北京市2019版高考化學(xué) 專題十七 氮及其化合物課件.ppt

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專題十七氮及其化合物 高考化學(xué) 北京市專用 考點(diǎn)一氮的單質(zhì) 氧化物和硝酸A組自主命題 北京卷題組1 2017北京理綜 12 6分 下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生 對(duì)比分析所得結(jié)論的是 五年高考 A 由 中的紅棕色氣體 推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體B 紅棕色氣體不能表明 中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)C 由 說明濃硝酸具有揮發(fā)性 生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物D 的氣體產(chǎn)物中檢測(cè)出CO2 由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng) 答案D 中的CO2可能是空氣中的氧氣與木炭反應(yīng)的產(chǎn)物 疑難突破 中紅熱木炭并未與濃HNO3直接接觸 只有HNO3揮發(fā)后 與木炭接觸才能發(fā)生反應(yīng) 2 2015北京理綜 12 6分 在通風(fēng)櫥中進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn) 下列說法不正確的是 A 中氣體由無色變紅棕色的化學(xué)方程式 2NO O22NO2B 中的現(xiàn)象說明Fe表面形成致密的氧化層 阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)C 對(duì)比 中現(xiàn)象 說明稀HNO3的氧化性強(qiáng)于濃HNO3D 針對(duì) 中現(xiàn)象 在Fe Cu之間連接電流計(jì) 可判斷Fe是否被氧化 答案CA項(xiàng) Fe與稀HNO3反應(yīng)生成NO 無色的NO易被空氣中的O2氧化為紅棕色的NO2 化學(xué)方程式為2NO O22NO2 B項(xiàng) 中現(xiàn)象說明Fe遇到濃HNO3易發(fā)生鈍化 表面形成致密的氧化層 阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng) C項(xiàng) 濃HNO3的氧化性強(qiáng)于稀HNO3 D項(xiàng) Fe Cu 濃HNO3可構(gòu)成原電池 連接電流計(jì)可以判斷Fe是否被氧化 審題技巧注意分析鐵與不同濃度硝酸反應(yīng)的現(xiàn)象差異 結(jié)合氮的氧化物的相關(guān)性質(zhì)推測(cè)原因 在實(shí)驗(yàn) 中 鐵片和銅片相互接觸插入濃硝酸中可以構(gòu)成原電池 易錯(cuò)警示鐵在濃硝酸中表面生成一層致密的氧化物保護(hù)膜 阻止反應(yīng)的進(jìn)行 因此鐵和銅相互接觸插入濃硝酸中構(gòu)成原電池 鐵作正極 銅作負(fù)極 評(píng)析具有氧化性的物質(zhì)濃度越大 其氧化性越強(qiáng) 3 2017北京理綜 27 12分 SCR和NSR技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣過量條件下的NOx排放 1 SCR 選擇性催化還原 工作原理 尿素 CO NH2 2 水溶液熱分解為NH3和CO2 該反應(yīng)的化學(xué)方程式 反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學(xué)方程式 當(dāng)燃油中含硫量較高時(shí) 尾氣中SO2在O2作用下會(huì)形成 NH4 2SO4 使催化劑中毒 用化學(xué)方程式表示 NH4 2SO4的形成 尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化 測(cè)定溶液中尿素 M 60g mol 1 含量的方法如下 取ag尿素溶液 將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3 所得NH3用過量的V1mLc1mol L 1H2SO4溶液吸收完全 剩余H2SO4用V2mLc2mol L 1NaOH溶液恰好中和 則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 2 NSR NOx儲(chǔ)存還原 工作原理 NOx的儲(chǔ)存和還原在不同時(shí)段交替進(jìn)行 如圖a所示 圖a 圖b 通過BaO和Ba NO3 2的相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)NOx的儲(chǔ)存和還原 儲(chǔ)存NOx的物質(zhì)是 用H2模擬尾氣中還原性氣體研究了Ba NO3 2的催化還原過程 該過程分兩步進(jìn)行 圖b表示該過程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系 第一步反應(yīng)消耗的H2與Ba NO3 2的物質(zhì)的量之比是 還原過程中 有時(shí)會(huì)產(chǎn)生笑氣 N2O 用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與NO有關(guān) 在有氧條件下 15NO與NH3以一定比例反應(yīng)時(shí) 得到的笑氣幾乎都是15NNO 將該反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整 答案 12分 1 CO NH2 2 H2OCO2 2NH3 8NH3 6NO27N2 12H2O 2SO2 O2 4NH3 2H2O2 NH4 2SO4 2 BaO 8 1 415NO 4NH3 3O2415NNO 6H2O 解析 1 n NH3 2n H2SO4 n NaOH 2c1V1 10 3mol c2V2 10 3moln CO NH2 2 n NH3 molm CO NH2 2 n CO NH2 2 60g mol 1 mol 60g mol 1 6c1V1 3c2V2 10 2g則ag尿素溶液中尿素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 100 2 觀察圖a可知BaO起到了儲(chǔ)存NOx的作用 觀察圖b可知 當(dāng)Ba NO3 2用H2還原時(shí) 氮元素開始時(shí)轉(zhuǎn)化為NH3 由得失電子守恒可得消耗的H2與Ba NO3 2的物質(zhì)的量之比為8 1 分析可知 反應(yīng)物15NO NH3與產(chǎn)物15NNO的化學(xué)計(jì)量數(shù)應(yīng)是一樣的 然后結(jié)合得失電子守恒及原子守恒可得反應(yīng)的化學(xué)方程式 審題方法 2 解答時(shí)要注意兩點(diǎn) 一是15NNO中的氮元素一半來自15NO 一半來自NH3 因此15NO NH3的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等 二是反應(yīng)是在有氧條件下發(fā)生的 提示我們氧氣參加了反應(yīng) 4 2018天津理綜 9節(jié)選 煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一 為了監(jiān)測(cè)其含量 選用如下采樣和檢測(cè)方法 回答下列問題 采樣采樣系統(tǒng)簡(jiǎn)圖采樣步驟 檢驗(yàn)系統(tǒng)氣密性 加熱器將煙道氣加熱至140 打開抽氣泵置換系統(tǒng)內(nèi)空氣 采集無塵 干燥的氣樣 關(guān)閉系統(tǒng) 停止采樣 NOx含量的測(cè)定將VL氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中 使NOx完全被氧化成N 加水稀釋至100 00mL 量取20 00mL該溶液 加入V1mLc1mol L 1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液 過量 充分反應(yīng)后 用c2mol L 1K2Cr2O7 B組統(tǒng)一命題 省 區(qū) 市 卷題組 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Fe2 終點(diǎn)時(shí)消耗V2mL 5 NO被H2O2氧化為N的離子方程式為 6 滴定操作使用的玻璃儀器主要有 7 滴定過程中發(fā)生下列反應(yīng) 3Fe2 N 4H NO 3Fe3 2H2OCr2 6Fe2 14H 2Cr3 6Fe3 7H2O則氣樣中NOx折合成NO2的含量為mg m 3 8 