高考化学一轮复习 专题十九 生产生活中的含氮化合物课件

专题十九 生产生活中的含氮化合物高考化学高考化学 (江苏省专用)考点考点 氮及其化合物氮及其化合物A A组组 自主命题自主命题江苏卷题组江苏卷题组1.(2017江苏单科,12,4分)下列说法正确的是()A.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的H0B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀C.常温下,KspMg(OH)2=5.610-12,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+)5.610-4 molL-1D.常温常压下,锌与稀H2SO4反应生成11.2 L H2,反应中转移的电子数为6.021023 五年高考答案答案 BCA项,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的H0,S0,气体分子数减少的反应:S1时,反应后NO2的物质的量减少,其原因是 。增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,其可能原因是 。(3)当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时,清液(pH约为8)中S将NO2转化为N,其离子方程式为 。(4)CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液,达到平衡后溶液中c(S)= 用c(S )、23O2O23OKsp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示;CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率,其主要原因是 。24O答案答案(1)-317.3(2)O3将NO2氧化为更高价氮氧化物(或生成了N2O5)SO2与O3的反应速率慢(3)S+2NO2+2OH-S+2N+H2O(4)c(S)CaSO3转化为CaSO4使溶液中S的浓度增大,加快S与NO2的反应速率23O24O2Osp3sp4(O )(O )KCaSKCaS24O23O23O解析解析(1)NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) H=-200.9 kJmol-1,NO(g)+O2(g)NO2(g) H=-58.2 kJmol-1 ,运用盖斯定律+2可得出3NO(g)+O3(g)3NO2(g) H=-200.9 kJmol-1+(-58.2 kJmol-12)=-317.3 kJmol-1。(2)由图中信息可知,当n(O3) n(NO)1时,SO2、NO的量都不随n(O3) n(NO)的改变而改变,只有NO2的量在减小,说明NO2与过量的O3发生了反应,NO2被O3氧化生成了更高价氮氧化物。由题中信息可知SO2与O3能发生反应,但题图信息显示,随O3量的增加,SO2的量基本不变,说明二者的反应速率很慢,短时间内测不出SO2的量在改变。(3)依题给信息可知NO2被还原生成N,则S被氧化生成S,二者在弱碱性环境中反应。(4)达平衡后溶液中:c(Ca2+)c(S)=Ksp(CaSO3)、c(Ca2+)c(S)=Ksp(CaSO4),同一溶液中c(Ca2+)相等,则有=,故c(S)=c(S);Na2SO4溶液的加入会使 CaSO3的溶解平衡正向移动,致使c(S)增大,吸收NO2的速率加快。122O23O24O23O24O2324(SO )(SO )ccsp3sp4(O )(O )KCaSKCaS23Osp3sp4(O )(O )KCaSKCaS24O23O审题技巧审题技巧 陌生的分析原因类题的答案往往蕴含在题干中,比如第(2)问的答案就可以通过读图获得。为什么1后,n(NO)不变,而n(NO2)在下降?说明答案与NO无关,应该紧扣NO2来寻找结论。根据“O3是强氧化剂”这一认知,便能推测出“O3把NO2氧化”这一事实。3(O )(NO)nn解题关键解题关键 书写氧化还原反应的离子方程式的关键是找出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。B B组统一命题、省组统一命题、省( (区、市区、市) )卷题组卷题组1.(2018课标,8,6分)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是()A.雾和霾的分散剂相同B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关答案答案 C本题考查硫、氮化合物的相关知识。