1、(2)重要考点1 氮的氧化物1氮的氧化物及其对大气的污染NO是无色、难溶于水的气体，在常温下它很容易与空气中的O2化合生成NO2。NO2是红棕色、有刺激性气味的有毒气体，易溶于水。它与水反应生成HNO3和NO，工业上利用这一反应制硝酸；常温下，NO2部分迅速二聚为无色的N2O4。NO和NO2都是大气污染物，空气中的NO和NO2污染物主要来自石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气、制硝酸工厂的废气。空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。2H0的应用通常“纯净”的NO2和N2O4并不纯，因为常温、常压下能发生反应：2NO2N2O4，由于此反应可逆，导致一些物理量发生改变。例如：(1)收集NO2 1
2、mol时在标准状况下的体积应小于22.4 L。(2)标准状况下22.4 L NO2的质量大于46 g。(3)NO与O2混合后，相对分子质量应大于按体积比求得的数值。(4)温度影响“2NO2N2O4”平衡体系，其他条件不变，体系颜色随温度改变而改变。升高温度，气体颜色变深；降低温度，气体颜色变浅。(5)当NO2、N2O4溶于水时，要考虑平衡移动。3有关NO、NO2和O2的混合气体与水反应的计算：组合类型 反应原理 NO2、N2；NO2、NO组合 3NO2H2O=2HNO3NO NO、O2组合 2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO即无论NO或O2过量均为：4NO3O22H2O=4HN
3、O3 组合类型 反应原理 NO2、O2组合 3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO2 若O2过量：4NO2O22H2O=4HNO3 若NO2过量：先讨论4NO2O22H2O=4HNO3 后讨论3NO2H2O=2HNO3NO NO、NO2、O2组合 由2NOO2=2NO2 3NO2H2O=2HNO3NO可得：4NO3O22H2O=4HNO3 4NO2O22H2O=4HNO3也可得：aNObNO2(3a/4b/4)O2(ab)/2H2O=(ab)HNO3 特别地：ab NONO2O2H2O=2HNO3 注意：得失电子守恒在解题中的运用。【考点释例1】如图所示，相同条件下，两个容积相同的试
4、管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液物质的量浓度之比为()A11 B57C75 D43【解析】根据反应方程式：4NO2O22H2O=4HNO34NO3O22H2O=4HNO3生成HNO3的物质的量取决于NO2与NO的体积，由于NO2与NO体积相同，生成HNO3的物质的量相等，即两试管中HNO3的浓度相等。答案：A【温馨提示】氮的氧化物与氧气混合通入水中的相关计算技巧：因N2O5与H2O恰好完全反应生成HNO3：N2O5H2O=2HNO3，故混合气体中：n(N)/n(O
5、)2/5时，混合气体恰好完全反应，全部生成HNO3；n(N)/n(O)2/5时，有氮的氧化物剩余。1.(湖南雅礼中学2010届高三12月质量检测)14 g铜、银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为()A9.6 g B6.4 gC3.2 g D1.6 g C【解析】Cu、Ag失去电子数应与O2得电子数相等。根据得失电子守恒有下列关系式：2.为了除去NO、NO2、N2O4对大气的污染，常采用NaOH溶液进行吸收处理(反应方程式为：NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O；3NO22NaOH=2NaNO3NOH2O
6、)。现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4组成的混合气体恰好被V L氢氧化钠溶液所吸收(无气体剩余)，则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为()A.mol/L B.mol/LC.mol/L D.mol/L C【解析】运用N元素守恒，最后生成的为NaNOx，总N量为(ab2c)moln(NaOH)，则C正确。3.将一充满NO的试管倒扣于水槽中，然后向试管中通入一定量的O2，试管中恰好充满水时，通入的O2与原NO气体的体积比为 。若假设生成的溶质不向外扩散，且为标准状况。则所得的溶液的物质的量浓度应为 molL1。34【解析】有关反应为2NOO2=2NO23NO2H2O=2
7、HNO3NO故由可得：4NO3O22H2O=4HNO3故恰好充满水时V(O2)V(NO)34，且c(HNO3)molL1重要考点2 氨气的实验室制法实验室制备氨气时应注意的问题(1)制氨气所用的铵盐不能用硝铵、碳铵。因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应，发生危险，且产物复杂；而碳铵受热极易分解产生CO2，使生成的NH3中混有CO2杂质。(2)消石灰不能用NaOH、KOH代替，原因：在高温下NaOH、KOH能腐蚀试管。NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生NH3。(3)多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或盐酸浸湿的棉花球)，避免污染空气。(4)氨的干燥剂不能选用浓H2S
