高三化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物 第四節(jié) 氮及其重要化合物

最新考試說明要求 命題熱點預(yù)測 1.了解氮元素單質(zhì)及重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用 2.了解氮元素單質(zhì)及重要化合物對環(huán)境的影響 1.硝酸的強(qiáng)氧化性,如離子共存、離子檢驗等 2.氨氣性質(zhì)、實驗室制法及相關(guān)探究性實驗 3.硝酸與金屬的反應(yīng)在計算、實驗除雜等方面的應(yīng)用 基礎(chǔ)自主梳理典例解析方法考點能力突破基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)自主梳理典例解析方法考點能力突破基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)自主梳理典例解析方法考點能力突破基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)自主梳理典例解析方法考點能力突破基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)自主梳理典例解析方法考點能力突破基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)自主梳理典例解析方法考點能力突破基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)自主梳理典例解析方法考點能力突破基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)自主梳理典例解析方法考點能力突破基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)自主梳理典例解析方法考點能力突破基礎(chǔ)知識梳理考點一考點一氮及其重要氧化物氮及其重要氧化物1.氮的固定氮的固定(1)概念：將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔铩?2)類型：人工固氮：自然固氮：生物固氮：2.氮氣的應(yīng)用氮氣的應(yīng)用焊接金屬時作保護(hù)氣；液氮可作冷凍劑；重要的化工原料，用來制取化肥、炸藥等。3.氮氧化物對環(huán)境的影響氮氧化物對環(huán)境的影響(1)光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的一種有毒的煙霧。(2)酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。(3) 破壞臭氧層：科學(xué)研究表明，進(jìn)入高空平流層的氮氧化物，可以加快臭氧層中臭氧的分解速率，從而像氟氯烴類物質(zhì)一樣破壞臭氧層，形成臭氧空洞。4.氮氧化物有關(guān)實驗氮氧化物有關(guān)實驗 (1)NO易與空氣反應(yīng)，所以無論是NO的制備還是性質(zhì)實驗，都要注意裝置中空氣的干擾。(2)NO2易與水反應(yīng)，所以NO2收集方法不能用排水法。(3)NO2易轉(zhuǎn)化N2O4：2NO2(g) N2O4(g) H 0，所以NO2相對分子質(zhì)量測定值偏大，而且盛裝NO2的密閉容器隨溫度的變化，氣體顏色也隨之變化。5.NOx和和O2 與與H2O反應(yīng)的計算方法反應(yīng)的計算方法總方程式法總方程式法(1)NO和O2混合氣體通入水中由2NOO2=2NO2和3NO2H2O=2HNO3NO得總反應(yīng)方程式為4NO3O22H2O=4HNO3(2)NO2和O2混合氣體通入水中由3NO2H2O=2HNO3NO和2NOO2=2NO2得總反應(yīng)方程式為4NO2O22H2O=4HNO3(3)NO、NO2和O2三種混合氣體通入水中先按3NO2H2O=2HNO3NO計算出生成的NO體積，再加上原來混合氣體中NO體積，再按(1)計算?；A(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法2.(2015唐山調(diào)研唐山調(diào)研)為證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)物中氣體為NO，設(shè)計右圖實驗(實驗過程中活塞2為打開狀態(tài))，下列說法中不正確的是( )A.關(guān)閉活塞1，加入稀硝酸至液面a處B.在裝置左側(cè)稍加熱可以加快稀硝酸與銅的反應(yīng)速率C.通過關(guān)閉或開啟活塞1可以控制反應(yīng)的進(jìn)行D.反應(yīng)開始后，膠塞下方有無色氣體生成，但不能證明該氣體為NO解析：A選項：關(guān)閉活塞1，將無法加液體到液面a處；C選項：關(guān)閉活塞1，生成的NO把稀硝酸壓向右邊，使銅絲與稀硝酸分離；D選項：想證明該氣體為NO，必須使NO與O2接觸生成紅棕色NO2。