高考化學(xué) 熱點(diǎn)題型和提分秘籍 專題4.4 氮及其化合物

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氮及其化合物 1.了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 2.了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。 3.硝酸的性質(zhì)及其應(yīng)用。 4.銨鹽的性質(zhì)及其應(yīng)用 熱點(diǎn)題型一 氮?dú)饧暗难趸锏男再|(zhì) 例1、 下列說法正確的是(　　) A.CO、NO、NO2都是大氣污染物，在空氣中都能穩(wěn)定存在 B.NO可用于某些疾病的治療 C.NO2通入FeSO4溶液中始終無明顯現(xiàn)象 D.NO是一種紅棕色氣體 【答案】B 【解析】NO易被氧化為NO2，N2不是污染物，NO2通入溶液中生成HNO3，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液由淺綠色變成棕黃色。 【提分秘籍】 1.氮的氧化物 ①氮的氧化物都有毒，其中NO2與N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此實(shí)驗(yàn)測得NO2的平均相對分子質(zhì)量總大于46。 ②NO只能用排水法收集，不能用排空氣法收集；而NO2只能用向上排空氣法收集，不能用排水法收集。 ③驗(yàn)證某無色氣體是NO的方法是向無色氣體中通入O2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色。 2.常見的污染類型 (1)光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的一種有毒的煙霧。 (2)酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)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(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。 3.常見的NOx尾氣處理方法 (1)堿液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 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(zhuǎn)化：在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。 【舉一反三】 將22.4 L某氣態(tài)氮氧化合物與足量的灼熱銅粉完全反應(yīng)后，氣體體積變?yōu)?1.2 L(體積均在相同條件下測定)，則該氮氧化合物的化學(xué)式為(　　) A.NO2 B.N2O3 C.N2O D.N2O4 【答案】A 【規(guī)律總結(jié)】 有關(guān)氮的氧化物溶于水的計(jì)算 (1)關(guān)系式法 ①NO2和O2的混合氣體溶于水時(shí)，由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3① 可知，當(dāng)體積比V(NO2)∶V(O2) ②NO和O2的混合氣體溶于水時(shí)，其反應(yīng)是2NO＋O2===2NO2，4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，總反應(yīng)式為4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3② 可知，當(dāng)體積比V(NO)∶V(O2) 注意：4NO2＋O2和4NO＋3O2從組成上均相當(dāng)于2N2O5，即①、②兩反應(yīng)式都與N2O5＋H2O===2HNO3等效。這不僅是記憶①②兩式的一種好方法，也為上述問題的解法提供了新的解題思路，即利用混合氣體中的N、O原子個數(shù)比進(jìn)行分析判斷： N(N)∶N(O) (2)電子守恒法 當(dāng)NOx轉(zhuǎn)化為硝酸時(shí)要失去電子，如果是NOx與O2混合，則反應(yīng)中O2得到的電子數(shù)與NOx失去的電子數(shù)相等。 熱點(diǎn)題型二 氨、銨鹽 例2、 液氨在工業(yè)生產(chǎn)上有著廣泛應(yīng)用，然而由于忽視安全，液氨泄漏事件時(shí)有發(fā)生。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A.液氨常用作制冷劑 B.氨氣可以由兩種10電子微粒反應(yīng)制得 C.氨氣通入熱的CuSO4溶液中能使Cu2＋還原成Cu D.蘸有濃鹽酸的玻璃棒遇氨氣產(chǎn)生白煙 【答案】C 【提分秘籍】 ①NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體，可在推斷題中作為解題的突破口，確定NH3的存在。 ②氨水的成分是三分子：NH3、NH3H2O、H2O；三離子：NH、OH－、H＋，氨水呈弱堿性。計(jì)算氨水濃度時(shí)，溶質(zhì)視為NH3。 ③NH4Cl受熱易分解NH4ClNH3↑＋HCl↑，NH3和HCl不共存：NH3＋HCl===NH4Cl，但這兩個反應(yīng)不是可逆反應(yīng)。 【舉一反三】 下圖是課外活動小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的4個噴泉實(shí)驗(yàn)方案，下列有關(guān)操作不可能引發(fā)噴泉現(xiàn)象的是(　　) A.