2020版高考化学（课标Ⅱ）一轮课件：专题十　氮及其化合物 .pptx

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1、专题十 氮及其化合物,高考化学 (课标专用),五年高考,A组 课标卷区题组,考点一 氮单质、氮的氧化物和硝酸,考点二 氨及铵盐 (2016课标,26,14分)联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃 料。回答下列问题: (1)联氨分子的电子式为 ,其中氮的化合价为 。 (2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为 。 (3)2O2(g)+N2(g) N2O4(l) H1 N2(g)+2H2(g) N2H4(l) H2 O2(g)+2H2(g) 2H2O(g) H3 2N2H4(l)+N2O4(l) 3N2(g)+4H2O(g) H4=-1

2、048.9 kJmol-1,上述反应热效应之间的关系式为H4= ,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要 原因为 。 (4)联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为 (已知:N2H4+H+ N2 的K=8.7107;KW=1.010-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式 为 。 (5)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液,观察到的现象是 。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上1 kg的 联氨可除去水中溶解的O2 kg;与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比,联氨的优点是 。,答案 (14分)(1) -2 (2)2N

3、H3+NaClO N2H4+NaCl+H2O (3)2H3-2H2-H1 反应放热量大、产生大量气体 (4)8.710-7 N2H6(HSO4)2 (5)固体逐渐变黑,并有气泡产生 1 N2H4的用量少,不产生其他杂质(产物为N2和H2O,而Na2SO3产生Na2SO4),解析 (1)联氨的结构式为 ,故其电子式为 ;N2H4中H为+1价,故N为-2价。 (2)NaClO具有强氧化性,可将NH3氧化为N2H4,本身被还原为NaCl,据此可写出反应的化学方程式。 (3)根据盖斯定律,由2(-)-可得,故H4=2H3-2H2-H1。 (4)NH3在水中的电离方程式为NH3+H2O N +OH-,则

4、N2H4在水中的第一步电离方程式为 N2H4+H2O N2 +OH-,该步电离的平衡常数K1= ,又知N2H4+H+ N2 ,K= = =8.7107,则K1=KKW=8.71071.010-14=8.710-7。 (5)联氨与AgBr反应时,AgBr可将N2H4氧化为N2,自身被还原为Ag,反应的化学方程式为4AgBr+ N2H4 N2+4Ag+4HBr,因此可观察到固体逐渐变黑,并有气泡产生。因N2H4处理水中溶解 氧时也发生氧化还原反应,化学方程式为N2H4+O2 N2+2H2O,则n(O2)=n(N2H4),又M(O2)= M(N2H4)=32 gmol-1,所以m(O2)=m(N2H

5、4)=1 kg。,拓展延伸 从NH3分子中去掉一个H原子即得到NH2,N2H4是两个NH2相连得到的物质,具 有类似NH3的性质,且在水溶液中可发生两步电离,为二元弱碱,同时N2H4也具有还原性,可被某 些氧化剂氧化。,解题关键 1.模仿NH3+H2O N +OH-写出N2H4在水中的第一步电离方程式:N2H4+H2O N2 +OH-。,2.N2H4作还原剂,氧化产物为N2。,B组 课标、课标、自主命题省(区、市)卷题组,考点一 氮单质、氮的氧化物和硝酸,1.(2019江苏单科,9,2分)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.NaCl(aq) Cl2(g) FeCl2

6、(s) B.MgCl2(aq) Mg(OH)2(s) MgO(s) C.S(s) SO3(g) H2SO4(aq) D.N2(g) NH3(g) Na2CO3(s),答案 B 本题涉及的考点有钠、镁、硫、氮、氯及其化合物的性质,考查了学生对知识的 记忆、再现能力,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 A项,加热条件下,铁与氯气只能生成FeCl3,错误;B项,MgCl2+Ca(OH)2 Mg(OH)2+CaCl2,Mg(OH)2 MgO+H2O,正确;C项,硫在氧气中燃烧只能生成SO2,错误;D项,NH3+CO2+NaCl+H2O NaHCO3+NH4Cl,错误。,拓展延伸 铁在氯气中点燃不

7、存在量变引起质变的问题,无论铁是否足量,产物均为FeCl3。,2.(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

