氮及其化合物教案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第12讲氮及其化合物(时间:45分钟满分:100分)一个选项符合题意)1.(2013·绵阳一检)下列有关硝酸化学性质的叙述中,正确的是()。
A.浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色B.硝酸能与Na2CO3反应,但不生成CO2C.硝酸可与Na2S反应制得H2S气体D.浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色解析硝酸是一种具有强氧化性的强酸,并且浓度越大,氧化性越强。
浓硝酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,故选项A错;硝酸是一种氧化性酸,可氧化许多还原性物质,因此硝酸与Na2S反应不能生成H2S,与Na2CO3反应能生成CO2,所以选项B、C错;选项D正确。
答案D2.汽车排放的尾气中含有NO2,NO2是城市大气污染的主要污染物之一。
在日光照射下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O3,加重空气污染。
反应过程为①2NO2―→2NO +2O;②2NO+O2―→2NO2;③O+O2―→O3。
下列对该反应过程及产物叙述正确的是 ()。
A.NO2起催化剂作用B.NO起催化剂作用C.NO2只起氧化剂作用D.O3与O2互为同分异构体解析反应过程①+②得O2―→2O,③O+O2―→O3,NO2起催化剂作用,反应过程中NO2既作氧化剂又作还原剂,A项正确,B、C项错误;O3与O2的相对分子质量不相同,不互为同分异构体,互为同素异形体,D项错误。
答案A3.(高考变式题)铵盐是一类重要的氮的化合物,设N A表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 ()。
A.1 mol NH+4含有的电子数为11N AB.NH+4中N元素的化合价为-3,在氧化还原反应中常作氧化剂C.0.1 L 3 mol·L-1的NH4NO3溶液中氮原子数等于D.硫酸铵中既含有离子键,又含有共价键,而氯化铵中只含有离子键解析1个NH+4中含有10个电子,A错;NH+4中N元素的化合价为-3价,化合价最低在氧化还原反应中常作还原剂;B错误;0.1 L 3 mol·L-1的NH4NO3溶液中的氮原子数为N A;C正确;铵根离子中,氮与氢原子之间为共价键,D错。
答案C4.(2013·东北师大附中摸底)把3体积NO2气体依次通过①饱和NaHCO 3溶液;②浓硫酸;③Na 2O 2后(假设每一步的反应都是充分的),再用排水法收集残留气体,则收集到的气体是( )。
A .1体积NOB .1体积NO 2和12体积O 2体积O 2 体积NO 解析 3体积的NO 2通过饱和NaHCO 3溶液,发生的反应有3NO 2+2NaHCO 3===2NaNO 3+H 2O +NO +2CO 2,剩余气体通过浓硫酸后除去H 2O ,通过Na 2O 2时发生反应2Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+O 2,此时剩余气体为1体积O 2和1体积NO ,排水法收集气体时发生反应4NO +3O 2+2H 2O===4HNO 3,显然O 2过量,剩余14体积O 2。
答案 C5.(高考变式题)已知HNO 2在低温下较稳定,酸性比醋酸略强,既有氧化性又有还原性,其氧化产物、还原产物与溶液pH 的关系如下表。
pH 范围>7 <7 产物NO -3 NO 、N 2O 、N 2中的一种A .碱性条件下,NaNO 2与NaClO 反应的离子方程式为NO -2+ClO -===NO -3+Cl -B .向冷的NaNO 2溶液中通入CO 2可得到HNO 2C .向冷的NaNO 2溶液中加入稀硫酸可得到HNO 2D.向冷的NaNO2溶液中加入滴有淀粉的氢碘酸,溶液变蓝色解析由表中数据知,碱性条件下,HNO2可被氧化为NO-3,而ClO-有强氧化性,A对;HNO2的酸性比碳酸强但比硫酸弱,故CO2不能与亚硝酸盐作用而硫酸能,B错、C对;酸性条件下,NaNO2有氧化性,而I-具有强还原性,NO-2能将I-氧化成I2,D 对。
答案B6.如图所示,向一定量的铁粉中加入一定体积12mol·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-3②Fe3+③H+④NO⑤NO2A.①B.①⑤C.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-3。
答案B7.(2013·眉山统考)一定体积mol·L-1的稀硝酸恰好能氧化一定质量的铁、铝混合物,已知两种金属均被氧化为最高价态,还原产物只有NO。
若用 mol·L NaOH溶液溶解相同质量的该混合物,当反应完全时所需氢氧化钠溶液的体积是稀硝酸的15,则样品中铁、铝的物质的量之比为 ()。
A .2∶3B .1∶3C .1∶4D .5∶3 解析 设样品中铁和铝的物质的量分别为x 和y ,根据Fe +4HNO 3(稀)===Fe(NO 3)3+NO↑+2H 2O 、Al +4HNO 3(稀)===Al(NO 3)3+NO↑+2H 2O ,反应中消耗HNO 3的物质的量为4x +4y ;而2Al +2NaOH +6H 2O===2Na[Al(OH)4]+3H 2↑中消耗NaOH 的物质的量为y ,即y 4x +4y =15,解得x ∶y =1∶4。
