2021届高考化学一轮复习氮及其化合物作业 23页

专题十　氮及其化合物 探考情　悟真题 ‎【考情探究】‎ 考点 内容解读 ‎5年考情 预测热度 考题示例 难度 关联考点 氮的单质、‎ 氧化物和 硝酸 ‎1.掌握氮及其氧化物的主要性质 ‎2.了解氮的氧化物对环境的影响 ‎3.掌握硝酸的主要性质 ‎2016课标Ⅰ,26,14分 中 实验基本操作 ‎★★‎ 氨及铵盐 ‎1.掌握氨的主要性质及其应用 ‎2.了解NH3的实验室制法 ‎3.掌握铵盐的主要性质及其应用 ‎2017课标Ⅰ,26,15分 中 实验基本操作 ‎★★‎ ‎2016课标Ⅱ,26,14分 中 反应热、化学平衡常数 分析解读　　氮及其化合物的性质是本专题考查的重点,高考对本专题内容的考查多以实验和化工流程题的形式呈现,试题难度适中。本专题内容常与氧化还原反应、物质的制备与检验、化学平衡、盐类的水解等结合在一起进行考查。预计今后高考对本专题的考查方式基本不变。‎ ‎【真题探秘】‎ 破考点　练考向 ‎【考点集训】‎ 考点一　氮的单质、氧化物和硝酸 ‎1.(2020届山西霍州一中开学模拟,10)下列物质之间的转化都能一步实现的是(　　)‎ A.Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2‎ B.N2→NH3→NO→NO2→HNO3→NO2‎ C.S→SO3→H2SO4→SO2→Na2SO3→Na2SO4‎ D.Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3‎ ‎　答案　B ‎2.(2020届辽宁本溪高中开学检测,8)某浓度稀HNO3与金属M反应时,能得到+2价硝酸盐,反应时M与HNO3的物质的量之比为5∶12,则反应时HNO3的还原产物是(　　)‎ A.NH4NO3　　　　B.N2　　　　C.N2O　　　　D.NO ‎　答案　B ‎3.(2018吉林省实验中学四模,12)下列说法中正确的是(　　)‎ A.CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在,都不是酸性氧化物 B.N2+3H22NH3、N2+O22NO都属于氮的固定,且N2都表现还原性 C.向BaCl2溶液中加入Na2SO3产生沉淀,再通入NO2,沉淀完全溶解 D.向某无色溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该溶液中一定含有NH‎4‎‎+‎ ‎　答案　D ‎4.(2018河南漯河高中二模,10)实验室用N2与Mg制备Mg3N2的装置如图所示(焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气),下列说法正确的是(　　)‎ A.①、②、③中依次盛装浓硫酸、NaOH溶液、焦性没食子酸溶液 B.实验操作顺序为:通空气→管式电炉⑤通电加热→管式电炉④通电加热 C.④的作用是预热经净化后的氮气 D.当⑤的瓷舟中燃烧产生白光时,⑤可停止通电加热装置 ‎　答案　D ‎5.(2018山东济南一中期中,21)亚硝酸钠是一种工业盐,在生产、生活中应用广泛。现用下图所示装置(夹持装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸的反应及气体产物成分。‎ 已知:①NO+NO2+2OH- 2NO‎2‎‎-‎+H2O。‎ ‎②气体液化的温度:NO2(21 ℃),NO(-152 ℃)。‎ ‎(1)反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,目的是  　。 ‎ ‎(2)为了检验装置A中的气体产物,仪器的连接顺序为(从左向右连接):A→　　　　　　　　　　　　　;组装好仪器后,接下来进行的操作是 　　　　　　　　　 ‎ ‎(3)关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,滴入70%的硫酸溶液后,A中产生红棕色气体。‎ ‎①确认A中产生的气体含有NO,依据的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②装置E的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)如果没有装置C,对实验结论造成的影响是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎　答案　(1)排尽装置中的空气,防止干扰NO的检验 ‎(2)C→E→D→B　检查装置的气密性 ‎(3)①D中有红棕色气体生成 ‎②冷凝,使NO2完全液化 ‎(4)水会与NO2反应生成NO,影响NO的检验 ‎(5)2NaNO2+H2SO4 Na2SO4+NO2↑+NO↑+H2O ‎6.(2019广东七校联合体一联,26)叠氮化钠(NaN3)是汽车安全气囊最理想的气体发生剂原料。工业水合肼法制备叠氮化钠的工艺流程如图所示:‎ 已知:NaN3能与AgNO3溶液反应生成白色难溶于水的AgN3。有关物质的物理性质如下表:‎ 物质 熔点/℃‎ 沸点/℃‎ 溶解性 CH3OH ‎-97‎ ‎64.7‎ 与水互溶 水合肼 ‎(N2H4·H2O)‎ ‎-51.7‎ ‎118.5‎ 与水、乙醇互溶,‎ 不溶于乙醚和氯仿 亚硝酸甲酯 ‎(CH3ONO)‎ ‎-17‎ ‎-12‎ 溶于乙醇、乙醚 请回答:‎ ‎(1)步骤Ⅰ中NaNO2与硫酸发生副反应生成两种气体(其中一种气体在空气中可以转化为另一种气体)的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　;步骤Ⅱ中生成NaN3的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)在实验室模拟步骤Ⅱ,实验装置如图所示(装置中冷却水省略,下同)。