2020版高考化学（江苏专用）一轮课件：专题19　生产生活中的含氮化合物 .pptx

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1、专题19 生产生活中的含氮化合物,高考化学 (江苏省专用),A组 自主命题江苏卷题组,五年高考,考点 氮及其化合物,1.(2019江苏单科,6,2分)下列有关化学反应的叙述正确的是( ) A.Fe在稀硝酸中发生钝化 B.MnO2和稀盐酸反应制取Cl2 C.SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3 D.室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2,答案 C 本题涉及常见无机物的性质知识,通过对化学反应描述的正误判断,考查了分析和 解决化学问题的能力,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 A项,常温下,Fe遇浓硝酸发生钝化,Fe与稀硝酸发生氧化还原反应生成NO气体,错误;B项,MnO2 与浓盐酸

2、在加热条件下可制取Cl2,与稀盐酸不反应,错误;C项,SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3,正确;D项,室温下Na与O2反应生成Na2O,错误。,审题方法 物质的浓度、用量及反应条件不同,发生的化学反应及产物也会有不同情况。,2.(2017江苏单科,12,4分)下列说法正确的是 ( ) A.反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的H0 B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀 C.常温下,KspMg(OH)2=5.610-12,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+)5.610-4 molL-1 D.常温常压下,锌与稀H2SO4反应生成11.2 L H2,反应中转移的电

3、子数为6.021023,答案 BC 本题考查H、S的判断、金属防腐、与Ksp有关的计算、气体摩尔体积的应 用。N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的H0,S0,A不正确;地下钢铁管道用导线连接锌块属于牺 牲阳极的阴极保护法,B正确;KspMg(OH)2=c(Mg2+)c2(OH-),则c(Mg2+)= molL-1=5.610-4 molL-1,pH=10的溶液中Mg2+最大浓度为5.610-4molL-1,C正确;常温常压下11.2 L H2的物质的 量不是0.5 mol,D不正确。,知识拓展 气体分子数增多的反应:S0,气体分子数减少的反应:S0。,3.(2014江苏单科,7,2分)下

4、列指定反应的离子方程式正确的是 ( ) A.Cu溶于稀HNO3:Cu+2H+N Cu2+NO2+H2O B.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2:Fe2+2OH- Fe(OH)2 C.用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3+2H+ Ca2+H2O+CO2 D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:CO2+Al +2H2O Al(OH)3+HC,答案 D Cu与稀HNO3反应的还原产物为NO,A项错误;(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH反应 时还会发生N 与OH-间的反应,B项错误;CH3COOH是弱电解质,离子方程式中不能拆成离子

5、 形式,C项错误。,4.(2019江苏单科,16,12分)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需 处理后才能排放。 (1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与 O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为 。 (2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为 NO+NO2+2OH- 2N +H2O 2NO2+2OH- N +N +H2O 下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有 (填字母)。 A.加快通入尾气的速率 B.采用气、液逆流的方式吸收尾气 C.吸收尾气过程中定期补加适量

6、NaOH溶液 吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是 (填化 学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。 (3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为N 的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。 在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和N ,其离子方程式为 。 NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是 。,答案 (12分)(1)2NH3+2O2 N2O+3H2O (2)BC NaNO3 NO (3)3HClO+2NO+H2O 3Cl-

7、+2N +5H+ 溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强,解析 本题涉及的考点有含氮化合物的性质及其应用、氧化还原反应化学(离子)方程式的书 写、影响反应速率的因素,主要考查学生将实际问题分解、运用相关知识分析和解决化学问 题的能力,借助氮氧化物的尾气处理树立环境保护的可持续发展意识,体现科学态度与社会责 任的学科核心素养。 (1)根据得失电子守恒和原子守恒可写出NH3与O2反应的化学方程式。 (2)若要提高尾气中NO和NO2的去除率,须加快氮氧化物与NaOH的反应速率。B项措施能 增大气、液反应物的接触面积,C项措施增大NaOH溶液的浓度,二者均能加快反应速率;A项措 施