判斷下列情況對(duì)NOx含量測(cè)定結(jié)果的影響 填 偏高 偏低 或 無影響 若缺少采樣步驟 會(huì)使測(cè)定結(jié)果 若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì) 會(huì)使測(cè)定結(jié)果 答案 5 2NO 3H2O22H 2N 2H2O 6 錐形瓶 酸式滴定管 7 104 8 偏低偏高 解析 5 NO被氧化為N H2O2被還原為H2O 6 盛放K2Cr2O7溶液及量取20 00mL稀釋液均用酸式滴定管 稀釋液在滴定過程中需放在錐形瓶中 7 20 00mL溶液中剩余Fe2 的物質(zhì)的量為 6c2V2 10 3 mol 則參加反應(yīng)的N的物質(zhì)的量為 c1V1 10 3 6c2V2 10 3 mol 依據(jù)氮原子守恒 VL氣樣中NOx折合成NO2的物質(zhì)的量為 c1V1 6c2V2 10 3 mol 質(zhì)量為 c1V1 6c2V2 10 3 46 g 含量為mg m 3 104 mg m 3 8 若缺少采樣步驟 會(huì)使氣樣中含有空氣 部分NOx與O2 H2O共同反應(yīng) 導(dǎo)致測(cè)得的NOx含量偏低 若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì) 則導(dǎo)致V2偏小 使計(jì)算出的NOx含量偏高 解題指導(dǎo) 8 若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì) 則滴定消耗的K2Cr2O7溶液體積會(huì)偏小 由第 7 問NOx含量表達(dá)式可知結(jié)果會(huì)偏高 5 2015山東理綜 32 12分 工業(yè)上利用氨氧化獲得的高濃度NOx氣體 含NO NO2 制備NaNO2 NaNO3 工藝流程如下 已知 Na2CO3 NO NO22NaNO2 CO2 1 中和液所含溶質(zhì)除NaNO2及少量Na2CO3外 還有 填化學(xué)式 2 中和液進(jìn)行蒸發(fā) 操作時(shí) 應(yīng)控制水的蒸發(fā)量 避免濃度過大 目的是 蒸發(fā) 產(chǎn)生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物質(zhì) 不能直接排放 將其冷凝后用于流程中的 填操作名稱 最合理 3 母液 進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)加入稀HNO3的目的是 母液 需回收利用 下列處理方法合理的是 a 轉(zhuǎn)入中和液b 轉(zhuǎn)入結(jié)晶 操作c 轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液d 轉(zhuǎn)入結(jié)晶 操作 4 若將NaNO2 NaNO3兩種產(chǎn)品的物質(zhì)的量之比設(shè)為2 1 則生產(chǎn)1 38噸NaNO2時(shí) Na2CO3的理論用量為噸 假定Na2CO3恰好完全反應(yīng) 答案 1 NaNO3 2 防止NaNO3的析出溶堿 3 將NaNO2轉(zhuǎn)化為NaNO3c d 4 1 59 解析 1 由題中信息可知 Na2CO3 NO NO22NaNO2 CO2 當(dāng)NO2過量時(shí) 還發(fā)生反應(yīng) Na2CO3 2NO2NaNO3 NaNO2 CO2 故中和液所含溶質(zhì)除NaNO2及少量Na2CO3外 還有NaNO3 2 中和液進(jìn)行蒸發(fā) 操作是為了分離出溶質(zhì)NaNO2 由 1 中分析可知 中和液中還含有少量Na2CO3和NaNO3 若水的蒸發(fā)量過大 NaNO3也會(huì)結(jié)晶析出 從而造成產(chǎn)品不純 蒸發(fā) 產(chǎn)生的蒸汽中含有少量的NaNO2 冷凝后用于流程中的 溶堿 操作中最為合理 3 母液 中主要含有NaNO3 若回收利用 顯然轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液或轉(zhuǎn)入結(jié)晶 操作最為合理 若轉(zhuǎn)入中和液或轉(zhuǎn)入結(jié)晶 操作 都會(huì)造成NaNO2產(chǎn)品不純 4 n NaNO2 2 00 104mol 則n NaNO3 n NaNO2 1 00 104mol 由Na原子守恒可知 n Na2CO3 n NaNO2 n NaNO3 1 50 104mol 所以m Na2CO3 1 50 104mol 106g mol 1 1 59 106g 1 59t 6 2014江蘇單科 8 2分 下列各組物質(zhì)中 不滿足組內(nèi)任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng)的是 C組教師專用題組 答案BB項(xiàng)中O2與HNO3不能發(fā)生反應(yīng) 考點(diǎn)二氨和銨鹽A組自主命題 北京卷題組1 2015北京理綜 8 6分 下列關(guān)于自然界中氮循環(huán) 如圖 的說法不正確的是 A 氮元素均被氧化B 工業(yè)合成氨屬于人工固氮 C 含氮無機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化D 碳 氫 氧三種元素也參與了氮循環(huán) 答案AA項(xiàng) 人工固氮時(shí) N2 3H22NH3 氮元素被還原 B項(xiàng) 把游離態(tài)的氮元素轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程是氮的固定 工業(yè)合成氨屬于人工固氮 C項(xiàng) 硝酸鹽可轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì) 動(dòng)植物遺體可轉(zhuǎn)化為氨或銨鹽 則含氮有機(jī)物和含氮無機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化 D項(xiàng) 在自然界氮循環(huán)過程中 碳 氫 氧三種元素也參與了循環(huán) 易錯(cuò)警示自然界中氮循環(huán)的過程中 既有游離態(tài)的氮元素轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮元素 也有化合態(tài)的氮元素轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的氮元素 知識(shí)拓展在雷電作用和豆科植物的根瘤菌作用下自然界中游離態(tài)的氮元素轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮元素的過程屬于自然固氮 工業(yè)合成氨屬于人工固氮 2 2014北京理綜 26 14分 NH3經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到HNO3和NH4NO3 如下圖所示 1 中 NH3和O2在催化劑作用下反應(yīng) 其化學(xué)方程式是 2 中 2NO g O2 g 2NO2 g 在其他條件相同時(shí) 分別測(cè)得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng) p1 p2 下隨溫度變化的曲線 如下圖 比較p1 p2的大小關(guān)系 隨溫度升高 該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢(shì)是 3 中 降低溫度 將NO2 g 轉(zhuǎn)化為N2O4 l 再制備濃硝酸 已知 2NO2 g N2O4 g H12NO2 g N2O4 l H2下列能量變化示意圖中 正確的是 選填字母 N2O4與O2 H2O化合的化學(xué)方程式是 4 中 電解NO制備NH4NO3 其工作原理如下圖所示 為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3 需補(bǔ)充物質(zhì)A A是 說明理由 答案 1 4NH3 5O24NO 6H2O 2 p1 p2 減小 3 A 2N2O4 O2 2H2O4HNO3 4 NH3根據(jù)反應(yīng) 8NO 7H2O3NH4NO3 2HNO3 電解產(chǎn)生的HNO3多 解析 1 NH3催化氧化生成NO 所以化學(xué)方程式為 4NH3 5O24NO 6H2O 2 采用 定一議二 的分析方法 在相同溫度的條件下 p1時(shí)NO平衡轉(zhuǎn)化率低 p2時(shí)NO平衡轉(zhuǎn)化率高 由反應(yīng)特點(diǎn)知 p1 p2 在相同壓強(qiáng)的條件下 NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而下降 所以溫度升高 平衡常數(shù)減小 3 降低溫度 