試題試題專題02氮及其化合物無機非金屬材料題型一常考非金屬及其化合物的性質與用途的對應關系題型二氮及其化合物的化學性質題型三噴泉實驗題型四氨的實驗室制取題型五銨根離子的檢驗題型六金屬與硝酸反應的計算題型七含氮物質的轉化題型八SO2和NOx的污染治理題型九硅及其化合物的性質與工業制備題型十無機非金屬材料題型十一常見非金屬及其化合物的實驗探究題型一常考非金屬及其化合物的性質與用途的對應關系解題要點重要性質主要用途①硅是常用半導體材料用于制造芯片、硅太陽能電池②SiO2導光性能強、抗干擾性能好用于生產光導纖維③二氧化硫與O2反應用作葡萄酒中食品添加劑④液氨汽化時吸收大量的熱用作制冷劑⑤氫氟酸與玻璃中SiO2反應用氫氟酸刻蝕玻璃工藝⑥次氯酸鹽（如NaClO等）具有強氧化性用于漂白棉、麻、紙張等⑦硫酸鋇難溶于水和鹽酸醫療上用作“鋇餐”【例1-1】物質的性質決定用途。下列對應的兩者關系正確的是A．濃硫酸具有很強的脫水性，可作氣體干燥劑B．氨氣具有堿性，可用作煙氣中的脫除劑C．溶于水后能電離出，常作烘焙糕點的膨松劑D．常溫下在濃硝酸中鈍化，可用鋁質容器貯運濃硝酸【例1-2】下列關于C、N、Si、S等元素及其化合物的說法正確的是A．四種元素的所有氧化物都是酸性氧化物B．它們的最高價氧化物都能與強堿反應生成含氧酸鹽C．它們的單質都是非金屬單質，都不能導電D．濃硫酸可用于干燥、等氣體，但不能用于干燥氨氣【變式1-1】下列陳述正確且有因果關系的是A．鋁制容器表面有氧化膜保護，所以可用鋁制容器盛裝濃鹽酸B．的密度小于空氣，所以可用向下排空氣法收集C．具有還原性，所以不能用濃硫酸干燥D．有導電性，所以可用于制備光導纖維【變式1-2】氮和硫是化工生產中的重要元素。下列相關物質的性質與用途具有對應關系的是A．液氨汽化時吸收大量熱，可用作制冷劑B．碳酸氫銨受熱易分解，可用作化學肥料C．二氧化硫易溶于水，可用作紙漿漂白劑D．濃硫酸具有脫水性，可用作氣體干燥劑【變式1-3】下列關于硫、氮及其化合物說法錯誤的是A．硝酸的濃溶液保存在棕色試劑瓶中，并放置在陰涼處B．葡萄酒中添加適量可以起到抗氧化的作用C．向盛有固體的試管中加入濃硫酸并加熱，管口出現白霧，證明酸性：D．將少量濃氨水滴入裝有堿石灰的燒瓶中，可快速獲得題型二氮及其化合物的化學性質【例2-1】下列關于氮及其氧化物的說法中錯誤的是A．通常情況下N2性質很穩定，可以在電焊時作保護氣B．NO2能與水反應生成硝酸，故NO2是酸性氧化物C．，該反應是汽車尾氣造成污染的主要原因之一D．在反應中，N2作氧化劑【例2-2】下列關于銨鹽的敘述錯誤的是A．俗稱碳銨，是我國廣泛用于農業的化肥B．可用燒堿處理含高濃度的廢水并回收利用氨C．受熱易分解，因而可用作化肥D．加熱或固體，不能用于實驗室制取氨氣【例2-3】是一種重要的化工原料，幾種制備途徑如圖所示。下列說法錯誤的是已知：途徑①的離子方程式為；途徑③的化學方程式為。A．由途徑①知，該反應中稀體現了氧化性B．與途徑①、③相比，途徑②體現了環境保護的思想C．生成等量的硫酸銅，三個途徑中參加反應的硫酸的質量：①<②<③D．途徑①、②、③中均涉及氧化還原反應【變式2-1】下列關于氨水的說法不正確的是A．氨水和液氨不同，氨水是由多種粒子構成的，液氨的組成中只有氨分子B．氨水中物質的量濃度最大的粒子是NH3·H2O(除水外)C．氨水顯弱堿性，故通常保存在金屬容器中D．在1mol·L-1氨水中，NH3·H2O、、NH3的物質的量濃度之和為1mol·L-1【變式2-2】下列關于氮及其化合物的說法正確的是A．常溫下可以用鐵或鋁制容器盛裝濃硝酸，是因為濃硝酸與鐵、鋁均不反應B．氮的氧化物過度排放是形成硝酸型酸雨的主要原因C．是無色、有刺激性氣味的有毒氣體，可與水反應制得硝酸D．濃硝酸與銅反應，只體現了濃硝酸的酸性【變式2-3】氮及其化合物在工業上有廣泛的用途。回答下列問題：（1）氮氣的化學性質很穩定，但在一定條件下能夠與鎂發生反應生成氮化鎂，氮化鎂的電子式是。（2）人類通過控制條件實現人工固氮，為農作物的生長提供必需的氮元素。常用于人工固氮的化學方程式是。（3）液氨常用作制冷劑的原因是。（4）實驗室常用向固體氫氧化鈉中滴入濃氨水的方法制備氨氣。①的主要作用是。②下列固體可以替代的是。a.石灰石b.熟石膏c.生石灰③為收集干燥氨氣，常用的干燥劑是。（5）常作為水培植物營養液的氮肥來源，若用容量瓶配制的溶液，需要稱量固體的質量是g。（6）催化還原氮氧化物(SCR)技術是目前應用最廣泛的氮氧化物脫除技術，可用于硝酸生產工藝的廢氣處理，反應原理如下圖所示，若催化劑表面參與反應的NO和的物質的量之比為1：1，則總反應的化學方程式是。當生成時，轉移電子的數目是。題型三噴泉實驗解題要點噴泉實驗是中學化學的重要實驗，其本質是形成壓強差而引發液體上噴，以教材中的裝置（發散源）可設計如圖所示的多種不同的裝置和采用不同的操作（如使氣體溶于水、熱敷或冷敷、生成氣體等）形成噴泉。【例3-1】標準狀況下，將兩個干燥圓底燒瓶中分別充滿相應的氣體后進行噴泉實驗(如圖所示)。下列說法錯誤的是A．收集氨氣時，可用濕潤的藍色石蕊試紙靠近瓶口，若試紙變為紅色，則已集滿B．若將②中的NO2氣體換為NO氣體，則不會產生噴泉現象C．擠出膠頭滴管中的水后，①②均可產生紅色噴泉D．若去掉裝置中的膠頭滴管，采用冷敷燒瓶的方法也可產生噴泉現象【變式3-1】如圖裝置中，干燥燒瓶內盛有某種氣體，燒杯和膠頭滴管內盛放某種溶液。擠壓膠頭滴管的膠頭，打開活塞K，下列與實驗事實相符的是A．CO2(濃NaOH溶液)：無色噴泉 B．NH3(H2O含石蕊)：紅色噴泉C．SO2(濃NaOH溶液)：紅色噴泉 D．HCl(H2O含石蕊)：白色噴泉【變式3-2】用傳感技術測定噴泉實驗中的壓強變化來認識噴泉實驗的原理。下列說法正確的是A．制取氨氣時燒瓶中的固體常用CaO或CaCl2B．關閉a，將單孔塞(插有吸入水的膠頭滴管)塞緊頸口c，打開b，完成噴泉實驗。電腦繪制三頸燒瓶內壓強變化曲線如圖2，則E點時噴泉最劇烈C．噴泉實驗結束后，發現水未充滿三頸燒瓶，肯定是因為裝置的氣密性不好D．工業上，若出現液氨泄漏，噴稀鹽酸比噴水處理效果好題型四氨的實驗室制取解題要點（1）制取氨時，不能用硝酸銨代替氯化銨。因為硝酸銨在加熱過程中可能發生爆炸性的反應，發生危險。（2）制取氨時，不能用氫氧化鈉代替熟石灰。因為氫氧化鈉具有吸濕性，易結塊，不利于產生NH3，且在加熱條件下易腐蝕試管。（3）氨是堿性氣體，不能用酸性干燥劑(濃硫酸等)干燥，也不能用無水CaCl2干燥，因為它們均能與氨發生反應，常用堿石灰做干燥劑。（4）實驗室快速制氨氣的方法:①加熱濃氨水制氨氣②濃氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨氣。【例4-1】下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是A．①③ B．②③C．①④ D．②④【變式4-1】如圖為NH3的制備，收集及催化氧化實驗，下列說法正確的是A．圖甲裝置除了混合氫氣和氮氣之外還可以干燥氣體及觀察氫氣和氮氣的流速B．將氨氣通入圖乙裝置中，錐形瓶口出現紅棕色氣體，說明氨被直接氧化為NO2C．圖丙為實驗室制取氨氣的正確裝置D．圖丁裝置可用于實驗室制氨氣的尾氣吸收【變式4-2】天然腦砂含少量，《唐本草》記載腦砂入藥可以散瘀消腫。某學習小組設計下列步驟制取，并進行天然腦砂含量的測定。請回答相關問題：步驟Ⅰ：用氨氣與適量氯氣反應制取。（1）裝置A中儀器X的名稱為______________；若用濃鹽酸與反應制取氯氣，則該反應的離子方程式為__________________________________________。（2）要得到干燥純凈的氯氣，C的作用是____________________________。（3）氨氣與適量氯氣混合反應可生成和一種無污染的氣體，利用E裝置模擬該反應，氨氣應從_______(填“f”或“g”)通入，反應的化學方程式為__________________________________________。步驟Ⅱ：天然腦砂中含量的測定。準確稱取一定質量腦砂，與足量的氧化銅混合，如圖所示進行實驗。已知：。（4）為完成含量的測定，請完成下列實驗步驟：加熱前，稱量H裝置的總質量；當觀察到G中不再有氣泡冒出時，停止加熱，冷卻，__________________________________________。（5）如果不用J裝置，測出的含量將______________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。題型五銨根離子的檢驗解題要點NHeq\o\al(＋,4)的檢驗：未知液eq\o(→,\s\up7(OH－))呈堿性eq\o(→,\s\up7(△))使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色，則證明含NHeq\o\al(＋,4)。向某鹽中加入強堿溶液，用濕潤的紅色石蕊試紙進行檢驗，若試紙沒有變藍，則不能說明鹽中不含有NH4+，因為鹽中含有NH4+，加入強堿溶液后，需要加熱才能產生NH3。【例5-1】檢驗銨鹽的方法是將待檢物取出少量放入試管中，然后A．加熱，將紅色石蕊試紙放在試管口檢驗B．加水溶解，用紅色石蕊試紙檢驗溶液的酸堿性C．加入堿溶液，加熱，再滴入酚酞溶液D．加入苛性鈉溶液，加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口檢驗【變式5-1】為了檢驗某白色固體粉末中是否含有，下列試劑和試紙選用正確的是①蒸餾水

