高届高级高三化学一轮复习步步高第四章第16讲Word格式文档下载.docx

1、3NO2H2O=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）【本题解析】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

2、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

3、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（

4、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

5、）题组一氮及其氧化物的性质和应用1.（2020通化高三月考）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B.1 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=2NO2D.NO、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【本题解析】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,NO和氧气能反应生成NO2；NO2和水反应

6、生成NO。2.下图为装有活塞的密闭容器,内盛22.4 mL一氧化氮。若通入11.2 mL氧气（气体体积均在标准状况下测定）,保持温度、压强不变,则容器内物质的密度为（）A.等于1.369 gL1B.等于2.054 gC.在1.369 gL1和2.054 gL1之间D.大于2.054 g【本题解析】一氧化氮与氧气恰好发生反应生成了二氧化氮,2NOO2=2NO22 1 222.4 mL 11.2 mL 22.4 mL反应后生成了22.4 mL二氧化氮,假设二氧化氮的体积不变,则容器中气体的密度为（NO2）2.054 gL1,因存在转化平衡：2NO2 N2O4,则混合气体的体积小于22.4 mL,所

7、以容器中气体的密度应大于2.054 gL1。题组二NOx与水或碱反应的理解应用3.如图所示,相同条件下,两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体,分别倒置于水槽中,然后通过导管缓慢通入氧气,边通边慢慢摇动试管,直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散,则两个试管内溶液物质的量浓度之比为（）A.11 B.57 C.75 D.43答案A【本题解析】NO2、NO装满试管,则体积相同,根据阿伏加德罗定律：n（NO2）n（NO）,根据氮原子守恒所得硝酸的物质的量相同,溶液的体积相同,所以两个试管中溶液物质的量浓度之比为11。4.NO2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

8、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（）A.NaNO2、N2 B.HNO2、N2C.NO、HNO3 D.N2、N25.（2020贵阳模拟）同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是NO和NO2,NO2和O2,NH3和N2。将3支试管均倒置于盛水的水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列的关系正确的是（）A.V1V2V3 B.V1V3V2C.V2V3V1 D.V3V1V2答案B【本题解析】设各种气体的体积都为1体积。根据3

9、NO2H2O=2HNO3NO,即剩余NO的体积V1（1）体积。根据4NO2O22H2O=4HNO3,即剩余O2的体积V2（1剩余N2的体积V31体积,即B项符合题意。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）。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

10、）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

11、因是 答案红棕Cu4HNO3（浓）=Cu（NO3）22NO22H2O3Cu8HNO3（稀）=3Cu（NO3）22NO4H2O加入稀硫酸后,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

12、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

13、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.（2019潍坊期末）硝酸是化学实验室中最常用的试剂之一,下列有关硝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【本题解析】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

14、确。2.将相同质量的铜分别与足量的浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是（）A.硝酸浓度越大消耗的硝酸越少,产生的有毒气体也越少B.反应中转移的电子总数：稀硝酸少于浓硝酸C.试管内壁上的铜用浓硝酸除去比用稀硝酸好,因为反应速率快D.两者用排水法收集的气体的体积相同【本题解析】铜完全反应,在进行相关计算时以铜为标准,等质量的铜在反应中失去的电子数相同,生成的Cu（NO3）2的量相同,浓硝酸被还原为NO2,化合价由5价降到4价,每个氮原子只得到1个电子,稀HNO3被还原时每个氮原子得到3个电子,故被还原的浓硝酸多、稀硝酸少,生成的NO2也比NO多。用排水法收集气体时,由于会发生反应：3NO2H2O=

15、2HNO3NO,故两种情况收集到的气体一样多。3.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NO2B.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【本题解析】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错误；中溶液含有NO,滴加稀硫

16、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.（2019湖北鄂东南市级示范高中学校联考）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（）A.9.02 g B.8.51 g C.8.26 g D.7.04 g【本题解析】最终生成的沉淀是氢氧化镁和氢氧化铜,

17、所以沉淀增加的质量就是和金属阳离子结合的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 molD.所得溶液中的溶质只有FeS

18、O4【本题解析】铁若生成Fe3,应消耗6 mol 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.

19、该过程中产生标准状况下的氢气4.48 LB.向c点处的反应液中加入稀盐酸后无明显现象C.图中a1.5、b1.5D.当加入铁粉n mol时（0.1n0.15）,溶液中n（Fe3）（0.32n） mol【本题解析】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,

20、生成硝酸亚铁为0.15 mol,则a0.15,C错误；根据上述分析,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.（2020桂林高三测试）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

21、的目的是 （2）在完成（1）中的“操作”后,将装置B中铜丝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

22、（1700）2.氨的化学性质（1）氨水含有哪些微粒？答案H2O、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

23、,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：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碱石灰干燥用向下排空气法。收集时,一般在管口塞一团棉花球,可减小NH3与空气的对流速率,收集到纯净的NH3将湿润

24、的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝；将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生实验室制取氨的其他方法方法化学方程式（或原理）气体发生装置加热浓氨水NH3H2ONH3H2O浓氨水固体NaOHNaOH溶于水放热,促使氨水分解。且OH浓度的增大有利于NH3的生成浓氨水固体CaOCaO与水反应,使溶剂（水）减少；反应放热,促使氨水分解。化学方程式为NH3H2OCaO=NH3Ca（OH）2（1）液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂（）（2）液氨制冷、碘的升华、NH4Cl气化都不涉及化学变化（）（3）能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl为强酸弱碱盐（）（4）氨水具有弱碱性,说明氨水是弱

25、电解质（）（5）铵盐都易溶于水,其水溶液均呈酸性（）（6）现有1 molL1的氨水,则该溶液中NH3H2O的浓度是1 molL1（）（7）浓氨水可检验氯气管道是否漏气（）（3）（4）（7）题组一氨、铵盐的性质实验重庆高三模拟）探究氨气及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是（）A.将集有氨的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨极易溶于水B.向氨水中加入浓氢氧化钠溶液,加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明氨水中含有NHC.加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3具有热不稳定性D.将红热的Pt丝伸入上图所示的锥形瓶中,瓶口出现少

26、量的红棕色气体,说明氨催化氧化的产物中有NO【本题解析】B项,因为氨水中存在氨分子,加热氨逸出,也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能证明是铵根离子与氢氧化钠反应产生的氨,错误；D项,4NH35O24NO6H2O,2NOO2=2NO2,NH3的氧化产物应为NO,正确。2.如下图,利用培养皿探究氨的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是（）选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与浓盐酸挥发出的HCl气体反应产生了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫酸不发生反应C氯化物溶液变浑浊该溶液一定是AlCl3溶液D干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱【本题解析】NH3能与HCl发生化合反应,生成NH4Cl白色固体,NH3也能与H2SO4发生化合反应,生成（NH4）2SO4；NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀,该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等；NH3溶于水生成NH3H2O,NH3H2O属于碱,NH3不属于碱。题组二氨气制备与性质实验综合3.（2020西安模拟）氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径,某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质,设计了如图所示装置。（1）某同学想用下列装置及试剂方便快速地制取少量氨气。化学试剂：NH4Cl固体、浓氨水、NaOH固体。应选