《（课标i）2020版高考化学一轮复习 专题十 氮及其化合物课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（课标i）2020版高考化学一轮复习 专题十 氮及其化合物课件（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十 氮及其化合物,高考化学 (课标专用),A组 课标卷题组,五年高考,考点一 氮单质、氮的氧化物和硝酸 (2016课标,26,14分)氮的氧化物(NOx)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NOx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,氨气的发生装置可以选择上图中的 ,反应的化学方程式为 。 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、
2、 K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。,答案 (1)A 2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3+CaCl2+2H2O(或B NH3H2O NH3+H2O) dcfei (2)红棕色气体慢慢变浅 8NH3+6NO2 7N2+12H2O Z中NaOH溶液产生倒吸 现象 反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压,解析 (1)制备氨气,可用Ca(OH)2(s)和NH4Cl(s)混合加热,可选用装置A;也可采用加热浓氨 水的方法,此时可选用装置B。欲得到干燥的氨气,首先要干燥(干燥管要大口进,小口出),其 次要收集(氨气密度比空气小,要用向下排空气法),最后为尾气处理(因氨气极易溶于水,要用防
3、倒吸的F装置)。 (2)NH3和NO2在催化剂、一定温度下可发生反应,故Y管中红棕色气体慢慢变浅;由化学方程式 8NH3+6NO2 7N2+12H2O可以得出,反应后气体分子数减少,压强减小,故打开K2后,Z中 NaOH溶液会产生倒吸现象。,知识拓展 几种气体的快速制取方法 (1)O2 2H2O2 2H2O+O2 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2 (2)Cl2 2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O (3)HCl 将浓H2SO4慢慢滴入到浓盐酸中 (4)NH3 将浓氨水滴到生石灰或碱石灰上,温馨提示 用排空气法收集有害气体时,收集装置后要连接尾气处理
4、装置。,考点二 氨及铵盐 (2017课标,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 NH3H3BO3;NH3H3BO3+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23次。 (4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和
5、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。,d中保留少量水的目的是 。 e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 molL-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)液封,防止氨气逸出 N +OH- NH3+H2O 保温使氨完全蒸出 (5),解析 (1)a与大气相通,作用是平衡气压,以免
6、关闭k1后b内压强过大。(2)b中放入少量碎瓷片 的目的是防止暴沸。f的名称是直形冷凝管。(3)g中蒸馏水倒吸进入c,原因是c、e及其所连接 的管道内水蒸气冷凝为水后,气压远小于外界大气压,在大气压的作用下,锥形瓶内的蒸馏水倒 吸进入c中。(4)d中保留少量水可以起到液封的作用,防止氨气逸出。e中的主要反应是铵 盐与碱在加热条件下的反应,离子方程式为N +OH- NH3+H2O;e采用中空双层玻璃瓶 的作用是减少热量损失,有利于N 在碱性条件下转化为氨气逸出。(5)根据反应NH3+H3BO3 NH3 H3BO3,NH3H3BO3+HCl NH4Cl +H3BO3,可以求出样品中n(N)=n(H
7、Cl)=c molL-1 V10-3L=0.001cV mol,则样品中氮的质量分数为 100%= %,样品中甘氨酸的 质量0.001cV75 g,所以样品的纯度 %。,知识归纳 N 与OH-反应时离子方程式的书写规律 浓碱液、加热条件下生成物为NH3和水:N +OH- NH3+H2O;若在稀溶液中反应且不加 热,因氨气极易溶于水,故生成NH3H2O:N +OH- NH3H2O。,B组 课标、及其他省(区、市)卷题组,考点一 氮单质、氮的氧化物和硝酸,1.(2019江苏单科,9,2分)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是 ( ) A.NaCl(aq) Cl2(g) FeCl2(s
8、) B.MgCl2(aq) Mg(OH)2(s) MgO(s) C.S(s) SO3(g) H2SO4(aq) D.N2(g) NH3(g) Na2CO3(s),答案 B 本题涉及的考点有钠、镁、硫、氮、氯及其化合物的性质,考查了学生对知识的 记忆、再现能力,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 A项,加热条件下,铁与氯气只能生成FeCl3,错误;B项,MgCl2+Ca(OH)2 Mg(OH)2+CaCl2, Mg(OH)2 MgO+H2O,正确;C项,硫在氧气中燃烧只能生成SO2,错误;D项,NH3+CO2+NaCl+H2O NaHCO3+NH4Cl,错误。,拓展延伸 铁在氯气中点燃不存