答案：A基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法1解析：A項因為NH4Cl HClNH3，產(chǎn)生的NH3和HCl在試管口又化合NH3HCl=NH4Cl，得不到NH3；B項CaO遇水反應(yīng)CaOH2O=Ca(OH)2放出大量的熱，降低NH3的溶解度，同時增大了溶液中OH的濃度，使得平衡NH4OHNH3H2ONH3H2O正向移動，NH3逸出；C項試劑選用正確，裝置也正確；D項加熱降低氨的溶解度，使氨氣逸出。答案：A2.判斷下列描述的正誤(正確的劃“”，錯誤的劃“”)。(1)(2014海南卷海南卷)濃氨水可檢驗氯氣管道漏氣。( )(2)(2013福建卷福建卷)檢驗NH+4時，往試樣中加入NaOH溶液，微熱，用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙檢驗逸出的氣體。( )(3)(2014重慶卷重慶卷)液氨用作制冷劑時不涉及化學(xué)變化。( )(4)(2014北京卷北京卷)加熱NH4Cl和Ca(OH)2混合物，并將產(chǎn)生的氣體通入酚酞溶液中，酚酞溶液變成紅色。( )(5)(2014全國新課標(biāo)全國新課標(biāo)卷卷)施肥時，草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用的原因是K2CO3與NH4Cl反應(yīng)生成氨氣會降低肥效。( )(6)(2012山東卷山東卷)分別充滿HCl、NH3的燒瓶倒置于水中后液面迅速上升，說明二者均易溶于水。( )(7)(2012福建卷福建卷)用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氨氣。( )解析：(1)濃氨水可與氯氣反應(yīng)，生成氯化銨產(chǎn)生白煙；(2)應(yīng)該用濕潤的紅色石蕊試紙；(3)液氨用作制冷劑原理是液氨汽化要吸熱；(4)加熱NH4Cl和Ca(OH)2混合物，產(chǎn)生了氨氣；(5)K2CO3與NH4Cl發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氨氣；(6)HCl、NH3二者均極易溶于水；(7)氨氣是唯一的堿性氣體，所以可以用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氨氣。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7)考點三考點三金屬與硝酸反應(yīng)計算題解題方法金屬與硝酸反應(yīng)計算題解題方法1.思維模型思維模型基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法 2.計算中守恒思想的應(yīng)用計算中守恒思想的應(yīng)用例例3(2013四川卷四川卷)1.52 g銅鎂合金完全溶解于50 mL密度為1.40 g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體1120 mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液，當(dāng)金屬離子全部沉淀時，得到2.54 g 沉淀，下列說法不正確的是( )A.該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是2 1B.該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14.0 mol/LC.NO2和N2O4 的混合氣體中，NO2 的體積分?jǐn)?shù)是80% D.得到2.54 g沉淀時，加入NaOH溶液的體積是600 mL解析：A選項：向反應(yīng)后溶液中加入NaOH，生成Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀，固體質(zhì)量增加的是OH-的質(zhì)量，且有n(OH-)n(e-)，設(shè)合金中鎂、銅的物質(zhì)的量分別為x、y，解得 則該合金中銅、鎂的物質(zhì)的量之比為2 1；B選項：該硝酸的濃度 C選項：NO2和N2O4都來自硝酸，設(shè)混合氣體中NO2的物質(zhì)的量為x，根據(jù)電子守恒得x(0.05 mol-x)20.02 mol20.01 mol2，x0.04 mol，NO2的體積分?jǐn)?shù)為80%；D選項得：到2.54 g沉淀后，溶液中溶質(zhì)只有NaNO3，故n(NaOH)0.7 mol-0.04 mol-0.02 mol0.64 mol，則NaOH溶液的體積是640 mL。答案：D基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法2.(2012江蘇卷)已知：NO+NO2+Ca(OH)2 Ca(NO2)2+H2O。利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng)，既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2，其部分工藝流程如下：(1)上述工藝中采用氣液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底進(jìn)入，石灰乳從吸收塔頂噴淋)，其目的是_。(2)該工藝需控制NO和NO2物質(zhì)的量之比接近1 1。