擠壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進(jìn)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(jìn)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.向裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾 【答案】B 【解析】H2難溶于NaOH溶液，不能形成較大的壓強(qiáng)差，不能引發(fā)噴泉現(xiàn)象。 【規(guī)律總結(jié)】噴泉實(shí)驗(yàn)的原理及應(yīng)用 1.噴泉實(shí)驗(yàn)的原理 由于容器內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差而形成噴泉。氣體迅速溶于水或某種溶液中，容器內(nèi)壓強(qiáng)小于容器外壓強(qiáng)，從而產(chǎn)生噴泉，依據(jù)這一原理，只要能夠造成容器內(nèi)氣體大量溶于液體，就可以形成噴泉。 2.引發(fā)噴泉的幾種方法 (1)使燒瓶內(nèi)的氣體迅速溶于水或某種液體中。 (2)使燒瓶內(nèi)氣體溫度降低，從而使氣壓減小。 (3)使燒瓶外待噴液面上的氣壓增大。 熱點(diǎn)題型三 氨的實(shí)驗(yàn)室制法及性質(zhì)探究 例3． 下面是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是(　　) A.①② B.②③ C.③④ D.①③ 【答案】D 【解析】NH4Cl受熱可產(chǎn)生NH3和HCl，但兩者遇冷會重新凝結(jié)產(chǎn)生NH4Cl，且可能出現(xiàn)堵塞導(dǎo)管的情況，③中試管口未向下傾斜會導(dǎo)致水倒流入試管而使試管破裂，故①③符合題意。 【提分秘籍】 實(shí)驗(yàn)室制取少量NH3的兩種簡易方法 1.加熱濃氨水 (1)反應(yīng)原理：NH3H2ONH3↑＋H2O。 (2)裝置：見圖甲。 2.濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì) (1)反應(yīng)原理：濃氨水中存在以下平衡：NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－，加入固態(tài)堿性物質(zhì)(如CaO、NaOH、堿石灰等)，消耗水且使c(OH－)增大，使平衡逆向移動，同時(shí)反應(yīng)放熱，促進(jìn)NH3H2O的分解。 (2)裝置：見圖乙。 【舉一反三】 某化學(xué)課外活動小組在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行“氨的催化氧化”實(shí)驗(yàn)。 (1)A處是氣體發(fā)生裝置，A中所用的試劑只能從下列物質(zhì)中選?。? ①硝酸銨；②碳酸銨；③碳酸氫銨；④氯化銨；⑤熟石灰； ⑥氫氧化鈉。 若A中制取氣體時(shí)只用了一種藥品，則該藥品可以是________(填序號)，在只用一種藥品制取氨氣時(shí)，圖中空白處所需儀器應(yīng)為________(選填下列儀器編號，固定裝置省略)。 (2)該裝置補(bǔ)充完整后，仍然存在一定的缺陷，試從安全與環(huán)保的角度來考慮，對該裝置進(jìn)行改進(jìn)： ①___________________________________________________； ②___________________________________________________。 (3)按照改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請完成以下問題： ①裝置B的作用是_____________________________________； ②寫出C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________； ③若A、B處試劑足量，則裝置D中可以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有___________________________________________________。 【答案】(1)②或③　e、f、g、h (2)①在裝置C與D之間增加一個防倒吸裝置 ②在D后增加一個尾氣吸收裝置 (3)①吸收CO2和水蒸氣，并生成O2 ②4NH3＋5O24NO＋6H2O ③銅片逐漸減少直至溶解，溶液變藍(lán)色，生成無色氣體并在廣口瓶上方變成紅棕色 【解析】(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖沁M(jìn)行“氨的催化氧化”實(shí)驗(yàn)，故A、B裝置是用來制取NH3和O2的。根據(jù)制取NH3只用一種藥品和制取NH3的同時(shí)必須產(chǎn)生能與Na2O2反應(yīng)生成O2的物質(zhì)的要求，選用碳酸銨或碳酸氫銨。給固體物質(zhì)加熱所需要的儀器e、f、g、h。(2)從安全和環(huán)保的角度來考慮，應(yīng)該在C、D之間增加一個防倒吸裝置，在D后放置一個尾氣吸收裝置。因?yàn)閺腃中導(dǎo)出的氣體主要是NO2，NO2與水反應(yīng)生成稀硝酸和NO，易倒吸，且尾氣對環(huán)境有污染。 