雾和霾的分散剂均为空气,A正确;由题图可知雾霾中含有NH4NO3和(NH4)2SO4,B正确;NH3应是形成无机颗粒物的反应物,C错误;过度施用氮肥会增加大气中NH3的含量,D正确。知识拓展知识拓展 烟、云、雾的分散剂均为空气。2.(2016浙江理综,13,6分)为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含N废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:下列说法不正确的是()A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B.X可以是空气,且需过量C.捕获剂所捕获的气体主要是COD.处理含N废水时,发生反应的离子方程式为:N+NN2+2H2O4H4H4H2O答案答案 BA项,SO2、CO2与过量石灰乳反应生成CaSO3、CaCO3,故固体1中主要含有CaSO3、CaCO3、Ca(OH)2,正确;B项,X可以是空气,但不能过量,若空气过量,通过NaOH溶液后得不到NaNO2溶液,而是得到NaNO3溶液,故不正确;C项,N2无污染,CO无法被NaOH溶液吸收,捕获剂主要捕获CO,故正确;D项,N与N在溶液中发生氧化还原反应生成N2和H2O,故正确。评析评析 本题难度中等,主要考查学生分析问题的能力。4H2O3.(2015北京理综,8,6分)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是()A.氮元素均被氧化B.工业合成氨属于人工固氮C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环答案答案 AA项,人工固氮时,N2+3H22NH3,氮元素被还原,故错误;B项,把游离态的氮元素转化为含氮化合物的过程是氮的固定,工业合成氨属于人工固氮,故正确;C项,硝酸盐可转化为蛋白质,动植物遗体可转化为氨或铵盐,则含氮有机物和含氮无机物可相互转化,故正确;D项,在自然界氮循环过程中,碳、氢、氧三种元素也参与了循环,故正确。4.(2015北京理综,12,6分,)在通风橱中进行下列实验:步骤现象Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡下列说法不正确的是()A.中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O22NO2B.中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应C.对比、中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D.针对中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化答案答案CA项,Fe与稀HNO3反应生成NO,无色的NO易被空气中的O2氧化为红棕色的NO2,化学方程式为2NO+O22NO2,故正确;B项,中现象说明Fe遇到浓HNO3易发生钝化,表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应,故正确;C项,浓HNO3的氧化性强于稀HNO3,故错误;D项,Fe、Cu、浓HNO3可构成原电池,连接电流计可以判断Fe是否被氧化,故正确。5.(2014北京理综,11,6分,)用如图装置(夹持、加热装置已略)进行实验,由中现象,不能证实中反应发生的是() 中实验中现象A铁粉与水蒸气加热肥皂水冒泡B加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物酚酞溶液变红CNaHCO3固体受热分解澄清石灰水变浑浊D石蜡油在碎瓷片上受热分解Br2的CCl4溶液褪色答案答案 AA项,肥皂水冒泡,不能证明产生了H2,也可能是气体受热膨胀所致,故错误;B项,产生的NH3溶于水呈碱性,可使酚酞变红,故正确;C项,NaHCO3固体受热分解产生的CO2气体可使澄清石灰水变浑浊,故正确;D项,石蜡油在碎瓷片的催化下发生分解,产生的烯烃可使Br2的CCl4溶液褪色,故正确。6.(2014山东理综,9,5分,)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO物质的量最多的是()A.FeOB.Fe2O3C.FeSO4D.Fe3O4 答案答案 AB项,Fe2O3与HNO3反应不产生NO,故错误。A项,n(NO)=;C项,n(NO)=;D项,n(NO)=,m(FeO)=m(FeSO4)=m(Fe3O4),故A项正确。(FeO)72 g / mol 3m4(FeSO )152 g / mol 3m34(Fe O )232 g/mol 3m7.