高届高级高中化学一轮复习第四章非金属及其化合物第4讲Word文件下载.docx

1、NO2颜色无色红棕色毒性有毒溶解性不溶于水易溶于水与O2反应2NOO2=2NO2与H2O反应3NO2H2O=2HNO3NO对人体、环境的影响少量NO可舒张血管、增强记忆、多量会与血红蛋白结合,使人中毒转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾4.氮氧化物对环境的污染及防治（1）常见的污染类型光化学烟雾:NOx在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生了一种有毒的烟雾。酸雨:NOx排入大气中后,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面。破坏臭氧层:NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。NO与血红蛋白结合使人中毒。（2）常见的NOx尾气处理方法碱液吸收

2、法2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n（NO2）n（NO）。一般适合工业尾气中NOx的处理。催化转化法在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体（N2）或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体（N2和CO2）。一般适用于汽车尾气的处理。速查速测1.（易混点排查）正确的打“”,错误的打“”（1）（全国乙）用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO（）（2）（全国卷）密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA（3）（浙江高考）燃料的脱硫脱氮、SO2

3、的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施（）（4）（天津高考）制取NO2时,用水或NaOH溶液吸收尾气（5）通过灼热的镁粉,可除N2中的少量氧气（2.（教材改编题）（RJ必修1P953、P964改编）下列气体,不能用排空气法收集的是_；不能用排水法收集的是_；不会造成空气污染的是_。N2NONO2SO2CONH3答案3.（思维探究题）溴蒸气和NO2都为红棕色气体,用湿润的淀粉 KI试纸或NaOH溶液能鉴别它们吗？为什么？若不能,请你设计一种简单的方法,区别溴蒸气和NO2。答案不能鉴别。因为这两种气体都有氧化性,都可以把KI中的I氧化成I2,使试纸变蓝色。NaOH溶液可以吸收溴蒸气和N

4、O2而形成无色溶液。方法:用AgNO3溶液,Br2可与AgNO3溶液反应生成浅黄色沉淀AgBr；用水,溶于水后有颜色的是Br2,无颜色的是NO2。A组基础知识巩固1.下列化学事实及其解释都正确的是（）A.NO2与水反应,NO2作还原剂,水作氧化剂B.某溶液中含有大量的NO,该溶液中一定不存在大量的Fe2C.闪电时,空气中的N2和O2可直接化合生成NO2D.除去NO中混有少量NO2气体时,可以用水洗涤后再干燥【解析】NO2与水反应,NO2是还原剂也是氧化剂,A错误；和Fe2能共存,例如硝酸亚铁溶液,但在酸性条件下,NO能氧化Fe2,B错误；空气中的N2和O2直接化合生成的是NO,C错误。将混有少

5、量NO2的NO气体通过水洗涤后,因NO2与水反应生成NO,再干燥即可,D正确。答案D2.（2018辽宁铁岭协作体联考）已知Cu（NO3）2受热分解的化学方程式为2Cu（NO3）22CuO4NO2O2,将少量的Cu（NO3）2固体放入试管中加热,然后用带火星的木条放入试管中,木条复燃,则下列说法正确的是（）A.NO2能支持燃烧B.NO2不能支持燃烧C.木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气的缘故D.木条复燃是因为硝酸铜分解产生的CuO催化作用的结果【解析】氧气具有助燃性,在纯氧气中能使带火星的木条复燃,但空气中由于含有大量不能助燃的N2,而氧气量较少,所以空气不能使带火星的木条复燃；反应2Cu（NO

6、3）22CuO4NO2O2中,产物中NO2、O2的体积比与空气中N2、O2体积比近似相同,即为41,带火星的木条放入Cu（NO3）2受热分解得到的混合气体的试管中,木条复燃,说明NO2能支持燃烧,A项正确。答案A3.在一定条件下,将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中,充分反应后剩余2 mL气体（同温同压下）,则原混合气体中氧气的体积为（）1.2 mL2.4 mL3 mL4 mLA. B. C. D.【解析】首先分析剩余的2 mL气体有两种可能。如果剩余2 mL O2,则V（NO2）（122） mL8 mL,则混合气中的V（O2）12 mL8 mL4 mL。若剩余的2 mL气体是NO,

