最新高考化学冲刺秘籍:氮族方面试题的解题方法与技巧
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高中化学:氮族方面试题的解题方法与技巧【注意】(1)氮的氧化物都是大气污染物。
(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。
收集装置:向下排空气法。
验满方法:用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。
尾气处理:收集时,一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球,可减少氨气与空气的对流速度,收集到纯净的空气。
也可以直接用浓硫酸吸收多余的氨气,但需要用倒置的漏斗,以及防止倒吸(如下图所示)2、铵盐及NH4+的检验(1)铵盐的物理性质:铵盐都是白色固体,均易溶于水。
(2)铵盐的化学性质:①不稳定性:铵盐受热易分解,NH4Cl NH3↑+HCl↑、NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑。
②与碱溶液反应:在稀溶液中不加热:NH4++OH-=NH3·H2O。
加热或浓溶液:NH4++OH-H2O+NH3↑。
③铵盐固体与强碱反应:2NH4+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑。
(3)NH4+的检验:未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则证明+含NH4【方法技巧】1、喷泉实验的形成原理:(1)形成喷泉的原理:形成喷泉最根本的原因是瓶内外存在压强差。
当烧瓶内气体溶于液体或与之反应时,瓶内气体大量减少,压强降低,外界的大气压将液体压入烧瓶内,如此持续,最后液体将充满烧瓶。
(2)常见喷泉的形成主要有以下两类:①极易溶于水的气体(NH3、HCl、SO2等)与水可形成喷泉;②酸性气体(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等)与NaOH(aq)也能形成喷泉。
(3)喷泉实验成功的关键:①盛气体的烧瓶必须干燥;②气体要充满烧瓶;③烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性);④所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。
(4)常见的喷泉实验装置:喷泉实验的本质是形成压强差而引发液体上喷,为此可设计多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷、生成气体、发生气体体积减小的反应等)来使喷泉产生。
高考化学压轴题之氮及其化合物(高考题型整理,突破提升)含答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.如图1为实验室制取氨的实验装置。
(1)写出A中所发生反应的化学方程式___。
(2)NH3在一定条件下可与O2反应生成一种无色气体,该气体遇空气迅速变红棕色,请写出相关反应的化学方程式___,___。
(3)在收集氨时试管口棉花的作用是___。
(4)一位学生用制得的氨,按图2装置进行喷泉实验,烧瓶已充满干燥的氨气,引发喷泉实验的操作____。
(5)另一学生积极思考产生喷泉的其他方法,设计了图3装置。
首先在锥形瓶中分别加入足量的下列物质,反应后产生喷泉的是(______)A.CaCO3粉末和浓盐酸B.NH4HCO3溶液与稀NaOH溶液C.HCl和AgNO3溶液D.HCl和酚酞溶液该同学又向锥形瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉。
水槽中加入的物质可以是(______)A.硝酸铵 B.食盐 C.浓硫酸 D.硫酸铜【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2减少与空气的对流,保证试管中能收集满氨气打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶 A C【解析】【分析】(1)为制取氨气的装置,收集氨气的试管口需要棉花;(2)气体遇空气能迅速变红棕色,原气体是NO;(6)图3要想产生喷泉,必须生成大量气体;(7)如果放出大量热量,也能增大气体压强,产生喷泉。
【详解】(1)实验室制氨气2NH4Cl+Ca(OH)2∆CaCl2+2NH3↑+2H2O 。
(2) NH3在一定条件下可与O2反应生成一种无色气体,该气体遇空气迅速变红棕色,该气体是NO,所以NH3+5O2=4NO+6H2O。
(3) NO遇空气迅速变红棕色,所以2NO+O2=2NO2 。
(4)收集氨时试管口棉花的作用是减少与空气的对流,保证试管中能收集满氨气。
高考化学二轮复习氮及其化合物知识归纳总结含答案解析一、选择题1.某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。
现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色。
对于原混合气体成分的判断中正确的是()A.肯定只有SO2B.肯定没有Cl2、O2和NO2C.可能有Cl2和O2D.肯定只有NO【答案】B【详解】该气体无色,排除了Cl2、NO2气体;该气体能使品红溶液褪色,则一定含有SO2气体;将剩余气体排放到空气中,气体迅速变为红棕色,判断一定含有NO气体,则一定无O2,一定含有的气体是SO2、NO,一定没有的气体为Cl2、NO2、O2,答案选B。
2.可用来干燥氨气的有( )A.浓硫酸B.碱石灰C.氯化钙D.五氧化二磷【答案】B【详解】因为氨气可以和酸反应,所以不能用浓硫酸和五氧化二磷等酸性干燥剂干燥;氯化钙可以吸收氨气生成八氨合氯化钙,所以也不能用氯化钙干燥氨气。
碱石灰是氧化钙和氢氧化钠组成的混合物,可以干燥氨气,所以本题选B。