9、在量变引起质变的问题,无论铁是否足量,产物均为FeCl3。,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 ( ),A.由中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体 B.红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生了反应 C.由说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物 D.的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应,答案 D 本题考查硝酸的氧化性、不稳定性、挥发性等性质。中的CO2可能是空气中的 氧气与木炭反应的产物。,疑难突破 中红热木炭并未与浓硝酸直接接触,只有HNO3挥发后,与木炭接触才能发生反 应。,3.(2019江苏单
10、科,16,12分)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需 处理后才能排放。 (1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与 O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为 。 (2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为 NO+NO2+2OH- 2N +H2O 2NO2+2OH- N +N +H2O 下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有 (填字母)。 A.加快通入尾气的速率 B.采用气、液逆流的方式吸收尾气 C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液 吸收后的溶液经浓缩、结晶、
11、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是 (填化 学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。 (3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为N 的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。 在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和N ,其离子方程式为 。 NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是 。,答案 (12分)(1)2NH3+2O2 N2O+3H2O (2)BC NaNO3 NO (3)3HClO+2NO+H2O 3Cl-+2N +5H+ 溶液pH越小,溶液中H
12、ClO的浓度越大,氧化NO的能力越强,解析 本题涉及的考点有含氮化合物的性质及其应用、氧化还原反应化学(离子)方程式的书 写、影响反应速率的因素,主要考查学生将实际问题分解、运用相关知识分析和解决化学问 题的能力,借助氮氧化物的尾气处理树立环境保护的可持续发展意识,体现科学态度与社会责 任的学科核心素养。 (1)根据得失电子守恒和原子守恒可写出NH3与O2反应的化学方程式。 (2)若要提高尾气中NO和NO2的去除率,须加快氮氧化物与NaOH的反应速率。B项措施能 增大气、液反应物的接触面积,C项措施增大NaOH溶液的浓度,二者均能加快反应速率;A项措 施易导致氮氧化物不能及时被吸收,使NO和N
13、O2去除率降低。据题给反应:2NO2+2OH- N +N +H2O可知,NaNO2晶体中含有NaNO3杂质;由于NO与NaOH不反应,故吸收后排放的 尾气中NO的含量较高。 (3)据得失电子守恒可得:3HClO+2NO 3Cl-+2N ,据电荷守恒可得:3HClO+2NO 3 Cl-+2N +5H+,据原子(质量)守恒可得:3HClO+2NO+H2O 3Cl-+2N +5H+。NaClO溶液 的初始pH越小,c(H+)越大,c(HClO)越大,氧化NO的能力越强,NO的转化率越高。,知识拓展 用NaOH溶液处理NO和NO2时,当n(NO)n(NO2)11时,吸收液中的盐为NaNO2; 当n(N
14、O)n(NO2)11时,吸收液中的盐为NaNO3和NaNO2。,4.(2018天津理综,9,18分)烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下 采样和检测方法。回答下列问题: .采样 采样系统简图 采样步骤: 检验系统气密性;加热器将烟道气加热至140 ;打开抽气泵置换系统内空气;采集无 尘、干燥的气样;关闭系统,停止采样。 (1)A中装有无碱玻璃棉,其作用为 。 (2)C中填充的干燥剂是(填序号) 。 a.碱石灰 b.无水CuSO4 c.P2O5,(3)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用与D(装有碱液)相同,在虚线框中画出该装置的示 意图,标明气体的流向及试剂。 (4
15、)采样步骤加热烟道气的目的是 。 .NOx含量的测定 将V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成N ,加水稀释至100.00 mL。量 取20.00 mL该溶液,加入V1 mL c1 molL-1 FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2 molL-1 K2Cr2O7 标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2 mL。 (5)NO被H2O2氧化为N 的离子方程式为 。 (6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有 。 (7)滴定过程中发生下列反应: 3Fe2+N +4H+ NO+3Fe3+2H2O Cr2 +6Fe2+14H+ 2Cr3+6Fe3+7H2O 则气样中NOx折合成NO2的含量为 mgm-3。 (8)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。,若缺少采样步骤,会使测定结果 。 若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果 。,答案 (18分)(1)除尘 (2)c (3) (4)防止NOx溶于冷凝水 (5)2NO+3H2O2 2H+2N +2H2O (6)锥形瓶、酸式滴定管 (7) 104 (8)偏低 偏高,解析 (1)无碱玻璃棉可吸附除去烟道气中的粉尘。(2)干燥NOx应选择酸性干燥剂。注意无 水CuSO4可用于检验水,一般不用作干燥剂。(3)D相当于尾气处理装置,吸收NOx可用N