②稀硫酸

③氫氧化鈉濃溶液

④紅色石蕊試紙

⑤藍色石蕊試紙A．①②④ B．②⑤ C．①③④ D．①③⑤題型六金屬與硝酸反應的計算解題要點金屬與硝酸反應的思維模型【例6-1】現有16.8gFe粉，加入VL1mol·L－1HNO3溶液使其恰好完全溶解后，向所得溶液中繼續滴加稀硫酸，至不再產生氣泡。下列說法正確的是A．反應過程中產生氣體的總體積為6.72LB．V=0.8C．該實驗可以證明Fe2＋與NO－不能大量共存D．滴加稀硫酸時，產生的氣體為SO2【例6-2】將64gCu投入到一定濃度的溶液中，恰好完全反應，產生和NO的混合氣體共1.6mol。下列說法正確的是A．參加反應的硝酸的物質的量是1.6molB．和NO的物質的量比值是1∶1C．反應中硝酸的作用只體現氧化性D．反應中共轉移了2mol電子【變式6-1】1.92g銅投入一定量的濃硝酸中，銅完全溶解，生成的氣體顏色越來越淺，共收集到標準狀況下的氣體672mL，將盛有該氣體的容器倒扣在水中，通入標準狀況下一定體積的氧氣，恰好使氣體完全溶于水中，則通入氧氣的體積是A．168mL B．224mL C．504mL D．336mL【變式6-2】硝酸與金屬反應后所得還原產物與硝酸的濃度和金屬的活潑性有關。10mL0.5mol·L－1HNO3與0.048gMg恰好完全反應。若氮元素只被還原到一種價態，下列說法不正確的是()A．HNO3作還原劑B．HNO3濃度越低，N元素還原價態越低C．反應中轉移電子數為0.004molD．還原產物可能為NH4NO3【變式6-3】向某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐漸加入鐵粉，產生氣體的量隨鐵粉質量增加的變化關系如圖所示(已知硝酸只被還原為氣體)。回答下列問題：（1）加入鐵粉過程中發生反應的離子方程式是，加入鐵粉時無氣體產生的原因是(用離子方程式表示)。（2）該稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中、。（3）圖中氣體體積。（4）若取該稀硫酸和稀硝酸的混合溶液于錐形瓶中，向其中逐漸加入銅粉，可以觀察到的現象是銅粉溶解，，此過程中最多能溶解銅粉。題型七含氮物質的轉化解題要點解題時，抓住氮元素化合價的變化，依據氧化還原反應的知識進行分析、判斷。（1）牢記一條轉化主線，側重物質之間轉化的條件及產物：N2eq\o(→,\s\up9(H2))NH3eq\o(→,\s\up9(O2))NOeq\o(→,\s\up9(O2))NO2eq\o(→,\s\up9(H2O))HNO3eq\o(→,\s\up9(NH3))NH4NO3。（2）結合氧化還原反應中“價態轉化規律”，認識不同價態含氮物質之間的轉化關系：NH3eq\o(→,\s\up9(O2))NOeq\o(→,\s\up9(O2))NO2eq\o(→,\s\up9(H2O))HNO3（3）明確含氮物質的連續氧化關系：N2eq\o(→,\s\up9(O2))NOeq\o(→,\s\up9(O2))NO2eq\o(→,\s\up9(H2O))HNO3【例7-1】在指定條件下，下列選項所示的物質間轉化能實現的是A． B．濃C． D．【例7-2】氮及其化合物的轉化關系如圖所示：則下列說法不正確的是A．路線①②③是工業生產硝酸的主要途徑B．路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑C．上述所有標號的反應都是氧化還原反應D．氮氣可在足量的氧氣中通過一步反應生成NO2【例7-3】如圖所示是氮元素的幾種價態與物質類別的對應關系，下列說法錯誤的是A．物質B可與物質A反應B．物質B可經催化氧化直接生成物質AC．物質A、物質均為自然固氮D．和物質C常用于檢驗，則C為【變式7-1】在下列變化①工業固氮，②大氣固氮，③碳銨分解，按氮元素被氧化、被還原、既不被氧化又不被還原的順序排列，正確的是A．②①③ B．③②① C．①②③ D．③①②【變式7-2】以和為原料制備主要過程如圖所示。已知為阿伏加德羅常數的值，下列說法不正確的是A．0.1molA完全氧化為B和C時，消耗標準狀況下體積為2.8LB．1.7gA和1.8gC含有的共價鍵數目分別為和C．和充分反應生成A分子的數目是D．0.1molD與、C完全轉化為時，轉移電子數目為【變式7-3】元素化合價和物質類別是梳理元素及其化合物知識的兩個線索，可表示為“價類”二維圖。下圖為部分含氮、硫元素的“價-類”二維圖。下列說法錯誤的是A．b可以和i的濃溶液反應B．e的濃溶液可以用來干燥c和dC．將c和h同時通入到BaCl2溶液中會產生白色沉淀D．g和CO均屬于汽車尾氣，但可以通過催化轉化生成無毒氣體【變式7-4】工業廢水中的氨氮(以、形式存在)，可通過微生物法或氧化法處理，使水中氨氮達到國家規定的排放標準。（1）微生物法：酸性廢水中的部分在硝化細菌的作用下被氧氣氧化為，再與作用生成。①轉化為的離子方程式為。②與在轉化為的反應中消耗與的物質的量之比為。（2）次氯酸鈉氧化法：向氨氮廢水中加入NaClO，氨氮轉化為而除去。①NaClO氧化的離子方程式為。②一定pH下，NaClO的投加量對污水中氨氮去除率的影響如圖所示。當時，總氮的去除率隨的增大不升反降的原因是。（3）活性炭-臭氧氧化法：活性炭-臭氧氧化氨氮的機理如圖所示。*表示吸附在活性炭表面的物種，為羥基自由基，其氧化性比更強。①活性炭-臭氧氧化氨氮的機理可描述為。②其它條件不變調節廢水的pH，廢水中氨氮去除率隨pH的變化如圖所示。隨pH增大氨氮去除率先明顯增大，后變化較小，可能的原因是。題型八SO2和NOx的污染治理解題要點題目中常見的NOx尾氣處理方法：①堿液吸收法NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O②氨氣吸收法：在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉化為無毒氣體(N2)，化學方程式為8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))7N2＋12H2O，4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))5N2＋6H2O。【例8-1】氮氧化物會嚴重污染大氣，所以實驗室必須對含有氮氧化物的廢氣進行處理。用NaOH溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應方程式如下：①NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O②2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O（1）在反應①中，參加反應的氧化劑和還原劑的質量之比為。（2）在反應②中，氧化產物是，還原產物是(填化學式)。（3）在反應①②中，參加反應的NaOH均為2mol時，兩個反應轉移電子數的關系是①②(填“”、“”或“”)（4）自來水中的NO危害人類健康。為了降低自來水中NO的濃度，某研究人員提出兩種方案。①方案a：微堿性條件下，用Fe(OH)2還原NO，產物之一是NH3。生成3.4gNH3的同時會生成molFe(OH)3。②方案b：堿性條件下，用Al粉還原NO，產物之一是N2。發生的反應如下所示，配平離子方程式并用單線橋標出電子轉移的方向和數目：。Al+NO+OH-—AlO+N2↑+H2O【變式8-1】閱讀下列材料并回答問題。（1）常見的大氣污染分為一次污染和二次污染。二次污染指的是排入環境中的一次污染物在物理、化學因素或生物作用下發生變化，或與環境中的其他物質發生反應生成新的污染物，如，二氧化氮就是二次污染物。①無色的氣體遇到空氣，可觀察到的現象是。②在、、、四種物質中，不會導致二次污染的是。（2）汽車尾氣(含一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等)是城市空氣的污染源之一，治理方法之一是在汽車的排氣管上安裝“催化轉化器”。①汽車尾氣中易造成光化學煙霧的物質是。②汽車尾氣中的一氧化碳和氮氧化物在“催化轉化器”的作用下發生反應，生成可參與大氣生態循環的無毒氣體。該無毒氣體為(填化學式)。③請提出有利于控制城市空氣污染源的具體措施：。（3）氨氣亦可用來處理氮氧化物。例如，氨氣與二氧化氮發生如下反應：。①實驗室常用濕潤的(填“紅色”或“藍色”)石蕊試紙來檢驗氨氣。②上述反應中每生成7，共有mol電子發生轉移。③寫出用處理時發生反應的化學方程式：。【變式8-2】硝酸生產的尾氣中NO和等氮氧化物以及酸性廢水中均須處理達標后再排放。（1）硝酸尾氣可用NaOH溶液吸收，主要反應為；；①吸收后的溶液經濃縮、結晶、過濾，得到晶體，該晶體中的主要雜質是(填化學式)；②吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是(填化學式)。（2）用NaClO溶液也能除去尾氣中NO。其他條件相同，NO去除為的轉化率隨NaClO溶液初始pH(用稀鹽酸調節)的變化如圖所示。