3.某些离子的检验及结论一定正确的是()A.加入氢氧化钠溶液并加热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4+ B.加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则一定有CO32-C.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸沉淀不消失,一定有SO42-D.某溶液加入稀盐酸酸化的AgNO3产生白色沉淀,则原溶液中一定含有Cl-【答案】A【详解】A. 加入氢氧化钠溶液并加热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则说明该气体为氨气,推出原溶液中一定有NH4+,A项正确;B. 原溶液中若含HCO3-,加入稀盐酸后也会产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,故原溶液中不一定有CO32-,B项错误;C. 产生不溶于盐酸的白色沉淀也可能是AgCl,则原溶液中不一定有SO42-,C项错误;D. 加入盐酸酸化的AgNO3溶液时,则引入了Cl-,故不能证明是原溶液中是否含有Cl-,D 项错误;答案选A。
备战高考化学压轴题之氮及其化合物(备战高考题型整理,突破提升)附答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.(举一反三)A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。
它们之间有如下的反应关系:(1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,C是造成酸雨的主要物质,但C也有其广泛的用途,写出其中的两个用途:_____________________________。
(2)若B是气态氢化物,C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。
B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分,写出该反应的化学方程式:_____________________________。
(3)若D物质具有两性,②、③反应均要用强碱溶液,④反应时通入过量的一种引起温室效应的主要气体。
判断单质A的元素在周期表中的位置:___________________________。
(4)若A是太阳能电池用的光伏材料。
C、D为钠盐,两种物质中除钠、氧外的元素为同一主族,且溶液均显碱性。
写出②反应的化学方程式:_______________________________。
D的化学式是________。
(5)若A是应用最广泛的金属。
④反应用到A,②、⑤反应均用到同一种非金属单质。
C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,写出该反应的离子方程式:_________________________ 。
【答案】漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等(任写2个即可) 4NH3+6NO5N2+6H2O 第三周期第ⅢA族 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ Na2CO3 Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+【解析】【分析】【详解】(1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,且C是造成酸雨的主要物质判断为SO2,所以A为S,C为SO2,B为H2S,D为SO3,二氧化硫具有漂白性,可用于漂白、杀菌、消毒以及作为制备硫酸的材料,故答案为漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等;(2)若B是气态氢化物.C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染,判断为NO、NO2.B 与C在一定条件下反应生成的A是大气主要成分,推断A为N2,B为NH3,该反应的化学方程式4NH3+6NO5N2+6H2O,故答案为4NH3+6NO5N2+6H2O;(3)若D物质具有两性推断D为Al(OH)3,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体,说明C为偏铝酸钠NaAlO2,②③反应均要用强碱溶液,判断A为Al,B为AlCl3,单质A为Al,元素在周期表中的位置是第三周期ⅢA族,故答案为第三周期第ⅢA族;(4)若A是太阳能电池用的光伏材料,判断A为Si。
嘴哆市安排阳光实验学校高二化学氮族元素的综合提高通用版【本讲主要内容】氮族元素的综合提高通过一些典型方法,典型问题,综合应用本章知识和学过的相关知识规律,达到巩固提高的目的。
因为难点在计算,故本节侧重于相关问题的分析。
【知识掌握】【知识点精析】一. 有关混合气体(NO2、NO、O2等)与水反应的计算题。
NO2、NO、O2跟水反应的计算反应原理:1. 二氧化氮跟水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO2. 二氧化氮、氧气同时跟水反应:4NO2+O2+H2O=4HNO33. 一氧化氮、氧气同时跟水反应:4NO+3O2+H2O=4HNO3遇到这类计算题时,首先要弄清所涉及的反应原理是哪种情况,再进行计算。
讨论:⑴NO2、NO(或N2)混合气体通入水中,一般利用3NO2+H2O=2HNO3+NO,再根据气体差量法计算。
⑵NO2、O2混合气体通入水中,利用3NO2+H2O=2HNO3+NO和2NO+O2=2NO2可得总反应式:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,由此知,当体积比:V(NO2):V(O2)=4:1,恰好完全反应,无气体剩余。
V(NO2):V(O2)<4:1,氧气过量,剩余气体为O2。
V(NO2):V(O2)>4:1,NO2过量,剩余气体为NO。
⑶NO、O2混合气体通入水中,根据反应可得总反应式:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,当体积比:V(NO):V(O2)=4:3,恰好完全反应,无气体剩余。
