高中化学氮及其化合物计算题分类汇编(难题)知识讲解
高考化学培优 易错 难题(含解析)之氮及其化合物及答案解析
高考化学培优易错难题(含解析)之氮及其化合物及答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:(1)在上述工业制硝酸的生产中,B设备的名称是_____________,其中发生反应的化学方程式为________________________________________________。
(2)此生产过程中,N2与H2合成NH3所用的催化剂是______________。
1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:分别表示N2、H2、NH3。
图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是________________、____________________。
(3)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是_____________________;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是______________________________。
(4)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2ONH3还原法:8NH3+6NO27N2+12H2O(NO也有类似的反应)以上两种方法中,符合绿色化学的是________________________________。
(5)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。
已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的________%。
【答案】氧化炉 4NH3+5O2催化剂加热4NO+6H2O 铁砂网(或铁) N2、H2被吸附在催化剂表面在催化剂表面,N2、H2中化学键断裂利用余热,节约能源可使NO循环利用,全部转化成HNO3 NH3还原法 53【解析】【详解】(1)在工业制硝酸的生产中,氨的催化氧化在氧化炉中进行,故B设备的名称是氧化炉,发生反应的化学方程式为4NH3+5O2催化剂加热4NO+6H2O。
高考化学培优 易错 难题(含解析)之氮及其化合物附答案解析
高考化学培优易错难题(含解析)之氮及其化合物附答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.A、B、C、D四种物质之间有如图所示的转化关系。
已知:A是气体单质,C 是红棕色气体。
回答下列问题:(1)写出C的化学式:___;(2)写出A的电子式___;(3)写出C→D转化的化学方程式___。
【答案】NO23NO2+H2O=2HNO3+NO【解析】【分析】A是气体单质,C是红棕色气体,则A为N2,B为NO,C为NO2,D为HNO3。
【详解】(1)C是红棕色气体,为NO2,;故答案为:NO2;(2)N2中N原子最外层为5个电子,两个N原子间形成三个共用电子对,氮气的电子式为:;故答案为:;(3)二氧化氮溶于水生成硝酸和NO,C→D转化的化学方程式:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故答案为:3NO2 +H2O═2HNO3+NO。
2.根据下列变化进行推断:且已知对A加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3。
(1)推断A、B、C、D的化学式:A________,B________,C________,D________。
(2)写出①②变化的离子方程式:①________________________________________________________________;②________________________________________________________________。
【答案】NH4 HCO3 NH3 BaCO3 CO2++Ba2 + +2OH-NH3 ↑+BaCO3↓+2H2O BaCO3 +2H+ ══Ba2 + +CO2 ↑+H2 O【解析】【分析】气体B 遇HCl 冒白烟,则气体B 为NH 3,加氯化钡溶液后产生的白色沉淀C 遇盐酸产生无色无味的气体能使石灰水变浑,则C 为BaCO 3 ,D 为CO 2,据此可推断无色溶液中应含有碳酸根离子和铵根离子,则A 可能为NH 4 HCO 3或(NH 4 )2CO 3,如果是NH 4 HCO 3,则分解产生的气体的平均相对分子质量为793=26.3,如果是(NH 4 )2CO 3,则分解产生的气体的平均相对分子质量为964=24,根据对A 加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3可知,A 为NH 4 HCO 3,据此答题。
高考化学氮及其化合物(大题培优 易错 难题)含答案
高考化学氮及其化合物(大题培优易错难题)含答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.氮及其化合物在生产生活中有广泛的应用:(1)甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol/L和0.1mol/L,则甲、乙两瓶氨水中c(OH-)之比____10(填“大于”“等于”或“小于”),并说明理由_____________________________________。
(2)常温下向含0.5mol溶质的稀盐酸中缓慢通入0.5molNH3(溶液体积变化忽略不计),反应结束后溶液中离子浓度由大到小的顺序是______________________;在通入氨气的过程中溶液的导电能力___________(选填“变大”、“变小”或“几乎不变”)。
请设计实验检验铵盐中的NH4+:___________。
【答案】小于加水稀释,弱电解质的电离程度增大 c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)几乎不变取样,加水溶解,加入氢氧化钠浓溶液,加热,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+【解析】【分析】【详解】(1)浓溶液加水稀释,越稀越电离,故0.1mol/L的氨水中电离程度更大,故甲、乙两瓶氨水中c(OH-)之比小于10;答案为:小于;加水稀释,弱电解质的电离程度增大;(2)二者恰好反应生成氯化铵,铵根水解溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH−),依据溶液呈电中性有:c(H+)+c(NH4+)=c(OH−)+c(Cl−),因为c(H+)>c(OH−),所以c(NH4+)<c(Cl−),故离子浓度大小关系为:c(Cl−)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH−);溶液中离子浓度几乎不变,所以导电能力几乎不变;铵盐能与强碱反应放出氨气,则检验铵根离子的实验方案:取样,加水溶解,加入氢氧化钠浓溶液,加热,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+。
【点睛】浓溶液加水稀释,越稀越电离;溶液的导电能力主要取决于溶液中离子的浓度及离子所带的电荷数:离子的浓度越大,导电能力越强;离子所带的电荷数越大,导电能力越强。
高考化学氮及其化合物(大题培优 易错 难题)附详细答案
