高考化学专题三生产生活中的含氮化合物一轮复习

高考化学专题三生产生活中的含氮化合物一轮复习

‎2015《金版新学案》高中化学总复习讲义：专题三第四单元　生产生活中的含氮化合物 考点一　氮的单质及氧化物 ‎1．氮的固定 ‎2．氮气 ‎3．氮的氧化物 ‎(1)物理性质 颜色 气味 毒性 密度 溶解性 NO 无色 有毒 比空气稍重 不溶 NO2‎ 红棕色 有刺激性气味 有毒 比空气重 与水发生反应 ‎ (2)化学性质 ‎①NO―→NO2：2NO＋O2===2NO2‎ ‎②NO2―→HNO3(NO)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎(3)氮的氧化物对环境的污染 ‎①形成光化学烟雾，污染空气。‎ ‎②形成酸雨。‎ ‎③破坏臭氧层。‎ ‎　(1)农谚“雷雨发庄稼”，写出雷雨时，雨水中形成稀硝酸的化学方程式。‎ ‎(2)如何鉴别NO2与溴蒸气？‎ 提示：　(1)N2＋O22NO,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。‎ ‎(2)由于NO2和Br2在性质上有不少相似性：①均具有氧化性；②溶于水均有酸生成；③均可与碱反应；④均为红棕色等。所以不能用淀粉KI试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别，但二者性质又有差别，可以用下列方法鉴别：①AgNO3溶液；②CCl4；③用水洗法。‎ ‎1．起固氮作用的化学反应是(　　)‎ A．N2和H2在一定条件下反应生成NH3‎ B．NO与O2反应生成NO2‎ C．NH3催化氧化生成NO D．由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4‎ 解析：　氮的固定是指将空气中N2转化为氮的化合物的过程。符合题意的为A项。‎ 答案：　A ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在 B．NO可用于某些疾病的治疗 C．NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象 D．汽车尾气的主要污染成分包括NO、CO和N2‎ 答案：　B ‎3．下列物质的转化，能一步完成的是________。‎ ‎①N2―→NO2　②NO2―→NO　③NO2―→HNO3　④N2―→NO　⑤N2―→NH3‎ 答案：　②③④⑤‎ ‎4．如下图所示，将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内，充分反应后，试管内残留体积的气体，该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为(　　)‎ A．3∶2　　　　　　　　　　　 B．2∶3‎ C．8∶3 D．3∶8‎ 解析：　剩余气体与空气接触即变为红棕色，说明剩余气体为NO。则可知体积的NO气体与n体积的氧气恰好完全反应。‎ 由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3得＝n，即m∶n＝8∶3。‎ 答案：　C ‎5．将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2 mL气体分别是(　　)‎ A．1.2 mL，NO　　　　　　 B．2.4 mL，O2‎ C．3.5 mL，O2 D．4 mL，NO 解析：　解题依据的化学方程式为：‎ ‎4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3‎ ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 设O2的体积为x，剩余的气体有两种可能：‎ ‎①若剩O2，则V剩＝x－(12 mL－x)＝2 mL，‎ 解得x＝4 mL，选项B、C不正确。‎ ‎②若剩NO，则V剩＝[(12 mL－x)－4x]＝2 mL，‎ 解得x＝1.2 mL，选项D不正确，选项A正确。‎ 答案：　A 　‎ ‎(1)循环反应 NO2和O2的混合气体溶于水时，发生如下反应：‎ ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①‎ ‎2NO＋O2===2NO2②‎ 反应①的反应物(NO2)和产物(NO)分别是反应②的产物和反应物，这两个反应互为“循环反应”。‎ ‎(2)“循环反应”进行计算时采用“加合式”法 消去中间产物(NO)，①式×2＋②式得加合式：‎ ‎4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。‎ ‎(3)NO和O2同时通入同一水中时，发生反应：‎ ‎2NO＋O2===2NO2‎ ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 其加合式为：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3‎ ‎(4)将CO、O2通入盛有足量Na2O2的密闭容器中，用电火花引燃。此过程中发生循环反应：‎ ‎2CO＋O22CO2‎ ‎2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2‎ 其加合式为：Na2O2＋CO===Na2CO3‎ 考点二　氨和铵盐 ‎1．氨气 ‎(1)物理性质 色味态：无色有刺激性气味气体。‎ 水溶性：极易溶于水，在常温常压下，1体积水能溶解700体积氨气。‎ ‎(2)化学性质 ‎(3)实验室制取 化学方程式为：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。‎ ‎(4)氨的用途 化工原料，用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素，用作制冷剂。