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【高分攻略】2025年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)學(xué)案--第14講 氮及其化合物(講義)

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【高分攻略】2025年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)學(xué)案--第14講 氮及其化合物(講義)

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1.氮?dú)?br/>寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)方程式:
①3Mg+N2Mg3N2;
②N2+3H22NH3;
③N2+O22NO。
2.氮的氧化物
氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。
完成下表中NO和NO2的比較:
NO NO2
物理性質(zhì) 顏色 無(wú)色 紅棕色
毒性 有毒 有毒
溶解性 不溶于水 能溶于水
化學(xué)性質(zhì) 與O2反應(yīng) 2NO+O2===2NO2
與H2O反應(yīng) 3NO2+H2O===2HNO3+NO
3.氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染及防治
(1)常見(jiàn)的污染類型
①光化學(xué)煙霧:NOx在紫外線作用下,與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。
②酸雨:NOx排入大氣中,與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2,隨雨雪降到地面。
③破壞臭氧層:NO2可使平流層中的臭氧減少,導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。
④NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。
(2)常見(jiàn)的NOx尾氣處理方法
①堿液吸收法
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。
②催化轉(zhuǎn)化法
在催化劑、加熱條件下,氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。
(1)氮的氧化物都有毒,其中NO2與N2O4存在平衡:2NO2N2O4,因此實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO2的平均相對(duì)分子質(zhì)量總是大于46。
(2)驗(yàn)證某無(wú)色氣體為NO的方法是向無(wú)色氣體中通入O2(或空氣),無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色。
(3)NO能用排水法收集,不能用排空氣法收集;而NO2能用向上排空氣法收集,不能用排水法收集。
(4)氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染。
①光化學(xué)煙霧:NOx在紫外線作用下,與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。
②酸雨:NOx排入大氣中,與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2,隨雨雪降到地面形成酸雨。
③破壞臭氧層:NO2可使平流層中的臭氧減少,導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。
④NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。
(5)常見(jiàn)的NOx尾氣處理方法
①堿液吸收法。
2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O
NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O
NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。
②催化轉(zhuǎn)化法。
在催化劑、加熱條件下,氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2),NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。
(6)氮的氧化物與O2、H2O反應(yīng)的計(jì)算
解答氮氧化物溶于水的計(jì)算問(wèn)題首先應(yīng)明確原理
無(wú)論是單一氣體(NO2),還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體,反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是3NO2+H2O===2HNO3+NO,2NO+O2===2NO2,故若有氣體剩余只能是NO或O2,不可能是NO2。
Ⅰ.利用關(guān)系式求解。
氮的氧化物溶于水的過(guò)程中所發(fā)生的反應(yīng)有:
3NO2+H2O2HNO3+NO,2NO+O22NO2。
疊加后得①4NO2+O2+2H2O4HNO3;
②4NO+3O2+2H2O4HNO3;
③NO2+NO+O2+H2O2HNO3。
若NO2、O2的混合氣體通入水中,由①式可知其體積比有:
V(NO2)∶V(O2)
若NO、O2的混合氣體通入水中,由②式可知其體積比有:
V(NO)∶V(O2)
若NO、NO2、O2的混合氣體通入水中,當(dāng)V(NO)∶V(NO2)∶V(O2)=1∶1∶1時(shí),恰好轉(zhuǎn)化為HNO3,即按③式反應(yīng)。當(dāng)V(NO)∶V(NO2)∶V(O2)≠1∶1∶1時(shí),可先將NO2轉(zhuǎn)化為NO,然后再按照NO和O2溶于水的反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。
Ⅱ.依據(jù)氮氧原子個(gè)數(shù)比求解。
通過(guò)上述方程式的關(guān)系,我們不難發(fā)現(xiàn):無(wú)論是哪種情況,生成HNO3的NO、NO2、O2中氮氧原子個(gè)數(shù)比都為2∶5。都等效于硝酸的酸酐N2O5與H2O的反應(yīng)。在解題時(shí),我們也可以利用這個(gè)關(guān)系來(lái)進(jìn)行分析判斷,并最終得出結(jié)論。
氮氧原子個(gè)數(shù)比
Ⅲ.利用電子守恒關(guān)系求解。
從氧化還原反應(yīng)的電子得失角度分析上述反應(yīng),都是氮的氧化物被氧氣氧化生成硝酸。
NOHNO3 NO2HNO3
O2HNO3
解題時(shí),可以根據(jù)氮的氧化物失電子總數(shù)=氧氣得電子總數(shù)的關(guān)系來(lái)求解。
考向1 NO、NO2的性質(zhì)及對(duì)環(huán)境的影響
【典例1】(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))用體積相同的15 mol·L-1 HNO3溶液、4 mol·L-1 HNO3溶液分別將兩份等質(zhì)量的銅片完全溶解,發(fā)生如下反應(yīng):
①4HNO3(濃)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,所得溶液為綠色
②8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,所得溶液為藍(lán)色
用注射器分別取①、②中的少量溶液,夾上彈簧夾,完成如下實(shí)驗(yàn):
① 向外拉動(dòng) 注射器活塞 液面上方呈紅棕色,……
② 無(wú)明顯變化
下列分析正確的是
A.反應(yīng)①中產(chǎn)生NO2,反應(yīng)②中產(chǎn)生NO,說(shuō)明氧化性:稀硝酸>濃硝酸
B.溶解等量的Cu,消耗HNO3(濃)的物質(zhì)的量小于HNO3(稀)
C.①中溶液上方呈紅棕色,其原因是壓強(qiáng)減小,NO2從溶液中逸出
D.向外拉動(dòng)注射器活塞時(shí),①中溶液顏色不會(huì)發(fā)生變化
【變式練1】(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))Murad等三位教授提出NO在人體內(nèi)有獨(dú)特的功能,下列關(guān)于NO的敘述正確的是
①NO可以是某些含低價(jià)態(tài)氮元素的物質(zhì)的氧化產(chǎn)物
②NO是亞硝酸的酸酐
③NO可以是某些含高價(jià)態(tài)氮元素的物質(zhì)的還原產(chǎn)物
④NO是無(wú)色氣體,在空氣中可變?yōu)榧t棕色
A.①②③④ B.①③④ C.②③④ D.①②④
【變式練2】(2024·全國(guó)·高三統(tǒng)考專題練習(xí))用NA阿伏加德羅常數(shù),下列說(shuō)法正確的是
A.1molCl2與足量Fe反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA
B.1.5 mol NO2與足量H2O反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1.5NA
C.常溫常壓下,46 g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數(shù)為3NA
D.0.10mol Fe粉與足量水蒸氣反應(yīng)生成的H2分子數(shù)為0.10NA
考向2 氮氧化物溶于水的定量判斷
【典例2】(2024·重慶·高三階段練習(xí))有一倒置于水槽且裝滿水的容器,向其中依次通入一定體積的NO2、NO和O2,充分反應(yīng)后,若容器中仍充滿溶液,則通入的NO2、NO和O2的體積比可能是
A.1∶1∶2 B.4∶3∶2
C.4∶16∶13 D.4∶3∶4
【變式練3】(2024·上海·統(tǒng)考二模)室溫下,將充滿的試管倒立于水中,充分反應(yīng),如圖所示,下列分析錯(cuò)誤的是
A.不能用排水法收集
B.剩余的無(wú)色氣體約占試管體積的
C.試管中的溶液能使石蕊試液變紅色
D.向試管中緩慢通入,液面上升但不可能充滿試管
【變式練4】(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))用排空氣法收集氣體X并將試管倒立在水中,實(shí)驗(yàn)如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

A.若X為NO2,剩余氣體為NO,試管中溶液pH<7
B.若X為Cl2,試管中溶液可使石蕊褪色
C.取反應(yīng)后試管中溶液,滴入品紅溶液褪色,X可能為SO2
D.若X為NH3,試管中溶液在空氣中露置后pH下降,說(shuō)明氨水有揮發(fā)性
1.(2024·湖南·高考真題)某學(xué)生按圖示方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察到以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
①銅絲表面緩慢放出氣泡,錐形瓶?jī)?nèi)氣體呈紅棕色;
②銅絲表面氣泡釋放速度逐漸加快,氣體顏色逐漸變深;
③一段時(shí)間后氣體顏色逐漸變淺,至幾乎無(wú)色;
④錐形瓶中液面下降,長(zhǎng)頸漏斗中液面上升,最終銅絲與液面脫離接觸,反應(yīng)停止。
下列說(shuō)法正確的是
A.開(kāi)始階段銅絲表面氣泡釋放速度緩慢,原因是銅絲在稀HNO3中表面鈍化
B.錐形瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)了紅棕色氣體,表明銅和稀HNO3反應(yīng)生成了NO2
C.紅棕色逐漸變淺的主要原因是
D.銅絲與液面脫離接觸,反應(yīng)停止,原因是硝酸消耗完全
2.(2022·天津·高考真題)燃油汽車行駛中會(huì)產(chǎn)生CO、NO等多種污染物。下圖為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的部分化學(xué)反應(yīng)。以下判斷錯(cuò)誤的是
A.甲是空氣中體積分?jǐn)?shù)最大的成分 B.乙是引起溫室效應(yīng)的氣體之一
C.反應(yīng)(Ⅰ)在常溫下容易發(fā)生 D.反應(yīng)(Ⅱ)中NO是氧化劑
3.(2023·江蘇·高考真題)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是
A.實(shí)驗(yàn)室探究稀硝酸與銅反應(yīng)的氣態(tài)產(chǎn)物:
B.工業(yè)制硝酸過(guò)程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化:
C.汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的主要反應(yīng):
D.實(shí)驗(yàn)室制備少量的原理:
4.(2022·江蘇·高考真題)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是
A.自然固氮、人工固氮都是將轉(zhuǎn)化為
B.侯氏制堿法以、、、為原料制備和
C.工業(yè)上通過(guò)催化氧化等反應(yīng)過(guò)程生產(chǎn)
D.多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”
5.(2022·山東·高考真題)在NO催化下,丙烷與氧氣反應(yīng)制備丙烯的部分反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.含N分子參與的反應(yīng)一定有電子轉(zhuǎn)移
B.由NO生成的反應(yīng)歷程有2種
C.增大NO的量,的平衡轉(zhuǎn)化率不變
D.當(dāng)主要發(fā)生包含②的歷程時(shí),最終生成的水減少
6.(2022·浙江·高考真題)下列實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的離子方程式不正確的是
A.將碳酸氫鈣溶液與過(guò)量的澄清石灰水混合: +Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B.將少量NO2通入NaOH溶液:2NO2+2OH-= + +H2O
C.將少量SO2通入NaClO溶液:SO2+H2O+2ClO-= +2HClO
D.向氨水中滴入少量硝酸銀溶液:Ag++2NH3·H2O= +2H2O
1.氨的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)
電子式 密度 氣味 水溶性
比空氣小 強(qiáng)烈刺激性氣味 極易溶于水(1∶700)
2.氨的化學(xué)性質(zhì)
(1)氨氣與水的反應(yīng)