NO2轉(zhuǎn)化成N2O4 所以 H1 0 H2 0 再根據(jù)物質(zhì) N2O4 的狀態(tài)可判斷出NO2轉(zhuǎn)化成液態(tài)N2O4放熱更多 故選A N2O4與O2 H2O發(fā)生化合反應(yīng) 產(chǎn)物應(yīng)為HNO3 所以反應(yīng)方程式為 2N2O4 O2 2H2O4HNO3 4 由圖示知 陰極反應(yīng)為NO 6H 5e N H2O 陽極反應(yīng)為NO 2H2O 3e N 4H 根據(jù)得失電子守恒可判斷出 當(dāng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相同時(shí) 陽極產(chǎn)生的N的物質(zhì)的量多于陰極產(chǎn)生的N的物質(zhì)的量 為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3 可補(bǔ)充NH3 思路分析分析圖像 結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理相關(guān)知識(shí)作答 知識(shí)拓展有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像題的分析方法 1 認(rèn)清坐標(biāo)系 弄清縱 橫坐標(biāo)所代表的意義 2 緊扣可逆反應(yīng)的特征 弄清正反應(yīng)是吸熱還是放熱 氣體體積是增大 減小還是不變 有無固體 純液體參與或生成等 3 看清變化 看清起點(diǎn) 拐點(diǎn) 終點(diǎn) 看清曲線的變化趨勢(shì) 評(píng)析本題綜合性較強(qiáng) 考查了氧化還原反應(yīng) 化學(xué)平衡 反應(yīng)熱 電解原理等知識(shí)點(diǎn) 考生平時(shí)若能熟練掌握化學(xué)反應(yīng)原理的知識(shí) 本題得分率會(huì)較高 3 2018課標(biāo) 8 6分 研究表明 氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān) 如下圖所示 下列敘述錯(cuò)誤的是 A 霧和霾的分散劑相同B 霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨C NH3是形成無機(jī)顆粒物的催化劑D 霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān) B組統(tǒng)一命題 省 區(qū) 市 卷題組 答案C霧和霾的分散劑均為空氣 A正確 由題圖可知霧霾中含有NH4NO3和 NH4 2SO4 B正確 NH3應(yīng)是形成無機(jī)顆粒物的反應(yīng)物 C錯(cuò)誤 過度施用氮肥會(huì)增加大氣中NH3的含量 D正確 知識(shí)拓展煙 云 霧的分散劑均為空氣 4 2016江蘇單科 3 2分 下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是 A SO2具有氧化性 可用于漂白紙漿B NH4HCO3受熱易分解 可用作氮肥C Fe2 SO4 3易溶于水 可用作凈水劑D Al2O3熔點(diǎn)高 可用作耐高溫材料 答案DA項(xiàng) SO2具有漂白性 可用于漂白紙漿 B項(xiàng) NH4HCO3中含有N元素 可用作氮肥 C項(xiàng) Fe2 SO4 3溶于水后形成的Fe OH 3膠體具有吸附性 可用作凈水劑 評(píng)析本題以生活常識(shí)為基礎(chǔ)對(duì)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行考查 難度不大 5 2016浙江理綜 13 6分 為落實(shí) 五水共治 某工廠擬綜合處理含N廢水和工業(yè)廢氣 主要含N2 CO2 SO2 NO CO 不考慮其他成分 設(shè)計(jì)了如下流程 下列說法不正確的是 A 固體1中主要含有Ca OH 2 CaCO3 CaSO3B X可以是空氣 且需過量C 捕獲劑所捕獲的氣體主要是COD 處理含N廢水時(shí) 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 N NN2 2H2O 答案BSO2 CO2與過量石灰乳反應(yīng)生成CaSO3 CaCO3 故固體1中主要含有CaSO3 CaCO3 Ca OH 2 A項(xiàng)正確 X可以是空氣 但不能過量 若空氣過量 通過NaOH溶液后得不到NaNO2溶液 而是得到NaNO3溶液 B項(xiàng)不正確 N2無污染 CO無法被NaOH溶液吸收 捕獲劑主要捕獲CO C項(xiàng)正確 N與N在溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2和H2O D項(xiàng)正確 評(píng)析本題難度中等 主要考查學(xué)生分析問題的能力 6 2016江蘇單科 9 2分 在給定條件下 下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是 A SiO2SiCl4SiB FeS2SO2H2SO4C N2NH3NH4Cl aq D MgCO3MgCl2 aq Mg 答案CSiO2和HCl aq 不反應(yīng) A項(xiàng)錯(cuò)誤 SO2與H2O反應(yīng)生成H2SO3 B項(xiàng)錯(cuò)誤 電解MgCl2 aq 的反應(yīng)為MgCl2 2H2OCl2 H2 Mg OH 2 得不到金屬M(fèi)g D項(xiàng)錯(cuò)誤 易混易錯(cuò)電解MgCl2溶液與電解熔融的MgCl2不同 電解MgCl2溶液的反應(yīng)為MgCl2 2H2OCl2 H2 Mg OH 2 電解熔融MgCl2的反應(yīng)為MgCl2 熔融 Mg Cl2 7 2014浙江理綜 7 6分 下列說法不正確的是 A 光催化還原水制氫比電解水制氫更節(jié)能環(huán)保 更經(jīng)濟(jì)B 氨氮廢水 含N及NH3 可用化學(xué)氧化法或電化學(xué)氧化法處理C 某種光學(xué)檢測(cè)技術(shù)具有極高的靈敏度 可檢測(cè)到單個(gè)細(xì)胞 V 10 12L 內(nèi)的數(shù)個(gè)目標(biāo)分子 據(jù)此可推算該檢測(cè)技術(shù)能測(cè)量細(xì)胞內(nèi)濃度約為10 12 10 11mol L 1的目標(biāo)分子D 向汽油中添加甲醇后 該混合燃料的熱值不變 答案DA項(xiàng) 正確 B項(xiàng) N及NH3可用化學(xué)氧化法或電化學(xué)氧化法處理使之生成無毒的N2 正確 C項(xiàng) 由c 可推算出該檢測(cè)技術(shù)能測(cè)量的目標(biāo)分子數(shù)為10 12mol L 1 10 12L 6 02 1023mol 1 N 10 11mol L 1 10 12L 6 02 1023mol 1 0 602 N 6 02 正確 D項(xiàng) 混合燃料的熱值在汽油與甲醇的熱值之間 錯(cuò)誤 8 2018江蘇單科 20 14分 NOx 主要指NO和NO2 是大氣主要污染物之一 有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題 1 用水吸收NOx的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下 2NO2 g H2O l HNO3 aq HNO2 aq H 116 1kJ mol 13HNO2 aq HNO3 aq 2NO g H2O l H 75 9kJ mol 1反應(yīng)3NO2 g H2O l 2HNO3 aq NO g 的 H kJ mol 1 2 用稀硝酸吸收NOx 得到HNO3和HNO2的混合溶液 電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸 寫出電解時(shí)陽極的電極反應(yīng)式 3 用酸性 NH2 2CO水溶液吸收NOx 吸收過程中存在HNO2與 NH2 2CO生成N2和CO2的反應(yīng) 寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 4 在有氧條件下 新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2 NH3與NO2生成N2的反應(yīng)中 當(dāng)生成1molN2時(shí) 轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為mol 將一定比例的O2 NH3和NOx的混合氣體 勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng) 裝置見圖1 圖1圖2 反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線圖2所示 