若n(NO) n(NO2)1 1，則會導(dǎo)致_；若n(NO) n(NO2)1 1，則會導(dǎo)致_。(3)生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性，在酸性溶液中Ca(NO2)2會發(fā)生分解，產(chǎn)物之一是NO，其反應(yīng)的離子方程式為_。解析：(1)氣液逆流可以使氣體與吸收液充分接觸，吸收更完全；(2)據(jù)NONO2Ca(OH)2=Ca(NO2)2H2O可知參加反應(yīng)的NO與NO2的物質(zhì)的量之比為11，如果n(NO)n(NO2)11，剩余的NO不能被吸收，排放的氣體中NO含量升高；如果n(NO)n(NO2)11，則發(fā)生反應(yīng)：4NO22Ca(OH)2=Ca(NO2)2Ca(NO3)22H2O，產(chǎn)品中Ca(NO3)2的含量升高。(3)酸性條件下NO2()發(fā)生歧化反應(yīng)。答案：(1)使尾氣中的NO、NO2被充分吸收(2)排放氣體中NO含量升高產(chǎn)品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高(3)3NO22H=NO32NOH2O基礎(chǔ)知識梳理典例解析方法速效提升訓(xùn)練考點能力突破1.在下列反應(yīng)中，硝酸既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性的是( )A.FeO和HNO3 B.Al(OH)3與HNO3C.H2S和HNO3 D.NH3與HNO3解析：硝酸既表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的典型特征是反應(yīng)中既有硝酸鹽的生成又有氮元素較低價化合物的生成。對照四個選項，A符合題意，B和D反應(yīng)中，硝酸起酸的作用，C只起氧化劑的作用。答案：A2.正誤判斷，正確的劃“”，錯誤的劃“”。(1)(2014廣東卷廣東卷)NH3能使酚酞溶液變紅，因而NH3可用于設(shè)計噴泉實驗。( )(2)(2014廣東卷廣東卷)將可調(diào)高度的銅絲伸入稀HNO3中，溶液變藍(lán)，則Cu與稀HNO3發(fā)生置換反應(yīng)。( )(3)(2014安徽卷安徽卷)實驗室用鋅粒、稀HNO3以及試管、帶導(dǎo)管的橡皮塞可制取H2。( )(4)(2014安徽卷安徽卷)由于反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快，因而常溫下，相同的鋁片中分別加入足量的濃、稀硝酸，濃硝酸中鋁片先溶解完。( )(5)(2014天津卷天津卷)制二氧化氮時，用水或NaOH溶液吸收尾氣。( )(6)(2014重慶卷重慶卷)用濕潤的碘化鉀淀粉試紙鑒別Br2(g)和NO2。( )(7)(2014江蘇卷江蘇卷)Cu溶于稀HNO3的離子方程式為Cu2HNO-3=Cu2NO2H2O。( )(8)(2014江蘇卷江蘇卷)NH3、O2和HNO3三種物質(zhì)中，任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng)。( )(9)(2014福建卷福建卷)只滴加氨水鑒別NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四種溶液。( )(10)(2014福建卷福建卷)將NH4Cl溶液蒸干制備NH4Cl固體。( )(11)(2014大綱卷大綱卷)除去NH4Cl(aq)中的Fe3(aq)，可先加入NaOH溶液再過濾。( )(12)(2014山東卷山東卷)制備收集干燥的氨氣。( )解析：(1)NH3可用于設(shè)計噴泉實驗，是因為氨氣易溶于水。(2)銅絲伸入到稀HNO3不是發(fā)生置換反應(yīng)。(3)稀HNO3具有強(qiáng)氧化性，鋅粒與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO。(4)濃硝酸使鋁片在常溫下鈍化。(5)二氧化氮與水反應(yīng)產(chǎn)生NO，不能用水吸收。(6)Br2(g)和NO2都具有強(qiáng)氧化性，都能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)。(7)Cu與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO。(8)O2和HNO3二者不能反應(yīng)。(9)AlCl3、MgCl2均能與氨水反應(yīng)生成白色沉淀，而NaCl、Na2SO4與氨水均不能反應(yīng)。(10)NH4Cl受熱會分解，得不到NH4Cl固體。 (11)加入 NaOH溶液會引入新的雜質(zhì)NaCl。(12)用排空氣法收集氨氣時，導(dǎo)管應(yīng)插到試管(或集氣瓶)底部；(13)用加熱法除去NaCl中的NH4Cl是利用NH4Cl受熱易分解的性質(zhì)。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10) (11)(12)(13)基礎(chǔ)知識梳理典例解析方法速效提升訓(xùn)練考點能力突破解析：B項現(xiàn)象正確，解釋錯誤，NH3與H2SO4反應(yīng)，只是因為H2SO4不具有揮發(fā)性，觀察不到現(xiàn)象；C項解釋錯誤，除AlCl3可能外，像CuCl2、FeCl3也符合現(xiàn)象；D項解釋錯誤，NH3不屬于堿，NH3溶于水后生成堿(NH3H2O)。