高考化学氮及其化合物(大题培优易错难题)附详细答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.研究金属与硝酸的反应,实验如下。
⑴Ⅰ中产生的无色气体是______。
⑵研究Ⅱ中的氧化剂①甲同学认为该浓度的硝酸中H+的氧化性大于NO3-,所以NO3-没有发生反应。
乙同学依据Ⅰ和Ⅱ证明了甲的说法不正确,其实验证据是______。
②乙同学通过分析,推测出NO3-也能被还原,依据是______,进而他通过实验证实该溶液中含有NH4+,其实验操作是______。
③补全Ⅱ中NO3-被还原为NH 的过程:NO3- + ______e- + ______= NH4+ + ______H2O4⑶研究影响产生H2的因素资料:Fe[(NO)]2+在溶液中呈棕色。
④对比Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,温度不同时收集到氢气的体积不同,原因是______。
⑤Ⅴ中无色气体是混合气体,则一定含有遇空气变红棕色的气体和______。
⑷根据实验,金属与硝酸反应时,影响硝酸的还原产物不同的因素有______。
【答案】NO 硝酸浓度相同,铜的还原性弱于铁,但Ⅰ中溶液变蓝,同时没有氢气放出NO3-中氮元素的化合价为最高价,具有氧化性取Ⅱ中反应后的溶液,加入足量NaOH溶液并加热,产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 8 10H+ 3 相同条件下,温度升高时,化学反应速率增大,但NO3-的还原速率增大的更多 H2金属的种类、硝酸的浓度、温度【解析】【分析】⑴Ⅰ中无色气体NO遇空气生成红棕色的二氧化氮气体。
⑵①依据Ⅰ和Ⅱ硝酸浓度相同,铜的还原性弱于铁,但Ⅰ中生成NO,因此可得NO3-没有发生反应不正确。
②NO3-中氮元素的化合价为最高价,具有氧化性,证明NH4+的方法是去一定量溶液加入足量NaOH溶液并加热,产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
③根据化合价降低得到电子配平得到。
⑶④根据现象和温度升高时,化学反应速率增大。
⑤根据元素分析和前面的信息得到答案。
高一化学氮知识点计算题
高一化学氮知识点计算题氮是我们生活中不可或缺的元素之一,它广泛应用于农业、化工、医学等领域。
在高一化学学习中,我们将会学习氮的知识点和相关计算题。
本文将探讨一些高一化学中常见的氮知识点计算题。
一、氮的某种化合物分子中氮的原子数目计算1. 计算一摩尔一氧化二氮(NO2)分子中氮的原子数目。
一摩尔是指物质的量,其数目等于该物质的相对分子质量(摩尔质量)中含有的质量单位克的分子数。
一氧化二氮的相对分子质量为46g/mol。
NO2分子由一个氮原子和两个氧原子组成。
因此,一摩尔NO2分子中的氮原子数目为1。
2. 计算三氧化二氮(N2O3)分子中氮的原子数目。
三氧化二氮/Nitrogen trioxide的相对分子质量为76g/mol。
由于分子中有两个氮原子,所以一摩尔N2O3分子中的氮原子数目为2。
二、氮的质量计算问题1. 计算含氮化合物的百分比氮含量。
百分比氮含量(%N)表示一个化合物中氮质量所占质量的百分比。
计算方法是将氮质量除以化合物的总质量,然后乘以100。
例如,如果一个化合物的质量为10g,其中含有4g的氮,则该化合物的百分比氮含量为40%。
2. 计算氮化钠(NaN3)样品中氮质量的含量。
氮化钠的相对分子质量为65g/mol。
如果一份样品的质量为10g,则这10g样品中所含的氮质量可以通过计算它的百分比氮含量来得到。
如果它的百分比氮含量为40%,则这10g样品中的氮质量为4g。
三、氮化合物的化学计量问题1. 计算硝酸钙(Ca(NO3)2)分析为含有60%氮的样品所含的氮的质量。
硝酸钙的相对分子质量为164g/mol。
由于分子中有两个氮原子,所以一摩尔Ca(NO3)2分子中的含有的氮质量为2×14g/mol=28g。
如果一份包含60%氮的样品的质量为10g,则其中所含的氮质量为10g×60% = 6g。
2. 计算一份含氮化合物的样品中氮的摩尔数。
如果我们知道了一份样品的质量和该样品的百分比氮含量,可以通过计算氮质量除以氮在样品中的相对原子质量来得到氮的摩尔数。
高考化学氮及其化合物 (讲义及答案)
高考化学氮及其化合物 (讲义及答案)一、选择题1.硝酸钾是一种无氯氮钾复合肥,宜在种植水果、蔬菜、花卉时使用。
关于KNO3的说法中,不正确的是()A.从其阳离子看,属于钾盐B.从其阴离子看,属于硝酸盐C.它属于纯净物中的无机化合物D.因为含有氧元素,故它属于氧化物【答案】D【详解】A.硝酸钾含有的阳离子为钾离子,则硝酸钾属于钾盐,故A正确;B.硝酸钾含有的阴离子为硝酸根离子,则硝酸钾属于硝酸盐,故B正确;C.硝酸钾是由三种元素组成的盐,是纯净的无机化合物,故C正确;D.氧化物是由两种元素组成,并且一种元素为氧元素的纯净物,硝酸钾是由三种元素组成的盐,不属于氧化物,故D错误;故选D。
2.某些离子的检验及结论一定正确的是()A.加入氢氧化钠溶液并加热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4+ B.加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则一定有CO32-C.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸沉淀不消失,一定有SO42-D.某溶液加入稀盐酸酸化的AgNO3产生白色沉淀,则原溶液中一定含有Cl-【答案】A【详解】A. 加入氢氧化钠溶液并加热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则说明该气体为氨气,推出原溶液中一定有NH4+,A项正确;B. 原溶液中若含HCO3-,加入稀盐酸后也会产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,故原溶液中不一定有CO32-,B项错误;C. 产生不溶于盐酸的白色沉淀也可能是AgCl,则原溶液中不一定有SO42-,C项错误;D. 加入盐酸酸化的AgNO3溶液时,则引入了Cl-,故不能证明是原溶液中是否含有Cl-,D项错误;答案选A。
3.起固定氮作用的化学反应是A.雷雨时空气中的 NO转化为NO2B.N2与H2在一定条件下反应生成NH3 C.用NaOH吸收NO2和NO D.工厂用NH3催化氧化制NO【答案】B【详解】A.NO转化为NO2不是固氮作用的反应,选项A错误;B.N2与H2在一定条件下反应生成NH3,是由单质氮气转化为氨气,符合氮的固定的定义,选项B正确;C.用NaOH吸收NO2和NO不是固氮作用的反应,选项C错误;D.用氨气转化为NO不是固氮作用的反应,选项D错误;答案选B。
氮及其化合物计算题解题技巧
氮及其化合物计算题解题技巧1.摩尔质量计算氮的摩尔质量为14.007 g/mol,可以根据摩尔质量计算来进行质量转换。
这一技巧在计算氮的化合物的质量转换非常有用。
如若要计算一定质量的氨气(NH3)分子中氮的质量,可以根据氮的摩尔质量将质量转换为摩尔数,再乘以氮在分子中的相对比例(1mol NH3中含有1mol的氮),最后再将摩尔数转换为质量。
2.摩尔比计算在反应平衡和化学方程式中,经常需要计算氮及其化合物的摩尔比。
摩尔比可以通过平衡方程式中系数的比较来确定。
例如,在方程式N2+3H2->2NH3中,氮气和氢气的摩尔比为1:3、有了摩尔比,我们可以根据摩尔比计算具体的物质量或摩尔数。
3.摩尔体积计算气体通常以摩尔体积来表示,在氮及其化合物的计算中也会涉及到摩尔体积的计算。
根据摩尔体积公式V=nRT/P,我们可以通过已知的摩尔数(n)、温度(T)和压力(P)来计算氮及其化合物的摩尔体积(V)。
此技巧在计算气体反应中的体积比例非常有用。