‎ ‎2．铵盐 ‎(1)‎ ‎(2)NH的检验 ‎　(1)液氨和氨水有哪些区别？完成下列表格。‎ 液氨 氨水 形成 物质分类 混合物 微粒种类 NH3、NH3·H2O、H＋、H2O、NH、OH－‎ 存在条件 常温常压下 不能存在 常温常压下可存在 ‎ (2)固态NH4Cl受热变成气体，气体遇冷又变为固态NH4Cl；固态碘受热变成蒸气，蒸气遇冷又变成固态碘，这两种现象的本质是否相同？‎ ‎(3)按要求写出下列反应的离子方程式：‎ ‎①在NH4Cl溶液中加入NaOH溶液，并加热。‎ ‎②在NH4Cl溶液中滴加NaOH溶液。‎ ‎③在浓NH4Cl溶液中加浓NaOH。‎ ‎④NH4Cl溶液呈酸性的原因。‎ ‎⑤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。‎ 提示：　(1)氨气液化　氨气溶于水　纯净物　NH3‎ ‎(2)不相同，NH4Cl固体受热分解成NH3和HCl，发生了化学变化；固态碘受热升华成为蒸气，是物理变化。‎ ‎(3)①NH＋OH－NH3↑＋H2O ‎②NH＋OH－NH3·H2O ‎③NH＋OH－NH3↑＋H2O ‎④NH＋H2ONH3·H2O＋H＋‎ ‎⑤NH＋AlO＋H2O===NH3↑＋Al(OH)3↓‎ ‎1．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 解析：　NH4Cl受热可产生NH3和HCl，但两者遇冷会重新反应生成NH4Cl，在此过程中还有可能出现堵塞导管的情况，因此不能用①的方法制取氨气，③中试管口未向下倾斜，会导致液体倒流入试管而使试管炸裂，③不可行。浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑，故可用②的方法制取氨气。浓氨水受热产生氨气，通过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的NH3，所以④符合要求。‎ 答案：　D ‎2．某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)若用装置①制取NH3，其反应的化学方程式为________________________________；‎ 若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是________(填装置序号)，装置中所盛试剂应具有的性质是______________________________________________________________。‎ ‎(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内装的试剂是________，分液漏斗中装的试剂是________，收集装置应选择________(填装置序号)。‎ 解析：　(1)装置①适用于固固加热制取气体，制取NH3时试剂是NH4Cl和Ca(OH)2。若测定NH3的体积，必须用排液体法，而NH3极易溶于水，故不能用排水法，所用的液体必须不与NH3反应，也不溶解NH3才行。‎ ‎(2)装置②是固液反应，不需加热的装置，制取NH3时，可用浓氨水和碱石灰作用。‎ 答案：　(1)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O ‎③⑦　氨气难溶于该试剂，且该试剂不易挥发，不与氨气反应 ‎(2)CaO(或NaOH或碱石灰)‎ 浓氨水(或浓NH4Cl溶液)　⑥‎ 　‎ 方法1.加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物 方法2.加热浓氨水 ‎(1)反应原理：NH3·H2ONH3↑＋H2O。‎ ‎(2)装置 方法3.浓氨水与固态碱性物质作用制氨气 装置 反应原理 浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，消耗水且使c(OH－)增大，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3·H2O的分解 　‎ ‎(1)方法1由于在固态中进行，不能拆分成离子方程式。‎ ‎(2)NH3会污染空气，制备时要注意用水或酸进行尾气处理。‎ ‎3．判断下列说法是否正确，不正确的说明理由。‎ ‎(1)氨气溶于水能导电，所以氨气是电解质。‎ ‎(2)实验室用浓氨水与NaOH固体制取氨气。‎ ‎(3)氨与酸反应生成铵盐，与挥发性酸相遇时能形成白烟。‎ ‎(4)某晶体与NaOH共热放出一种使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该晶体中含有NH。‎ ‎(5)氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH。‎ ‎(6)把NH3通入稀HNO3中，当溶液的pH等于7时，溶液中NH3和HNO3等物质的量反应。‎ ‎(7)液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O24NO＋6H2O。‎ ‎(8)氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水)。‎ ‎(9)在1 mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L－1。‎ 答案：　(2)(3)(4)(8)(9)正确。‎ ‎(1)不正确，NH3本身不导电，溶于水，与水发生反应NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－而导电，故NH3不是电解质；(5)不正确，氨水中存在大量的NH3·H2O和少量的NH；(6)不正确，NH3和HNO3等物质的量反应时，得到NH4NO3溶液，NH水解使溶液显酸性，pH<7；(7)不正确，产生的NO是污染气体。