2022高考化學(xué)必備經(jīng)典例題氮族元素

2022高考化學(xué)必備經(jīng)典例題（易錯(cuò)指津典型例題評(píng)析）氮族元素【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】AgNH32O2高溫、催化劑、AgNO3Cu、Fe2、I-2、CuOO2放電O2H2ONO2HNO3H2ONH3N2NOSO2H2加熱加NH3CuNaOHHCH2ONaOHNH4CHCMg3N2MgNaNON2O2不穩(wěn)定強(qiáng)氧化有機(jī)物硝化反響：C6H6①與金屬反響:Cu酯化反響：C3H5OH34HNO3濃==4NO2↑2H2OO2②與非金屬反響：C、S↑③Fe、A在冷、濃HNO3鈍化④Pt、Au能溶解于王水濃HNO:濃HC=1:3）3⑤與復(fù)原性化合物反響：Fe2、SO2、H2S、HI【易錯(cuò)指津】．氨水顯弱堿性的理解不全面。-氨氣溶于水形成氨水，氨水少部分電離出OH、NH4，所以氨水擁有弱堿性。注意以下兩點(diǎn)：332開始出現(xiàn)積淀AgOH，持續(xù)滴加積淀即溶解生成銀氨溶液；（2）氨水遇酸、酸性氧化物能夠成鹽，又根據(jù)氨水與酸的量關(guān)系分別獲得正鹽和酸式鹽。如：用氨水吸收少量二氧化硫的離子方程式SO2=NH4HSO3-是錯(cuò)誤的。．NO、O2被水吸收的剖析錯(cuò)誤。NO、O2被水吸收實(shí)質(zhì)上發(fā)生如下反響：2NOO=2NO，3NO22H2O=2HNO3NO。生成NO還能夠繼續(xù)氧化，生成NO2再溶于水，這是一個(gè)循環(huán)反響。如無任何氣體節(jié)余，最終產(chǎn)物應(yīng)為HNO3，恰巧反響的量的關(guān)系：4NO3O22H2O=4HNO3，實(shí)際反響中能夠有NO或O2節(jié)余，但不能兩者兼有之。．氮能夠形成多種氧化物。NO2能夠與水反響生成硝酸，但NO2不是硝酸的酸酐。掌握酸酐的判斷方法。NO2與溴蒸氣不能用潤(rùn)濕的KI淀粉試紙查驗(yàn)。-在酸性溶液中擁有強(qiáng)氧化性，能夠?qū)?32-2--、Br-、4．NO3Fe氧化為Fe、SO3氧化為SO4，將I2-氧化為I、Br、S。225．查驗(yàn)NH離子，可加入燒堿溶液后，必須加熱．．，再用潤(rùn)濕的紅色石蕊試紙查驗(yàn)NH，否43則不一定有NH放出。3【典型例題評(píng)析】例1Murad等三位教授最早提出NO分子在人體內(nèi)有獨(dú)到功能，近年來此領(lǐng)域研究有很大發(fā)展，因此這三位教授榮獲了1998年諾貝爾醫(yī)學(xué)及生理學(xué)獎(jiǎng)。下列對(duì)于NO的表達(dá)不正確的是能夠是某些含廉價(jià)N物質(zhì)氧化產(chǎn)物不是亞硝酸酐能夠是某些含高價(jià)N物質(zhì)的復(fù)原產(chǎn)物是棕色氣體思路剖析：此題看似很深?yuàn)W，實(shí)際不然，考察的落點(diǎn)是中學(xué)化學(xué)常有物質(zhì)NO的相關(guān)性質(zhì)。根據(jù)NO中氮元素的化合價(jià)（2）處于氮元素中間價(jià)態(tài)，應(yīng)用氧化復(fù)原反響原理可推知：NO既可能是廉價(jià)含N物質(zhì)的氧化產(chǎn)物，又可能是高價(jià)含N物質(zhì)的復(fù)原產(chǎn)物；根據(jù)酸酐觀點(diǎn)亞硝酸酸酐應(yīng)是N2O3；NO應(yīng)是無色氣體。答案：D方法要領(lǐng)：要答好這類“高起點(diǎn)，低沉點(diǎn)”試題，首先要戰(zhàn)勝心理障礙，找準(zhǔn)題中化學(xué)知識(shí)運(yùn)用的著落點(diǎn)，其次，要掌握好重要基本觀點(diǎn)和基本理論。這類試題所波及的基本理論通常是構(gòu)造理論（包括原子構(gòu)造中的質(zhì)量數(shù)=中子數(shù)質(zhì)子數(shù)，質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子數(shù)之間關(guān)系等）、分子構(gòu)造中微粒成鍵規(guī)律、氧化復(fù)原反響規(guī)律；所波及的觀點(diǎn)往常是原子相對(duì)原子質(zhì)量、同位素、同素異形體等。例2右圖為裝有活塞的密閉容器，內(nèi)盛一氧化氮。若通入氧氣（氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定），保持溫度、壓強(qiáng)不變，則容器內(nèi)的密度1.369g2.054g1.369g2.054g之間2.054g思路剖析：題給的密閉容器中通入2個(gè)化學(xué)反響：2NOO=2NONOO后發(fā)生22NO2N2O4。為便于計(jì)算和推導(dǎo)，可將題給變換為，將題給變換為，即容器內(nèi)盛有1moNO，充入。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，容器內(nèi)的總質(zhì)量為：1mo×30g/mo×32g/mo=46g。假設(shè)1moNO與恰巧完全反響，則生成1moNO2。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1moNO2的體積為22.4L，此時(shí)混淆氣體的密度為46g/22.4L=2.054g/L?？墒?，由于反響2NON2O4的存在，且保持溫度、壓強(qiáng)不變，因此使平衡混淆氣體的體積小于22.4L，故其密度必然大于2.054g/L。答案：D方法要領(lǐng)：解此題時(shí)最容易忽略2NON2O4的平衡（這是一個(gè)隱含的平衡），而誤選B。在波及到的NO2或N2O4相關(guān)量的計(jì)算問題，一般要考慮可逆反響2NON2O4的存在對(duì)相關(guān)量（氣體物質(zhì)的量、體積、密度、式量等）的影響，這是同學(xué)們應(yīng)重視的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。例3