NH3+H2O??NH3·H2O??NH+OH-,氨氣溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH-、H+。氨水為可溶性一元弱堿,易揮發(fā),不穩(wěn)定,易分解:NH3·H2ONH3↑+H2O。
(2)氨氣與酸的反應(yīng)
蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近,其現(xiàn)象為有白煙生成,將濃鹽酸改為濃硝酸,也會(huì)出現(xiàn)相同的現(xiàn)象。
化學(xué)方程式:HCl+NH3===NH4Cl、NH3+HNO3===NH4NO3。
(3)與鹽溶液的反應(yīng)
如過(guò)量氨水與AlCl3反應(yīng)的離子方程式:
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。
(4)氨氣的還原性——氨的催化氧化
化學(xué)方程式:4NH3+5O24NO+6H2O。
3.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法
4.銨鹽及NH的檢驗(yàn)
(1)銨鹽的物理性質(zhì)
銨鹽都是白色固體,均易溶于水。
(2)銨鹽的化學(xué)性質(zhì)
(3)NH的檢驗(yàn)
未知液呈堿性濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色,則證明含NH。
(1)NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體,能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),可在推斷題中作為解題突破口。
(2)氨水呈堿性,NH3·H2O屬于一元弱堿,計(jì)算氨水的濃度時(shí),溶質(zhì)按NH3進(jìn)行計(jì)算。
(3)N的檢驗(yàn)
(4)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的簡(jiǎn)易方法
方法 化學(xué)方程式(或原理) 發(fā)生裝置
加熱濃氨水 NH3·H2ONH3↑+H2O
濃氨水+固體NaOH NaOH溶于水放熱,促使氨水分解,且OH-濃度的增大有利于NH3的生成
濃氨水+固體CaO CaO與水反應(yīng),使溶劑(水)減少;反應(yīng)放熱,促使氨水分解。化學(xué)方程式NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2
(5)制氨時(shí),選用的銨鹽及堿都有一定的要求。選銨鹽時(shí),不選(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等,因它們受熱易分解,使產(chǎn)生的NH3中混有較多的雜質(zhì)氣體,另外NH4NO3易爆炸;選堿時(shí),用Ca(OH)2而不用NaOH或KOH,因NaOH、KOH具有吸濕性,易結(jié)塊,不利于產(chǎn)生氨氣,且在高溫下均能腐蝕玻璃。
(6)干燥氨氣不能用濃硫酸,也不能用無(wú)水CaCl2(8NH3+CaCl2===CaCl2·8NH3),通常用堿石灰干燥氨氣。
考向1 氨和銨鹽的性質(zhì)及應(yīng)用
【典例1】(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))氨既是一種重要的化工產(chǎn)品,又是一種重要的化工原料。下圖為合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程示意圖。下列說(shuō)法不正確的是

A.可以利用NH3易液化的性質(zhì)分離出NH3
B.吸收塔中通入A是為了提高原料的利用率
C.可以用NH3進(jìn)行氮氧化物的尾氣處理
D.合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程中氮元素均被氧化
【變式練1】(2024·廣東·高三統(tǒng)考階段練習(xí))下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所得出的結(jié)論中,正確的是
實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 結(jié)論
A 向溶液中滴加溶液 生成黑色沉淀 酸性比強(qiáng)
B 向溶液中通入氣體 產(chǎn)生白色沉淀 具有還原性
C 取少許溶于水,加入幾滴KSCN溶液 溶液變紅色 全部變質(zhì)
D 向溶液中加入NaOH溶液,然后加熱并用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體 試紙不變紅色 溶液中不含有
A.A B.B C.C D.D
【變式練2】(2024·江蘇·高三統(tǒng)考專題練習(xí))實(shí)驗(yàn)室制取NH3時(shí),下列裝置能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br/>
A.生成 B.干燥 C.收集 D.吸收尾氣
A.A B.B C.C D.D
考向2 氨氣的制取及實(shí)驗(yàn)探究
【典例2】(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))1827年,英國(guó)科學(xué)家法拉第進(jìn)行了噴泉實(shí)驗(yàn)。在此啟發(fā)下,興趣小組利用以下裝置,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。其中,難以達(dá)到預(yù)期目的的是

A.圖1:噴泉實(shí)驗(yàn) B.圖2:干燥 C.圖3:收集 D.圖4:制備
【變式練3】(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))下列由相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推出的結(jié)論正確的是
A.NH4Cl和NH4HCO3受熱都能分解,說(shuō)明可以用加熱NH4Cl和NH4HCO3固體的方法制取氨
B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明該溶液中一定含有SO
C.Fe與稀硝酸、稀硫酸反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)
D.NH3遇到濃鹽酸產(chǎn)生白煙,說(shuō)明二者發(fā)生反應(yīng)生成白色固體
【變式練4】(2024·廣東·高三階段練習(xí))模擬氨催化氧化法制硝酸的裝置如圖所示(無(wú)水CaCl2可用于吸收氨氣),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.裝置①、②、⑤依次盛裝堿石灰、無(wú)水CaCl2、NaOH溶液
B.裝置③中氣體呈紅棕色
C.通空氣的主要作用是鼓出氨氣,空氣可用N2代替
D.裝置④中溶液可使紫色石蕊溶液變紅,說(shuō)明有HNO3生成
1.(2024·廣東·高考真題)按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。攪拌一段時(shí)間后,滴加濃鹽酸。不同反應(yīng)階段的預(yù)期現(xiàn)象及其相應(yīng)推理均合理的是
A.燒瓶壁會(huì)變冷,說(shuō)明存在的反應(yīng)
B.試紙會(huì)變藍(lán),說(shuō)明有生成,產(chǎn)氨過(guò)程熵增
C.滴加濃鹽酸后,有白煙產(chǎn)生,說(shuō)明有升華
D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,氣球會(huì)一直變大,說(shuō)明體系壓強(qiáng)增大
2.(2024·河北·高考真題)圖示裝置不能完成相應(yīng)氣體的發(fā)生和收集實(shí)驗(yàn)的是(加熱、除雜和尾氣處理裝置任選)
選項(xiàng) 氣體 試劑
A 飽和溶液+濃硫酸
B 濃鹽酸
C 固體熟石灰
D 石灰石+稀鹽酸
A.A B.B C.C D.D
3.(2024·浙江·高考真題)下列說(shuō)法不正確的是
A.裝置①可用于銅與濃硫酸反應(yīng)并檢驗(yàn)氣態(tài)產(chǎn)物 B.圖②標(biāo)識(shí)表示易燃類物質(zhì)
C.裝置③可用于制取并收集氨氣 D.裝置④可用于從碘水中萃取碘
10.(2024·廣東·高考真題)下列陳述I與陳述Ⅱ均正確,且具有因果關(guān)系的是
選項(xiàng) 陳述I 陳述Ⅱ
A 酸性: 電負(fù)性:
B 某冠醚與能形成超分子,與則不能 與的離子半徑不同
C 由氨制硝酸: 和均具有氧化性
D 苯酚與甲醛反應(yīng),可合成酚醛樹(shù)脂 合成酚醛樹(shù)脂的反應(yīng)是加聚反應(yīng)
A.A B.B C.C D.D
4.(2024·湖北·高考真題)堿金屬的液氨溶液含有的藍(lán)色溶劑化電子是強(qiáng)還原劑。鋰與液氨反應(yīng)的裝置如圖(夾持裝置略)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.堿石灰有利于逸出
B.鋰片必須打磨出新鮮表面
C.干燥管中均可選用
D.雙口燒瓶中發(fā)生的變化是
5.(2024·貴州·高考真題)下列裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br/>A.圖①可用于實(shí)驗(yàn)室制 B.圖②可用于除去中少量的
C.圖③可用于分離和 D.圖④可用于制備明礬晶體
1.物理性質(zhì)
硝酸是無(wú)色易揮發(fā)的液體,有刺激性氣味。
2.化學(xué)性質(zhì)
(1)不穩(wěn)定性
反應(yīng):4HNO3(濃)2H2O+4NO2↑+O2↑。
(2)強(qiáng)氧化性
硝酸無(wú)論濃、稀都有強(qiáng)氧化性,而且濃度越大,氧化性越強(qiáng)。
按要求完成下列反應(yīng)的方程式:
①與金屬反應(yīng):
稀硝酸與銅反應(yīng):
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
濃硝酸與銅反應(yīng):
Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
②與非金屬反應(yīng):
濃硝酸與C的反應(yīng):
C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
③與還原性化合物反應(yīng):
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等還原性物質(zhì)。
稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式:
3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O。
(3)與有機(jī)物反應(yīng)
①硝化反應(yīng)(與反應(yīng)):
+HNO3+H2O;
②顏色反應(yīng):含有苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色。
(1)硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律
①硝酸能夠與絕大多數(shù)的金屬(除Au、Pt外)反應(yīng),但不生成氫氣;與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí),金屬能夠被氧化為高價(jià)態(tài)。
②還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2,HNO3(稀)→NO;很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。
③硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。
④常溫下,鐵、鋁遇濃硝酸能發(fā)生“鈍化”,“鈍化”并不是不反應(yīng),而是不能繼續(xù)反應(yīng),故常溫下濃硝酸可以用鐵桶盛放。
(2)涉及HNO3的離子反應(yīng)常見(jiàn)的易錯(cuò)問(wèn)題
①市售濃硝酸呈黃色,是因?yàn)橄跛岱纸馍傻腘O2溶解在硝酸里。
②硝酸要保存在棕色試劑瓶中,并置于冷暗處,不能用橡膠塞。
③分析離子共存的問(wèn)題時(shí)要注意H+和N共存時(shí)相當(dāng)于稀硝酸,有較強(qiáng)的氧化性。
④忽視NO在酸性條件下的強(qiáng)氧化性。在酸性條件下NO不能與Fe2+、I-、SO、S2-等還原性較強(qiáng)的離子大量共存。
⑤在書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí),忽視HNO3的強(qiáng)氧化性,將氧化還原反應(yīng)簡(jiǎn)單的寫(xiě)成復(fù)分解反應(yīng)。
(3)金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算的四種方法
①原子守恒法
HNO3與金屬反應(yīng)時(shí),一部分HNO3起酸的作用,以NO的形式存在于溶液中;一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物,這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量。
②得失電子守恒法
HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。
③電荷守恒法
HNO3過(guò)量時(shí)反應(yīng)后溶液中(不考慮OH-)則有:
c(NO)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金屬離子)。
④離子方程式計(jì)算法
金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí),由于硝酸鹽中NO在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng),因此此類題目應(yīng)用離子方程式來(lái)計(jì)算,先作過(guò)量判斷,然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或NO進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,且溶液中要符合電荷守恒。
(4)解金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算題的一般方法
(5)現(xiàn)象描述答題模板
Ⅰ.全面描述現(xiàn)象的程序——“海、陸、空”
“海”——溶液有什么變化;
“陸”——固體有什么變化;
“空”——?dú)怏w有什么變化。
Ⅱ.范描述現(xiàn)象的答題模板
如①顏色:……由……(具體顏色)變?yōu)椤?具體顏色);
②氣體:溶液中產(chǎn)生……(顏色)的氣泡,(或)在固體表面產(chǎn)生……(顏色)氣泡;