‎ ‎①仪器a的名称为　　　　　　　,作用是　　　　　　　　　。 ‎ ‎②根据实验发现温度在20 ℃左右反应的选择性和转化率最高,但是该反应属于放热反应,因此可以采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③图中X处连接的最合适装置应为下图中的　　　　。 ‎ ‎(3)步骤Ⅱ、Ⅲ中制备叠氮化钠并对A溶液进行蒸馏的合理操作顺序是　　　　。 ‎ ‎①打开K1、K2,关闭K3　　　　②打开K3‎ ‎③加热　　　　④关闭K1、K2‎ ‎(4)步骤Ⅳ对B溶液加热蒸发至溶液体积变为原来的1/3,NaN3结晶析出。‎ ‎①步骤Ⅴ可以用　　　　洗涤晶体。 ‎ A.水　　　　B.乙醇 C.乙醇水溶液　　　　D.乙醚 ‎②采用沉淀滴定法测定产品纯度:以淡黄色K2CrO4溶液作指示剂,将AgNO3标准溶液滴入样品溶液,至少量Ag2CrO4出现,即析出橘红色沉淀,达到滴定终点。AgNO3溶液要装在棕色的酸式滴定管里进行滴定,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 下列说法合理的是　　　　。 ‎ A.滴定管和移液管管尖不可接触锥形瓶内壁 B.滴定时滴液速度应先快后慢,接近终点时一滴一摇 C.滴定过程中可用蒸馏水将锥形瓶内壁上的溶液冲下 D.若未等滴定管液面稳定就读数会导致测定结果偏高 E.若发现滴液过量,可回滴样品溶液,至橘红色沉淀消失 ‎　答案　(1)2NO‎2‎‎-‎+2H+NO↑+NO2↑+H2O N2H4·H2O+CH3ONO+NaOHNaN3+CH3OH+3H2O ‎(2)①球形冷凝管　冷凝回流,平衡气压 ‎②冷水浴或缓慢通入CH3ONO气体等(合理即可)　③C ‎(3)①④②③或①②④③‎ ‎(4)①C　②AgNO3溶液显酸性,且AgNO3见光易分解　BCD 考点二　氨及铵盐 ‎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 ‎2.(2020届江西名师联盟入学调研,3)水合肼(N2H4·H2O)为无色透明的油状发烟液体,是一种重要的精细化工原料,其制备的反应原理为NaClO+2NH3N2H4·H2O+NaCl。下列关于实验室制备水合肼的操作不正确的是 ‎(　　)‎ A.装置甲中试剂X可以选择生石灰 B.装置乙作为反应过程的安全瓶 C.装置丙制备水合肼时氨气从b口进入 D.装置丁可用于吸收多余的尾气 ‎　答案　C ‎3.(2020届福建永安一中期初考试,10)下列有关实验装置图的叙述中,正确的是(　　)‎ A.装置①:常用于分离互不相溶的液体混合物 B.装置②:可用于吸收氯化氢、氨气等尾气,防止倒吸 C.装置③:可用于实验室以氯化铵为原料制备少量NH3的实验 D.装置④:先装满水,再从b口进NO气体,可收集NO ‎　答案　D ‎4.(2018陕西汉中一检,13)合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下:‎ 下列说法中不正确的是(　　)‎ A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均属于氧化还原反应 B.上述转化中包含了氨气、硝酸、硝酸铵、小苏打、纯碱的工业生产方法 C.反应Ⅳ和Ⅵ中的部分产物可在上述流程中循环利用 D.反应Ⅴ是先向饱和氯化钠溶液中通CO2至饱和再通NH3‎ ‎　答案　D ‎5.(2018黑龙江牡丹江期末,11)表中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂,可用如图所示装置制取、净化、收集的气体是(　　)‎ 选项 气体 a b c A NH3‎ 浓氨水 生石灰 碱石灰 B SO2‎ ‎70%浓H2SO4‎ Na2SO3固体 ‎98%浓H2SO4‎ C NO 稀HNO3‎ 铜屑 H2O D NO2‎ 浓HNO3‎ 铜屑 NaOH溶液 ‎　答案　B ‎6.(2018湖北部分重点中学联考,17)氨对人类的生产、生活具有重要影响。‎ ‎(1)氨的制备与利用。‎ ‎①工业合成氨的化学方程式是　。 ‎ ‎②氨催化氧化生成一氧化氮反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)氨的定量检测。‎ 水体中氨气和铵根离子(统称氨氮)总量的检测备受关注。利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图如下:‎ ‎①利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②若利用氨气传感器将1 L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10-4mol,则水样中氨氮(以氨气计)含量为　　　　mg·L-1。 ‎ ‎(3)氨的转化与去除。‎ 微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除氨氮转化系统原理示意图。‎ ‎①已知A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5∶2,写出A极的电极反应式: ‎ ‎　　　　　　。 ‎ ‎②结合电极反应式简述NH‎4‎‎+‎去除的原理:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎　答案　(1)①N2+3H2 2NH3‎ ‎②4NH3+5O2 4NO+6H2O ‎(2)①c(OH-)增大,使NH‎4‎‎+‎+OH- NH3·H2O NH3↑+H2O平衡正向移动,利于生成氨气,被空气吹出 ‎②3.4‎ ‎(3)①CH3COO--8e-+2H2O 2CO2↑+7H+‎ ‎②NH‎4‎‎+‎在好氧微生物反应器中转化为NO‎3‎‎-‎:NH‎4‎‎+‎+2O2 NO‎3‎‎-‎+2H++H2O;NO‎3‎‎-‎在MFC电池的正极转化为N2:2NO‎3‎‎-‎+12H++10e- N2↑+6H2O 炼技法　提能力 ‎【方法集训】‎ 方法　硝酸与金属反应的相关计算 ‎1.(2020届江西名师联盟入学调研,16)将一定质量的铜与150 mL的一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生标准状况下11.2 L的NO和NO2的混合气体,将生成的混合气体与5.6 L标准状况下的氧气一起通入足量NaOH溶液中,气体恰好被吸收生成NaNO3。下列说法不正确的是(　　)‎ A.铜的质量为32 g B.标准状况下,混合气体组成是5.6 L的NO和5.6 L的NO2‎ C.硝酸的物质的量浓度为10.0 mol·L-1‎ D.向反应后的溶液加NaOH,使铜沉淀完全,需要NaOH的物质的量至少为1.0 mol ‎ ‎　答案　C ‎2.(2018河北衡水中学大联考,21)将13.6 g Cu和Cu2O组成的混合物加入250 mL一定浓度的稀硝酸中,固体完全溶解生成Cu(NO3)2和NO。向所得溶液中加入1.0 L 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,生成沉淀的质量为19.6 g,此时溶液呈中性,且金属离子沉淀完全。下列说法正确的是(　　)‎ A.原固体混合物中,Cu和Cu2O的物质的量之比为1∶1‎ B.原稀硝酸的浓度为1.3 mol·L-1‎ C.产生的NO的体积为2.24 L D.反应后剩余硝酸的物质的量为0.1 mol ‎　答案　D ‎3.(2018湖南长沙长郡中学月考,22)2.24 g铜和镁的混合物完全溶于某浓度的硝酸溶液中,还原产物中有NO2、NO、N2O三种物质,且体积均为0.224 L(标准状况),然后向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,所得沉淀经过滤、洗涤、干燥后称重,质量为(　　)‎ A.3.12 g　　　　B.4.28 g　　　　C.4.68 g　　　　D.5.08 g ‎　答案　B ‎【五年高考】‎ A组　统一命题·课标卷题组 考点一　氮的单质、氧化物和硝酸 ‎1.(2016课标Ⅰ,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 ‎①氨气的发生装置可以选择上图中的　　　　　,反应的化学方程式为　。 ‎ ‎②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。‎ 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中 ‎①Y管中　　　　　　　　　　　　　　　　　 ‎ ‎②反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　 ‎ 将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开K2‎ ‎③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ‎ ‎④　　　　　　　　　　　　　　　　　　  ‎ ‎　答案　(1)①A　2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O(或B　NH3·H2O NH3↑+H2O)　②dcfei ‎(2)①红棕色气体慢慢变浅　②8NH3+6NO2 7N2+12H2O　③Z中NaOH溶液产生倒吸现象　④反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压 考点二　氨及铵盐 ‎2.(2017课标Ⅰ,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 NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+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2~3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,使水蒸气进入e。‎ ‎①d中保留少量水的目的是　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②e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 mol·L-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)①液封,防止氨气逸出 ‎②NH‎4‎‎+‎+OH- NH3↑+H2O　保温使氨完全蒸出 ‎(5)‎1.4cVm　‎‎7.5cVm ‎3.