已知磷酸分子

中的三個(gè)氫原子都能夠跟重水分子

D2O中的

D原子發(fā)生氫互換，又知次磷酸

H3

oCuNO32，可得消耗原料量及生成污染物

NO的量（見下表）：CuNO32CuHNO3（1）3mo3mo12mo（2）3mo3mo8mo（3）3mo3mo6mo由上表知：（1）耗HNO3最多，生成污染物最多；（3）耗

NO6mo2mo0moHNO3最少，沒有污染物。答案：A、D方法要領(lǐng)：此題考察對(duì)硝酸性質(zhì)、用途的理解及氧化復(fù)原反響知識(shí)，經(jīng)過剖析比較選擇出最正確途徑的能力。從不同濃度硝酸與銅的反響能夠看出，在硝酸與銅的反響中，硝酸充任了氧化劑和提供硝酸根兩種作用，因稀硝酸與銅反響時(shí)，氮元素的化合價(jià)由5降為2價(jià)，故作為氧化劑消耗的硝酸較少，而（3）中氧氣為氧化劑，硝酸全部用提供酸根用，故消耗硝酸的為1>2>3。例5在下列圖裝置中，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，然后翻開彈簧夾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別是

分思路剖析：產(chǎn)生噴泉的條件：氣體在液體中的溶解度很大，產(chǎn)生足夠的壓強(qiáng)差（負(fù)壓）。CO2在水中溶解度不大，不能產(chǎn)生噴泉，但在NaOH溶液中因發(fā)生CO22NaOH=NaCO3H2O，其溶解度顯著增大，此時(shí)形成噴泉。題干要求液體充滿燒瓶。答案：B、D方法要領(lǐng)：中學(xué)階段，在水中能形成噴泉現(xiàn)象常有的有NH3、HC、HBr、HI、SO2等溶解度大的氣體；CO2、H2S、C2等在水中溶解度不大的氣體，不能形成噴泉，但若將水改成NaOH溶液，這些氣體在堿性溶液中溶解度顯著增大，進(jìn)而形成噴泉；別的，噴泉實(shí)驗(yàn)裝置若發(fā)生改變，也可能使本來不能形成噴泉的氣體形成噴泉，因此，要從產(chǎn)生噴泉的條件認(rèn)識(shí)形成噴泉的本質(zhì)。例6同溫同壓下，兩個(gè)等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿①NH3，②NO2，進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，經(jīng)充分反響后，瓶?jī)?nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為A①>②B①<②C①=②D不能確定思路剖析：設(shè)圓底燒瓶的體積為VL，所含氣體的物質(zhì)的量為mo。則：cNH=/Vmo/L而3NOHO=2HNONO，cHNO=[2/3mo]÷[2/3VL]=/Vmo/L。32233答案：C方法要領(lǐng)：只需在同溫同壓下，單調(diào)氣體（或某一氣體中混有空氣）如進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)（在HO中）后所得溶液的濃度均相同。它與液體上漲高度無關(guān)。如是標(biāo)準(zhǔn)狀況則濃度為1/L。2注意：若誤以為NO與HO生成HNO的物質(zhì)的量為2/3，而忽略了溶液的體積也是2V/3L223的話，就會(huì)得出兩者濃度不等的結(jié)論。例7某試劑廠有銀含雜質(zhì)銅和硝酸含雜質(zhì)3Fe反響制取硝酸銀步驟如下吸收裝置HNO3NONO通入過度熱的水銀過度原料混淆加熱保溫沖稀靜置過濾D過度銀循AgNO3晶體冷卻結(jié)晶依據(jù)上述步驟,達(dá)成下列填空：1溶解銀的硝酸應(yīng)當(dāng)用硝酸填濃或稀。原因是a減少過程中產(chǎn)生NOX的量b減少原料銀的消耗量2步驟B加熱保溫的作用是