(2014福建理综,9,6分)常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的是()A.B.C.D. XYZNaOH溶液Al(OH)3稀硫酸KOH溶液SiO2浓盐酸O2N2H2FeCl3溶液Cu浓硝酸答案答案 B中,Al(OH)3是两性氢氧化物,既能与强碱NaOH反应又能与强酸H2SO4反应;中,SiO2与浓盐酸不反应;中,N2与O2、H2在常温下均不能反应;中,Cu和FeCl3反应生成FeCl2和CuCl2,Cu与浓HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO2和水。其中、与题意吻合,故选B。8.(2017北京理综,27,12分)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:尿素CO(NH2)2水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式: 。反应器中NH3还原NO2的化学方程式: 。当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成: 。尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 gmol-1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的V1 mL c1 molL-1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用V2 mL c2 molL-1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是 。(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。 图a 图b通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是 。用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是 。还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下,15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整: NNO+ H2O15答案答案(12分)(1)CO(NH2)2+H2OCO2+2NH38NH3+6NO27N2+12H2O2SO2+O2+4NH3+2H2O2(NH4)2SO4(2)BaO8 1415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O1 1223(2)100cVc Va解析解析本题考查化学方程式的书写、有关物质的量浓度的计算等,侧重考查学生对图像的分析处理能力。(1)n(NH3)=2n(H2SO4)-n(NaOH)=2c1V110-3 mol-c2V210-3molnCO(NH2)2=n(NH3)=molmCO(NH2)2=nCO(NH2)260 gmol-1=mol60 gmol-1=(6c1V1-3c2V2)10-2 g则a g尿素溶液中尿素的质量分数为:100%=。(2)观察图a可知BaO起到了储存NOx的作用。观察图b可知,当Ba(NO3)2用H2还原时,氮元素开始时转化为NH3,由得失电子守恒可得消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比为8 1。分析可知,反应物15NO、NH3与产物15NNO的化学计量数应是一样的,然后结合得失电子守恒及原子守恒可得反应的化学方程式。1231122(2 Vc) 102cV31122(2c Vc) 102V21122(6c V3) 10gc Vga11223(2c Vc V )100a审题方法审题方法 (2)解答时要注意两点:一是15NNO中的氮元素一半来自15NO,一半来自NH3,因此15NO、NH3的化学计量数相等;二是反应是在有氧条件下发生的,提示我们氧气参加了反应。C C组组 教师专用题组教师专用题组1.(2013江苏单科,18,12分,0.500)硫酸镍铵(NH4)xNiy(SO4)mnH2O可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成,进行如下实验:准确称取2.335 0 g样品,配制成100.00 mL溶液A;准确量取25.00 mL溶液A,用0.040 00 molL-1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2+(离子方程式为Ni2+H2Y2-NiY2-+2H+),消耗EDTA标准溶液31.25 mL;另取25.00 mL溶液A,加足量的NaOH溶液并充分加热,生成NH3 56.00 mL(标准状况)。