8、易导致氮氧化物不能及时被吸收,使NO和NO2去除率降低。据题给反应:2NO2+2OH- N +N +H2O可知,NaNO2晶体中含有NaNO3杂质;由于NO与NaOH不反应,故吸收后排放的 尾气中NO的含量较高。 (3)据得失电子守恒可得:3HClO+2NO 3Cl-+2N ,据电荷守恒可得:3HClO+2NO 3Cl-+2N +5H+,据原子(质量)守恒可得:3HClO+2NO+H2O 3Cl-+2N +5H+。NaClO溶液 的初始pH越小,c(H+)越大,c(HClO)越大,氧化NO的能力越强,NO的转化率越高。,知识拓展 用NaOH溶液处理NO和NO2时,当n(NO)n(NO2)11时

9、,吸收液中的盐为NaNO2; 当n(NO)n(NO2)11时,吸收液中的盐为NaNO3和NaNO2。,5.2018江苏单科,20(2)(4),12分NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大 气中的NOx是环境保护的重要课题。 (2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写 出电解时阳极的电极反应式: 。 (3)用酸性(NH2 )2CO水溶液吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。 写出该反应的化学方程式: 。 (4)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。 NH3与NO2

10、生成N2的反应中,当生成1 mol N2时,转移的电子数为 mol。 将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见图 1)。,图1 图2,反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示,在50250 范围内随着温度的 升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是 ;当反应温度高于380 时,NOx的 去除率迅速下降的原因可能是 。,答案 (2)HNO2-2e-+H2O 3H+N (3)2HNO2+(NH2)2CO 2N2+CO2+3H2O (4) 迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大; 上升缓

11、慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大 催化剂活性下降;NH3与O2反应生 成了NO,解析 (2)电解过程中HNO2N 发生氧化反应,则阳极反应式为HNO2-2e-+H2O 3H+ N 。 (3)HNO2中N为+3价,(NH2)2CO中N、C的化合价分别为-3、+4,依据得失电子守恒和原子守恒 配平反应方程式:2HNO2+(NH2)2CO 2N2+CO2+3H2O。 (4)NH3、NO2中氮元素化合价分别为-3、+4,根据得失电子守恒和原子守恒配平反应方程 式:8NH3+6NO2 7N2+12H2O,故生成1 mol N2转移电子 mol。,6.2016江苏单科,20(3),7分铁炭混

12、合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水 中污染物。 (3)纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。 一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中B (B元素的化合价为+3)与Fe2+反 应生成纳米铁粉、H2和B(OH ,其离子方程式为 。 纳米铁粉与水中N 反应的离子方程式为4Fe+N +10H+ 4Fe2+N +3H2O 研究发现,若pH偏低将会导致N 的去除率下降,其原因是 。 相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中N 的速率有较大差异(见下图),产生该差异的可能 原因是 。,答案 (3)2Fe2+B +4OH- 2Fe+2H2+B(OH 纳米铁粉与H+反应生成H2

13、Cu或Cu2+催化纳米铁粉去除N 的反应(或形成的Fe-Cu原电池增大纳米铁粉去除N 的反 应速率),解析 pH偏低时,溶液中的H+可与纳米铁粉发生反应:Fe+2H+ Fe2+H2,从而使N 的 去除率下降。 、两种水样的不同之处是中含有一定量的Cu2+而中没有,因此去除N 的速率产 生差异的可能原因是Cu2+(或Fe与之反应生成的Cu)起到了催化作用,也可能是Fe与Cu2+反应生 成Cu进而形成Fe-Cu原电池,加快了反应速率。,解题关键 解答第问时要抓住N 的去除率下降是由Fe的损失造成的,依据信息所提供的 纳米铁粉与N 反应的离子方程式,自然能想到pH偏低时c(H+)偏大,Fe会与H+反

14、应,导致N 的去除率下降。,疑难突破 解答图像题一定要借助图像,分析横坐标、纵坐标的含义及曲线的变化趋势,找出 各曲线的不同点,问题便可迎刃而解。,7.(2015江苏单科,20,14分)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可 减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为: NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g) H=-200.9 kJmol-1 NO(g)+ O2(g) NO2(g) H=-58.2 kJmol-1 SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g) H=-241.6 kJmol-1 (1)