蒸發(fā)E填序號(hào)，下同節(jié)儉硝酸物質(zhì)的量有利于加速反響速率有利于未反響的硝酸揮發(fā)有利于硝酸充分反響,降低溶液中[H]3步驟Ｃ中是為了除掉Fｅ3、Cu2等雜質(zhì),沖稀靜置時(shí)發(fā)生的化學(xué)反響是a置換反響b水解反響c氧化復(fù)原反響產(chǎn)生的積淀物化學(xué)式思路剖析：（1）根據(jù)反響方程式：Ag2HNO3（濃）=AgNO3NO2↑H2O、3Ag4HNO（?。?3AgNONO2H2O可知：每生成1moAgNO3，如用濃HNO3，消耗HNO32mo，產(chǎn)生1moNO2；如用稀HNO3，只需HNO34/3mo，放出NO1/3mo。故用稀硝酸比用濃硝酸好，原因?yàn)椋╝）、c。希望

（2）根據(jù)溫度對(duì)反響速率的影響，加熱保溫是使反響加速，促進(jìn)HNO3損失，因此其目的是（a）、c。

HNO3與

Ag反響，而不（3）由水解原理，溶液濃度小，促進(jìn)水解，使Fｅ3、Cu2生成難溶的FeOH3、CuOH2而除掉。答案：（1）稀，（a）、c（2）（a）、c（3）（b），F(xiàn)eOH3、CuOH2方法要領(lǐng)：聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)流程，運(yùn)用化學(xué)知識(shí)，理解化學(xué)原理解答生產(chǎn)中的問題是高考的熱點(diǎn)。用到的化學(xué)原理有：反響速率；水解反響；物質(zhì)分別和提純的方法。試題的能力要求較高，立意新?？忌鷳?yīng)首先將整個(gè)流程看懂，在理解每一操作步驟的目的和作用的同時(shí)，須聯(lián)系各步驟的相互關(guān)系和作用。明確前一操作是后一操作過程的基礎(chǔ)和條件。如：過度的Ag與稀HNO3混淆其目的是使HNO3充分反響，步驟B加熱保溫的原因也是為這一目的而設(shè)置的。它使NO不斷逸出，降低酸度，有利于下一步用水沖稀，使雜質(zhì)離子水解完全，并經(jīng)過靜置而沉降。以上三個(gè)步驟一環(huán)緊扣一環(huán)。此題經(jīng)過AgNO3生產(chǎn)的步驟、過程，考察考生對(duì)金屬（Ag、Fe、Cu）與HNO3反響的理解程度。在步驟C中，雖然Ag也參與水解，但AgOH很不穩(wěn)定分解：AgOH→Ag2O，歸并于過度銀中循環(huán)使用。題中給出了生產(chǎn)的過程圖，提供認(rèn)識(shí)題線索。解題時(shí)應(yīng)根據(jù)銀與不同濃度HNO3的反響及產(chǎn)生，考慮生產(chǎn)實(shí)際中的價(jià)值及產(chǎn)物對(duì)社會(huì)環(huán)境的影響，不難選擇問題（1）中的答案為稀HNO3及其原因。借助化學(xué)反響的原理及條件，離子的性質(zhì)等知識(shí)，進(jìn)而順利解答出問題（2）和（3）。例8實(shí)驗(yàn)室用氨氣復(fù)原氧化銅的方法測(cè)定銅的近似相對(duì)原子質(zhì)量,反響的化學(xué)方程式為:2NH33CuON23Cu3H2OCuO和生成物H2O的質(zhì)量[mCuO、mHO]時(shí)，請(qǐng)用下列儀器設(shè)試回答:1如果采用測(cè)定反響物2計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案。①儀器連結(jié)的次序用字母編號(hào)表示,儀器可重復(fù)使用是，；實(shí)驗(yàn)完成時(shí)察看到a中的現(xiàn)象是②列出計(jì)算Cu的相對(duì)原子質(zhì)量的表達(dá)式；③下列情況將使測(cè)定結(jié)果偏大的是。以下選擇填空不限母編號(hào)填寫aCuO未全部復(fù)原為CubCuO受潮cCuO