(2016课标Ⅱ,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)①2O2(g)+N2(g) N2O4(l)　ΔH1‎ ‎②N2(g)+2H2(g) N2H4(l)　ΔH2‎ ‎③O2(g)+2H2(g) 2H2O(g)　ΔH3‎ ‎④2N2H4(l)+N2O4(l) 3N2(g)+4H2O(g)‎ ΔH4=-1 048.9 kJ·mol-1‎ 上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=　　　　 　　　,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+ N2H‎5‎‎+‎的K=8.7×107;KW=1.0×10-14)。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　(1)H··N‎··‎H‎··‎··N‎ ‎‎··‎H‎··‎··H　-2‎ ‎(2)2NH3+NaClO N2H4+NaCl+H2O ‎(3)2ΔH3-2ΔH2-ΔH1　反应放热量大、产生大量气体 ‎(4)8.7×10-7　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)‎ B组　自主命题·省(区、市)卷题组 考点一　氮的单质、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(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 ‎2.(2017北京理综,12,6分)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确‎···‎的是(　　)‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ A.由①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②中木炭与浓硝酸发生了反应 C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物 D.③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 ‎3.(2015北京理综,12,6分)在通风橱中进行下列实验:‎ 步骤 现象 Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色 Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止 Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡 下列说法不正确‎···‎的是(　　)‎ A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2 2NO2‎ B.Ⅱ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Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3‎ D.针对Ⅲ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 ‎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- 2NO‎2‎‎-‎+H2O ‎2NO2+2OH- NO‎2‎‎-‎+NO‎3‎‎-‎+H2O ‎①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NaOH溶液 ‎②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NO‎3‎‎-‎的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。‎ ‎①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO‎3‎‎-‎,其离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②NaClO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)①BC　②NaNO3　NO ‎(3)①3HClO+2NO+H2O 3Cl-+2NO‎3‎‎-‎+5H+‎ ‎②溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强 ‎5.(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:‎ Ⅰ.采样 采样系统简图 采样步骤:‎ ‎①检验系统气密性;②加热器将烟道气加热至140 ℃;③打开抽气泵置换系统内空气;④采集无尘、干燥的气样;⑤关闭系统,停止采样。‎ ‎(1)A中装有无碱玻璃棉,其作用为　　　　。 ‎ ‎(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②加热烟道气的目的是　　　　　　　　　。 ‎ Ⅱ.