《高考风向标》年高考化学一轮复习 第三单元 第讲 氮及其化合物 .

第 19 讲 氮及其化合物第三单元元素及化合物2011 考纲展示2012 高考导视1.掌握氮的单质及其重要化合物的主要性质，了解其应用。2了解氮氧化物对环境质量的影响。氮及其化合物一直作为高考命题的热点内容，主要考点有氮氧化物的性质及对环境的影响；氨气及铵盐的重要化学性质及有关反应；硝酸的性质及有关实验探究。颜色气味毒性密度(比空气)溶解性用途N2_ 合成氨，制硝酸；保护气NO_工业制硝酸NO2_与水反应考点考点 1 1氮气及其氮的氧化物氮气及其氮的氧化物1物理性质无色无味无毒大小无色红棕色无味有刺激性有毒难溶于水难溶于水有毒大N2NONO2与 H2反应_与 O2反应_与 H2O反应_2.化学性质2NO O2 2NO23NO2H2O2HNO3NO1什么是氮的固定？答：游离态的氮转变为化合态氮的过程。2NO 为什么不能用排空气法收集？3NO 和 NO2 是否为酸性氧化物？答：都不是，NO 与碱(如 NaOH)不反应，NO2 与碱(如 NaOH)发生氧化还原反应。答：因反应 2NOO2 2NO2 极易进行，所以只能用排水法收集。4NO 和 O2、NO2 和 O2 混合气体分别通入水中，溶质仅为硝酸，写出反应的方程式。5人类社会生产生活产生氮氧化物的途径有哪些？会造成什么环境污染？据此提出改善措施。答：产生氮氧化物的途径：化石燃料燃烧；汽车尾气；工业废气等。引起的环境问题：酸雨、光化学烟雾、臭氧层被破坏。改善措施：植树造林；工厂废气、汽车尾气通过净化处理后排放、推广使用新能源等。答：4NO3O22H2O 4HNO3，4NO2O22H2O 4HNO3。1N2化学性质稳定，下列事实不能支持这种说法的是()AN2可填充入灯泡中作保护气B液态氮用作冷冻剂C放电条件下 N2 与 O2 化合生成 NOD工业合成氨需在高温、高压、催化剂条件下进行解析：N2 与 H2、O2 对反应条件要求很高，表明N2 稳定，化学性质不活泼；液态氮用作冷冻剂，是利用液态氮的汽化时吸热，与化学性质无关。答案：B2无色的混合气体甲中可能含 NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种。将 100 mL 气体甲经过图 3191 实验处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体甲的组成可能为()图 3191解析：N2 在整个过程中不可能参加反应，A、D 不正确；由于气体呈无色，C 不正确；选项 B 符合题目要求。答案：BANH3、NO2、N2CNH3、NO2、CO2BNH3、NO、CO2DNO、CO2、N2无刺激性液化极易氨气与铵盐氨气与铵盐考点考点 2 21氨气续表续表物理性质都是白色晶体，都易溶于水化学性质受热分解NH4Cl 化学方程式：_NH4HCO3 化学方程式：_与碱的反应 与稀烧碱溶液反应：NH4 OH NH3H2O 与浓烧碱溶液反应并加热：NH4 OH NH3H2O；NH4ClNH3HCl NH4HCO3 NH3H2OCO22铵盐1证明氨气极易溶于水的实验为喷泉实验，下列甲、乙引发喷泉实验的操作及原理是什么？答：图甲装置操作：打开止水夹，将胶头滴管的液体挤出。原理：是因为上部烧瓶内气体压强突然减小而产生压强差形成喷泉；图乙装置操作：打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，原理：氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉。图 3192答：不能，二者都是加热变为气体，遇冷变固体(I2：物理变化；NH4Cl：化学变化)。将混合物溶于水，采用有机溶剂萃取的方法分离。2NH4Cl 与 I2两种固体混合能否用加热法分离？若不能用何种方法？答：取少量的待检液于试管中，加入适量浓 NaOH 溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放于试管口，观察试纸颜色变化，3“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是()实验室收集氨气采用图 1 所示装置实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图 2 所示装置实验室中用玻璃棒分实验室别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验中采用图 3 所示装置进行铜与稀硝酸的反应图 3193ABCD解析：“绿色化学”的思想是尽量使用无毒、无害的原料，采取合理安全的工艺合成产物，原子利用率为 100%，无污染，对环境友好。