4.氮气的压力计算如果我们已知氮气的摩尔体积和温度,以及气体的摩尔质量,我们可以根据理想气体状态方程PV=nRT来计算氮气的压力。
将已知的值代入方程中,即可计算出压力。
5.氨气的浓度计算在化学实验中,常常需要计算氨气的浓度。
浓度可以通过摩尔浓度或体积浓度来表示。
摩尔浓度为溶质的摩尔数与溶液体积的比值,体积浓度为溶液中溶质的体积与溶液总体积之比。
当已知氨气的摩尔数和溶液的体积时,可以计算氨气的浓度。
6.氮的氧化反应计算氮的氧化反应在氮化铝的制备、硝酸盐的合成和大气中氮氧化物的生成等方面具有重要意义。
在氮的氧化反应中,我们可以通过已知的摩尔比和摩尔数来计算化合物的摩尔数或质量。
根据反应方程中的系数比较,可以计算出反应物和生成物之间的摩尔比。
总结起来,氮及其化合物的计算涉及到摩尔质量、摩尔比、摩尔体积、压力、浓度和氧化反应等多个方面。
通过掌握这些计算技巧,我们可以更好地理解和运用氮及其化合物的计算。
人教高考化学氮及其化合物 知识点总结含答案解析
人教高考化学氮及其化合物知识点总结含答案解析一、选择题1.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 cA NH3浓氨水生石灰碱石灰B SO270%的浓H2SO4Na2SO3固体98%的浓H2SO4C NO稀HNO3铜屑H2OD NO2浓HNO3铜屑NaOH溶液A.A B.B C.C D.D【答案】B【详解】A. 因NH3的密度比空气的小,不能用图示装置收集,收集方法不合理,故A错误;B. Na2SO3与70%的浓硫酸反应生成SO2,SO2中混有的H2O用98%的浓H2SO4除去,收集装置合理,故B正确;C. NO与空气中的氧气反应,则不能用图示装置收集NO,应利用排水法收集,故C错误;D. NO2被NaOH溶液吸收,收集不到NO2,故D错误;故选B。
2.浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐渐加入少量稀盐酸时,溶液的颜色变化应该是A.颜色变浅B.变为红色C.没有改变D.变为黄色【答案】D【详解】往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时,发生反应的离子方程式为:3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O,三价铁离子为棕黄色;故选:D。
3.下列对于硝酸的认识中不正确的是()A.浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性B.铜与HNO3的反应属于分解反应C.金属与HNO3反应一般不产生氢气D.可用铁或铝制的容器盛装浓硝酸【答案】B【详解】A. 浓硝酸和稀硝酸中氮元素化合价降低可以表现出都具有强氧化性,A正确;B. 铜与HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮或二氧化氮和水,不属于分解反应,B不正确;C. 金属与HNO3反应中氮元素化合价降低,生成一氧化氮或二氧化氮等含氮化合物,一般不产生氢气,C正确;D. 铁或铝在冷的浓硝酸中钝化,可用铁或铝制的容器盛装浓硝酸,D正确;答案选B。
4.如图是产生和收集气体的实验装置示意图,该装置适合于()A.用浓硝酸和Cu制取NO2B.用H2O2溶液和MnO2制取O2C.用浓盐酸和MnO2制取Cl2D.用NH4Cl溶液和Ca(OH)2制取NH3【答案】B【详解】A.二氧化氮会与水发生反应,不能用排水法收集,故A不合适;B.分液漏斗中盛放双氧水,圆底烧瓶中为二氧化锰,二氧化锰可以催化双氧水分解产生氧气,氧气难溶于水,可以用排水法收集,故B合适;C.浓盐酸和二氧化锰制取氯气需要在加热条件下反应,故C不合适;D.氨气极易溶于水,不能用排水法收集,且氢氧化钙与溶于水时放出的热量较少,无法蒸出氨气,故D不合适;故答案为B。
备战高考化学氮及其化合物(大题培优 易错 难题)附详细答案
备战高考化学氮及其化合物(大题培优易错难题)附详细答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.氮的氧化物既是可导致酸雨的物质,也是造成空气污染的重要物质,加大对氮的氧化物的治理是环境保护重要举措。
(1)在一定条件下氨气可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。
写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式: _____________________________,该反应中氧化剂是_________,还原剂是________________________________________。
(2)汽车尾气中含有CO和NO,消除这两种物质对大气的污染的方法是安装催化转化器,使它们发生反应生成对大气无污染的气体,该反应的化学方程式为___________________________________。
(3)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O现有V L某NaOH溶液能完全吸收n mol NO2和m mol NO组成的大气污染物。
①所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为_________ mol·L-1。
②若所得溶液中c(NO3-)∶c(NO2-)=1∶9,则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比n∶m =_________。
③用含n和m的代数式表示所得溶液中NO3-和NO2-浓度的比值c(NO3-)∶c(NO2-)=_________。
【答案】6NO2+8NH37N2+12H2O NO2 NH3 2NO+2CO N2+2CO2 (m+n)/V 3∶2 (n-m)/(3m+n)【解析】【分析】(1)氨气和二氧化氮在一定条件下反应生成氮气和水,反应中元素化合价降低的做氧化剂,元素化合价升高的物质做还原剂;(3)①根据气体和氢氧化钠的关系式计算;②根据二氧化氮、一氧化氮和氢氧化钠反应的方程式中各个物理量之间的关系式计算;③同一溶液中,c(NO3-):c(NO2-)等于其物质的量之比。
化学氮及其化合物(讲义及答案)含答案解析
化学氮及其化合物(讲义及答案)含答案解析一、选择题1.如图所示,将相同条件下的m 体积NO 和n 体积O 2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内,充分反应后,试管内残留m2体积的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕色。
则m 与n 的比值为( )A .3∶2B .2∶3C .8∶3D .3∶8【答案】C 【详解】在一定条件下,将m 体积NO 和n 体积O 2同时通入倒立于水中且盛满水的容器中内,充分反应, NO 和O 2全部溶于水时按照下列反应进行,化学方程式为:4NO + 3O 2+ 2H 2O = 4HNO 3,由于气体与空气接触后立即变为红棕色,所以容器内残留气体为NO ,那么与O 2反应的NO 气体为m-m 2=m2,NO 和O 2按照4:3混合溶于水恰好全部溶解所以mn 2: =4 :3,所以m :n=8:3; 故选C 。
2.从某些性质来看,NH 3和H 2O 、NH 4+和H +、NH 2-和OH -、N 3-和O 2-两两类似。