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NO‎3‎‎-‎,加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液,加入V1 mL c1 mol·L-1 FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2 mol·L-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NO‎3‎‎-‎的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(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++NO‎3‎‎-‎+4H+ NO↑+3Fe3++2H2O Cr2O‎7‎‎2-‎+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O 则气样中NOx折合成NO2的含量为　　　　　　　　　　　　mg·m-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③,会使测定结果　　　　。 ‎ 若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果　　　　。 ‎ ‎　答案　(1)除尘 ‎(2)c ‎(3)‎ ‎(4)防止NOx溶于冷凝水 ‎(5)2NO+3H2O22H++2NO‎3‎‎-‎+2H2O ‎(6)锥形瓶、酸式滴定管 ‎(7)‎23×(c‎1‎V‎1‎-6c‎2‎V‎2‎)‎‎3V×104‎ ‎(8)偏低　偏高 考点二　氨及铵盐 ‎6.(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:‎ ‎①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:　。 ‎ ‎②反应器中NH3还原NO2的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③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:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎④尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 g·mol-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 mol·L-1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用V2 mL c2 mol·L-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 ‎①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　　　。 ‎ ‎②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Ba(NO3)2的物质的量之比是　　　。 ‎ ‎③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:‎ ‎　　　　　　　　　 ‎　‎‎15‎NNO+　H2O ‎　答案　(1)①CO(NH2)2+H2O CO2+2NH3‎ ‎②8NH3+6NO2 7N2+12H2O ‎③2SO2+O2+4NH3+2H2O 2(NH4)2SO4‎ ‎④‎‎3(2c‎1‎V‎1‎-c‎2‎V‎2‎)‎‎100a ‎(2)①BaO ‎②8∶1‎ ‎③415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O C组　教师专用题组 考点一　氮的单质、氧化物和硝酸 ‎1.(2014山东理综,9,5分)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO物质的量最多的是(　　)‎ A.FeO　　　B.Fe2O3　　　C.FeSO4　　　D.Fe3O4‎ 答案　A ‎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(　　)‎ ‎　　　　物质 组别　　　　‎ 甲 乙 丙 A ‎ Al HCl NaOH B NH3‎ O2‎ HNO3‎ C SiO2‎ NaOH HF D SO2‎ Ca(OH)2‎ NaHCO3‎ 答案　B ‎3.(2016北京理综,26,13分)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO‎3‎‎-‎)已成为环境修复研究的热点之一。‎ ‎(1)Fe还原水体中NO‎3‎‎-‎的反应原理如下图所示。‎ ‎①作负极的物质是　　　　。 ‎ ‎②正极的电极反应式是　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO‎3‎‎-‎的去除率和pH,结果如下:‎ 初始pH pH=2.5‎ pH=4.5‎ NO‎3‎‎-‎的去除率 接近100%‎ ‎<50%‎ ‎24小时pH 接近中性 接近中性 铁的最终物质形态 pH=4.5时,NO‎3‎‎-‎的去除率低。其原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)实验发现:在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时,补充一定量的Fe2+可以明显提高NO‎3‎‎-‎的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设:‎ Ⅰ.Fe2+直接还原NO‎3‎‎-‎;‎ Ⅱ.Fe2+破坏FeO(OH)氧化层。