化學

大一輪復習第五章熱點強化10氮及其化合物轉化關系的應用HNO3Cu(NO3)2NO2N2O4NON2NH3·H2ONH3NH4Cl1.在氮及其化合物的“價—類”二維圖中填充N2、NH3、NH3·H2O、NH4Cl、NO、NO2、N2O4、HNO3、Cu(NO3)2。2.完成圖中序號對應的化學方程式(合理即可)。①_____________________；②_________________________；③________________________；④_________________________________________；⑤_____________________________________________；⑥__________________；N2+O22NO4NH3+5O24NO+6H2O3NO2+H2O===2HNO3+NO3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2ONH3+HCl===NH4Cl⑦_____________________________________；⑧___________________________；⑨____________________；⑩_______________________。2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2OCuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2ON2+3H22NH38NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2

熱點專練√將工業廢氣通入過量的石灰乳懸濁液中，SO2、CO2被吸收，生成亞硫酸鈣、碳酸鈣沉淀，所以固體中含有碳酸鈣和亞硫酸鈣，A正確；由題中信息可知，一氧化氮在X氣體的作用下能被碳酸鈉溶液吸收，生成亞硝酸鈉，氮元素的化合價由+2升高到+3，故需要加入氧化劑，結合所涉及的元素可知，通入的X氣體為氧氣，據此可寫出離子方程式，B正確；亞硝酸鈉中的氮元素為+3價，與銨根離子中－3價的氮元素發生氧化還原反應，生成的無污染的氣體為氮氣，根據得失電子守恒和電荷守恒可配平化學方程式，C正確；一氧化碳、N2與碳酸鈉溶液不反應，根據反應前后的物質變化可知，捕獲劑捕獲的氣體主要為CO，產物為Cu(NH3)3COAc，反應前后碳元素和氧元素的化合價沒有發生變化，故該反應不是氧化還原反應，D錯誤。

√

3.選擇性催化還原技術(SCR)是針對柴油尾氣排放中NOx的一項處理工藝。在催化劑的作用下，噴入還原劑氨或尿素，可有效降低柴油發動機在空氣過量條件下的NOx排放，SCR(選擇性催化還原)工作原理：(1)尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2，該反應的化學方程式為

。(2)反應器中NH3還原NO2的化學方程式為

。CO(NH2)2+H2O

2NH3↑+CO2↑8NH3+6NO2

7N2+12H2O

Fe3+(或FeCl3)H2O2轉化為HO·和OH－，O元素的化合價降低，故Fe元素的化合價升高，Y為Fe3+或FeCl3。②NO與H2O2反應生成HNO3的化學方程式為

。③納米零價鐵的作用是

。④NO脫除率隨溫度的變化如圖2所示。溫度高于120℃時，NO脫除率隨溫度升高呈現下降趨勢的主要原因是_______________________________________________________________。2NO+3H2O2===2HNO3+2H2O與HCl溶液反應產生Fe2+H2O2的分解速率隨溫度升高而加快，H2O2濃度減小，NO脫除率降低(4)當燃油中含硫量較高時，尾氣中的SO2、O2會與噴入的氨水作用形成一種正鹽，可使催化劑中毒，該鹽在農業生產中常用作化學肥料，該正鹽是

(填化學式)。(NH4)2SO4SO2、O2和氨水發生氧化還原反應生成正鹽(NH4)2SO4。

√

5.空氣中的氮氣可通過人工固氮獲得氨氣，氨氣是重要的化工原料，通過氨氧化法可制得硝酸，反應過程如下：N2

NH3

NO

NO2HNO3硝酸是一種強氧化性酸，制硝酸工業產生的尾氣中含有氮氧化物，應處理后才能排放。下列說法不正確的是A.常溫下，濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中B.BaSO3固體能溶于稀硝酸，生成Ba(NO3)2，放出SO2氣體C.工業上，當轉化①的反應達到平衡時，需不斷地從混合氣體中分離出NH3，將未反應的原料氣送回合成塔以提高原料的利用率D.轉化④中，當V(NO2)∶V(O2)=4∶1時，理論上NO2可全部轉化為HNO3√硝酸是強氧化性酸，BaSO3固體能溶于稀硝酸，被氧化生成硫酸鋇，硝酸被還原生成NO，B錯誤。6.NH3和N2H4是氮元素的兩種重要的氫化物。如圖為實驗室模擬尿素法制備水合肼(N2H4·H2O)的流程圖：已知：①N2H4·H2O易溶于水，具有強還原性，易被氧化成N2。②一定條件下，堿性NaClO溶液與尿素溶液反應生成N2H4·H2O。(1)結合NH3分子的結構和性質，解釋NH3常用作制冷劑的原因為_______________________________________________________________________________________________________。(2)吸收塔內發生反應的離子方程式為