熱點(diǎn)題型四 硝酸 例4、 下列說法不正確的是(　　) A.在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固體，銅粉仍不溶解 B.某氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體的水溶液一定顯堿性 C.銅與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O D.HNO3―→NO―→NO2，以上各步變化均能通過一步實(shí)現(xiàn) 【答案】A 【提分秘籍】 ①濃、稀硝酸均具有強(qiáng)氧化性，濃度越大，氧化性越強(qiáng)，其還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越高。 ②濃硝酸能使紫色石蕊試液先變紅，后褪色，該反應(yīng)過程中濃硝酸表現(xiàn)出強(qiáng)酸性和強(qiáng)氧化性。 ③常溫下，鐵、鋁遇濃硝酸能發(fā)生“鈍化”，故常溫下，濃硝酸可用鐵桶盛放。 ④硝酸幾乎能夠與所有的金屬反應(yīng)(除Au、Pt外)，但不生成氫氣；與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)，金屬能夠被氧化為最高價(jià)態(tài)。 ⑤硝酸與具有還原性的弱酸鹽(如Na2SO3、NaI等)、堿性氧化物、堿以及其他還原劑反應(yīng)時(shí)，優(yōu)先發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 ⑥分析離子共存的問題時(shí)要注意隱含的硝酸，即酸性條件的硝酸鹽溶液，H＋和NO共存時(shí)相當(dāng)于稀硝酸，有較強(qiáng)的氧化性。 【舉一反三】 如圖是用濃硝酸、銅片、水等試劑探究濃、稀硝酸的強(qiáng)氧化性并觀察還原產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置。 Ⅰ.濃硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn) 將銅片置于具支試管的底部，在分液漏斗中加入約5 mL濃硝酸，往具支試管中放入約2 mL濃硝酸，用排水法收集產(chǎn)生的氣體。 (1)具支試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________。 (2)實(shí)驗(yàn)中觀察到能證明濃硝酸具有強(qiáng)氧化性的現(xiàn)象_________________________________。 Ⅱ.稀硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn) (3)上述反應(yīng)完成后，欲進(jìn)一步證明稀硝酸也具有強(qiáng)氧化性，緊接的簡便、合理的實(shí)驗(yàn)操作是______________________。 (4)能證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生NO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________(填寫序號)。 A.c中收集到無色氣體 B.c中收集到的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色 C.b中產(chǎn)生的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色 【答案】(1)Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　 (2)銅片逐漸溶解，溶液變藍(lán)，放出紅棕色氣體　(3)往分液漏斗中加水稀釋濃硝酸，打開活塞，放入稀硝酸 (4)C 【規(guī)律總結(jié)】 硝酸與金屬、非金屬的反應(yīng)規(guī)律 1.硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律 (1)HNO3與金屬反應(yīng)一般不能產(chǎn)生H2。 (2)還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。 (3)硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。 2.硝酸與非金屬反應(yīng)的規(guī)律 (1)濃硝酸能與碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)反應(yīng)，一般生成最高價(jià)含氧酸或最高價(jià)氧化物，二氧化氮和水。 (2)與非金屬反應(yīng)，硝酸表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，不表現(xiàn)酸性。 