8、式吸收尾气 C.吸收尾气过程中定期补加适量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

9、(3)3HClO+2NO+H2O 3Cl-+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

10、液的浓度,二者均能加快反应速率;A项措 施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

11、和NO2时,当n(NO)n(NO2)11时,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。,3.(2016课标,26,14分)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件 下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题: (1)氨气的制备,氨气的发生装置可以选择上图中的 ,反应的化学方程式为 。 欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置 (按气流 方向,用小写字母表示)。 (2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入

12、少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。,答案 (1)A 2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3+CaCl2+2H2O(或B NH3H2O NH3+H2O) dcfei (2)红棕色气体慢慢变浅 8NH3+6NO2 7N2+12H2O Z中NaOH溶液产生倒吸 现象 反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压,解析 (1)制备氨气,可用Ca(OH)2(s)和NH4Cl(s)混合加热,此时可选用装置A;也可采用加热 浓氨水的方法,此时可选用装置B。欲得到干燥的氨气,首先要干燥(干燥管要大口进,小口 出),其次要收集(氨气密度比空气小,要用向下排空气法),

13、最后为尾气处理(因氨气极易溶于水, 要用防倒吸的F装置)。 (2)NH3和NO2在催化剂、一定温度下可发生反应,故Y管中红棕色慢慢变浅;由化学方程式 8NH3+6NO2 7N2+12H2O可以得出,反应后气体分子数减少,压强减小,故打开K2后,Z中 NaOH溶液会产生倒吸现象。,4.(2018天津理综,9,18分)烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下 采样和检测方法。回答下列问题: .采样 采样系统简图 采样步骤: 检验系统气密性;加热器将烟道气加热至140 ;打开抽气泵置换系统内空气;采集无 尘、干燥的气样;关闭系统,停止采样。 (1)A中装有无碱玻璃棉,其作用为

14、 。 (2)C中填充的干燥剂是(填序号) 。 a.碱石灰 b.无水CuSO4 c.P2O5,(3)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用与D(装有碱液)相同,在虚线框中画出该装置的示 意图,标明气体的流向及试剂。 (4)采样步骤加热烟道气的目的是 。 .NOx含量的测定 将V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成N ,加水稀释至100.00 mL。量 取20.00 mL该溶液,加入V1 mL c1 molL-1 FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2 molL-1 K2Cr2O7 标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2 mL。 (5)NO被H2O2氧化为N 的离子

15、方程式为 。 (6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有 。 (7)滴定过程中发生下列反应: 3Fe2+N +4H+ NO+3Fe3+2H2O Cr2 +6Fe2+14H+ 2Cr3+6Fe3+7H2O 则气样中NOx折合成NO2的含量为 mgm-3。 (8)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。,若缺少采样步骤,会使测定结果 。 若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果 。,答案 (18分)(1)除尘 (2)c (3) (4)防止NOx溶于冷凝水 (5)2NO+3H2O2 2H+2N +2H2O (6)锥形瓶、酸式滴定管 (7) 104 (8)偏低 偏高,解析

16、本题考查氮的氧化物、N 的性质等。 (1)无碱玻璃棉可吸附除去烟道气中的粉尘。(2)干燥NOx应选择酸性干燥剂。注意无水CuSO4 可用于检验水,一般不用作干燥剂。(3)D相当于尾气处理装置,吸收NOx可用NaOH溶液。(5) NO被氧化为N ,H2O2被还原为H2O。(6)盛放K2Cr2O7溶液及量取20.00 mL稀释液均用酸式滴 定管,稀释液在滴定过程中需放在锥形瓶中。(7)20.00 mL溶液中剩余Fe2+的物质的量为(6c2V2 10-3)mol,则参加反应的N 的物质的量为(c1V110-3-6c2V210-3) mol,依据氮原子守恒,V L 气样中NOx折合成NO2的物质的量为