答案：A基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法4 . (2015江南八校聯(lián)考江南八校聯(lián)考)在濃硝酸中放入銅片：(1)反應(yīng)開始的化學(xué)方程式為_。(2)若銅有剩余，則反應(yīng)快要結(jié)束時的化學(xué)方程式是_。(3)待反應(yīng)停止時，再加入少量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的稀硫酸，這時銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其原因是_。(4)若將12.8 g銅跟一定質(zhì)量的濃硝酸反應(yīng)，銅耗完時，共產(chǎn)生氣體5.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是_，所得氣體的平均相對分子質(zhì)量為_。解析：解析：該題綜合了銅跟硝酸反應(yīng)的多種情況。過量的銅跟濃硝酸反應(yīng)時，隨著反應(yīng)該題綜合了銅跟硝酸反應(yīng)的多種情況。過量的銅跟濃硝酸反應(yīng)時，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸的濃度逐漸變小，所以反應(yīng)到后期，主要為銅跟稀硝酸的反應(yīng)，反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸的濃度逐漸變小，所以反應(yīng)到后期，主要為銅跟稀硝酸的反應(yīng)，反應(yīng)停止后，溶液中還有停止后，溶液中還有NO3-，當(dāng)加入強(qiáng)酸時，當(dāng)加入強(qiáng)酸時，H+跟跟NO3-構(gòu)成硝酸，使銅繼續(xù)溶解；從構(gòu)成硝酸，使銅繼續(xù)溶解；從定量的角度來看，硝酸跟銅的反應(yīng)表現(xiàn)了硝酸的酸性和強(qiáng)氧化性，且表現(xiàn)酸性的硝定量的角度來看，硝酸跟銅的反應(yīng)表現(xiàn)了硝酸的酸性和強(qiáng)氧化性，且表現(xiàn)酸性的硝酸的物質(zhì)的量等于銅的物質(zhì)的量的酸的物質(zhì)的量等于銅的物質(zhì)的量的2倍因生成了倍因生成了Cu(NO3)2,表現(xiàn)氧化性的硝酸的表現(xiàn)氧化性的硝酸的物質(zhì)的量等于生成氣體物質(zhì)的量等于生成氣體(NO或或NO2)的物質(zhì)的量，根據(jù)電子守恒，還可求出混合氣體的物質(zhì)的量，根據(jù)電子守恒，還可求出混合氣體中中NO和和NO2的體積比及混合氣體的平均相對分子質(zhì)量。的體積比及混合氣體的平均相對分子質(zhì)量。答案：答案：(1)Cu+4HNO3(濃濃) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O(2)3Cu+8HNO3(稀稀) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O(3)加入稀硫酸后，硫酸電離的加入稀硫酸后，硫酸電離的H+與原溶液中的與原溶液中的NO3-又組成了具有強(qiáng)氧化性的稀硝又組成了具有強(qiáng)氧化性的稀硝酸 ， 稀 硝 酸 再 跟 過 量 的 銅 反 應(yīng) 產(chǎn) 生 氣 體 ，酸 ， 稀 硝 酸 再 跟 過 量 的 銅 反 應(yīng) 產(chǎn) 生 氣 體 ， 3 C u + 8 H N O 3 ( 稀稀 ) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O(4)0.65 mol 41.2基礎(chǔ)知識梳理典例解析方法速效提升訓(xùn)練考點能力突破基礎(chǔ)知識梳理典例解析方法速效提升訓(xùn)練考點能力突破解析：(1)二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，反應(yīng)方程式為：3NO2H2O=2HNO3NO。(2)該反應(yīng)中的反應(yīng)熱(945498)kJ/mol2630 kJ/mol183 kJ/mol，所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：N2(g)O2(g)=2NO(g)H183 kJ/moL。該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，生成物濃度增大，反應(yīng)物濃度減小，所以平衡常數(shù)增大。(3)在催化劑條件下，一氧化碳被氧化生成二氧化碳，一氧化氮被還原生成氮氣，所以其反應(yīng)方程式為：2CO2NO N22CO2。(4)鉑電極上氧氣得電子生成氧離子而被還原。NiO電極上NO失電子和氧離子反應(yīng)生成二氧化氮，所以電極反應(yīng)式為：NOO22e=NO2。催化劑答案：(1)3NO2H2O=2HNO3NO(2)N2(g)O2(g)=2NO(g)H183 kJ/moL增大(3)2CO2NO N22CO2(4)還原NOO22e=NO2催化劑