15、反应3NO(g)+O3(g) 3NO2(g)的H= kJmol-1。 (2)室温下,固定进入反应器的NO、SO2的物质的量,改变加入O3的物质的量,反应一段时间后 体系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)随反应前 n(O3)n(NO)的变化见下图。,当n(O3)n(NO)1时,反应后NO2的物质的量减少,其原因是 。 增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,其可能原因是 。 (3)当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时,清液(pH约为8)中S 将NO2转化为N ,其 离子方程式为 。 (4)CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液,达到平衡后溶液中c(S )= 用c(S

16、)、,Ksp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示;CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率, 其主要原因是 。,答案 (1)-317.3 (2)O3将NO2氧化为更高价氮氧化物(或生成了N2O5) SO2与O3的反应速率慢 (3)S +2NO2+2OH- S +2N +H2O (4) c(S ) CaSO3转化为CaSO4使溶液中S 的浓度增大,加快S 与NO2的反 应速率,解析 (1)NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g) H=-200.9 kJmol-1 ,NO(g)+ O2(g) NO2(g) H=-58.2 kJmol-1 ,运用盖斯定律+2可得出3

17、NO(g)+O3(g) 3NO2(g) H=-200.9 kJmol-1+(-58.2 kJmol-12)=-317.3 kJmol-1。 (2)由图中信息可知,当n(O3)n(NO)1时,SO2、NO的量都不随n(O3)n(NO)的改变而改变, 只有NO2的量在减少,说明NO2与过量的O3发生了反应,NO2被O3氧化生成了更高价氮氧化物。 由题中信息可知SO2与O3能发生反应,但题图信息显示,随O3量的增加,SO2的量基本不变,说 明二者的反应速率很慢,短时间内测不出SO2的量在改变。 (3)依题给信息可知NO2被还原生成N ,则S 被氧化生成S ,二者在弱碱性环境中反应。 (4)达平衡后溶

18、液中:c(Ca2+)c(S )=Ksp(CaSO3)、c(Ca2+)c(S )=Ksp(CaSO4),同一溶液中c(Ca2+) 相等,则有 = ,故c(S )= c(S );Na2SO4溶液的加入会使 CaSO3 的溶解平衡正向移动,致使c(S )增大,吸收NO2的速率加快。,审题技巧 陌生的分析原因类题的答案往往蕴含在题干中,比如第(2)问的答案就可以通过读 图获得。为什么 1后,n(NO)不变,而n(NO2)在下降?说明答案与NO无关,应该紧扣NO2来 寻找结论。根据“O3是强氧化剂”这一认知,便能推测出“O3把NO2氧化”这一事实。,解题关键 书写氧化还原反应的离子方程式的关键是找出氧化

19、剂、还原剂、氧化产物、还 原产物。,8.(2013江苏单科,18,12分)硫酸镍铵(NH4)xNiy(SO4)mnH2O可用于电镀、印刷等领域。某同学 为测定硫酸镍铵的组成,进行如下实验:准确称取2.335 0 g样品,配制成100.00 mL溶液A; 准确量取25.00 mL溶液A,用0.040 00 molL-1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2+(离子方 程式为Ni2+H2Y2- NiY2-+2H+),消耗EDTA标准溶液31.25 mL;另取25.00 mL溶液A,加足量 的NaOH溶液并充分加热,生成NH3 56.00 mL(标准状况)。 (1)若滴定管在使用前未用E

20、DTA标准溶液润洗,测得的Ni2+含量将 (填“偏高”“偏 低”或“不变”)。 (2)氨气常用 检验,现象是 。 (3)通过计算确定硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。,答案 (1)偏高 (2)湿润的红色石蕊试纸 试纸颜色由红变蓝 (3)n(Ni2+)=0.040 00 molL-131.25 mL10-3LmL-1=1.25010-3 mol n(N )= =2.50010-3 mol n(S )= = =2.50010-3 mol m(Ni2+)=59 gmol-11.25010-3 mol=0.073 75 g m(N )=18 gmol-12.50010-3 mol=0.045 00 g