熱點(diǎn)題型五 金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算：巧用守恒法 例5、 38.4 g銅跟適量的濃硝酸反應(yīng)，銅全部作用后，共收集到氣體22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，反應(yīng)消耗的硝酸可能是(　　) A.1.0 mol B.1.6 mol C.2.2 mol D.2.4 mol 【答案】C 【提分秘籍】金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算題的一般方法 【舉一反三】 有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物質(zhì)的量濃度分別是4 molL－1和 2 molL－1，取10 mL此混合酸，向其中加入過量的鐵粉，待反應(yīng)結(jié)束后，可產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體的體積為(設(shè)反應(yīng)中HNO3被還原成NO)(　　) A.0.448 L B.0.672 L C.0.896 L D.0.224 L 【答案】B 【解析】金屬和混酸反應(yīng)通過離子方程式計(jì)算比較簡便，3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O(鐵過量，產(chǎn)物為Fe2＋)，反應(yīng)中Fe和H＋過量，生成的NO的量以NO為準(zhǔn)來計(jì)算，共得NO 0.448 L，若只考慮到這一步反應(yīng)，得答案A是錯誤的，因?yàn)檫^量的鐵還可以和溶液中過量的H＋反應(yīng)產(chǎn)生H2，即有Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，生成的H2為0.224 L，所以氣體體積共計(jì)0.672 L，應(yīng)選B。 1．【2016年高考江蘇卷】在給定的條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是（ ） A．SiO2SiCl4Si B．FeS2SO2H2SO4 C．N2NH3NH4Cl(aq) D．MgCO3MgCl2(aq)Mg 【答案】C 2．【2016年高考上海卷】一定條件下，一種反應(yīng)物過量，另一種反應(yīng)物仍不能完全反應(yīng)的是（ ） A．過量的氫氣與氮?dú)? B．過量的濃鹽酸與二氧化錳 C．過量的銅與濃硫酸 D．過量的鋅與18 mol/L硫酸 【答案】AC 【解析】A．H2和N2制備NH3是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物始終不能消耗完；B．可以加入過量的濃鹽酸，使二氧化錳徹底反應(yīng)完全；C．濃硫酸隨著反應(yīng)變稀，稀硫酸不再與銅反應(yīng)；D．18mol/L的濃硫酸與鋅開始反應(yīng)產(chǎn)生SO2，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸變稀，再與鋅反應(yīng)產(chǎn)生H2。故選AC。 3．【2016年高考浙江卷】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 1．【2015新課標(biāo)Ⅰ卷理綜化學(xué)】我國清代《本草綱目拾遺》中記敘無機(jī)藥物335種，其中“強(qiáng)水”條目下寫道：“性最烈，能蝕五金其水甚強(qiáng)，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛?！边@里的“強(qiáng)水”是指（ ） A．氨水 B． 硝酸 C．醋 D．鹵水 【答案】B 【解析】根據(jù)所給四種物質(zhì)的氧化性的強(qiáng)弱可判斷，該強(qiáng)水為硝酸，硝酸具有強(qiáng)氧化性，可溶解大部分金屬。答案選B。 2．【2015北京理綜化學(xué)】下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)（如右圖）的說法不正確的是（ ） 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 3．【2015海南化學(xué)】下列敘述正確的是（ ） A．稀鹽酸可除去燒瓶內(nèi)殘留的MnO2 B．可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液 C．稀硝酸可除去試管內(nèi)壁的銀鏡 D．煮沸自來水可除去其中的Ca(HCO3)2 【答案】CD 【解析】A、稀鹽酸與MnO2不能發(fā)生反應(yīng)，不能除去燒瓶內(nèi)殘留的MnO2，錯誤；B、NaOH與玻璃中的SiO2會發(fā)生反應(yīng)：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O，產(chǎn)生的Na2SiO3有粘合性，將玻璃瓶與玻璃塞黏在一起，因此不能使用玻璃塞，要用橡膠塞，錯誤；C、稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，能夠與Ag發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生可溶性的AgNO3，達(dá)到除去試管內(nèi)壁的銀鏡的目的，正確；D、煮沸自來水，Ca(HCO3)2不穩(wěn)定，受熱會發(fā)生反應(yīng)：Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2↑，達(dá)到除去Ca(HCO3)2的目的，正確。 4．(雙選)(2015上海)將O2和NH3的混合氣體448 mL通過加熱的三氧化二鉻，充分反應(yīng)后，再通過足量的水，最終收集到44.8 mL氣體。原混合氣體中O2的體積可能是(假設(shè)氨全部被氧化，氣體體積均已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)(　　) A．231.5 mL B．268.8 mL C．