8、O4、无水CaCl2、P2O5等，它们均能与NH3发生反应。(5)NH3极易溶于水，在制备收集、过程中，应尽可能地不与水接触，以减少损失和防止倒吸现象。(6)检验氨气时红色石蕊试纸要湿润，因为氨气溶于水后：NH3H2ONH3H2ONHOH，产生的OH，表现碱性。【考点释例2】为了更简便地制取干燥的NH3，下列方法中适合的是()AN23H22NH3，用烧碱进行干燥B加热NH4HCO3，气体用五氧化二磷干燥C加热浓氨水，气体用碱石灰干燥DMg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3，气体用无水氯化钙干燥【解析】用N2和H2合成NH3的实验要求太高；加热NH4HCO3可得NH3、CO2、H2O(g)
9、，用P2O5干燥后只能得到CO2气体；加热浓氨水产生的氨气(含水蒸气)经碱石灰干燥后可得纯净干燥的氨气；氮化镁与水反应可产生NH3，但NH3不能用无水CaCl2干燥。【温馨提示】氨气制法的记忆口诀：消灰铵盐热成氨，装置同氧心坦然。碱灰干燥下排气，管口需堵一团棉。答案：C1.下列说法不正确的是()氨气溶于水能导电，所以氨气是电解质实验室用浓氨水与NaOH固体制取氨气氨和酸反应生成铵盐，与挥发性酸相遇时能形成白烟某晶体与NaOH共热放出一种使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该晶体中含有NH4+氨水中含氮微粒中最多的是NH把NH3通入稀HNO3中，当溶液的pH等于7时，溶液中NH3和HNO3等物质的量
10、反应ABCDC【解析】NH3溶于水生成NH3H2O，NH3H2O部分电离而使氨水导电，故NH3不是电解质；在氨水中，NH3H2O电离很微弱，是一元弱碱，含氮微粒最多的是NH3H2O；当NH3和HNO3等物质的量反应生成NH4NO3时，因NH4+水解而使溶液呈酸性。2.在1 L 1 molL1的氨水中，下列有关说法正确的是()ANH3H2O为1 mol，溶质质量为35 gBNH4+为1 mol，溶质质量为18 gC溶解状态的NH3分子为1 mol，溶质质量为17 gD氨水中NH3、NH3H2O、NH4+三种微粒总的物质的量为1 mol D3.已知A、B、C、D为气体，E、F为固体，G是氯化钙，它
11、们之间的转换关系如下图所示：(1)D的化学式(分子式)是 ，E的化学式(分子式)是 。(2)A和B反应生成C的化学方程式是 H2Cl2 2HCl。(3)E和F反应生成D、H和G的化学方程式是 NH3NH4ClCa(OH)22NH4Cl CaCl22NH32H2O【解析】仔细观察分析E、G为此题突破口。A、B、C、D均为气体，生成的E却为固体，E与F反应的产物中又出现D；G为CaCl2，可知CaCl2中的Cl元素来自反应物E中，根据中学化学元素及化合物知识可确定E为盐类，由非金属元素原子组成的盐即为NH4Cl，则D为NH3，根据氨的实验室制法可知F为Ca(OH)2，H为H2O，C为HCl。重要考
12、点2 喷泉实验1喷泉形成的原理容器内外存在较大的压强差。在这种压强差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的导管喷出来，即形成喷泉。2使容器内外产生较大的压强差的方法(1)减小容器内压强容器内气体极易溶于水；容器内气体易与溶液中的某种成分发生化学反应而被吸收。当外部的水或溶液接触容器内气体时，由于气体大量溶解或与溶液中的某种成分发生化学反应而被吸收，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。(2)增大容器内压强容器内的液体由于受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或由于发生化学反应，容器内产生大量气体。使容器内压强迅速增大，促使容器内液体迅速向
13、外流动，也能形成喷泉。例如喷雾器、人造喷泉等均是利用了此原理3喷泉实验成败的关键(1)装置气密性要好；(2)烧瓶要干燥；(3)气体的纯度要大。【考点释例3】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)()AHCl和CO2BNH3和CH4CSO2和CODNO2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【温馨提示】满足下列条件时，均能形成美丽的喷泉：液体为水时，NH3、HBr、HCl、HI、SO2等易溶于水的
14、气体或是NO2、NO2O2、NOO2、NO2NOO2等易与水反应的气体。液体是NaOH、KOH等强碱性溶液时，CO2、SO2、NO2、H2S等酸性气体。液体是盐酸或硫酸时，NH3等碱性气体。1.下图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶管的胶头，下列与实验事实不相符的是()ACO2(NaHCO3溶液)无色喷泉BNH3(H2O含酚酞)红色喷泉CH2S(CuSO4溶液)黑色喷泉DHCl(AgNO3溶液)白色喷泉A 2.在标准状况下，用NH3做喷泉实验，水充满整个烧瓶后，则溶液的物质的量浓度为 molL1。试分别求以下3种情况下溶液浓度为多少？(1)用HCl做喷泉实验，水
15、至烧瓶的处。(2)用NO2做喷泉实验，水至烧瓶的处。(3)用NO2与O2按41的比例混合做喷泉实验，结束后，水充满整个烧瓶。0.045【解析】设烧瓶的体积为V L，则c(氨水)0.045 molL1。(1)相当于L HCl溶于水形成L盐酸，同理，c(盐酸)0.045 molL1。(2)若有3 mol NO2溶于水生成2 mol HNO3，形成溶液体积为222.4 L，c(HNO3)0.045 molL1。(3)若NO2 4 mol，O2 1mol，发生反应：4NO2O22H2O=4HNO3，则有4 mol HNO3生成，溶液体积为522.4 L，则c(HNO3)0.036 molL1。3.大气