21、 m(S )=96 gmol-12.50010-3 mol=0.240 0 g n(H2O)= =1.25010-2 mol xymn=n(N )n(Ni2+)n(S )n(H2O)=21210 硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)210H2O,解析 (1)滴定过程中的反应方程式为: Ni2+H2Y2- NiY2-+2H+ c(Ni2+)= 若滴定管未用EDTA标准溶液润洗会造成EDTA浓度偏低,消耗EDTA标准溶液体积增加,故结 果偏高。,规律总结 用滴定法测某一元素的含量,最常见的是酸碱中和滴定和氧化还原滴定。这两种 方法中常用的指示剂:酸碱中和滴定常用甲基橙、酚酞。氧化还原滴定时

22、有时自身可作 指示剂,如KMnO4溶液滴定草酸时的KMnO4;也可用专用指示剂,如碘量法中的淀粉。,知识拓展 常见气体的检验方法有试纸法:如pH试纸、KI淀粉试纸等;指示剂法:如用酚 酞溶液、品红、石蕊溶液等;特殊现象法:如NH3遇HCl生成白烟;观察法:如Cl2为黄绿色、 NO2为红棕色等。,9.(2012江苏单科,16,12分)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

23、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11。若n(NO)n(NO2)11,则会导致 ;若n(NO)n(NO2)11,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 。,答案 (12分)(1) (2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2 (3)排放气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高 (4)3N +2H+ N +2NO+H2O,解析 (2)气-液逆流可

24、以使气体与吸收液充分接触,吸收更完全;滤渣是Ca(OH)2,可以循环使 用。 (3)据NO+NO2+Ca(OH)2 Ca(NO2)2+H2O可知参加反应的NO与NO2的物质的量之比为11, 如果n(NO)n(NO2)11,剩余的NO不能被吸收,排放的气体中NO含量升高;如果n(NO) n(NO2)11,则发生反应:4NO2+2Ca(OH)2 Ca(NO2)2+Ca(NO3)2+2H2O,产品中Ca(NO3)2的含 量升高。 (4)酸性条件下N 发生歧化反应。,B组 统一命题、省(区、市)卷题组,考点 氮及其化合物,1.(2019课标,9,6分)X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子

25、数之和为10。X 与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是( ) A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高 B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物 C.X与Z可形成离子化合物ZX D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸,答案 B 本题涉及元素周期律的直接应用与判断,通过元素周期表和元素周期律知识的综 合应用,考查了分析和解决化学问题的能力,从原子、分子水平认识物质的组成和性质,体现了 宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 由题意可推知,X、Y、Z分别为C、Mg、Si。A项,CO2是分子晶体,SiO2是原子晶体,错误;B项, C的非金属性比Si强,则C的氢化物的热稳

26、定性大于Si的氢化物,正确;C项,SiC是共价化合物,错 误;D项,Si单质不能溶于浓硝酸,错误。,思路分析 由Y的最外层电子数等于X的次外层电子数可知X为第二周期元素,Y最外层电子 数为2,X、Y、Z的最外层电子数之和为10,所以X、Z的最外层电子数之和为8,由X、Z同族可 推知X、Z分别为C和Si,Y原子半径大于Z,则Y为Mg元素。,2.(2018课标,8,6分)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图 所示)。下列叙述错误的是 ( ) A.雾和霾的分散剂相同 B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关,答案

27、C 本题考查硫、氮化合物的相关知识。雾和霾的分散剂均为空气,A正确;由题图可 知雾霾中含有NH4NO3和(NH4)2SO4,B正确;NH3应是形成无机颗粒物的反应物,C错误;过度施用 氮肥会增加大气中NH3的含量,D正确。,知识拓展 烟、云、雾的分散剂均为空气。,3.(2017北京理综,12,6分)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论 的是 ( ),A.由中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体 B.红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生了反应 C.由说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物 D.的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应,答案 D 本题考

28、查硝酸的氧化性、不稳定性、挥发性等性质。中的CO2可能是空气中的 氧气与木炭反应的产物。,疑难突破 中红热木炭并未与浓HNO3直接接触,只有HNO3挥发后,与木炭接触才能发生反 应。,4.(2015北京理综,8,6分)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是 ( ) A.氮元素均被氧化 B.工业合成氨属于人工固氮 C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环,答案 A A项,人工固氮时,N2+3H2 2NH3,氮元素被还原,故错误;B项,把游离态的 氮元素转化为含氮化合物的过程是氮的固定,工业合成氨属于人工固氮,故正确;C项,硝酸盐可 转化为蛋白质,动植物遗

