（浙江選考）2021版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題4非金屬及其化合物4第四單元生產(chǎn)生活中的含氮化合物教學(xué)案.docx

第四單元生產(chǎn)生活中的含氮化合物考點(diǎn)分布知識(shí)內(nèi)容考試要求2016年2017年2018年2019年2020年4月10月4月11月4月11月4月1月(1)氮氧化物的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化及其性質(zhì)a(2)氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系c(3)氨的性質(zhì)與用途bT8、T27T9、T18T9、T28(4)工業(yè)合成氨bT30T16T28(5)銨鹽的性質(zhì)與用途bT5T5T29(6)硝酸的性質(zhì)與用途b(7)工業(yè)制取硝酸的設(shè)備和流程bT30(8)氮肥的性質(zhì)與科學(xué)使用a(9)化學(xué)與人類生活及其他學(xué)科的關(guān)系a(10)化學(xué)科學(xué)與環(huán)境保護(hù)aT6(11)溫室效應(yīng)、光化學(xué)煙霧、酸雨、臭氧層空洞等產(chǎn)生的原因及對(duì)環(huán)境的危害aT6氮及其氧化物1氮?dú)?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NO和NO2的比較表：化學(xué)式NONO2物理性質(zhì)顏色無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)2NOO2=2NO2與H2O反應(yīng)3NO2H2O=2HNO3NO與人體、環(huán)境的關(guān)系與血紅蛋白結(jié)合使人中毒；轉(zhuǎn)化成NO2形成酸雨、光化學(xué)煙霧形成酸雨、光化學(xué)煙霧(1)氮的氧化物都是大氣污染物。(2)空氣中NO2是造成光化學(xué)煙霧的主要因素。(3)空氣中NO、NO2主要來源于煤和石油的燃燒、汽車尾氣、硝酸工廠等。(4)NO2既有氧化性又有還原性，以氧化性為主。NO2能使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)。題組一氮及其氧化物的性質(zhì)及對(duì)環(huán)境的影響1下列說法錯(cuò)誤的是()A1 mol CO和N2的混合氣體中含有的質(zhì)子數(shù)為14NAB用氫氧化鈉溶液吸收工業(yè)廢氣中的NO2：2NO22OH=NONOH2OC標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L N2和O2的混合氣體中分子數(shù)為0.2NAD燃料的脫硫脫氮、SO2的回收利用和NOx的催化轉(zhuǎn)化都是減少酸雨產(chǎn)生的措施解析：選C。CO和N2的質(zhì)子數(shù)都是14，故1 mol CO和N2的混合氣體中含有的質(zhì)子數(shù)為14NA，A項(xiàng)正確；氫氧化鈉溶液吸收NO2生成亞硝酸鈉和硝酸鈉，故離子方程式為2NO22OH=NONOH2O，B項(xiàng)正確；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L 任何氣體所含有的分子數(shù)都為0.1NA，C項(xiàng)錯(cuò)誤；酸雨的成因是氮氧化物、二氧化硫的任意排放，所以燃料的脫硫脫氮、SO2的回收利用和NOx的催化轉(zhuǎn)化都是減少酸雨產(chǎn)生的措施，D項(xiàng)正確。2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、氧三種元素也參加了氮循環(huán)解析：選A。A.N2NH3過程中氮元素由0價(jià)變?yōu)?價(jià)，被還原。B.工業(yè)合成氨的過程屬于人工固氮。C.1828年，德國(guó)化學(xué)家維勒首次利用無機(jī)物氰酸銨合成了尿素；而含氮的有機(jī)物也可以直接分解為無機(jī)物。D.雷電發(fā)生時(shí)涉及的反應(yīng)有N2O22NO，2NOO2=2NO2，3NO2H2O=2HNO3NO，HNO3進(jìn)入土壤，與礦物質(zhì)結(jié)合成硝酸鹽；豆科植物也可以將N2合成氮肥，生物體內(nèi)含有C元素，所以碳、氫、氧三種元素都參加了氮循環(huán)。氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染及防治1常見的污染類型(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)生的一種有毒的煙霧。(2)酸雨：NOx排入大氣中后，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。2常見的NOx尾氣處理方法(1)堿液吸收法2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2ONO2、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)化為無毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。 題組二有關(guān)氮的氧化物的簡(jiǎn)單計(jì)算3將22.4 L某氣態(tài)氮氧化合物與足量的灼熱銅粉完全反應(yīng)后，氣體體積變?yōu)?1.2 L(體積均在相同條件下測(cè)定)，則該氮氧化合物的化學(xué)式為()ANO2BN2O3CN2ODN2O4解析：選A。氮氧化合物與銅粉反應(yīng)生成CuO和N2，結(jié)合題中氣體體積和阿伏加德羅定律可推知該氮的氧化物分子中只含有一個(gè)氮原子，結(jié)合選項(xiàng)知A正確。