‎ ‎4．某研究性学习小组同学设计如下图所示装置探究氨气的还原性。‎ ‎(1)氨催化氧化的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若实验时通入氨气的速率过快，在烧瓶中会出现白烟，该物质的化学式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)该小组同学以氨气和二氧化碳为原料制备碳酸氢铵。甲同学先将二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨气；乙同学先将氨气通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳。请选择合适的方案并说明原因。‎ 答案：　(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O　(2)NH4NO3‎ ‎(3)乙同学方案正确；CO2在水中溶解度小，先通CO2再通NH3生成的NH4HCO3的量少，而且易生成(NH4)2CO3，先通NH3至饱和再通CO2至过量，保证产物量大，且全部是NH4HCO3溶液。‎ 考点三　硝酸 ‎1．物理性质 色味态：无色有刺激性气味液体；挥发性：易挥发。‎ 水溶性：与水以任意比互溶；发烟硝酸：质量分数在98%以上的硝酸。‎ ‎2．化学性质 ‎(1)强酸性：具有酸的通性 ‎(2)强氧化性 ‎①与金属反应 a．与除Au、Pt外大部分金属反应(如Cu)‎ Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；‎ ‎3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。‎ b．常温下浓硝酸使Fe、Al钝化。‎ ‎②与非金属(如木炭)反应 C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。‎ ‎③与某些还原性化合物(如Fe2＋、SO等)反应。‎ ‎(3)不稳定性：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。‎ ‎　(1)发现盛放浓硝酸的试剂瓶中硝酸显黄色，如何处理？‎ ‎(2)怎样证明铜与稀硝酸反应得到的气体是NO?‎ ‎(3)一定量的铁与150 mL、6 mol/L的稀硝酸恰好完全反应，已知被还原的HNO3占总量的，则产物中铁元素的化合价是多少？你能确定加入铁粉的质量吗？‎ 提示：　(1)硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热会发生分解，生成的NO2溶于浓硝酸所致，所以消除的方法是通入O2(或空气)，使其发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，保存时应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。‎ ‎(2)向气体中通入O2(或空气)，若气体颜色由无色变为红棕色，证明得到的气体是NO。‎ ‎(3)生成物中铁元素的价态为＋3，原因是被还原的HNO3占总量<，故反应过程中铁全部被HNO3氧化为Fe3＋，被还原HNO3的量为×6 mol/L×‎0.15 L＝0.15 mol，据电子守恒可知加入Fe的物质的量为＝0.15 mol，其质量为‎8.4 g。‎ ‎1．在下列反应中，硝酸既表现氧化性又表现酸性的是(　　)‎ A．FeO和HNO3　　　　　　　 B．Al(OH)3与HNO3‎ C．H2S和HNO3 D．CH3与HNO3‎ 解析：　硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的典型特征是既有硝酸盐的生成又有氮元素较低价化合物的生成。对照四个选项，A符合题意；B只起酸的作用；C只起氧化剂的作用；D只作为反应物。‎ 答案：　A ‎2．有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4 mol·L－1和2 mol·L－1，取10 mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO)(　　)‎ A．‎0.448 L　　　　　　　　　　 B．‎‎0.672 L C．‎0.896 L D．‎‎0.224 L 解析：　金属和混酸反应通过离子方程式计算比较简便，3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O(铁过量，产物为Fe2＋)，反应中Fe和H＋过量，生成的NO的量以NO为准来计算，共得NO ‎0.448 L，若只考虑到这一步反应，得答案A是错误的，因为过量的铁还可以和溶液中过量的H＋反应产生H2，即有Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，生成的H2为‎0.224 L，气体体积共计‎0.672 L，应选B。‎ 答案：　B ‎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 mol·L－1 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：　由题意可知：HNO3，则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n(Cu)＝2n(O2)＝2×＝0.15 mol。根据质量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝0.3 mol，则V(NaOH)＝＝‎0.06 L＝60 mL。‎ 答案：　A 　‎ ‎1．涉及HNO3、H2SO4的混合酸与金属反应计算时应采用离子方程式计算。‎ ‎2．