29、体可转化为氨或铵盐,则含氮有机物和含氮无机物可相互转化,故正 确;D项,在自然界氮循环过程中,碳、氢、氧三种元素也参与了循环,故正确。,5.(2017北京理综,27,12分)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排 放。 (1)SCR(选择性催化还原)工作原理: 尿素CO(NH2)2水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式: 。 反应器中NH3还原NO2的化学方程式: 。 当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方 程式表示(NH4)2SO4的形成: 。 尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60

30、gmol-1)含量的方法如下:取a g尿素溶 液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的V1 mL c1 molL-1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO 4用V2 mL c2 molL-1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是,。 (2)NSR(NOx储存还原)工作原理: NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。 图a,图b 通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是 。 用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该 过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与B

31、a(NO3)2的物质的量之比是 。 还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在 有氧条件下,15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程,式补充完整: NNO+ H2O,答案 (12分) (1)CO(NH2)2+H2O CO2+2NH3 8NH3+6NO2 7N2+12H2O 2SO2+O2+4NH3+2H2O 2(NH4)2SO4 (2)BaO 81 415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O,解析 (1)n(NH3)=2n(H2SO4)-n(NaOH)=2c1V110-3 mol-c2V210-3mo

32、l nCO(NH2)2= n(NH3)= mol mCO(NH2)2=nCO(NH2)260 gmol-1 = mol60 gmol-1 =(6c1V1-3c2V2)10-2 g 则a g尿素溶液中尿素的质量分数为: 100%= 。 (2)观察图a可知BaO起到了储存NOx的作用。观察图b可知,当Ba(NO3)2用H2还原时,氮元素 开始时转化为NH3,由得失电子守恒可得消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比为81。分析 可知,反应物15NO、NH3与产物15NNO的化学计量数应是一样的,然后结合得失电子守恒及原子 守恒可得反应的化学方程式。,审题方法 (2)解答时要注意两点:一是15NN

33、O中的氮元素一半来自15NO,一半来自NH3,因此 15NO、NH3的化学计量数相等;二是反应是在有氧条件下发生的,提示我们氧气参加了反应。,C组 教师专用题组,1.(2016浙江理综,13,6分)为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含N 废水和工业废气(主 要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程: 下列说法不正确的是 ( ) A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 B.X可以是空气,且需过量 C.捕获剂所捕获的气体主要是CO D.处理含N 废水时,发生反应的离子方程式为:N +N N2+2H2O,答案 B A项,SO2、CO2与过量石灰乳反

34、应生成CaSO3、CaCO3,故固体1中主要含有CaSO3、 CaCO3、Ca(OH)2,正确;B项,X可以是空气,但不能过量,若空气过量,通过NaOH溶液后得不到 NaNO2溶液,而是得到NaNO3溶液,故不正确;C项,N2无污染,CO无法被NaOH溶液吸收,捕获剂 主要捕获CO,故正确;D项,N 与N 在溶液中发生氧化还原反应生成N2和H2O,故正确。,2.(2015四川理综,9,13分)(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究 其分解产物。 【查阅资料】(NH4)2SO4在260 和400 时分解产物不同。 【实验探究】该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持

35、和加热装置略)。,实验1:连接装置A-B-C-D,检查气密性,按图示加入试剂(装置B盛0.500 0 mol/L盐酸70.00 mL)。通入N2排尽空气后,于260 加热装置A一段时间,停止加热,冷却,停止通入N2。品红溶 液不褪色。取下装置B,加入指示剂,用0.200 0 mol/L NaOH溶液滴定剩余盐酸,终点时消耗 NaOH溶液25.00 mL。经检验滴定后的溶液中无S 。 (1)仪器X的名称是 。 (2)滴定前,下列操作的正确顺序是 (填字母编号)。 a.盛装0.200 0 mol/L NaOH溶液 b.用0.200 0 mol/L NaOH溶液润洗,c.读数、记录 d.查漏、清洗

