易离子反应、元素周期律★★★物质的量浓度1.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法。
2.了解溶液、溶解度、溶质的质量分数的概念,利用溶解度表或溶解度曲线,获取相关物质溶解性等信息。
3.理解溶液的组成并能用溶液中溶质的质量分数、物质的量浓度进行相关计算。
2018天津理综,9(7)(8)2017天津理综,9(7)易氧化还原滴定★☆☆分析解读物质的量的相关考题充分体现了化学研究从定性到定量、从宏观到微观的特点,更凸显了化学学科特点和化学研究的基本方法,能较好地考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。
对物质的量的考查,单独命制题目的概率很小,但会渗透在每一道与定量有关的题目中,主要考查考生宏观辨识与微观探析素养。
【真题典例】破考点【考点集训】考点一物质的量与阿伏加德罗常数1.设N A为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是( )A.常温常压下,4 g D2O中含有的电子数为2N AB.42 g C2H4和C4H8的混合气中含有氢原子数为6N AC.25 ℃时,pH=1的H3PO4溶液中含有H+数为0.1N AD.H2O(g)通过Na2O2(s)使其增重b g时,反应中转移的电子数为bN A/2答案 C2.设N A为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是( )A.标准状况下,2.24 L HF所含分子数为0.1N AB.某温度下,2 L pH=12的NaOH溶液中含OH-的数目为0.02N AC.丙烯和环丙烷组成的42 g混合气体中,分子中共用电子对总数为9N AD.化学反应中每生成1 mol O2,转移的电子数为4N A答案 C3.肼(N2H4)是火箭常用的高能燃料,常温下为液体,其球棍模型如下图所示。
人教高考化学一轮复习氮及其化合物 (讲义及答案)含答案解析一、选择题1.在如图所示的装置中,烧瓶中充满干燥气体a ,将滴管中的液体b 挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f ,烧杯中的液体d 呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。
则a 和b 分别是a(干燥气体) b(液体)A . 2NO 水B . 2SO4mol/LNaHSO 3溶液 C . Cl 2饱和NaCl 水溶液 D .3NH1mol/L 盐酸A .AB .BC .CD .D【答案】D 【详解】A.二氧化氮与水反应生成硝酸和NO ,所以不能充满烧瓶,故A 不选;B.二氧化硫和亚硫酸氢钠不反应,而且在亚硫酸氢钠中的溶解度极小,所以不能呈喷泉状喷出,故B 不选;C.氯气不溶于饱和食盐水,不能形成压强差,不能形成喷泉,故C 不选;D.氨气既能与盐酸反应生成氯化铵,又极易溶于水,导致烧瓶内的压强迅速减小,且反应后无气体剩余,烧杯中的液体b 呈喷泉状喷出且最终几乎充满烧瓶,故D 选; 答案选D 。
2.从某些性质来看,NH 3和H 2O 、NH 4+和H +、NH 2-和OH -、N 3-和O 2-两两类似。
据此判断,下列反应中正确的是( )①4232NH Cl NaNH NaCl NH ∆+→+↑ ②423222CaO NH Cl CaCl NH H O ∆+→+↑+③223233()4Mg NH Mg N NH ∆→+↑ A .仅①正确 B .②③正确 C .①③正确 D .全部正确【答案】D 【详解】①OH -和NH 2-相当,NH 3和H 2O 相当,依据NH 4Cl+NaOH=NaCl+NH 3+H 2O ;类推得到:NH 4Cl+NaNH 2═NaCl+2NH 3,故正确;②NH 4+和H 3O +相当,依据CaO+2HCl=CaCl 2+H 2O ,类推得到反应:CaO+2NH 4Cl= CaCl 2+2NH 3↑+H 2O ,故正确;③OH -和NH 2-相当,N 3-和O 2-两两相当,依据Mg (OH )2=MgO+H 2O ,类推得到:223233()4Mg NH Mg N NH ∆→+↑,故正确;因此上述三个反应都能够发生; 正确答案D 。
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(2)表中元素原子半径最大的是(写元素符号) .(3)下列事实能说明Y 元素的非金属性比S 元素的非金属性强的是 . a.Y 单质与H 2S 溶液反应,溶液变浑浊b.在氧化还原反应中,1 mol Y 单质比1 mol S 得电子多c.Y 和S 两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高(4)X 与Z 两元素的单质反应生成1 mol X 的最高价化合物,恢复至室温,放热687 kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69 ℃和58 ℃.写出该反应的热化学方程式: .(5)碳与镁形成的1 mol 化合物Q 与水反应,生成2 mol Mg(OH)2和1 mol 烃,该烃分子中碳氢质量比为9∶1,烃的电子式为 .Q 与水反应的化学方程式为 .(6)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由上表中两种元素组成,气体的相对分子质量都小于50.为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗1 L2.2 mol·L -1NaOH 溶液和1 mol O 2,则两种气体的分子式及物质的量分别为 ,生成硫酸铜物质的量为 .答案 (共14分)(1)第三周期,ⅦA 族 (2)Si (3)ac (4)Si(s)+2Cl 2(g)SiCl 4(l) ΔH=-687 kJ·mol -1(5)H··C ⋮⋮C··C ··HH····HMg 2C 3+4H 2O 2Mg(OH)2+C 3H 4↑(6)NO 0.9 mol,NO 2 1.3 mol 2 molB 组 统一命题、省(区、市)卷题组2.(2017北京理综,12,6分)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确···的是( )①②③A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D.③的气体产物中检测出CO 2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 答案 D3.(2015北京理综,8,6分)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确···的是( )A.