金属与硝酸反应的计算 ‎(1)思维模型 ‎(2)计算方法 ‎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。‎ ‎②电子守恒法 HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得到的电子的物质的量等于金属失去的电子的物质的量。‎ 　在题目无其他说明的情况下，一般有：‎ ‎(1)金属＋浓硝酸―→金属硝酸盐＋NO2↑＋H2O ‎(2)金属＋稀硝酸―→金属硝酸盐＋NO↑＋H2O ‎4.‎ 如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置。‎ Ⅰ.浓硝酸的强氧化性实验将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5 mL浓硝酸，往具支试管中放入约2 mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。‎ ‎(1)具支试管中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ Ⅱ.稀硝酸的强氧化性实验 ‎(3)上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是________(填写代号)。‎ A．c中收集到无色气体 ‎ B．c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色 C．b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色 答案：　Ⅰ.(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ‎(2)试管中溶液变蓝，且有红棕色气体产生 Ⅱ.(3)向试管中加水将浓硝酸稀释　(4)C 　现象描述答题模板 ‎(1)全面描述现象的程序——“海、陆、空”‎ ‎“海”——溶液有什么变化；‎ ‎“陆”——固体有什么变化；‎ ‎“空”——气体有什么变化。‎ ‎(2)规范描述现象的答题模板 如①颜色：……由……(具体颜色)变为……(具体颜色)‎ ‎②气体：溶液中产生……(颜色)的气泡，(或)在固体表面产生……(颜色)气泡。‎ ‎③沉淀：在……(颜色)溶液中产生……(颜色)的沉淀(浑浊)……考点四　氮元素的单质及其化合物间的转化 ‎　(1)分别写出用N2、NH3、NO2、HNO3通过反应生成NO的四个化学方程式。‎ ‎(2)依次写出工业上利用NH3催化氧化制HNO3的化学方程式。‎ 提示：　(1)N2＋O22NO ‎4NH3＋5O24NO＋6H2O ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎8HNO3(稀)＋3Cu===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ‎(2)4NH3＋5O24NO＋6H2O ‎2NO＋O2===2NO2　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎1．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(见图)。下列说法正确的是(　　)‎ A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解 C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应 D．图中所涉及的盐类物质均可以发生水解反应 答案：　C ‎2．已知A、B、C、D是中学化学的常见物质，且A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H2O已略去)。 ‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)若A可用于自来水消毒，D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，加热蒸干B的溶液不能得到B，则B的化学式可能是____________；工业上制取A的离子方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若A是一种碱性气体，常用作制冷剂，B是汽车尾气之一，遇空气会变色，则反应①的化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，则反应②的离子方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)若A、C、D都是常见气体，C是导致酸雨的主要气体，则反应③的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ 某同学将搜集到的一定量的酸雨保存在密闭容器中，每隔一定时间测酸雨的pH，发现在起始一段时间内，酸雨的pH呈减小趋势，用离子方程式解释原因：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：　(1)FeCl3　2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑‎ ‎(2)4NH3＋5O24NO＋6H2O ‎(3)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ‎(4)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O ‎2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO 　含氮物质的连续氧化 ‎　NH3NONO2HNO3‎ N2NONO2HNO3‎ ‎3．