在50 250 范圍內(nèi)隨著溫度的升高 NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是 當(dāng)反應(yīng)溫度高于380 時(shí) 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 H2O3H N 3 2HNO2 NH2 2CO2N2 CO2 3H2O 4 迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大 上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大催化劑活性下降 NH3與O2反應(yīng)生成了NO 解析 1 將已知熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為 根據(jù)蓋斯定律得3NO2 g H2O l 2HNO3 aq NO g H 136 2kJ mol 1 2 電解過程中HNO2 N發(fā)生氧化反應(yīng) 則陽極反應(yīng)式為HNO2 2e H2O3H N 3 HNO2中N為 3價(jià) NH2 2CO中N C的化合價(jià)分別為 3 4 依據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平反應(yīng)方程式為2HNO2 NH2 2CO2N2 CO2 3H2O 4 NH3 NO2中氮元素化合價(jià)分別為 3 4 根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平反應(yīng)方程式為8NH3 6NO27N2 12H2O 故生成1molN2轉(zhuǎn)移電子mol 9 2017課標(biāo) 26 15分 凱氏定氮法是測(cè)定蛋白質(zhì)中氮含量的經(jīng)典方法 其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成銨鹽 利用如圖所示裝置處理銨鹽 然后通過滴定測(cè)量 已知 NH3 H3BO3NH3 H3BO3 NH3 H3BO3 HClNH4Cl H3BO3 回答下列問題 1 a的作用是 2 b中放入少量碎瓷片的目的是 f的名稱是 3 清洗儀器 g中加蒸餾水 打開k1 關(guān)閉k2 k3 加熱b 蒸汽充滿管路 停止加熱 關(guān)閉k1 g中蒸餾水倒吸進(jìn)入c 原因是 打開k2放掉水 重復(fù)操作2 3次 4 儀器清洗后 g中加入硼酸 H3BO3 和指示劑 銨鹽試樣由d注入e 隨后注入氫氧化鈉溶液 用蒸餾水沖洗d 關(guān)閉k3 d中保留少量水 打開k1 加熱b 使水蒸氣進(jìn)入e d中保留少量水的目的是 e中主要反應(yīng)的離子方程式為 e采用中空雙層玻璃瓶的作用是 5 取某甘氨酸 C2H5NO2 樣品m克進(jìn)行測(cè)定 滴定g中吸收液時(shí)消耗濃度為cmol L 1的鹽酸VmL 則樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 樣品的純度 答案 1 避免b中壓強(qiáng)過大 2 防止暴沸直形冷凝管 3 c中溫度下降 管路中形成負(fù)壓 4 液封 防止氨氣逸出 N OH NH3 H2O保溫使氨完全蒸出 5 解析 1 a與大氣相通 作用是平衡氣壓 以免關(guān)閉k1后b內(nèi)壓強(qiáng)過大 2 b中放入少量碎瓷片的目的是防止暴沸 f的名稱是直形冷凝管 3 g中蒸餾水倒吸進(jìn)入c 原因是c e及其所連接的管道內(nèi)水蒸氣冷凝為水后 氣壓遠(yuǎn)小于外界大氣壓 在大氣壓的作用下 錐形瓶?jī)?nèi)的蒸餾水被倒吸入c中 4 d中保留少量水可以起到液封的作用 防止氨氣逸出 e中的主要反應(yīng)是銨鹽與堿在加熱條件下的反應(yīng) 離子方程式為N OH NH3 H2O e采用中空雙層玻璃瓶的作用是減少熱量損失 有利于N在堿性條件下轉(zhuǎn)化為氨氣逸出 5 根據(jù)反應(yīng)NH3 H3BO3NH3 H3BO3 NH3 H3BO3 HClNH4Cl H3BO3 可以求出樣品中n N n HCl cmol L 1 V 10 3L 0 001cVmol 則樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 100 樣品中甘氨酸的質(zhì)量 0 001cV 75g 所以樣品的純度 知識(shí)歸納N與OH 反應(yīng)時(shí)離子方程式的書寫規(guī)律濃堿液 加熱條件下生成物為NH3和水 N OH NH3 H2O 若為稀溶液且不加熱 因氨氣極易溶于水 故生成NH3 H2O N OH NH3 H2O 10 2016課標(biāo) 26 14分 聯(lián)氨 又稱肼 N2H4 無色液體 是一種應(yīng)用廣泛的化工原料 可用作火箭燃料 回答下列問題 1 聯(lián)氨分子的電子式為 其中氮的化合價(jià)為 2 實(shí)驗(yàn)室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 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 1048 9kJ mol 1上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為 H4 聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)?4 聯(lián)氨為二元弱堿 在水中的電離方式與氨相似 聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為 已知 N2H4 H N2的K 8 7 107 KW 1 0 10 14 聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為 5 聯(lián)氨是一種常用的還原劑 向裝有少量AgBr的試管中加入聯(lián)氨溶液 觀察到的現(xiàn)象是 聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧 防止鍋爐被腐蝕 理論上1kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的O2kg 與使用Na2SO3處理水中溶解的O2相比 聯(lián)氨的優(yōu)點(diǎn)是 答案 1 2 2 2NH3 NaClON2H4 NaCl H2O 3 2 H3 2 H2 H1反應(yīng)放熱量大 產(chǎn)生大量氣體 4 8 7 10 7N2H6 HSO4 2 5 固體逐漸變黑 并有氣泡產(chǎn)生1N2H4的用量少 不產(chǎn)生其他雜質(zhì) 產(chǎn)物為N2和H2O 而Na2SO3產(chǎn)生Na2SO4 解析 1 聯(lián)氨的結(jié)構(gòu)式為 故其電子式為 N2H4中H為 1價(jià) 故N為 2價(jià) 2 NaClO具有強(qiáng)氧化性 可將NH3氧化為N2H4 本身被還原為NaCl 據(jù)此可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 3 根據(jù)蓋斯定律 由2 可得 故 H4 2 H3 2 H2 H1 4 NH3在水中的電離方程式為NH3 H2ON OH 則N2H4在水中的第一步電離方程式為N2H4 H2ON2 OH 該步電離的平衡常數(shù)K1 又知N2H4 H N2 K 8 7 107 則K1 K KW 8 7 107 1 0 10 14 8 7 10 7 5 聯(lián)氨與AgBr反應(yīng)時(shí) AgBr可將N2H4氧化為N2 自身被還原為Ag 反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgBr N2H4N2 4Ag 4HBr 因此可觀察到固體逐漸變黑 并有氣泡產(chǎn)生 因N2H4處理水中溶解氧時(shí)也發(fā)生氧化還原反應(yīng) 化學(xué)方程式為N2H4 O2N2 2H2O 則n O2 n N2H4 又M O2 M N2H4 32g mol 1 所以m O2 m N2H4 1kg A組2016 2018年高考模擬 基礎(chǔ)題組 三年模擬 考點(diǎn)一氮的單質(zhì) 氧化物和硝酸1 2018北京東城一模 10 下列實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象與結(jié)論相符的是 答案DA項(xiàng) 鐵和鋁遇到冷的濃硝酸均會(huì)發(fā)生鈍化 表面形成致密的氧化物保護(hù)膜 阻止內(nèi)層金屬進(jìn)一步與硝酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng) B項(xiàng) 向蔗糖中加入濃硫酸 