287.5 mL D．313.6 mL 【答案】BD 【解析】將O2和NH3的混合氣體通過加熱的三氧化二鉻，發(fā)生反應(yīng)：①4NH3＋5O24NO＋6H2O，充分反應(yīng)后，通過足量的水，發(fā)生反應(yīng)；②4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，將①②相加得：③NH3＋2O2===HNO3＋H2O。若最后得到的氣體是NO，由②知，則氧氣完全反應(yīng)，消耗氣體的體積為448 mL－44.8 mL＝403.2 mL，其中含有的氧氣V1(O2)＝403.2 mL＝268.8 mL。若最后剩余的氣體是O2，則O2應(yīng)該有反應(yīng)消耗和剩余兩部分，V2(O2)＝403.2 mL＋44.8 mL＝313.6 mL。故選BD。 1．（2014天津卷）實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體時(shí)，所用方法正確的是(　　) A．制氧氣時(shí)，用Na2O2或H2O2作反應(yīng)物可選擇相同的氣體發(fā)生裝置 B．制氯氣時(shí)，用飽和NaHCO3溶液和濃硫酸凈化氣體 C．制乙烯時(shí)，用排水法或向上排空氣法收集氣體 D．制二氧化氮時(shí)，用水或NaOH溶液吸收尾氣 【答案】A　 2．（2014山東卷）等質(zhì)量的下列物質(zhì)與足量稀硝酸反應(yīng)，放出NO物質(zhì)的量最多的是(　　) A．FeO B．Fe2O3 C. FeSO4 D．Fe3O4 【答案】A　 【解析】Fe2O3與稀硝酸反應(yīng)不能放出NO，B項(xiàng)錯誤；1 mol Fe3O4中含有1 mol Fe2＋，利用得失電子守恒可知生成1 mol NO需消耗FeO、FeSO4、Fe3O4的物質(zhì)的量均為3 mol，F(xiàn)eO、FeSO4、Fe3O4的摩爾質(zhì)量(g/mol)分別為：72、152、232，所以等質(zhì)量的FeO、FeSO4、Fe3O4與足量稀硝酸反應(yīng)，放出NO物質(zhì)的量最多的是FeO。 3．（2014福建卷）常溫下，下列各組物質(zhì)中，Y既能與X反應(yīng)又能與Z反應(yīng)的是(　　) X Y Z ① NaOH溶液 Al(OH)3 稀硫酸 ② KOH溶液 SiO2 濃鹽酸 ③ O2 N2 H2 ④ FeCl3溶液 Cu 濃硝酸 A.①③　　　B．①④　　　C．②④　　　D．②③ 【答案】B　 【解析】①中Y是兩性氫氧化物，常溫下既能與NaOH溶液反應(yīng)又能與稀硫酸反應(yīng)；②中SiO2不能與濃鹽酸反應(yīng)；③中N2與O2在高溫或者放電的條件下反應(yīng)生成NO；N2與H2在高溫高壓、催化劑的條件下反應(yīng)生成NH3；④中在常溫下，2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，4HNO3(濃)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，B項(xiàng)正確。 （2013北京卷）26.（14分）NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。 (1) NOx能形成酸雨，寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式:_ . (2)汽車發(fā)動機(jī)工作時(shí)會引發(fā)N2和02反應(yīng)，其能量變化示意圖如下: ①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: _ . ②隨溫度升高，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的變化趨勢是_ .。 （3）在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器，可有效降低NOX的排放。 ①當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí)，NOX在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式：_ . ② 當(dāng)尾氣中空氣過量時(shí)，催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NOX生成鹽。其吸收能力順序如下：12MgO <2oCaO <38SrO<56BaO.原因是 . （4）通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量，其工作原理示意圖如下: ①Pt電極上發(fā)生的是 反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。 ②寫出NiO電極的電極反應(yīng)式: . 【答案】(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO.(2)①N2(g)+O2(g) 2NO(g)；ΔH=+183kJ/mol.②K值增大。 （3）①2NO+2CO= N2+2CO.②Mg、Ca、Sr、Ba為同一主族元素，從上到下，原子半徑逐漸增大元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，金屬氧化物對NOX的吸收能力逐漸增強(qiáng)，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，金屬氧化物對NOX的吸收能力逐漸增強(qiáng)。