A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质。E、F均为气体，且F为红棕色。有关的转化关系如下图所示(反应条件均已略去)。‎ 请回答下列问题： ‎ ‎(1)D的化学式为____________。‎ ‎(2)反应③的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)Y和E在一定条件下可反应生成B和Z，这是一个具有实际意义的反应，可消除E对环境的污染，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)0.1 mol·L－1 的X溶液和0.1 mol·L－1的Y溶液等体积混合，溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)，原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________(用离子方程式说明)。‎ 解析：　(1)本框图突破口之一是“白烟”，是挥发性酸和氨气相遇后的产物，由此可推知D是H2，突破口之二是“红棕色气体”，F应为NO2，反推可知E为NO，C为O2，Z为H2O，Y为NH3，X为HCl，G为HNO3。(3)中涉及反应的名称为氨催化氧化反应，其原理是氧化还原反应中的归中反应。(4)两者恰好完全反应时生成NH4Cl，铵根离子水解而使溶液显酸性。‎ 答案：　(1)H2　(2)3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO ‎(3)4NH3＋6NO===5N2＋6H2O ‎(4)酸　NH＋H2ONH3·H2O＋H＋‎ 　‎ ‎(1)有关氮及其重要化合物的推断题常以产生白烟、红棕色气体、无色气体在空气中变为红棕色、能使红色石蕊试纸变为蓝色等特殊现象为突破口。‎ ‎(2)氮元素间的歧化和归中 歧化：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 归中：6NO＋4NH3===5N2＋6H2O ‎1．(2011·山东高考·28)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。‎ NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 利用反应6NO2＋8NH37N2＋12H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是______L。‎ 解析：　NO2溶于水生成NO和硝酸，反应的方程式是3NO2＋H2O===NO＋2HNO3；在反应6NO2＋8NH37N2＋12H2O中NO2作氧化剂，氮元素的化合价由反应前的＋4价降低到反应后0价，因此当反应中转移1.2 mol电子时，消耗NO2的物质的量为＝‎ ‎0.3 mol，所以标准状况下的体积是0.3 mol×‎22.4 L·mol－1＝‎6.72 L。‎ 答案：　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　6.72‎ ‎2．(2012·江苏化学·16)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：‎ ‎(1)一定条件下，NO与NO2存在下列反应：NO(g)＋NO2(g) N2O3(g)，其平衡常数表达式为K＝______________。‎ ‎(2)上述工艺中采用气－液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，其目的是__________________________；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是____________(填化学式)。‎ ‎(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)>1∶1，则会导致______________________；若n(NO)∶n(NO2)<1 ∶1，则会导致__________________________。‎ ‎(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：　(2)气体上升，液体下降，这样气液接触充分，使尾气被充分吸收；分析加入的原料及生成物，只有Ca(OH)2微溶于水，Ca(NO3)2易溶，所以滤渣的主要成分为Ca(OH)2。‎ ‎(3)当n(NO)>n(NO2)时，NO过剩；当n(NO)② B．①<②‎ C．①＝② D．不能确定 解析：　设圆底烧瓶的体积为V L，所含气体的物质的量为x。则c(NH3·H2O)＝mol/L，而3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，c(HNO3)＝＝mol/L，C项正确。‎ 答案：　C ‎7．“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是(　　)‎ ‎①实验室收集氨气采用图1所示装置　②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图2所示装置　③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验　④实验室中采用图3所示装置进行铜与稀硝酸的反应 A．②③④ B．①②③‎ C．①②④ D．①③④‎ 解析：　“绿色化学”的思想是尽量使用无毒、无害的原料，采取合理安全的工艺合成产物，原子利用率为100%，无污染，对环境友好。