4(2020舟山選考模擬)在一定條件下，將NO2和O2的混合氣體12 mL通入足量水中，充分反應(yīng)后剩余2 mL氣體(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積為()1.2 mL 2.4 mL 3 mL4 mLA B C D解析：選D。首先分析剩余的2 mL氣體有兩種可能。如果剩余2 mL O2，則V(NO2)(122) mL8 mL，則混合氣體中V(O2)12 mL8 mL4 mL。若剩余的2 mL氣體是NO，則混合氣體中的V(O2)(12 mL2 mL3)1.2 mL，D項(xiàng)正確。5某無色的混合氣體甲中可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種。將100 mL氣體甲經(jīng)過如圖實(shí)驗(yàn)裝置處理，最終得到酸性溶液，而氣體幾乎無剩余，則氣體甲的組成可能為()ANH3、NO、N2 BNH3、NO、CO2CNH3、NO2、CO2 DNO、CO2、N2解析：選B?；旌蠚怏w無色，所以肯定沒有NO2，通入濃硫酸后氣體體積減小，所以有與濃硫酸反應(yīng)的氣體，即肯定含有NH3，再通入Na2O2后氣體顯紅棕色說明生成了NO2，所以原混合氣體中肯定含有NO，且在Na2O2中有O2生成，2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，故原混合氣體中還肯定含有CO2，最終氣體通入盛滿水的集氣瓶后幾乎無氣體剩余，說明沒有N2，且NO或NO2與O2、H2O恰好反應(yīng)得到HNO3，溶液顯酸性，綜合知，混合氣體中含有NH3、NO、CO2，B項(xiàng)正確。1解答氮氧化物溶于水的計(jì)算問題首先應(yīng)明確原理無論是單一氣體(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3NO2H2O=2HNO3NO，2NOO2=2NO2，故若有氣體剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。(1)若NO和O2通入水中，總關(guān)系式為4NO3O22H2O=4HNO3。(2)若NO2和O2通入水中，總關(guān)系式為4NO2O22H2O=4HNO3。2注意原子守恒和得失電子守恒的運(yùn)用有關(guān)氮的氧化物的計(jì)算，從反應(yīng)實(shí)質(zhì)看都是氧化還原反應(yīng)?？梢詮牡檬щ娮訑?shù)相等或原子守恒的角度分析，簡(jiǎn)化計(jì)算過程，如NOx與O2、H2O轉(zhuǎn)化為硝酸的計(jì)算，則反應(yīng)中O2得到的電子數(shù)與NOx失去的電子數(shù)相等。氨和銨鹽1氨的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(1)氨的分子結(jié)構(gòu)電子式：，空間結(jié)構(gòu)：三角錐形。(2)氨的物理性質(zhì)氨是無色有刺激性氣味的氣體；易液化，可作制冷劑；極易溶于水，常溫、常壓下，1體積的水可溶解700體積的氨。(3)氨的化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)NH3H2ONH3H2ONHOH，氨溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3H2O、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：NH3H2ONH3H2O。與酸反應(yīng)a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：HClNH3=NH4Cl、NH3HNO3=NH4NO3。b與CO2等酸性氧化物反應(yīng)：NH3CO2H2O=NH4HCO3或2NH3CO2H2O=(NH4)2CO3。NH3的還原性氨的催化氧化化學(xué)方程式：4NH35O24NO6H2O。與鹽溶液反應(yīng)將氨水加入下列溶液，完成下表：被滴試劑現(xiàn)象離子方程式FeCl3溶液生成紅褐色沉淀Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NHAlCl3溶液生成白色沉淀Al33NH3H2O=Al(OH)33NH(4)氨的實(shí)驗(yàn)室制法2銨鹽的性質(zhì)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)受熱易分解：NH4ClNH3HCl，(NH4)2CO32NH3H2OCO2。與堿反應(yīng)：NHOH=NH3H2O或NHOHNH3H2O。水解反應(yīng)：NHH2ONH3H2OH。(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。3追根求源噴泉實(shí)驗(yàn)的原理中學(xué)教材中噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)操作是打開橡皮管上的夾子，擠壓滴管的膠頭，則燒杯中的液體由玻璃管進(jìn)入燒瓶，形成噴泉。(1)噴泉實(shí)驗(yàn)的原理因?yàn)闊績(jī)?nèi)氣體易溶于燒杯中的液體或易與其反應(yīng)，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，形成壓強(qiáng)差，大氣壓將燒杯中的液體壓入燒瓶而形成噴泉。(2)能形成噴泉的條件從原理上講，氣體要易溶于燒杯中的液體或易與其反應(yīng)，以形成足夠大的壓強(qiáng)差；從實(shí)驗(yàn)條件上講，燒瓶?jī)?nèi)氣體要充滿，氣體和儀器均要干燥，裝置的氣密性要好。(3)可以形成噴泉的組合液體是水時(shí)，NH3、HCl、SO2、NO2O2等氣體均可；液體是NaOH溶液時(shí)，Cl2、CO2、H2S、SO2等氣體均可。