(1)若滴定管在使用前未用EDTA标准溶液润洗,测得的Ni2+含量将 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。(2)氨气常用 检验,现象是 。(3)通过计算确定硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。答案答案(1)偏高(2)湿润的红色石蕊试纸试纸颜色由红变蓝(3)n(Ni2+)=0.040 00 molL-131.25 mL10-3LmL-1=1.25010-3 moln(N)=2.50010-3 moln(S)=2.50010-3 molm(Ni2+)=59 gmol-11.25010-3 mol=0.073 75 gm(N)=18 gmol-12.50010-3 mol=0.045 00 gm(S)=96 gmol-12.50010-3 mol=0.240 0 gn(H2O)=1.25010-2 molx y m n=n(N) n(Ni2+) n(S) n(H2O)=2 1 2 10硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)210H2O4H31156.00 mL 10L22.4 L molL m24O242 (Ni )(NH )2nn332 1.250 102.500 102molmol4H24O125.00 mL2.335 0 g0.073 75 0.045 00 0.240 0 100.00 mL18 g molggg4H24O解析解析(1)滴定过程中的反应方程式为:Ni2+H2Y2-NiY2-+2H+c(Ni2+)=若滴定管未用EDTA标准溶液润洗会造成EDTA浓度偏低,消耗EDTA标准溶液体积增加,故结果偏高。22222(H Y )(H Y )(Ni )cVV规律总结规律总结 用滴定法测某一元素的含量,最常见的是酸碱中和滴定和氧化还原滴定。这两种方法中常用的指示剂:酸碱中和滴定常用甲基橙、酚酞。氧化还原滴定时有时自身可作指示剂,如KMnO4溶液滴定草酸时的KMnO4;也可用专用指示剂,如碘量法中的淀粉。知识拓展知识拓展 常见气体的检验方法有试纸法:如pH试纸、KI淀粉试纸等;指示剂法:如用酚酞溶液、品红、石蕊溶液等;特殊现象法:如NH3遇HCl生成白烟;观察法:如Cl2为黄绿色、NO2为红棕色等。2.(2012江苏单科,16,12分,)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:(1)一定条件下,NO与NO2存在下列反应:NO(g)+NO2(g)N2O3(g),其平衡常数表达式为K= 。(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是 ;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是 (填化学式)。(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1 1。若n(NO) n(NO2)1 1,则会导致 ;若n(NO) n(NO2)1 1,剩余的NO不能被吸收,排放的气体中NO含量升高;如果n(NO) n(NO2)Cu2+,故正确;B项,HF在玻璃器皿上刻蚀标记,是因为HF能与SiO2反应,故错误;C项,Ca(ClO)2作漂白剂是利用其强氧化性,故正确;D项,3Ag+4HNO3(稀) 3AgNO3+NO+2H2O,故正确。7.(2017南京、盐城、连云港二模,6)实验室采用下列装置制取氨气,正确的是() 答案答案 DA项,无法制得NH3,应用NH4Cl和Ca(OH)2共热来制备NH3,故错误;B项,干燥NH3应选用碱石灰,NH3会被浓H2SO4吸收生成(NH4)2SO4,故错误;C项,为确保收集到较纯净的NH3,应将导管末端伸到试管底部,故错误;D项,因为NH3极易溶于水,故可使用倒扣的漏斗防倒吸,故正确。8.(2016如东期末检测,8)给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是( )A.NH3NO2发烟硝酸B.Al2O3AlCl3(aq)无水AlCl3C.CuSO4(aq)新制Cu(OH)2悬浊液Cu2OD.SiO2Na2SiO3硅酸凝胶答案答案 DA项,NH3经催化氧化不能生成NO2,故错误;B项,AlCl3易水解,直接加热不能得到无水AlCl3,故错误;C项,蔗糖中无醛基,不能与新制Cu(OH)2悬浊液反应,故错误。9.(2016苏州高三上期中调研,1)化学与生产、生活、环境等密切相关。下列叙述正确的是()A.NOx、CO2、PM2.5都会导致酸雨B.