据此判断,下列反应中正确的是( )①4232NH Cl NaNH NaCl NH ∆+→+↑ ②423222CaO NH Cl CaCl NH H O ∆+→+↑+ ③223233()4Mg NH Mg N NH ∆→+↑ A .仅①正确 B .②③正确C .①③正确D .全部正确【答案】D 【详解】①OH -和NH 2-相当,NH 3和H 2O 相当,依据NH 4Cl+NaOH=NaCl+NH 3+H 2O ;类推得到:NH 4Cl+NaNH 2═NaCl+2NH 3,故正确;②NH 4+和H 3O +相当,依据CaO+2HCl=CaCl 2+H 2O ,类推得到反应:CaO+2NH 4Cl= CaCl 2+2NH 3↑+H 2O ,故正确;③OH -和NH 2-相当,N 3-和O 2-两两相当,依据Mg (OH )2=MgO+H 2O ,类推得到:223233()4Mg NH Mg N NH ∆→+↑,故正确;因此上述三个反应都能够发生; 正确答案D 。
高中化学氮及其化合物计算题分类汇编(难题)知识讲解
⾼中化学氮及其化合物计算题分类汇编(难题)知识讲解氮及其化合物(⼀)氮⽓1.氮元素存在形态空⽓中含⼤量N2,是⼯业⽣产中N2的主要来源。
2.N2的物理性质氮⽓难溶于⽔,难液化,密度⽐空⽓略⼩(与空⽓密度相近),只能⽤排⽔法收集N2。
3.N2的化学性质由于氮分⼦的键能很⼤,所以氮⽓的性质很稳定,只有在⾼温条件下才能发⽣⼀些化学变化。
(1)与H2的反应:N2 + 3H22NH3(2)与O2的反应:N2 + O22NO(3)与Mg的反应:3Mg + N2Mg3N24.氮的固定(1)定义:把⼤⽓中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为固氮。
(2)氮的同定的途径①⽣物固氮⾖科植物的根部常附有⼩根瘤,其中含有固氮菌,能把空⽓中游离的氮变成氨(铵态氮肥)作为养分吸收,所以这些植物可以少施肥,甚⾄不施肥。
②⼤⽓同氮闪电时,⼤⽓中的氮转化为氮的氧化物,经降⽔⽣成极稀的硝酸(硝态氮肥),渗⼊⼟壤被植物根系吸收。
N2 + O22NO2NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO【注意】⽣物固氮和⼤⽓固氮统称⾃然固氮。
③⼯业固氮氮⽓和氢⽓在⾼温、⾼压并有催化剂存在的条件下,可以直接化合⽣成氨(NH3)。
N2 + 3H22NH3⼯业上就是利⽤这个原理来合成氨的。
(⼆)⼀氧化氮和⼆氧化氮1、⼀氧化氮:⽆⾊⽓体,难溶于⽔,有很⼤毒性,在常温下极易被氧化成⼆氧化氮。
2NO+O2→2NO22、⼆氧化氮:有刺激性⽓味的红棕⾊⽓体,溶于⽔⽣成硝酸和⼀氧化氮。
3NO2+H2O =2HNO3+NO 2NO N2O4(⽆⾊)注意:关于氮的氧化物溶于⽔的⼏种情况的计算⽅法。
①NO2或NO2与N2(或⾮O2)的混合⽓体溶于⽔时可依据:3NO2+H2O→ 2HNO3+NO 利⽤⽓体体积变化差值进⾏计算。
②NO2和O2的混合⽓体溶于⽔时,由4NO2+2H2O+O2 =4HNO3可知,当体积⽐为=4:1,恰好完全反应V(NO2):V(O2) >4:1,NO2过量,剩余⽓体为NO<4:1,O2过量,乘余⽓体为O2③NO和O2同时通⼊⽔中时,其反应是:2NO+O2→2NO2,3NO2+H2O→2HNO3+NO ,总反应式为:4NO+2H2O+3O2→4HNO3当体积⽐为=4:3,恰好完全反应V(NO):V(O2) >4:3,NO过量,剩余⽓体为NO<4:3,O2过量,乘余⽓体为O2④NO、NO2、O2三种混合⽓体通⼊⽔中,可先按①求出NO2与H2O反应⽣成的NO的体积,再加上原混合⽓体中的NO 的体积即为NO的总体积,再按③⽅法进⾏计算。
高考化学氮及其化合物(大题培优 易错 难题)附答案
高考化学氮及其化合物(大题培优 易错 难题)附答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.某同学在学习元素化合物知识的过程中,发现含有相同元素的物质间在一定条件下存在 转化规律,绘制出如下转化关系图,图中A 、B 、C 、D 是由短周期元素组成的物质。
请回答:(1)若A 为单质,其焰色反应为黄色,C 为淡黄色固体。
则组成A 的元素在周期表中的位置是__,C 的电子式为__。
(2)若A 为能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,C 为红棕色气体。
①A→B 反应的化学方程式是__。
过量的A 的水溶液与AlCl 3溶液反应离子方程式为__。
②A 与C 反应生成E 和水,E 是空气中含量最多的气体。
当生成19.6gE 时,转移电子的物质的量为__mol 。
(3)若B 为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体,B→C 反应的化学方程式是__,B 与KMnO 4溶液反应离子方程式为__。
【答案】第三周期第IA 族 4NH 3+5O 2=4NO+6H 2OAl 3++3NH 3·H 2O=Al(OH)3↓+3NH 4+ 2.4 2SO 2+O 2−−−→←−−−催化剂=2SO 3 5SO 2+2MnO 42-+2H 2O=5SO 42-+2Mn 2++4H +【解析】【分析】(1)若A 为单质,其焰色反应为黄色,C 为淡黄色固体,则A 为Na ,B 为Na 2O ,C 为Na 2O 2,D 为NaOH ;(2)若A 为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,C 是红棕色气体,则A 为NH 3,B 为NO ,C 为NO 2,D 为HNO 3;(3) 若B 为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体,B 为SO 2,C 为SO 3,D 为H 2SO 4,以此解答。
【详解】(1)若A 为单质,其焰色反应为黄色,C 为淡黄色固体,则A 为Na ,B 为Na 2O ,C 为Na 2O 2,D 为NaOH ,A 的元素在周期表中的位置是第三周期第IA 族,Na 2O 2的电子式为:;(2)若A 为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,C 是红棕色气体,则A 为NH 3,B 为NO ,C 为NO 2,D 为HNO 3;①A→B 反应的化学方程式是:4NH 3+5O 2=4NO+6H 2O ;过量的NH 3的水溶液与AlCl 3溶液反应生成氢氧化铝,离子方程式为:Al 3++3NH 3·H 2O=Al(OH)3↓+3NH 4+; ②A 与C 反应生成E 和水,E 是空气中含量最多的气体N 2,化学方程式为:8NH 3+6NO 2一定条件=7N 2+12H 2O ,19.6g N 2的物质的量为19.6g 28g/mol=0.7mol ,则消耗NH 3的物质的量为0.8mol ,NH 3中N 的化合价从-3价上升到0价转移3个电子,共转移电子的物质的量为0.8mol ⨯3=2.4mol ;(3) 若B 为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体,B 为SO 2,C 为SO 3,D 为H 2SO 4,B→C反应的化学方程式是:2SO 2+O 2−−−→←−−−催化剂2SO 3;SO 2与KMnO 4溶液反应生成硫酸,离子方程式为:5SO 2+2MnO 42-+2H 2O=5SO 42-+2Mn 2++4H +。
化学氮及其化合物知识归纳总结含答案解析
化学氮及其化合物知识归纳总结含答案解析一、选择题1.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 cA NH3浓氨水生石灰碱石灰B SO270%的浓H2SO4Na2SO3固体98%的浓H2SO4C NO稀HNO3铜屑H2OD NO2浓HNO3铜屑NaOH溶液A.A B.B C.C D.D【答案】B【详解】A. 因NH3的密度比空气的小,不能用图示装置收集,收集方法不合理,故A错误;B. Na2SO3与70%的浓硫酸反应生成SO2,SO2中混有的H2O用98%的浓H2SO4除去,收集装置合理,故B正确;C. NO与空气中的氧气反应,则不能用图示装置收集NO,应利用排水法收集,故C错误;D. NO2被NaOH溶液吸收,收集不到NO2,故D错误;故选B。