氮元素均被氧化B.工业合成氨属于人工固氮C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 答案 A4.(2015北京理综,12,6分)在通风橱中进行下列实验: 步骤现象 Fe 表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色Fe 表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止Fe 、Cu 接触后,其表面均产生红棕色气泡下列说法不正确···的是()A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2 2NO2B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D.针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化答案 C5.(2014江苏单科,8,2分)下列各组物质中,不.满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是( )物质甲乙丙组别A Al HCl NaOHB NH3O2HNO3C SiO2NaOH HFD SO2Ca(OH)2NaHCO3答案 B6.(2018江苏单科,20,14分)NO x(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一.有效去除大气中的NO x是环境保护的重要课题.(1)用水吸收NO x的相关热化学方程式如下:2NO2(g)+H2O(l) HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=-116.1 kJ·mol-13HNO2(aq) HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol-1反应3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=kJ·mol-1.(2)用稀硝酸吸收NO x,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸.写出电解时阳极的电极反应式: .(3)用酸性(NH2 )2CO水溶液吸收NO x,吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应.写出该反应的化学方程式: .(4)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NO x反应生成N2.①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1 mol N2时,转移的电子数为mol.②将一定比例的O2、NH3和NO x的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见图1).图1图2反应相同时间NO x的去除率随反应温度的变化曲线图2所示,在50~250 ℃范围内随着温度的升高,NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是;当反应温度高于380 ℃时,NO x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++N O3-(3)2HNO2+(NH2)2CO 2N2↑+CO2↑+3H2O(4)①247②迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大催化剂活性下降;NH3与O2反应生成了NO7.(2017北京理综,27,12分)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO x 排放.(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式: .②反应器中NH3还原NO2的化学方程式: .③当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒.用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成: .④尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 g·mol-1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的V1 mL c1mol·L-1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用V2 mL c2mol·L-1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是.(2)NSR(NO x储存还原)工作原理:NO x的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示.图a图b①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NO x的储存和还原.储存NO x的物质是.②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系.第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是.③还原过程中,有时会产生笑气(N2O).用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关.在有氧条件下,15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO.将该反应的化学方程式补充完整:15NNO+ H2O答案(12分)(1)①CO(NH2)2+H2O CO2+2NH3②8NH3+6NO2 7N2+12H2O③2SO2+O2+4NH3+2H2O 2(NH4)2SO4④3(2c1c1-c2c2)100c(2)①BaO②8∶1③415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O8.(2016课标Ⅰ,26,14分)氮的氧化物(NO x)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NO x还原生成N2.某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究.