在酸性溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和NO的離子方程式為；NaClO溶液的初始pH越大，NO轉化率越低。其原因是。（3）利用也能夠還原氮氧化物()實現氮污染的治理。將硝酸尾氣與的混合氣體通入與的混合溶液中實現無害化處理，其轉化過程如圖所示。

①x=1時，參與的離子方程式為。②若該過程中，每轉移3.6mol電子消耗1mol氮氧化物()，則x為。題型九硅及其化合物的性質與工業制備解題要點（1）一般情況下，非金屬單質為絕緣體，但硅為半導體。（2）Si的還原性強于C，但C在高溫下能還原出Si：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up15(高溫))Si＋2CO↑。（3）非金屬單質與堿反應一般既作氧化劑又作還原劑，且無氫氣放出，但硅與強堿溶液反應只作還原劑，且放出氫氣：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑。（4）非金屬單質一般不與非氧化性酸反應，但硅能跟氫氟酸反應：Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑。（5）一般情況下，堿性氧化物＋酸→鹽＋水，二氧化硅是酸性氧化物，卻能與氫氟酸反應：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O(SiF4不屬于鹽，故SiO2不是兩性氧化物)。（6）一般情況下，無機酸能溶于水，但硅酸卻難溶于水。（7）一般情況下，較強酸＋較弱酸的鹽→較弱酸＋較強酸的鹽(溶液中的反應)。因碳酸的酸性強于硅酸，所以水玻璃在空氣中易變質：Na2SiO3＋H2O＋CO2=Na2CO3＋H2SiO3(膠體)。但在高溫下，可發生反應Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑(CO2離開反應體系促進反應的正向進行)。（8）一般情況下，酸性氧化物與水反應生成相應的含氧酸，但二氧化硅不溶于水，也不與水反應。【例9-1】下列關于硅元素及其化合物的說法正確的是A．陶瓷是以黏土和石灰石作為原料，經高溫燒結而成的B．因SiO2能導電，故SiO2可用來生產光導纖維C．碳化硅可用作耐高溫結構材料、耐高溫半導體材料D．瓷坩堝及石英坩堝能與氫氟酸接觸，也能對苛性堿和碳酸鈉進行熔融操作【例9-2】高純硅可采用以下方法制備。下列說法正確的是A．石英砂是制陶瓷和水泥的主要原料之一B．過程①的化學方程式為C．通過，實現粗硅的制備D．過程④的化學方程式為【變式9-1】硅及其化合物在人類進步中發揮了重要作用。Si和SiC用于制造芯片，SiO2用于制造光纖，Na2SiO3用作木材防火劑。下列說法正確的是A．Si在自然界以游離態存在 B．Si和SiC具有優良的導電性C．SiO2不與酸反應 D．Na2SiO3溶液可與CO2反應【變式9-2】重組下列化學方程式的書寫不正確的是A．氫氟酸與玻璃中的SiO2反應：SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2OB．SiHCl3轉化為高純硅的化學方程式：SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up7(1100℃))Si＋3HClC．硅與氫氧化鈉溶液反應：Si＋2NaOH＋H2ONa2SiO3＋2H2↑D．焦炭與石英砂反應：SiO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Si＋CO2↑題型十無機非金屬材料解題要點傳統無機非金屬材料與新型無機非金屬材料的區別類別傳統無機非金屬材料新型無機非金屬材料主要成分硅酸鹽不一定是硅酸鹽主要特性抗腐蝕、耐高溫、質脆、經不起熱沖擊大都強度高、硬度大，耐高溫，另外還具有一定的電學特性、光學特性和生物功能等【例10-1】定窯是宋代五大名窯之一，其生產的白瓷聞名于世。下列說法正確的是A．傳統陶瓷是典型的絕緣材料 B．陶瓷主要成分為SiO2和MgOC．陶瓷燒制的過程為物理變化 D．白瓷的白色是因鐵含量較高【變式10-1】下列敘述正確的是①“C919”大飛機使用的氮化硅陶瓷屬于傳統硅酸鹽材料②“天和”核心艙電推進系統中的霍爾推力器腔體使用的氮化硼陶瓷屬于新型無機非金屬材料③“神舟十三號”宇宙飛船返回艙所用高溫結構陶瓷屬于新型無機非金屬材料④相控陣雷達使用的碳化硅陶瓷屬于新型的有機材料A．①④ B．②③C．①③ D．②④題型十一常見非金屬及其化合物的實驗探究【例11-1】下述實驗中均有紅棕色氣體產生，經對比分析所得結論不正確的是已知：碎玻璃中的各成分均不與發生反應。A．由①中的紅棕色氣體，可推斷產生的氣體一定為混合氣體B．由②中的紅棕色氣體，說明②中木炭與濃硝酸發生了反應C．由③中的紅棕色氣體，可說明濃硝酸具有揮發性D．③的氣體產物中檢測出，可說明木炭與濃硝酸發生了反應【例11-2】某化學學習小組采用如圖所示裝置，對濃硝酸與木炭的反應進行探究。請回答下列問題:（1）檢查裝置氣密性后，將燃燒匙中的木炭在酒精燈上加熱至紅熱狀態，伸入三頸燒瓶中，并塞緊瓶塞，滴加濃硝酸，可觀察到三頸燒瓶中氣體的顏色為，產生該氣體的化學方程式是。

（2）裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，熾熱的木炭與濃硝酸反應后可觀察到C中出現白色沉淀，該白色沉淀為(填化學式)。

（3）裝置B的作用是。

（4）裝置D中收集到了無色氣體，部分同學認為是NO，還有部分同學認為是O2。①下列對該氣體的檢驗方法合適的是。

A.敞口觀察裝置D中集氣瓶內氣體的顏色變化B.將濕潤的藍色石蕊試紙伸入集氣瓶內，觀察藍色石蕊試紙是否變紅C.將帶火星的木條伸入集氣瓶中，觀察木條是否復燃②如果D中集氣瓶中收集的無色氣體是氧氣，則氧氣的來源是。

