高三化学一轮成套优秀复习讲义氮族元素

高三化学一轮成套优秀复习讲义氮族元素
【知识网络］
・③Fe 、Al 在冷、浓HXG 钝化
④Pt. Au 能浴解干王水(浓HN4浓HC1=1:3)
陽还煉性化合物反应：IV\ SO2、皿 in r^mJ
1. 氨水显弱碱性的明白得不全而。

氨气溶于水形成氨水，氨水少部分电离出OH . NH 4\因此氨水具有弱碱性。

注意以下两点:
(1)氨zki^Al 比 氏比Mg?吩不能够生成A1(OH )3、F C (0H )3、Mg(OHb 沉淀，但氨水中滴 加溶液开始显现沉淀AgOH,连续滴加沉淀即溶解生成银氨溶液：⑵ 氨水遇酸、酸性氧化 物能够成盐，又依照氨水与酸的量关系分不得到正盐和酸式盐如：用氮水吸取少量二氧化硫的 离子方程式NH3・HQ+SO2=NH4++HSO3•是错误的。

2. NO 、O2被水吸取的分析错误。

NO 、O2被水吸取实质上发生如下反应：2NOK )2=2NO2> 3NO2+2H2O=2HNO A +NO <>生成 NO 还能够连续氧化，生成NO?再溶于水，这是一个循环反应。

如无任何气体剩余，最终产物应 为HNCh ，恰好反应的虽:的关系：4N0+302+2HO4HN03,实际反应中能够有NO 或O?剩余， 但不能两者兼有之。

3. 氮能够形成多种氧化物。

NO?能够与水反应生成硝酸，但NO?不是硝酸的酸肝。

把握酸 酹的判定方法NO 2与淚蒸气不能用潮湿的KI 淀粉试纸检验。

4. NO3•在酸性溶液中具有强氧化性，能够将氏24氧化为氏牛SO3、氧化为SOF ,将匕Br. S?•氧化为 I?、Br 2. So
5. 检验NHi 嘀子，可加入饶碱溶液后，必须加热，再用潮湿的红色仃蕊幽£检验NH.否
• •
那么不一立有NHs 放出。

【趣例题评析】
例］Mumd 等三位教授最早提出NO 分子在人体内有专门功能，近年来此领域研究有专门 大进展，因此这三位教授荣获了 1998年诺贝尔医学及生理学奖。

以下关于NO 的表达不正确的选
强嶽化件 有机物
4HXQ （浓）=4N0J+2Hg t (C 吗銅反应:Cu
②^非金属反应：c. s
J 硝皈应：C A H G 飞酯换勺：CH(OHk
项是(1999年全国髙考题)
A.
NO 能够是某些含低价N 物质氧化产物
B.NO 不是亚硝蒯于
C.NO 愉是某些含高价N 物质的还原产物
D.NO 是棕色气体
思踣分析：此题看似&门深奥，实际不然，考查的落点是中学化学常见物质NO 的有关性质。

依照NO 中氮元素的化合价(+2)处于氮元素中间价态，应用氧化还原反应原理可推知：NO 既 可能是低价含N 物质的氧化产物，又可能是髙价含N 物贡的还原产物；依照酸肝概念亚硝觥肝 应是曲；NO 应是无色气体。

瞬D
方:境^要答好这类''高起点，低落点"试题，第一要克服心理障碍，找准题中化学知识 运用的着落点，其次，要把握好重要差不多概念和差不多理论。

这类试题所涉及的差不多理论通 常是结构理论(包括原子结构中的质量数二中子数+质子数，质子数、核电荷数、核外电子数之间 关系等h 分子结构中微粒成键规律、氧化还原反应规律:所涉及的概念通常是原子相对原子质量、 同位素、同素异形体等。

例2右图为装有活塞的密闭容器，内盛22・4mL —氧化氮。

假设通入lL2mL 氧气(气体体 枳均在标准状况下测宦)，保持温度、压强不变，那么容器内的密度(1993年上海髙
A •等于 1.369g/L
B •等于 2.054g/L
C •在 1.369g/L 和 2.054g/L 之间 D.大于 2.054g/L
思路分析:题给的密闭容器中通入02后发生2个化学反应：2NO+O2=2N02
2NO2LN2O A 为便于运算和推导，可将题给22・4mLNO 转换为22.4LNO,将题
给11.2mLO 2转换为11.2LO"即容器内盛有ImolNO,充入0・5molO"依照质量守恒定律，容器 内的总质虽:为：1 molx30g/mol-H).5molx32g/nK )l=46g °
假宦lnx )lNO 与0.5molCh 恰好完全反应，那么生成［moING 。