（4）①還原。②NO-2e-+O2-=NO2。 【解析】由NO2制備硝酸3NO2+H2O===2HNO3+NO；根據(jù)題給能量關(guān)系可得到熱化學(xué)反應(yīng)方程式 N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+183kJ/mol ,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向右移動，K值增大；一氧化氮與一氧化碳的反應(yīng)生成氮?dú)?NO+2CO= N2+2CO；Mg、Ca、Sr、Ba為同一主族元素，從上到下，原子半徑逐漸增大元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，金屬氧化物對NOX的吸收能力逐漸增強(qiáng)；電化學(xué)反應(yīng)Pt電極為正極發(fā)生還原反應(yīng)，O2+4e-=2O2-,NiO電極為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)NO-2e-+O2-=NO2。 1．下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如下圖)的說法不正確的是(　　) 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、氧三種元素也參加了氮循環(huán) 【答案】A　 【解析】A．N2→NH3過程中氮元素由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，被還原。B.工業(yè)合成氨的過程屬于人工固氮。C.1828年，德國化學(xué)家維勒首次利用無機(jī)物氰酸銨合成了尿素；而含氮的有機(jī)物也可以直接分解為無機(jī)物。D.雷電發(fā)生時(shí)涉及的反應(yīng)有N2＋O22NO,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3進(jìn)入土壤， 與礦物質(zhì)結(jié)合成硝酸鹽；豆科植物也可以將N2合成氮肥，生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中含有C元素，所以碳、氫、氧三種元素都參加了氮循環(huán)。 2．隨著我國汽車年銷量的大幅增加，空氣環(huán)境受到了很大的污染。汽車尾氣裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．反應(yīng)中NO為氧化劑，N2為氧化產(chǎn)物 B．汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2 C．NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng) D．催化轉(zhuǎn)化總化學(xué)方程式為2NO＋O2＋4CO 4CO2＋N2 【答案】D　 3．下列說法不正確的是(　　) A．在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固體，銅粉仍不溶解 B．某氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體的水溶液一定顯堿性 C．銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O D．HNO3―→NO―→NO2，以上各步變化均能通過一步實(shí)驗(yàn)完成 【答案】A　 【解析】A項(xiàng)中加入Cu(NO3)2固體后，Cu和H＋、NO發(fā)生反應(yīng)：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，該項(xiàng)不正確。 4．已知常溫常壓下在1 L水中可溶解40 L NO2，NO2能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)：2NaOH＋2NO2===NaNO3＋NaNO2＋H2O。以下各種尾氣吸收裝置中，不適合吸收NO2氣體的是(　　) 【答案】B　 【解析】由于常溫常壓下在1 L水中可溶解40 L NO2，即易溶于水，所以在吸收裝置中需要防止倒吸，只有B項(xiàng)不能防止倒吸。 5．某同學(xué)用濾紙折成一個紙蝴蝶并噴灑一種溶液(保持濕潤)，掛在鐵架臺上。另取一只盛某種溶液的燒杯，放在紙蝴蝶的下方(如右圖)。過一會兒，發(fā)現(xiàn)紙蝴蝶變?yōu)榧t色。下表的組合中，能夠?qū)崿F(xiàn)上述變化的是(　　) ① ② ③ ④ 紙蝴蝶上的噴灑液 石蕊 酚酞 酚酞 石蕊 小燒杯中的溶液 濃鹽酸 濃氨水 NaOH溶液 濃硫酸 A．①② 　B．③④ C．①④ D．②③ 【答案】A　 【解析】濃鹽酸易揮發(fā)，酸性氣體HCl遇石蕊變紅；濃氨水易揮發(fā)，堿性氣體NH3遇酚酞變紅。 6．銅與濃硫酸反應(yīng)結(jié)束后，燒瓶中銅片未完全溶解。若向反應(yīng)后的溶液中加入下列物質(zhì)，相關(guān)推斷錯誤的是(　　) A．加入鐵粉，鐵粉不溶解 B．滴入NaNO3溶液，銅片溶解 C．加入銀粉，銀粉不溶解 D．滴入NaHCO3溶液，有氣體產(chǎn)生 【答案】A　 7．“封管試驗(yàn)”具有簡易、方便、節(jié)約、綠色等優(yōu)點(diǎn)。觀察下列四個“封管試驗(yàn)”(夾持裝置未畫出)，判斷下列說法正確的是(　　) A．