另外，SO2和氯水、CH2=CH2與溴水等組合也可形成噴泉。總之，組合條件是氣體在溶液中的溶解度很大或通過反應(yīng)使氣體的物質(zhì)的量迅速減小，產(chǎn)生足夠的壓強(qiáng)差(負(fù)壓)。產(chǎn)生壓強(qiáng)差的方法一般有：一是使燒瓶外氣壓增大，燒瓶?jī)?nèi)氣壓不變；二是使燒瓶外氣壓不變，燒瓶?jī)?nèi)氣壓減小。上述形成噴泉的組合選用的是第二種方法。題組一氨和銨鹽的性質(zhì)1(2017浙江4月選考，T8)下列能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體是()ANH3BSO2CHCl DCO2答案：A2(2020嘉興一中高一期中)如圖的裝置中，干燥燒瓶?jī)?nèi)盛有某種氣體，燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液。擠壓滴管的膠頭，下列與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符的是()ACO2(NaHCO3溶液)/無色噴泉BNH3(H2O中含酚酞)/紅色噴泉CH2S(CuSO4溶液)/黑色噴泉DHCl(AgNO3溶液)/白色噴泉解析：選A。CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小，因此不能形成噴泉；NH3極易溶于水生成NH3H2O，NH3H2O發(fā)生電離生成OH，遇酚酞使之顯紅色；H2S和CuSO4溶液反應(yīng)生成CuS黑色沉淀；HCl極易溶于水，且和AgNO3發(fā)生反應(yīng)生成白色沉淀；因此A不正確。3某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置探究氨的還原性。(1)氨催化氧化的化學(xué)方程式為_。(2)若實(shí)驗(yàn)時(shí)通入氨的速率過快，在燒瓶中會(huì)出現(xiàn)白煙，該物質(zhì)的化學(xué)式為_。(3)該小組同學(xué)以氨和二氧化碳為原料制備碳酸氫銨。甲同學(xué)先將二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨；乙同學(xué)先將氨通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳。請(qǐng)選擇合適的方案并說明原因：_。答案：(1)4NH35O24NO6H2O(2)NH4NO3(3)乙同學(xué)方案合適。CO2在水中溶解度小，先通CO2再通NH3生成的NH4HCO3的量少，而且易生成(NH4)2CO3；先通NH3至飽和再通CO2至過量，保證產(chǎn)物量大，且生成的全部是NH4HCO34(2017浙江4月選考，T29)分別稱取2.39 g (NH4)2SO4和NH4Cl固體混合物兩份。(1)將其中一份配成溶液，逐滴加入一定濃度的Ba(OH)2溶液，產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量與加入Ba(OH)2溶液體積的關(guān)系如圖?；旌衔镏衝(NH4)2SO4n(NH4Cl)為_。(2)另一份固體混合物中NH與Ba(OH)2溶液(濃度同上)恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液中c(Cl)_(溶液體積變化忽略不計(jì))。答案：(1)12(2)0.100 molL1題組二氨的實(shí)驗(yàn)室制法5實(shí)驗(yàn)室制取少量干燥的氨涉及下列裝置，其中正確的是()A是氨發(fā)生裝置B是氨發(fā)生裝置C是氨吸收裝置D是氨收集、檢驗(yàn)裝置解析：選B。裝置中NH4Cl受熱易分解生成NH3和HCl，但在試管口附近兩者又能結(jié)合生成NH4Cl，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；裝置中的漏斗放置過低，不能防止倒吸，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；裝置中的試管口應(yīng)放一團(tuán)濕潤(rùn)的棉花，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6如圖所示是實(shí)驗(yàn)室制取氨的裝置和選用的試劑，其中錯(cuò)誤的是_。解析：實(shí)驗(yàn)室制取氨的方法有：銨鹽與堿加熱制取氨，常用固體NH4Cl與Ca(OH)2反應(yīng)，試管口略向下傾斜；在濃氨水中加CaO，因?yàn)樵诎彼写嬖谄胶猓篘H3H2ONH3H2ONHOH，加入CaO，平衡向左移動(dòng)，同時(shí)又放熱促進(jìn)氨水分解為氨；加熱濃氨水，加快氨水分解為氨。(1)錯(cuò)在直接加熱氯化銨(NH4Cl分解生成的NH3和HCl在試管口又冷凝成NH4Cl)；(3)錯(cuò)在試管口向上傾斜。答案：(1)(3) 實(shí)驗(yàn)室制取少量NH3的兩種簡(jiǎn)易方法1加熱濃氨水(1)反應(yīng)原理：NH3H2ONH3H2O。(2)裝置：見圖甲。2濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì)(1)反應(yīng)原理：濃氨水中存在以下平衡：NH3H2ONH3H2ONHOH，加入固態(tài)堿性物質(zhì)(如CaO、NaOH、堿石灰等)，消耗水且使c(OH)增大，導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)，同時(shí)反應(yīng)放熱，促進(jìn)NH3H2O的分解。(2)裝置：見圖乙。硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用1硝酸的物理性質(zhì)硝酸是無色易揮發(fā)的液體，有刺激性氣味。