V(NO):V(O2)<4:3,氧气过量,剩余气体为O2。
V(NO):V(O2)>4:3,NO过量,剩余气体为NO。
⑷NO、NO2、O2三种混合气体通入水中,可先求出NO2与H2O反应生成的NO的体积,然后按⑶法进行分析计算。
二. NO、CO2的混合气体通过足量的Na2O2后体积的变化及讨论。
(1)2CO2+Na2O2=2Na2CO3+O2(2)2NO+O2=2NO2(3)2CO2+2NO+2Na2O2=2Na2CO3+2NO2由此可得出下列结论:1. 若V(CO2)=V(NO),反应恰好按(3)式进行,反应后V(总)=[V(CO2)+V(NO)]/22. 若V(CO2)>V(NO),反应按(3)式进行后,剩余CO2按(1)式进行,即体积仍减少一半,反应后V(总)=[V(CO2)+V(NO)]/23. 若V(CO2)<V(NO),反应按(3)式进行后,反应后V(总)=V(NO)三. 根据化学方程式氧化还原电子得失原理的计算例1. NO2、NH3、O2组成的混合气体,一定条件下完全反应生成N2和H2O,则原混合气体中NO2、NH3、O2的体积比可能是(不考虑二氧化氮与四氧化二氮的转化)A. 2∶4∶1B. 2∶1∶2C. 1∶2∶1D. 1∶4∶3解析:A,本题考查氧化还原反应的物质的量关系,反应为:NO2 + NH3+ O2→N2+ H2O,化合价变化为NO2,+4→0,O2,-2→0,NH3,-3→0,由得失电子守恒解出A正确。
高考化学压轴题之氮及其化合物(高考题型整理,突破提升)及详细答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.合成氨工业对化学和国防工业具有重要意义。
(1)实验室欲用下图所示装置(夹持固定装置略去)制备并收集氨气。
①请在图中烧瓶内绘出导管所缺部分______________。
②试管中反应的化学方程式是____________________。
③为吸收多余的氨气,烧杯中的试剂是__________________。
(2)氨有很多重要性质。
①将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色,其原因是_______________________________。
②管道工人曾经用浓氨水检验氯气管道是否漏气,如出现白烟,说明有氯气泄露,同时还有一种相对分子质量为28的气体生成,该反应的化学方程式是__________________________。
(3)写出氨的两种用途__________________________________。
【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 水(或稀盐酸、硫酸等) 氨水显碱性 8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl 作制冷剂、制化肥等【解析】【分析】(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,氨气极易溶于水,所以只能采用向下排空气法收集;②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,据此写出该反应方程式;③氨气极易溶于水,且氨气是碱性气体所以也极易溶于酸,据此分析氨气的吸收方法;(2) ①氨水溶液显碱性,溶液中存在氢氧根离子大于氢离子浓度,据此进行分析;②根据电子得失守恒、原子守恒规律,推断出氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气;据此写出化学方程式;【详解】(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,所以可以采用向下排空气法收集气体,即导气管应该“短进长出”,如图所示:;因此,本题正确答案是:。
②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ;因此,本题正确答案是: 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
高考化学氮及其化合物的推断题综合热点考点难点一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.硝酸是一种重要的化工原料,用来制取一系列硝酸盐类氮肥,如硝酸铵、硝酸钾等;也用来制取含硝基的炸药等。
试回答下列问题:(1)某同学对铁与稀硝酸的反应进行探究,若HNO3只被还原成NO,则:①写出铁与过量稀硝酸反应的离子方程式:__。
②写出过量铁与稀硝酸反应的离子方程式:__。
③若28g铁与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应,则生成的Fe3+和Fe2+的物质的量之比为__。
上述反应结束后,向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液,滤出沉淀洗涤后,在空气中灼烧至质量不变,最终得到的固体质量为__g。
(2)饮用水中NO3-对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3-的浓度,某饮用水研究人员提出,可在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2。
①配平方程式:__Al+__NO3-+__OH-+__=__[Al(OH)4]-+__N2↑。
②上述反应中,还原剂与还原产物的物质的量之比是__,反应中转移电子0.3mol,生成__mL(标准状况下)N2。