人造纤维、合成橡胶和光导纤维都属于有机高分子化合物C.推广使用煤液化技术,可减少二氧化碳等温室气体的排放D.用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料,可以实现“碳”的循环利用答案答案 DA项,CO2和PM2.5均不会导致酸雨,故错误;B项,光导纤维的主要成分是SiO2,SiO2是无机物,不是有机高分子化合物,故错误;C项,煤液化技术可以提高煤的利用率,但不能改变燃烧产物CO2,故不能减少CO2的排放,故错误。10.(2016苏州调研,8)下列指定反应的离子方程式正确的是()A.用纯碱溶液溶解苯酚:C+C6H5OHC6H5O-+HCB.用强碱溶液吸收工业制取硝酸过程中的尾气:NO+NO2+2OH-2N+H2OC.用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气:MnO2+4HCl(浓)Mn2+2Cl-+Cl2+2H2OD.向AlCl3溶液中滴加过量的氨水:Al3+4NH3H2OAl+4N+2H2O23O3O3O2O4H答案答案 A B项,原子不守恒,得失电子也不守恒,故错误;C项,HCl为强电解质,应拆开,故错误;D项,NH3H2O为弱碱,不能和Al(OH)3反应,应为Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3N,故错误。评析评析 本题考查“苯酚+纯碱”“硝酸工业尾气处理”“浓盐酸+二氧化锰”“氯化铝+氨水”四个反应的离子方程式。难度中等。4HB B组组 2016201820162018年高考模拟年高考模拟综合题组综合题组(时间：30分钟 分值：60分)一、选择题(每题4分,共24分)1.(2018南通海安中学高三上测试,8)下列化学反应的离子方程式正确的是()A.在O中投入Na2O2固体:2O+2Na2O24Na+4OH-+18O2B.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2:Si+CO2+H2OH2SiO3+CC.0.1 molL-1NH4Al(SO4)2溶液与0.2 molL-1Ba(OH)2溶液等体积混合:Al3+2S+2Ba2+4OH-2BaSO4+Al+2H2OD.Fe3O4与稀HNO3反应:3Fe3O4+28H+N9Fe3+NO+14H2O182H182H23O23O24O2O3O答案答案 DA项,O中的18O全部进入OH-中,不会到O2中,故错误;B项,CO2过量时应生成HC,故错误;C项,当NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2按物质的量之比1 2反应时,离子方程式为N+Al3+2S+2Ba2+4OH-NH3H2O+Al(OH)3+2BaSO4,故错误。182H3O4H24O易错警示易错警示 Na2O2与水的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。2.(2018南通高三第一次调研,4)下列装置应用于实验室制NO2并回收硝酸铜,能达到实验目的的是()A.用装置甲制取NO2B.用装置乙除去NO2中的少量HNO3C.用装置丙收集NO2D.用装置丁蒸干Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)26H2O答案答案 CA项,应用浓硝酸与Cu反应制取NO2,故错误;B项,用NaHCO3溶液除去HNO3的同时,会生成CO2,且NO2也被除去,故错误;C项,NO2的密度大于空气,所以可以用向上排空气法收集,故正确;D项,蒸干Cu(NO3)2溶液得不到Cu(NO3)26H2O,故错误。知识拓展知识拓展 带结晶水的晶体结晶通常采用降温结晶的方法。3.(2018十套模拟之扬州中学卷,2)下列有关化学用语的表示正确的是()A.N2的电子式:N NB.HCN的结构式:C.中子数为45的溴原子BrD.淀粉和纤维素的实验式:CH2O4535:答案答案 BA项,N2的电子式应为N N,故错误;C项,中子数为45的溴原子表示为Br,故错误;D项,淀粉和纤维素的化学式都是(C6H10O5)n,实验式应为C6H10O5,故错误。8035审题技巧审题技巧 非金属单质分子或共价化合物分子的电子式书写时,要特别注意孤电子对不能遗漏。解题关键解题关键 注意区分电子式、结构式、结构简式、实验式(最简式)。4.(2018十套模拟之海门中学卷,4)下列有关实验原理或操作不正确的是()A.用图甲装置制取少量乙酸乙酯B.用图乙装置分离汽油和水C.用图丙装置验证葡萄糖的还原性D.用图丁装置验证氨气的溶解性和氨水的碱性答案答案 AA项,制取乙酸乙酯时,导管不能伸入饱和Na2CO3溶液中,防止引起倒吸,故错误。