2硝酸的化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性(寫化學(xué)方程式)4HNO3(濃)2H2O4NO2O2。(2)強(qiáng)氧化性硝酸無論濃、稀都有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大氧化性越強(qiáng)。與金屬反應(yīng)稀硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；濃硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O；與非金屬反應(yīng)濃硝酸與炭反應(yīng)的化學(xué)方程式：C4HNO3(濃)CO24NO22H2O；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：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。(3)與有機(jī)物反應(yīng)硝化反應(yīng)(與反應(yīng))：硝化反應(yīng)(與反應(yīng))：HNO3H2O；顏色反應(yīng)：蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色。題組一硝酸的酸性和強(qiáng)氧化性1下列有關(guān)硝酸化學(xué)性質(zhì)的敘述中，正確的是()A濃、稀硝酸都能使藍(lán)色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色B硝酸能與FeO反應(yīng)，只表現(xiàn)氧化性C硝酸可與Na2S反應(yīng)制得H2S氣體D濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色解析：選D。硝酸是一種具有強(qiáng)氧化性的強(qiáng)酸，并且濃度越大，氧化性越強(qiáng)。濃硝酸可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色，故選項(xiàng)A錯(cuò)；硝酸是一種強(qiáng)氧化性酸，可氧化許多還原性物質(zhì)，因此硝酸與Na2S反應(yīng)不能生成H2S，與FeO反應(yīng)時(shí)表現(xiàn)氧化性和酸性，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)，選項(xiàng)D正確。2相同質(zhì)量的銅片分別與體積相同且過量的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，二者比較相等的是()反應(yīng)中氧化劑得到電子總數(shù)銅片消耗完所需時(shí)間反應(yīng)后溶液中銅離子濃度(反應(yīng)后溶液體積不變)反應(yīng)生成氣體的體積(同溫、同壓)ABC D解析：選A。銅與濃、稀硝酸反應(yīng)均被氧化為Cu2，銅片質(zhì)量相同時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同，正確；濃硝酸的氧化性強(qiáng)，與銅反應(yīng)時(shí)反應(yīng)速率快，錯(cuò)誤；濃、稀硝酸足量，銅片全部反應(yīng)，因此反應(yīng)后溶液中Cu2濃度相同，正確；根據(jù)濃、稀硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，反應(yīng)后生成氣體的物質(zhì)的量不同，同溫同壓時(shí)體積也不同，錯(cuò)誤。3(2020臺(tái)州調(diào)研)下列說法正確的是()A投入鐵片產(chǎn)生H2的溶液中可大量存在H、Mg2、SO、NOB可用稀硝酸除去試管內(nèi)壁上的銀鏡C1.0 molL1的KNO3溶液中可大量存在H、Fe2、Cl、SOD硫化銅溶于硝酸的離子方程式為CuS2H=H2SCu2解析：選B。硝酸具有強(qiáng)氧化性，因而含有NO的酸性溶液不能與鐵反應(yīng)產(chǎn)生H2，A項(xiàng)錯(cuò)；硝酸可溶解銀，B項(xiàng)正確；Fe2在H、NO中不能大量存在，C項(xiàng)錯(cuò)；硝酸與CuS不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，而是發(fā)生氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)。1硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律(1)HNO3與金屬反應(yīng)一般不能產(chǎn)生H2。(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。2涉及HNO3的離子反應(yīng)常見的易錯(cuò)問題(1)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。(2)在書寫離子方程式時(shí)，忽視HNO3的強(qiáng)氧化性，將氧化還原反應(yīng)簡(jiǎn)單的寫成復(fù)分解反應(yīng)。題組二硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算4(2020杭州七校聯(lián)考)Cu與足量的濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，用排水法收集到a L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，從理論上講，被還原的硝酸的物質(zhì)的量是下列中的()A. mol B. molC. mol D. mol解析：選C。