③沉淀:在……(顏色)溶液中產(chǎn)生……(顏色)的沉淀(渾濁)。
考向1 硝酸的基本性質(zhì)及應(yīng)用的判斷
【典例1】(2024·海南·高三統(tǒng)考專題練習(xí))明代《徐光啟手跡》記載了制備王水的方法,其主要流程如圖所示(水蒸氣等部分產(chǎn)物已省略),下列說(shuō)法中正確的是
A.X不能使酸性溶液褪色 B.操作1的名稱為蒸餾
C.流程中涉及的均為非氧化還原反應(yīng) D.步驟ⅱ能在鐵容器中進(jìn)行
【變式練1】(2024·廣東·高三校考階段練習(xí))硝酸是一種常見(jiàn)化學(xué)品。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行硝酸性質(zhì)探究時(shí),下列說(shuō)法和表示方法不正確的是
A.濃硝酸需要避光保存,原因:
B.少量銅片加入到濃硝酸中:
C.熾熱的木炭置入濃硝酸中:
D.將打開(kāi)瓶塞的濃硝酸與濃氨水靠近,有白煙產(chǎn)生:
【變式練2】(2024·江蘇·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))硝酸是無(wú)色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體,具有強(qiáng)氧化性,濃硝酸見(jiàn)光易分解。下列有關(guān)硝酸的說(shuō)法正確的是
A.NO的空間構(gòu)型為三角錐形
B.濃硝酸保存在棕色帶橡膠塞的試劑瓶中
C.用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近濃硝酸有白煙產(chǎn)生
D.常溫下用鐵制容器運(yùn)輸濃硝酸是因?yàn)殍F與濃硝酸不反應(yīng)
考向2  硝酸與金屬反應(yīng)的定量判斷
【典例2】(2024·福建·高三階段練習(xí))將32.64 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是
A.NO的體積為5.824 L,NO2的體積為5.376 L
B.參加氧化還原反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量是1.52 mol
C.待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入V mLa mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度為
D.欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3,至少需要30%的雙氧水57.8 g
【變式練3】(2024·廣東·高三專題練習(xí))現(xiàn)將1molCu2S與144克FeO投入到足量稀硝酸溶液中,充分反應(yīng)得到Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、CuSO4的混合溶液,并產(chǎn)生NO氣體。則最終反應(yīng)所得NO物質(zhì)的量為
A.7.2mol B.5mol C.6.4mol D.4mol
【變式練4】(2024·云南·統(tǒng)考二模)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br/>選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
A 提高KMnO4溶液的氧化性 用草酸酸化KMnO4溶液
B 除去乙醇中混有的乙酸 向混合物中滴加適量的Na2CO3溶液,靜置分液
C 檢驗(yàn)碳酸鈉中是否混有亞硫酸鈉 向樣品中加入過(guò)量稀鹽酸,將產(chǎn)生的氣體通入Ba(NO3)2溶液中,觀察是否出現(xiàn)白色沉淀
D 驗(yàn)證濃硝酸在加熱條件下可以氧化碳單質(zhì) 將木炭和濃硝酸混合后加熱,觀察是否出現(xiàn)紅棕色氣體
A.A B.B C.C D.D
考向3  硝酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述
【典例3】(2024·浙江·模擬預(yù)測(cè))下列實(shí)驗(yàn)的解釋與結(jié)論正確的是
編號(hào) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 解釋與結(jié)論
A 向硝酸鐵溶液中加入稀硫酸,溶液黃色褪去 Fe3+被還原
B 向碳酸鈉溶液中加入稀鹽酸,產(chǎn)生的氣體再通入硅酸鈉溶液中,產(chǎn)生白色沉淀 非金屬性:氯>碳>硅
C 將濃硫酸加入濃硝酸中,產(chǎn)生紅棕色氣體 氧化性:濃硫酸<濃硝酸
D 甲烷、苯和甲苯分別與酸性高錳酸鉀溶液混合,只有甲苯使高錳酸鉀溶液褪色 甲基與苯環(huán)基團(tuán)間發(fā)生了相互影響
A.A B.B C.C D.D
【變式練5】(2024·山東·高三統(tǒng)考期末)下列說(shuō)法正確的是
A.工業(yè)上常用MnS作沉淀劑除去廢水中的Cu2+,證明Ksp(MnS)>Ksp(CuS)
B.將FeCl2溶液滴加到酸性KMnO4溶液中,紫色褪去,證明Fe2+具有還原性
C.紅熱的炭插入濃硝酸中產(chǎn)生紅棕色氣體,證明炭與濃硝酸反應(yīng)生成NO2氣體
D.苯、液溴與鐵粉混合,生成氣體通入AgNO3溶液中,若得到淡黃色沉淀則證明苯與液溴發(fā)生取代反應(yīng)
【變式練6】(2024·湖南·模擬預(yù)測(cè))下列實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象及相關(guān)結(jié)論都正確的是
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象 結(jié)論
A 常溫下將鐵片分別插入稀硝酸和濃硝酸中,前者產(chǎn)生無(wú)色氣體,后者產(chǎn)生紅棕色氣體 濃硝酸的氧化性比稀硝酸強(qiáng)
B 向溶有的溶液中通入氣體X,出現(xiàn)白色沉淀 X一定具有強(qiáng)氧化性
C 向溴水中加入苯,振蕩后靜置,水層顏色變淺 溴與苯發(fā)生了加成反應(yīng)
D 將銀和溶液與銅和溶液組成原電池,連通后銀表面有銀白色金屬沉積,銅電極附近溶液逐漸變藍(lán) Cu的金屬性比Ag強(qiáng)
A.A B.B C.C D.D
1.(2024·貴州·高考真題)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象所推出的結(jié)論正確的是
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象 結(jié)論
A 將Zn和溶液與Cu和溶液組成雙液原電池,連通后銅片上有固體沉積 原電池中Zn作正極,Cu作負(fù)極
B 向潔凈試管中加入新制銀氨溶液,滴入幾滴乙醛,振蕩,水浴加熱,試管壁上出現(xiàn)銀鏡 乙醛有氧化性
C 向苯酚濁液中加入足量溶液,溶液由渾濁變澄清 苯酚的酸性比強(qiáng)
D 向溶液中先通入適量,無(wú)明顯現(xiàn)象,再加入稀,有白色沉淀生成 稀有氧化性
A.A B.B C.C D.D
2.(2024·河北·高考真題)關(guān)于實(shí)驗(yàn)室安全,下列表述錯(cuò)誤的是
A.等鋇的化合物均有毒,相關(guān)廢棄物應(yīng)進(jìn)行無(wú)害化處理
B.觀察燒杯中鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí),不能近距離俯視
C.具有標(biāo)識(shí)的化學(xué)品為易燃類物質(zhì),應(yīng)注意防火
D.硝酸具有腐蝕性和揮發(fā)性,使用時(shí)應(yīng)注意防護(hù)和通風(fēng)
3.(2024·湖北·高考真題)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途。下列事實(shí)解釋錯(cuò)誤的是
事實(shí) 解釋
A 甘油是黏稠液體 甘油分子間的氫鍵較強(qiáng)
B 王水溶解鉑 濃鹽酸增強(qiáng)了濃硝酸的氧化性
C 冰的密度小于干冰 冰晶體中水分子的空間利用率相對(duì)較低
D 石墨能導(dǎo)電 未雜化的p軌道重疊使電子可在整個(gè)碳原子平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)
A.A B.B C.C D.D
4.(2024·浙江·高考真題)下列說(shuō)法不正確的是
A.呈兩性,不能用于治療胃酸過(guò)多
B.能與反應(yīng)產(chǎn)生,可作供氧劑
C.有還原性,能被氧化成
D.見(jiàn)光易分解,應(yīng)保存在棕色試劑瓶中
5.(2024·全國(guó)·高考真題)對(duì)于下列過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),相應(yīng)離子方程式正確的是
A.試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗:
B.工業(yè)廢水中的用去除:
C.海水提溴過(guò)程中將溴吹入吸收塔:
D.用草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定高錳酸鉀溶液的濃度:
6.(2024·浙江·高考真題)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察到相關(guān)現(xiàn)象,其中方案設(shè)計(jì)或結(jié)論不正確的是
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?方案設(shè)計(jì) 現(xiàn)象 結(jié)論
A 探究和濃反應(yīng)后溶液呈綠色的原因 將通入下列溶液至飽和: ①濃 ②和HNO3,混合溶液 ①無(wú)色變黃色 ②藍(lán)色變綠色 和濃反應(yīng)后溶液呈綠色的主要原因是溶有
B 比較與結(jié)合的能力 向等物質(zhì)的量濃度的和混合溶液中滴加幾滴溶液,振蕩 溶液顏色無(wú)明顯變化 結(jié)合的能力:
C 比較與的酸性 分別測(cè)定等物質(zhì)的量濃度的與溶液的 前者小 酸性:
D 探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響 等體積、等物質(zhì)的量濃度的與溶液在不同溫度下反應(yīng) 溫度高的溶液中先出現(xiàn)渾濁 溫度升高,該反應(yīng)速率加快
A.A B.B C.C D.D
7.(2024·山東·高考真題)鈞瓷是宋代五大名瓷之一,其中紅色鈞瓷的發(fā)色劑為Cu2O。為探究Cu2O的性質(zhì),取等量少許Cu2O分別加入甲、乙兩支試管,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是
實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象
試管甲 滴加過(guò)量溶液并充分振蕩,磚紅色沉淀轉(zhuǎn)化為另一顏色沉淀,溶液顯淺藍(lán)色;傾掉溶液,滴加濃硝酸,沉淀逐漸消失
試管乙 滴加過(guò)量氨水并充分振蕩,沉淀逐漸溶解,溶液顏色為無(wú)色;靜置一段時(shí)間后,溶液顏色變?yōu)樯钏{(lán)色
A.試管甲中新生成的沉淀為金屬
B.試管甲中沉淀的變化均體現(xiàn)了的氧化性
C.試管乙實(shí)驗(yàn)可證明與形成無(wú)色配合物
D.上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)表明為兩性氧化物
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1.氮?dú)?br/>寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)方程式:
①3Mg+N2Mg3N2;
②N2+3H22NH3;
③N2+O22NO。
2.氮的氧化物
氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。
完成下表中NO和NO2的比較:
NO NO2
物理性質(zhì) 顏色 無(wú)色 紅棕色
毒性 有毒 有毒
溶解性 不溶于水 能溶于水
化學(xué)性質(zhì) 與O2反應(yīng) 2NO+O2===2NO2
與H2O反應(yīng) 3NO2+H2O===2HNO3+NO
3.氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染及防治
(1)常見(jiàn)的污染類型
①光化學(xué)煙霧:NOx在紫外線作用下,與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。
②酸雨:NOx排入大氣中,與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2,隨雨雪降到地面。
③破壞臭氧層:NO2可使平流層中的臭氧減少,導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。
④NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。
(2)常見(jiàn)的NOx尾氣處理方法
①堿液吸收法
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。
②催化轉(zhuǎn)化法
在催化劑、加熱條件下,氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。
(1)氮的氧化物都有毒,其中NO2與N2O4存在平衡:2NO2N2O4,因此實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO2的平均相對(duì)分子質(zhì)量總是大于46。
(2)驗(yàn)證某無(wú)色氣體為NO的方法是向無(wú)色氣體中通入O2(或空氣),無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色。
(3)NO能用排水法收集,不能用排空氣法收集;而NO2能用向上排空氣法收集,不能用排水法收集。
(4)氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染。
①光化學(xué)煙霧:NOx在紫外線作用下,與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。
②酸雨:NOx排入大氣中,與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2,隨雨雪降到地面形成酸雨。
③破壞臭氧層:NO2可使平流層中的臭氧減少,導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。
④NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。
(5)常見(jiàn)的NOx尾氣處理方法
①堿液吸收法。
2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O
NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O
NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。
②催化轉(zhuǎn)化法。
在催化劑、加熱條件下,氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2),NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。
(6)氮的氧化物與O2、H2O反應(yīng)的計(jì)算
解答氮氧化物溶于水的計(jì)算問(wèn)題首先應(yīng)明確原理
無(wú)論是單一氣體(NO2),還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體,反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是3NO2+H2O===2HNO3+NO,2NO+O2===2NO2,故若有氣體剩余只能是NO或O2,不可能是NO2。
Ⅰ.利用關(guān)系式求解。
氮的氧化物溶于水的過(guò)程中所發(fā)生的反應(yīng)有:
3NO2+H2O2HNO3+NO,2NO+O22NO2。
疊加后得①4NO2+O2+2H2O4HNO3;
②4NO+3O2+2H2O4HNO3;
③NO2+NO+O2+H2O2HNO3。
若NO2、O2的混合氣體通入水中,由①式可知其體積比有:
V(NO2)∶V(O2)
若NO、O2的混合氣體通入水中,由②式可知其體積比有:
V(NO)∶V(O2)
若NO、NO2、O2的混合氣體通入水中,當(dāng)V(NO)∶V(NO2)∶V(O2)=1∶1∶1時(shí),恰好轉(zhuǎn)化為HNO3,即按③式反應(yīng)。當(dāng)V(NO)∶V(NO2)∶V(O2)≠1∶1∶1時(shí),可先將NO2轉(zhuǎn)化為NO,然后再按照NO和O2溶于水的反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。
Ⅱ.依據(jù)氮氧原子個(gè)數(shù)比求解。
通過(guò)上述方程式的關(guān)系,我們不難發(fā)現(xiàn):無(wú)論是哪種情況,生成HNO3的NO、NO2、O2中氮氧原子個(gè)數(shù)比都為2∶5。都等效于硝酸的酸酐N2O5與H2O的反應(yīng)。在解題時(shí),我們也可以利用這個(gè)關(guān)系來(lái)進(jìn)行分析判斷,并最終得出結(jié)論。
氮氧原子個(gè)數(shù)比
Ⅲ.利用電子守恒關(guān)系求解。
從氧化還原反應(yīng)的電子得失角度分析上述反應(yīng),都是氮的氧化物被氧氣氧化生成硝酸。
NOHNO3 NO2HNO3
O2HNO3
解題時(shí),可以根據(jù)氮的氧化物失電子總數(shù)=氧氣得電子總數(shù)的關(guān)系來(lái)求解。
考向1 NO、NO2的性質(zhì)及對(duì)環(huán)境的影響
【典例1】(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))用體積相同的15 mol·L-1 HNO3溶液、4 mol·L-1 HNO3溶液分別將兩份等質(zhì)量的銅片完全溶解,發(fā)生如下反應(yīng):
①4HNO3(濃)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,所得溶液為綠色
②8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,所得溶液為藍(lán)色
用注射器分別取①、②中的少量溶液,夾上彈簧夾,完成如下實(shí)驗(yàn):
① 向外拉動(dòng) 注射器活塞 液面上方呈紅棕色,……
② 無(wú)明顯變化
下列分析正確的是
A.反應(yīng)①中產(chǎn)生NO2,反應(yīng)②中產(chǎn)生NO,說(shuō)明氧化性:稀硝酸>濃硝酸
B.溶解等量的Cu,消耗HNO3(濃)的物質(zhì)的量小于HNO3(稀)
C.①中溶液上方呈紅棕色,其原因是壓強(qiáng)減小,NO2從溶液中逸出
D.向外拉動(dòng)注射器活塞時(shí),①中溶液顏色不會(huì)發(fā)生變化
【答案】C
【解析】A.濃硝酸得電子能力強(qiáng),氧化性:稀硝酸<濃硝酸,A錯(cuò)誤;
B.分別消耗1 mol Cu時(shí),消耗的HNO3(濃)為4 mol,消耗的HNO3(稀)為mol,由此可知溶解等量的銅消耗的HNO3(濃)更多,B錯(cuò)誤;
C.①中溶液中溶有二氧化氮,當(dāng)向外拉動(dòng)注射器活塞時(shí)壓強(qiáng)減小,二氧化氮從溶液中逸出,從而出現(xiàn)紅棕色,C正確;
D.向外拉動(dòng)注射器活塞時(shí),①中溶液中溶解的二氧化氮逸出,會(huì)使溶液的顏色發(fā)生變化,D錯(cuò)誤。
答案選C。
【變式練1】(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))Murad等三位教授提出NO在人體內(nèi)有獨(dú)特的功能,下列關(guān)于NO的敘述正確的是
①NO可以是某些含低價(jià)態(tài)氮元素的物質(zhì)的氧化產(chǎn)物
②NO是亞硝酸的酸酐
③NO可以是某些含高價(jià)態(tài)氮元素的物質(zhì)的還原產(chǎn)物
④NO是無(wú)色氣體,在空氣中可變?yōu)榧t棕色
A.①②③④ B.①③④ C.②③④ D.①②④
【答案】B
【解析】①NO中氮元素的化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài),它可以是還原產(chǎn)物,如,也可以是氧化產(chǎn)物,如,①③正確;
②的酸酐是,②錯(cuò)誤;
④NO是無(wú)色氣體,可被空氣中的氧氣氧化為紅棕色的,④正確;
①③④正確,答案選B。
【變式練2】(2024·全國(guó)·高三統(tǒng)考專題練習(xí))用NA阿伏加德羅常數(shù),下列說(shuō)法正確的是
A.1molCl2與足量Fe反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA
B.1.5 mol NO2與足量H2O反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1.5NA
C.常溫常壓下,46 g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數(shù)為3NA
D.0.10mol Fe粉與足量水蒸氣反應(yīng)生成的H2分子數(shù)為0.10NA
【答案】C
【解析】A.Cl2與Fe反應(yīng)生成FeCl3,Cl元素的化合價(jià)由0降至-1價(jià),1molCl2與足量Fe反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為2mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.NO2與水的反應(yīng)為3NO2+H2O=2HNO3+NO,反應(yīng)中每3molNO2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子,1.5molNO2與足量H2O反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為1mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1NA,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.NO2和N2O4的實(shí)驗(yàn)式都為NO2,46g的NO2和N2O4混合氣體中含“NO2”的物質(zhì)的量為46g÷46g/mol=1mol,含原子總物質(zhì)的量為3mol,原子數(shù)為3NA,C項(xiàng)正確;
D.Fe與水蒸氣的反應(yīng)為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;0.10molFe粉與足量水蒸氣反應(yīng)生成H2的物質(zhì)的量為mol,生成的H2分子數(shù)為NA,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選C。
考向2 氮氧化物溶于水的定量判斷
【典例2】(2024·重慶·高三階段練習(xí))有一倒置于水槽且裝滿水的容器,向其中依次通入一定體積的NO2、NO和O2,充分反應(yīng)后,若容器中仍充滿溶液,則通入的NO2、NO和O2的體積比可能是
A.1∶1∶2 B.4∶3∶2
C.4∶16∶13 D.4∶3∶4
【答案】C
【解析】A.若NO2為1體積,NO為1體積,則消耗=1體積O2,故NO2、NO和O2的體積比為1∶1∶1,A項(xiàng)不符合題意;
B.若NO2為4體積,NO為3體積,則消耗體積O2,故NO2、NO和O2的體積比為4∶3∶,B項(xiàng)不符合題意;
C.若NO2為4體積,NO為16體積,則消耗=13體積O2,故NO2、NO和O2的體積比為4∶16∶13,C項(xiàng)符合題意;
D.若NO2為4體積,NO為3體積,則消耗=體積O2,故NO2、NO和O2的體積比為4∶3∶,D項(xiàng)不符合題意;
故選C。
【變式練3】(2024·上海·統(tǒng)考二模)室溫下,將充滿的試管倒立于水中,充分反應(yīng),如圖所示,下列分析錯(cuò)誤的是
A.不能用排水法收集
B.剩余的無(wú)色氣體約占試管體積的
C.試管中的溶液能使石蕊試液變紅色
D.向試管中緩慢通入,液面上升但不可能充滿試管
【答案】D
【解析】二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO,則將充滿二氧化氮的試管倒立于水中,反應(yīng)生成的一氧化氮?dú)怏w約占試管體積的。
A.由解析可知,二氧化氮易溶于水,與水發(fā)生反應(yīng),不能用排水法收集,故A正確;
B.由解析可知,將充滿二氧化氮的試管倒立于水中,反應(yīng)生成的一氧化氮?dú)怏w約占試管體積的,故B正確;
C.由解析可知,二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,反應(yīng)生成的硝酸能使石蕊試液變紅色,故C正確;
D.由解析可知,將充滿二氧化氮的試管倒立于水中,反應(yīng)生成的一氧化氮?dú)怏w約占試管體積的,向試管中緩慢通入氧氣,氧氣與一氧化氮反應(yīng)生成二氧化氮、二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,所以試管中液面上升,若通入的氧氣與一氧化氮的體積比為3:4,一氧化氮和氧氣、水恰好反應(yīng)生成硝酸,液面能充滿試管,故D錯(cuò)誤;
故選D。
【變式練4】(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))用排空氣法收集氣體X并將試管倒立在水中,實(shí)驗(yàn)如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

A.若X為NO2,剩余氣體為NO,試管中溶液pH<7
B.若X為Cl2,試管中溶液可使石蕊褪色
C.取反應(yīng)后試管中溶液,滴入品紅溶液褪色,X可能為SO2
D.若X為NH3,試管中溶液在空氣中露置后pH下降,說(shuō)明氨水有揮發(fā)性
【答案】D
【解析】A.NO2與水反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO不溶于水,且不與水反應(yīng),因此剩余氣體為NO,試管溶液中溶質(zhì)為硝酸,溶液pH小于7,故A說(shuō)法正確;
B.氯氣能與水反應(yīng)Cl2+H2OHCl+HClO,HClO具有強(qiáng)氧化性,因此石蕊先變紅,后褪色,故B說(shuō)法正確;
C.若X為SO2,二氧化硫的水溶液能使品紅褪色,故C說(shuō)法正確;
D.氨水顯堿性,露置在空氣中,可能與空氣中的二氧化碳反應(yīng),使pH降低,因此pH降低不能說(shuō)明氨水具有揮發(fā)性,故D說(shuō)法錯(cuò)誤;
答案為D。
1.(2024·湖南·高考真題)某學(xué)生按圖示方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察到以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
①銅絲表面緩慢放出氣泡,錐形瓶?jī)?nèi)氣體呈紅棕色;
②銅絲表面氣泡釋放速度逐漸加快,氣體顏色逐漸變深;
③一段時(shí)間后氣體顏色逐漸變淺,至幾乎無(wú)色;
④錐形瓶中液面下降,長(zhǎng)頸漏斗中液面上升,最終銅絲與液面脫離接觸,反應(yīng)停止。
下列說(shuō)法正確的是
A.開(kāi)始階段銅絲表面氣泡釋放速度緩慢,原因是銅絲在稀HNO3中表面鈍化
B.錐形瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)了紅棕色氣體,表明銅和稀HNO3反應(yīng)生成了NO2
C.紅棕色逐漸變淺的主要原因是
D.銅絲與液面脫離接觸,反應(yīng)停止,原因是硝酸消耗完全
【答案】C
【解析】A.金屬銅與稀硝酸不會(huì)產(chǎn)生鈍化。開(kāi)始反應(yīng)速率較慢,可能的原因是銅表面有氧化銅,故A項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;
B.由于裝置內(nèi)有空氣,銅和稀HNO3反應(yīng)生成的NO迅速被氧氣氧化為紅棕色的NO2,產(chǎn)生的NO2濃度逐漸增加,氣體顏色逐漸變深,故B項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;
C.裝置內(nèi)氧氣逐漸被消耗,生成的NO2量逐漸達(dá)到最大值,同時(shí)裝置內(nèi)的NO2能與溶液中的H2O反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO,氣體顏色變淺,故C項(xiàng)說(shuō)法正確;
D.由于該裝置為密閉體系,生成的NO無(wú)法排出,逐漸將錐形瓶?jī)?nèi)液體壓入長(zhǎng)頸漏斗,銅絲與液面脫離接觸,反應(yīng)停止,故D項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;
答案選C。
2.(2022·天津·高考真題)燃油汽車行駛中會(huì)產(chǎn)生CO、NO等多種污染物。下圖為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的部分化學(xué)反應(yīng)。以下判斷錯(cuò)誤的是
A.甲是空氣中體積分?jǐn)?shù)最大的成分 B.乙是引起溫室效應(yīng)的氣體之一
C.反應(yīng)(Ⅰ)在常溫下容易發(fā)生 D.反應(yīng)(Ⅱ)中NO是氧化劑
【答案】C
【分析】甲和氧氣反應(yīng)生成一氧化氮,一氧化氮和一氧化碳反應(yīng)生成甲和二氧化碳,再根據(jù)元素守恒,則甲為氮?dú)狻?br/>【解析】A.甲是氮?dú)猓獨(dú)饪諝庵畜w積分?jǐn)?shù)最大的成分,故A正確;