現(xiàn)象是產(chǎn)生黑色 蓬松狀固體 體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性和強(qiáng)氧化性 C項(xiàng) SO2能使新制的氯水褪色是因?yàn)榘l(fā)生了反應(yīng)SO2 Cl2 2H2O2HCl H2SO4 該反應(yīng)中SO2作還原劑 體現(xiàn)還原性 D項(xiàng) 飽和FeCl3溶液滴入沸水中發(fā)生水解反應(yīng) 制得氫氧化鐵膠體 用激光筆照射產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng) 可以觀察到光亮的通路 2 2018北京懷柔零模 12 關(guān)于下列實(shí)驗(yàn)的說法不正確的是 A 實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生紅棕色氣體 說明濃硝酸具有氧化性B 在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中 發(fā)生的反應(yīng)多于2個(gè)C 中產(chǎn)生無色氣體 說明鹽酸有氧化性D 若將銅片換成鐵片 則 中沒有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 答案CA項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生紅棕色氣體 說明濃硝酸具有氧化性 B項(xiàng) 在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中 發(fā)生的反應(yīng)有Cu 4HNO3 濃 Cu NO3 2 2NO2 2H2O和3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 2NO O22NO2等 C項(xiàng) 中產(chǎn)生無色氣體 是因?yàn)镠Cl電離出H 酸性條件下N繼續(xù)和銅發(fā)生氧化還原反應(yīng) D項(xiàng) 鐵片遇濃硝酸發(fā)生鈍化 故將銅片換成鐵片 中沒有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 3 2018北京西城期末 5 下列關(guān)于自然界中氮循環(huán) 如下圖 的說法不正確的是 A 人工固氮可以得到硝酸鹽B 細(xì)菌對(duì)氮元素的循環(huán)有重要作用C 雷電作用可以將氮?dú)庵苯愚D(zhuǎn)化為銨鹽D 亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過程中 氮元素被氧化 答案CA項(xiàng) 人工固氮可以將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為硝酸鹽 B項(xiàng) 細(xì)菌對(duì)氮元素的循環(huán)有重要作用 C項(xiàng) 雷電作用可以將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為一氧化氮 不能直接轉(zhuǎn)化為銨鹽 D項(xiàng) 亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽 氮元素化合價(jià)升高 被氧化 4 2018北京海淀期中 6 下圖表示自然界中的氮循環(huán) 相關(guān)說法正確的是 A 雷電作用 中發(fā)生的反應(yīng)是 N2 2O22NO2B 人工固氮 過程中 氮元素一定被還原C 中涉及的反應(yīng)可能有 2N O22ND 中涉及的反應(yīng)可能有 2N 12H N2 6H2O 答案CA項(xiàng) 雷電作用 中氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)生成NO 即N2 O22NO B項(xiàng) 人工固氮 是人工將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過程 氮元素可能被氧化也可能被還原 C項(xiàng) 是指亞硝酸鹽被氧化為硝酸鹽的過程 涉及的反應(yīng)可能是2N O22N D項(xiàng) 是指硝酸鹽被細(xì)菌分解為大氣中的氮的過程 所給反應(yīng)不符合電荷守恒 5 2017北京石景山一模 10 某同學(xué)進(jìn)行有關(guān)銅 硝酸 硫酸化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)過程如圖所示 下列說法正確的是 A 中溶液呈藍(lán)色 試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生 稀硝酸被還原為NO2B 中溶液存在 c Cu2 c H c N c OH C 由上述實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論 常溫下 Cu既可與稀硝酸反應(yīng) 也可與稀硫酸反應(yīng)D 中反應(yīng)的化學(xué)方程式 3Cu Cu NO3 2 4H2SO44CuSO4 2NO 4H2O 答案DA項(xiàng) 銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO B項(xiàng) 中溶液為Cu NO3 2溶液 由電荷守恒知 2c Cu2 c H c N c OH C項(xiàng) 常溫下 銅不能與稀硫酸反應(yīng) D項(xiàng) 中反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu Cu NO3 2 4H2SO44CuSO4 2NO 4H2O 6 2016北京朝陽二模 12 某同學(xué)做如下實(shí)驗(yàn) 下列說法不正確的是 A 實(shí)驗(yàn) 試管上方呈現(xiàn)紅棕色的原因是 2NO O22NO2B 根據(jù)實(shí)驗(yàn) 的氣體檢驗(yàn)結(jié)果 說明都有NH3產(chǎn)生C 實(shí)驗(yàn) 溶液中發(fā)生的反應(yīng)是 Al 6H 3NAl3 3NO2 3H2OD 在實(shí)驗(yàn) 中 N在酸 堿及中性溶液中都被還原 答案CA項(xiàng) 鋁粉與稀硝酸反應(yīng)生成NO NO遇到空氣被氧化為紅棕色的NO2 即2NO O22NO2 B項(xiàng) 能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體是氨氣 C項(xiàng) 實(shí)驗(yàn) 反應(yīng)的方程式為Al 4H NAl3 NO 2H2O D項(xiàng) 由實(shí)驗(yàn)可知 N在酸性溶液中被還原為NO 在堿性和中性溶液中被還原為氨氣 7 2018北京朝陽二模 26 2017年采用中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全球首套煤基乙醇工業(yè)化項(xiàng)目投產(chǎn)成功 某地煤制乙醇的過程表示如下 1 Cu NO3 2是制備 催化劑X 的重要試劑 氣體A是 實(shí)驗(yàn)室用Cu NO3 2固體配制溶液 常加入少量稀HNO3 運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡(jiǎn)述HNO3的作用 NaClO溶液吸收氣體A的離子方程式是 2 過程a包括以下3個(gè)主要反應(yīng) CH3COOCH3 g 2H2 g C2H5OH g CH3OH g H1 CH3COOCH3 g C2H5OH g CH3COOC2H5 g CH3OH g H2 CH3COOCH3 g H2 g CH3CHO g CH3OH g H3相同時(shí)間內(nèi) 測(cè)得CH3COOCH3轉(zhuǎn)化率 乙醇和乙酸乙酯的選擇性 如乙醇選擇性 如下圖所示 圖1 圖2 已知 H1 0 隨溫度降低 反應(yīng) 化學(xué)平衡常數(shù)的變化趨勢(shì)是 下列說法不合理的是 A 溫度可影響反應(yīng)的選擇性B 225 235 反應(yīng) 處于平衡狀態(tài)C 增大H2的濃度 可以提高CH3COOCH3的轉(zhuǎn)化率 為防止 反應(yīng) 發(fā)生 反應(yīng)溫度應(yīng)控制的范圍是 在185 下 CH3COOCH3起始物質(zhì)的量為5mol 生成乙醇的物質(zhì)的量是 答案 1 NO Cu2 2H2OCu OH 2 2H 加入硝酸 使c H 增大 平衡逆向移動(dòng) 從而抑制Cu NO3 2的水解 2OH 3ClO 2NO2N 3Cl H2O 2 增大 B 195 205 0 2mol 解析 1 銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO 故氣體A是NO Cu2 