加熱時(shí)，a上部聚集了固體NH4Cl，說明NH4Cl的熱穩(wěn)定性比較好 B．加熱時(shí)，發(fā)現(xiàn)b中I2變?yōu)樽仙魵猓谏喜坑志奂癁樽虾谏墓腆w C．加熱時(shí)，c中溶液紅色變深，冷卻后又變淺 D．水浴時(shí)，d內(nèi)氣體顏色變淺，e內(nèi)氣體顏色加深 【答案】B　 【解析】A選項(xiàng)，NH4Cl受熱分解生成NH3、HCl，在上部化合生成固體NH4Cl，A選項(xiàng)錯誤；B選項(xiàng)，I2易升華，正確；C選項(xiàng)，氨氣易揮發(fā)，加熱時(shí)，氨水濃度減小，堿性減弱，溶液紅色變淺，C選項(xiàng)錯誤；2NO2N2O4為放熱反應(yīng)，所以d內(nèi)氣體顏色變深，D選項(xiàng)錯誤。 8．下列反應(yīng)中的氨與反應(yīng)4NH3＋5O2===4NO＋6H2O中的氨作用相同的是(　　) A．2Na＋2NH3===2NaNH2＋H2↑ B．NH3＋HCl===NH4Cl C．4NH3＋6NO===5N2＋6H2O D．3SiH4＋4NH3===Si3N4＋12H2 【答案】C　 9．某硝酸鈉固體中混有少量硫酸銨和碳酸氫鈉雜質(zhì)，現(xiàn)設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)方案，既除去雜質(zhì)，又配成硝酸鈉溶液。實(shí)驗(yàn)方案：先將固體溶于蒸餾水配成溶液，選擇合適的試劑和操作完成表格中各步實(shí)驗(yàn)。 選擇試劑 ① Na2CO3溶液 ④ 實(shí)驗(yàn)操作 ② ③ 加熱 下列試劑或操作不合理的是(　　) A．試劑①為Ba(OH)2溶液 B．操作②為結(jié)晶 C．操作③為過濾 D．試劑④為稀HNO3 【答案】B　 【解析】根據(jù)題意，選擇Ba(OH)2溶液除去SO、NH和HCO，NH3H2O通過加熱除去，操作②為加熱。過量的Ba2＋用Na2CO3溶液除去，過量的OH－和CO用硝酸除去，則操作③為過濾，試劑④為HNO3。 10．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解9.6 g。向另一份中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示(已知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析或結(jié)果錯誤的是(　　) A．原混合酸中NO物質(zhì)的量為0.1 mol B．OA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段產(chǎn)生氫氣 C．第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4 D．H2SO4濃度為2.5 molL－1 【答案】A　 11．氨氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要應(yīng)用。 (1)①氮?dú)庥糜诠I(yè)合成氨，寫出氮?dú)獾碾娮邮剑篲_______________________； ②NH3的穩(wěn)定性比PH3________(填寫“強(qiáng)”或“弱”)。 (2)如下圖所示，向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，迅速蓋上蓋，觀察現(xiàn)象。 ①濃鹽酸液滴附近會出現(xiàn)白煙，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。 ②濃硫酸液滴上方?jīng)]有明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后濃硫酸的液滴中有白色固體，該固體可能是________(寫化學(xué)式，一種即可)。 ③FeSO4液滴中先出現(xiàn)灰綠色沉淀，過一段時(shí)間后變成紅褐色，發(fā)生的反應(yīng)包括Fe2＋＋2NH3H2O===Fe(OH)2↓＋2NH和___________________________________________。 (3)空氣吹脫法是目前消除NH3對水體污染的重要方法。在一定條件下，向水體中加入適量NaOH可使NH3的脫除率增大，用平衡移動原理解釋其原因：__________________ ________________________________________________________________________。 (4)在微生物作用下，蛋白質(zhì)在水中分解產(chǎn)生的氨能夠被氧氣氧化生成亞硝酸(HNO2)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________，若反應(yīng)中有0.3 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，生成亞硝酸的質(zhì)量為________g(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位有效數(shù)字)。 【答案】(1)①N??N?、趶?qiáng) (2)①NH3＋HCl===NH4Cl ②NH4HSO4或 ③4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (3)氨在水中存在平衡：NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－，加入NaOH后OH－濃度增大平衡逆向移動，故有利于氨的脫除 (4)2NH3＋3O22HNO2＋2H2O　2.35 12．