①的做法可防止氨气对空气的污染；②的做法对尾气进行吸收处理，有效防止氯气对空气的污染；④的做法中，铜丝可以活动，能有效地控制反应的发生与停止，用气球收集反应产生的污染性气体，待反应后处理，也防止了对空气的污染，以上三种做法均符合“绿色化学”的做法，而③的做法中氨气与氯化氢气体直接散发到空气中，对空气造成污染，不符合“绿色化学”的做法。‎ 答案：　C ‎8．无色的混合气体甲，可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为(　　)‎ A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2‎ C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2‎ 解析：　由题意，无色混合气体中一定无NO2,100 mL气体通入浓H2SO4后，体积变为80 mL，一定有NH3，经Na2O2后变为红棕色，则含有CO2和NO ‎，最后无气体剩余，则不含N2。‎ 答案：　B ‎9．如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·L－1的硝酸并加热，待反应结束时，下列微粒在体系中一定大量存在的是(　　)‎ ‎①NO　②Fe3＋　③H＋　④NO ‎⑤NO2‎ A．①‎ B．①⑤‎ C．②④⑤‎ D．①②③⑤‎ 解析：　Fe与浓HNO3反应时，开始生成的还原产物是NO2，并且若铁少量时，还原产物只有NO2；当铁过量时，氧化产物是Fe2＋，当HNO3过量时，氧化产物是Fe3＋。因产物有硝酸盐，故溶液中一定还有NO。‎ 答案：　B ‎10．研究发现，硝酸越稀，还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取适量的铁铝合金与足量很稀的硝酸充分反应，没有气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4 mol/L NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．OC段离子反应方程式：H＋＋OH－===H2O B．溶液中结合OH－能力最强的离子是H＋，最弱的离子是Al3＋‎ C．溶液中n(NH)＝0.012 mol D．欲测定F点沉淀的质量，实验步骤是：过滤、洗涤、干燥、称量 解析：　因充分反应后没有气体放出，故还原产物为铵根离子；溶液中存在的阳离子为Al3＋、Fe3＋、H＋、NH，它们与NaOH反应的先后顺序为H＋、Fe3＋、Al3＋、NH，Al(OH)3能溶于过量的NaOH溶液，根据DE段消耗3 mL NaOH，可以计算出n(NH)＝n(NaOH)＝0.012 mol。‎ 答案：　B ‎11.‎ A是一种白色晶体，它与浓NaOH溶液共热，放出无色气体B，用圆底烧瓶收集干燥的B，按右图所示装置仪器进行实验。挤压滴管的胶头时，可以得到蓝色喷泉。A与浓H2SO4‎ 反应，放出无色气体C。用圆底烧瓶收集干燥的C，仍按右图所示装置仪器进行实验，挤压滴管的胶头时，可以得到红色喷泉。‎ ‎(1)A的化学式是____________。‎ ‎(2) 可用于除去B中水分的干燥剂是________。收集气体B的方法是__________________________。‎ ‎(3)收集气体C的方法是____________________。‎ 解析：　此题为一推断型的实验题。由题给条件可知，B为NH3，C为HCl气体，所以A为NH4Cl。NH3为碱性气体，只能用碱石灰或生石灰、KOH固体等不与氨反应的干燥剂干燥。氨气的密度比空气小，应用向下排空气法收集。‎ 答案：　(1)NH4Cl　(2)碱石灰　向下排空气法 ‎(3)向上排空气法 ‎12．如图中每一方格表示有关的一种反应物或生成物。其中A、C为无色气体。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)物质M可以是________或________，C是________，F是________。‎ ‎(2)淡黄色粉末的电子式是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)反应①的化学方程式是 ________________________________________________________________________。‎ ‎(4)反应②的离子方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎(5)G→A＋F的化学方程式是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：　由M的三个反应关系和A、C为无色气体可知M可能为(NH4)2CO3或NH4HCO3，也可能为(NH4)2SO3或NH4HSO3；由A→D和G(HNO3)＋木炭→A，可知A为CO2，则M一定是(NH4)2CO3或NH4HCO3而不是(NH4)2SO3或NH4HSO3，由此可推知有关物质分别是：A为CO2，B为H2O，C为NH3，D为O2，E为NO，F为NO2，G为HNO3，淡黄色粉末为Na2O2，按要求写出有关的化学式和反应方程式即可。‎ 答案：　(1)(NH4)2CO3　NH4HCO3　NH3　NO2‎ ‎(2)Na＋[ ]2－Na＋‎ ‎(3)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2‎ ‎(4)3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎(5)4HNO3(浓)＋C4NO2↑＋CO2↑＋2H2O ‎13．为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去)，B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的双连打气球。‎ ‎(1)实验时，先将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，当C处产生白色沉淀时，立刻将B装置上提，使之与稀硝酸分离。