【變式11-1】探究氮及其化合物的性質，下列方案設計、現象和結論都正確的是實驗方案現象結論A常溫下，將Fe片分別插入稀硝酸和濃硝酸中一段時間后，前者有氣體產生，后者無明顯現象稀硝酸的氧化性強于濃硝酸B將樣品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液溶液變紅晶體已氧化變質C向兩個同規格燒瓶中分別裝入同比例的和氣體，并分別浸泡于熱水和冷水中一段時間后，兩燒瓶內顏色深淺不同的轉化存在限度D將盛有固體的試管加熱試管底部固體消失，試管口有晶體凝結固體受熱易升華【變式11-2】某校化學實驗小組為了證明銅與稀硝酸反應產生一氧化氮，用如圖所示裝置進行實驗(加熱裝置和夾持裝置均已略去，裝置氣密性良好，F是用于鼓入空氣的雙連打氣球)。試回答下列問題：（1）將B裝置下移，使碳酸鈣與稀硝酸接觸，產生氣體的化學式為___________。該操作的目的是_______________________________________________________。（2）當C裝置中產生白色沉淀時，立刻將B裝置上提，原因是_______________________________。（3）將A裝置中銅絲放入稀硝酸中，給A裝置微微加熱，A裝置中產生無色氣體的離子方程式是_____________________。E裝置中開始時出現淺紅棕色氣體的原因是_____________________。（4）用F裝置向E裝置中鼓入空氣，E裝置內氣體顏色加深的原因是_________________________。(用化學方程式表示)。（5）反應一段時間后，C裝置中白色沉淀溶解的原因是(用兩個化學方程式說明)______________________。（6）D裝置的作用是_______________________。若一定體積的NOx，被250mL2mol·L－1的NaOH溶液恰好完全吸收，溶液質量增加19.8g，則x的值為_______。專題02氮及其化合物無機非金屬材料題型一常考非金屬及其化合物的性質與用途的對應關系題型二氮及其化合物的化學性質題型三噴泉實驗題型四氨的實驗室制取題型五銨根離子的檢驗題型六金屬與硝酸反應的計算題型七含氮物質的轉化題型八SO2和NOx的污染治理題型九硅及其化合物的性質與工業制備題型十無機非金屬材料題型十一常見非金屬及其化合物的實驗探究題型一常考非金屬及其化合物的性質與用途的對應關系解題要點重要性質主要用途①硅是常用半導體材料用于制造芯片、硅太陽能電池②SiO2導光性能強、抗干擾性能好用于生產光導纖維③二氧化硫與O2反應用作葡萄酒中食品添加劑④液氨汽化時吸收大量的熱用作制冷劑⑤氫氟酸與玻璃中SiO2反應用氫氟酸刻蝕玻璃工藝⑥次氯酸鹽（如NaClO等）具有強氧化性用于漂白棉、麻、紙張等⑦硫酸鋇難溶于水和鹽酸醫療上用作“鋇餐”【例1-1】物質的性質決定用途。下列對應的兩者關系正確的是A．濃硫酸具有很強的脫水性，可作氣體干燥劑B．氨氣具有堿性，可用作煙氣中的脫除劑C．溶于水后能電離出，常作烘焙糕點的膨松劑D．常溫下在濃硝酸中鈍化，可用鋁質容器貯運濃硝酸【答案】D【解析】A．濃硫酸具有很強的吸水性，可作氣體干燥劑，A錯誤；B．氨氣具有還原性，可用作煙氣中的脫除劑，B錯誤；C．受熱易分解產生二氧化碳，且也能與酸產生二氧化碳，常作烘焙糕點的膨松劑，與溶于水后能電離出無關系，C錯誤；D．濃硝酸具有強氧化性，常溫下在濃硝酸中鈍化，在金屬表面形成一層致密氧化膜，可用鋁質容器貯運濃硝酸，D正確；答案選D。【例1-2】下列關于C、N、Si、S等元素及其化合物的說法正確的是A．四種元素的所有氧化物都是酸性氧化物B．它們的最高價氧化物都能與強堿反應生成含氧酸鹽C．它們的單質都是非金屬單質，都不能導電D．濃硫酸可用于干燥、等氣體，但不能用于干燥氨氣【答案】B【解析】A．四種元素的氧化物中的CO、N2O、NO、NO2都不是酸性氧化物，A錯誤；B．四種元素的最高價氧化物分別為二氧化碳、N2O5、SiO2和SO3都是酸性氧化物，都能與強堿反應生成對應的含氧酸鹽，B正確；C．它們的單質都是非金屬單質，但碳的單質如石墨能導電，C錯誤；D．濃硫酸有強氧化性，能與H2S發生氧化還原反應，不能用濃硫酸干燥硫化氫，D錯誤；故答案選B。【變式1-1】下列陳述正確且有因果關系的是A．鋁制容器表面有氧化膜保護，所以可用鋁制容器盛裝濃鹽酸B．的密度小于空氣，所以可用向下排空氣法收集C．具有還原性，所以不能用濃硫酸干燥D．有導電性，所以可用于制備光導纖維【答案】B【解析】A．氧化鋁、鋁都能與濃鹽酸反應，不能用鋁制容器盛裝濃鹽酸，故A錯誤；B．的密度小于空氣，所以可用向下排空氣法收集，故B正確；C．具有還原性，但不能與濃硫酸發生氧化還原反應，所以能用濃硫酸干燥，故C錯誤；D．SiO2不導電，故D錯誤；答案選B。【變式1-2】氮和硫是化工生產中的重要元素。下列相關物質的性質與用途具有對應關系的是A．液氨汽化時吸收大量熱，可用作制冷劑B．碳酸氫銨受熱易分解，可用作化學肥料C．二氧化硫易溶于水，可用作紙漿漂白劑D．濃硫酸具有脫水性，可用作氣體干燥劑【答案】A【解析】A．液氨汽化時吸收大量熱，能使環境溫度降低，具有制冷作用，可作制冷劑，A項正確；B．碳酸氫銨含有植物生長所需的營養元素N，則碳酸氫銨可作化學肥料，與碳酸氫銨受熱易分解無關，B項錯誤；C．二氧化硫能與某些有色物質反應生成無色物質，表現出漂白性，可作紙漿漂白劑，與二氧化硫易溶于水無關，C項錯誤；D．濃硫酸可用作氣體干燥劑，是因為其具有吸水性，與濃硫酸具有脫水性無關，D項錯誤；答案選A。【變式1-3】下列關于硫、氮及其化合物說法錯誤的是A．硝酸的濃溶液保存在棕色試劑瓶中，并放置在陰涼處B．葡萄酒中添加適量可以起到抗氧化的作用C．向盛有固體的試管中加入濃硫酸并加熱，管口出現白霧，證明酸性：D．將少量濃氨水滴入裝有堿石灰的燒瓶中，可快速獲得【答案】C【分析】掌握硫和氮常見化合物的化學性質，以及相關氣體在制取方法【解析】A．硝酸見光易分解，應保存在棕色試劑瓶中，并放置在陰涼處，故A正確；B．二氧化硫具有還原性，葡萄酒中添加適量SO2可以起到抗氧化的作用，故B正確；C．向盛有固體NaCl的試管中加入濃硫酸并加熱，管口出現白霧，證明濃硫酸具有難揮發性，不能證明酸性：H2SO4>HCl，故C錯誤；D．將少量濃氨水滴入裝有堿石灰的燒瓶中，可快速獲得NH3，故D正確；故答案選C。題型二氮及其化合物的化學性質【例2-1】下列關于氮及其氧化物的說法中錯誤的是A．通常情況下N2性質很穩定，可以在電焊時作保護氣B．NO2能與水反應生成硝酸，故NO2是酸性氧化物C．，該反應是汽車尾氣造成污染的主要原因之一D．在反應中，N2作氧化劑【答案】B【解析】A．通常情況下N2性質很穩定，故可以在電焊時作保護氣，A正確；B．酸性氧化物是指能與堿反應只生成鹽和水的氧化物，部分酸性氧化物與水反應生成相應的酸，但NO2與水反應生成HNO3，還生成NO，故不是酸性氧化物，B錯誤；C．汽車氣缸中燃料燃燒時產生高溫條件，因發生，該反應是汽車尾氣造成污染的主要原因之一，C正確；D．在反應中，N元素的化合價降低，被還原，故N2作氧化劑，D正確；故答案為：B。【例2-2】下列關于銨鹽的敘述錯誤的是A．俗稱碳銨，是我國廣泛用于農業的化肥B．可用燒堿處理含高濃度的廢水并回收利用氨C．受熱易分解，因而可用作化肥D．加熱或固體，不能用于實驗室制取氨氣【答案】C【解析】A．俗稱碳銨含有氮元素，是我國廣泛用于農業的氮肥，A正確；B．燒堿可與銨根離子反應生成氨氣，故可用燒堿處理含高濃度銨根離子的廢水并回收利用氨，B正確；C．硫酸銨含有氮元素可以作為氮肥，受熱易分解，與作化肥無關，C錯誤；D．加熱生成的氨氣和HCl遇冷又化合為氯化銨，加熱固體易爆炸，不能用于實驗室制取氨氣，D正確；故選C。【例2-3】是一種重要的化工原料，幾種制備途徑如圖所示。下列說法錯誤的是已知：途徑①的離子方程式為；途徑③的化學方程式為。A．由途徑①知，該反應中稀體現了氧化性B．與途徑①、③相比，途徑②體現了環境保護的思想C．生成等量的硫酸銅，三個途徑中參加反應的硫酸的質量：①<②<③D．途徑①、②、③中均涉及氧化還原反應【答案】C【解析】A．反應中N元素化合價降低，體現氧化性，故A正確；B．途徑②為分步反應，Cu先與加熱條件下生成CuO，CuO再與反應生成，不產生空氣污染物，體現環境保護的思想，故B正確；C．根據三個途徑涉及的方程式分析，若生成等質量的，途徑①，途徑②，途徑③，故①=②<③，故C錯誤；D．途徑②為分步反應，第一步中Cu先與加熱條件下生成CuO，為氧化還原反應，根據題中所給化學方程式可知，途徑①、②、③均涉及氧化還原反應，故D正確；故答案選C。【變式2-1】下列關于氨水的說法不正確的是A．氨水和液氨不同，氨水是由多種粒子構成的，液氨的組成中只有氨分子B．氨水中物質的量濃度最大的粒子是NH3·H2O(除水外)C．氨水顯弱堿性，故通常保存在金屬容器中D．在1mol·L-1氨水中，NH3·H2O、、NH3的物質的量濃度之和為1mol·L-1【答案】C【解析】A．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是純凈物，氨水是由多種粒子構成的，比如、OH-、NH3、NH3?H2O等，液氨的組成中只有氨分子，A項正確；B．氨水是一水合氨分子的水溶液，一水合氨是弱堿，只有少部分電離，因此物質的量濃度最大的粒子是(除水外)，B項正確；C．氨水中，部分電離，，溶液顯弱堿性，金屬易被腐蝕，故不能用金屬容器保存氨水，C項錯誤；D．在氨水中，根據N原子守恒，D項正確；答案選C。【變式2-2】下列關于氮及其化合物的說法正確的是A．常溫下可以用鐵或鋁制容器盛裝濃硝酸，是因為濃硝酸與鐵、鋁均不反應B．氮的氧化物過度排放是形成硝酸型酸雨的主要原因C．是無色、有刺激性氣味的有毒氣體，可與水反應制得硝酸D．濃硝酸與銅反應，只體現了濃硝酸的酸性【答案】B【解析】A．常溫下濃硝酸可以使鐵或鋁鈍化，常溫下可以用鐵或鋁制容器盛裝濃硝酸，A錯誤；B．氮的氧化物過度排放會在空氣中形成酸性物質，是形成硝酸型酸雨的主要原因，B正確；C．和水不反應，和氧氣生成二氧化氮，二氧化氮可與水反應制得硝酸，C錯誤；