用下列裝置制備、收集二氧化氮?dú)怏w，并探究其性質(zhì)。 (1)裝置A中的分液漏斗中盛裝的液體是________，燒瓶中預(yù)先加入的是銅屑，鐵的價(jià)格比銅的價(jià)格低，此處用銅不用鐵的原因是______________________________________。 (2)干燥管B、D中盛裝的干燥劑可以是__________(選填“濃硫酸”“無水氯化鈣”“五氧化二磷”或“堿石灰”)，干燥管D中干燥劑的作用是_______________________________。 (3)裝置E的作用是吸收尾氣，吸收過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式如下，請將其補(bǔ)充完整。 NaOH＋NO2===______＋NaNO2＋H2O (4)用上述裝置收集到了NO氣體，采用的收集裝置是________(選填“F”或“G”)。 【答案】(1)濃硝酸　常溫下，F(xiàn)e在濃硝酸中發(fā)生鈍化，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生 (2)無水氯化鈣或五氧化二磷　防止E裝置中的水蒸氣進(jìn)入集氣瓶C中 (3)2　2　NaNO3　1　1 (4)G 【解析】(1)根據(jù)制取NO2的反應(yīng)原理：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O可知，是固體和液體在常溫下的反應(yīng)，所以裝置A中的分液漏斗中盛裝的液體是濃硝酸；此處用銅屑不用鐵屑的原因是：常溫下，F(xiàn)e在濃硝酸中發(fā)生鈍化，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生，無法制取NO2；(2)二氧化氮是酸性氣體，不能用堿性干燥劑；干燥管B、D中只能盛裝固體干燥劑，所以不能選濃硫酸，只能選無水氯化鈣或五氧化二磷。E裝置中的水蒸氣可進(jìn)入集氣瓶C中，所以使用裝置干燥管D，防止E裝置中的水蒸氣進(jìn)入集氣瓶C中；(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原理知：反應(yīng)物NO2中氮元素的化合價(jià)是＋4價(jià)，產(chǎn)物NaNO2中氮元素的化合價(jià)是＋3價(jià)，N元素化合價(jià)最高的含氮化合物是NaNO3，結(jié)合同一化學(xué)反應(yīng)方程式中各元素的原子守恒可知，該反應(yīng)的方程式為2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；(4)一氧化氮為無色難溶于水密度與空氣接近的氣體，所以用排水法收集NO，選擇裝置G。 13．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了下列裝置進(jìn)行氨的催化氧化實(shí)驗(yàn)。 完成下列填空： (1)常溫下，氨水的濃度為1∶1.5(28%的濃氨水和水的體積比)時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，配制該濃度氨水的玻璃儀器有____________________________。 (2)本實(shí)驗(yàn)用的干燥劑是堿石灰和無水氯化鈣。則甲處是________；乙處是________。 (3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將催化劑加熱至紅熱，在不斷鼓入空氣的情況下，熄滅酒精燈，反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行，說明該反應(yīng)是____(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)；化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 (4)實(shí)驗(yàn)前，燒杯中盛有200 mL 1.000 molL－1的NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)后測得燒杯中溶液的pH＝13，且溶液質(zhì)量比反應(yīng)前增加了7.48 g，則NaOH溶液吸收的NO和NO2的物質(zhì)的量之比是________(設(shè)溶液的體積不變且忽略鹽類的水解)。 (5)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：如果缺少乙處的干燥管，將反應(yīng)后的氣體直接通入燒瓶，則燒瓶中產(chǎn)生白煙。其原因可用化學(xué)方程式表示為_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)已知NH3和N2常壓下的沸點(diǎn)分別為－33.5 ℃和－195.8 ℃，據(jù)此推測這兩種物質(zhì)中，能做制冷劑的是__________(填分子式)；能用來冷凍物質(zhì)的是________(填分子式)。 【答案】(1)量筒、燒杯、玻璃棒 (2)堿石灰　無水氯化鈣 (3)放　4NH3＋5O24NO＋6H2O (4)5∶13 (5)4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3(或2NO＋O2===2NO2和3NO2＋H2O===2HNO3＋NO)　NH3＋HNO3===NH4NO3 (6)NH3　N2