Cu和濃硝酸反應(yīng)生成NO2，NO2和水反應(yīng)方程式為3NO2H2O=2HNO3NO，通過排水法收集到的氣體是NO，根據(jù)方程式知，NO體積是NO2體積的，如果用排水法收集a L NO，則生成的NO2體積為3a L，n(NO2) mol，根據(jù)N原子守恒得被還原n(HNO3)n(NO2) mol。5Cu與濃硝酸反應(yīng)生成氮的氧化物，這些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，反應(yīng)過程及有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示。下列有關(guān)判斷正確的是()A若銅片為51.2 g，則生成0.2 mol NaNO3B常溫下，Cu遇濃硝酸發(fā)生鈍化，不可能發(fā)生上述反應(yīng)C標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到的氮氧化物為20.16 LD反應(yīng)過程中生成的Cu(NO3)2既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物解析：選A。分析整個(gè)反應(yīng)過程可知，僅有兩種元素的化合價(jià)發(fā)生變化，即CuCu2，HNO3NaNO2，51.2 g Cu的物質(zhì)的量為0.8 mol，共失去電子0.8 mol21.6 mol，由得失電子守恒可知，HNO3NaNO2得到1.6 mol電子，故產(chǎn)物中NaNO2的物質(zhì)的量為0.8 mol，由Na元素守恒可得另一種產(chǎn)物NaNO3的物質(zhì)的量為0.2 mol，A項(xiàng)正確；常溫下，Cu能與濃硝酸反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；部分NO2會(huì)轉(zhuǎn)化為N2O4，而N2O4在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體，即在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到的氣體小于20.16 L，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)過程中生成的Cu(NO3)2是氧化產(chǎn)物，不是還原產(chǎn)物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。解金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算題的一般方法1思維模型2計(jì)算中的守恒思想的應(yīng)用(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)用離子方程式來計(jì)算，先作過量判斷，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。 化學(xué)科學(xué)與人類文明1六大環(huán)境問題及其危害環(huán)境問題主要污染物主要危害溫室效應(yīng)CO2造成全球氣候變暖，水位上升，陸地面積減小酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等臭氧層破壞氟氯代烷、NOx到達(dá)地球表面的紫外線明顯增多，給人類健康及生態(tài)環(huán)境帶來多方面危害光化學(xué)煙霧碳?xì)浠衔?、NOx刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡白色污染廢棄塑料制品在土壤中影響農(nóng)作物吸收水分和養(yǎng)分，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)混入生活垃圾中難處理、難回收易被動(dòng)物當(dāng)作食物吞入，導(dǎo)致動(dòng)物死亡赤潮和水華廢水中含N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)使水體富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致水中藻類瘋長(zhǎng)，消耗水中溶解的氧，使水體變成綠色、渾濁，水質(zhì)惡化2.化學(xué)科學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)(1)解決工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的技術(shù)問題了解期望實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的工業(yè)化；海水淡化技術(shù)的進(jìn)步緩解淡水資源緊缺；印刷電路板的制作：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2；晶體硅制備：二氧化硅粗硅四氯化硅高純硅。(2)合成有特定性能的材料高效、穩(wěn)定、廉價(jià)的太陽能光電轉(zhuǎn)化材料解決能源危機(jī)；光導(dǎo)纖維；高強(qiáng)度纖維。(3)開發(fā)高效的清潔能源(4)合成高新材料：納米技術(shù)和分子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，將使分子晶體、分子芯片、分子馬達(dá)、分子導(dǎo)線、分子計(jì)算機(jī)等化學(xué)器件得到廣泛應(yīng)用。3綠色化學(xué)(1)核心：利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的污染。又稱為“環(huán)境無害化學(xué)”“環(huán)境友好化學(xué)”“清潔化學(xué)”。