2H2OCu OH 2 2H 加入稀硝酸能使c H 增大 平衡逆向移動(dòng) 從而抑制Cu2 的水解 由氧化還原反應(yīng)原理及框圖信息可知 NaClO溶液吸收氣體A的離子方程式為2OH 3ClO 2NO2N 3Cl H2O 2 由 H1 0知 反應(yīng) 為放熱反應(yīng) 隨著溫度降低 反應(yīng) 化學(xué)平衡常數(shù)逐漸增大 A項(xiàng) 由圖2可知 溫度會(huì)影響反應(yīng)的選擇性 B項(xiàng) 225 235 隨溫度升高 CH3COOCH3的轉(zhuǎn)化率升高 則反應(yīng) 未處于平衡狀態(tài) C項(xiàng) 增大H2的濃度 反應(yīng) 和 的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) CH3COOCH3的轉(zhuǎn)化率增大 為防止 反應(yīng) 發(fā)生 乙醇和乙酸乙酯的選擇性之和應(yīng)為100 考慮到該工藝制取的是乙醇 乙醇的選擇性應(yīng)較高 故反應(yīng)溫度應(yīng)控制在195 205 由題目信息知 185 時(shí)轉(zhuǎn)化的CH3COOCH3的物質(zhì)的量為5mol 20 1mol 該溫度下乙醇的選擇性為20 所以生成乙醇的物質(zhì)的量是1mol 20 0 2mol 8 2017北京東城期末 17 不銹鋼生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸洗廢液 含有N Cr2 Cu2 等 可以用零價(jià)鐵 Fe 處理 處理前調(diào)節(jié)酸洗廢液的pH 2 進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn) 1 在廢液中投入足量鐵粉 測(cè)得溶液中氮元素的存在形式及含量如下 鐵粉去除N時(shí) 主要反應(yīng)的離子方程式是 處理前后溶液中氮元素的總量不相等 可能的原因是 2 其他條件相同時(shí) 鐵粉投入量 均足量 對(duì)廢液中N的去除效果如下 0 20min之間鐵粉的投入量不同 N去除率不同的原因是 已知 在鐵粉去除N的過程中 鐵粉表面會(huì)逐漸被FeOOH和Fe3O4覆蓋 FeOOH阻礙Fe和N的反應(yīng) Fe3O4不阻礙Fe和N的反應(yīng) 2FeOOH Fe2 Fe3O4 2H 在鐵粉去除N的過程中 下列措施能提高N去除率的是 填字母 a 通入氧氣b 加入鹽酸c 加入氯化亞鐵溶液d 加入氫氧化鈉溶液 3 相同條件下 同一時(shí)間段內(nèi) 廢液中共存離子對(duì)N去除率的影響如下圖 Cu2 和Cr2對(duì)N去除率產(chǎn)生的不同影響及原因是 4 向零價(jià)鐵去除N之后的溶液中投加 填試劑名稱 既可去除重金屬離子又有利于氨的吹脫 答案 1 4Fe 10H N4Fe2 N 3H2O 有N2或氮的氧化物從溶液中逸出 2 鐵粉表面積越大 反應(yīng)速率越快 bc 3 Cu2 被Fe置換生成Cu 與Fe形成原電池 加快反應(yīng)速率 Cr2氧化Fe2 生成Fe3 進(jìn)而形成FeOOH 阻礙反應(yīng)進(jìn)行 4 氧化鈣 解析 1 從題給數(shù)據(jù)看 該過程中N主要被還原為N 離子方程式為4Fe 10H N4Fe2 N 3H2O 在反應(yīng)中可能有部分N被還原為N2或NOx從溶液中逸出 導(dǎo)致氮元素的總量減小 2 從圖像看 鐵粉投入量越多 0 20min之間反應(yīng)速率越快 可能是因?yàn)殍F粉多 表面積大 要提高N去除率需減少FeOOH的量 加入鹽酸 鹽酸與Fe反應(yīng)生成Fe2 Fe2 可將FeOOH轉(zhuǎn)化為Fe3O4 氯化亞鐵溶液可和FeOOH反應(yīng) 3 因Cu2 被Fe置換生成Cu 與Fe形成原電池 加快了反應(yīng)速率 所以 同一時(shí)間段內(nèi)N去除率增大 Cr2具有強(qiáng)氧化性 可將Fe2 氧化為Fe3 進(jìn)而生成較多的FeOOH 阻礙Fe和N的反應(yīng) 故同一時(shí)間段內(nèi)N去除率減小 考點(diǎn)二氨和銨鹽1 2018北京朝陽一模 10 液態(tài)N2O4是火箭推進(jìn)系統(tǒng)的有效氧化劑 實(shí)驗(yàn)室制備少量N2O4的流程如下 NH4Cl固體NH3NO下列分析不正確的是 A 反應(yīng) 中氮元素的化合價(jià)均發(fā)生了變化B 反應(yīng) 利用了NH3的還原性C 反應(yīng) 的顏色變化是由化學(xué)平衡移動(dòng)引起的D 反應(yīng) 可由下圖所示裝置實(shí)現(xiàn) 答案D反應(yīng) 中氮元素的化合價(jià)從 3價(jià)變?yōu)?2價(jià) 反應(yīng) 中氮元素的化合價(jià)從 2價(jià)變?yōu)?4價(jià) 氮元素的化合價(jià)均發(fā)生了變化 B項(xiàng) 反應(yīng) 中氮元素的化合價(jià)升高 NH3表現(xiàn)還原性 C項(xiàng) 反應(yīng) 為2NO2 g N2O4 l H 0 降低溫度化學(xué)平衡正向移動(dòng) D項(xiàng) 反應(yīng) 是固體和固體加熱制備氣體 且氨氣極易溶于水 不能用排水法收集 故用圖示裝置不能實(shí)現(xiàn)反應(yīng) 2 2017北京門頭溝一模 8 依據(jù)下圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系 判斷下列說法的是 A X是N2O5B 可用排空氣法收集NO氣體C 工業(yè)上以NH3 空氣 水為原料生產(chǎn)硝酸 D 由NH3 N2 從原理上看 NH3可與NO2反應(yīng)實(shí)現(xiàn) 答案BA項(xiàng) X為 5價(jià)的氮的氧化物 故X是N2O5 B項(xiàng) NO能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮 故不能用排空氣法收集NO C項(xiàng) 氨氣催化氧化生成NO NO被氧氣氧化為NO2 用水吸收NO2可制得硝酸 D項(xiàng) 根據(jù)氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)可知 NH3可與NO2反應(yīng)生成N2 3 2017北京海淀期中 12 合成氨及其相關(guān)工業(yè)中 部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下 下列說法不正確的是 A 甲 乙 丙三種物質(zhì)中都含有氮元素B 反應(yīng) 和 的氧化劑相同C 的產(chǎn)物可在上述流程中被再次利用D 中發(fā)生反應(yīng) NH3 CO2 H2O NaClNaHCO3 NH4Cl 答案B從題給的流程圖看 甲為N2 乙為NO 丙為NO2 丁為NaHCO3 A項(xiàng) 甲 乙 丙三種物質(zhì)中都含有氮元素 B項(xiàng) 反應(yīng) 和反應(yīng) 的氧化劑均為氧氣 反應(yīng) 的氧化劑為NO2 C項(xiàng) 反應(yīng) 為碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉 二氧化碳和水 二氧化碳可被再次利用 D項(xiàng) 反應(yīng) 為侯氏制堿法原理 化學(xué)方程式為NH3 CO2 H2O NaClNaHCO3 NH4Cl 4 2018北京海淀零模 26 圖1所示的氮循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分 人類活動(dòng)加劇了氮循環(huán)中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化 圖1 1 結(jié)合上圖判斷下列說法正確的是 填字母序號(hào) A 固氮過程中 N2只作氧化劑 B 在硝化細(xì)菌作用下發(fā)生的硝化過程需要有氧化劑參與C 反硝化過程有助于彌補(bǔ)人工固氮對(duì)氮循環(huán)造成的影響D 同化 氨化過程中 氮元素均從無機(jī)物轉(zhuǎn)移至有機(jī)物 2 硝化過程中 NH3轉(zhuǎn)化成HNO2的化學(xué)方程式為 3 反硝化過程中 CH3OH可作為反應(yīng)的還原劑 請(qǐng)將該反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整 4 利用下表數(shù)據(jù)進(jìn)行估算 寫出工業(yè)合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 5 電解法合成氨因其原料轉(zhuǎn)化率大幅度提高 有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)的工業(yè)合成氨工藝 電解法合成氨的兩種原理及裝置分別如圖2和圖3所示 圖2中 a電極上通入的X為 圖3中 d電極上的電極反應(yīng)式為 若圖2和圖3裝置的通電時(shí)間相同 電流強(qiáng)度相等 電解效率分別為80 和60 則兩種裝置 中產(chǎn)生氨氣的物質(zhì)的量之比為 答案 1 BC 2 2NH3 3O22HNO2 2H2O 3 5CH3OH 6N3N2 4HC C 8H2O 4 N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92kJ mol 1 5 H2 N2 3H2O 6e 2NH3 3O2 4 3 解析 1 A項(xiàng) 根據(jù)圖示知 固氮過程中N2可以轉(zhuǎn)化為NH3 N 也可以轉(zhuǎn)化為N N 氮?dú)饧瓤梢宰餮趸瘎?