专题08《氮及其化合物》二轮复习--2022年高考化学二轮复习专题冲刺(上海专用)
展开重点知识总结:
1.NH3具有还原性,可与O2、Cl2、F2、CuO等反应:
______________________________________、_________________________________。
______________________________________、_________________________________。
2.NH3的实验室制法的化学反应为:_________________________________。
3.的检验:________________________________________________________________。
4.氮的固定:把大气中______________转化为______________的过程称为氮的固定。
5.NO2:_______色,具有_______气味的气体,可与H2O、NaOH溶液反应:
______________________________________、_________________________________。
思考:若NO与NO2按物质的量之比1∶1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____________。
总结:单独的NO不能被NaOH溶液吸收,而单独的NO2能被NaOH溶液吸收。若NO、NO2的混合气体能完全被NaOH溶液吸收,则n(NO2)∶n(NO)≥________。
6.NO、NO2与O2溶于水的相关计算:
(1)NO2溶于水的化学反应为:____________________________。
(2)NO与O2混合溶于水的计算:
相关的化学反应为:____________________________、__________________________。
总反应化学方程式为:____________________________。
(3)NO2和O2混合气体溶于水的计算:
相关的化学反应为:_____________________________、__________________________。
总反应化学方程式为:____________________________。
(4)NO、NO2与O2溶于水,恰好完全反应,
则总的化学反应为:aNO+bNO2+cO2+____H2O→_____HNO3,
a、b、c要满足的等量关系为:__________________(用含a、b、c的代数式表示)。
7.将少量稀硝酸滴在石蕊试纸上观察到现象是___________________;
将少量浓硝酸滴在石蕊试纸上观察到现象是___________________;
以上对比说明:浓硝酸具有_______性,浓硝酸的氧化性比稀硝酸________(填“强”或“弱”)。
硝酸见光或受热易分解:___________________________________________。
故HNO3应保存在棕色细口瓶中,放于阴凉处,瓶塞用____________塞(填“玻璃”或“橡胶”)。
8.稀硝酸和浓硝酸均有强氧化性,硝酸浓度越低,对应的还原产物中N元素的化合价越小,一般情况下,浓硝酸对应的还原产物为__________,稀硝酸对应的还原产物为__________。
很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2、NH3、NHeq \\al(+,4)。
(1)除Pt、Au外的金属均能与HNO3反应,如与金属Cu、Ag反应:
______________________________________、_________________________________。
注意:常温下,__________等金属在浓HNO3中发生钝化反应,金属表面生成致密的氧化膜。
王水有强氧化性,能溶解Pt、Au等金属。王水是由浓硝酸和浓盐酸按体积比_______混合而成。
(2)浓硝酸可与非金属单质反应,能氧化C、S等非金属单质:
______________________________________、_________________________________。
(3)HNO3与其他还原剂,如HBr、HI、H2S、SO2、Na2SO3、FeCl2、Fe(OH)2、FeO、Fe3O4等发生反应:
______________________________________,____________________________________________;
______________________________________,____________________________________________;
例1.(氮及其化合物的性质)
1.1.将1ml氨气和2ml氧气混合,在800℃、铂催化剂作用下充分反应,当恢复到常温常压时,所得的产物是( )
A.二氧化氮与氧气 B.一氧化氮与二氧化氮 C.硝酸与一氧化氮 D.硝酸与水
1.2.将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中,金属恰好完全溶解,反应后溶液中存在:
c(Fe2+)∶c(Fe3+)=3∶2,则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为( )
A.1∶1B.5∶16C.2∶3D.3∶2
例2.(氮及其化合物的相关实验)
2.有关氨气制取的实验装置如下图所示(夹持装置已略去)下列有关说法正确的是( )
A.上述两种装置均可收集到纯净的氨气
B.图1:将固体药品换为硝酸铵也能制取纯净的氨气
C.图2:生石灰的作用是促进浓氨水的分解
D.图2:将湿润的石蕊试纸接近试管口处,若试纸变红说明已收集满氨气
变式训练:
1.常温下不能共存的一组混合气体是( )
A.一氧化氮、氧气、氮气 B.二氧化氮、氧气、氮气
C.二氧化硫、氧气、氢气 D.氮气、氧气、水蒸气
2.在标准状况下,将一定量的氨气溶于水,得到密度为a g/cm3的氨水b g,物质的量浓度为c ml/L,则溶于水中的氨气的体积是( )
A.LB.LC.LD.L
3.将a mL一氧化氮、b mL二氧化氮、x mL氧气混合于同一试管里,将试管口倒插于水中,充分反应后试管内气体全部消失,则x等于( )
A.(a+b)/2B.(2a+b)/3C.(3a+b)/4D.(4a+b)/5
4.常温常压下,将三个分别盛氨气、氯化氢、二氧化氮的等容积烧瓶分别倒置于盛水的水槽中,当水进入烧瓶中,并使气体充分溶解后,假定烧瓶中溶液无损失,所得溶液的物质的量浓度之比为( )
A.1:1:1B.5:5:4C.1:2:3D.1:1:2
5.依据图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法不正确的是( )
