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当前位置:首页 > 中学教育 > 高中教育 > 考前提分小知识点氮及氮的化合物氮族元素高中化学练习试题
1、第1页共4页氮及氮的化合物氮族元素考点1氮的氧化物1.氮元素有+1、+2、+3、+4、+5等五种正价态,五种正价对应六种氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。NO是一种色还原性较强的气体,易被O2氧化生成,NO2是一种色的易溶于水且与水反应的气体,氧化性强,能氧化SO2,能使湿润的KI-淀粉试纸变。2.NO、NO2都是大气污染物,空气中NO、NO2主要来自石油产品和煤燃烧、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气。其中空气中的NO2是造成的主要因素。3.NO、NO2的制法(1)NO的实验室制法①原理:②装置:铁架台、铁夹、铁圈、烧瓶、分液漏斗、胶塞、导管、酒精灯等③收集:④检验:无色气体和空气接触立即变红棕色(2)NO2的实验室制法①原理:②装置:锥形瓶(或烧瓶)、分液漏斗、带导管胶塞③收集:[特别提醒]:通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯,因为在常温、常压下能发生2NO2N2O4反应。由于此可逆反应的发生,通常实验测得NO2的相对分子质量大于它的实际值,或在相同条件下,比相同物质的量的气体体积要小。此外涉及NO2气体。
2、的颜色深浅、压强、密度等要考虑此反应。因而可逆反应2NO2N2O4在解化学题中有很重要的应用。[例1]最新研究表明:NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况,缓解病情。病毒学研究同时证实,NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是()A.NO是一种红棕色的气体B.常温常压下,NO不能与空气中氧气直接化合C.含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等D.NO易溶于水,不能用排水法收集[解析]NO是一种无色难溶于水的气体,可以用排水法收集。常温常压下,NO容易与氧气直接化合生成NO2。【答案】C考点2氨的性质1.氨的物理性质氨气为色、有气味的气体,比空气轻,易液化,溶于水,氨水的密度小于水的密度,氨水的浓度,密度。2.氨的化学性质;(1)与水反应,溶液呈碱性:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH氨水中所含有微粒:,氨水中溶质通常看作为NH3,而不是NH3·H2O。(2)与酸反应第2页共4页NH3+HNO3NH4NO3HCl+NH3NH4ClH2SO4+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。
3、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:2NH3+3Cl22NH3+3CuO3.氨气的实验室制法(1)原理:固态铵盐与碱加热反应:(2)发生装置:固+固+加热型,与制备气体相似;(3)收集:。(4)干燥:在干燥管中盛放作干燥剂。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,若产生白烟,则满。[特别提醒]:①制氨气所用铵盐不能用硝铵、碳铵。因加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应,发生危险;而碳铵受热极易分解产生CO2,使生成的NH3中混有较多的CO2杂质。②消石灰不能用NaOH、KOH代替,原因是:a、NaOH、KOH具有吸湿性、易结块,不利于产生NH3;b、在高温下能腐蚀大试管。③因氨气比空气轻,易与空气发生对流,所以收集时,导气管应插入收集气体的试管底部附近,管口塞一团干燥的棉花团,来防止NH3与空气对流,确保收集到纯净的氨气。④制备NH3也可以通过加热浓氨水的方法,利用NH3·H2ONH3↑+。
4、H2O原理制备。也可以利用往浓氨水中加入烧碱制备,原理:烧碱溶于水为放热反应,促进NH3·H2O的分解,增大c(OH)使上述可逆反应向左移动,而产生NH3。[例2]都能用右图所示装置进行喷泉实验的一组气体是(注:烧杯内为NaOH溶液)()A.HCl和CO2B.NH3和CH4C.SO2和COD.NO2和NO[解析]在上述气体中,CH4、NO、CO不溶于NaOH溶液,也不与NaOH溶液反应,所以不能做喷泉实验,而HCl、SO2、CO2不仅可溶于NaOH溶液而且还可与NaOH溶液反应,所以能形成喷泉。【答案】A【规律总结】喷泉实验成功的关键:①烧瓶、预先吸水的滴管及直玻璃管都要干燥;②气体要充满圆底烧瓶;瓶塞要严密,不漏气,止水夹要夹紧。注意:满足下列条件时,均能形成美丽的喷泉:①液体为水时,NH3、HBr、HCl、HI、SO2等易溶于水的气体或是NO2、NO2+O2、NO+O2、NO2+NO+O2等易与水反应的气体。②液体是NaOH、KOH等强碱性溶液时,CO2、SO2、NO2、H2S等酸性气体。③液体是盐酸或硫酸时,NH3等碱性气体。考点3硝酸的强氧化性硝酸不论浓稀都具有强氧化性,主要。