也可以作還原劑 B項(xiàng) 在硝化細(xì)菌作用下 NH3 N發(fā)生氧化反應(yīng)生成N N 故硝化過程需要有氧化劑參與 C項(xiàng) 反硝化過程中N和N可以轉(zhuǎn)化為氮?dú)?有助于彌補(bǔ)人工固氮對(duì)氮循環(huán)造成的影響 D項(xiàng) 氨化過程中 氮元素從有機(jī)物轉(zhuǎn)移至無機(jī)物中 2 硝化過程中 NH3轉(zhuǎn)化成HNO2的化學(xué)方程式為2NH3 3O22HNO2 2H2O 3 反硝化過程中 CH3OH可作為反應(yīng)的還原劑 反應(yīng)的離子方程式為5CH3OH 6N3N2 4HC C 8H2O 4 由表中鍵能數(shù)據(jù)可知 工業(yè)合成氨反應(yīng)N2 g 3H2 g 2NH3 g 的 H 946kJ mol 1 3 436kJ mol 1 6 391kJ mol 1 92kJ mol 1 5 分析圖2裝置可知 a為陽極 電極反應(yīng)式為H2 2e 2H 圖3中 d電極為陰極 氮?dú)獾玫诫娮优c水作用生成氨氣和O2 電極反應(yīng)式為N2 3H2O 6e 2NH3 3O2 若圖2和圖3裝置的通電時(shí)間相同 電流強(qiáng)度相等 則兩裝置中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等 又因兩裝置電解效率分別為80 和60 則兩裝置中生成的氨氣的物質(zhì)的量之比等于電解效率之比 即為4 3 5 2018北京懷柔零模 27 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 人們生活水平的提高和對(duì)環(huán)境要求的加強(qiáng) 來源廣泛的高氨氮廢水 主要含有N 處理越來越受到重視 對(duì)于高氨氮廢水的處理有多種方法 1 吹脫法 廢水管道混合器氨氮吹脫塔氨氣吸收器使用吹脫法時(shí)需要在廢水中加入堿 寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 2 MAP沉淀法 使用化學(xué)沉淀劑處理高氨氮廢水時(shí) 向高氨氮廢水中投入含有Mg2 的物質(zhì)和H3PO4 調(diào)節(jié)溶液pH 與N反應(yīng)生成MgNH4PO4 MAP 沉淀 為有效控制溶液pH 并考慮污水處理效果 則最好選用下列物質(zhì)中的 A MgOB MgSO4C MgCl2 控制溶液pH的合理范圍為 從溶解平衡角度解釋pH過高或過低不易形成沉淀MAP的原因 已知P在酸性較強(qiáng)條件下以HP形式存在 3 生物脫氮傳統(tǒng)工藝 在有氧氣的條件下 借助于好氧微生物 主要是好氧菌 的作用生成N 寫出反應(yīng)的離子方程式 在無氧的酸性條件下 利用厭氧微生物 反硝化菌 的作用使N與甲醇作用生成N2 達(dá)到凈化水的目的 寫出離子方程式 答案 1 N OH NH3 H2O 2 A 9 9 5 體系中存在平衡MgNH4PO4 s Mg2 N P 當(dāng)pH過低時(shí)P以HP形式存在 c P 降低 平衡正向移動(dòng) 不利于生成沉淀 當(dāng)pH過高時(shí) Mg2 2OH Mg OH 2 c Mg2 降低 平衡正向移動(dòng) 不利于生成沉淀 3 N 2O2N 2H H2O 6H 6N 5CH3OH3N2 5CO2 13H2O 解析 1 高氨氮廢水 主要含有N 加堿后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為N OH NH3 H2O 2 MgO可以調(diào)節(jié)溶液的pH 又不會(huì)引入新雜質(zhì) 而MgSO4和MgCl2會(huì)引入雜質(zhì)離子S Cl 由圖像分析 當(dāng)pH為9 9 5時(shí) 氨氮去除率較高 磷殘留濃度較低 所以控制溶液pH的合理范圍為9 9 5 3 在好氧微生物 主要是好氧菌 的作用下 O2將N氧化為N 反應(yīng)的離子方程式為N 2O2N 2H H2O N與甲醇作用生成N2 酸性條件下CH3OH被氧化為CO2 反應(yīng)的離子方程式為6H 6N 5CH3OH3N2 5CO2 13H2O 6 2016北京海淀二模 27 氨對(duì)人類的生產(chǎn) 生活具有重要影響 1 氨的制備與利用 工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式是 氨催化氧化生成一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式是 2 氨的定量檢測(cè) 水體中氨氣和銨根離子 統(tǒng)稱氨氮 總量的檢測(cè)備受關(guān)注 利用氨氣傳感器檢測(cè)水體中氨氮含量的示意圖如下 利用平衡原理分析含氨氮水樣中加入NaOH溶液的作用 若利用氨氣傳感器將1L水樣中的氨氮完全轉(zhuǎn)化為N2時(shí) 轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6 10 4mol 則水樣中氨氮 以氨氣計(jì) 含量為mg L 1 3 氨的轉(zhuǎn)化與去除 微生物燃料電池 MFC 是一種現(xiàn)代化氨氮去除技術(shù) 下圖為MFC碳氮聯(lián)合同時(shí)去除氨氮轉(zhuǎn)化系統(tǒng)原理示意圖 已知A B兩極生成CO2和N2的物質(zhì)的量之比為5 2 寫出A極的電極反應(yīng)式 用化學(xué)用語簡(jiǎn)述N去除的原理 答案 1 N2 3H22NH3 4NH3 5O24NO 6H2O 2 c OH 增大 使N OH NH3 H2ONH3 H2O平衡正向移動(dòng) 利于生成氨氣 被空氣吹出 3 4 3 CH3COO 8e 2H2O2CO2 7H N在好氧微生物反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化為N N 2O2N 2H H2O N在MFC電池的正極轉(zhuǎn)化為N2 2N 12H 10e N2 6H2O 解析 1 工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式為 N2 3H22NH3 氨催化氧化生成一氧化氮的化學(xué)方程式為 4NH3 5O24NO 6H2O 2 氨水中存在平衡 N OH NH3 H2ONH3 H2O 當(dāng)加入NaOH溶液后 溶液中c OH 增大 平衡正向移動(dòng) 利于生成氨氣 由關(guān)系式2NH3 N2 6e 可知 轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6 10 4mol 氨氣的物質(zhì)的量為2 10 4mol 所以水樣中氨氮含量為2 10 4 17 1000mg L 1 3 4mg L 1 3 由圖分析可知 A為負(fù)極 該電極上CH3COO 失電子轉(zhuǎn)化為CO2 電極反應(yīng)式為CH3COO 8e 2H2O2CO2 7H 1 2018北京朝陽一模 27 14分 煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx 主要成分為NO NO2的混合物 對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫 脫硝有多種方法 1 堿液吸收法 采用石灰乳脫除SO2 脫除后的主要產(chǎn)物是 2 液相氧化法 采用NaClO溶液進(jìn)行脫除 NaClO水解的離子方程式是 NaClO溶液吸收NO的主要過程如下 NO aq HClO aq NO2 aq HCl aq H1 3NO2 aq H2O l 2HNO3 aq NO aq H2NO aq 轉(zhuǎn)化為HNO3 aq 的熱化學(xué)方程式是 研究pH對(duì)NO脫除率的影響 調(diào)節(jié)NaClO溶液的初始pH NO的脫除率如下 B組2016 2018年高考模擬 綜合題組時(shí)間 30分鐘分值 55分 非選擇題 共55分 pH影響NO脫除率的原因是 3 研究發(fā)現(xiàn) 在液相氧化法中 一定量的SO2能提高NOx的脫除率 當(dāng)pH 