高考化学一轮教师用书专题4 第14讲 生活中的含氮化合物 Word版含答案Word下载.docx

1、深度思考（1）结合N2、NO、NO2的化学性质，用方程式解释“雷雨发庄稼”的科学道理。答案N2O22NO2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO（2）NO2和溴蒸气均为红棕色气体，你用哪些实验方法鉴别二者，写出所用试剂和区别的现象。方案一：试剂_，现象_。方案二：方案三：答案方案一：AgNO3溶液NO2中AgNO3溶液无明显变化，溴蒸气中产生浅黄色沉淀CCl4（或汽油）NO2中CCl4（或汽油）仍为无色，溴蒸气中CCl4（或汽油）的颜色加深蒸馏水NO2中蒸馏水不变色，溴蒸气中水的颜色加深（其他合理的答案均正确）解析NO2和Br2在性质上有不少相似性，例如：均具有氧化性；溶于水均有酸生

2、成；均可与碱反应；均为红棕色等。因此不能用淀粉KI试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别，但二者性质又有差别，可以用下列方法或试剂鉴别：AgNO3溶液；CCl4溶液；水洗法。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法工业尾气中NOx常用碱液吸收处理，NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的

3、条件是 n（NO2）n（NO）。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。问题思考（1）汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式：_。（2）用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如，4NH36NO5N26H2O，写出氨气转化NO2的化学方程式：_，氧化产物与还原产物的质量之比为_。（3）工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为11，写出该反应的

4、化学方程式：_。NO与NO2按物质的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_。答案（1）2CO2NON22CO2（2）8NH36NO27N212H2O43（3）2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONaNO2（1）固氮反应一定属于氧化还原反应（）（2）通过灼热的镁粉，可除N2中的少量氧气（）（3）NO中的NO2杂质气体，可通过盛有水的洗气瓶除去（）（4）CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都稳定存在（）（5）N2与O2在放电条件下直接化合成NO2（）（6）NO既可以用排水法收集，又可以用排空气法收集（）（7）NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还

5、原剂（）（8）可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物（）答案（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）1下列有关氮气的说法正确的是（）A氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼B1 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3C电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中发生的反应之一是N22O2=2NO2DNO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物答案D解析A项，氮原子最外层5个电子，氮与氮形成三对共用电子对，达8电子的稳定结构；B项，氮气与氢气反应生成氨气是可逆反应；C项，氮气与氧气在放电的条件下生成一氧化氮；D项

6、，NO和氧气能反应生成NO2；NO2和水反应生成NO。2NO2可以用氢氧化钠溶液吸收，或在一定条件下用氨气与其反应使之转化为无污染的物质，发生反应的化学方程式分别是2NO22NaOH=MNaNO3H2O,8NH36NO2=7X12H2O。则M、X代表的物质的化学式分别是（）ANaNO2、N2 BHNO2、N2CNO、HNO3 DN2、N2答案A3（2019杭州一模）下列关于NO2的制取、净化、收集及尾气处理的装置和原理不能达到实验目的的是（）答案B4（1）（2020济南月考）利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除废气中NO、NO2，其反应机理如下图所示。A包含物质的化学式为N2和_。（2）臭氧可用

7、于烟气脱硝。O3氧化NO结合水洗，可产生HNO3和O2，该反应的化学方程式为_。（3）用碱液脱硝是目前研究的课题之一。将NO、NO2通入石灰乳中可制备重要的工业原料Ca（NO2）2。该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近11。若n（NO2）n（NO）11，则会导致_；若n（NO2）n（NO）11，则会导致_。答案（1）H2O（2）3O32NOH2O=2HNO33O2（3）产品Ca（NO2）2中Ca（NO3）2含量升高放出的气体中NO含量升高5（1）（2020南京质检）NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：_。（2）在汽车尾气系统中装置催化

8、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。（3）（2019苏州质检）目前，科学家还在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝（NO）原理，其脱硝原理示意图如图1，脱硝率与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图2所示。写出该脱硝原理总反应的化学方程式：_。为达到最佳脱硝效果，应选择的条件是_。答案（1）3NO2H2O=2HNO3NO（2）2CO2NO（3）6NO3O22C2H43N24CO24H2O温度为350 ，负载率为3.0%1有关脱硝的考查角度及解题策略考查角度解题策略产物确定根据质量守恒确定产物的成分化学方程式的书写无图：CxHy与NOx

9、反应生成CO2、N2和H2O；NH3和NOx反应生成H2O和N2；CO和NOx反应生成CO2和N2。（即CCO2、NN2、HH2O）根据图确定反应物和生成物，再根据得失电子守恒、质量守恒书写化学方程式有关量的计算根据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数计算2.有关脱硝化学方程式的书写（1）汽车尾气中含有的污染物有CH4、NO2，给汽车安装尾气净化装置，发生反应的化学方程式：CH42NO2CO2N22H2O。（2）汽车排出的尾气中含有氮氧化物，为避免污染，常给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图1所示。净化过程中的总化学方程式：2NOO24CO4C