17、 (c1V1-6c2V2)10-3mol,质量为 (c1V1-6c2V2)10-346g,含 量为 mgm-3= 104mgm-3。(8)若缺少采样步骤 ,会使气样中含有空气,部分NOx与O2、H2O共同反应,导致测得的NOx含量偏低;若FeSO4标准 溶液部分变质,则导致V2偏小,使计算出的NOx含量偏高。,解题指导 (8)若FeSO4标准溶液部分变质,则滴定消耗的K2Cr2O7溶液体积会偏小,由第(7)问 NOx含量表达式可知结果会偏高。,5.(2018江苏单科,20,14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。 (1)用水吸收N

18、Ox的相关热化学方程式如下: 2NO2(g)+H2O(l) HNO3(aq)+HNO2(aq) H=-116.1 kJmol-1 3HNO2(aq) HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) H=75.9 kJmol-1 反应3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(aq)+NO(g)的H= kJmol-1。 (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

19、条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。 NH3与NO2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 (14分)(1)-136.2 (2)HNO2-2e-+H2O 3H+N (3)2HNO2+(NH2)2CO 2N2+CO2+3H2O

20、 (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 本题考查盖斯定律、电极反应式的书写、氧化还原反应方程式的配平和电子转移数 及影响反应速率因素的图像分析。 (1)将已知热化学方程式依次编号为、,根据盖斯定律 得3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(aq)+NO(g) H= =-136.2 kJmol-1。 (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

21、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 配平反应方程式为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 为8NH3+6NO2 7N2+12H2O,故生成1 mol N2转移电子 mol。,考点二 氨及铵盐,6.(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

22、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 SO2、CO2与过量石灰乳反应生成CaSO3、CaCO3,故固体1中主要含有CaSO3、CaCO3、Ca(OH)2,A项正确;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,B项不正确;N2无污染,CO无法被NaOH溶液吸收,捕获剂主要 捕获CO,C项正确;N 与N 在溶液中发生氧化还原反应生成N2和H2O,D项正确。,7.(2017课标,26,15分)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓

23、硫酸在 催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。 已知:NH3+H3BO3 NH3H3BO3;NH3H3BO3+HCl NH4Cl+H3BO3。 回答下列问题: (1)a的作用是 。,(2)b中放入少量碎瓷片的目的是 。f的名称是 。 (3)清洗仪器:g中加蒸馏水;打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸汽充满管路;停止加热,关闭k1,g中蒸馏水 倒吸进入c,原因是 ;打开k2放掉水。重复操作23次。 (4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用 蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水。打开k1,加热b

24、,使水蒸气进入e。 d中保留少量水的目的是 。 e中主要反应的离子方程式为 ,e采用中空双层玻璃瓶的 作用是 。 (5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为c molL-1的盐酸V mL,则样品中氮的质量分数为 %,样品的纯度 %。,答案 (1)避免b中压强过大 (2)防止暴沸 直形冷凝管 (3)c中温度下降,管路中形成负压 (4)液封,防止氨气逸出 N +OH- NH3+H2O 保温使氨完全蒸出 (5),解析 (1)a与大气相通,作用是平衡气压,以免关闭k1后b内压强过大。(2)b中放入少量碎瓷片 的目的是防止暴沸。f的名称是直形冷凝管。(3)g中蒸馏水倒

25、吸进入c,原因是c、e及其所连接 的管道内水蒸气冷凝为水后,气压远小于外界大气压,在大气压的作用下,锥形瓶内的蒸馏水被 倒吸入c中。(4)d中保留少量水可以起到液封的作用,防止氨气逸出。e中的主要反应是铵 盐与碱在加热条件下的反应,离子方程式为N +OH- NH3+H2O;e采用中空双层玻璃瓶 的作用是减少热量损失,有利于N 在碱性条件下转化为氨气逸出。(5)根据反应NH3+H3BO3 NH3 H3BO3,NH3H3BO3+HCl NH4Cl +H3BO3,可以求出样品中n(N)=n(HCl)=c molL-1 V10-3L=0.001cV mol,则样品中氮的质量分数为 100%= %;样品

26、中甘氨酸的 质量0.001cV75 g,所以样品的纯度 %。,知识归纳 N 与OH-反应时离子方程式的书写规律 浓碱液、加热条件下生成物为NH3和水:N +OH- NH3+H2O;若为稀溶液且不加热,因氨 气极易溶于水,故生成NH3H2O:N +OH- NH3H2O。,8.(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:Na2CO3+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