5 5時(shí) SO2對(duì)有效氯含量 NOx脫除率的影響如下圖所示 圖1 圖2 據(jù)圖1 通入SO2后有效氯含量降低 SO2和HClO反應(yīng)的離子方程式是 針對(duì)圖2中NOx脫除率提高的原因 研究者提出了幾種可能發(fā)生的反應(yīng) A SO2 2NO H2ON2O H2SO4B 2SO2 2NO 2H2ON2 2H2SO4C 4SO2 2NO2 4H2ON2 4H2SO4用同位素示蹤法確認(rèn)發(fā)生的反應(yīng) 把15NO2和NO按一定比例混合 通入SO2的水溶液中 檢測(cè)氣 體產(chǎn)物 a 氣體產(chǎn)物中主要含有15N2 N2O 則發(fā)生的主要反應(yīng)是 填序號(hào) b 同時(shí)檢測(cè)到氣體產(chǎn)物中還有15NN 產(chǎn)生15NN的化學(xué)方程式是 答案 1 CaSO3 或CaSO4 2 ClO H2OHClO OH 2NO aq 3HClO aq H2O l 2HNO3 aq 3HCl aq H 3 H1 H2 降低pH 促進(jìn)ClO H2OHClO OH 正向移動(dòng) 或ClO H HClO c HClO 升高 3 SO2 HClO H2OS 3H Cl a ACb 3SO2 15NO2 NO 3H2O3H2SO4 15NN 解析 1 采用石灰乳脫除SO2時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為Ca OH 2 SO2CaSO3 H2O或2Ca OH 2 2SO2 O22CaSO4 2H2O 所以脫除后的主要產(chǎn)物為CaSO3或CaSO4 2 NaClO為強(qiáng)堿弱酸鹽 其水解的離子方程式是ClO H2OHClO OH 依據(jù)題意可知 NO aq 轉(zhuǎn)化為HNO3 aq 發(fā)生的反應(yīng)為2NO aq 3HClO aq H2O l 2HNO3 aq 3HCl aq 根據(jù)蓋斯定律知 該反應(yīng)的 H 3 H1 H2 因NaClO溶液中存在ClO H2OHClO OH pH降低 c H 增大 使該平衡正向移動(dòng) c HClO 增大 使2NO 3HClO H2O2HNO3 3HCl平衡正向移動(dòng) NO的脫除率增大 3 根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理 SO2可以被HClO氧化為H2SO4 即SO2 HClO H2OS 3H Cl a 根據(jù)氣體產(chǎn)物中主要含有N2O和15N2知 發(fā)生的主要反應(yīng)是A和C b 根據(jù)題意可判斷 NO和15NO2可同時(shí)被SO2還原為15NN 反應(yīng)的化學(xué)方程式為3SO2 NO 15NO2 3H2O3H2SO4 15NN 易錯(cuò)警示NO在通常情況下是氣體 而且難溶于水 但該題的液相氧化法中NO卻以溶液的形式出現(xiàn) 這點(diǎn)在審題時(shí)要引起注意 知識(shí)拓展同位素示蹤法常用于分析化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì) 2 2018北京石景山期末 19 12分 某實(shí)驗(yàn)小組欲探究濃硝酸的性質(zhì) 木炭與濃硝酸反應(yīng) 1 甲同學(xué)設(shè)計(jì)了圖1裝置 認(rèn)為若有紅棕色氣體產(chǎn)生就說明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng) 寫出木炭與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 2 乙同學(xué)認(rèn)為紅棕色氣體不能作為木炭與濃硝酸反應(yīng)的證據(jù) 其理由是 3 乙同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 木炭能燃燒 并產(chǎn)生紅棕色氣體 針對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 乙同學(xué)做出如下假設(shè) 假設(shè)a 假設(shè)b 紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生NO2 NO2可能具有助燃性 木炭燃燒 假設(shè)c 紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生O2 木炭與O2反應(yīng)燃燒 假設(shè)d 紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生NO2和O2 共同影響木炭的燃燒 4 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)b成立 請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整 實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 木炭在該氣體中持續(xù)燃燒 火焰迅速變亮 集氣瓶中氣體顏色變淺直至無色 產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁 且遇空氣不變色 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象寫出木炭與此氣體反應(yīng)的化學(xué)方程式 設(shè)計(jì)硝酸在不同條件下分解的實(shí)驗(yàn) 方案見下表 5 分析上述現(xiàn)象 得出使硝酸成功分解的關(guān)鍵是 答案 1 C 4HNO3 濃 CO2 4NO2 2H2O 2 硝酸分解也能產(chǎn)生紅棕色NO2氣體 3 紅熱木炭直接和硝酸蒸氣反應(yīng) 4 將紅熱的木炭伸入盛有NO2氣體的集氣瓶中 一段時(shí)間后 向集氣瓶中加入適量澄清石灰水 2NO2 2CN2 2CO2 5 光照或加熱硝酸蒸氣 或硝酸分子 解析 1 木炭與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色氣體二氧化氮 同時(shí)碳被氧化生成二氧化碳 反應(yīng)的化學(xué)方程式為C 4HNO3 濃 CO2 4NO2 2H2O 2 硝酸分解也能產(chǎn)生紅棕色NO2氣體 故紅棕色氣體不能作為木炭與濃硝酸反應(yīng)的證據(jù) 4 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷 應(yīng)將紅熱的木炭伸入盛有NO2氣體的集氣瓶中 并用澄清石灰水檢驗(yàn)生成的氣體 分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知NO2與木炭反應(yīng)生成了CO2和N2 故反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO2 2CN2 2CO2 5 分析實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象可得光照或加熱硝酸蒸氣 或硝酸分子 才能使硝酸分解 易錯(cuò)警示 5 分析使硝酸成功分解的關(guān)鍵時(shí) 要注意操作的不同之處及現(xiàn)象的差異 3 2017北京西城二模 27 14分 氨氮廢水中的氮元素多以N和NH3 H2O的形式存在 某工廠處理氨氮廢水的流程如下 含N的廢水低濃度氨氮廢水含余氯廢水達(dá)標(biāo)廢水 1 中加入NaOH溶液 調(diào)pH 11并鼓入大量空氣 用離子方程式表示加NaOH溶液的作用是 鼓入大量空氣的目的是 2 中加入適量NaClO溶液 控制pH在6 7 將氨氮轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì) 為了完全從廢水中去除氨氮 加入的NaClO與水體中N的物質(zhì)的量之比最小是 過程 發(fā)生3個(gè)反應(yīng) ClO H HClO N HClONH2Cl H H2O NH2Cl中Cl元素為 1價(jià) 已知 水體中以 1價(jià)形式存在的氯元素有消毒殺菌的作用 被稱為 余氯 下圖為NaClO加入量與 余氯 含量的關(guān)系示意圖 其中氨氮含量最低的點(diǎn)是c點(diǎn) b點(diǎn)表示的溶液中氮元素的主要存在形式是 用化學(xué)式表示 反應(yīng) 的化學(xué)方程式是 3 中用Na2SO3溶液處理含余氯廢水 要求達(dá)標(biāo)廢水中剩余Na2SO3的含量小于5mg L 1 若含余氯廢水中NaClO的含量是74 5mg L 1 則處理10m3含余氯廢水 至多添加10 Na2SO3溶液kg 溶液體積變化忽略不計(jì) 答案 1 N OH NH3 H2O將NH3吹出 2 3 2 NH2Cl2NH2Cl HClON2