D．濃硝酸與銅反應，生成硝酸銅、二氧化氮、水，體現濃硝酸的酸性和強氧化性，D錯誤；故選B。【變式2-3】氮及其化合物在工業上有廣泛的用途。回答下列問題：（1）氮氣的化學性質很穩定，但在一定條件下能夠與鎂發生反應生成氮化鎂，氮化鎂的電子式是。（2）人類通過控制條件實現人工固氮，為農作物的生長提供必需的氮元素。常用于人工固氮的化學方程式是。（3）液氨常用作制冷劑的原因是。（4）實驗室常用向固體氫氧化鈉中滴入濃氨水的方法制備氨氣。①的主要作用是。②下列固體可以替代的是。a.石灰石b.熟石膏c.生石灰③為收集干燥氨氣，常用的干燥劑是。（5）常作為水培植物營養液的氮肥來源，若用容量瓶配制的溶液，需要稱量固體的質量是g。（6）催化還原氮氧化物(SCR)技術是目前應用最廣泛的氮氧化物脫除技術，可用于硝酸生產工藝的廢氣處理，反應原理如下圖所示，若催化劑表面參與反應的NO和的物質的量之比為1：1，則總反應的化學方程式是。當生成時，轉移電子的數目是。【答案】（1）（2）（3）氨易液化，且液氨汽化時要吸收大量的熱（4）；吸水放熱有利于的逸出，電離產生促進平衡正移c堿石灰（5）8.0（6）【解析】（1）氮氣的化學性質很穩定，但在一定條件下能夠與鎂發生反應生成氮化鎂，氮化鎂為離子化合物，電子式是；（2）人工固氮用于工業合成氨，化學方程式是；（3）液氨常用作制冷劑的原因是氨易液化，且液氨汽化時要吸收大量的熱；（4）①實驗室常用向固體氫氧化鈉中滴入濃氨水的方法制備氨氣，原理是NaOH固體遇水放熱，使一水合氨分解得到氨氣，溶液中存在過程，的作用是溶于水放熱升高溫度，增大溶液中濃度使平衡正向移動，使更多的NH3逸出；②生石灰可以與水反應，同時放熱，也能使一水合氨分解制得氨氣，可以代替NaOH，故答案選c；③干燥氨氣應用堿性干燥劑堿石灰；（5）用容量瓶配制的溶液，按照500mL容量瓶的體積進行計算，需要稱量NH4NO3固體的質量是；（6）由圖可知，若催化劑表面參與反應的NO和的物質的量之比為1：1，根據原子守恒和化合價升降守恒，可得總反應的化學方程式為：；根據化合價升降可知，當生成時，轉移3mol電子，故轉移電子的數目是。題型三噴泉實驗解題要點噴泉實驗是中學化學的重要實驗，其本質是形成壓強差而引發液體上噴，以教材中的裝置（發散源）可設計如圖所示的多種不同的裝置和采用不同的操作（如使氣體溶于水、熱敷或冷敷、生成氣體等）形成噴泉。【例3-1】標準狀況下，將兩個干燥圓底燒瓶中分別充滿相應的氣體后進行噴泉實驗(如圖所示)。下列說法錯誤的是A．收集氨氣時，可用濕潤的藍色石蕊試紙靠近瓶口，若試紙變為紅色，則已集滿B．若將②中的NO2氣體換為NO氣體，則不會產生噴泉現象C．擠出膠頭滴管中的水后，①②均可產生紅色噴泉D．若去掉裝置中的膠頭滴管，采用冷敷燒瓶的方法也可產生噴泉現象【答案】A【解析】A．氨氣的水溶液顯堿性，能夠使濕潤的紅色石蕊試紙變為藍色，因此在收集氨氣時，可用濕潤的紅色石蕊試紙靠近瓶口，若試紙變為藍色，則證明氨氣已集滿，A錯誤；B．NO不溶于水，不會使燒瓶內氣壓減小，故若將②中的NO2氣體換為NO氣體，則不會產生噴泉現象，B正確；C．①中氨氣極易溶于水，使瓶內氣壓減小，氨水呈堿性,能使酚酞溶液變紅色，可形成紅色噴泉；②中發生反應：3NO2+H2O=2HNO3+NO，反應后氣體體積減小，使瓶內氣壓減小，小于外界大氣壓，也可以形成噴泉。由于硝酸溶液顯酸性，能使紫色的石蕊溶液變紅色，故可形成紅色噴泉，C正確；D．去掉裝置中的膠頭滴管，冷敷燒瓶，使燒瓶內氣體壓強減小，小于外界大氣壓強，從而造成了壓強差，也會引發噴泉現象，D正確；故合理選項是A。【變式3-1】如圖裝置中，干燥燒瓶內盛有某種氣體，燒杯和膠頭滴管內盛放某種溶液。擠壓膠頭滴管的膠頭，打開活塞K，下列與實驗事實相符的是A．CO2(濃NaOH溶液)：無色噴泉 B．NH3(H2O含石蕊)：紅色噴泉C．SO2(濃NaOH溶液)：紅色噴泉 D．HCl(H2O含石蕊)：白色噴泉【答案】A【分析】要形成噴泉，必須滿足氣體易溶于水或與溶液反應，燒瓶內外產生較大的壓強差，據此分析。【解析】A．CO2與濃NaOH溶液容易反應生成碳酸鈉，碳酸鈉為無色溶液，可以產生無色噴泉，故A正確；B．NH3易溶于水，溶液顯堿性，應形成藍色噴泉，故B錯誤；C．SO2能與NaOH溶液反應，但溶液無色，形成無色噴泉，故C錯誤；D．HCl易溶于水，使溶液顯酸性，形成紅色噴泉，故D錯誤；故選A。【變式3-2】用傳感技術測定噴泉實驗中的壓強變化來認識噴泉實驗的原理。下列說法正確的是A．制取氨氣時燒瓶中的固體常用CaO或CaCl2B．關閉a，將單孔塞(插有吸入水的膠頭滴管)塞緊頸口c，打開b，完成噴泉實驗。電腦繪制三頸燒瓶內壓強變化曲線如圖2，則E點時噴泉最劇烈C．噴泉實驗結束后，發現水未充滿三頸燒瓶，肯定是因為裝置的氣密性不好D．工業上，若出現液氨泄漏，噴稀鹽酸比噴水處理效果好【答案】D【解析】A．CaO溶于水與水反應放出大量熱，促使濃氨水分解放出大量氨氣，CaCl2與氨氣結合生成絡合物，不能制備氨氣，A錯誤；B．根據圖示，C點壓強最小，此時噴泉最劇烈，B錯誤；C．氨氣密度比空氣小，所以氨氣首先聚集在三頸燒瓶的上方；若發現水未充滿三頸燒瓶，可能是氨氣未將燒瓶中的空氣完全排盡，而不能說是因為裝置的氣密性不好，C錯誤；D．氨氣能夠極易溶于水，不僅能夠與稀鹽酸水溶液反應產生NH3·H2O，而且還能夠與稀鹽酸中的HCl發生反應生成NH4Cl，而在水中NH3只能溶于水反應產生NH3·H2O，有若出現液氨泄漏，噴稀鹽酸比噴水處理效果好，D正確；故合理選項是D。題型四氨的實驗室制取解題要點（1）制取氨時，不能用硝酸銨代替氯化銨。因為硝酸銨在加熱過程中可能發生爆炸性的反應，發生危險。（2）制取氨時，不能用氫氧化鈉代替熟石灰。因為氫氧化鈉具有吸濕性，易結塊，不利于產生NH3，且在加熱條件下易腐蝕試管。（3）氨是堿性氣體，不能用酸性干燥劑(濃硫酸等)干燥，也不能用無水CaCl2干燥，因為它們均能與氨發生反應，常用堿石灰做干燥劑。（4）實驗室快速制氨氣的方法:①加熱濃氨水制氨氣②濃氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨氣。【例4-1】下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是A．①③ B．②③C．①④ D．②④【答案】A【解析】①氯化銨固體受熱分解生成氯化氫和氨氣，氯化氫和氨氣在試管口遇冷生成氯化銨，則題給裝置不能制得氨氣，故錯誤；②濃氨水與氧化鈣反應生成氫氧化鈣、氨氣和水，則題給裝置能制得氨氣，故正確；③氫氧化鈣固體與氯化銨固體共熱反應生成氯化鈣、氨氣和水，實驗時，為防止生成的水倒流導致試管受熱不均炸裂，試管口應略向下傾斜，故錯誤；④濃氨水不穩定，受熱易分解生成氨氣和水，則題給裝置能制得氨氣，故正確；①③錯誤，故選A。【變式4-1】如圖為NH3的制備，收集及催化氧化實驗，下列說法正確的是A．圖甲裝置除了混合氫氣和氮氣之外還可以干燥氣體及觀察氫氣和氮氣的流速B．將氨氣通入圖乙裝置中，錐形瓶口出現紅棕色氣體，說明氨被直接氧化為NO2C．圖丙為實驗室制取氨氣的正確裝置D．圖丁裝置可用于實驗室制氨氣的尾氣吸收【答案】A【解析】A項，濃硫酸有吸水性，可干燥氫氣和氮氣，同時可由氣體經過液體產生的氣泡快慢來觀察氣體流速，正確；B項，瓶口出現紅棕色氣體，為NO被氧氣氧化為NO2，不是直接產生的，錯誤；C項，加熱固體藥品時，試管口應略向下，錯誤；D項，氨氣極易溶于水，發生倒吸，造成實驗安全問題，錯誤。【變式4-2】天然腦砂含少量，《唐本草》記載腦砂入藥可以散瘀消腫。某學習小組設計下列步驟制取，并進行天然腦砂含量的測定。請回答相關問題：步驟Ⅰ：用氨氣與適量氯氣反應制取。（1）裝置A中儀器X的名稱為______________；若用濃鹽酸與反應制取氯氣，則該反應的離子方程式為__________________________________________。（2）要得到干燥純凈的氯氣，C的作用是____________________________。（3）氨氣與適量氯氣混合反應可生成和一種無污染的氣體，利用E裝置模擬該反應，氨氣應從_______(填“f”或“g”)通入，反應的化學方程式為__________________________________________。步驟Ⅱ：天然腦砂中含量的測定。準確稱取一定質量腦砂，與足量的氧化銅混合，如圖所示進行實驗。已知：。（4）為完成含量的測定，請完成下列實驗步驟：加熱前，稱量H裝置的總質量；當觀察到G中不再有氣泡冒出時，停止加熱，冷卻，__________________________________________。（5）如果不用J裝置，測出的含量將______________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。【答案】（1）