10、O2N2。（3）TiO2在紫外线照射下会使空气中的某些分子产生活性基团OH，OH能将NO、NO2氧化，如图2所示，OH与NO2反应的化学方程式为NO2OH=HNO3。OH与NO反应的化学方程式：3OHNO=HNO3H2O。（4）用乙烯作为还原剂将氮的氧化物还原为N2是燃煤烟气的一种脱硝（除NOx）技术，其脱硝机理如图3。该脱硝过程中乙烯和NO2反应的化学方程式：2C2H46NO24CO23N24H2O。1物理性质硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。2化学性质（1）硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般为HNO3（浓）NO2，HNO3（稀）NO。（2）常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，并非不反

11、应，故浓硝酸可以用铁桶盛放。理解应用（1）将浓硝酸存放在无色试剂瓶中，一段时间后观察到溶液变黄，用方程式解释变黄的原因，由此得到启示，如何保存浓硝酸？答案 4HNO3（浓）2H2O4NO2O2，浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。（2）用动态观点理解Cu与浓HNO3的反应向一定量的浓硝酸中加入过量的铜片。反应开始阶段产生_色气体，化学方程式为_。反应进行一段时间后又产生无色气体，此时的化学方程式为_。待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时Cu片上又有气泡产生，原因是_。答案红棕Cu4HNO3（浓）=Cu（NO3）22NO22H2O3Cu8HNO3（稀）=3Cu（NO3）22NO4H2O加

12、入稀硫酸后，氢离子与原溶液中硝酸根离子构成强氧化性酸，又能与过量的铜反应（3）将FeO溶于足量稀硝酸中，固体完全溶解，写出该反应的离子方程式，指出HNO3表现的性质。答案3FeO10HNO=3Fe3NO5H2O，酸性和强氧化性。（1）实验室也可用锌粒与稀硝酸制取氢气（）（2）常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化（）（3）可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S（）（4）过量的铜与浓硝酸反应，产物中一定有NO（）（5）浓硝酸在光照下久置，会变黄（）（6）铜溶于稀硝酸不能体现硝酸的酸性（）（7）炽热的炭在浓硝酸中反应的化学方程式为：C4HNO3（浓）CO24NO22H2O（）（8）将石蕊溶液滴入浓

13、硝酸中，溶液先变红后褪色（）答案（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（1）HNO3与金属反应一般不能产生H2。（2）硝酸的还原产物不只有NO2和NO，很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。（3）硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。（4）涉及HNO3的离子反应常见的易错问题忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO不能与Fe2、I、SO、S2等还原性较强的离子大量共存。在书写离子方程式时，忽视HNO3的强氧化性，将氧化还原反应简单地写成复分解反应，如正误判断中的（3）。题组一硝酸的性质及应用1（2020天津期末）硝酸是化学实验室中最常用的试剂之一，下列有关硝

14、酸的说法不正确的是（）A浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存，原理相同B将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时，有白烟生成C常温下铁和铂都不溶于浓硝酸，原理相同D浓硝酸溅到皮肤上，皮肤会变黄答案C解析A项，HNO3和氯水中的HClO见光都易分解，都应避光保存，正确；B项，浓HNO3和浓氨水都具有挥发性，HNO3与NH3化合生成白色固体小颗粒NH4NO3，正确；C项，铁在浓硝酸中钝化，而Pt与浓硝酸不反应，原理不同，错误；D项，浓HNO3能使蛋白质显黄色，正确。2（2019南京月考）实验室用含有炭粉的铜制备硝酸铜，下列装置应用不能达到实验目的的是（）A用装置甲溶解B用装置乙吸收尾气C用装置丙分离炭粉

15、和硝酸铜溶液D用装置丁蒸干硝酸铜溶液制Cu（NO3）23H2O3某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是（）A中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NOB中反应的离子方程式为3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2OC中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强D由上述实验可知，Cu在常温下既可与稀硝酸反应，又可与稀硫酸反应答案AB解析Cu与稀硝酸发生反应3Cu8HNO3（稀）=3Cu（NO3）22NO4H2O，稀硝酸被还原为NO，NO遇空气中的O2生成NO2，故试管口有红棕色气体产生，A正确；中溶液含有NO，滴加

16、稀硫酸后，Cu、NO、H继续反应生成NO，B正确；中铜片继续溶解，是因为稀硫酸提供H，与NO形成HNO3，HNO3继续与Cu反应，C错误；Cu是不活泼金属，在常温下，可与稀硝酸反应，但不能与稀硫酸反应，D错误。题组二金属与硝酸反应的计算4（2020长沙质检）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（）A9.02 g B8.51 g C8.26 g D7.04 g解析最终生成的沉淀是氢氧化镁和氢氧化铜，所以沉淀增加的质量就是和金属阳离子结