16、压强对许多物理实验和化学实验有着重要影响，制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置已略去)。【解析】(1)写出实验室制取氨气的化学方程式：2NH4ClCa(OH)2 2NH3CaCl22H2O。(2)收集氨气应使用 向下排空气 法，要得到干燥的氨气可选用 碱石灰 作干燥剂。(3)用如图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是 打开止水夹，挤出胶头滴管中的水。该实验的原理是 氨气极易溶解于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小。(4)如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法。打开止水夹子，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉。【
17、解析】前两问根据已学知识可以作答。后两问喷泉实验的原理主要是使盛有氨气的烧瓶内压强降低，利用内外压强差形成喷泉，无论图1、图2要引发喷泉，想办法使得氨气溶解于水即可。重要考点4 硝酸硝酸与金属反应的计算技巧1金属与HNO3的反应运用“守恒法”求解，一般类型有(1)电子守恒金属失电子数生成气体时HNO3得电子数。(2)物料守恒消耗HNO3的物质的量盐中NO3-的物质的量(表现酸性的HNO3)气体中的N原子的物质的量(被还原的HNO3)。(3)电荷守恒HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH)有：c(NO3-)c(H)nc(Mn)(Mn代表金属离子)。2金属与硝酸反应，求算离子浓度、pH等，金属与N
18、O3-、H混合溶液反应的计算常用离子方程式分析。【考点释例4】在反应3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O中，当有1 mol 铜被氧化时，被还原的硝酸为()A8 mol B.mol C2 mol D.mol【解析】从反应来看，一部分硝酸起氧化剂作用，另一部分硝酸起酸的作用，由题意和方程式可得Cu与被还原的HNO3的关系式3Cu2HNO3(被还原)3 2 1 xx mol因此D正确。错选A是只注意到HNO3的系数为“8”，没有考虑题目要求及有关量的关系。错选B是只注意了Cu与HNO3反应的物质的量之比为3/8，没有注意“被还原”的要求。答案：D【温馨提示】1浓、稀HNO3对紫色
19、石蕊试液作用，前者使之先变红后褪色，后者只变红。2金属与HNO3反应不产生H2。3比较HNO3与Na2CO3和Na2SO3的反应。(前者为复分解反应，后者为氧化还原反应)4硝酸的浓度越大，氧化性越强，即浓硝酸比稀硝酸的氧化性强。一般而言，浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物则是NO。5与H共存时，不要忽视其组合即为硝酸，可表现HNO3的性质，这一点在判断离子共存时尤为重要。6足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的降低，产物也发生改变。7金属与硝酸反应的一般通式为：金属浓硝酸金属硝酸盐NO2H2O金属稀硝酸金属硝酸盐NOH2O 1.(湖南省长沙市一中20092010年高三第二次月考)
20、Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O，当NO2和NO的物质的量之比为21时，实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为()A110 B18C16 D15B2.(湖南岳阳市一中2010届高三第二次质量检测)一定量的铁与一定量的浓HNO3反应，得到硝酸铁溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与3.36 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铁溶液中加入2 molL1的NaOH溶液至Fe3恰好沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是()A300 mL B150 mL C120 mL D90 mL A3
21、.(湖南岳阳市一中2010届高三第二次质量检测)将不同质量的某均匀铁铜合金分别加入到相同浓度200 mL的稀硝酸中，充分反应后，在标准状况下生成NO的体积与剩余金属的质量见下表(设硝酸的还原产物只有NO)。实验编号 合金质量/g m1 5.28 7.92 10.56 13.20 剩余金属质量/g 0 0 0.96 3.84 6.48 NO体积/L V10.448 V2 V3 V4 V51.792 试通过计算填空：(1)写出实验中发生的离子反应方程式：。(2)硝酸的物质的量浓度为 。(3)通过计算确定合金中铁铜的物质的量之比为多少？。(4)通过计算确定实验中剩余的金属成分是什么？(要求写出计算过程)3Fe2NO8H=3Fe22NO4H2O1.6 mol/L21答案：由实验知，反应了的金属质量分别为6.96 g、6.72 g、6.72 g，由计算可知中只有铁参加反应，中则因为7.92 g合金中铁不足6.72 g而有部分铜参加反应，设反应的6.96 g合金中Fe有x mol，Cu有y mol，则共有Cu：n(Cu)0.03 mol0.045 mol故n(Fe)n(Cu)21。故中m(Fe)6.72 g，m(Cu)3.84 g，即中剩余金属为Cu。(5)通过计算确定实验中m1的质量为多少？。1.32 g