圓底燒瓶

（2）除去氯氣中的氯化氫氣體（3）f

（4）稱量H裝置的總質量（5）偏高【解析】A中濃鹽酸與加熱制備氯氣，C中盛放飽和食鹽水除氯氣中的氯化氫，用B中的濃硫酸干燥氯氣，為使氨氣和氯氣充分混合，由f管向E中通入氨氣、由g管向E中通入氯氣，氨氣和氯氣在E中反應生成氯化銨和氮氣。（1）根據裝置圖，裝置A中儀器X的名稱為圓底燒瓶；濃鹽酸與加熱生成氯化錳、氯氣、水，該反應的離子方程式為。（2）濃鹽酸與反應制取的氯氣中含有雜質氯化氫，要得到干燥純凈的氯氣，需要除去氯氣中的氯化氫，C中盛飽和食鹽水，作用是除去氯氣中的氯化氫氣體；（3）氨氣與適量氯氣混合反應可生成和一種無污染的氣體，根據元素守恒，該氣體是氮氣，反應方程式為；氯氣的密度大于氨氣，為使氯氣和氨氣充分混合，氨氣應從f通入；（4）堿石灰吸收反應生成的氯化氫，H反應前后的質量差即反應生成氯化氫的質量，從而計算出的含量，所以實驗步驟為：加熱前，稱量H裝置的總質量；當觀察到G中不再有氣泡冒出時，停止加熱，冷卻，稱量H裝置的總質量。（5）如果不用J裝置，H可能吸收空氣中的二氧化碳、水，使計算出的氯化氫質量偏大，測出的含量將偏高。題型五銨根離子的檢驗解題要點NHeq\o\al(＋,4)的檢驗：未知液eq\o(→,\s\up7(OH－))呈堿性eq\o(→,\s\up7(△))使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色，則證明含NHeq\o\al(＋,4)。向某鹽中加入強堿溶液，用濕潤的紅色石蕊試紙進行檢驗，若試紙沒有變藍，則不能說明鹽中不含有NH4+，因為鹽中含有NH4+，加入強堿溶液后，需要加熱才能產生NH3。【例5-1】檢驗銨鹽的方法是將待檢物取出少量放入試管中，然后A．加熱，將紅色石蕊試紙放在試管口檢驗B．加水溶解，用紅色石蕊試紙檢驗溶液的酸堿性C．加入堿溶液，加熱，再滴入酚酞溶液D．加入苛性鈉溶液，加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口檢驗【答案】D【解析】銨鹽與堿溶液共熱反應生成氨氣，檢驗銨鹽的方法是向少量待檢物中加入NaOH溶液，加熱后產生的氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則該物質是銨鹽；答案選D。【變式5-1】為了檢驗某白色固體粉末中是否含有，下列試劑和試紙選用正確的是①蒸餾水