【答案】Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O 3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O 2∶3 40 10 6 4 18H2O 10 3 10∶3 672【解析】【详解】(1)①铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水,离子方程式为Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O;②过量铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO和水,离子方程式为3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O;③28g铁的物质的量为0.5mol,与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应,设生成的Fe3+和Fe2+的物质的量分别是xmol、ymol,即生成xmol硝酸铁和ymol硝酸亚铁,根据N原子守恒知,生成NO的物质的量为(1.6-3x-2y)mol,根据得失电子守恒有3x+2y=3(1.6-3x-2y),又有x+y=0.5,解得x=0.2,y=0.3,则生成的Fe3+和Fe2+的物质的量之比为2∶3;上述反应结束后,向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液,滤出沉淀洗涤后,在空气中灼烧至质量不变,由于生成的氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁,氢氧化铁受热分解最终得到的固体是氧化铁,故其物质的量为0.5mol×12=0.25mol,质量为40g;(2)①根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒,可知离子方程式为10Al+6NO3-+4OH-+18H2O=10[Al(OH)4]-+3N2↑;②上述反应中,还原剂是Al,还原产物是N2,其物质的量之比为10∶3;由方程式可知,生成3molN2时转移电子30mol,所以反应中转移电子0.3mol,生成N2的体积(标准状况下)为0.3mol10×22.4L·mol-1=0.672L=672mL。
高考第一轮复习——氮族元素第三节 硝酸一、复习目标1. 硝酸的性质:强氧化性,挥发性和不稳定性,强酸性2. 硝酸的工业制备3. 有关计算二、基本知识1. 硝酸化学性质:①强酸性:稀硝酸+石蕊试液 先变红后褪色a .硝酸浓度越大越易分解,致使浓硝酸呈黄色; ②不稳定性:注意b .区别浓硝酸与浓盐酸呈黄色的不同原因;c .硝酸挥发性和不稳定性的区别HNO 3 a .大多数金属(除Au 、Pt 外)+ HNO 3(无论浓稀)=高价态金属硝酸盐+氮氧化合物*b.常温下使Fe 、Al 钝化; ③强氧化性c .与非金属(S 、C 、P 等)反应d .与其他还原性物质反应:H 2S 223、HIe .王水:V (浓HNO 3)∶V (浓HCl )=1∶3 *金属与硝酸反应的一般规律:(硝酸既做氧化剂,又做酸)NO 2(浓HNO 3)氢以后的金属+ HNO 3 = 硝酸盐+NO (稀HNO 3)硝酸 NO 2(浓HNO 3) NO (稀HNO 3)活泼金属(氢以前)+ HNO 3 = 硝酸盐+ NH 4 NO 3(极稀HNO 3)HNO 3)稀硝酸与变价金属铁反应的情况(产物与量有关):3Fe+8HNO 3(稀)=3Fe(NO 3)2+2NO ↑+4H 2OFe+4HNO 3(稀)= Fe(NO 3)3+NO ↑+2H 2On(Fe):n(HNO 3)≥3:8时产物为Fe 2+n(Fe):n(HNO 3)≤2:8时产物为2:8<n(Fe):n(HNO3)<3:8时产物为Fe2+与Fe3+;2.硝酸的工业制备:原理:4NH3+5O2催化剂高温4NO+6H2O;2NO+ O2= 2NO2;3NO2+ H2O=2 HNO3 +NO尾气吸收:NO2和NO NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+ H2O消除对大气的污染当V(NO2)∶V(NO)≥1∶1时,尾气可全部被吸收;当NO过量时,应先补充适量的O2;三、题型与变式(1)电子守恒法确定还原产物1.某单质跟浓硝酸反应时,每有0.25mol单质反应就消耗1molHNO3,则单质元素氧化后的化合价可能是()A.+1 B.+2 C.+3 D.+42.某金属单质跟一定浓度的HNO3反应,假定只有单一还原产物,当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:1时,还原产物是()A.NO2B.NO C.N2O D.N2(2)不活泼金属与HNO3、H2SO4混酸反应的分析与计算1.在某100mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L。
高考化学压轴题之氮及其化合物(高考题型整理,突破提升)附答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.如图1为实验室制取氨的实验装置。
(1)写出A中所发生反应的化学方程式___。
(2)NH3在一定条件下可与O2反应生成一种无色气体,该气体遇空气迅速变红棕色,请写出相关反应的化学方程式___,___。
(3)在收集氨时试管口棉花的作用是___。
(4)一位学生用制得的氨,按图2装置进行喷泉实验,烧瓶已充满干燥的氨气,引发喷泉实验的操作____。
(5)另一学生积极思考产生喷泉的其他方法,设计了图3装置。
首先在锥形瓶中分别加入足量的下列物质,反应后产生喷泉的是(______)A.CaCO3粉末和浓盐酸B.NH4HCO3溶液与稀NaOH溶液C.HCl和AgNO3溶液D.HCl和酚酞溶液该同学又向锥形瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉。
水槽中加入的物质可以是(______)A.硝酸铵 B.食盐 C.浓硫酸 D.硫酸铜【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2减少与空气的对流,保证试管中能收集满氨气打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶 A C【解析】【分析】(1)为制取氨气的装置,收集氨气的试管口需要棉花;(2)气体遇空气能迅速变红棕色,原气体是NO;(6)图3要想产生喷泉,必须生成大量气体;(7)如果放出大量热量,也能增大气体压强,产生喷泉。