2.自然界的氮循环如下图所示,下列说法不正确的是()A.①中N2与O2反应生成NOB.②中合成氨属于人工固氮C.③中氮元素只被氧化D.氧元素参与了氮循环【答案】C【详解】A. N2和O2在放电作用下化合,生成NO,NO被氧化生成NO2,NO2溶于水生成硝酸,故A 正确;B. 氮的固定是指氮元素由游离态变为化合态的过程,大气中氮气转化成氮肥属于人工固氮,故B正确;C. ③中细菌还原硝酸根中正五价的氮,生成无污染的0价的氮气,所以③中氮元素被还原,而不是被氧化,故C错误;D. 如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体,氧元素参与,二氧化氮易与水反应生成硝酸(HNO3)和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,氧元素参加,故D正确;题目要求选不正确的,故选C。
【点睛】本题主要考查了氮以及化合物的性质,理解还原反应、人工固氮等知识点是解答的关键,选项D是解答的易错点。
3.对于硫酸和硝酸的比较中,下列叙述不正确的是()A.冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁的容器盛装B.稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性C.浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性D.硫酸和硝酸都是重要的化工原料【答案】C【详解】A. 铝、铁与冷的浓硫酸和浓硝酸发生的钝化,因此冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁的容器盛装,故A正确;B. 稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性,稀硫酸和金属反应生成氢气,表现氧化性,稀硝酸和金属反应生成硝酸盐和一氧化氮表现氧化性,故B正确;C. 浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性,浓硫酸具有脱水性,浓硝酸不具有,故C错误;D. 化工生产中用硝酸、硫酸生产化肥、农药、炸药、燃料,金属加工前的酸洗等,故D正确。
氮及其化合物知识归纳总结含答案解析
氮及其化合物知识归纳总结含答案解析一、选择题1.下列有关浓硫酸的说法正确的是A.若大量浓硫酸洒在皮肤上应立即用纱布拭去,再用大量水冲洗B.稀释时要将水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中,并用玻璃棒不断搅拌C.欲除去NH3中的H2O,可让混合气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶D.浓硫酸不分解、不挥发,所以能敞口放置在空气中质量不会发生变化【答案】A【详解】A.浓硫酸具有强腐蚀性,溶于水放出大量的热,当不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用布拭去,再用大量水冲洗后涂上稀碳酸氢钠溶液,故A正确;B.稀释浓硫酸时,要将浓硫酸沿器壁慢慢倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使热量散发出去,故B错误;C.浓硫酸具有吸水性,可以干燥气体,但氨气能与酸反应,不能用浓硫酸除去氨气中的水蒸气,故C错误;D.浓硫酸不分解、不挥发,但浓硫酸具有吸水性,能吸收空气中的水蒸气,敞口放置在空气中,浓硫酸质量会增加,故D错误;故选A。
2.自然界的氮循环如下图所示,下列说法不正确的是()A.①中N2与O2反应生成NOB.②中合成氨属于人工固氮C.③中氮元素只被氧化D.氧元素参与了氮循环【答案】C【详解】A. N2和O2在放电作用下化合,生成NO,NO被氧化生成NO2,NO2溶于水生成硝酸,故A 正确;B. 氮的固定是指氮元素由游离态变为化合态的过程,大气中氮气转化成氮肥属于人工固氮,故B正确;C. ③中细菌还原硝酸根中正五价的氮,生成无污染的0价的氮气,所以③中氮元素被还原,而不是被氧化,故C错误;D. 如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体,氧元素参与,二氧化氮易与水反应生成硝酸(HNO3)和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,氧元素参加,故D正确;题目要求选不正确的,故选C。
【点睛】本题主要考查了氮以及化合物的性质,理解还原反应、人工固氮等知识点是解答的关键,选项D是解答的易错点。
3.用右图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是①中的物质②中的物质预测①中现象A淀粉碘化钾溶液浓硝酸无明显现象B酚酞溶液浓盐酸无明显现象C氯化铝溶液浓氨水有白色沉淀D湿润红纸条饱和氯水红纸条褪色A.A B.B C.C D.D【答案】A【详解】A.硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸进入淀粉KI溶液,硝酸具有强氧化性,可以将KI氧化为I2,I2遇淀粉变蓝色,故A错误;B.浓盐酸具有挥发性,挥发出的HCl进入酚酞溶液,酚酞溶液在酸性条件下不变色,故B 正确;C.浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气溶于氯化铝溶液,一水合氨与氯化铝反应生成氢氧化铝白色沉淀,故C正确;D.饱和氯水挥发出氯气,氯气与湿润红纸条接触,氯气水反应生成HClO,HClO具有漂白性,使湿润红纸条褪色,故D正确;故答案为A。
高中化学氮及其化合物 知识点-+典型题含答案解析
高中化学氮及其化合物 知识点-+典型题含答案解析一、选择题1.如图所示,将相同条件下的m 体积NO 和n 体积O 2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内,充分反应后,试管内残留m2体积的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕色。
则m 与n 的比值为( )A .3∶2B .2∶3C .8∶3D .3∶8【答案】C 【详解】在一定条件下,将m 体积NO 和n 体积O 2同时通入倒立于水中且盛满水的容器中内,充分反应, NO 和O 2全部溶于水时按照下列反应进行,化学方程式为:4NO + 3O 2+ 2H 2O = 4HNO 3,由于气体与空气接触后立即变为红棕色,所以容器内残留气体为NO ,那么与O 2反应的NO 气体为m-m 2=m2,NO 和O 2按照4:3混合溶于水恰好全部溶解所以mn 2: =4 :3,所以m :n=8:3; 故选C 。
2.从某些性质来看,NH 3和H 2O 、NH 4+和H +、NH 2-和OH -、N 3-和O 2-两两类似。
据此判断,下列反应中正确的是( )①4232NH Cl NaNH NaCl NH ∆+→+↑ ②423222CaO NH Cl CaCl NH H O ∆+→+↑+ ③223233()4Mg NH Mg N NH ∆→+↑ A .仅①正确 B .②③正确C .①③正确D .全部正确【答案】D 【详解】①OH -和NH 2-相当,NH 3和H 2O 相当,依据NH 4Cl+NaOH=NaCl+NH 3+H 2O ;类推得到:NH 4Cl+NaNH 2═NaCl+2NH 3,故正确;②NH 4+和H 3O +相当,依据CaO+2HCl=CaCl 2+H 2O ,类推得到反应:CaO+2NH 4Cl= CaCl 2+2NH 3↑+H 2O ,故正确;③OH -和NH 2-相当,N 3-和O 2-两两相当,依据Mg (OH )2=MgO+H 2O ,类推得到:223233()4Mg NH Mg N NH ∆→+↑,故正确;因此上述三个反应都能够发生; 正确答案D 。