7、则混合气中的V（O2）（12 mL2 mL3）1.2 mL,D项正确。【方法技巧】氮氧化物溶于水的问题分析无论是单一气体（NO2）,还是NO、NO2、O2中的两者的混合气体,反应的实质是3NO2H2O=2HNO3NO,2NOO2=2NO2,故若有气体剩余只能是NO或O2,不可能是NO2。（1）若NO和O2通入水中,总关系式为4NO3O22H2O=4HNO3（43）。（2）若NO2和O2通入水中,总关系式为4NO2O22H2O=4HNO3（41）。当V（NO2）V（O2）41 反应中剩余NO2气体,根据3NO2H2O=2HNO3NO,最后剩余的气体为NO,体积为方程式剩余NO2的三分之一。B组考

8、试能力过关4.（2015北京理综,8）下列关于自然界中氮循环（如下图）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、氧三种元素也参加了氮循环【解析】A项,合成氨反应中,氮元素的化合价降低被还原,错误；B项,工业合成氨属于人工固氮,正确；C项,硝酸盐转化为蛋白质及经动物消化使蛋白质转化为氨气和铵盐,实现了含氮无机物和含氮有机物的相互转化；并且碳、氢、氧三种元素也参加了氮的循环,C正确,D正确。5.（2018课标全国,8）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（如图所示）。下列叙述错误的是（）A.雾和霾的分散剂相同

9、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【解析】雾和霾的分散剂均为空气,A项正确；结合图示可知形成雾霾的无机颗粒物中含有NH4NO3和（NH4）2SO4,B项正确；根据图示可知空气中NOx、SO2等分别转化为HNO3、H2SO4后,吸收空气中的NH3生成NH4NO3和（NH4）2SO4,即NH3是形成无机颗粒物的反应物,C项错误；过度施用氮肥,会导致空气中挥发的NH3浓度增大,与雾霾的形成有关,D项正确。答案C6.（北京高考）NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。（1）NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_。（2）在汽车尾

10、气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放,当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:_。【解析】（2）根据题目信息可知NO被CO还原为N2,而CO被氧化成CO2,化学方程式为2NO2CON22CO2。答案（1）3NO2H2O=2HNO3NO（2）2NO2CON22CO2考点二硝酸名师课堂导语 本考点主要考查硝酸的性质,重点掌握硝酸的强氧化性,硝酸与金属反应的计算方法,特别是有关硝酸化学性质的实验探究是考查重点,应特别关注。1.物理性质硝酸是无色易挥发的液体,有刺激性气味。实验室常用浓HNO3质量分数为69%,物质的量浓度约为16 mol/L

11、, 95%以上的硝酸称为“发烟硝酸”。2.化学性质（1）不稳定性反应:4HNO3（浓）2H2O4NO2O2。市售浓硝酸呈黄色的原因是:硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。硝酸要保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处,不能用橡胶塞。（2）强氧化性硝酸无论浓、稀都有强氧化性,而且浓度越大氧化性越强。按要求完成下列反应的化学方程式:与金属反应稀硝酸与铜反应:3Cu8HNO3（稀）=3Cu（NO3）22NO4H2O；浓硝酸与铜反应:Cu4HNO3（浓）=Cu（NO3）22NO22H2O。与非金属反应如浓硝酸与C的反应为C4HNO3（浓）CO24NO22H2O；与还原性化合物反应硝酸可氧化H2S、SO2、Na2S