36、e.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面 (3)装置B内溶液吸收气体的物质的量是 mol。 实验2:连接装置A-D-B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后,于400 加热 装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入N2。观察到装置A、D之间的 导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有S ,无S 。进一步研 究发现,气体产物中无氮氧化物。 (4)检验装置D内溶液中有S ,无S 的实验操作和现象是 。 (5)装置B内溶液吸收的气体是 。 (6)(NH4)2SO4在400 分解的化学方程式是 。,答案 (13分)(1)圆底烧瓶 (2)dbaec

37、 (3)0.03 (4)取少量装置D内溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀盐酸后沉淀完全 溶解,放出无色刺激性气体 (5)NH3或氨气 (6)3(NH4)2SO4 4NH3+N2+3SO2+6H2O,解析 (2)滴定前一般操作顺序为先检查滴定管是否漏水,并清洗所用滴定管,然后应用所装的 溶液润洗,再装入标准溶液,排尽滴定管尖嘴气泡并调整管中液面处于0刻度或0刻度以下,最后 记录滴定管液面刻度,所以正确顺序为dbaec。 (3)装置B吸收的气体是(NH4)2SO4在260 条件下分解的产物NH3,B中反应为NH3+HCl NH4Cl,所以气体NH3的物质的量=0.500 0

38、 mol/L70.0010-3 L-0.200 0 mol/L25.0010-3 L=0.03 mol。 (4)BaSO4不溶于盐酸、BaSO3能溶于盐酸,所以检验装置D内溶液中含有S ,无S ,应选择 BaCl2溶液和稀盐酸。 (5)在400 时(NH4)2SO4分解生成SO2、NH3等产物,装置B内溶液吸收的气体应为NH3。 (6)由题中信息及原子守恒、得失电子守恒可得化学方程式:3(NH4)2SO4 4NH3+3SO2+N2+6H2O。,3.(2015山东理综,32,12分)工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、 NaNO3,工艺流程如下: 已知:Na2

39、CO3+NO+NO2 2NaNO2+CO2 (1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外,还有 (填化学式)。 (2)中和液进行蒸发操作时,应控制水的蒸发量,避免浓度过大,目的是 。蒸发产生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中 的 (填操作名称)最合理。 (3)母液进行转化时加入稀HNO3的目的是 。母液需回收利 用,下列处理方法合理的是 。 a.转入中和液 b.转入结晶操作,c.转入转化液 d.转入结晶操作 (4)若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为21,则生产1.38吨NaNO2时,Na2CO3的 理论用量为 吨(假定Na2CO3

40、恰好完全反应)。,答案 (1)NaNO3 (2)防止NaNO3的析出 溶碱 (3)将NaNO2转化为NaNO3 c、d (4)1.59,解析 (1)由题中信息可知:Na2CO3+NO+NO2 2NaNO2+CO2,当NO2过量时,还发生反应:Na2 CO3+2NO2 NaNO3+NaNO2+CO2,故中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外,还有 NaNO3。 (2)中和液进行蒸发操作是为了分离出溶质NaNO2,由(1)中分析可知,中和液中还含有少量 Na2CO3和NaNO3,若水的蒸发量过大,NaNO3也会结晶析出,从而造成产品不纯。蒸发产生的 蒸汽中含有少量的NaNO2,冷凝后用于流

41、程中的“溶碱”操作中最为合理,既可以减少H2O的 加入量,又可以减少有毒物质NaNO2的排放。 (3)母液中主要含有NaNO3,若回收利用,显然转入转化液或转入结晶操作最为合理,若转入 中和液或转入结晶操作,都会造成NaNO2产品不纯。 (4)n(NaNO2)= =2.00104 mol,则n(NaNO3)= n(NaNO2)=1.00104 mol,由Na原子守恒 可知,n(Na2CO3)= n(NaNO2)+n(NaNO3)=1.50104 mol,所以m(Na2CO3)=1.50104 mol106 g mol-1 =1.59106 g=1.59 t。,4.(2015广东理综,33,17