在标准状况下lmolNCh 的体 积为224L,现在混合气体的密度为46g/22・4L=2・054g/L“然而.由于反应2险 NO 的存缶 且保持温度、压强不变，因此使平稳混合气体的体积小于224L,故其密度必泄大于2・054g/L 。

笞案：D
方：解此题时最容易忽略2NO 「NO 的平稳(这是一个隐含的平稳h 而误选B 。

在涉及到的N6或NO 有关量的运算咨询题，一样要考虑可逆反应2N 釘 N?Qi 的存任对 有关量(气体物质的昼 体积、密度、式量等)的阻碍，这是同学们应重视的一个知识点。

H-O._ /Q-H-
H -C / V ■中的三个氢原子都能够跟重水分子(M)中的D 原子发生氢 交换，
又知次磷酸(H3P6)也可跟DQ 进行氢交换，但次磷酸钠(NaH2PO2)却不再能跟
DQ 发生氢 交换。

又此可推断出比PO2的分子结构是(1994年全国髙考题) C A> H-O-P —O —H & A
思路分析:由H3PO4在有三个氢原子能够与DQ 发生氢交换及题给HsPOz 分子结构知：-OH
中例3磷
的H原子能与DQ发生H交换。

现H3PO2能与DQ发生H交换而NaHzPO?那么不能(讲明NaFhPO』分子中没有疑基H原子)，能够类推出HsPQ中只有一个QH,从而选氏
裁：B
方法範UH1题题给信息的实质是:含氧酸分子中的H原子,只有与氧原子结合形成羟基QH 结构H寸，才有酸性。

由于次磷酸H3PO2只能电离岀一个H+,它是一元酸；NaHzPCh中的H原子不能电离，也不能与碱反应，NaHJXh属于正盐。

同理CH£OOH分子中只有一个-0H,乙酸是一元酸。

因此 ''含氧酸分子中含有几个H原子，确实是几元酸"的讲法是错误的。

此题为信息给予题■它以一样学生没有接触过的知识实例作为原型(磷酸分子中3个4H中的H可IW发生H交换h要求学生在原型的启发下求解。

这类题一样思路为：分析原型一找岀规律［只有爽朗的氢(能电离的H)才能发生氢交换1-比较咨询题和原型一建立联系一应用规律移。

例4用以下三种途径来$1」取相等质量的硝酸铜：(1996年高考化学试测题)
(1)铜跟浓硝酸反应：⑵ 铜跟稀硝酸反应：⑶ 铜先跟氧气反应生成氧化铜■氧化铜再跟硝酸反应。

以下表达中正确的选项是
A.三种途径所消耗的铜的物质的量相等
B.三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等
C.所消耗的铜的物质的量是：途径⑶ ＞途径(1) ＞途径(2)
D.所消耗的硝酸的物质的量是：途径⑴ ＞途径⑵ ＞途径⑶
思踣分析：此题是评判制备方案的优劣。

从绿色化学角度看⑴ 要节约原料；⑵ 是副产品对环境污染小。

⑴ Cu+4HNa (浓)=Cu(N0j：+2NQ： t -21W，(2) 3Cu+8HN05 (W =3Cu (M：+2N0 t +4H：0. (3) 2C U+0F2C U0,C U0+2HN05=C U (M) -IW.假设生成3molCu(g)：：,可得消耗原料#及生成污染物 0的量(
由上表知：(1耗盹最多，生成污染物最多:(3)耗最少，没有污染物。

離：A、D
方】境^此题考査对硝酸性质、用途的明白得及氧化还原反应知识，通过分析比较选择出最正
确途径的能力。

从不同浓度硝酸与铜的反应能够看出，在硝酸与铜的反应中，硝酸充当了氧化剂和提供^酸根两种作用.因稀硝酸与铜反应时，氮元素的化合价由+5降为+2价，故作为氧化剂消耗的硝酸较少，而⑶ 中氧气为氧化剂，硝酸全部用提供酸根用，故消耗硝酸的为(1)X2)X3)°
例5在以下图装宜中.烧瓶中充满干燥气体缶将滴管中的液体b挤入般内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体b呈喷泉状喷岀，最终几乎充满烧瓶。

那么a和b分不是(1995年全国高考题)
思路分析：产生喷泉的条件：气体在液体中的溶解度专门大，产生足够的压强差（负压）O CQ 在水中溶解度不大，不能产生喷泉，但在“0H 溶液中因发生CO=+2NaOH 二其溶解度 显著增大，现在形成喷泉。