12、O3、HI、Fe2等还原性物质。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。（3）与有机物反应硝化反应（与C6H6反应）:C6H6HNO3C6H5NO2H2O；显色反应:含苯环的蛋白质遇到浓硝酸变黄色。（1）硝酸浓度越大,其还原产物的价态越高。还原产物一般为HNO3（浓）NO2,HNO3（稀）NO,如果硝酸的浓度很稀,其产物也可能是N2O或NH4NO3。（2）浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红,后褪色,该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化性；常温下,铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”,并非不反应,故浓硝酸可以用铁桶盛放。（1）浓硝酸在光照下久置,会变黄（）（2）（海

13、南高考）将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼（3）（山东高考）向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液:SO2H=SO2H2O（4）（广东高考）将可调高度的铜丝伸入稀HNO3中,溶液变蓝,说明铜与稀HNO3发生置换反应（5）（海南高考）稀硝酸可除去试管内壁的银镜（）（6）（全国卷）常温下,将浓硝酸滴加到用砂纸打磨过的铝条上,会产生红棕色气体（P108,9）写出三种能鉴别假金币（铜锌合金）的方法（1）_。（2）_（3）_答案（1）用火烧,若无颜色改变则为真金币,有颜色改变为假金币（2）放入盐酸中,若无气泡冒出,则为真金币,若有气泡冒出则为假金币（3）放入稀硝酸中,若金币溶解,溶液变蓝则为假金币,若

14、无变化则为真金币3.（易错强化题）某同学认为1.0 molL1的KNO3溶液中可大量存在H、Fe2、Cl、SO,正确吗？请说明理由。答案不正确；原因是NO在含大量H的溶液中具有强氧化性,能将Fe2氧化成Fe3而不能共存1.下列有关硝酸化学性质的叙述中,正确的是（）A.浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色B.硝酸能与FeO反应,只表现氧化性C.硝酸可与Na2S反应制得H2S气体D.浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色【解析】硝酸是一种具有强氧化性的强酸,并且浓度越大,氧化性越强。浓硝酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,故选项A错；硝酸是一种强氧化性酸,可氧化许多还原性物质,因此硝酸与Na

15、2S反应不能生成H2S,与FeO反应时表现氧化性和酸性,所以选项B、C错,选项D正确。2.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.中气体由无色变为红棕色的化学方程式:B.中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜,阻止Fe进一步反应C.对比、中的现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D.针对中的现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化【解析】A项,铁与稀硝酸反应生成NO,NO与空气中的O2反应生成NO2:2NOO2=2NO2,正确；B项,铁遇浓

16、硝酸钝化,阻止铁继续与浓硝酸反应,正确；C项,对比、,说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,错误；D项,装置形成原电池,通过电流计指针偏转的方向,可判断铁是否被氧化,正确。3.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68 L O2（标准状况）混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 molL1 NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是（）A.60 mL B.45 mL C.30 mL D.15 mL【解析】NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68 L O2（标准状况）混合后通入水中,完全生

17、成HNO3,则整个过程中HNO3反应前后没有变化,即Cu失去的电子都被O2得到了,根据得失电子守恒:n（Cu）2n（O2）4解得:n（Cu）0.15 mol,所以 Cu（NO3）2为0.15 mol,根据Cu22OH0.15moln（OH）则NaOH 为 0.15 mol20.3 mol,则NaOH 体积V0.06 L,即60 mL。金属与硝酸反应计算题的一般方法解读:两大守恒在解答金属与硝酸计算题中的运用（1）原子守恒法HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物,这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

18、。（2）得失电子守恒法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。4.（2017北京卷）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【解析】A.中浓HNO3受热分解,发生反应4HNO3（浓）4NO2O22H2O,产生的气体为混合气体,故选项A正确。B.由可知,浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2,所以“产生红棕色气体

19、”不能说明中木炭能与浓硝酸发生反应,故选项B正确。C.根据和,浓硝酸反应产生红棕色NO2时需要加热,所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触。同时,N元素化合价降低,所以生成的NO2为还原产物,故选项C正确。D.红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2,故选项D错误。5.（2016天津高考）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N、O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 L 2.2 molL1 NaOH溶液和1 mol O2,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_。