、的做法均可有效防止对空气的污染；的做法中，铜丝可以活动能有效地控制反应的发生与停止，用气球收集反应产生的污染性气体，待反应后处理，也防止了对空气的污染，以上三种做法均符合“绿色化学”的做法；而的做法中氨气与氯化氢气体直接排到空气中，对空气造成污染，不符合“绿色化学”的做法。答案：C4(双选)氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似，又知 NH4H与水反应有 H2 生成，下列叙述不正确的是()ANH4H 是离子化合物BNH4H 溶于水，所形成的溶液显酸性CNH4H 与水反应时，NH4H 是氧化剂DNH4H 固体投入少量的水中，有两种气体生成解析：NH4H 与氯化铵的结构相似，应为离子化合物，A 正确；NH4H 与水反应有H2 和 NH3H2O 生成，故所形成的溶液显碱性，B 错误；NH4H 与水反应时，NH4H 中1 价H 失电子，是还原剂，C 错误；NH4H 固体投入少量的水中，有H2和NH3生成，D 正确。答案：BC考点考点 3 3硝酸硝酸钝化 3Cu8HNO3 Cu4HNO3 玻璃棕细 续表1如何除去浓硝酸中的黄色物质？答：通入空气。2Au、Pt 不溶于硝酸，可溶于王水，王水的成分是什么？答：浓盐酸的体积浓硝酸的体积31。3硝酸的工业制法是氨的催化氧化法，写出反应的化学方程式。答：4NH35O24NO6H2O；2NOO2 2NO2；3NO2H2O 2HNO3NO。5下列有关硝酸的性质或实验表述中错误的是(与 FeO 反应时，硝酸既显氧化性，又显示酸性)欲迅速除去铝壶中的水垢又不损坏铝壶，可加入稀硝酸把浓的硝酸滴加到表面皿的蓝色石蕊试纸上，试纸最后呈白色为减缓一定量的盐酸和过量铁粉反应的速率，且又不影响生成 H2的总量，可向盐酸中加入适量的 KNO3 溶液ABCD蕊试纸先变红后变白；NO3在酸性条件下与Fe反应生成NO，垢中 Mg(OH)2、CaCO3 反应，又能与 Al 反应；浓 HNO3 使石而不生成 H2。答案：D解析：中反应为3FeO10HNO3 3Fe(NO3)3NO5H2O，HNO3 既表现氧化性，又表现酸性；稀 HNO3 既与水6下列有关硝酸的说法正确的是()ACu 与浓硝酸反应所得溶液的颜色为蓝绿色，说明有一部分 NO2 溶解在溶液中B浓硝酸见光分解，其产物能使带火星的木条复燃，证明有氧气生成CCu 与稀硝酸反应后，在容器口观察到红棕色气体，证明还原产物为 NO2D含 0.2 mol HNO3 的浓硝酸与足量 Cu 反应可以得到 0.1mol NO2 气体解析：Cu 与浓硝酸反应所得溶液的颜色为蓝绿色，说明生误；Cu2+和浓硝酸反应，随着反应的进行，硝酸浓度降低，还原产物为 NO2、NO 的混合物，D 错误。答案：B热热点点 1 1氨气的实验室制法氨气的实验室制法1实验原理(1)加热氯化铵与消石灰Ca(OH)2的固体混合物 2NH4ClCa(OH)22NH3 CaCl22H2O。(2)加热浓氨水 NH3H2ONH3H2O。(3)生石灰与浓氨水，浓氨水中有 NH3 H2ONH3H2O原理发生装置除杂装置收集装置尾气处理装置验满加热氯化铵与消石灰的固体混合物 理由：B 理由：_B 或 C 或 E理由：_用湿润的红色石蕊试纸接近集气瓶口，变蓝色；将蘸有浓盐酸的玻璃棒接近集气瓶口，有白烟产生加热浓氨水生石灰与浓氨水2实验装置实验仪器根据原理流程(发生装置除杂装置收集装置尾气处理装置)进行选择，组装成整套制备装置，请在下表中填写所选装置的字母以及理由。AECB 或 C 碱石灰为固态 氨气极易溶于水，比空气轻,有刺激性气味 氨气极易溶于水,要防止倒吸(1)气体发生装置图 3194(2)气体净化装置图 3195(3)气体收集装置图 3196(4)尾气处理装置图 3197【典例 1】图 3198 是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是()图 3198ABCD解析：错在直接加热氯化铵(NH4Cl 分解生成的NH3和HCl在试管口又生成NH4Cl)；错在试管口向上倾斜。