B.乙是二氧化碳,則乙是引起溫室效應(yīng)的氣體之一,故B正確;
C.由于氮?dú)夂械I,因此反應(yīng)(Ⅰ)在常溫下不容易發(fā)生,在高溫或放電條件下發(fā)生,故C錯(cuò)誤;
D.一氧化碳和一氧化氮反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸迹谎趸械蟽r(jià)降低,因此反應(yīng)(Ⅱ)中NO是氧化劑,故D正確。
綜上所述,答案為C。
3.(2023·江蘇·高考真題)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是
A.實(shí)驗(yàn)室探究稀硝酸與銅反應(yīng)的氣態(tài)產(chǎn)物:
B.工業(yè)制硝酸過(guò)程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化:
C.汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的主要反應(yīng):
D.實(shí)驗(yàn)室制備少量的原理:
【答案】B
【解析】A.Cu與稀硝酸的反應(yīng)產(chǎn)物之一為NO,NO與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成NO2,A正確;
B.氮?dú)馀c氧氣在高溫條件下生成NO,但NO無(wú)法與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),B錯(cuò)誤;
C.汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器主要將污染氣體NO、CO轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的氣體,故該反應(yīng)方程式為,C正確;
D.實(shí)驗(yàn)室利用熟石灰和氯化銨制備少量,化學(xué)方程式為,D正確。
故選B。
4.(2022·江蘇·高考真題)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是
A.自然固氮、人工固氮都是將轉(zhuǎn)化為
B.侯氏制堿法以、、、為原料制備和
C.工業(yè)上通過(guò)催化氧化等反應(yīng)過(guò)程生產(chǎn)
D.多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”
【答案】A
【解析】A.自然固氮是將N2轉(zhuǎn)化為含氮化合物,不一定是轉(zhuǎn)化為NH3,比如大氣固氮是將N2會(huì)轉(zhuǎn)化為NO,A錯(cuò)誤;
B.侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl,反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,B正確;
C.工業(yè)上通過(guò)NH3催化氧化等反應(yīng)過(guò)程生產(chǎn)HNO3,相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式為4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3,C正確;
D.氮元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài),多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”,D正確;
故選A。
5.(2022·山東·高考真題)在NO催化下,丙烷與氧氣反應(yīng)制備丙烯的部分反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.含N分子參與的反應(yīng)一定有電子轉(zhuǎn)移
B.由NO生成的反應(yīng)歷程有2種
C.增大NO的量,的平衡轉(zhuǎn)化率不變
D.當(dāng)主要發(fā)生包含②的歷程時(shí),最終生成的水減少
【答案】D
【解析】A.根據(jù)反應(yīng)機(jī)理的圖示知,含N分子發(fā)生的反應(yīng)有NO+ OOH=NO2+ OH、NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+ C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+ OH,含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合價(jià)依次為+2價(jià)、+4價(jià)、+3價(jià),上述反應(yīng)中均有元素化合價(jià)的升降,都為氧化還原反應(yīng),一定有電子轉(zhuǎn)移,A項(xiàng)正確;
B.根據(jù)圖示,由NO生成HONO的反應(yīng)歷程有2種,B項(xiàng)正確;
C.NO是催化劑,增大NO的量,C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率不變,C項(xiàng)正確;
D.無(wú)論反應(yīng)歷程如何,在NO催化下丙烷與O2反應(yīng)制備丙烯的總反應(yīng)都為2C3H8+O22C3H6+2H2O,當(dāng)主要發(fā)生包含②的歷程時(shí),最終生成的水不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選D。
6.(2022·浙江·高考真題)下列實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的離子方程式不正確的是
A.將碳酸氫鈣溶液與過(guò)量的澄清石灰水混合: +Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B.將少量NO2通入NaOH溶液:2NO2+2OH-= + +H2O
C.將少量SO2通入NaClO溶液:SO2+H2O+2ClO-= +2HClO
D.向氨水中滴入少量硝酸銀溶液:Ag++2NH3·H2O= +2H2O
【答案】C
【解析】A. 將碳酸氫鈣溶液與過(guò)量的澄清石灰水混合,反應(yīng)生成碳酸鈣和水,反應(yīng)的離子方程式為: +Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O,選項(xiàng)A正確;
B. 將少量NO2通入NaOH溶液,反應(yīng)生成硝酸鈉、亞硝酸鈉和水,反應(yīng)的離子方程式為:2NO2+2OH-= + +H2O,選項(xiàng)B正確;
C. 將少量SO2通入NaClO溶液,反應(yīng)生成硫酸鈉和鹽酸,反應(yīng)的離子方程式為:SO2+H2O+3ClO-= +2HClO+Cl-,選項(xiàng)C不正確;
D. 向氨水中滴入少量硝酸銀溶液,反應(yīng)生成氫氧化二氨合銀,反應(yīng)的離子方程式為:Ag++2NH3·H2O= +2H2O,選項(xiàng)D正確;
答案選C。
1.氨的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)
電子式 密度 氣味 水溶性
比空氣小 強(qiáng)烈刺激性氣味 極易溶于水(1∶700)
2.氨的化學(xué)性質(zhì)
(1)氨氣與水的反應(yīng)
NH3+H2O??NH3·H2O??NH+OH-,氨氣溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH-、H+。氨水為可溶性一元弱堿,易揮發(fā),不穩(wěn)定,易分解:NH3·H2ONH3↑+H2O。
(2)氨氣與酸的反應(yīng)
蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近,其現(xiàn)象為有白煙生成,將濃鹽酸改為濃硝酸,也會(huì)出現(xiàn)相同的現(xiàn)象。
化學(xué)方程式:HCl+NH3===NH4Cl、NH3+HNO3===NH4NO3。
(3)與鹽溶液的反應(yīng)
如過(guò)量氨水與AlCl3反應(yīng)的離子方程式:
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。
(4)氨氣的還原性——氨的催化氧化
化學(xué)方程式:4NH3+5O24NO+6H2O。
3.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法
4.銨鹽及NH的檢驗(yàn)
(1)銨鹽的物理性質(zhì)
銨鹽都是白色固體,均易溶于水。
(2)銨鹽的化學(xué)性質(zhì)
(3)NH的檢驗(yàn)
未知液呈堿性濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色,則證明含NH。
(1)NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體,能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),可在推斷題中作為解題突破口。
(2)氨水呈堿性,NH3·H2O屬于一元弱堿,計(jì)算氨水的濃度時(shí),溶質(zhì)按NH3進(jìn)行計(jì)算。
(3)N的檢驗(yàn)
(4)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的簡(jiǎn)易方法
方法 化學(xué)方程式(或原理) 發(fā)生裝置
加熱濃氨水 NH3·H2ONH3↑+H2O
濃氨水+固體NaOH NaOH溶于水放熱,促使氨水分解,且OH-濃度的增大有利于NH3的生成
濃氨水+固體CaO CaO與水反應(yīng),使溶劑(水)減少;反應(yīng)放熱,促使氨水分解。化學(xué)方程式NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2
(5)制氨時(shí),選用的銨鹽及堿都有一定的要求。選銨鹽時(shí),不選(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等,因它們受熱易分解,使產(chǎn)生的NH3中混有較多的雜質(zhì)氣體,另外NH4NO3易爆炸;選堿時(shí),用Ca(OH)2而不用NaOH或KOH,因NaOH、KOH具有吸濕性,易結(jié)塊,不利于產(chǎn)生氨氣,且在高溫下均能腐蝕玻璃。
(6)干燥氨氣不能用濃硫酸,也不能用無(wú)水CaCl2(8NH3+CaCl2===CaCl2·8NH3),通常用堿石灰干燥氨氣。
考向1 氨和銨鹽的性質(zhì)及應(yīng)用
【典例1】(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))氨既是一種重要的化工產(chǎn)品,又是一種重要的化工原料。下圖為合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程示意圖。下列說(shuō)法不正確的是

A.可以利用NH3易液化的性質(zhì)分離出NH3
B.吸收塔中通入A是為了提高原料的利用率
C.可以用NH3進(jìn)行氮氧化物的尾氣處理
D.合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程中氮元素均被氧化
【答案】D
【解析】A.易液化,可利用易液化的性質(zhì)分離,A項(xiàng)正確;
B.A為,的催化氧化需要,NO轉(zhuǎn)化為需要,故吸收塔中通入是為了提高原料的利用率,B項(xiàng)正確;
C.可與發(fā)生價(jià)態(tài)歸中的反應(yīng)生成和,從而消除污染,C項(xiàng)正確;
D.合成氨反應(yīng)中N元素化合價(jià)降低,則氮元素被還原,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選D。
【變式練1】(2024·廣東·高三統(tǒng)考階段練習(xí))下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所得出的結(jié)論中,正確的是
實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 結(jié)論
A 向溶液中滴加溶液 生成黑色沉淀 酸性比強(qiáng)
B 向溶液中通入氣體 產(chǎn)生白色沉淀 具有還原性
C 取少許溶于水,加入幾滴KSCN溶液 溶液變紅色 全部變質(zhì)
D 向溶液中加入NaOH溶液,然后加熱并用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體 試紙不變紅色 溶液中不含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.CuSO4溶液中通入H2S,生成CuS不溶于硫酸,而H2S的酸性比H2SO4弱,故A錯(cuò)誤;
B.向溶液中通入氣體,產(chǎn)生BaSO4白色沉淀,說(shuō)明具有還原性具有還原性,被NO氧化為SO,故B正確;
C.取少許溶于水,加入幾滴KSCN溶液,溶液變紅色,說(shuō)明溶液中存在Fe3+,但不能說(shuō)明全部變質(zhì),故C錯(cuò)誤;
D.向溶液中加入NaOH溶液,然后加熱并用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體,該氣體為NH3,說(shuō)明溶液中含有,故D錯(cuò)誤;
故選B。
【變式練2】(2024·江蘇·高三統(tǒng)考專題練習(xí))實(shí)驗(yàn)室制取NH3時(shí),下列裝置能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br/>
A.生成 B.干燥 C.收集 D.吸收尾氣
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.實(shí)驗(yàn)室用加熱NH4Cl和Ca(OH)2固體混合物的方法制取少量NH3,制取裝置中試管口應(yīng)該略向下傾斜,防止水倒流引起試管炸裂,故A錯(cuò)誤;
B.氨氣是堿性氣體,可以用堿石灰干燥,故B正確;
C.NH3的密度比空氣小,應(yīng)該用向下排空氣法收集,即短口進(jìn)長(zhǎng)口出,故C錯(cuò)誤;
D.NH3極易溶于水,裝置圖中導(dǎo)管不能直接插入水中,否則會(huì)引起倒吸,故D錯(cuò)誤。
答案選B。
考向2 氨氣的制取及實(shí)驗(yàn)探究
【典例2】(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))1827年,英國(guó)科學(xué)家法拉第進(jìn)行了噴泉實(shí)驗(yàn)。在此啟發(fā)下,興趣小組利用以下裝置,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。其中,難以達(dá)到預(yù)期目的的是

A.圖1:噴泉實(shí)驗(yàn) B.圖2:干燥 C.圖3:收集 D.圖4:制備
【答案】B
【解析】A.極易溶于水,溶于水后圓底燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小,從而產(chǎn)生噴泉,故A可以達(dá)到預(yù)期;