回答下列问题:(1)氨气的制备①氨气的发生装置可以选择上图中的,反应的化学方程式为.②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→(按气流方向,用小写字母表示).(2)氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好).在一定温度下按图示装置进行实验.操作步骤实验现象解释原因打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中①Y管中②反应的化学方程式将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2③④答案(1)①A2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O(或B NH3·H2O NH3↑+H2O)②dcfei(2)①红棕色气体慢慢变浅②8NH3+6NO2 7N2+12H2O ③Z中NaOH溶液产生倒吸现象④反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压C组教师专用题组9.(2015安徽理综,25,14分)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素.(1)Si位于元素周期表第周期第族.(2)N的基态原子核外电子排布式为;Cu的基态原子最外层有个电子.(3)用“>”或“<”填空:原子半径电负性熔点沸点Al Si N O 金刚石晶体硅CH4SiH4(4)常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生.0~t1时,原电池的负极是Al片,此时,正极的电极反应式是,溶液中的H+向极移动.t1时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是.答案(14分)(1)三ⅣA(2)1s22s22p3 1(3)> < > <(4)2H++N O3-+e- NO2↑+H2O 正Al在浓HNO3中发生钝化,氧化膜阻止了Al的进一步反应10.(2016北京理综,26,13分)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(N O3-)已成为环境修复研究的热点之一.(1)Fe还原水体中N O3-的反应原理如下图所示.①作负极的物质是.②正极的电极反应式是.(2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定N O3-的去除率和pH,结果如下:初始pH pH=2.5 pH=4.5 N O3-的去除率接近100% <50%24小时pH 接近中性接近中性铁的最终物质形态pH=4.5时,N O3-的去除率低.其原因是.(3)实验发现:在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时,补充一定量的Fe2+可以明显提高N O3-的去除率.对Fe2+的作用提出两种假设:Ⅰ.Fe2+直接还原N O3-;Ⅱ.Fe2+破坏FeO(OH)氧化层.①做对比实验,结果如下图所示.可得到的结论是.②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4.结合该反应的离子方程式,解释加入Fe2+提高N O3-去除率的原因: .(4)其他条件与(2)相同,经1小时测定N O3-的去除率和pH,结果如下:初始pH pH=2.5 pH=4.5 N O3-的去除率约10% 约3%1小时pH 接近中性接近中性与(2)中数据对比,解释(2)中初始pH不同时,N O3-去除率和铁的最终物质形态不同的原因: .答案(13分)(1)①Fe②NO3-+8e-+10H+ N H4++3H2O(2)FeO(OH)不导电,阻碍电子转移(3)①本实验条件下,Fe2+不能直接还原N O3-;在Fe和Fe2+共同作用下能提高N O3-去除率②Fe2++2FeO(OH) Fe3O4+2H+,Fe2+将不导电的FeO(OH)转化为可导电的Fe3O4,利于电子转移(4)初始pH低时,产生的Fe2+充足;初始pH高时,产生的Fe2+不足考点二氨和铵盐统一命题、省(区、市)卷题组1.(2018课标Ⅱ,8,6分)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示).下列叙述错误的是( )A.雾和霾的分散剂相同B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关答案 C2.(2016浙江理综,13,6分)为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含N H4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:下列说法不正确的是( )A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B.X可以是空气,且需过量C.捕获剂所捕获的气体主要是COD.处理含N H4+废水时,发生反应的离子方程式为:N H4++N O2- N2↑+2H2O答案 B3.(2015山东理综,11,5分)下列由实验现象得出的结论正确的是( )操作及现象结论K sp(AgCl)<A 向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀K sp(AgI)B 向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色溶液中一定含有Fe2+C 向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色Br-还原性强于Cl-D 加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结NH4Cl固体可以升华答案 C4.(2016江苏单科,3,2分)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )A.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆B.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂D.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料答案 D5.(2017课标Ⅰ,26,15分)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量.