知识拓展知识拓展 实验室制取乙酸乙酯时,用饱和Na2CO3溶液来收集乙酸乙酯。原因:吸收挥发出的乙酸和乙醇;降低乙酸乙酯的溶解损耗。解题关键解题关键 涉及实验的题目不仅要分析实验原理,还要分析实验操作是否正确。5.(2017南通启东中学高三下期初,6)下列装置用于实验室制取氨气并检验氨气的某一化学性质,其中能达到实验目的的是()A.用装置甲制取氨气B.用装置乙除去氨气中的水蒸气C.用装置丙验证氨气具有还原性D.用装置丁吸收氨气并防倒吸答案答案 CA项,实验室制取NH3,应加热NH4Cl固体和Ca(OH)2固体的混合物制备,故错误;B项,NH3能与H2SO4反应,故错误;C项,2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O,硬质玻璃管中黑色固体变为红色,可验证NH3具有还原性,故正确;D项,该装置没有起到防倒吸作用,故错误。知识拓展知识拓展 氨气的实验室制法反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2O反应装置:固体+固体气体(与用KClO3和MnO2制O2的装置相同)易错警示易错警示 在NH3的尾气处理实验中,由于NH3极易溶于水,所以一定要注意防倒吸,因此导管不能伸入水层,应伸入不溶于水且密度大于水的液体中,例如CCl4。6.(2016徐淮连宿一模,6)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是()A.pH=1的溶液:Ag+、Al3+、Cl-、SB.强碱性溶液:Na+、K+、HC、S2-C.c(OH-)/c(H+)=10-12的溶液:N、Cu2+、N、Cl-D.由水电离产生的c(OH-)=10-12 molL-1的溶液:K+、Fe2+、S、N 24O3O4H3O24O3O答案答案 CA项,Ag+与Cl-、Ag+与S均不能大量共存,故错误;B项,强碱性溶液中HC不能大量存在,故错误;C项,c(OH-)/c(H+)=10-12的溶液为酸性溶液,N、Cu2+、N、Cl-、H+可以大量共存,故正确;D项,由水电离产生的c(OH-)=10-12 molL-1的溶液可能为酸性溶液也可能为碱性溶液,酸性溶液中,H+、Fe2+、N三者不能大量共存,碱性溶液中,Fe2+与OH-不能大量共存,故错误。24O3O4H3O3O易错警示易错警示 由水电离产生的c(OH-)=10-12molL-1的溶液中,水的电离受到了抑制,该溶液中溶质应是能电离出大量H+或OH-的物质,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。二、非选择题(共36分)7.2018盐城高三上期中,20(4)(4分)(4)脱硝过程中包含一系列反应:2NO+O22NO2,2NO2+H2OHNO2+HNO3,NO+HClONO2+HCl等。实验测得吸收液初始pH与NO脱除率的关系如图所示:在4pHH2O2NaClO2,对应的NO脱除率也不同解析解析(4)由NO+HClONO2+HCl,2NO2+H2OHNO2+HNO3,可知pH较小时有利于生成的HClO将NO氧化,碱性较强时有利于氮氧化物转化成盐。审题技巧审题技巧 脱硝过程中的一系列反应和图像中的信息是解题的关键。疑难突破疑难突破 NO的脱除率与漂白粉溶液中添加的氧化剂有关。在回答问题时,要结合氧化性强弱来分析。8.2018盐城中学高三上第二次阶段考试,20(2)(3)(6分)除去空气中的二氧化硫和氮氧化物气体对环境保护有重要意义。(2)利用尿素CO(NH2)2水解的溶液可以吸收含SO2的空气。已知尿素水解放热,常温下水解反应较慢,水解的反应方程式如下:CO(NH2)2+H2OH2NCOONH4(氨基甲酸铵)。氨基甲酸铵会与空气中的SO2和O2反应生成(NH4)2SO4,该反应的化学方程式为 。(3)一种电化学脱硝法的原理如图所示。电解池阴极所发生的电极反应为 。相同条件下通入的污染气和生成的气体X的体积比为40 3,污染气中NO和NO2占总体积的10%,若NaClO完全反应,污染气中NO和NO2被完全吸收且其余气体不参与反应,则NO和NO2的体积比为 。答案答案(2)2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O2(NH4)2SO4+2CO2(3)2H2O+2e-H2+2OH-1 3解析解析(2)H2NCOONH4中N为-3价,C为+4价。由题意,H2NCOONH4会与空气中的SO2、O2反应生成(NH4)2SO4,可知SO2是还原剂,O2为氧化剂。故化学方程式为2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O2(NH4)2SO4+2CO2。(3)阴极发生还原反应,生成的气体X应为H2,电极反应式为2H2O+2e-H2+2OH-。