B.P2O5為酸性氧化物,具有堿性,兩者可以發(fā)生反應(yīng),故不可以用P2O5干燥,故B不可以達(dá)到預(yù)期;
C.的密度比空氣小,可采用向下排空氣法收集,故C可以達(dá)到預(yù)期;
D.CaO與濃氨水混合后與水反應(yīng)并放出大量的熱,促使揮發(fā),可用此裝置制備,故D可以達(dá)到預(yù)期;
故選B。
【變式練3】(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))下列由相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推出的結(jié)論正確的是
A.NH4Cl和NH4HCO3受熱都能分解,說(shuō)明可以用加熱NH4Cl和NH4HCO3固體的方法制取氨
B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明該溶液中一定含有SO
C.Fe與稀硝酸、稀硫酸反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)
D.NH3遇到濃鹽酸產(chǎn)生白煙,說(shuō)明二者發(fā)生反應(yīng)生成白色固體
【答案】D
【解析】A.NH4Cl受熱分解生成氨和氯化氫,冷卻后二者又重新化合生成NH4Cl,不能制備氨,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.在酸性條件下NO具有強(qiáng)氧化性,會(huì)把SO氧化成SO,故向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀,不能說(shuō)明原溶液中一定含有SO,也可能含有SO,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.Fe與稀硝酸、稀硫酸反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生,前者是由于Fe與稀硝酸反應(yīng)生成NO,該反應(yīng)不是置換反應(yīng),后者是由于Fe與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)生成H2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.煙是固體小顆粒,NH3遇到濃鹽酸產(chǎn)生白煙,是由于二者發(fā)生反應(yīng)生成白色固體氯化銨,D項(xiàng)正確;
答案選D。
【變式練4】(2024·廣東·高三階段練習(xí))模擬氨催化氧化法制硝酸的裝置如圖所示(無(wú)水CaCl2可用于吸收氨氣),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.裝置①、②、⑤依次盛裝堿石灰、無(wú)水CaCl2、NaOH溶液
B.裝置③中氣體呈紅棕色
C.通空氣的主要作用是鼓出氨氣,空氣可用N2代替
D.裝置④中溶液可使紫色石蕊溶液變紅,說(shuō)明有HNO3生成
【答案】C
【解析】空氣通入濃氨水后,氨氣和氧氣的混合氣體經(jīng)過(guò)干燥后進(jìn)入裝有催化劑的硬質(zhì)玻璃管,發(fā)生催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O,生成的氣體經(jīng)過(guò)無(wú)水CaCl2,除去氨氣和水蒸氣,在裝置③中NO與空氣中的氧氣反應(yīng)生成NO2,并收集,④中的水可以吸收排出的二氧化氮,尾氣中的NO2、NO在⑤中被吸收,防止污染,因此⑤中可以選用氫氧化鈉溶液。
A.根據(jù)上述分析,裝置①、②、⑤依次盛裝堿石灰、無(wú)水CaCl2、NaOH溶液,A正確;
B.裝置③NO被氧化生成NO2,氣體呈紅棕色,B正確;
C.通空氣的主要作用是鼓出氨氣并提供氧氣,空氣不能用N2代替,C錯(cuò)誤;
D.裝置④中發(fā)生3NO2+H2O=2HNO3+NO,溶液顯酸性,可使紫色石蕊溶液變紅,D正確;
故答案為:C。
1.(2024·廣東·高考真題)按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。攪拌一段時(shí)間后,滴加濃鹽酸。不同反應(yīng)階段的預(yù)期現(xiàn)象及其相應(yīng)推理均合理的是
A.燒瓶壁會(huì)變冷,說(shuō)明存在的反應(yīng)
B.試紙會(huì)變藍(lán),說(shuō)明有生成,產(chǎn)氨過(guò)程熵增
C.滴加濃鹽酸后,有白煙產(chǎn)生,說(shuō)明有升華
D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,氣球會(huì)一直變大,說(shuō)明體系壓強(qiáng)增大
【答案】B
【解析】A.燒瓶壁變冷說(shuō)明八水氫氧化鋇與氯化銨的反應(yīng)是焓變大于0的吸熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B.試紙會(huì)變藍(lán),說(shuō)明八水氫氧化鋇與氯化銨反應(yīng)時(shí)有氨氣生成,該反應(yīng)是熵增的反應(yīng),故B正確;
C.滴加濃鹽酸后,有白煙產(chǎn)生是因?yàn)闈恹}酸揮發(fā)出的氯化氫氣體與反應(yīng)生成的氨氣生成了氯化銨,與氯化銨的升華無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.八水氫氧化鋇與氯化銨生成氯化鋇和一水合氨的反應(yīng)是焓變大于0的吸熱反應(yīng),燒瓶中溫度降低、氣體壓強(qiáng)會(huì)減小會(huì)導(dǎo)致氣球變小,后因?yàn)橐凰习狈纸馍砂睔鈱?dǎo)致氣體壓強(qiáng)增大,氣球會(huì)變大,滴入鹽酸后,濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體與反應(yīng)生成的氨氣生成了氯化銨,導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)變小,則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,氣球先變小、后增大,加入鹽酸后又變小,故D錯(cuò)誤;
故選B。
2.(2024·河北·高考真題)圖示裝置不能完成相應(yīng)氣體的發(fā)生和收集實(shí)驗(yàn)的是(加熱、除雜和尾氣處理裝置任選)
選項(xiàng) 氣體 試劑
A 飽和溶液+濃硫酸
B 濃鹽酸
C 固體熟石灰
D 石灰石+稀鹽酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】如圖所示的氣體發(fā)生裝置可以為固液加熱型反應(yīng),也可以是固液不加熱型;右側(cè)氣體收集裝置,長(zhǎng)進(jìn)短出為向上排空氣法,短進(jìn)長(zhǎng)出為向下排空氣法,裝滿水后短進(jìn)長(zhǎng)出為排水法;
【解析】A.飽和溶液和濃硫酸反應(yīng)可以制,使用固液不加熱制氣裝置,密度比空氣大,用向上排空氣法收集,可以完成相應(yīng)氣體的發(fā)生和收集實(shí)驗(yàn),A不符合題意;
B.和濃鹽酸加熱反應(yīng)可以制,使用固液加熱制氣裝置,密度比空氣大,用向上排空氣法收集,可以完成相應(yīng)氣體的發(fā)生和收集實(shí)驗(yàn),B不符合題意;
C.固體與熟石灰加熱可以制需要使用固固加熱制氣裝置,圖中裝置不合理,不能完成相應(yīng)氣體的發(fā)生和收集實(shí)驗(yàn),C符合題意;
D.石灰石(主要成分為)和稀鹽酸反應(yīng)可以制,使用固液不加熱制氣裝置,密度比空氣大,用向上排空氣法收集,可以完成相應(yīng)氣體的發(fā)生和收集實(shí)驗(yàn),D不符合題意;
本題選C。
3.(2024·浙江·高考真題)下列說(shuō)法不正確的是
A.裝置①可用于銅與濃硫酸反應(yīng)并檢驗(yàn)氣態(tài)產(chǎn)物 B.圖②標(biāo)識(shí)表示易燃類物質(zhì)
C.裝置③可用于制取并收集氨氣 D.裝置④可用于從碘水中萃取碘
【答案】C
【解析】A.銅與濃硫酸反應(yīng)方程式為:,可用裝置①制取,氣態(tài)產(chǎn)物為SO2,可利用SO2的漂白性進(jìn)行檢驗(yàn),故A正確;
B.圖②標(biāo)識(shí)表示易燃類物質(zhì),故B正確;
C.NH3的密度比空氣小,應(yīng)用向下排空氣法進(jìn)行收集,故C錯(cuò)誤;
D.萃取是利用物質(zhì)在不同溶劑中溶解性的差異進(jìn)行分離混合物,裝置④可用于從碘水中萃取碘,故D正確;
故選C。
10.(2024·廣東·高考真題)下列陳述I與陳述Ⅱ均正確,且具有因果關(guān)系的是
選項(xiàng) 陳述I 陳述Ⅱ
A 酸性: 電負(fù)性:
B 某冠醚與能形成超分子,與則不能 與的離子半徑不同
C 由氨制硝酸: 和均具有氧化性
D 苯酚與甲醛反應(yīng),可合成酚醛樹(shù)脂 合成酚醛樹(shù)脂的反應(yīng)是加聚反應(yīng)
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.電負(fù)性F>Cl,F(xiàn)的吸電子能力大于Cl,導(dǎo)致CF3COOH中O-H鍵的極性大于CCl3COOH中O-H鍵的極性,故酸性:CF3COOH>CCl3COOH,故陳述I不正確,A不符合題意;
B. 冠醚最大的特點(diǎn)就是能與正離子,尤其是與堿金屬離子形成超分子,并且隨環(huán)的大小不同而與不同的金屬離子形成超分子,某冠醚與Li+能形成超分子,與K+則不能,則說(shuō)明Li+與K+的離子半徑不同,陳述I與陳述Ⅱ均正確,且具有因果關(guān)系,B符合題意;
C.由氨制硝酸過(guò)程中,NH3做還原劑,體現(xiàn)了的還原性,故陳述Ⅱ不正確,C不符合題意;
D.苯酚與甲醛反應(yīng),可合成酚醛樹(shù)脂,該反應(yīng)是縮聚反應(yīng),故陳述Ⅱ不正確,D不符合題意;
故選B。
4.(2024·湖北·高考真題)堿金屬的液氨溶液含有的藍(lán)色溶劑化電子是強(qiáng)還原劑。鋰與液氨反應(yīng)的裝置如圖(夾持裝置略)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.堿石灰有利于逸出
B.鋰片必須打磨出新鮮表面
C.干燥管中均可選用
D.雙口燒瓶中發(fā)生的變化是
【答案】C
【分析】本題利用Li和液氨反應(yīng)制備;堿石灰可以吸收濃氨水中的水分,同時(shí)吸水過(guò)程大量放熱,使?jié)獍彼軣岱纸猱a(chǎn)生氨氣;利用集氣瓶收集氨氣;過(guò)量的氨氣進(jìn)入雙口燒瓶中在冷卻體系中發(fā)生反應(yīng)生成;最后的球形干燥管中可裝,除掉過(guò)量的氨氣,同時(shí)防止空氣的水進(jìn)入引起副反應(yīng)。
【解析】A.堿石灰為生石灰和氫氧化鈉的混合物,可以吸收濃氨水中的水分,同時(shí)吸水過(guò)程大量放熱,有利于逸出,A正確;
B.鋰片表面有Li2O,Li2O會(huì)阻礙Li和液氨的接觸,所以必須打磨出新鮮表面,B正確;
C.第一個(gè)干燥管目的是干燥氨氣,為酸性干燥劑能與氨氣反應(yīng),所以不能用,而裝置末端的干燥管作用為吸收過(guò)量的氨氣,可用,C錯(cuò)誤;
D.雙口燒瓶中發(fā)生的變化是,D正確;
故選C。
5.(2024·貴州·高考真題)下列裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br/>A.圖①可用于實(shí)驗(yàn)室制 B.圖②可用于除去中少量的
C.圖③可用于分離和 D.圖④可用于制備明礬晶體
【答案】C
【解析】A.CaO與水反應(yīng)生成Ca(OH)2使c(OH-)增大,溶劑(水)減少,且反應(yīng)放熱,促使NH3·H2O分解,化學(xué)方程式:NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2,試管口放一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球,既可以減小空氣對(duì)流,使NH3充滿試管,又可以吸收多余的氨氣,防止污染空氣,故A正確;
B.硫化氫能和硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫化銅沉淀,所以圖②可用于除去中少量的,故B正確;
C.和沸點(diǎn)不同,應(yīng)采用蒸餾的方法分離,蒸餾時(shí)溫度計(jì)水銀球應(yīng)置于蒸餾燒瓶支管口處,故C錯(cuò)誤;
D.制備明礬晶體時(shí),先用飽和明礬溶液制取小晶體,再將小晶體懸掛在飽和明礬溶液的中央位置,有利于獲得對(duì)稱性更好的晶體,蓋上硬紙片可防止空氣中的灰塵等掉入溶液中,影響大晶體形成,故D正確;
故答案為:C。
1.物理性質(zhì)
硝酸是無(wú)色易揮發(fā)的液體,有刺激性氣味。
2.化學(xué)性質(zhì)
(1)不穩(wěn)定性
反應(yīng):4HNO3(濃)2H2O+4NO2↑+O2↑。
(2)強(qiáng)氧化性
硝酸無(wú)論濃、稀都有強(qiáng)氧化性,而且濃度越大,氧化性越強(qiáng)。
按要求完成下列反應(yīng)的方程式:
①與金屬反應(yīng):
稀硝酸與銅反應(yīng):
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
濃硝酸與銅反應(yīng):
Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
②與非金屬反應(yīng):
濃硝酸與C的反應(yīng):
C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
③與還原性化合物反應(yīng):
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等還原性物質(zhì)。
稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式:
3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O。
(3)與有機(jī)物反應(yīng)
①硝化反應(yīng)(與反應(yīng)):
+HNO3+H2O;
②顏色反應(yīng):含有苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色。
(1)硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律
①硝酸能夠與絕大多數(shù)的金屬(除Au、Pt外)反應(yīng),但不生成氫氣;與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí),金屬能夠被氧化為高價(jià)態(tài)。
②還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2,HNO3(稀)→NO;很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。
③硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。
④常溫下,鐵、鋁遇濃硝酸能發(fā)生“鈍化”,“鈍化”并不是不反應(yīng),而是不能繼續(xù)反應(yīng),故常溫下濃硝酸可以用鐵桶盛放。
(2)涉及HNO3的離子反應(yīng)常見(jiàn)的易錯(cuò)問(wèn)題
①市售濃硝酸呈黃色,是因?yàn)橄跛岱纸馍傻腘O2溶解在硝酸里。
②硝酸要保存在棕色試劑瓶中,并置于冷暗處,不能用橡膠塞。
③分析離子共存的問(wèn)題時(shí)要注意H+和N共存時(shí)相當(dāng)于稀硝酸,有較強(qiáng)的氧化性。
④忽視NO在酸性條件下的強(qiáng)氧化性。在酸性條件下NO不能與Fe2+、I-、SO、S2-等還原性較強(qiáng)的離子大量共存。
⑤在書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí),忽視HNO3的強(qiáng)氧化性,將氧化還原反應(yīng)簡(jiǎn)單的寫(xiě)成復(fù)分解反應(yīng)。
(3)金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算的四種方法
①原子守恒法
HNO3與金屬反應(yīng)時(shí),一部分HNO3起酸的作用,以NO的形式存在于溶液中;一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物,這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量。
②得失電子守恒法
HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。
③電荷守恒法
HNO3過(guò)量時(shí)反應(yīng)后溶液中(不考慮OH-)則有:
c(NO)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金屬離子)。
④離子方程式計(jì)算法
金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí),由于硝酸鹽中NO在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng),因此此類題目應(yīng)用離子方程式來(lái)計(jì)算,先作過(guò)量判斷,然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或NO進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,且溶液中要符合電荷守恒。
(4)解金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算題的一般方法
(5)現(xiàn)象描述答題模板
Ⅰ.全面描述現(xiàn)象的程序——“海、陸、空”
“海”——溶液有什么變化;
“陸”——固體有什么變化;
“空”——?dú)怏w有什么變化。
Ⅱ.范描述現(xiàn)象的答題模板
如①顏色:……由……(具體顏色)變?yōu)椤?具體顏色);
②氣體:溶液中產(chǎn)生……(顏色)的氣泡,(或)在固體表面產(chǎn)生……(顏色)氣泡;
③沉淀:在……(顏色)溶液中產(chǎn)生……(顏色)的沉淀(渾濁)。
考向1 硝酸的基本性質(zhì)及應(yīng)用的判斷
【典例1】(2024·海南·高三統(tǒng)考專題練習(xí))明代《徐光啟手跡》記載了制備王水的方法,其主要流程如圖所示(水蒸氣等部分產(chǎn)物已省略),下列說(shuō)法中正確的是
A.X不能使酸性溶液褪色 B.操作1的名稱為蒸餾
C.流程中涉及的均為非氧化還原反應(yīng) D.步驟ⅱ能在鐵容器中進(jìn)行
【答案】B
【解析】A.由題意,F(xiàn)e元素化合價(jià)升高,故部分硫元素化合價(jià)降低,X的化學(xué)式應(yīng)為SO2,SO2具有還原性能使酸性溶液褪色,故A錯(cuò)誤;
B.操作1后得到硝酸,該過(guò)程中制取硝酸是利用了硝酸易揮發(fā)的性質(zhì),則操作1的名稱為蒸餾,故B正確;
C.步驟i中煅燒綠礬生成SO2過(guò)程中,S、Fe的化合價(jià)發(fā)生變化,屬于氧化還原反應(yīng),故C錯(cuò)誤;
D.王水是濃硝酸和濃鹽酸按體積比=1:3的混合物,會(huì)腐蝕鐵容器,步驟ⅱ不能在鐵容器中進(jìn)行,故D錯(cuò)誤;
故選B。
【變式練1】(2024·廣東·高三校考階段練習(xí))硝酸是一種常見(jiàn)化學(xué)品。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行硝酸性質(zhì)探究時(shí),下列說(shuō)法和表示方法不正確的是
A.濃硝酸需要避光保存,原因:
B.少量銅片加入到濃硝酸中:
C.熾熱的木炭置入濃硝酸中:
D.將打開(kāi)瓶塞的濃硝酸與濃氨水靠近,有白煙產(chǎn)生:
【答案】C
【解析】A.濃硝酸在光照條件下易分解,需避光保存,分解的方程式為:,A正確;
B.銅與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水,反應(yīng)的離子方程式為:,B正確;
C.熾熱的木炭與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:,C錯(cuò)誤;
D.濃硝酸易揮發(fā)出HNO3,濃氨水易揮發(fā)出NH3,將打開(kāi)瓶塞的濃硝酸與濃氨水靠近,會(huì)發(fā)生反應(yīng):,現(xiàn)象為產(chǎn)生白煙,D正確;
答案選C。
【變式練2】(2024·江蘇·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))硝酸是無(wú)色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體,具有強(qiáng)氧化性,濃硝酸見(jiàn)光易分解。下列有關(guān)硝酸的說(shuō)法正確的是
A.NO的空間構(gòu)型為三角錐形
B.濃硝酸保存在棕色帶橡膠塞的試劑瓶中
C.用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近濃硝酸有白煙產(chǎn)生
D.常溫下用鐵制容器運(yùn)輸濃硝酸是因?yàn)殍F與濃硝酸不反應(yīng)
【答案】C
【解析】A.硝酸根離子中氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0,則硝酸根離子的空間構(gòu)型為平面三角形,故A錯(cuò)誤;
B.濃硝酸具有強(qiáng)氧化性,能腐蝕橡膠塞,則濃硝酸應(yīng)保存在棕色帶玻璃塞的試劑瓶中,故B錯(cuò)誤;
C.濃氨水和濃硝酸都具有揮發(fā)性,用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近濃硝酸時(shí),揮發(fā)出的氨氣與硝酸蒸汽反應(yīng)生成硝酸銨,會(huì)有白煙產(chǎn)生,故C正確;
D.常溫下用鐵制容器運(yùn)輸濃硝酸是因?yàn)殍F在濃硝酸中發(fā)生鈍化,阻礙反應(yīng)的進(jìn)行,并非是鐵與濃硝酸不反應(yīng),故D錯(cuò)誤;
故選C。
考向2  硝酸與金屬反應(yīng)的定量判斷
【典例2】(2024·福建·高三階段練習(xí))將32.64 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是
A.NO的體積為5.824 L,NO2的體積為5.376 L
B.參加氧化還原反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量是1.52 mol
C.待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入V mLa mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度為
D.欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3,至少需要30%的雙氧水57.8 g
【答案】B
【解析】A.32.64 g銅的物質(zhì)的量n(Cu)=,反應(yīng)產(chǎn)生的NO、NO2氣體的物質(zhì)的量n(氣體)=。假設(shè)混合氣體中NO、NO2的物質(zhì)的量分別是x、y,則根據(jù)氣體物質(zhì)的量關(guān)系可知:x+y=0.5 mol;根據(jù)電子守恒可知3x+y=0.51 mol×2,解得x=0.26 mol,y=0.24 mol,故反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積: V(NO)=0.26 mol×22.4 L/mol=5.824 L;V(NO2)=0.24 mol×22.4 L/mol=5.376 L,A正確;
B.參加氧化還原反應(yīng)的HNO3,就是反應(yīng)變?yōu)镹O、NO2氣體的硝酸,其物質(zhì)的量是0.5 mol,B錯(cuò)誤;
C.在該反應(yīng)中HNO3的作用有:起酸的作用,與Cu2+結(jié)合形成Cu(NO3)2,其物質(zhì)的量為Cu2+變?yōu)镃u(OH)2沉淀時(shí)NaOH的物質(zhì)的量,n(HNO3)酸=a mol/L×V×10-3 L=aV×10-3 mol,還有一部分起氧化劑作用,反應(yīng)變?yōu)镹O、NO2,其物質(zhì)的量n(HNO3)氧化劑=0.5 mol,由于溶液的體積是140 mL,故原硝酸溶液的濃度c(HNO3)=,C正確;
D.用30%的雙氧水使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3,雙氧水得到的電子等于NO、NO2失去的電子,等于Cu變?yōu)镃u2+失去電子。設(shè)需要30%的雙氧水m g,根據(jù)電子得失守恒,有:0.26×3+0.24×1=0.51×2=30%××2,解得m=57.8 g,D正確;
故合理選項(xiàng)是B。
【變式練3】(2024·廣東·高三專題練習(xí))現(xiàn)將1molCu2S與144克FeO投入到足量稀硝酸溶液中,充分反應(yīng)得到Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、CuSO4的混合溶液,并產(chǎn)生NO氣體。則最終反應(yīng)所得NO物質(zhì)的量為
A.7.2mol B.5mol C.6.4mol D.4mol
【答案】D
【解析】Cu2S與FeO均與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),銅元素化合價(jià)由+1上升至+2,硫元素化合價(jià)由-2上升至+6,鐵元素化合價(jià)由+2上升至+3,1molCu2S參與反應(yīng)能夠失去10mol電子,144gFeO物質(zhì)的量為2mol,參加反應(yīng)失去2 mol電子,因此1 molCu2S與144gFeO共失去12mol電子,硝酸發(fā)生還原反應(yīng)每生成1 molNO得到電子3mol,故根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知共生成4molNO,故選D項(xiàng)。
綜上所述,本題正確答案為D。
【變式練4】(2024·云南·統(tǒng)考二模)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br/>選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
A 提高KMnO4溶液的氧化性 用草酸酸化KMnO4溶液
B 除去乙醇中混有的乙酸 向混合物中滴加適量的Na2CO3溶液,靜置分液
C 檢驗(yàn)碳酸鈉中是否混有亞硫酸鈉 向樣品中加入過(guò)量稀鹽酸,將產(chǎn)生的氣體通入Ba(NO3)2溶液中,觀察是否出現(xiàn)白色沉淀
D 驗(yàn)證濃硝酸在加熱條件下可以氧化碳單質(zhì) 將木炭和濃硝酸混合后加熱,觀察是否出現(xiàn)紅棕色氣體
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.草酸具有還原性,會(huì)將高錳酸鉀還原,A錯(cuò)誤;
B.乙醇和水互溶,無(wú)法分液分離,B錯(cuò)誤;
C.CO2與酸化的硝酸鋇不反應(yīng),SO2可以和酸化的硝酸鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,C正確;
D.濃硝酸受熱分解也可以產(chǎn)生NO2,D錯(cuò)誤;
綜上所述答案為C。
考向3  硝酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述
【典例3】(2024·浙江·模擬預(yù)測(cè))下列實(shí)驗(yàn)的解釋與結(jié)論正確的是
編號(hào) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 解釋與結(jié)論
A 向硝酸鐵溶液中加入稀硫酸,溶液黃色褪去 Fe3+被還原
B 向碳酸鈉溶液中加入稀鹽酸,產(chǎn)生的氣體再通入硅酸鈉溶液中,產(chǎn)生白色沉淀 非金屬性:氯>碳>硅
C 將濃硫酸加入濃硝酸中,產(chǎn)生紅棕色氣體 氧化性:濃硫酸<濃硝酸
D 甲烷、苯和甲苯分別與酸性高錳酸鉀溶液混合,只有甲苯使高錳酸鉀溶液褪色 甲基與苯環(huán)基團(tuán)間發(fā)生了相互影響
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.Fe3+不能與加入的硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),溶液不褪色,A錯(cuò)誤;
B.碳酸鈉溶液中加入稀鹽酸生成的二氧化碳?xì)怏w中可能混有HCl,HCl與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸,不能證明C、Si非金屬性強(qiáng)弱,非金屬性氯>碳的驗(yàn)證,要用HClO4,B錯(cuò)誤;
C.濃硫酸加入濃硝酸中放熱,導(dǎo)致硝酸受熱分解生成NO2氣體,硫酸本身沒(méi)有參與反應(yīng),不能比較氧化性,C錯(cuò)誤;
D.甲苯使酸性高錳酸鉀溶液褪色,甲烷不能,則說(shuō)明苯環(huán)對(duì)甲基產(chǎn)生了影響,D正確;
故選D。
【變式練5】(2024·山東·高三統(tǒng)考期末)下列說(shuō)法正確的是
A.工業(yè)上常用MnS作沉淀劑除去廢水中的Cu2+,證明Ksp(MnS)>Ksp(CuS)
B.將FeCl2溶液滴加到酸性KMnO4溶液中,紫色褪去,證明Fe2+具有還原性
C.紅熱的炭插入濃硝酸中產(chǎn)生紅棕色氣體,證明炭與濃硝酸反應(yīng)生成NO2氣體
D.苯、液溴與鐵粉混合,生成氣體通入AgNO3溶液中,若得到淡黃色沉淀則證明苯與液溴發(fā)生取代反應(yīng)
【答案】A
【解析】A.常用MnS作沉淀劑除去廢水中的Cu2+,生成硫化銅沉淀,證明Ksp(MnS)>Ksp(CuS),A正確;