5、有以下几个方面体现:1.金属与硝酸反应,不论金属活泼与否,也不论硝酸的浓度大小,一般氢气放出。这是因为:。2.金属活动顺序表中,较不活泼的金属(如铜、银等)都能和硝酸反应,一般浓硝酸被还原为,稀硝酸被还原为,金属则变为相应的。这类反应中硝酸只有一第3页共4页部分体现被还原,另一部分体现生成硝酸盐。Ag+2HNO3(浓)3Ag+4HNO3(稀)3.铁、铝常温下遇浓硝酸,由于浓硝酸具有,所以在金属的表面形成一层,阻止反应继续进行,这个过程叫。所以可用铁、铝容器装运浓硝酸(或浓硫酸)。4.非金属(如碳、硫等)也可以和浓硝酸发生反应,非金属被,硝酸完全被还原成。这和金属与硝酸的反应不同,在有关判断及计算题中应该注意。C+4HNO3S+6HNO3(浓)5.浓硝酸和浓盐酸按1:3的比组成的混合物叫,它能溶解惰性金属铂、金,这也是硝酸强氧化性的体现。此外,硝酸还可以氧化很多还原性化合物,如:S2、SO32、I、Fe2+等特别提醒]:有硝酸参与的氧化还原反应的计算:(1)单质与硝酸的反应,分析讨论是金属还是非金属,若为金属参加的反应硝酸分为两部分,一部分作氧化剂,另一部分起酸性生成硝酸盐,应先确。
6、定未被还原的硝酸,再由电子得失守恒求解。若为非金属单质与硝酸反应时,硝酸全部被还原。(2)Cu与HNO3的反应中随着反应的进行浓度逐渐变小,产物由NO2变成NO,最终为混合气体。可以这样理解并分析:反应的硝酸在产物中共三部分:Cu(NO3)2HNO3—可以看出:被还原的硝酸无论生成NO还是NO2均为一个N原子与一个HNO3的比例关系,即:被还原的硝酸与气体的物质的量相等。而未被还原的硝酸总是生成最高价金属的硝酸盐〔如Cu(NO3)2〕,一个金属离子与金属离子最高价数个HNO3成比例关系,即未被还原的HNO3与金属离子的最高价态数相等。[例3](2007年重庆)某兴趣小组设计出右图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验,以探究化学实验的绿色化。(1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c。其目的是。(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸。c中反应的化学方程式是。再由a向c中加2mL蒸馏水,c中的实验现象是。(3)右表是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是。理由是_____________。
7、。(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2。操作步骤为,实验现象为;但此实验的不足之处是。[解析](1)根据题目的叙述可以知道,这样操作的目的是检验装置的气密性,按题目所述若d试管内有气泡,且冷却后导管中有一段水柱,说明气密性良好。(2)c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸时发生反应为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;若再由a向c中加2mL蒸馏水,浓硝酸的浓度变小,所以反应变得缓慢、产生的气体颜色变浅。(3)甲方案制取硝酸铜的反应方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,乙方案制取硝酸铜的反应方程式为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,丙制取方案反应物甲Cu、浓HNO3乙Cu、稀HNO3丙Cu、O2、稀HNO3第4页共4页硝酸铜的反应方程式为2Cu+O2+2HNO32Cu(NO3)2。比较这三种方案的化学方程式可以发现均制取1molCu(NO3)2时消耗硝酸的量分别为4mol、38mol、1mol,丙方案消耗的硝酸的量最少且不产生污染。(4)若用上述装置进行实。
8、验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2,根据氧化还原反应的规律可以得出应先用KMnO4制Cl2,再用Cl2制Br2。所以实验的操作步骤为向d中加入KBr溶液,c中加入固体KMnO4,由a向c中加入浓盐酸;其中实验的现象为c中有黄绿色气体产生,d中溶液变为黄棕色。但是由于Cl2和Br2均为有毒的气体,所以需要尾气处理。[答案](1)检查装置气密性。(2)Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O反应变缓,气体颜色变淡。(3)丙;耗酸量最少,无污染。(4)向d中加入KBr溶液,c中加入固体KMnO4,由a向c中加入浓盐酸;c中有黄绿色气体产生,d中溶液变为黄棕色;没有处理尾气。[规律总结]对铜与硝酸反应实验装置的改进设计有如下的几个要点:①反应开始前装置怎样避免装置内的空气;②怎样使铜与稀硝酸反应能自动停止,防止NO过多;③反应后,能有效的通入空气,证明NO;同时还要防止NO及生成的NO2逸散到空气中。参考答案考点1氮的氧化物1.无NO2红棕蓝2.光化学烟雾3.(1)3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O排水集气法(2)Cu+4HNO3(浓)Cu(。
9、NO3)2+2NO2↑+2H2O向上排空气集气法考点2氨的性质1.无刺激性极易越大越小2.(1)NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OH、H+(2)白烟(3)N2+6HCl3Cu+N2+3H2O3.(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(2)O2(3)向下排空气法(4)碱石灰考点3硝酸的强氧化性1.无H+得电子的能力不及硝酸中+5价的氮元素得电子的能力2.NO2NO硝酸盐氧化性酸性AgNO3+NO2↑+H2O3AgNO3+NO↑+2H2O3.很强的氧化性致密的氧化膜钝化4.氧化NO24NO2↑+CO2↑+2H2OH2SO4+6NO2↑+2H2O5.体积王水。
本文标题:考前提分小知识点氮及氮的化合物氮族元素高中化学练习试题
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