A.X是N2O5
B.可用排水法收集NO、NO2气体
C.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D.由NH3→N2,从原理上看,NH3可与NO2反应实现
6.2018年5月,美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨,原理如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.图中能量转化方式至少有3种
B.H+向b极区移动
C.b极发生的电极反应为:N2+6H++6e→2NH3
D.a极上每产生22.4L O2流过电极的电子数为4×6.02×1023
7.X、Y、Z三种物质中含同种元素,在一定条件下可以实现如图所示转化:
下列推断不正确的是(D)
A.若Y为氧化铝,则Y 生成X的条件是“通电”
B.若X为硫单质,则Y 可能为硫化氢
C.若Z为硝酸,则X可能为一氧化氮
D.若Z为硝酸铁,则Y一定为铁单质
8.已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g)+Q kJ(Q>0)。在恒温条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如图。下列说法不正确的是( )
A.图中的两条曲线,X是表示NO2浓度随时间的变化曲线
B.前10 min内用v(N2O4)表示的化学反应速率为0.2ml/(L·min)
C.25 min时,NO2转变为N2O4的反应速率增大,不可能是将密闭容器的体积缩小为1L引起的
D.前10 min内用v(NO2)表示的化学反应速率为0.04ml/(L·min)
9.科学家研制出的八硝基立方烷(结构如图所示)是一种新型高能炸药,爆炸分解得到无毒、稳定的物质,下列说法正确的是( )
A.分子中不含有非极性键 B.1ml该分子中含8ml二氧化氮
C.该物质既有氧化性又有还原性 D.该物质爆炸产物是NO2、CO2、H2O
10.硝酸既表现氧化性又表现酸性的是( )
A.Na2CO3与稀HNO3 B.C和浓HNO3共热
C.Ag和稀HNO3共热 D.Fe(OH)3和稀HNO3反应
11.下列有关浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸的认识正确的是( )
A.只有浓硝酸具有漂白性
B.三种酸均具有强氧化性
C.浓硝酸、浓硫酸都可用来干燥O2
D.三种酸均可使Fe发生钝化反应
12.将一定量硫酸、硝酸和KNO3溶液混合成100ml溶液,其中H2SO4、HNO3和KNO3的物质的量浓度分别是6ml/L,2ml/L和1ml/L,向其中加入过量的铁粉,可产生标准状况下的混合气体体积为( )
A.11.2 L L L L
13.现有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液,其中c(SO42-)+c(NO3-)=5ml/L。10mL该混酸溶解铜质量最大时,溶液中HNO3、H2SO4的浓度之比为( )
A.1:1B.1:2C.3:2D.2:3
14.将3.2g Cu跟30mL 10ml/L的HNO3充分反应,还原产物有NO和NO2,若反应后溶液中有a ml H+,则此时溶液中含NO3-的物质的量为( )
ml ml C.(0.1+a)ml D.2a ml
15.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①③
16.下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某化学性质,其中能达到实验目的的是( )
A.制取氨气: B.除去氨气中的水蒸气:
C.验证氨气具有还原性: D.吸收尾气:
17.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
18.—定温度和压强下,在2 L的恒容密闭容器中合成氨气:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92.4kJ。在反应过程中反应物和生成物的物质的量随时间的变化如图所示:
(1)0~10min内,以NH3表示的平均反应速率为_____________________。
(2)在10~20min内,NH3浓度变化的原因可能是_____________。
A.加入催化剂 B.缩小容器体积 C.降低温度 D.增加NH3的物质的量
(3)在反应进行至25min时,曲线发生变化的原因是_________________________________,
达到第二次平衡时,反应的平衡常数________________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.如下图是铜与硝酸反应的实验改进装置,根据实验回答下列问题:
(1)仪器a的名称是____________;按图组装好装置后,首先进行的操作是______________。
(2)c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸,
c中主要反应的离子方程式是______________________________;充分反应后再由a向c中加2mL蒸馏水,此时c中气体颜色变浅,反应的离子方程式为_______________________________。
(3)表中是制取硝酸铜的三种方案,能体现环保理念的最佳方案是_____________。
(4)该兴趣小组还用上述装置制备收集氨气,回答下列问题:
①利用上述装置制氨气,最合理的试剂组合是_________。
A.Ca (OH)2溶液与NH4Cl溶液 B.浓氨水与新制生石灰 C.NH4HCO3溶液与硫酸
②上述选择的试剂能制氨气的理由是_______________________________________________。
③此实验装置用于制备、收集氨气不合理之处有:___________________________(写出两点)。
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
B
向溶液中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液
出现白色沉淀
溶液X中一定含有SO42-
C
Al箔插入稀HNO3中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
D
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
方案
反应物
甲
Cu、浓HNO3
乙
Cu、稀HNO3
丙
Cu、O2.稀HNO3
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