【详解】(1)实验室制氨气2NH4Cl+Ca(OH)2∆CaCl2+2NH3↑+2H2O 。
(2) NH3在一定条件下可与O2反应生成一种无色气体,该气体遇空气迅速变红棕色,该气体是NO,所以NH3+5O2=4NO+6H2O。
(3) NO遇空气迅速变红棕色,所以2NO+O2=2NO2 。
(4)收集氨时试管口棉花的作用是减少与空气的对流,保证试管中能收集满氨气。
2008年高考化学复习氮族方面试题的解题方法与技巧金点子:氮族元素,作为元素化合物部分的重点内容,在近几年的高考试卷中所占比例较大。
其主要内容有氮族概念的分析与判断、氮的氧化物的分析与计算、硝酸及硝酸的性质分析与计算、磷及磷的化合物的分析与应用等。
此类试题中的常规题,其解法有过量分析、守恒分析、方程式的合并分析、工业生产中的用量比较等。
此类试题中的信息题,其解法有迁移类比、现象剖析、效用比较等。
经典题:例题1 :(2001年上海高考综合)金属加工后的废切削液中含2% ~ 3%的NaNO2,它是一种环境污染物。
人们用NH4Cl溶液来处理废切削液,使NaNO2转化为无毒物质,该反应分两步进行:第一步:NaNO2+NH4Cl = NaCl+NH4NO2第二步:NH4NO2 N2+2H2O下列对第二步反应的叙述中正确的是①NH4NO2是氧化剂②NH4NO2是还原剂③NH4NO2发生了分解反应④只有氮元素的化合价发生了变化⑤NH4NO2既是氧化剂又是还原剂()A.①③ B.①④ C.②③④ D.③④⑤方法:根据方程式,对照叙述,从化合价、反应类型等方面综合分析。
捷径:NH4NO2==N2+2H2O这是分解反应,又是氧化还原反应,NO2—被NH4+还原生成N2,显然都是氮元素的化合价发生了变化。
以此得答案为D。
总结:同一元素,如果一种显正价的微粒,另一种显负价的微粒,若它们发生氧化还原反应,则往往生成该元素的单质,如2H2S+SO2==3S+2H2O,NaH+H2O==NaOH+H2等。
例题2 :(1997年全国高考)某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。
当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:1时, 还原产物是()A.NO2B.NO C.N2O D.N2方法:据题可知,2mol金属失去的电子给了 1mol HNO3。
可采取讨论试算的方法确定选项。
捷径:令金属为+1价,失2 mol电子,N被还原后显+3价。
高考化学——氮族元素考点阐释1.了解氮气的分子结构和化学性质,了解氮的氧化物(NO 、NO 2)的性质及其对大气的污染与防止方法,掌握硝酸的物理性质和化学性质。
2.掌握氨的分子结构、物理性质、化学性质、实验室制法等,掌握氨水的成分及主要性质(弱碱性),了解铵盐的性质与用途。
3.了解磷的同素异形体(白磷、红磷),单质磷的化学性质,磷酸盐和磷肥的性质、用途。
命题趋向与应试策略(一)重视基础 形成知识规律1.氮及其化合物间的转化关系2.分析理解元素化合物性质的方法规律(1)氮元素的化学活动性与氮分子的稳定性元素的性质取决于元素的原子结构。
氮的原子半径小,吸引电子的能力较强,故表现出较强的化学活动性,所以说氮元素是一种较为活泼的非金属元素。
氮气的稳定性则取决于氮分子的结构。
氮分子是由两个氮原子共用三对电子结合而成的,氮分子中有共价三键(N ≡N),它的键能很大(946 kJ ·mol -1),当氮气参加化学反应时,必须打开(破坏)分子中的三键,这就需要吸收很高的能量。
因此,在通常情况下,氮气的性质很不活泼,很难跟其他物质发生化学反应。
只有在高温或放电条件下,氮分子获得了足够的能量,使氮分子中的共价键断裂而形成活动性较强的氮原子,才能跟氢气、氧气、金属等物质发生化学反应。
(2)由氨的分子结构分析理解氨的性质:NH 3分子为三角锥形,N —H 键具有极性,决定了NH 3为极性分子,因而氨易液化(易液化的还有SO 2、Cl 2等);氨极易溶于水,其水溶液的密度小于1;NH 3分子也极易与酸反应生成铵盐。
NH 3分子中氮元素呈-3价,为氮元素的最低价态,具有还原性,能在一定条件下与O 2、Cl 2、CuO 等反应,被它们氧化:4NH3+5O 2催化剂∆======4NO +6H 2O 2NH 3+3Cl 2===N 2+6HCl 2NH3+3CuO ∆====3Cu +N 2+3H 2O(3)关于硝酸性质的分析理解方法①从属类去分析HNO 3具有酸的通性。
备战高考化学压轴题专题复习——氮及其化合物的推断题综合及答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.如图中每一个方格表示有关的一种反应物或生成物,其中A、C为无色气体。
(1)写出有关物质的化学式X:___;F__。
(2)写出A→D的化学方程式___。
(3)写出实验室制备C的化学方程式___。
【答案】NH4HCO3或(NH4)2CO3 NO2 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O22NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2【解析】【分析】根据框图,X既能与盐酸反应,又能与NaOH反应,分别生成气体A和C,则X应为弱酸的铵盐,气体A能与过氧化钠反应,故A为CO2,则D为碳酸钠或氧气;C能够发生催化剂作用下能够与D反应,则C为NH3,D为O2,则X应为NH4HCO3或(NH4)2CO3,B为H2O,结合转化关系可知,E为NO,F为NO2,G为HNO3,据此分析解答。
【详解】(1)由以上分析可知X为NH4HCO3或 (NH4)2CO3,F为NO2,故答案为:NH4HCO3或(NH4)2CO3;NO2;(2)Na2O2和CO2的反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2CO2+2Na2O2 =2Na2CO3+O2,故答案为:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2;(3)实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制备氨气,反应的方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