20、【解析】铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应可能生成NO和NO2,相对分子质量都小于50,符合题意,1 mol O2参与反应转移电子的物质的量为4 mol。设NO2的物质的量为x,NO的物质的量为y,则xy2.2 mol,x3y4 mol,解得x1.3 mol,y0.9 mol。根据转移电子守恒知,参与反应的铜的物质的量为 mol2 mol,因此生成硫酸铜物质的量为2 mol。答案NO:0.9 mol,NO2:1.3 mol2 mol考点三氨、铵盐名师课堂导语 本考点命题角度:（1） 氨、铵盐的性质判断。（2）氨的实验室制备。（3）氨的性质实验探究。（4）铵根的检验。其中氨的实验室制法和性质探

21、究是命题重点。1.氨的物理性质与喷泉实验（1）氨的分子结构与物理性质电子式密度气味水溶性比空气小强烈刺激性气味极易溶于水（1700）（2）喷泉实验喷泉实验的原理因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应,使瓶内压强减小,形成压强差,大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如下表:气体HClNH3CO2、SO2、Cl2、H2SNO2O2吸收剂水或NaOH溶液水或盐酸浓NaOH溶液水上述装置如果去掉了胶头滴管,可用手（或热毛巾等）捂热烧瓶,氨气受热膨胀,使氨气通过导管与水接触,即产生喷泉；或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶,使水进入烧瓶,烧瓶内氨气溶于水。2.氨的化学性质（1）还

22、原性与氧气反应:4NH35O24NO6H2O。（2）与酸反应与氯化氢反应:NH3HCl=NH4Cl。现象:产生白烟。应用:用于NH3与挥发性酸的互相检验。（3）与水反应:NH3H2ONH3H2O,NH3H2ONHOH,氨的水溶液叫氨水,呈弱碱性。有关氨气的还原性实验探究是高考热点,对于有关的拓展反应应熟练掌握,下面是总结氨气的常见还原性反应,在分析原理的基础上掌握相关反应。（1）催化氧化:4NO6H2O（2）被CuO氧化:2NH33CuO3CuN23H2O（3）被氯气氧化:2NH33Cl2=N26HCl或8NH33Cl2=N26NH4Cl（4）被氮氧化物氧化:6NO4NH3=5N26H2O6N

23、O28NH3=7N212H2O3.氨气的实验室制法4.用途制硝酸、铵盐、纯碱、尿素、制冷剂等。5.铵盐（1）物理性质:都是无色或白色晶体,易溶于水。（2）化学性质“三解”不稳定性（热解）a.NH4Cl受热分解:NH4ClNH3HCl。b.NH4HCO3受热分解:NH4HCO3NH3CO2H2O。与碱反应（碱解）铵盐与碱溶液反应的离子方程式a.在稀溶液中不加热:OH=NH3H2O。b.加热时或浓溶液:OHNH3H2O。铵盐溶于水易水解（水解）:H2OH2OH。 （3）NH的检验:简答题是学生失分的重灾区,规范答题语言,是提高学生解答简单题能力的重要一环,下面是总结的铵根检验的规范模板,要求学生熟

24、记。（1）（江苏高考）因为NH4HCO3受热易分解,故可用作氮肥（2）（上海高考）用生石灰与浓氨水制得的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明NH3为碱性气体（）（3）（安徽高考）检验溶液中是否含有NH:取少量试液于试管中,加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体（）（4）（山东高考）加热盛有NH4Cl的试管,试管底部有固体消失,试管口有晶体凝结,说明NH4Cl固体可以升华（5）（全国卷）可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气（）P1035改编）某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液（保持湿润）,挂在铁架台上。另取一只盛某种溶液的烧杯,放在纸蝴蝶的下方（如图）。过一会儿,发现纸蝴蝶变为红色。下表的组合中,能够实现上述变化的是_。纸蝴蝶上的喷洒液石蕊酚酞小烧杯中的溶液浓盐酸浓氨水NaOH溶液浓硫酸答案3.（思维探究题）实验室里用如图装置,将