已知:NH3+H3BO3 NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl NH4Cl+H3BO3.回答下列问题:(1)a的作用是.(2)b中放入少量碎瓷片的目的是.f的名称是.(3)清洗仪器:g中加蒸馏水;打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸汽充满管路;停止加热,关闭k1,g 中蒸馏水倒吸进入c,原因是;打开k2放掉水.重复操作2~3次.(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂.铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水.打开k1,加热b,使水蒸气进入e.①d中保留少量水的目的是.②e中主要反应的离子方程式为,e采用中空双层玻璃瓶的作用是.(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L-1的盐酸V mL,则样品中氮的质量分数为%,样品的纯度≤%.答案(1)避免b中压强过大(2)防止暴沸直形冷凝管(3)c中温度下降,管路中形成负压(4)①液封,防止氨气逸出②NH4++OH- NH3↑+H2O 保温使氨完全蒸出(5)1.4ccc 7.5ccc教师专用题组6.(2015山东理综,32,12分)工业上利用氨氧化获得的高浓度NO x气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3,工艺流程如下:已知:Na2CO3+NO+NO2 2NaNO2+CO2(1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外,还有(填化学式).(2)中和液进行蒸发Ⅰ操作时,应控制水的蒸发量,避免浓度过大,目的是.蒸发Ⅰ产生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的(填操作名称)最合理.(3)母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是.母液Ⅱ需回收利用,下列处理方法合理的是.a.转入中和液b.转入结晶Ⅰ操作c.转入转化液d.转入结晶Ⅱ操作(4)若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2∶1,则生产1.38吨NaNO2时,Na2CO3的理论用量为吨(假定Na2CO3恰好完全反应).答案 (1)NaNO 3(2)防止NaNO 3的析出 溶碱 (3)将NaNO 2转化为NaNO 3 c 、d (4)1.597.(2016课标Ⅱ,26,14分)联氨(又称肼,N 2H 4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料.回答下列问题:(1)联氨分子的电子式为 ,其中氮的化合价为 . (2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为 . (3)①2O 2(g)+N 2(g) N 2O 4(l) ΔH 1 ②N 2(g)+2H 2(g) N 2H 4(l) ΔH 2 ③O 2(g)+2H 2(g) 2H 2O(g) ΔH 3④2N 2H 4(l)+N 2O 4(l)3N 2(g)+4H 2O(g) ΔH 4=-1 048.9 kJ·mol -1上述反应热效应之间的关系式为ΔH 4= ,联氨和N 2O 4可作为火箭推进剂的主要原因为 .(4)联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似.联氨第一步电离反应的平衡常数值为 (已知:N 2H 4+H+N 2H 5+的K=8.7×107;K W =1.0×10-14).联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 .(5)联氨是一种常用的还原剂.向装有少量AgBr 的试管中加入联氨溶液,观察到的现象是 .联氨可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀.理论上1 kg 的联氨可除去水中溶解的O 2 kg;与使用Na 2SO 3处理水中溶解的O 2相比,联氨的优点是 . 答案 (14分)(1)H:N ··H··:N··H··:H -2(2)2NH 3+NaClO N 2H 4+NaCl+H 2O(3)2ΔH 3-2ΔH 2-ΔH 1 反应放热量大、产生大量气体 (4)8.7×10-7N 2H 6(HSO 4)2(5)固体逐渐变黑,并有气泡产生 1 N 2H 4的用量少,不产生其他杂质(产物为N 2和H 2O,而Na 2SO 3产生Na 2SO 4)【三年模拟】一、选择题(每题6分,共30分)1.(2018天津南开中学高三10月月考,11)FeS与一定浓度的HNO3反应,生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O,当NO2、N2O4、NO的物质的量之比为4∶1∶4时,实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为( )A.1∶6B.2∶15C.2∶3D.16∶25答案 A2.(2019届天津一中高三第一次月考,12)某溶液仅含有K+、Al3+、Mg2+、N H4+、Cl-、S O42-、HC O3-中的几种,为确定其成分,做如下实验:①取部分溶液,加入适量 Na2O2固体,产生无色无味的气体和白色沉淀,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,无沉淀产生.下列推断正确的是( )A.肯定有 Al3+、Cl-,一定没有 HC O3-和S O42-B.肯定有 Al3+、Mg2+、Cl-,可能有N H4+、K+C.肯定有 Al3+、N H4+、Cl-,肯定没有HC O3-D.该溶液可能显弱酸性,也可能显中性答案 A3.(2018天津南开中学高三10月月考,16)用如图装置进行实验,下列预期实验现象及相应结论均正确的是(c中为蒸馏水)( )a b 预期实验现象结论A 铜丝浓硝酸试管c中有大量红棕色气体硝酸有强氧化性B 木条浓硫酸木条变黑浓硫酸有酸性及氧化性C 生铁NaCl溶液发生倒吸生铁发生吸氧腐蚀D 铁丝含少量盐酸的H2O2溶液试管c中有大量无色气体该反应中铁作催化剂答案 C4.(2018天津南开中学高三10月月考,15)一定量某浓度的硝酸与过量铁粉反应,生成4.48 L N2O气体(标准状况下),若该硝酸溶液改成与铝反应(生成NO气体),则最后可溶解的铝的质量是( )A.27 gB.9 gC.13.5 gD.8.9 g答案 C5.(2018天津和平二模,2)下列说法正确的是( )A.