B.氯離子也會(huì)和酸性高錳酸鉀反應(yīng)導(dǎo)致溶液褪色,B錯(cuò)誤;
C.濃硝酸受熱分解也會(huì)生成二氧化氮?dú)怏w干擾實(shí)驗(yàn),C錯(cuò)誤;
D.溴與鐵生成溴離子,也會(huì)與銀離子生成沉淀,D錯(cuò)誤;
故選A。
【變式練6】(2024·湖南·模擬預(yù)測(cè))下列實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象及相關(guān)結(jié)論都正確的是
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象 結(jié)論
A 常溫下將鐵片分別插入稀硝酸和濃硝酸中,前者產(chǎn)生無(wú)色氣體,后者產(chǎn)生紅棕色氣體 濃硝酸的氧化性比稀硝酸強(qiáng)
B 向溶有的溶液中通入氣體X,出現(xiàn)白色沉淀 X一定具有強(qiáng)氧化性
C 向溴水中加入苯,振蕩后靜置,水層顏色變淺 溴與苯發(fā)生了加成反應(yīng)
D 將銀和溶液與銅和溶液組成原電池,連通后銀表面有銀白色金屬沉積,銅電極附近溶液逐漸變藍(lán) Cu的金屬性比Ag強(qiáng)
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.常溫下,鐵片與濃硝酸會(huì)發(fā)生鈍化,導(dǎo)致無(wú)明顯現(xiàn)象,但稀硝酸與鐵不發(fā)生鈍化,會(huì)產(chǎn)生氣泡,所以不能通過(guò)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象比較濃硝酸和稀硝酸的氧化性強(qiáng)弱,故A錯(cuò)誤;
B.向溶有的溶液中通入氣體X,出現(xiàn)白色沉淀,白色沉淀可能為或,X可能為氨氣或氯氣等,不具有強(qiáng)氧化性,具有強(qiáng)氧化性,故B錯(cuò)誤;
C.向溴水中加入苯,苯可將溴萃取到上層,使下層水層顏色變淺,不是溴與苯發(fā)生了加成反應(yīng),故C錯(cuò)誤;
D.銅比銀活潑,在形成原電池過(guò)程中,作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),生成了銅離子,導(dǎo)致溶液變?yōu)樗{(lán)色,所以該實(shí)驗(yàn)可以比較銅和銀的金屬性強(qiáng)弱,故D正確;
綜上所述,答案為D。
1.(2024·貴州·高考真題)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象所推出的結(jié)論正確的是
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象 結(jié)論
A 將Zn和溶液與Cu和溶液組成雙液原電池,連通后銅片上有固體沉積 原電池中Zn作正極,Cu作負(fù)極
B 向潔凈試管中加入新制銀氨溶液,滴入幾滴乙醛,振蕩,水浴加熱,試管壁上出現(xiàn)銀鏡 乙醛有氧化性
C 向苯酚濁液中加入足量溶液,溶液由渾濁變澄清 苯酚的酸性比強(qiáng)
D 向溶液中先通入適量,無(wú)明顯現(xiàn)象,再加入稀,有白色沉淀生成 稀有氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.將Zn和溶液與Cu和溶液組成雙液原電池,Zn活潑做負(fù)極,電極反應(yīng)為: ,Cu做正極,電極反應(yīng)為:,連通后銅片上有固體沉積,A錯(cuò)誤;
B.新制銀氨溶液與乙醛反應(yīng),乙醛具有還原性被新制銀氨溶液氧化,,試管壁上出現(xiàn)銀鏡,B錯(cuò)誤;
C.向苯酚濁液中加入足量溶液,溶液由渾濁變澄清,說(shuō)明苯酚與反應(yīng)生成苯酚鈉與,酸性: 苯酚,無(wú)法判斷苯酚與的酸性大小,C錯(cuò)誤;
D.向溶液中先通入適量,無(wú)明顯現(xiàn)象,不能用弱酸制強(qiáng)酸,加入稀可以氧化,,則可以和Ba2+有白色沉淀生成,D正確;
故選D。
2.(2024·河北·高考真題)關(guān)于實(shí)驗(yàn)室安全,下列表述錯(cuò)誤的是
A.等鋇的化合物均有毒,相關(guān)廢棄物應(yīng)進(jìn)行無(wú)害化處理
B.觀察燒杯中鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí),不能近距離俯視
C.具有標(biāo)識(shí)的化學(xué)品為易燃類物質(zhì),應(yīng)注意防火
D.硝酸具有腐蝕性和揮發(fā)性,使用時(shí)應(yīng)注意防護(hù)和通風(fēng)
【答案】A
【解析】A.性質(zhì)穩(wěn)定,不溶于水和酸,可用作“鋇餐”說(shuō)明對(duì)人體無(wú)害,無(wú)毒性,A錯(cuò)誤;
B.鈉與水反應(yīng)劇烈且放熱,觀察燒杯中鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí),不能近距離俯視,B正確;
C.為易燃類物質(zhì)的標(biāo)識(shí),使用該類化學(xué)品時(shí)應(yīng)注意防火,以免發(fā)生火災(zāi),C正確;
D.硝酸具有腐蝕性和揮發(fā)性,使用時(shí)應(yīng)注意防護(hù)和通風(fēng),D正確;
故選A。
3.(2024·湖北·高考真題)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途。下列事實(shí)解釋錯(cuò)誤的是
事實(shí) 解釋
A 甘油是黏稠液體 甘油分子間的氫鍵較強(qiáng)
B 王水溶解鉑 濃鹽酸增強(qiáng)了濃硝酸的氧化性
C 冰的密度小于干冰 冰晶體中水分子的空間利用率相對(duì)較低
D 石墨能導(dǎo)電 未雜化的p軌道重疊使電子可在整個(gè)碳原子平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.甘油分子中有3個(gè)羥基,分子間可以形成更多的氫鍵,且O元素的電負(fù)性較大,故其分子間形成的氫鍵較強(qiáng),因此甘油是黏稠液體,A正確;
B.王水溶解鉑,是因?yàn)闈恹}酸提供的能與被硝酸氧化產(chǎn)生的高價(jià)態(tài)的鉑離子形成穩(wěn)定的配合物從而促進(jìn)鉑的溶解,在這個(gè)過(guò)程中濃鹽酸沒(méi)有增強(qiáng)濃硝酸的氧化性,而是通過(guò)形成配合物增強(qiáng)了鉑的還原性,B不正確;
C.冰晶體中水分子間形成較多的氫鍵,由于氫鍵具有方向性,因此,水分子間形成氫鍵后空隙變大,冰晶體中水分子的空間利用率相對(duì)較低,冰的密度小于干冰,C正確;
D.石墨屬于混合型晶體,在石墨的二維結(jié)構(gòu)平面內(nèi),第個(gè)碳原子以C—C鍵與相鄰的3個(gè)碳原子結(jié)合,形成六元環(huán)層。碳原子有4個(gè)價(jià)電子,而每個(gè)碳原子僅用3個(gè)價(jià)電子通過(guò)sp2雜化軌道與相鄰的碳原子形成共價(jià)鍵,還有1個(gè)電子處于碳原子的未雜化的2p軌道上,層內(nèi)碳原子的這些p軌道相互平行,相鄰碳原子p軌道相互重疊形成大π鍵,這些p軌道的電子可以在整個(gè)層內(nèi)運(yùn)動(dòng),因此石墨能導(dǎo)電,D正確;
綜上所述,本題選B。
4.(2024·浙江·高考真題)下列說(shuō)法不正確的是
A.呈兩性,不能用于治療胃酸過(guò)多
B.能與反應(yīng)產(chǎn)生,可作供氧劑
C.有還原性,能被氧化成
D.見(jiàn)光易分解,應(yīng)保存在棕色試劑瓶中
【答案】A
【解析】A.呈兩性,不溶于水,但可以與胃酸反應(yīng)生成無(wú)毒物質(zhì),因此其能用于治療胃酸過(guò)多,A不正確;
B.能與反應(yīng)產(chǎn)生,該反應(yīng)能安全發(fā)生且不生成有毒氣體,故可作供氧劑,B正確;
C.有還原性,其中Fe元素的化合價(jià)為+2,用適當(dāng)?shù)难趸瘎┛梢詫⑵溲趸筛邇r(jià)態(tài)的,C正確;
D.見(jiàn)光易分解的物質(zhì)應(yīng)保存在棕色試劑瓶中;見(jiàn)光易分解,故其應(yīng)保存在棕色試劑瓶中,D正確;
綜上所述,本題選A。
5.(2024·全國(guó)·高考真題)對(duì)于下列過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),相應(yīng)離子方程式正確的是
A.試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗:
B.工業(yè)廢水中的用去除:
C.海水提溴過(guò)程中將溴吹入吸收塔:
D.用草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定高錳酸鉀溶液的濃度:
【答案】C
【解析】A.試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗,銀溶于稀硝酸生成硝酸銀和一氧化氮 氣體,該反應(yīng)的離子方程式為,A不正確;
B.由于的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于,因此,工業(yè)廢水中的用去除,該反應(yīng)的離子方程式為,B不正確;
C.海水提溴過(guò)程中將溴吹入吸收塔,在水溶液中將還原為,該反應(yīng)的離子方程式為,C正確;
D.用草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定高錳酸鉀溶液的濃度,被氧化為,屬于弱酸,該反應(yīng)的離子方程式為,D不正確;
綜上所述,本題選C。
6.(2024·浙江·高考真題)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察到相關(guān)現(xiàn)象,其中方案設(shè)計(jì)或結(jié)論不正確的是
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?方案設(shè)計(jì) 現(xiàn)象 結(jié)論
A 探究和濃反應(yīng)后溶液呈綠色的原因 將通入下列溶液至飽和: ①濃 ②和HNO3,混合溶液 ①無(wú)色變黃色 ②藍(lán)色變綠色 和濃反應(yīng)后溶液呈綠色的主要原因是溶有
B 比較與結(jié)合的能力 向等物質(zhì)的量濃度的和混合溶液中滴加幾滴溶液,振蕩 溶液顏色無(wú)明顯變化 結(jié)合的能力:
C 比較與的酸性 分別測(cè)定等物質(zhì)的量濃度的與溶液的 前者小 酸性:
D 探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響 等體積、等物質(zhì)的量濃度的與溶液在不同溫度下反應(yīng) 溫度高的溶液中先出現(xiàn)渾濁 溫度升高,該反應(yīng)速率加快
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.Cu和濃HNO3反應(yīng)后生成二氧化氮,探究其溶液呈綠色的原因可以采用對(duì)比實(shí)驗(yàn),即將NO2通入①濃HNO3,②Cu(NO3)2和HNO3混合溶液至飽和,現(xiàn)象與原實(shí)驗(yàn)一致,可以說(shuō)明Cu和濃HNO3反應(yīng)后溶液呈綠色的主要原因是溶有NO2,故A正確;
B.向等物質(zhì)的量濃度的KF和KSCN混合溶液中滴加幾滴FeCl3溶液,振蕩,溶液顏色無(wú)明顯變化,鐵沒(méi)有與SCN-結(jié)合而與F-結(jié)合,說(shuō)明結(jié)合Fe3+的能力:F->SCN-,故B正確;
C.不應(yīng)該分別測(cè)定等物質(zhì)的量濃度的與溶液的,因?yàn)殇@根離子也要水解,且同濃度與的銨根離子濃度不等,不能比較,并且亞硫酸的酸性大于氫氟酸,結(jié)論也不對(duì),故C錯(cuò)誤;
D.探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,只保留溫度一個(gè)變量,溫度高的溶液中先出現(xiàn)渾濁,能說(shuō)明溫度升高,反應(yīng)速率加快,故D正確;
故選C。
7.(2024·山東·高考真題)鈞瓷是宋代五大名瓷之一,其中紅色鈞瓷的發(fā)色劑為Cu2O。為探究Cu2O的性質(zhì),取等量少許Cu2O分別加入甲、乙兩支試管,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是
實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象
試管甲 滴加過(guò)量溶液并充分振蕩,磚紅色沉淀轉(zhuǎn)化為另一顏色沉淀,溶液顯淺藍(lán)色;傾掉溶液,滴加濃硝酸,沉淀逐漸消失
試管乙 滴加過(guò)量氨水并充分振蕩,沉淀逐漸溶解,溶液顏色為無(wú)色;靜置一段時(shí)間后,溶液顏色變?yōu)樯钏{(lán)色
A.試管甲中新生成的沉淀為金屬
B.試管甲中沉淀的變化均體現(xiàn)了的氧化性
C.試管乙實(shí)驗(yàn)可證明與形成無(wú)色配合物
D.上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)表明為兩性氧化物
【答案】AC
【解析】A.Cu2O中滴加過(guò)量0.3mol/LHNO3溶液并充分振蕩,磚紅色沉淀轉(zhuǎn)化為另一顏色沉淀,溶液顯淺藍(lán)色,說(shuō)明Cu2O轉(zhuǎn)化成Cu2+,Cu元素的化合價(jià)由+1價(jià)升至+2價(jià),根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特點(diǎn)知,Cu元素的化合價(jià)還有由+1價(jià)降至0價(jià),新生成的沉淀為金屬Cu,A項(xiàng)正確;
B.Cu2O與0.3mol/LHNO3發(fā)生的反應(yīng)為Cu2O+2HNO3=Cu(NO3)2+Cu+H2O,該過(guò)程中HNO3表現(xiàn)酸性,后滴加濃硝酸發(fā)生的反應(yīng)為Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,該過(guò)程中HNO3變現(xiàn)氧化性和酸性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.Cu2O中滴加過(guò)量6mol/L氨水充分振蕩,沉淀逐漸溶解得到無(wú)色溶液,靜置一段時(shí)間無(wú)色溶液變?yōu)樯钏{(lán)色,說(shuō)明Cu(Ⅰ)與NH3形成無(wú)色配合物易被空氣中的O2氧化成深藍(lán)色[Cu(NH3)4]2+,C項(xiàng)正確;
D.既能與酸反應(yīng)生成鹽和水、又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物為兩性氧化物,Cu2O溶于6mol/L氨水形成的是配合物,Cu2O不屬于兩性氧化物、是堿性氧化物,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選AC。
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