假设通入的污染气为40 L,则生成的H2为3 L,V(NO)+V(NO2)=40 L10%=4 L。由题给电化学脱硝法的原理示意图可知:污染气中NO、NO2失电子数与H2O中H+得电子数相等。设4 L气体中NO有x L,则NO2为(4-x)L,根据得失电子守恒:x3+(4-x)1=32,解得x=1,即V(NO)=1 L,V(NO2)=3 L,故=。2(NO)(NO )VV13解题技巧解题技巧 (2)中化学方程式的书写,先将可确定的反应物和生成物写出,再依据原子守恒写出其余物质并配平。9.2018淮阴中学高三上检测,20(3)(4)(5)(6分)氮氧化物的排放是酸雨、雾霾的重要成因之一。(3)在催化剂作用下,尿素CO(NH2)2可以与NOx反应生成N2和H2O。写出CO(NH2)2与NO2反应的化学方程式: 。(4)NO直接催化分解(生成N2与O2)也是一种脱硝途径。在不同条件下,NO的分解产物不同。在高压下,NO在40 下分解生成两种化合物,体系中各组分物质的量随时间变化曲线如下图所示。写出Y和Z的化学式: 。(5)利用反应NO2+NH3N2+H2O(未配平)消除NO2的简易装置如图所示。电极b的电极反应式为 。 答案答案(3)4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O(4)N2O、NO2(5)2NO2+8e-+4H2O8OH-+N2 解析解析(3)由题意结合得失电子守恒、原子守恒可写出反应的化学方程式为4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O。(4)由原子守恒易知Y、Z分别为N2O和NO2中的一种。(5)电极b上发生还原反应,所以电极反应式为2NO2+8e-+4H2ON2+8OH-。解题技巧解题技巧 由(4)中图像可知,3 mol NO完全分解生成Y、Z各1 mol,依据原子守恒,结合常见的氮的氧化物可推知Y、Z的化学式。10.2017南通二模,20(3)(4)(4分)SO2和氮氧化物的转化和综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。(3)利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。当废气在塔内停留时间均为90 s的情况下,测得不同条件下的脱氮率如图、所示。 由图知,当废气中的NO含量增加时,宜选用 法提高脱氮率。图中,向循环吸收液中加入Fe2+、Mn2+提高了脱氮率,其可能原因为 。(4)研究表明:NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝。图所示为复合吸收剂组成一定时,温度对脱硫、脱硝的影响。温度高于60 后,NO去除率随温度升高而下降的原因为 。写出废气中的SO2与NaClO2反应的离子方程式: 。答案答案(3)好氧硝化Fe2+、Mn2+对该反应有催化作用(4)温度升高,H2O2分解速率加快2H2O+Cl+2SO2Cl-+2S+4H+ 2O24O解析解析(3)由图可知,好氧硝化法的脱氮率高于厌氧反硝化法的脱氮率,且NO含量增加时,厌氧反硝化法的脱氮率明显降低,故宜选用好氧硝化法。Fe2+、Mn2+并不是该反应的反应物,但由图可知,在有Fe2+、Mn2+存在的情况下脱氮率较高,故可推测Fe2+和Mn2+有催化作用。(4)温度高于60 后,NO去除率随温度升高而下降,可推测是反应物受到了温度的影响而有损耗,H2O2是一种受热易分解的物质,在温度高于60 时,H2O2分解速率加快,导致NO去除率下降。NaClO2具有氧化性,可将SO2氧化为S,自身被还原为Cl-,故离子方程式为Cl+2SO2+2H2OCl-+2S+4H+。24O2O24O方法归纳方法归纳 氧化还原反应离子方程式的书写应抓住“价态、守恒、环境”。11.(2017苏州高三上期中调研,20)(12分)为治理环境,减少雾霾,应采取措施减少氮氧化物(NOx)的排放量。还原法、氧化法、电化学吸收法是减少氮氧化物排放的有效措施。(1)科学家研究利用乙烯进行脱硝(NO),反应机理如下图。由图可推断:乙烯的作用是 ,Cu+的作用是 。(2)选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术,其反应原理为:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) H=-1 625.5 kJmol-1该方法应控制反应温度在315400 之间,反应温度不宜过高的原因是 。氨氮比n(NH3)/n(NO)会直接影响该方法的脱硝率。下图为350 时,只改变氨气的投放量,NO的百分含量与氨氮比的关系图。当n(NH3)/n(NO)1.0时,烟气中NO含量反而增大,主要原因是 。