该组学生设计此步操作的目的为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)装置E中开始时出现浅红棕色气体，用F向E中鼓入空气后，可观察到烧瓶E内气体颜色加深，产生上述现象的原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)装置D的作用是________________________________________________________________________。‎ 答案：　(1)产生二氧化碳，排出装置中的空气 ‎(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ‎(3)二氧化碳密度大于空气，未能排尽烧瓶中的空气，少量NO与空气中的氧气反应生成少量的红棕色的NO2；鼓入空气后，NO与氧气反应，生成大量的红棕色气体二氧化氮 ‎(4)二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸使白色沉淀碳酸钙溶解 ‎(5)吸收尾气，防止污染大气 ‎14．某化学兴趣小组利用图一装置制取氨气并探究氨气的有关性质。‎ ‎(1)装置A中烧瓶内试剂可选用________(填序号)。‎ a．碱石灰 b．浓硫酸 c．生石灰 d．五氧化二磷 e．烧碱 ‎(2)若探究氨气的溶解性，需在K2的导管末端连接图二装置中的________装置(填序号)，当装置D中集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷泉的实验操作是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)若探究氨气的还原性，需打开K1、K3，K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。‎ ‎①用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成气体必须通过盛有________试剂的洗气瓶；‎ ‎②D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成 一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎③从K3处导管逸出的气体中含有少量Cl2，则C装置中应盛放__________溶液(填化学式)，反应的离子方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：　(1)在浓氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，向其中加入生石灰[发生反应CaO＋H2O===Ca(OH)2生成Ca(OH)2]或烧碱，都会使平衡左移，同时放出大量的热促进氨水的挥发。碱石灰的成分是烧碱和生石灰，原理同上述，都可快速制备氨气。 ‎ ‎(2)氨气极易溶于水，不溶于CCl4，需选择防倒吸装置进行实验探究，因此需选择图二中的Ⅱ或Ⅲ。根据喷泉实验的原理，要使装置D发生喷泉现象，必须使烧瓶中的压强迅速降低，形成内外压强差。用热毛巾将烧瓶捂热，可使D中氨气受热膨胀通过导管与水接触，即产生“喷泉”。‎ ‎(3)①用二氧化锰与浓盐酸制取的氯气中，混有氯化氢气体和水蒸气，要得到纯净、干燥的氯气需通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气。‎ ‎②探究氨气具有还原性，氯气与氨气反应产生白烟，联系NH3＋HCl===NH4Cl可知，“白烟”的成分为氯化铵，氯元素化合价降低，则生成的“无色无味气体”必为氨气的氧化产物，可推知为氮气。‎ ‎③氯气是有毒气体，可与强碱溶液反应，因此可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。‎ 答案：　(1)a、c、e ‎(2)Ⅱ或Ⅲ　用热毛巾将烧瓶捂热(其他合理答案均可)‎ ‎(3)①饱和食盐水、浓硫酸 ‎②3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2‎ ‎③NaOH　Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O ‎15．在浓硝酸中放入铜片：‎ ‎(1)开始反应的化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的反应化学方程式是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因和离子方程式是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)若将‎12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生气体‎5.6 L(标准状况)，则所消耗的硝酸的物质的量是________，所得气体的平均相对分子质量为__________。‎ 解析：　(4)运用电子守恒列式得 解得 则消耗的HNO3为： mol×2＋ mol＝0.65 mol。‎ (气体)＝ g/mol＝‎41.2 g/mol，‎ 即(气体)＝41.2。‎ 答案：　(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ‎(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ‎(3)H2SO4提供H＋，NO继续与Cu发生反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎(4)0.65 mol　41.2‎