答案 C二、非选择题(本题共4个小题,共58分)8.(14分)(2013·珠海模拟)甲、乙、丙均为中学化学常见的气体单质,A 、B 、C 为常见的化合物,已知:①A 和B 都极易溶于水,用两根玻璃棒分别蘸取A 和B 的浓溶液后,相互靠近会看到白烟。
②各物质之间存在如图所示的转化关系⎭⎪⎬⎪⎫乙――→甲A 丙――→甲B →C――→水C 溶液⎩⎪⎨⎪⎧ ――→镁粉甲――→氢氧化钠溶液△A ――→适量硝酸银溶液白色沉淀M请回答下列问题:(1)C 溶液显________性(填“酸”、“碱”或“中”),理由是________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
(2)乙和甲反应生成A 的化学方程式为______________________________________________________________。
C和氢氧化钠溶液生成A的离子方程式为________________________________________________________ ______。
(3)丙气体通入1 L氢氧化钠溶液中恰好完全反应,此时电子转移为2 mol,则氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。
(4)常温下,向含白色沉淀M的浊液中加入氯化钠固体,M的溶解度将________(填“增大”、“减小”或“不变”),K sp(M)将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
答案(1)酸NH+4+H2O NH3·H2O+H+(2)N2+3H2高温、高压催化剂2NH3NH+4+OH-=====△NH3↑+H2O(3)4 mol·L-1(4)减小不变9.(14分)工业上可用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜。
在实际生产中,先把铜屑在空气中灼烧,再跟用等体积水稀释的浓硝酸反应来制取硝酸铜。
请回答下列问题:(1)不宜于用铜屑直接与硝酸反应来制取硝酸铜的原因是________________________________________________________ ________________________________________________________________ _______。
(2)浓硝酸用等体积水稀释的目的是________________________________________________________ ________________________________________________________________ ______。
(3)要得到硝酸铜晶体,应选用________。
(4)反应中硝酸表现出________性。
解析(1)铜与硝酸直接反应会有氮的氧化物生成,既产生污染,又降低硝酸的利用率;铜屑在空气中灼烧生成CuO,CuO与HNO3反应没有氮的氧化物生成,既避免了污染,又提高了硝酸的利用率。
(2)浓硝酸易挥发、不稳定,对设备腐蚀严重,稀硝酸挥发性小,且稀硝酸和氧化铜反应同样生成硝酸铜。
(3)由于得到的是硝酸铜溶液,因此要得到晶体需浓缩结晶。
(4)硝酸与氧化铜发生反应生成了硝酸铜和水,没有化合价变化,因此体现了硝酸的酸性。
答案(1)铜与硝酸直接反应会有氮的氧化物生成,既产生污染,又降低硝酸的利用率;铜屑在空气中灼烧生成CuO,CuO与HNO3反应没有氮的氧化物生成,既避免了污染,又提高了硝酸的利用率(2)浓硝酸易挥发、不稳定,对设备腐蚀严重(3)结晶法(或重结晶法)(4)酸10.(15分)(2013·雅安四校联考)某同学设计如图所示装置用粗铁粒与某浓度稀硝酸反应制取NO气体。
(1)当打开开关a,关闭开关b时,A中干燥管中观察到的实验现象是________________,烧杯B中盛的是________溶液。
当________时关闭开关a,打开开关b,此时C中用排水法收集NO气体。
当C中收集满气体后,关闭开关b,装置A中观察到的现象是________________________________________________________ ______。
(2)将a mol Fe与含b mol HNO3的稀溶液充分反应后,若硝酸的还原产物只有NO。
试讨论分析烧杯A中最终溶液中的主要阳离子组成及其物质的量,将结果填入下表未完成的空格中。
解析色的NO气体,当遇干燥管中的O2时,则转变成红棕色的NO2气体,NO2用碱液吸收。
当气体再变成无色时,说明装置中的O2已完全反应,则可用排水法收集NO。
当关闭b时,A装置中继续产生NO ,则会将干燥管中的HNO 3压入烧杯内,从而与Fe 脱离,反应停止。
(2)铁与HNO 3反应,可能生成Fe 2+,也可能生成Fe 3+,或二者的混合物。
当铁过量时,反应化学方程式为3Fe+8H ++2NO -3===3Fe 2++2NO↑+4H 2O ;当HNO 3过量时,反应化学方程式为Fe +4H ++NO -3===Fe 3++NO↑+2H 2O 。
a b =14时,刚好生成a mol Fe 3+,HNO 3没有剩余;a b <14时,则HNO 3过量,仍为a mol Fe 3+,根据化学反应方程式,不难得出剩余的HNO 3为(b -4a )mol 。