‎ ‎①做对比实验,结果如下图所示。可得到的结论是  　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4。结合该反应的离子方程式,解释加入Fe2+提高NO‎3‎‎-‎去除率的原因: ‎ ‎　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)其他条件与(2)相同,经1小时测定NO‎3‎‎-‎的去除率和pH,结果如下:‎ 初始pH pH=2.5‎ pH=4.5‎ NO‎3‎‎-‎的去除率 约10%‎ 约3%‎ ‎1小时pH 接近中性 接近中性 与(2)中数据对比,解释(2)中初始pH不同时,NO‎3‎‎-‎去除率和铁的最终物质形态不同的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)①Fe　②NO‎3‎‎-‎+8e-+10H+ NH‎4‎‎+‎+3H2O ‎(2)FeO(OH)不导电,阻碍电子转移 ‎(3)①本实验条件下,Fe2+不能直接还原NO‎3‎‎-‎;在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO‎3‎‎-‎去除率 ‎②Fe2++2FeO(OH) Fe3O4+2H+,Fe2+将不导电的FeO(OH)转化为可导电的Fe3O4,利于电子转移 ‎(4)初始pH低时,产生的Fe2+充足;初始pH高时,产生的Fe2+不足 ‎4.(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Ⅰ操作时,应控制水的蒸发量,避免浓度过大,目的是　　　　　　　　　　。蒸发Ⅰ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Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是　　　　　　　　　　　　。母液Ⅱ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Ⅰ操作 c.转入转化液　　　　d.转入结晶Ⅱ操作 ‎(4)若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2∶1,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 ‎5.(2015安徽理综,25,14分)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。‎ ‎(1)Si位于元素周期表第　　　　周期第　　　　族。 ‎ ‎(2)N的基态原子核外电子排布式为　　　　;Cu的基态原子最外层有　　　　个电子。 ‎ ‎(3)用“>”或“<”填空:‎ 原子半径 电负性 熔点 沸点 Al　　Si ‎ N　　O ‎ 金刚石　　晶体硅 ‎ CH4　　SiH4 ‎ ‎(4)常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生。‎ ‎0~t1时,原电池的负极是Al片,此时,正极的电极反应式是　　　　　　　　　　　　,溶液中的H+向　　　　极移动。t1时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(14分)(1)三　ⅣA　(2)1s22s22p3　1‎ ‎(3)‎ ‎>‎ ‎<‎ ‎>‎ ‎<‎ ‎(4)2H++NO‎3‎‎-‎+e- NO2↑+H2O　正　Al在浓HNO3中发生钝化,氧化膜阻止了Al的进一步反应 ‎6.(2013大纲全国,28,15分)制备氮化镁的装置示意图如下:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)检查装置气密性的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,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   。 ‎ 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)‎ 考点二　氨及铵盐 ‎7.(2015山东理综,11,5分)下列由实验现象得出的结论正确的是　(　　)‎ 操作及现象 结论 A 向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)<‎ Ksp(AgI)‎ B 向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色 溶液中一定含有Fe2+‎ C 向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色 Br-还原性强于Cl-‎ D 加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结 NH4Cl固体可以升华 答案　C ‎8.(2013广东理综,10,4分)下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是(　　)‎ 选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ A NH4Cl为强酸弱碱盐 用加热法除去NaCl中的NH4Cl B Fe3+具有氧化性 用KSCN溶液可以鉴别Fe3+‎ C 溶解度:CaCO3