新高考化学氮及其化合物 (讲义及答案)
新高考化学氮及其化合物 (讲义及答案)一、选择题1.将红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为①和②两份,第①份先通过适量蒸馏水,再通过少量澄石灰水;第②份直接通过少量澄清石灰水。
则石灰水的变化最可能为( ) A .①不变浑浊,②变浑浊 B .①变浑浊,②不变浑浊 C .①变浑浊,②变浑浊 D .①不变浑浊,②不变浑浊 【答案】B 【详解】C 与浓硝酸反应产生2CO 和2NO 的混合气体,混合气体直接通过澄清石灰水,2NO 与水反应生成硝酸,硝酸先与氢氧化钙反应,难以得到3CaCO 沉淀;混合气体先通过水,2NO 可与水反应生成硝酸和NO ,NO 和2CO 的混合气体再通过澄清石灰水,NO 与氢氧化钙不反应,二氧化碳与氢氧化钙反应会产生3CaCO 沉淀,故选B 。
2.从某些性质来看,NH 3和H 2O 、NH 4+和H +、NH 2-和OH -、N 3-和O 2-两两类似。
据此判断,下列反应中正确的是( )①4232NH Cl NaNH NaCl NH ∆+→+↑ ②423222CaO NH Cl CaCl NH H O ∆+→+↑+ ③223233()4Mg NH Mg N NH ∆→+↑ A .仅①正确 B .②③正确 C .①③正确 D .全部正确【答案】D 【详解】①OH -和NH 2-相当,NH 3和H 2O 相当,依据NH 4Cl+NaOH=NaCl+NH 3+H 2O ;类推得到:NH 4Cl+NaNH 2═NaCl+2NH 3,故正确;②NH 4+和H 3O +相当,依据CaO+2HCl=CaCl 2+H 2O ,类推得到反应:CaO+2NH 4Cl= CaCl 2+2NH 3↑+H 2O ,故正确;③OH -和NH 2-相当,N 3-和O 2-两两相当,依据Mg (OH )2=MgO+H 2O ,类推得到:223233()4Mg NH Mg N NH ∆→+↑,故正确;因此上述三个反应都能够发生; 正确答案D 。
备战高考化学培优 易错 难题(含解析)之氮及其化合物附答案解析
备战高考化学培优易错难题(含解析)之氮及其化合物附答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.氨和硝酸都是重要的工业原料。
(1)标准状况下,将500L氨气溶于水形成1L氨水,则此氨水的物质的量浓度为____mol·L-1(保留三位有效数字)。
工业上常用过量氨水吸收二氧化硫,该反应的化学方程式为____。
(2)氨氧化法是工业生产中合成硝酸的主要途径。
合成的第一步是将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网,在合金网的催化下,氨被氧化成一氧化氮,该反应的化学方程式为____。
下列反应中的氨与氨氧化法中的氨作用相同的是____。
A.2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑ B.2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2OC.4NH3+6NO=5N2+6H2O D.HNO3+NH3=NH4NO3工业中的尾气(假设只有NO和NO2)用烧碱进行吸收,反应的离子方程式为2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O和NO+NO2+2OH-=____+H2O(配平该方程式)。
(3)向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀HNO3500mL,反应过程中产生的气体只有NO。
固体完全溶解后,在所得溶液(金属阳离子只有Cu2+)中加入1L1mol·L-1的NaOH溶液使金属离子恰好完全沉淀,此时溶液呈中性,所得沉淀质量为39.2g。
①Cu与稀HNO3反应的离子方程式为____。
②Cu与Cu2O的物质的量之比为____。
③HNO3的物质的量浓度为____mol·L-1。
(4)有H2SO4和HNO3的混合溶液20mL,加入0.25mol•L-1Ba(OH)2溶液时,生成沉淀的质量w(g)和Ba(OH)2溶液的体积V(mL)的关系如图所示(C点混合液呈中性)。
则原混合液中H2SO4的物质的量浓度为____mol·L-1,HNO3的物质的量浓度为____mol·L-1。
备战高考化学培优 易错 难题(含解析)之氮及其化合物含答案解析
备战高考化学培优易错难题(含解析)之氮及其化合物含答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.(举一反三)A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。
它们之间有如下的反应关系:(1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,C是造成酸雨的主要物质,但C也有其广泛的用途,写出其中的两个用途:_____________________________。
(2)若B是气态氢化物,C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。
B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分,写出该反应的化学方程式:_____________________________。
(3)若D物质具有两性,②、③反应均要用强碱溶液,④反应时通入过量的一种引起温室效应的主要气体。
判断单质A的元素在周期表中的位置:___________________________。
(4)若A是太阳能电池用的光伏材料。
C、D为钠盐,两种物质中除钠、氧外的元素为同一主族,且溶液均显碱性。
写出②反应的化学方程式:_______________________________。
D的化学式是________。
(5)若A是应用最广泛的金属。
④反应用到A,②、⑤反应均用到同一种非金属单质。
C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,写出该反应的离子方程式:_________________________ 。
【答案】漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等(任写2个即可) 4NH3+6NO5N2+6H2O 第三周期第ⅢA族 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ Na2CO3 Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+【解析】【分析】【详解】(1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,且C是造成酸雨的主要物质判断为SO2,所以A为S,C为SO2,B为H2S,D为SO3,二氧化硫具有漂白性,可用于漂白、杀菌、消毒以及作为制备硫酸的材料,故答案为漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等;(2)若B是气态氢化物.C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染,判断为NO、NO2.B 与C在一定条件下反应生成的A是大气主要成分,推断A为N2,B为NH3,该反应的化学方程式4NH3+6NO5N2+6H2O,故答案为4NH3+6NO5N2+6H2O;(3)若D物质具有两性推断D为Al(OH)3,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体,说明C为偏铝酸钠NaAlO2,②③反应均要用强碱溶液,判断A为Al,B为AlCl3,单质A 为Al ,元素在周期表中的位置是第三周期ⅢA 族,故答案为第三周期第ⅢA 族;(4)若A 是太阳能电池用的光伏材料,判断A 为Si 。