(3)烟气脱硫(SO2)脱硝(NOx)一体化技术是大气污染防治研究的热点。用次氯酸钙溶液同时脱除烟气中SO2和NO的原理如下:脱硫:Ca(ClO)2(aq)+2SO2(g)+2H2O(l)CaSO4(s)+H2SO4(aq)+2HCl(aq)脱硝:3Ca(ClO)2(aq)+4NO(g)+2H2O(l)3CaCl2(aq)+4HNO3(aq)与NaClO溶液相比,Ca(ClO)2溶液更能有效促进脱硫反应进行,理由是 。已知NaOH溶液脱硝的原理:2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O。与NaOH溶液相比,Ca(ClO)2溶液脱硝效率更高,可能的原因是 。(4)直接电解吸收也是脱硝的一种方法。用6%的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸,再将吸收液导入电解槽使之转化为硝酸。电解装置如下图所示。将石墨电极设置成颗粒状的目的是 ;该电解池的阳极反应式为 。 答案答案(1)作还原剂作催化剂(2)温度过高,使脱硝反应的平衡向逆反应方向移动,脱硝率降低过量氨气与氧气反应生成NO(3)Ca(ClO)2溶液与SO2反应生成的CaSO4微溶于水,容易脱离反应体系,促进脱硫反应进行ClO-氧化性强,有利于直接将NO氧化为N(4)增大吸收液与电极的接触面积,提高电解反应的效率H2O+HNO2-2e-N+3H+(或N+H2O-2e-N+2H+)3O3O2O3O解析解析(1)由图中可知:H42O2,C2H4在反应中失电子,作还原剂;Cu+在反应中的转变为:Cu+(NO2)Cu+Cu+(O2)Cu+(NO2),可看出Cu+作催化剂。(2)该反应的H1 1,则NH3过量,过量的NH3会与O2反应生成NO,造成烟气中NO含量增大。(3)该小题可以从平衡移动的角度分析。Ca(ClO)2的脱硫反应与NaClO溶液对比,不同点在于生成的CaSO4微溶于水,容易脱离反应体系,有利于促进脱硫反应进行。该小题可以从氧化还原反应的角度分析,Ca(ClO)2的脱硝反应与NaOH溶液对比,不同点在于Ca(ClO)2中的ClO-可直接将NO氧化为N,且产物只有一种。(4)将石墨电极设置成颗粒状可增大接触面积,加快反应速率,有利于电解反应充分进行;从图中可知,b极产生气体,应为电解稀硝酸产生的H2,故b极为阴极,a极为阳极。阳极的电解液为吸收NOx后的吸收液即亚硝酸,故阳极反应式为H2O+HNO2-2e-N+3H+。22C4C3(NH )(NO)nn113(NH )(NO)nn3O3O解题技巧解题技巧 在物质转化的环形示意图中,要抓住反应的反应物和生成物是什么,本题是NO在乙烯和O2的作用下,生成N2、CO2和H2O,Cu+在反应过程中做催化剂。方法归纳方法归纳 实验过程中控制温度不宜过高,一般考虑温度对平衡移动的影响,也可考虑在较高温度下某些物质会挥发或分解,如H2O2、HNO3、(NH4)2CO3等;若温度控制在一定范围内,则一般考虑温度太高或太低对反应有何影响。12.2016徐淮连宿一模,20(2)(3)(4分)(2)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1 2置于恒温恒容的密闭容器中,发生反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g),测得反应达到平衡时NO2与SO2的体积比为1 5,则平衡常数K= (填数值)。(3)如图所示是一种用NH3、O2脱除烟气中NO的原理,该原理中NO最终转化为H2O和 (填化学式),当消耗1 mol NH3和0.5 mol O2时,除去的NO在标准状况下的体积为 L。 答案答案(2)1.8(3)N211.2解析解析(2)根据题意设充入的NO2的物质的量为a,SO2的物质的量为2a,达平衡时反应了的NO2的物质的量为x。则NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)n始 a 2a 00n转 x x x xn平 a-x2a-x x x= x=a设容器体积为V,K=1.8。(3)根据题图可看出最终产物为N2和H2O;整个反应过程中,NH3为还原剂,NO和O2为氧化剂,n(NH3) n(O2)=2 1,根据得失电子守恒、原子守恒,可得总反应为:4NH3+2NO+2O23N2+6H2O,因此n(NO)=0.5 mol,V(NO)=0.5 mol22.4 Lmol-1=11.2 L。22(NO )(SO )VV平平2axax15343344544aaVVaaVV解题关键解题关键 读懂“用NH3、O2脱除烟气中NO”的图像,找出“进去的”(参加反应的)物质和“出来的”(生成的)物质各有哪些是解题的关键。解题技巧解题技巧 可巧妙运用得失电子守恒来求n(NO),即n(NO)2+n(O2)4=n(NH3)3。