2.原子序数由小到大排列的四种短周期主族元素X、Y、Z、W,其中X、Z、W与氢元素可组成XH3、H2Z和HW共价化合物;Y与氧元素可组成Y2O和Y2O2离子化合物。
(1)写出Y2O2的电子式:__,其中含有的化学键是__。
(2)将ZO2通入品红溶液再加热的现象是__。
(3)写出X的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与铜反应的化学方程式__。
高考化学考点归类整理:氮和磷1.复习重点1.氮族元素性质的相似性和递变规律;2.氮气的分子结构及其化学性质;3.磷的两种同素异形体的有关性质。
2.难点聚焦1.知识要点:一.氮族元素1.氮族元素的原子结构与性质(1)周期表中的位置:第VA族(N、P、As、Sb、Bi)(2)原子结构:相同点:最外层电子数相同(5e-)不同点:电子层数不同,原子半半径依次增大(3)主要性质:①相似性:a、最高价态为+5,负价为-3,能形成氢化物RH3,Sb、Bi无负价;最高价氧化对应水化物HRO3或H3RO4呈酸性。
②递变性:(按原子序数增大顺序):a、原子半径由小到大;b、氢化物的稳定性由强到弱;c、最高价含氧酸的酸性由强到弱;d、非金属性由强到弱,且比同周期卤族元素、氧族元素弱,金属性渐强。
2.氮气的性质(1)氮气的物理性质:无色无味,不溶于水比空气略轻的气体。
(2)氮气的化学性质:分子中N≡N非常牢固,通常情况下不易与其他物质反应。
N2与氢气反应生成NH3(高温高压铁触媒)与氧气在放电条件下生成NO点燃与活泼金属反应 3Mg+N2 Mg3N2(3)氮气的用途:工业上合成氨制硝酸;用作保护气,用于:焊接金属、填充灯泡、保鲜食品;医学上用于冷冻麻醉;高科技中用液氮制造低温环境等。
名称白磷红磷分子结构分子式P4(含有6个共价键)、正四面体型、键角60°分子晶体、结构复杂颜色状态白色或黄色固体暗红色粉末或固体溶解性不溶于水,易溶于CS2不溶于水,不溶于CS2毒性剧毒无毒着火点40℃240℃保存方法保存在水中密封相互转化(1)磷单质的化学性质和用途4P+5O22P2O5(s)2P+3Cl22PCl3(l)2P +3Cl 2 2PCl 5(s )用途:制高纯度磷酸、红磷用于制农药、安全火柴、白磷制造燃烧弹和烟幕弹。
(2)磷的化合物①P 2O 5:极易溶于水,是较好的干燥剂(吸湿性很强)能与水作用: P 2O 5+H 2O (冷)=2HPO 3(剧毒) P 2O 5+3H 2O (热)=2H 3PO 4(无毒)②H 3PO 4:无色晶体,与水任意比例互溶,有吸湿性,可作干燥剂,属非氧化性酸,沸点高。
备战高考化学压轴题专题复习——氮及其化合物的推断题综合及答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.Ⅰ.分别只用一种试剂除去下列各组中所含的少量杂质(括号内为杂质),在空格中填上需加入最适合的一种试剂:(1)FeCl 3溶液(FeCl 2)________________,(2)FeCl 2溶液(FeCl 3)________________,(3)Fe 粉末(Al ) _______________,Ⅱ.为测定某镁铝合金样品中铝的含量,进行了下列实验:取一定量合金,加入100 mL 0.3 mol·L -1稀硝酸,合金完全溶解,产生的气体在标准状况下体积为560 mL ;再加入0.2 mol·L -1 NaOH 溶液至沉淀质量恰好不再变化,用去300 mL NaOH 溶液。
则所取样品中铝的物质的量为___________,反应中转移的电子数为______________ 。
【答案】Cl 2 Fe NaOH 溶液 0.055mol 0.075N A【解析】【分析】Ⅰ.(1)氯气把FeCl 2氧化为FeCl 3;(2)铁粉能把FeCl 3还原为FeCl 2;(3)Fe 与氢氧化钠不反应, Al 与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气;Ⅱ.镁铝合金与稀硝酸反应生成硝酸镁、硝酸铝与一氧化氮气体,向反应后的溶液中加入0.2 mol·L -1 NaOH 溶液至沉淀质量恰好不再变化,铝离子转化为偏铝酸根、镁离子转化为氢氧化镁沉淀,此时溶液中溶质为NaNO 3、NaAlO 2,根据硝酸根守恒有n (NaNO 3)=n (HNO 3)- n (NO ),根据钠离子守恒有n (NaOH )=n (NaNO 3)+n (NaAlO 2),据此计算n (NaAlO 2),再根据铝原子守恒n (Al )=n (NaAlO 2)计算。
【详解】Ⅰ.(1)氯气把FeCl 2氧化为FeCl 3,用氯气除去FeCl 3溶液中FeCl 2;(2)铁粉能把FeCl 3还原为FeCl 2,用铁粉除去FeCl 2溶液中的FeCl 3;(3)Fe 与氢氧化钠不反应, Al 与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,用NaOH 溶液除去铁粉中的铝粉;Ⅱ. 镁铝合金与稀硝酸反应生成硝酸镁、硝酸铝与一氧化氮,向反应后的溶液中加入0.2 mol·L -1 NaOH 溶液至沉淀质量恰好不再变化,铝离子转化为偏铝酸根、镁离子转化为氢氧化镁沉淀,此时溶液中溶质为NaNO 3、NaAlO 2,根据硝酸根守恒有n (NaNO 3)=n (HNO 3)- n (NO )=0.1L×0.3mol/L-0.56L 22.4L/mol=0.03mol-0.025mol=0.005mol ,根据钠离子守恒有n (NaOH )=n (NaNO 3)+n (NaAlO 2),故n (NaAlO 2)=0.3L×0.2mol/L-0.005mol=0.055mol ,根据铝原子守恒n (Al )=n (NaAlO 2)=0.055mol ;3HNO NO ::,氮元素化合价由+5变为+2,生成1molNO 转移3mol 电子,所以反应中转移的电子数为A 0.56L 3N =22.4L/mol⨯⨯0.075N A 。
百强校高考化学艺体生基础拿分27:氮族元素试题解题方法与技巧学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.明代著名哲学家、科学家方以智在其《物理小识》卷七《金石类》中指出:有硇水者,剪银塊投之,则旋而为水。