高考化学氮及其化合物的推断题综合热点考点难点
高考化学氮及其化合物的推断题综合热点考点难点一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.硝酸是一种重要的化工原料,用来制取一系列硝酸盐类氮肥,如硝酸铵、硝酸钾等;也用来制取含硝基的炸药等。
试回答下列问题:(1)某同学对铁与稀硝酸的反应进行探究,若HNO3只被还原成NO,则:①写出铁与过量稀硝酸反应的离子方程式:__。
②写出过量铁与稀硝酸反应的离子方程式:__。
③若28g铁与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应,则生成的Fe3+和Fe2+的物质的量之比为__。
上述反应结束后,向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液,滤出沉淀洗涤后,在空气中灼烧至质量不变,最终得到的固体质量为__g。
(2)饮用水中NO3-对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3-的浓度,某饮用水研究人员提出,可在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2。
①配平方程式:__Al+__NO3-+__OH-+__=__[Al(OH)4]-+__N2↑。
②上述反应中,还原剂与还原产物的物质的量之比是__,反应中转移电子0.3mol,生成__mL(标准状况下)N2。
【答案】Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O 3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O 2∶3 40 10 6 4 18H2O 10 3 10∶3 672【解析】【详解】(1)①铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水,离子方程式为Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O;②过量铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO和水,离子方程式为3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O;③28g铁的物质的量为0.5mol,与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应,设生成的Fe3+和Fe2+的物质的量分别是xmol、ymol,即生成xmol硝酸铁和ymol硝酸亚铁,根据N原子守恒知,生成NO的物质的量为(1.6-3x-2y)mol,根据得失电子守恒有3x+2y=3(1.6-3x-2y),又有x+y=0.5,解得x=0.2,y=0.3,则生成的Fe3+和Fe2+的物质的量之比为2∶3;上述反应结束后,向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液,滤出沉淀洗涤后,在空气中灼烧至质量不变,由于生成的氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁,氢氧化铁受热分解最终得到的固体是氧化铁,故其物质的量为0.5mol×12=0.25mol,质量为40g;(2)①根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒,可知离子方程式为10Al+6NO3-+4OH-+18H2O=10[Al(OH)4]-+3N2↑;②上述反应中,还原剂是Al,还原产物是N2,其物质的量之比为10∶3;由方程式可知,生成3molN2时转移电子30mol,所以反应中转移电子0.3mol,生成N2的体积(标准状况下)为0.3mol10×22.4L·mol-1=0.672L=672mL。
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氮及其化合物(一)氮气1.氮元素存在形态空气中含大量N2,是工业生产中N2的主要来源。
2.N2的物理性质氮气难溶于水,难液化,密度比空气略小(与空气密度相近),只能用排水法收集N2。
3.N2的化学性质由于氮分子的键能很大,所以氮气的性质很稳定,只有在高温条件下才能发生一些化学变化。
(1)与H2的反应:N2 + 3H22NH3(2)与O2的反应:N2 + O22NO(3)与Mg的反应:3Mg + N2Mg3N24.氮的固定(1)定义:把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为固氮。
(2)氮的同定的途径①生物固氮豆科植物的根部常附有小根瘤,其中含有固氮菌,能把空气中游离的氮变成氨(铵态氮肥)作为养分吸收,所以这些植物可以少施肥,甚至不施肥。
②大气同氮闪电时,大气中的氮转化为氮的氧化物,经降水生成极稀的硝酸(硝态氮肥),渗入土壤被植物根系吸收。
N2 + O22NO2NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO【注意】生物固氮和大气固氮统称自然固氮。
③工业固氮氮气和氢气在高温、高压并有催化剂存在的条件下,可以直接化合生成氨(NH3)。
N2 + 3H22NH3工业上就是利用这个原理来合成氨的。
(二)一氧化氮和二氧化氮1、一氧化氮:无色气体,难溶于水,有很大毒性,在常温下极易被氧化成二氧化氮。
2NO+O2→2NO22、二氧化氮:有刺激性气味的红棕色气体,溶于水生成硝酸和一氧化氮。
3NO2+H2O =2HNO3+NO 2NO N2O4(无色)注意:关于氮的氧化物溶于水的几种情况的计算方法。
①NO2或NO2与N2(或非O2)的混合气体溶于水时可依据:3NO2+H2O→ 2HNO3+NO 利用气体体积变化差值进行计算。
②NO2和O2的混合气体溶于水时,由4NO2+2H2O+O2 =4HNO3可知,当体积比为=4:1,恰好完全反应V(NO2):V(O2) >4:1,NO2过量,剩余气体为NO<4:1,O2过量,乘余气体为O2③NO和O2同时通入水中时,其反应是:2NO+O2→2NO2,3NO2+H2O→2HNO3+NO ,总反应式为:4NO+2H2O+3O2→4HNO3当体积比为=4:3,恰好完全反应V(NO):V(O2) >4:3,NO过量,剩余气体为NO<4:3,O2过量,乘余气体为O2④NO、NO2、O2三种混合气体通入水中,可先按①求出NO2与H2O反应生成的NO的体积,再加上原混合气体中的NO 的体积即为NO的总体积,再按③方法进行计算。
(三)硝酸的化学性质1、HNO3具有酸的通性。
2、HNO3具有强氧化性,表现在能与多数金属、非金属、某些还原性化合物起反应。
【注意】由于硝酸氧化性很强,任何金属与硝酸反应都不能放出氢气,在与不活泼金属如Cu、Ag等反应时,浓硝酸还原产物为NO2,稀硝酸还原产物为NO,(但不能认为稀硝酸的氧化性比浓硝酸强);这类反应中硝酸只有一部分体现氧化性被还原,另一部分体现酸性生成硝酸盐。
铁、铝常温下遇浓硝酸,由于浓硝酸具有强氧化性,所以在金属的表面形成一层致密的氧化膜,阻止反应继续进行,这个过程叫钝化。