27、,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+

28、NO+NO2 2NaNO2+CO2,当NO2过量时,还发生反应: Na2CO3+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,

29、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。,C组 教师专用题组,考点一 氮单质、氮的氧化物和硝酸,1.(2015北京理综,8,6分)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法 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

30、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;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;C项,硝酸盐可转化为蛋白质,动 植物遗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;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。,2.(2014江苏单科,8,2分)下列各组物质中,不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反 应的是 ( ),答案 B B项中O2与HNO3不能发生反应。,3.(2015北京理综,12,6分)在通风橱中进行下列实验:,下列说法 的是 ( )

31、A.中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2 2NO2 B.中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应 C.对比、中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3 D.针对中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化,答案 C A项,Fe与稀HNO3反应生成NO,无色的NO易被空气中的O2氧化为红棕色的NO2,化 学方程式为2NO+O2 2NO2;B项,中现象说明Fe遇到浓HNO3易发生钝化,表面形成致密的 氧化层,阻止Fe进一步反应;C项,浓HNO3的氧化性强于稀HNO3;D项,Fe、Cu、浓HNO3可构成 原电池,连接电流计可以判断Fe是否被氧化。,4.(201

32、8北京理综,26,13分)磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下: 磷精矿 磷精矿粉 已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。 溶解度:Ca5(PO4)3(OH)”或“”)。 结合元素周期律解释中结论:P和S电子层数相同, 。 (3)酸浸时,磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF,并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化 学方程式: 。,(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除,同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反 应时间,不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80 后脱除率变化的原因: 。 (5)脱硫时,CaCO3稍过量,充分反

33、应后仍有S 残留,原因是 ;加入BaCO3可进一步提高 硫的脱除率,其离子方程式是 。 (6)取a g所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用b molL-1 NaOH溶液滴定至终 点时生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL。精制磷酸中H3PO4的质量分数是 。(已 知:H3PO4摩尔质量为98 gmol-1),答案 (1)研磨、加热 (2)S,得电子能力PS,非金属性PS (3)2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O 10CaSO40.5H2O+6H3PO4+2HF (4)80 后,H2O2分解速率大,浓度显著降低 (5)CaSO4微溶 BaCO3+S +2H3P

34、O4 BaSO4+CO2+H2O+2H2P (6),解析 本题以磷精矿湿法制备磷酸为载体,考查了影响化学反应速率的因素、含氧酸酸性强 弱的判断、氧化还原反应的应用以及化学计算等。 (1)将矿物研磨粉碎可增加反应物的接触面积,使化学反应速率加快;加热提高了活化分子百分 数,加快了化学反应速率。 (2)根据强酸制取弱酸原理,可知H2SO4的酸性大于H3PO4。 (4)H2O2在磷精矿湿法制备磷酸工艺中作为氧化剂来处理有机碳,但H2O2易分解生成O2和H2O, 温度较高时H2O2分解加速,故有机碳的脱除率减小。 (5)CaSO4微溶于水,故会有S 残留;加入BaCO3,可以提高S 的脱除率,发生反应

35、的离子方程 式为BaCO3+S +2H3PO4 BaSO4+CO2+H2O+2H2P 。 (6)H3PO4与NaOH反应生成Na2HPO4的化学方程式为H3PO4+2NaOH Na2HPO4+2H2O,故 n(H3PO4)=n(OH-) ,所以精制磷酸中H3PO4的质量分数是 = 。,5.(2013全国大纲,28,15分)制备氮化镁的装置示意图如下:,a的名称是 ,b的名称是 。 (2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式 。 (3)C的作用是 ,D的作用是 ,是否可以把C与D的位置 对调并说明理由 。 (4)写出E中发生反应的化学方程式 。 (5)请用化学方法确定是否有

36、氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写出实验操作及现象 。,回答下列问题: (1)检查装置气密性的方法是,答案 (15分)(1)微热b,这时G中有气泡冒出,停止加热冷却后,G中插在溶液里的玻璃管形成一 段水柱,则气密性良好(2分) 分液漏斗 圆底烧瓶(每空1分,共2分) (2)(NH4)2SO4+2NaNO2 2N2+Na2SO4+4H2O(2分) (3)除去氧气(及氮氧化物) 除去水蒸气 不能,对调后无法除去水蒸气(每空1分,共3分) (4)N2+3Mg Mg3N2(2分) (5)取少量产物于试管中,加少量蒸馏水,试管底部有沉淀生成,可闻到刺激性氨味(把润湿的红 色石蕊试纸放在管口,试纸变