17、合的OH的质量。由于金属阳离子结合的OH的物质的量就是金属失去电子的物质的量，所以根据得失电子守恒可知，金属失去电子的物质的量是20.23 mol，所以和金属阳离子结合的OH的物质的量也是0.23 mol，质量是3.91 g，则沉淀的质量是8.51 g，B项正确。5某稀溶液中含有4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4，向其中加入1.5 mol Fe，充分反应（已知NO被还原为NO）。下列说法正确的是（）A反应后生成NO的体积为28 LB所得溶液中c（Fe2）c（Fe3）11C所得溶液中c（NO）2.75 molL1D所得溶液中的溶质只有FeSO4解析铁若生成Fe3，应消耗6 mol

18、H，若生成Fe2消耗4 mol H，根据题给物质的量关系可知应同时生成Fe2、Fe3，则有：解得n（Fe2）0.75 mol，n（Fe3）0.75 mol，则生成NO的物质的量为0.75 mol0.75 mol1.25 mol。A项中未给出是在标准状况下，无法计算NO气体的体积；C项中不知道溶液的体积，无法计算NO的浓度；D项中根据原子守恒，溶液中的溶质肯定还有K2SO4，所以A、C、D均不正确。6向200 mL 2 molL1HNO3溶液中，逐渐加入铁粉至过量（假设生成的气体只有一种），在此过程中，n（Fe2）随n（Fe）变化如图所示。A该过程中产生标准状况下的氢气4.48 LB向c点处的反

19、应液中加入稀盐酸后无明显现象C图中a0.15、b0.1D当加入铁粉n mol时（0.1n0.15），溶液中n（Fe3）（0.32n） mol答案CD解析硝酸与铁反应生成硝酸铁、NO和水，不生成氢气，A错误；c点处的溶液是硝酸亚铁，若加入盐酸，H、NO和Fe2发生氧化还原反应生成Fe3，溶液变为黄色，B错误；向硝酸中加入铁粉发生的反应为Fe4HNO3=Fe（NO3）3NO2H2O，硝酸的物质的量为0.4 mol，则消耗铁的物质的量为0.1 mol，b0.1，生成硝酸铁0.1 mol，随后发生反应2Fe（NO3）3Fe=3Fe（NO3）2，生成硝酸亚铁为0.15 mol，则a0.15，C正确；根据

20、上述分析，当加入铁粉n mol时（0.10.15），参加反应2Fe（NO3）3Fe=3Fe（NO3）2的铁为（n0.1） mol，消耗硝酸铁为2（n0.1） mol，则溶液中n（Fe3）0.1 mol2（n0.1） mol（0.32n） mol，D正确。金属与硝酸反应的思维模型题组三硝酸反应产物综合实验探究题7（2019昆明高三测试）某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验，装置如图所示（加热装置和固定装置均已略去）。图中K为止水夹（处于关闭状态），F是一半空的注射器。请回答有关问题：（1）设计装置A的目的是_。（2）在完成（1）中的“操作”后，将装置B中铜丝

21、插入稀硝酸并微热之，观察到装置B中的现象是_；B中反应的离子方程式为_。（3）装置E和F的作用是_；为实现此作用，其操作方法是_。（4）装置D的作用是吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，兼有_的功能。答案（1）产生CO2，赶走装置中的空气，防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰（2）Cu丝表面产生气泡，稀硝酸液面上方仍为无色，溶液变蓝3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O（3）验证NO的生成将注射器中的空气推入E中，若气体变为红棕色则说明生成了NO（4）防止倒吸1氨的分子结构和物理性质电子式密度气味水溶性比空气小刺激性气味极易溶于水（1700）2.氨的化学性质（1）氨水含有哪些微粒？答案H2

22、O、NH3H2O、NH3、NH、OH、H。（2）蘸有浓硝酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，能产生白烟现象吗？简述原因。若将浓硝酸改为浓硫酸也会出现相同的现象吗？答案能，浓硝酸、浓氨水均有挥发性，挥发的HNO3与NH3相遇生成白色固体小颗粒NH4NO3。不会。（3）将氨与氯气混合也会产生白烟，用化学方程式解释产生白烟的过程。答案2NH33Cl2=N26HCl，NH3HCl=NH4Cl（白烟）。3铵盐及NH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（3）NH的检验步骤未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。（1）用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火，其原因是_；_。答案氯化铵分解吸收热量，降低了温度氯化铵分解产生的气体隔绝了空气（2）完成下列方程式，思考NH的性质在饱和NH4Cl溶液中滴加NaAlO2，产生刺激性气味的气体和白色沉淀：_，体现_。实验室常用饱和氯化铵（NH4Cl）与亚硝酸钠（NaNO2）加热来制取氮气：_，体现_。答案NHAlOH2O=Al（OH）3NH3NH水解呈酸性NH4ClNaNO2NaClN22H2ONH的还原性4氨的实验室制法加热固态铵盐和碱的混合物用