綠色化學(xué)的理想在于不再使用有毒有害的物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物，不再處理廢物，這是一門從源頭上減少或消除污染的化學(xué)。(2)綠色化學(xué)的研究主要圍繞化學(xué)反應(yīng)、原料、催化劑、溶劑和產(chǎn)品的綠色化開展的，因此化學(xué)反應(yīng)及其產(chǎn)物具有以下特征：采用無毒、無害的原料；在無毒、無害的條件(包括催化劑、溶劑)下進(jìn)行；產(chǎn)品應(yīng)該是環(huán)境友好的；具有“原子經(jīng)濟(jì)性”，即反應(yīng)具有高選擇性、極少副產(chǎn)物，甚至實(shí)現(xiàn)“零排放”。此外，它還應(yīng)當(dāng)滿足“物美價(jià)廉”的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。題組一環(huán)境的污染及治理1(2020海鹽元濟(jì)高級(jí)中學(xué)選考模擬)下列說法不正確的是()A食品包裝袋中常放入小袋還原鐵粉，目的是防止食品氧化變質(zhì)B鋁表面有一層致密的氧化膜，故鋁制容器可以用來腌制咸菜等C“埃博拉”病毒在常溫下較穩(wěn)定，對(duì)熱有中度抵抗力，56 不能完全滅活，60 30 min方能破壞其感染性，此過程主要發(fā)生了蛋白質(zhì)的變性D為防止電池中的重金屬等污染土壤和水體，應(yīng)積極開發(fā)廢電池的綜合利用技術(shù)解析：選B。A.鐵粉具有還原性，可防止食品氧化變質(zhì)，正確；B.鋁制容器不能長(zhǎng)時(shí)間存放酸性、堿性和咸的食物，咸的食物中氯離子會(huì)破壞鋁表面氧化膜，錯(cuò)誤；C.蛋白質(zhì)在高溫時(shí)發(fā)生變性，所以60 30 min方能破壞其感染性，則此過程主要發(fā)生了蛋白質(zhì)的變性，正確；D.電池中的重金屬會(huì)污染土壤和水體，應(yīng)回收處理，并積極開發(fā)廢電池的綜合利用技術(shù)，正確。2化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法正確的是()A汽車的排氣管上裝有“催化轉(zhuǎn)化器”，使有毒的CO和NO反應(yīng)生成N2和CO2B向煤中加入適量石灰石，使煤燃燒產(chǎn)生的SO2最終生成CaSO3，可減少對(duì)大氣的污染C高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維D大量燃燒化石燃料排放的廢氣中含CO2、SO2，從而使雨水的pH5.6即形成酸雨解析：選A。向煤中加入適量石灰石，使煤燃燒產(chǎn)生的SO2最終轉(zhuǎn)化為CaSO4，B錯(cuò)誤；制作光導(dǎo)纖維的是二氧化硅，C錯(cuò)誤；雨水的pH5.6才形成酸雨，且CO2不會(huì)形成酸雨，D錯(cuò)誤。題組二綠色化學(xué)3下列說法不正確的是()A含SO2的煙氣可用石灰乳吸收后再排放，以減少對(duì)空氣污染B汽車尾氣、工業(yè)排放、建筑揚(yáng)塵、垃圾焚燒等都是造成霧霾天氣的主要原因C綠色化學(xué)的核心是對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染進(jìn)行治理DPM2.5由于顆粒小，在空氣中存在時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)人體健康危害大解析：選C。綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。4“綠色化學(xué)”要求從根本上減少乃至杜絕污染。下列對(duì)農(nóng)作物收割后留下的莖稈的處理方法中，不符合“綠色化學(xué)”要求的是()A就地焚燒B發(fā)酵后做農(nóng)家肥C加工成精飼料 D制造沼氣解析：選A。A.就地焚燒農(nóng)作物收割后留下的秸稈會(huì)產(chǎn)生大量污染性氣體，不符合“綠色化學(xué)”要求；B.農(nóng)作物收割后留下的秸稈發(fā)酵后做農(nóng)家肥，可循環(huán)使用，符合“綠色化學(xué)”要求；C.加工成精飼料，不產(chǎn)生污染，符合“綠色化學(xué)”要求；D.制造沼氣，可提供清潔能源，符合“綠色化學(xué)”要求。課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)一、選擇題1(2020浙江名校考前押寶)N、O、Si、S是重要的非金屬元素，下列說法正確的是()AN、O、S、Si的原子半徑逐漸增大，非金屬性逐漸減弱B氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化學(xué)煙霧，又是形成酸雨的主要物質(zhì)C汽車尾氣中排放的氮氧化合物主要是由游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化來的DN、Si、S的單質(zhì)均能和氧氣反應(yīng)，生成的產(chǎn)物分別是NO2、SiO2和SO2解析：選C。同周期元素自左向右原子半徑逐漸減小，非金屬性逐漸增強(qiáng)。同主族元素自上而下原子半徑逐漸增大，則O、N、S、Si的原子半徑逐漸增大，非金屬性逐漸減弱，A錯(cuò)誤；硫的氧化物不能形成光化學(xué)煙霧，B錯(cuò)誤；汽車尾氣中的NOx主要是空氣中的N2、O2在氣缸內(nèi)化合生成，C正確；氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)生成NO，得不到NO2，D錯(cuò)誤。