42、分)NH3及其盐都是重要的化工原料。 (1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为 。 (2)按如图装置进行NH3性质实验。 先打开旋塞1,B瓶中的现象是 ,原因是 。稳定后,关闭旋塞1。,再打开旋塞2,B瓶中的现象是 。 (3)设计实验,探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。 限选试剂与仪器:固体NH4Cl、蒸馏水、100 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、 天平、pH计、温度计、恒温水浴槽(可调控温度) 实验目的:探究 对溶液中NH4Cl水解程度的影响。 设计实验方案。拟定实验表格,完整体现实验方案列出能直接读取数据的相关物理量及需

43、 拟定的数据,数据用字母表示;表中“V(溶液)”表示所配制溶液的体积。,按实验序号1所拟数据进行实验,若读取的待测物理量的数值为Y,则NH4Cl水解反应的平衡 转化率为 (只列出算式,忽略水自身电离的影响)。,答案 (1)ACG (2)产生白色的烟 氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒 烧杯中的石蕊水溶液会倒 流进入B瓶中,且溶液变红 (3)温度 , 100%,解析 (1)实验室制备NH3,试管口应略向下倾斜,选A装置;NH3密度比空气小,收集时应选C装 置;NH3极易溶于水,尾气处理时应选G装置防倒吸。 (2)NH3与HCl接触反应生成NH4Cl固体小颗粒,形成白烟。HCl过量,石蕊遇酸变红。

44、 (3)盐类水解的影响因素有浓度、温度等。根据控制变量思想,其他条件不变,只改变一个 量温度,所测pH不相同。 N + H2O NH3H2O+H+ c0/molL-1 0 c/molL-1 10-Y 10-Y = 100%= 100%= 100%= %。,A组 20172019年高考模拟考点基础题组 考点 氮及其化合物,三年模拟,1.(2019江苏七市三模,9)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是 ( ) A.Na2SiO3(aq) H2SiO3 Si B.Fe FeCl2 Fe2O3 C.NO2 HNO3 NH4NO3 D.CH2 CH2 C2H5OH C2H5OC2H5,答案

45、 C A项,H2SiO3加热能生成SiO2,不能生成Si,故错误;B项,Fe在Cl2中燃烧能生成FeCl3,不 能生成FeCl2,故错误;D项,CH2 CH2与H2O在没有催化剂的条件下不能直接反应生成C2H5OH, 故错误。,2.(2019泰州中学、宜兴中学联考,6)下列指定反应的离子方程式正确的是 ( ) A.向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2:2ClO-+CO2+H2O 2HClO+C B.向AgCl悬浊液中加入Na2S溶液,白色沉淀变成黑色:2AgCl+S2- Ag2S+2Cl- C.用强碱溶液吸收工业尾气制取硝酸:NO+NO2+2OH- 2N +H2O D.向摩尔盐(NH4)2F

46、e(SO4)26H2O溶液中加入过量氢氧化钠溶液:N +Fe2+3OH- NH3H2O+ Fe(OH)2,答案 B A项,向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2应生成CaCO3沉淀,反应的离子方程式应写为 Ca2+2ClO-+CO2+H2O 2HClO+CaCO3,故错误;C项,产物应为N 和H2O,故错误;D项,加 入过量氢氧化钠溶液时,摩尔盐中N 、Fe2+应全部参加反应,反应的离子方程式应写为2N +Fe2+4OH- 2NH3H2O+Fe(OH)2,故错误。,3.2019扬州期中,20(3)(4)烟气(主要污染物为SO2、NOx)经O3预处理后用碱液吸收,可减少烟 气中SO2、NOx的含量。常温下,O3是一种有特殊臭味、稳定性较差的淡蓝色气体。O3氧化烟 气中NOx时主要反应的热化学方程式为: 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) H1=a kJmol-1 NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g) H2=b kJmol-1 4NO2(g)+O2(g) 2N2O5(g) H3=c kJmol-1 (3)一定条件下,向NOx/O3混合物中加入一定浓度的SO2气体,进行同时脱硫脱硝实验。实验结 果如图,同时脱硫脱硝时NO的氧化率略低的原因是 ; 由图可知SO2对NO的氧化率影响很小,下列选项中