铅蓄电池在放电过程中,负极质量减少,正极质量增加B.SO3与Ba(NO3)2溶液反应可得到BaSO4,SO2与Ba(NO3)2溶液反应可得到BaSO3C.明矾水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂D.室温下,SiO2(s)+3C(s) SiC(s)+2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH<0答案 C二、非选择题(共30分)6.(2018天津河西一模,10)(13分)将化石燃料燃烧产生的CO2、SO2、NO2等气体变废为宝的实验研究取得一定成效.请按要求回答下列有关问题:(1)用稀氨水喷雾捕集CO2①写出生成酸式盐产品的离子方程式: .②在捕集时有中间体NH2COONH4生成.现将一定量NH2COONH4置于2 L恒容的密闭真空容器中,分别在不同温度下进行反应:NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g).不同时间实验测得的有关数据见下表:温度/℃10 20 30n(CO2)/mol 0 min 0 0 02 min 6×10-3 1.8×10-2 5.4×10-24 min 2×10-2 3.2×10-2 6.2×10-2 6 min 2×10-2 3.2×10-2 6.2×10-2上述分解反应的ΔH(填“<”或“>”)0;在20 ℃,0~2 min内生成NH3的平均速率为mol·L-1·min-1;10 ℃时合成NH2COONH4的平衡常数的值为.(2)用氨气催化氧化还原法脱硝(NO x)①此法中还原剂为;根据下图判断提高脱硝效率(单位时间内NO x浓度变化占烟气初始浓度的百分比)的最佳条件是.②已知:N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH=+a kJ·mol-1N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-b kJ·mol-12H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=-c kJ·mol-1其中a、b、c均大于0.则放热反应:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) ΔH=.(3)尿素[CO(NH2)2]法脱硫、脱硝,过程表示如下:①CO(NH2)2与NO、NO2三者等物质的量反应,生成水和无毒气体,该反应的化学方程式为.②常温下,将(NH4)2SO4溶于水所得溶液的pH=5[已知电离常数K(NH3·H2O)=1×10-5],则该溶液中c(N H4+)= .答案(1)①CO2+NH3·H2O N H4++HC O3-②>9×10-3 2.5×105(2)①NH3400 ℃、氨氮物质的量之比为1②-(2a-2b+3c)kJ·mol-1(3)①CO(NH2)2+NO+NO2 2N2+2H2O+CO2②0.1 mol·L-17.(2018天津静海一中高三12月月考,3)(9分)近年来“雾霾”污染日益严重,原因之一是机动车尾气中含有NO、NO2、CO等气体,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一.(1)已知:N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-12C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1若某反应的平衡常数表达式为K=c(N2)·c2(CO2),请写出此反应的热化学方程c2(NO)·c2(CO)式: .(2)N2O5在一定条件下可发生分解:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g).若在恒容绝热的密闭容器中充入一定量 N2O5进行该反应,下列选项能判断该反应达到平衡状态的是.A.v正(N2O5)=2v逆(NO2)B.容器内NO2浓度是O2浓度的4倍C.平衡常数K不再随时间而变化D.混合气体的密度保持不变E.混合气体的压强不随时间而变化(3)工业上可以利用I2O5消除CO的污染.已知:5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s),不同温度下,向装有足量I2O5固体的4 L恒容密闭容器中通入2 mol CO,测得CO2的体积分数随时间变化的曲线如下图.回答下列问题:①下列说法正确的是.A.d点时,增大体系压强,CO的转化率变大B.T2时,0~2.0 min内的反应速率v(CO)=0.6 mol·L-1·min-1C.b点时,向平衡体系中再加入I2O5(s),平衡向正反应方向移动D.c点时体系中混合气体的压强在T2温度下更大②5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s)的ΔH0(填“>”“=”或“<”),判断理由是.(4)N2O4与 NO2之间存在反应:N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=Q kJ·mol-1.将一定量的 N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度的变化如下图所示.图中a 点对应温度下,已知 N2O4的起始压强 p0为200 kPa,该温度下反应的平衡常数K p= (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).答案(1)2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5 kJ·mol-1(2)CE (3)①D②<由图可知T2>T1,温度升高CO2体积分数减小,平衡逆向移动,升高温度,平衡向吸热的方向移动,正反应方向为放热反应(4)213.3 kPa08.(2018天津耀华中学高三第二次月考,20)(8分)将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L.请回答:(1)NO的物质的量为mol,NO2的物质的量为mol.(2)待产生的气体全部释放后,向溶液加入V mL a mol·L-1的NaOH 溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为mol·L-1.(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH 溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水g.答案(1)0.26 0.24 (2)(aV×10-3+0.5)/0.14(3)57.8。