2下列關(guān)于“化學(xué)與健康”的說法不正確的是()A服用鉻含量超標(biāo)的藥用膠囊會(huì)對(duì)人體健康造成危害B食用一定量的油脂能促進(jìn)人體對(duì)某些維生素的吸收C“血液透析”利用了膠體的性質(zhì)D光化學(xué)煙霧不會(huì)引起呼吸道疾病答案：D3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NH3NONO2(紅棕色)N2O4液體(無色)下列分析正確的是()A反應(yīng)中氮元素的化合價(jià)發(fā)生了變化B反應(yīng)利用了NH3的氧化性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)可由如圖所示裝置實(shí)現(xiàn)解析：選C。已知NH4Cl、NH3、NO、NO2、N2O4中N元素的化合價(jià)分別為3、3、2、4、4，所以反應(yīng)中N元素的化合價(jià)沒有發(fā)生變化，反應(yīng)中N元素的化合價(jià)發(fā)生了變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)中N元素從3價(jià)升高為2價(jià)，NH3表現(xiàn)還原性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于2NO2(g)N2O4(l)是放熱反應(yīng)，則降低溫度，平衡正向移動(dòng)，使NO2轉(zhuǎn)化為N2O4，C項(xiàng)正確；反應(yīng)是固體加熱生成易溶于水的NH3，所以圖示裝置中發(fā)生裝置和收集裝置都不合適，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4(2020紹興一中選考模擬)硝酸被稱為“國(guó)防工業(yè)之母”是因?yàn)樗侵迫≌ㄋ幍闹匾?。下列?shí)驗(yàn)事實(shí)與硝酸性質(zhì)不相對(duì)應(yīng)的一組是()A濃硝酸使紫色石蕊試液先變紅后褪色酸性和強(qiáng)氧化性B不能用稀硝酸與鋅反應(yīng)制氫氣強(qiáng)氧化性C要用棕色瓶盛裝濃硝酸不穩(wěn)定性D能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色褪去強(qiáng)氧化性解析：選D。D項(xiàng)中“滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色褪去”，其褪色的原因可能是硝酸的強(qiáng)氧化性將酚酞氧化了，也有可能是硝酸與氫氧化鈉發(fā)生了中和反應(yīng)，究竟是哪個(gè)原因，還需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，D項(xiàng)不正確。5.(2020浙江“綠色評(píng)估”聯(lián)盟高三考試)在如圖裝置中，燒瓶中充滿干燥氣體a，將滴管中的液體b擠入燒瓶?jī)?nèi)，輕輕振蕩燒瓶，然后打開彈簧夾f，燒杯中的液體b呈噴泉狀噴出，最終幾乎充滿燒瓶。則a和b分別是()選項(xiàng)a(干燥氣體)b(液體)ANO2水BCO2水CCl2飽和食鹽水DNH31 molL1鹽酸解析：選D。本題考查形成噴泉現(xiàn)象的原理。由題目所給信息液體b形成噴泉幾乎充滿燒瓶。液體b應(yīng)易吸收氣體a而無其他氣體生成。NO2易與水反應(yīng)但又生成NO，溶液不能充滿燒瓶；CO2在水中溶解度較??；Cl2在飽和NaCl溶液中溶解度很小，基本不被吸收。6向50 mL稀H2SO4與稀HNO3的混合溶液中逐漸加入鐵粉，假設(shè)加入鐵粉的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)之間的關(guān)系如圖所示，且每一段只對(duì)應(yīng)一個(gè)反應(yīng)。下列說法正確的是()A開始時(shí)產(chǎn)生的氣體為H2BAB段發(fā)生的反應(yīng)為置換反應(yīng)C所用混合溶液中c(HNO3)1 molL1D參加反應(yīng)的鐵粉的總質(zhì)量m28.4 g解析：選C。已知氧化性：NOFe3H，OA段發(fā)生：Fe4HNO=Fe3NO2H2O；AB段發(fā)生：2Fe3Fe=3Fe2；BC段發(fā)生：Fe2H=Fe2H2，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖像可知，n(NO)0.05 mol，根據(jù)氮原子守恒可知，可知硝酸的物質(zhì)的量為0.05 mol，濃度為1 molL1，C項(xiàng)正確；根據(jù)得失電子守恒，有n(NO)3n(H2)2n(Fe)2，又n(H2)0.025 mol，解得 n(Fe)0.1 mol，即m25.6 g，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7將3.2 g Cu與30.0 mL 10.0 molL1的HNO3充分反應(yīng)，還原產(chǎn)物有NO和NO2，若反應(yīng)后溶液中有a mol H，則此時(shí)溶液中含NO的物質(zhì)的量為()A0.5a molB(0.1a) molC0.1a mol D2a mol解析：選B。首先判斷Cu與硝酸誰過量，經(jīng)判斷知HNO3過量，Cu全部反應(yīng)，根據(jù)溶液中的電荷守恒，n(NO)n(H)2n(Cu2)，而n(Cu2)0.05 mol，所以n(NO)a mol0.05 mol2(a0.1) mol。8(2020杭州余杭中學(xué)選考模擬)相同質(zhì)量的兩塊銅片分別和濃硝酸、稀硝酸(兩者均過量)反應(yīng)，下列敘述正確的是()A反應(yīng)速率：兩者相同B消耗HNO3的物質(zhì)的量：前者多，后者少C反應(yīng)生成氣體的顏色：前者淺，后者深D反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)：前者多，后者少解析：選B。A.