37、蓝),证明产物中含有氮化镁;弃去上清液,加入盐酸,若观察到有气 泡产生,则证明产物中含有未反应的镁(4分),解析 (1)检查装置气密性时要先形成一个密闭体系再进行操作,要特别注意回答时必须答出 “G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱”。 (2)(NH4)2SO4与NaNO2反应产生N2应属于氧化还原反应中的归中反应,据此不难写出该反应的 化学方程式。 (3)反应体系中有空气和制备N2过程中产生的一些氮氧化物,用FeSO4饱和溶液的目的是除去 这些物质,以免与Mg发生反应;水蒸气会影响N2与Mg的反应,故D的作用是除去水蒸气。 (5)由于Mg3N2和水反应:Mg3N2+6H2O 3Mg(OH)2+

38、2NH3,可根据是否有NH3和Mg(OH)2沉 淀生成判断是否有Mg3N2。利用Mg与盐酸反应产生氢气来检验Mg的存在。,考点二 氨及铵盐,6.(2016江苏单科,3,2分)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 ( ) A.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆 B.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥 C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂 D.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料,答案 D A项,SO2具有漂白性,可用于漂白纸浆;B项,NH4HCO3中含有N元素,可用作氮肥;C 项,Fe2(SO4)3溶于水后形成的Fe(OH)3胶体具有吸附性,可用作净水剂。,三年模拟,A组 201720

39、19年高考模拟考点基础题组,考点一 氮单质、氮的氧化物和硝酸,1.(2019陕西汉中重点中学联考,8)研究表明,大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产 生二次污染物光化学烟雾,其中某些反应过程如图所示。下列说法不正确的是 ( ),A.整个过程中O3作催化剂 B.反应的方程式为O2+O O3 C.光化学烟雾中含甲醛、乙醛等刺激性物质 D.反应、反应均属于氧化还原反应,答案 A 整个反应过程:NO2在紫外线作用下生成NO和O,O和O2反应生成O3,O3又将NO转化 为NO2,同时将丙烯转化为甲醛和乙醛。O3不是催化剂,A不正确;反应中O2和O反应生成O3,B 正确;丙烯与O3反应生成甲醛、乙醛

40、,C正确;反应为3NO+O3 3NO2,反应为3CH3CH CH2+2O3 3HCHO+3CH3CHO,二者均属于氧化还原反应,D正确。,知识拓展 光化学烟雾对人和动物的主要危害是刺激眼睛和黏膜,导致头痛、呼吸障碍、慢 性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。,2.(2018陕西西安长安一中八检,4)在一定温度下,某浓度的硝酸与金属锌反应生成NO2和NO,两 者的物质的量之比为11,则要使1 mol金属锌完全反应,反应过程中消耗HNO3的物质的量为 ( ) A.1.0 mol B.2.0 mol C.3.0 mol D.4.0 mol,答案 C 1 mol Zn可失去2 mol电子,设生成NO2和

41、NO的物质的量均为x mol,由得失电子守恒 有x+3x=2,x=0.5。1 mol Zn参与反应可生成1 mol Zn(NO3)2,由氮原子守恒知,参加反应的HNO3 的物质的量为2 mol+0.5 mol+0.5 mol=3 mol,C正确。,3.(2019辽宁大连一中一模,22)某化学课外活动小组利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还 原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置略去)。 (1)A和E中制取NH3的装置为 ,所用试剂为 。装置中制取NO2的化学方 程式是 。 (2)若NO2能够被NH3还原,预期观察到C装置中的现象是 。,(3)实验过程中,一段时间内未能观察到C装置中的预期现象