②稀硫酸

③氫氧化鈉濃溶液

④紅色石蕊試紙

⑤藍色石蕊試紙A．①②④ B．②⑤ C．①③④ D．①③⑤【答案】C【解析】檢驗某白色固體粉末中是否含有銨根，應先加蒸餾水溶解，然后加入氫氧化鈉濃溶液，再加熱，將銨根轉化為氨氣，再用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氨氣，若試紙變藍，則固體粉末中含有銨根，故答案為C。題型六金屬與硝酸反應的計算解題要點金屬與硝酸反應的思維模型【例6-1】現有16.8gFe粉，加入VL1mol·L－1HNO3溶液使其恰好完全溶解后，向所得溶液中繼續滴加稀硫酸，至不再產生氣泡。下列說法正確的是A．反應過程中產生氣體的總體積為6.72LB．V=0.8C．該實驗可以證明Fe2＋與NO－不能大量共存D．滴加稀硫酸時，產生的氣體為SO2【答案】B【解析】A項，未指明標準狀況，無法計算物質的量，錯誤；B項，使鐵粉恰好完全溶解時，向所得溶液中繼續滴加稀硫酸，至不再產生氣泡，說明Fe與HNO3反應生成Fe2＋，反應的化學方程式為3Fe＋8HNO33Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，16.8gFe粉物質的量為0.3mol，需要0.8molHNO3，其體積為EQ\f(0.8mol,1mol·L－1)＝0.8L，即V＝0.8，正確；C項，向所得溶液中繼續滴加稀硫酸，有產生氣泡，可以證明Fe2＋與NO－在酸性環境下不能大量共存，錯誤；D項，滴加稀硫酸時，產生的氣體為NO，錯誤。【例6-2】將64gCu投入到一定濃度的溶液中，恰好完全反應，產生和NO的混合氣體共1.6mol。下列說法正確的是A．參加反應的硝酸的物質的量是1.6molB．和NO的物質的量比值是1∶1C．反應中硝酸的作用只體現氧化性D．反應中共轉移了2mol電子【答案】D【分析】64gCu的物質的量為，根據電子轉移守恒，Cu失去電子=N得到的電子，1molCu被氧化失去2mol電子，設NO的物質的量為xmol，NO2的物質的量為ymol，故有3x+y=2和x+y=1.6mol，解得x=0.2mol，y=1.4mol。【解析】A．根據原子守恒，消耗的硝酸的總物質的量=起氧化劑作用的硝酸的物質的量(還原產物的總物質的量)+起酸性作用的硝酸的物質的量(生成鹽中的硝酸根的物質的量)，故有n(HNO3)=n(NO)+n(NO2)+2n(Cu(NO3)2)=0.2+1.4+2×1=3.6mol，A錯誤；B．由以上分析可知NO和NO2物質的量之比為0.2：1.4=1:7，B錯誤；C．反應中硝酸的作用體現氧化性和酸性，C錯誤；D．64gCu的物質的量為，根據電子轉移守恒，1molCu被氧化失去2mol電子，反應中共轉移了2mol電子，D正確；故選：D。【變式6-1】1.92g銅投入一定量的濃硝酸中，銅完全溶解，生成的氣體顏色越來越淺，共收集到標準狀況下的氣體672mL，將盛有該氣體的容器倒扣在水中，通入標準狀況下一定體積的氧氣，恰好使氣體完全溶于水中，則通入氧氣的體積是A．168mL B．224mL C．504mL D．336mL【答案】D【解析】1.92gCu的物質的量為，反應時失去電子數目為，整個反應過程為Cu與HNO3反應生成NO、NO2，NO、NO2與O2轉化生成HNO3，反應前后HNO3的物質的量不變，而化合價變化的只有Cu和O2，則Cu失去的電子數目等于O2得到電子的數目，所以消耗O2的物質的量為，，故選D。【變式6-2】硝酸與金屬反應后所得還原產物與硝酸的濃度和金屬的活潑性有關。10mL0.5mol·L－1HNO3與0.048gMg恰好完全反應。若氮元素只被還原到一種價態，下列說法不正確的是()A．HNO3作還原劑B．HNO3濃度越低，N元素還原價態越低C．反應中轉移電子數為0.004molD．還原產物可能為NH4NO3【答案】A【解析】HNO3與金屬反應時，表現酸性和強氧化性，故A錯誤；HNO3濃度越高，氧化性越強，氧化同種金屬時，N元素被還原的價態就越高，故B正確；HNO3與Mg反應，還原劑只有Mg，Mg的化合價由0→＋2，0.048gMg的物質的量為0.002mol，根據得失電子守恒，反應中轉移電子為0.004mol，故C正確；硝酸的物質的量為0.01L×0.5mol·L－1＝0.005mol，生成0.002molMg(NO3)2，根據N原子守恒，可能生成0.0005molNH4NO3，若生成0.0005molNH4NO3轉移電子為0.004mol，符合得失電子守恒，故D正確。【變式6-3】向某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐漸加入鐵粉，產生氣體的量隨鐵粉質量增加的變化關系如圖所示(已知硝酸只被還原為氣體)。回答下列問題：（1）加入鐵粉過程中發生反應的離子方程式是，加入鐵粉時無氣體產生的原因是(用離子方程式表示)。（2）該稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中、。（3）圖中氣體體積。（4）若取該稀硫酸和稀硝酸的混合溶液于錐形瓶中，向其中逐漸加入銅粉，可以觀察到的現象是銅粉溶解，，此過程中最多能溶解銅粉。【答案】（1）（2）1.00.25（3）（4）溶液變藍色，有無色氣體產生，并在錐形瓶中液面上方變為紅棕色(合理即可)4.8【分析】向某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐漸加入鐵粉，依次發生反應、、。【解析】（1）加入鐵粉過程中，Fe被氧化為Fe3+，發生反應的離子方程式是，加入鐵粉時無氣體產生的原因是發生反應。（2）加入鐵粉過程中，發生反應，該反應消耗0.1molFe，硝酸根離子的物質的量為0.1mol，該稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中1；反應后溶于中的陽離子只有Fe2+，n(Fe2+)=，溶質為硫酸亞鐵，所以0.25。（3）發生反應，該反應消耗0.1molFe，則生成NO的物質的量為0.1mol；發生反應，消耗鐵的物質的量為，a是生成NO的體積，(b-a)是氫氣的體積，所以氣體體積1:1。（4）取該稀硫酸和稀硝酸的混合溶液于錐形瓶中，向其中逐漸加入銅粉，發生反應，可以觀察到的現象是銅粉溶解，溶液變藍色，有無色氣體產生，并在錐形瓶中液面上方變為紅棕色；1mol/L，，根據電荷守恒，此反應過程中氫離子過量，硝酸根完全反應，n=0.05mol，最多能溶解0.075mol銅粉，溶解銅粉的質量為0.075mol×64g/mol=4.8g。題型七含氮物質的轉化解題要點解題時，抓住氮元素化合價的變化，依據氧化還原反應的知識進行分析、判斷。（1）牢記一條轉化主線，側重物質之間轉化的條件及產物：N2eq\o(→,\s\up9(H2))NH3eq\o(→,\s\up9(O2))NOeq\o(→,\s\up9(O2))NO2eq\o(→,\s\up9(H2O))HNO3eq\o(→,\s\up9(NH3))NH4NO3。（2）結合氧化還原反應中“價態轉化規律”，認識不同價態含氮物質之間的轉化關系：NH3eq\o(→,\s\up9(O2))NOeq\o(→,\s\up9(O2))NO2eq\o(→,\s\up9(H2O))HNO3（3）明確含氮物質的連續氧化關系：N2eq\o(→,\s\up9(O2))NOeq\o(→,\s\up9(O2))NO2eq\o(→,\s\up9(H2O))HNO3【例7-1】在指定條件下，下列選項所示的物質間轉化能實現的是A． B．濃C． D．【答案】D【解析】A．一氧化氮和水不反應，A錯誤；B．濃硝酸被銅還原為二氧化氮，B錯誤；C．氮氣和氧氣反應生成一氧化氮，C錯誤；D．氨氣、二氧化碳和飽和氯化鈉溶液生成碳酸氫鈉，D正確；故選D。【例7-2】氮及其化合物的轉化關系如圖所示：則下列說法不正確的是A．路線①②③是工業生產硝酸的主要途徑B．路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑C．上述所有標號的反應都是氧化還原反應D．氮氣可在足量的氧氣中通過一步反應生成NO2【答案】D【解析】A．在工業上是用氨催化氧化方法制取硝酸，路線①②③就是工業生產硝酸的主要途徑，A正確；B．雷電固氮就是空氣中的N2與O2在放電作用下反應產生NO，NO被O2氧化產生NO2，NO2被水吸收得到硝酸，故路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑，B正確；C．在上述標號反應中都存在N元素化合價的變化，因此都是氧化還原反應，C正確；D．氮氣與氧氣在高溫或放電時反應產生NO，無法一步得到二氧化氮，D錯誤；故選D。【例7-3】如圖所示是氮元素的幾種價態與物質類別的對應關系，下列說法錯誤的是A．物質B可與物質A反應B．物質B可經催化氧化直接生成物質AC．物質A、物質均為自然固氮D．和物質C常用于檢驗，則C為【答案】C【分析】由圖可知，B為氨氣，A為一氧化氮，C為硝酸鹽。【解析】A．氨氣和一氧化氮發生氧化還原反應，A正確;B．氨氣和氧氣催化氧化反應生成一氧化氮和水，B正確;C．將大氣中游離態的氮轉化為氮的化合物的過程為氮的固定，一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮，不屬于自然固氮，C錯誤;D．