所以可用铁、铝容器装运浓硝酸(或浓硫酸)。
3、在溶液中NO3—几乎与所有离子能大量共存,但注意,当溶液的酸性较强可形成硝酸溶液,具有还原性的某些离子则不能与其大量共存,如NO3—、H+、Fe2+中任意两者能大量共存,但三者则不能大量共存。
即:NO3—在中性或碱性溶液中不表现氧化性,而在酸性溶液中表现强氧化性。
(四)氨气1、氨的物理性质氨气为无色、有刺激性气味的气体,比空气轻,易液化,极易溶于水(喷泉实验),氨水的密度小于水的密度,氨水的浓度越高,密度越小。
2、氨的化学性质;(1)与水反应,溶液呈碱性:NH3+H2NH3·H2NH4++OH-氨水中所含有微粒: NH3·H2O分子,NH4+,OH-,氨水中溶质通常看作为NH3,而不是NH3·H2O。
(2)与酸反应NH3+HNO3 = NH4NO3 HCl+NH3=NH4Cl H2SO4+2NH3= (NH4)2SO4氨气与氯化氢相遇便产生,可用于NH3与HCl的相互检验。
(3)还原性NH3分子中氮元素呈-3价,具有还原性,能在一定条件下与O2、Cl2、CuO等反应,被它们氧化:NH3+ Cl2 = NH3+ CuO =NH3+ O2 = NH3+ O2 =3、氨气的实验室制法(1)原理:固态铵盐与碱加热反应: 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(2)发生装置:固+固+加热型,与制备氧气相似;(3)收集:向下排空气法。
(4)干燥:在干燥管中盛放碱石灰作干燥剂。
不能用浓硫酸、P2O5、无水氯化钙作干燥剂,因CaCl2吸收氨气生成CaCl2·8NH3。
(5)验满:a.用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口,若变蓝,则满;b.蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口,若课堂练习:1、将8 mL NO2和O2的混合气体通入倒立于水槽中装满水的量筒,充分反应后,剩余气体为1 mL,则原混合气体中NO2和O2的体积比可能为( )A.7∶5 B.3∶7 C.7∶1 D.1∶72、同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO和NO2;②NO2和O2;③NH3和N2。
现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是( )A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2 C.V2>V3>V1D.V3>V1>V23、在相同状况下,将下列四种混合气体:①体积比为3 ∶1的NH3和N2'②体积比为1 ∶1的NO2和N2③体积比为1 ∶1的NO2和O2'④体积比为4 ∶1的NO2和O2,分别置于相同的四支试管中并倒置于水槽中,充分反应后液面上升高度分别为h1、h2、h3、h4,下列关系正确的是( )A.h1>h2>h3>h4 B.h4>h3>h2>h1 C.h4>h1>h3>h2 D.h2>h3>h1>h44、在常温下向盛满水并倒置于水槽中的试管里先后通入4 mL NO2、4 mL NO、5 mL O2,经过一段时间后,试管里剩余的气体有( )A.NO B.O2 C.NO2和O2D.NO和O25、NO、NO2均可与NH3反应转化为无害的N2和H2O,现有3L NO、NO2的混合气体,,当耗用3L NH3时,可全部转化为N2和H2O,则NO和NO2的体积之比为()A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.任意比6、把盛有48mLNO、NO2混合气体的容器,倒置于水中(同温、同压),待液面稳定后,容器内气体体积变为24mL。
则:⑴原混合气体中,NO是 mL,NO2是 mL。
⑵若在剩余24mL气体中,通入6mLO2,待液面稳定后,容器内气体体积为 mL。
⑶若在剩余24mL气体中,通入24mLO2,待液面稳定后,容器内气体体积为 mL。
⑷若在原48mLNO、NO2混合气体中,通入 mL O2,倒置在水面上,气体会全部吸收。
7、常温下,将NO和O2两种气体按物质的量1:3混合,则其平均相对分子质量()A.40.7 B.46 C.36 D.448、现有10mLNO和NO2混合气体,其平均相对分子量为36.4,通入一定量的O2后,还是10mLNO和NO2混合气体,但平均相对分子量为39.6,通入O2的体积是()A.1mLB.3mLC.5mLD.10mL9、反应NO+O2+NO2+H2O→HNO3(未配平)是多组化学计量数的化学方程式,当氧气有1/3被NO还原时,此反应各物质化学计量数之比是10、某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物,当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2∶1 时,还原产物是( )A.NO2 B.NO C.N2O D.N211、物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是( )A.1∶4 B.1∶5C.2∶3 D.2∶512、某稀硝酸能与5.4g铝恰好反应,当这份酸在与铁反应时,最多消耗铁的量为()A. 16.8gB. 0.4molC. 11.2gD. 0.2mol13、已知镁和稀硝酸反应时,每有1mol HNO3反应,就有0.8mol电子转移,此时硝酸的还原产物可能是A.NO2B.N2O C.NH4NO3 D.NO14、Al 可以与稀硝酸反应,已知 HNO3被还原为 NO。
若标准状况有 3.36 L NO 生成,则参加反应的 Al的质量为________g,参加反应的硝酸为________mol15、在一定温度下,某浓度的 HNO3与 Zn 反应,生成 NO2和 NO 的物质的量之比为 1:3,则要使 1molZn 完全反应,需要 HNO3的物质的量为()A.2.8mol B.2.6mol C.2.4mol D.0.8mol16、已知 Cu2S 与某浓度的硝酸反应时,生成硝酸铜和硫酸,若反应中 Cu2S 与 HNO3的物质的量之比为 2:13,则该反应的还原产物为()A.N2O B.NO C.NO2 D.N2O317、Cu2S 与一定浓度的 HNO3反应,生成 Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO 和 H2O,当 NO2和 NO 的物质的量之比为 1∶1 时,实际参加反应的 Cu2S 与 HNO3的物质的量之比为18、足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是( )A.60 mLB.45 mLC.30 mLD.15 mL19、向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol·L-1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出1.344 L NO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现。
若用足量的氢气在加热条件下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量为( )A.0.24 mol B.0.21 mol C.0.16 mol D.0.14 mol20、将32 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。
欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水________g。