题干要求液体充满烧瓶。

豁：B 、D
方:姣领：中学时期，在水中能形成喷泉现象常见的有巫、HC1、HBr 、HI 、SO ：等溶解度大 的气体：C4 Cb 等在水中溶解度不大的气体，不能形成喷泉，但假设将水改成心0H 溶液， 这些气体在碱性溶液中溶解度显著增大.从而形成喷泉；此外，喷泉实验装置假设发生改变，也 可能使本来不能形成喷泉的气体形成哎泉，因此要从产生喷泉的条件认识形成喷泉的本质。

例6同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分不充满①NH3,②N6,进行喷泉实验, 经充分反应后.瓶内溶液的物质的量浓度为（1998年上海高考题）
B.①C ・①=（g» D.不能确左
思踣分析：设圆底烧瓶的体积为VL,所含气体的物质的虽为xmol.那么：
c （NHs ）=x/Vmol/L 而 3NO2+HzO=2HNCh+NO, c （HNO 3）=（2Z3xnK ）lH2/3VL]= x/V mol/L 」 離：C
方:援领:只要在同温同压下，单一气体（或某一气体中混有空气）如进行喷泉实验（在 HQ 中）后所得溶液的浓度均相同。

它与液体上升髙度无关。

如是标准状况那么浓度为lZ22.4moVLo 注意:假设误以为NO?与HQ 生成HNO 3的物质的量为2/3x,而忽视了溶液的体积也是2V/3L 的话.就会得岀两者浓度不等的结论。

例7某试剂厂有银（含杂质铜）和硝酸（含杂质FL ）反应制取硝酸银•步骤如下（1996年上海髙 考题） | --------- 1 ------------------------------ ►吸“豳
HNO NCX 思 如加
⑴溶解银的硝酸应该用—硝酉数填浓或稀）。

缘故是 _____ （
填序号，下同） （a ）减少过程中产生NOx 的量 （b 碱少原料银的消耗虽 （c ）节约硝酸物质的量
（2）步骤B 加热保温的作用是—■
（a ） 有利于力袱率
（b ） 有利于未反应的硝酸挥发
祇气体）
b») (A) 毗
水 (B)
CQz 4摩/刑価諫 (0 Cb tWNaCbW
(D) NH 3
1劇升盐酸
(c)有利于硝酸充分反应，降低溶液中|旳
(3)步骤C中是为了除去F e比624等杂质，冲稀静置时发生的化学反应是____
(a)置换(b 冰解(c)氧应
产生的沉淀物化学工____________ ・
思路分析：(1)依照反应方程式：Ag+2HNO3 (浓)=AgNOs+NO21 +HO 3Ag+4HNO3(稀)
=3AgNO3+NO t +2H2O 可知:每生成lmolAgNOr 如用浓HNO.消耗HNO^moL产生ImolNOz：如用稀HNO.v只需HNO.Mmol,放出NOl/3moL故用稀硝酸比用浓硝酸好，缘故为(a)、(c)°
⑵依照温度对反应速率的阻碍，加热保温是使反应加快.促使HNO3与Ag反应.而不期望HNCh缺矢因此英目的是(a)、(c)o
(3)由水解原理，溶液浓度小，促进水解，使Fe比Qi?+生成难溶的F C(OH)3、C U(OH)2而除去◎
薜：⑴ 稀，(a). (0 (2) (a)、(c) (3) (b), Fe(OH)3. Cu(OH)2
龙境A联系工业生产流程，运用化学知识，明白得化学原明白得答生产中的咨询题是髙考的热点。

用到的化学原理有：反应速率：水解反应：物质分离和提纯的方法。

试题的能力要求较高，立意新。

考生应第一将整个流程看明白，在明白得每一操作步骤的目的和作用的同时，须联系各步骤的相互关系和作用。

明确前一操作是后一操作过程的基础和条件。

如：过量的Ag与稀HNO3混合其目的是使HNOs充分反应.步骤B加热保温的缘故也是为这一目的而设置的。

它使NO"：断逸岀，降低酸度，有利于下_步用水冲稀，使杂质离子水解完全，并通过静置而沉降。

以上三个步骤一环紧扣一环。

此题通过AgNOs生产的步骤、过程，考查考生对金属(Ag.氏、Cu)与HNO3反应的明白得程度。

在步骤C中，尽管Ag*也参与水解，但AgOH专门不稳固分解：AgOH-AgO合并于过量银中循环使用。

题中给出了生产的过程图,提供了解题线索。

解题时应依照银与不同浓度H)◎的反应及产生, 考虑生产实际中的价值及产物对社会环境的阻碍，不难选择咨询题(1)中的答案为稀H\a及其缘故。

借助化学反应的原理及条件，离子的性质等知识，从而顺利解答出咨询题⑵和⑶。

例8实验室用氨气还原氧化铜的方法测立铜的近似相对原子质虽反应的化学方程式为：2NH+3CU0」》^N：+3Cu+3凶(1996年上海高考题)
试回答:⑴假如选用测左反应物CuO和生成物題°的质量Em(CuO)、mGW)］时，请用以下仪器
设计一个简单的实验方案。