實驗室通常采用硝酸酸化的硝酸銀檢驗氯離子，D正確;故選C。【變式7-1】在下列變化①工業固氮，②大氣固氮，③碳銨分解，按氮元素被氧化、被還原、既不被氧化又不被還原的順序排列，正確的是A．②①③ B．③②① C．①②③ D．③①②【答案】A【解析】①工業固氮是游離態氮轉化為化合態的氨氣，N元素的化合價降低，氮元素被還原;②大氣固氮是游離態氮轉化為化合態的氮的氧化物，氮元素被氧化;③碳銨分解生成氨氣、水、二氧化碳，氮元素化合價沒有發生變化，既不被氧化又不被還原;綜上所述按氮元素被氧化、被還原、既不被氧化又不被還原的順序排列為②①③;故選A。【變式7-2】以和為原料制備主要過程如圖所示。已知為阿伏加德羅常數的值，下列說法不正確的是A．0.1molA完全氧化為B和C時，消耗標準狀況下體積為2.8LB．1.7gA和1.8gC含有的共價鍵數目分別為和C．和充分反應生成A分子的數目是D．0.1molD與、C完全轉化為時，轉移電子數目為【答案】C【分析】氮氣和氫氣反應生成氨氣，即A為NH3，氨氣發生催化氧化，得到NO和H2O，即C為H2O，B為NO，NO被氧化成NO2，NO2、氧氣、水生成硝酸，據此分析；【解析】A．氨氣與氧氣發生4NH3+5O24NO+6H2O，消耗0.1mol氨氣同時，消耗氧氣的物質的量為mol=0.125mol，即標況下消耗氧氣的體積為0.125mol×22.4L/mol=2.8L，故A說法正確；B．根據上述分析，A為NH3，C為H2O，1.7g氨氣中所含共價鍵數目為=0.3NA，1.8g水中所含共價鍵數目為=0.2NA，故B說法正確；C．合成氨是可逆反應，不能進行到底，因此生成氨氣物質的量小于0.2mol，故C說法錯誤；D．NO2、O2、水反應方程式為4NO2+O2+2H2O=4HNO3，消耗0.1molNO2轉移電子數目為0.1mol×1×NA=0.1NA，故D說法正確；答案為C。【變式7-3】元素化合價和物質類別是梳理元素及其化合物知識的兩個線索，可表示為“價類”二維圖。下圖為部分含氮、硫元素的“價-類”二維圖。下列說法錯誤的是A．b可以和i的濃溶液反應B．e的濃溶液可以用來干燥c和dC．將c和h同時通入到BaCl2溶液中會產生白色沉淀D．g和CO均屬于汽車尾氣，但可以通過催化轉化生成無毒氣體【答案】B【分析】由圖可知，a為H2S，b為S，c為SO2，d為SO3，e為H2SO4，f為NH3，g為NO，h為NO2，i為HNO3，以此解題。【解析】A．濃硝酸有氧化性，可以和硫發生氧化還原反應，A正確；B．濃硫酸具有吸收性，可以干燥SO2，SO3能被濃硫酸吸收,不能用濃硫酸干燥，B錯誤；C．二氧化硫和二氧化氮同時通入水中，會發生氧化還原反應生成硫酸，加入氯化鋇會生成硫酸鋇白色沉淀，C正確；D．NO、CO均屬于汽車尾氣，在催化轉化器中發生反應生成N2和CO2兩種無毒氣體，D正確；故選B。【變式7-4】工業廢水中的氨氮(以、形式存在)，可通過微生物法或氧化法處理，使水中氨氮達到國家規定的排放標準。（1）微生物法：酸性廢水中的部分在硝化細菌的作用下被氧氣氧化為，再與作用生成。①轉化為的離子方程式為。②與在轉化為的反應中消耗與的物質的量之比為。（2）次氯酸鈉氧化法：向氨氮廢水中加入NaClO，氨氮轉化為而除去。①NaClO氧化的離子方程式為。②一定pH下，NaClO的投加量對污水中氨氮去除率的影響如圖所示。當時，總氮的去除率隨的增大不升反降的原因是。（3）活性炭-臭氧氧化法：活性炭-臭氧氧化氨氮的機理如圖所示。*表示吸附在活性炭表面的物種，為羥基自由基，其氧化性比更強。①活性炭-臭氧氧化氨氮的機理可描述為。②其它條件不變調節廢水的pH，廢水中氨氮去除率隨pH的變化如圖所示。隨pH增大氨氮去除率先明顯增大，后變化較小，可能的原因是。【答案】（1）3：5（2）NaClO將部分氨氮氧化為、留在廢水中（3）與活性炭表面吸附的作用生成，將活性炭表面吸附的轉化為隨pH增大，活性炭上吸附的增多，生成增多；pH繼續增大時，將轉化為，不利于活性炭對氨氮的吸附【解析】（1）①轉化為，N元素化合價從-3升高到+5價，氧元素從0價降低到-2價，則按得失電子數守恒、電荷守恒、元素質量守恒得離子方程式為。②與在轉化為的反應中，中N元素化合價從+5降低到0價，中N元素化合價從-3升高到0價，按得失電子數守恒、消耗與的物質的量之比為3：5。（2）①氧化氨氣為氮氣，反應中，氮元素從-3價升高到0價、氯元素從+1價降低到-1價，則按得失電子數守恒、元素質量守恒、電荷守恒得離子反應方程式為：。②一定pH下，NaClO的投加量對污水中氨氮去除率的影響如圖所示。當時，總氮的去除率隨的增大不升反降、意味著溶液中生成了其它含氮的微粒，應該是氨氣被氧化的產物，則原因是：NaClO將部分氨氮氧化為、留在廢水中。（3）①由圖可知：活性炭-臭氧氧化氨氮的機理可描述為：與活性炭表面吸附的作用生成，將活性炭表面吸附的轉化為。②結合信息可知：生成增多時反應速率增大。則隨pH增大氨氮去除率先明顯增大后變化較小的可能原因是：隨pH增大，活性炭上吸附的增多，生成增多；pH繼續增大時，將轉化為，不利于活性炭對氨氮的吸附。題型八SO2和NOx的污染治理解題要點題目中常見的NOx尾氣處理方法：①堿液吸收法NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O②氨氣吸收法：在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉化為無毒氣體(N2)，化學方程式為8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))7N2＋12H2O，4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))5N2＋6H2O。【例8-1】氮氧化物會嚴重污染大氣，所以實驗室必須對含有氮氧化物的廢氣進行處理。用NaOH溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應方程式如下：①NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O②2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O（1）在反應①中，參加反應的氧化劑和還原劑的質量之比為。（2）在反應②中，氧化產物是，還原產物是(填化學式)。（3）在反應①②中，參加反應的NaOH均為2mol時，兩個反應轉移電子數的關系是①②(填“”、“”或“”)（4）自來水中的NO危害人類健康。為了降低自來水中NO的濃度，某研究人員提出兩種方案。①方案a：微堿性條件下，用Fe(OH)2還原NO，產物之一是NH3。生成3.4gNH3的同時會生成molFe(OH)3。②方案b：堿性條件下，用Al粉還原NO，產物之一是N2。發生的反應如下所示，配平離子方程式并用單線橋標出電子轉移的方向和數目：。Al+NO+OH-—AlO+N2↑+H2O【答案】（1）23:15（2）NaNO3NaNO2（3）=（4）1.6【解析】（1）反應①中NO2中N元素化合價降低，所以NO2為氧化劑，NO中N元素化合價升高，所以NO為還原劑，參加反應的氧化劑和還原劑的質量之比為23:15；（2）根據反應②方程式可知，NO2中N元素化合價升高生成NaNO3，所以NaNO3為氧化產物，N元素化合價降低生成NaNO2，所以NaNO2為還原產物；（3）反應①中2molNaOH參加反應，消耗1molNO，轉移1mol電子；反應②中2molNaOH參加反應，生成1molNaNO2，所以也轉移1mol電子，即兩個反應轉移電子數的關系是：=；（4）①根據題意Fe(OH)2與NO反應時，NO被還原為NH3，3.4gNH3的物質的量為0.2mol，根據N元素化合價的變化可知轉移1.6mol電子，根據電子守恒可知有1.6molFe(OH)3生成；②反應中Al元素的化合價由0價升至+3價，N元素的化合價由+5價降至0價，根據電子守恒可知，反應時Al與NO的系數比為5：3，再結合元素守恒可知化學方程式為10Al+6NO+4OH-=10AlO+3N2↑+2H2O，該反應中Al失去電子，根據Al元素化合價的變化可知，10份Al參與反應轉移30份電子，所以用單線橋標出電子轉移的方向和數目為。【變式8-1】閱讀下列材料并回答問題。（1）常見的大氣污染分為一次污染和二次污染。二次污染指的是排入環境中的一次污染物在物理、化學因素或生物作用下發生變化，或與環境中的其他物質發生反應生成新的污染物，如，二氧化氮就是二次污染物。①無色的氣體遇到空氣，可觀察到的現象是。②在、、、四種物質中，不會導致二次污染的是。（2）汽車尾氣(含一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等)是城市空氣的污染源之一，治理方法之一是在汽車的排氣管上安裝“催化轉化器”。①汽車尾氣中易造成光化學煙霧的物質是。②汽車尾氣中的一氧化碳和氮氧化物在“催化轉化器”的作用下發生反應，生成可參與大氣生態循環的無毒氣體。該無毒氣體為(填化學式)。③請提出有利于控制城市空氣污染源的具體措施：。（3）氨氣亦可用來處理氮氧化物。例如，氨氣與二氧化氮發生如下反應：。①實驗室常用濕潤的(填“紅色”或“藍色”)石蕊試紙來檢驗氨氣。②上述反應中每生成7，共有mol電子發生轉移。③寫出用處理時發生反應的化學方程式：。【答