；d中濃硫酸的作用；1個(gè)正確答案，均用字中混有Cu2如果仍采用上述儀器裝置,其他方案可采用測(cè)定的物理量有amCu和mCuObmN2和mH2OcmCu和mH2OdmNH

3和mH2O思路剖析：根據(jù)此題的意圖是需要測(cè)定反響物氧化銅和生成物水的質(zhì)量，進(jìn)而利用氨和加熱條件下的氧化銅在化學(xué)反響中的關(guān)系求出銅的相對(duì)原子質(zhì)量。氧化銅的質(zhì)量可直接從所取的藥品稱量中得悉，測(cè)反響生成的水的質(zhì)量時(shí)，應(yīng)考慮制得的氨氣中混有的水蒸氣對(duì)測(cè)量有擾亂作用，應(yīng)予以清除，反響后的氣體中必然夾雜著未反響完的氨氣，吸收水蒸氣時(shí)也要考慮不能用濃硫酸作吸收劑，否則會(huì)同時(shí)吸入水蒸氣和氨氣，造成測(cè)量數(shù)據(jù)偏大。（1）①NH4C和CaOH2反響可生成NH3，經(jīng)堿石灰干燥后（不能用濃H2SO4干燥），因?yàn)闈庖誑H3）把NH3通入a裝置發(fā)生主體反響，將反響后生成的水蒸氣用C吸收（不能用濃吸收），因?yàn)檫€有未反響的NH3也可被濃H2SO4吸收，這樣測(cè)量水的質(zhì)量就偏大，多余的

H2SO4H2SO4NH3用濃H2SO4吸收，同時(shí)也防備空氣中的水蒸氣進(jìn)入第二個(gè)C裝置中。2NH33CuO=N23Cu3H2O（設(shè)銅的相對(duì)原子質(zhì)量為）3163×18mCuOmH2O=18mCuO/mH2O-16或考慮計(jì)算銅的相對(duì)原子質(zhì)量的思路是：nCuO=mH2O/18MCuO=mCuO/nH2O=18mCuO/mH2MCu=MCuO-16如果測(cè)量反響前后硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量，則可測(cè)出反響生成的銅的質(zhì)量，從測(cè)得的氧化銅的質(zhì)量可計(jì)算銅的相對(duì)原子質(zhì)量為：MCu=mCu/nCuO=18mCu/mH2。從測(cè)得的生成的水的質(zhì)量，也可計(jì)算銅的相對(duì)原子質(zhì)量為：MCu=mCu/nH2O=18mCu/mH2O。③要使測(cè)定結(jié)果偏大，則mHOm要偏小，其中（a）致使mHO偏小（b）致使mHO偏大（c）222相當(dāng)于mH2O偏小。應(yīng)選a、c。（2）由于氣體的質(zhì)量難于測(cè)量，也難于收集，所以（b）（d）是不可采用的。答案：1①bcacd吸收未反響的氨防備空氣中水分進(jìn)入固體由黑色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色②18m(CuO)16③a、c2a、cm(H2O)方法要領(lǐng)：此題意在考察定量測(cè)定