答案：B干燥装置1实验室进行某项实验并检验反应产物的装置如图 3199：图 3199将足量浓氨水从分液漏斗中加入烧瓶中后，如图进行实验，实验现象记录如下：黑色氧化铜粉末变为光亮红色；无水硫酸铜粉末变蓝色；集气瓶中收集到一种无色气体。(1)请回答下列问题：(1)虚线框内是否应添加必要的干燥装置？_(填“是”或“否”)。若需要，应选择的干燥装置是_(填编号，若不需要，该空可不填)。(2)最终集气瓶中收集到的气体是 _。(3)CuO 粉末处发生化学反应方程式为_。答案：(1)是I(2)N2(3)2NH33CuO3CuN23H2O解析：观察实验装置，易知进行的是 CuO 氧化NH3 的实验，反应在加热条件下进行，产物有H2O生成，故原料气应进行干燥处理。热热点点 2 2金属与硝酸的反应金属与硝酸的反应1金属与HNO3 反应的一般通式(1)金属浓硝酸金属硝酸盐NO2H2O(2)金属稀硝酸金属硝酸盐NOH2O2反应规律(1)金属与硝酸反应一般不生成 H2。浓 HNO3 一般被还原为NO2，稀 HNO3 一般被还原为 NO。铁与稀硝酸反应，先生成Fe(NO3)3，若 Fe 过量，Fe(NO3)3 再和 Fe 反应生成 Fe(NO3)2。(2)铜与浓 HNO3 反应，若 Cu 过量，开始时硝酸的还原产物为 NO2，随着反应的进行，浓 HNO3 变稀，硝酸的还原产物为NO，最终应得到 NO2 和 NO 的混合气体。3计算方法(1)原子守恒法式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的 HNO3 中氮原子的物质的量。(2)电子守恒法HNO3 与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3 中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO3形(3)离子方程式计算法【典例典例 2】把22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 molNO，下列说法正确的是()A反应后生成的盐只有 Fe(NO3)3B反应后生成的盐只有 Fe(NO3)2C反应后生成的盐为 Fe(NO3)3 和 Fe(NO3)2，其物质的量之比为 13D反应后生成的盐为 Fe(NO3)3 和 Fe(NO3)2，其物质的量之比为 31而铁的物质的量为0.4 mol，所以产物中既有Fe2+又有Fe3+，由解析：因产生 0.3 mol NO2 和 0.2 mol NO 时硝酸得到电子的物质的量为 0.9 mol，所以铁失去电子的物质的量也为 0.9 mol，n(Fe2+)n(Fe3+)0.4 mol,2n(Fe2+)3n(Fe3+)0.9 mol，可得n(Fe3+)0.1 mol，n(Fe2+)0.3 mol，n(Fe3+)n(Fe2+)13。答案：C2铜和镁的合金 4.6 g 完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生 4 480 mL 的 NO2 气体和 336 mL 的 N2O4 气体(都已折算成标准状况)，在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为()A0.02 gB8.51 gC8.26 gD7.04 g解析：因两种金属都是2 价金属，可推知 1 mol 金属被氧化得 2 mol NO2。所以两金属总的物质的量为：(4 4803362)/44 8000.115 mol，两种氢氧化物总质量可用金属离子质量加氢氧根离子质量来计算：4.6 g0.115 mol217 g mol18.51 g。答案：B1(2010 年广东韶关模拟)下列说法错误的是()A金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、食物的腐败等都包含有氧化还原反应B利用潮汐发电是将化学能转化为电能C海洋是水资源的宝库，也是巨大的化学资源库D汽车尾气中除含有氮氧化物，还含有一氧化碳、未燃烧的碳氢