NHiCl
①仪器连接的顺序(用字母编号表示，仪器可重复使用) __________ : d中浓硫酸的作用
是_________ , _______ :实验完毕时观看到a中的现象是___________ :
②列出运販的相对原子质量的表达式___________ :
③以下情形将使测左结果偏大的是o (以下选择填空不限1个正确答案，均用字母编
号填写)
(a) CuO 未全部还原为Cu ⑹CuO 受潮 (c) CuO 中混有Cu
⑵假如仍采纳上述仪器装豐其他方案可选用测定的物理量有— (a)m(Cu)和m(CuO) (b)mCO 和n(}W) (c)m(Cu)和nGW)
(d)mOH)和m(H=0) 思路分析:依照此题的意图是需要测左反应物氧化铜和生成物水的质晶从而利用氨和加热 条件下的氧化铜在化学反应中的关系求出铜的相对原子质轨氧化铜的质量可直截了当从所取的 药品称量中得知，测反应生成的水的质疑时，应考虑制得的氨气中混有的水蒸气对测呈有T ••扰作 用，应予以排除，反应后的气体中必立夹杂着未反应完的氨气吸取水蒸气时也要考虑不能用浓 硫酸作吸取剂，否那么会同时吸入水蒸气和氨气，造成测量数摇偏大。

(1) ①NHQ 和Ca(OHb 反应可生成NHs ，经碱石灰干燥后(不能用浓HfOjTW,因为 浓HfOi 要吸取NHJ 把NH?通入a 装置发生主体反应，将反应后生成的水蒸气用C 吸取(不能 用浓HSOj 吸取)，因为还有未反应的NH3也可被浓H2SO4吸取，如此测量水的质量就偏大.余 外的NH3用浓H2SO4吸取，同时也防I 上空气中的水蒸气进入第二个C 装it 中。

②2NH3+3C U O=N£C U +3H2O (设铜的相对原子质量为x)
3(x+⑹
3x18 m(CuO) nXH 2O) x= 18 m(CuO Y nXHQ 卜 16
或考虑运算铜的相对原子质量的思路是：
n(Cu0)=m(lL0)/18 M(CuO) =m(CuO) /n (}L0) =18m (CuO) /m (HO) M(Cu)二M(CuO) -16 假如测量反 应前后硬质玻璃管的质昼那么可测岀反应生成的铜的质晶从测得的氧化铜的质量可运算铜的 相对原子质量为：
M (Cu) =m (Cu) /n (CuO) =18m (Cu) /m (HO)。

从测得的生成的水的质晶也可运算铜的相对原子质量为：
M (Cu) =m (Cu) /n (HQ =18m (Cu)/m GW)。

使测泄结果偏大，那么nXHzO)m 要偏小，其中(a)导致m(HQ)偏小(b)导致nXH 2O) 偏大 (c)相当于m(HQ)偏小。

应选a 、c 。

(2) 由于气体的质量难于测昼 也难于收集，因此(b) (d)是不可选用的。

離：⑴①bcAcd 吸取未反应的氨 防止空气中水分进入
固体由黑色转变为红色 方法要领:此题意在考查左量测龙的能力和运用信息的能力。

仪器的选择要从生成反应物及 能够准确测量生成物来考虑，B 装宜产生混有水蒸气的氨气，因实验中要测左后一反应产生的水 蒸气故应先将氨气中的水蒸气除去，通过C 得纯很后再通过巧CuO 反应，因要测定生成的水的 屆 故再通过一次和C 相同的装置(不是同_装置)只吸取水蒸气而不吸取余外的氨气，讯有污 染.不能排放到大气中，同时为防止空气中的水蒸气进入T 燥竄 确保实验准确性，故最后再通 过浓HSh 这是此类左量实验中应紧密注意的，咨询题②、③^系式法不难得到结论.咨询题⑵ 中b 和d 均与迥关系，无法运算。

至 18〃7(C H O)
m(H 2O) -16 ⑵3、c。