高一化学_5[1].4节_化学肥料中的主角_高考真题精讲

高一化学_5.4节_化学肥料中的主角_高考真题精讲
【例1】（09上海，31）烟气中NO x 是NO 和NO 2的混合物（不含N 2O 4）。

（1）根据废气排放标准，1m 3烟气最高允许含400mgNO x 。

若NO x 中NO 质量分数为0.85，则1m 3烟气中最高允许含NO__________L （标准状况，保留2位小数）。

（2）工业上通常用溶质质量分数为0.150的Na 2CO 3水溶液（密度1.16g/mL ）作为NO x 吸收剂，该碳酸钠溶液物质的量浓度为____________mol/L （保留2位小数）。

（3）已知： 22322N O +N O +N a C O 2N aN O +C O → ①
2
23232N O +N a C O N a N O +N a N O +C O → ② 1m 3含2000mgNO x 的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收。

若吸收率为80%，吸收后的烟气_______排放标准（填“符合”或“不符合”），理由：____________________。

（4）加入硝酸可改变烟气中NO 和NO 2的比，反应为：
322NO+2HNO 3NO +H O →
当烟气中2n(N O ):n(N O )2:3=时，吸收率最高。

1m 3烟气含2000mgNO x ，其中2n(N O ):n(N O )9:1=。

计算：（i ）为了达到最高吸收率，1m 3烟气需用硝酸的物质的量（保留3位小数）。

（ii ）1m 3烟气达到最高吸收率90%时，吸收后生成NaNO 2的质量（假设上述吸收反应中，反应①比反应②迅速。

计算结果保留1位小数）。

【解析】元素化合物的内容在高考中通常和基本原理、实验或计算一起考查。

氮及氮的化合物相关的反应经常在压轴计算题目中出现，以下两个化学方程式在05年上海高考最后一道计算题中就出现过，只不过设问的内容不同。

06年压轴计算考了NH 3催化氧化制取NO ，进一步氧化为NO 2再被水吸收生成硝酸的反应。

在高一阶段所学内容不是很多，可以有意识地多做一些计算方面的练习。

22322N O +N O +N a C O 2N aN O +C O →
2232322N O +N a C O N aN O +N aN O +C O →
一般情形下计算题的题目较长，所含信息较多，不容易找到正确的方向，因此有不少学生产生畏难的情绪不愿意动手做题。

其实化学计算题如果掌握了一定的方法技巧问题就会迎刃而解了。

本题前两小问比较简单，属于必须拿分的题目。

（1）1L 烟气中最高允许含NO 质量为400×10－3g ×0.85=0.34g 其体积为110.3422.40.2530g
L mol L g mol --⨯⋅=⋅
（2）此题考查物质的量浓度与质量分数的换算，可直接利用公式求解。

11
10001000 1.160.150
1.64106C m ol L m ol L M ρω
--⋅⋅⨯⨯==⋅=⋅ （3）本小问计算容易，但是作答时候有陷阱。

若吸收率为80%，1m 3烟气被吸收后所含NO x 的质量为：2000mg ×（1—80%）=400mg ，仅从数字看符合排放标准，但还有一点要注意，那就是吸收后气体总体积减小，也就是原来1m 3气体被吸收后体积肯定小于1m 3，所以还是不符合排放标准。

（4）（i ）原来烟气中2n(N O ):n(N O )9:1=，为了达到最高吸收率，需要用硝酸来将
过多的NO 转化为NO 2已达到2：3。

设1m 3
烟气中含NO 2为xmol ，需用硝酸ymol ，则NO 为9xmol
46x+30×9x=2000×10-3 x=0.0063mol
（9x-0.5y ）/(x+1.5y)=2/3 , y=50x/9=0.035mol
（ii ）达到最高吸收率时，1 m 3烟气中含有NO ：9x-0.5y=0.0392mol
NO 2：x+1.5y=0.0588mol
则生成NaNO 2的物质的量：n （NO ）×2+[n （NO 2）﹣n （NO ）]×1/2=0.0882mol 当达到最高吸收率90%时，生成NaNO 2的质量：0.0882×90%×69≈5.5g
【答案】 （1）0.25 （2）1.64
（3）不符合 因吸收后烟气总体积减小，N O x 含量仍超过3400m g/m
（4）（i ） 3(HNO )0.035(mol)n =
（ii ）2() 5.5()m N aN O g =
【例2】（07上海高考，24）氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。

下面是一个还原过程的反应式：
NO 3－＋4H ＋＋3e →NO ＋2H 2O
KMnO 4、Na 2CO 3、Cu 2O 、Fe 2(SO 4)3四种物质中的一种物质（甲）能使上述还原过程发生。

（1）写出并配平该氧化还原反应的方程式：
（2）反应中硝酸体现了 、 性质。

（3）反应中若产生0.2mol 气体，则转移电子的物质的量是 mol 。

（4）若1mol 甲与某浓度硝酸反应时，被还原硝酸的物质的量增加，原因是：。

【解析】本题主要考查考生对氧化还原反应体系的掌握程度。

每年高考必定有一道考查氧化还原反应的题目，入手点主要是判别其中的反应物、产物以及相关的性质，配平氧化还原反应方程式，计算转移电子的物质的量等。

对于高三的学生来说，这种题属于拿分题目，区分度不高。

一看到题目所给的还原过程，就要想到肯定还有一个氧化过程，氧化反应为化合价升高的反应，题目所给物质中只有+1价的铜化合价可以升高，由此可以判断这是硝酸氧化Cu 2O 的反应体系，硝酸在反应中体现了酸性和氧化性（联想硝酸氧化不活泼金属的反应）。

由NO 3- 到NO ，氮的化合价降低3，所以得到1mol 气体应该转移3mol 电子，则产生0.2mol
气体，转移的电子数为0.6mol ，被还原的硝酸为0.2mol ，但是参加反应的硝酸并不是0.2mol ，这点要注意。

反应中若是硝酸浓度过大，还原产物中变成了NO
，此时得到1mol气体只转移1mol电
2
子，要转移相同量的电子，被还原的硝酸的物质的量就要相应增大。

【答案】（1）14HNO3＋3Cu2O→6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O
（2）酸性氧化性
（3）0.6mol
（4）使用了较浓的硝酸，产物中有部分二氧化氮生成。