其中的“硇水”指A.醋酸B.盐酸C.硝酸D.硫酸2.治理汽车尾气中的NO与CO的反应原理是:2NO+2CO N2+2CO2,下列有关说法正确的是A.N2是氧化产物B.NO为红棕色有毒气体C.生成1mol CO2转移4mole-D.使用催化剂是为了加快反应速率3.已知蛋白质含有C、H、O、N等元素。
下列关于自然界中氮循环的说法错误的是A.含氮无机物和含氮有机物可相互转化B.碳、氢、氧三种元素也可能参与了氮循环C.铵盐转化为硝酸盐,发生了还原反应D.目前人工固氮的反应为N2+3H22NH34.浓HNO3跟下列物质反应,既表现出氧化性又表现出酸性的是()A.CuO B.FeO C.C D.CaCO35.将下列各组物质溶于水中,充分混合后一定无沉淀的是()A.SO2、HNO3、BaCl2B.Na2O2、Cl2、Al2(SO4)3C.CO2、NO2、CaCl2D.NH3、CO2、FeCl26.下列有关物质性质的应用不正确的是()A.浓硫酸具有吸水性,可用来干燥氯气B.二氧化硅不与强酸反应,可用玻璃容器盛放氢氟酸C.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂D.用硝酸洗涤银镜反应后的试管7.检验氨气正确的方法是A.靠近蘸有浓硫酸的玻璃棒,有白烟B.靠近蘸有浓盐酸的玻璃棒,有白烟C.用湿润的蓝色石蕊试纸,试纸变红D.用湿润的淀粉碘化钾试纸,试纸变蓝8.根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的是()A.制取氨气B.制取NaHCO3C.分离NaHCO3D.干燥NaHCO3二、综合题9.铜是重要的工业原料,现有Cu、Cu2O组成的混合物,某研究性学习小组为了探究其组成情况,取35.2 g该混合物加入0.5 L 3.4 mol·L-1的稀硝酸中,固体物质完全反应,生成4. 48 L(标准状况)的NO。
氮族方面试题的解题方法与技巧新策略:氮族元素,作为元素化合物部分的重点内容,在近几年的高考试卷中所占比例较大。
其主要内容有氮族概念的分析与判断、氮的氧化物的分析与计算、硝酸及硝酸的性质分析与计算、磷及磷的化合物的分析与应用等。
此类试题中的常规题,其解法有过量分析、守恒分析、方程式的合并分析、工业生产中的用量比较等。
此类试题中的信息题,其解法有迁移类比、现象剖析、效用比较等。
经典题:例题1:金属加工后的废切削液中含2% ~ 3%的NaNO2,它是一种环境污染物。
人们用NH4Cl溶液来处理废切削液,使NaNO2转化为无毒物质,该反应分两步进行:第一步:NaNO2+NH4Cl = NaCl+NH4NO2第二步:NH4NO2N2+2H2O下列对第二步反应的叙述中正确的是1NH4NO2是氧化剂2NH4NO2是还原剂3NH4NO2发生了分解反应4只有氮元素的化合价发生了变化5NH4NO2既是氧化剂又是还原剂()A.13B.14C.234D.345方法:根据方程式,对照叙述,从化合价、反应类型等方面综合分析。
捷径:NH4NO2==N2+2H2O这是分解反应,又是氧化还原反应,NO2—被NH4+还原生成N2,显然都是氮元素的化合价发生了变化。
以此得答案为D。
总结:同一元素,如果一种显正价的微粒,另一种显负价的微粒,若它们发生氧化还原反应,则往往生成该元素的单质,如2H2S+SO2==3S+2H2O,NaH+H2O==NaOH+H2等。
例题2:某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。
当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:1时, 还原产物是()A.NO2B.NO C.N2O D.N2方法:据题可知,2mol金属失去的电子给了1mol HNO3。
可采取讨论试算的方法确定选项。
捷径:令金属为+1价,失2mol电子,N被还原后显+3价。
令金属为+2价,失4mol电子,N被还原后显+1价。
令金属为+3价,失6 mol电子,N被还原后显—1价。
选项只有C符合。
总结:金属与HNO3反应后的价态,是该题求解的关键。
部分考生因难以确定金属的价态,而造成无法获得结果。
例题3:关于磷的下列叙述中, 正确的是().A.红磷没有毒性而白磷剧毒B.白磷在空气中加热到260℃可转变为红磷C.白磷可用于制造安全火柴D.少量白磷应保存在水中方法:逐项分析,分类判断。
捷径:分析A选项.红磷没有毒性而白磷剧毒,正确。
B选项中,因白磷在空气中受热会燃烧生成PO5,故白磷只有在隔绝空气的条件下加热到260℃才可转变为红磷,故B项错误。
分析C选项,白磷2易自燃且有毒,故不能用于制造安全火柴,用于制造安全火柴的是红磷,C选项错。
D选项,因白磷的燃点低,所以少量白磷应保存在水中。
综合得答案为AD。
总结:此题为概念性试题,虽然难度不大,但由于知识点较多,也极易出错。
例题4:Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能,近年来此领域研究有很大进展, 因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖,关于NO的下列叙述不正确的是()PtA .NO 可以是某些含低价N 物质氧化的产物B .NO 不是亚硝酸酐C .NO 可以是某些含高价N 物质还原的产物D .NO 是红棕色气体方法:从物质的性质,对照选项进行分析。
捷径:NO 是无色的有毒气体。
它是NH 3的氧化产物4NH 3+5O 2 == 4NO+6H 2O ,也 可以是HNO 3或NO 2的还原产物3Cu+8HNO 3(稀)= Cu (NO 3)2+2NO+4H 2O 。
NO 不是亚硝酸酐,N 2O 3才是亚硝酸酐。
因此得答案为D 。
总结:此题虽设置了新情境,但仔细分析可发现,所设新情境与解题并无关系。
例题5 :方法:通过信息迁移获解。
捷径:含氧酸中的氢原子,只有在与氧原子结合成—OH 后,才具有酸的性质,也才可以和重水中的D 原子进行交换。
由题意可知磷酸是三元酸,次磷酸是一元酸,因而在结构式中只有一个—OH 结构。
A 是二元酸,C D 结构式中氧周围有三个键,因而这种结构式一定是错误的。