42、。该小组同学从反应原理的角度 分析了原理,认为可能是: NH3还原性较弱,不能将NO2还原; 在此条件下,NO2的转化率极低; 。 (4)此实验装置存在一个明显的缺陷是 。,答案 (1)A 浓氨水和CaO(合理即可) Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O (2)混合气体颜色变浅 (3)在此条件下,该反应的化学反应速率极慢 (4)缺少尾气吸收装置,解析 (1)NH3不能用无水CaCl2干燥,故装置A为制取NH3的装置;用固液不加热型装置制取NH3,可将浓氨水滴到生石灰或碱石灰上。(2)若NO2能够被NH3还原,产物应为N2和H2O,混合气体 红棕色会变浅。(3)若反应速率

43、极慢,在短时间内就不会看到预期现象。,关联知识 干燥NH3用碱石灰,不能用无水氯化钙固体和浓硫酸。,归纳总结 实验室制NH3反应原理Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3+2H2O;也可利用加热 浓氨水或将浓氨水滴到生石灰上快速制取NH3。,考点二 氨及铵盐,4.(2019辽宁五校协作体考试,11)用下图所示实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是 ( ) A.用所示操作可检查装置的气密性 B.用所示装置制取少量的NO C.用所示装置干燥H2、NH3、CO2等,D.用所示装置制取Fe(OH)2,答案 A 按题图所示连接好装置后,用力推注射器的活塞,长颈漏斗中形成一段水柱,一段 时间

44、后,水柱高度无明显变化,说明装置气密性良好,A项正确;NO能与空气中的O2反应生成红 棕色的NO2,故NO不能用排空气法收集,必须采用排水法收集,B项错误;浓硫酸不能干燥NH3,C 项错误;题图中A中导管应插入液面下,关闭止水夹a,生成的H2达到一定量时可将FeSO4溶液 压入B中,从而制取Fe(OH)2,否则即使关闭止水夹a,A中的FeSO4溶液也不能进入B中,D项错误。,归纳总结 浓硫酸能干燥酸性和中性气体,不能干燥碱性和还原性气体,如浓硫酸能干燥SO2、H2等,但不能干燥NH3、H2S等。,5.(2018黑龙江牡丹江一中期末,14)表中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂,可用如图所示装

45、置制取、净化、收集的气体是 ( ),答案 B c装置中应盛放液体干燥剂,NH3应该用向下排空气法收集,A不正确;Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+H2O+SO2,SO2可用浓硫酸干燥,且应该用向上排空气法收集,B正确;NO应该 用排水法收集,不能用排空气法收集,C不正确;NO2与NaOH溶液可发生反应:2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O,D不正确。,6.(2019宁夏顶级名校一模,28)(NH4)2Cr2O7可用作有机合成催化剂、媒染剂、显影液等。某化 学兴趣小组对(NH4)2Cr2O7的部分性质及组成进行探究。 已知Cr2 (橙色)+H2O 2Cr (黄色)+2

46、H+。请回答下列问题: (1)在试管中加入少量(NH4)2Cr2O7固体,滴加足量浓KOH溶液,振荡、微热,观察到的主要现象 是 。 (2)为探究(NH4)2Cr2O7(摩尔质量为252 g/mol)的分解产物,按下图连接好装置,在A中加入5.040 g样品进行实验。 仪器C的名称是 。 连接好装置,点燃酒精灯之前,需进行的必要操作是 。,反应结束后,依然要通一段时间的氮气的原因是 。 加热A至恒重,观察到D中溶液不变色,同时测得A中残留物为Cr2O3,B中质量的变化为1.44 g, 写出重铬酸铵加热分解反应的化学方程式: 。 (3)实验室常用甲醛法测定含(NH4)2Cr2O7的样品中氮的质量

47、分数(杂质不发生反应),其反应原 理为2Ba2+Cr2 +H2O 2BaCrO4+2H+、4N +6HCHO 3H+6H2O+(CH2)6N4H+滴定 时,1 mol (CH2)6N4H+与1 mol H+相当,然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。 实验步骤:称取样品5.600 g,配制成500 mL溶液,移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,用 氯化钡溶液使Cr2 完全沉淀后,加入10 mL 20.00 molL-1的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min 后,加入12滴酚酞试液,用0.200 molL-1 NaOH标准溶液滴定至终点。重复上述操作3次,最终 滴定用去NaOH标准溶液体积的平均值为20.