因?yàn)槿芤簼舛扔绊懟瘜W(xué)反應(yīng)速率，濃度越大，反應(yīng)速率越快，所以濃硝酸比稀硝酸反應(yīng)速率快，故A錯(cuò)誤；B銅與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO2 2H2O，CuHNO3=Cu(NO3)2NOH2O，根據(jù)方程式可知，與相同質(zhì)量的銅反應(yīng)，濃硝酸消耗的物質(zhì)的量多，故B正確；C根據(jù)B知，銅與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，與稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮，二氧化氮是紅棕色氣體，一氧化氮是無色氣體，故C錯(cuò)誤；D根據(jù)方程式知，Cu4HNO3(濃)轉(zhuǎn)移2 mol eCuHNO3(稀)轉(zhuǎn)移2 mol e因此，相同質(zhì)量的銅與過量濃、稀硝酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，故D錯(cuò)誤。9(2020平湖高三期中)下列說法正確的是( )A氨極易溶于水，可以進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)B用玻璃棒分別蘸取濃硫酸和濃氨水，相互靠近時(shí)會(huì)看到有白煙產(chǎn)生C工業(yè)制硝酸過程中有下列反應(yīng)：4NH35O24NO6H2O，反應(yīng)中氨表現(xiàn)氧化性D加熱盛NH4Cl的試管底部，NH4Cl受熱升華解析：選A。A.氨極易溶于水，使燒瓶?jī)?nèi)的氣體壓強(qiáng)迅速減小，可以進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，故A正確；B.濃硫酸不揮發(fā)，和濃氨水靠近時(shí)不能看到白煙，故B錯(cuò)誤；C.氨中氮元素化合價(jià)升高，表現(xiàn)還原性，故C錯(cuò)誤；D.NH4Cl受熱易分解生成氨和氯化氫，不是升華，故D錯(cuò)誤。二、非選擇題10某學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)小組為探究二氧化氮的性質(zhì)，按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題：(1)裝置甲中盛放濃硝酸的儀器A的名稱是_，該裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)實(shí)驗(yàn)過程中，裝置乙、丙中出現(xiàn)的現(xiàn)象分別是_、_；裝置丙中的試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(3)取下裝置丙中的試管D，在其中滴加FeSO4溶液，溶液變?yōu)開色，為了證明鐵元素在該反應(yīng)中的產(chǎn)物，可以再在溶液中滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)開色。解析：(1)在濃硝酸與銅的反應(yīng)中，需要隨時(shí)控制濃硝酸的流量，故采用分液漏斗，而不是一般的漏斗；濃硝酸與銅反應(yīng)生成二氧化氮。(2)二氧化氮為紅棕色氣體，能夠與水反應(yīng)生成無色的一氧化氮。(3)試管D中的溶液為稀硝酸，稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，能夠?qū)嗚F離子氧化為鐵離子，鐵離子與SCN生成血紅色的物質(zhì)。答案：(1)分液漏斗Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O(2)逐漸充滿紅棕色氣體蒸餾水中有氣泡產(chǎn)生，生成無色氣體3NO2H2O=2H2NONO(3)棕黃血紅11為證明銅絲與稀硝酸反應(yīng)生成的是NO，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一套如圖所示制取NO的裝置。反應(yīng)開始后，可以在U形管右端觀察到生成無色氣體。(1)長(zhǎng)玻璃管的作用是_。(2)讓反應(yīng)停止的操作方法及原理是_。(3)以下收集NO氣體的裝置，合理的是_(填選項(xiàng)代號(hào))。解析：(1)該實(shí)驗(yàn)裝置可以防止產(chǎn)生的氣體與空氣接觸，長(zhǎng)玻璃管的作用是接收稀硝酸，防止稀硝酸溢出；(2)關(guān)閉導(dǎo)氣管上的活塞，產(chǎn)生的氣體將稀硝酸向下壓，從而使銅絲與稀硝酸分開，反應(yīng)停止；(3)不能用排空氣法來收集NO，因?yàn)镹O與空氣中的氧氣反應(yīng)，只能用排水法，C和D裝置符合題意。答案：(1)接收被產(chǎn)生的氣體壓出U形管的液體，防止稀硝酸溢出(2)關(guān)閉U形管右端導(dǎo)氣管上的活塞，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體將U形管右端管內(nèi)的稀硝酸向下壓，使銅絲與稀硝酸分開，反應(yīng)停止(3)CD12(2020寧波選考模擬)已知木炭在一定條件下與濃硝酸反應(yīng)生成兩種4價(jià)的氧化物，為了探究一氧化氮(NO)能否與過氧化鈉反應(yīng)，以及反應(yīng)后的產(chǎn)物中是否有亞硝酸鈉(NaNO2)，某小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置(夾持儀器和連接用的膠管已經(jīng)省略)。(1)為了完成該實(shí)驗(yàn)，虛線框內(nèi)還需要連接BE四套裝置，按氣流方向連接的順序?yàn)閍(_)(_)(_)(_)(_)(_)(_)(_)(填儀器接口的字母編號(hào))。連接好儀器，檢查氣密性，裝入藥品后，要通入一段時(shí)間的氮?dú)猓俚渭訚庀跛?，點(diǎn)燃酒精燈