以此只有B 选项符合题意。
总结:题中所给磷酸分子的结构式是给一个信息,该信息告诉我们,含氧酸中只有与O 原子直接结合的H 原子才可能电离出H +,即题中所说的与D 2O 中的D 原子发生氢交换。
把该信息迁移到H 3PO 2中,△△由于NaH2PO2不能与D2O进行氢交换,所以H3PO2只是一元酸,因而其结构式中只有一个—OH,再应用O原子只能有两个共价键(或说有二根短线)的基础知识,就不难作出选择。
例题6 :某化合物的化学式可表示为Co(NH3)x Cl y(x,y均为正整数)。
为确定x和y的值, 取两份质量均为0.2140 g 的该化合物进行如下两个实验。
将一份试样溶于水, 在硝酸存在的条件下用AgNO3溶液滴定(生成AgCl沉淀), 共消耗24.0 mL 0.100 mol/L的AgNO3溶液。
在另一份试样中加入过量NaOH溶液并加热, 用足量盐酸吸收逸出的NH3,吸收NH3共消耗24.0mL 0.200 mol/LHCl溶液。
试通过计算确定该化合物的化学式。
(本题可能用到的原子量:H 1.0 N 14.0 Cl 35.5Co 58.9 )方法:利用原子个数守恒及质量守恒求解。
捷径:设用n表示物质的量, m表示质量。
则:n(NH3)=0.200×24.0×10—3=4.80×10—3(mol)m(NH3)=4.80×10—3×17.0=8.16×10—2(g)n(Cl—)=0.100×24.0×10—3=2.40×10—3(mol)m(Cl—)=2.40×10—3×35.5=8.52×10—2(g)m(钴离子)=0.2140—8.16×10—2—8.52×10—2=4.72×10—2(g)n(钴离子):n(NH3):n(Cl—)=1:6:3该化合物的化学式为CO(NH3)6Cl3总结:分清反应过程中各种物质间量的关系,是运用守恒法解题的前提。
金钥匙:例题1:在汽车引擎中,N2和O2进行反应会生成污染大气的NO,N2+O2=2NO;△H>0。
据此有人认为废气排出后,温度即降低,NO分解,污染也就会自行消失。
事实证明此说法不对,其主要原因可能是()A.常温常压下NO分解速率很慢B.空气中NO迅速变为NO2而不分解C.空气中O2与N2浓度高,不利于平衡向左移动D.废气排出压力减小,不利于平衡左移方法:从速率、平衡及后续反应综合分析。
捷径:污染不会自行消失,说明NO很难分解成N2和O2,其原因有A、B、C,而主要原因则由NO分解成N2和O2与NO转化成NO2的速率决定。
温度降低后,NO分解很慢,而其转化成NO2的速率却很快。
故正确答案为A、B。
总结:该题不少考生错误认为:根据勒沙特列原理,增大反应物浓度,平衡将向正反应方向移动,以此其主要原因可能是C。
出错的原因是未能对题中温度降低进行深入思考之故。
例题2:一定条件下,将等体积NO和O2的混合气体置于试管中,并将试管倒立于水槽中,充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的()A.1/4B.3/4C.1/8 D.3/8方法:此题为循环反应,可通过合并方程式后再分析。
捷径:本题涉及的化学方程式为:方程式(1)2NO + O2= 2NO2↑,方程式(2)3NO2+ HO = 2HNO3+ NO↑。
如果此时纠缠NO或NO2的局部反应,按常规的关系式法求解,计算十分繁2杂。
相反,若此时将两步反应合并求解,计算十分简便。
由于NO2的量与题设和结果均无关,将(1)式×3和(2)式×2合并,可得方程式(3)为4NO + 3O2+ 2H2O = 4HNO3。
(3)式明显地提供了混合气体与剩余气体之间的体积关系。
当NO和O2等体积(等物质的量)混合时,O2必然过量。
利用上述(3)式,假设4体积NO和4体积O2混合,完全反应后,必剩余1体积O2。
即剩余气体的体积只能占原总体积的1/8 。
得答案为C。
总结:此题为一常规题,在此提出便于学生掌握其方法。
例题3:铵盐受热分解的过程就是铵根离子(NH4+)把质子转移给酸根的过程,对于相同类型的铵盐,可根据上述反应判断其热稳定性。
NH4F、NH4Cl、NH4Br、NH4I的热稳定性由强到弱的顺序为,理由是。
方法:根据信息类推。
捷径:本题的“热稳定性”是指酸根离子接受NH4+释放出一个H+,生成卤化氢和NH3的过程。
该反应越容易发生,此铵盐越稳定。
又酸根离子半径越小,结合H+能力越强,则盐就越不稳定。
以此其热稳定性顺序为:NH4I﹥NH4Br﹥NH4Cl﹥NH4F。
总结:该题解答的关键在于正确运用所给信息,再根据所学知识进行推理、分析、判断,从而得出正确结论。
又如:已知2NO2+H2O=HNO3+HNO2,结合已有知识推断,下列结论中正确的是()1HNO2比HNO3更不稳定2HNO2的分解产物为NO和H2O 3HNO2的分解产物为NO2、NO和H2OA.只有1B.12C.13D.23答案应选C。
本题极易错答为根据非金属性F﹥Cl﹥Br﹥I来判断热稳定性为NH4F﹥NH4Cl﹥NH4Br﹥NH4I。
错答的原因是将铵盐的热稳定性与气态氢化物的稳定性混为一谈。
例题4:设NO2和O2混合气体中,NO2的体积百分含量为x%,取50mL量筒盛满该混合气体并倒立于水中,足够时间后量筒内剩余气体VmL,试作V随x变化图象,并利用该图象,求若最终剩余气体10mL,原混合气体中NO2的体积百分比可能是多少?方法:根据反应式:3NO 2 + H 2O = 2HNO 3 + NO ,4NO 2 + O 2 + 2H 2O = 4HNO 3。
首先找出起点( x=0 )、拐点( 完全反应的点,x=80 )和终点( x=100 ),然后以点带面,通过三点作出连线即得图象,再通过图象分析混合气体中NO 2的体积百分比。
捷径:根据上述反应,列表求值。
以x 为横坐标,V 为纵坐标建立坐标系,找出并顺次连接以上各点,所得图象即为所求。
过V=10作x 轴的平行线,交图象于A 、B 两点,其相应横坐标依次为64和92。
以此得答案为:若最终剩余10mL 气体,原混合气体中NO 2%为64%或92%。
总结:图象中三点的分析,是解答该题的重点,部分考生由于对点分析欠缺而出错。
例题 5 :把Cu 片投入到盛有过量浓HNO 3的烧瓶中,使它充分反应。
将产生的气体导入容器A 内,反应后的溶液倒入蒸发皿内小心蒸干,再把固体全部转移到试管中,加热使它完全分解。