。NH3分子間易形成氫鍵，故氨氣易液化；液化的氨氣在汽化時需要破壞氫鍵，吸收大量的熱，因此NH3常用作制冷劑Cl2+2OH－===Cl－+ClO－+H2O吸收塔內發生的反應為氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的離子方程式為Cl2+2OH－===Cl－+ClO－+H2O。(3)寫出反應器Ⅰ中生成水合肼反應的化學方程式為_______________________________________________________。CO(NH2)2+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+Na2CO3+NaCl(4)反應器Ⅰ要控制NaClO溶液的用量，其主要目的是_________________

。將生成的N2H4·H2O氧化防止過量的NaClO由題中信息可知，水合肼具有還原性，易被氧化成氮氣，若次氯酸鈉溶液過量，會將水合肼氧化，導致產率降低。三、氮及其化合物的轉化與實驗探究7.某學習小組設計實驗探究NO與銅粉的反應并檢驗NO，實驗裝置如圖所示(夾持裝置略)。實驗開始前，向裝置中通入一段時間的N2，排盡裝置內的空氣。已知：在溶液中FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色)，該反應可用于檢驗NO。下列說法不正確的是A.裝置F、I中的試劑依次為水、硫酸亞鐵溶液B.若觀察到裝置H中紅色粉末變黑色，則NO與Cu發生了反應C.實驗結束后，先熄滅酒精燈，再關閉分液漏斗的活塞D.裝置J收集的氣體中一定不含NO√稀硝酸與銅反應生成一氧化氮，一氧化氮能夠被氧氣氧化，因此實驗前需要通入氮氣，排盡裝置中的空氣，硝酸具有揮發性，生成的一氧化氮中混有少量硝酸蒸氣，可以通過水吸收后再干燥，干燥的一氧化氮在裝置H中與銅粉發生反應，未反應的NO可以利用硫酸亞鐵溶液檢驗。裝置F、I中的試劑依次為水、硫酸亞鐵溶液，A項正確；實驗結束后，為了防止倒吸，需要先熄滅酒精燈，再關閉分液漏斗的活塞，C項正確；由于FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色)為可逆反應，裝置J收集的氣體中可能含有NO，D項錯誤。8.實驗室在如圖所示裝置中制取NH3，將NH3通入CuSO4溶液，當生成的藍色沉淀溶解為深藍色溶液，再滴加乙醇可獲得[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體。已知：[Cu(H2O)4]2+呈藍色。下列說法不正確的是A.在裝置甲試管中加入NH4Cl和Ca(OH)2固體

加熱制取NH3B.裝置乙中的a和裝置丙中的b均可防止倒吸C.[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度D.與NH3相比，H2O更易與Cu2+形成配位鍵√實驗室用加熱NH4Cl和Ca(OH)2固體混合物的方法制取少量氨氣，制取裝置中試管口略向下傾斜，防止水倒流引起試管炸裂，A正確；氨氣極易溶于水，易發生倒吸，裝置乙中a的容積較大，可防止制備過程中發生倒吸現象，裝置丙中倒扣的漏斗與液面相切，可防止液體倒吸，B正確；由向深藍色溶液中加入乙醇，深藍色溶液變渾濁，靜置后有[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體析出，因此[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，故C正確；由向硫酸銅溶液中通入NH3，先生成藍色沉淀，藍色沉淀逐漸溶解為深藍色溶液可知，氨分子比水分子更容易與銅離子反應形成配合物，故D錯誤。9.氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究。回答下列問題：(1)氨氣的制備①氨氣的發生裝置可以選擇右圖中的

，反應的化學方程式為

。②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為發生裝置→

(按氣流方向，用小寫字母表示)。A(或B)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑(或NH3·H2ONH3↑+H2O)dcfedci氨氣是堿性氣體，可用堿石灰干燥，其密度小于空氣，應采用向下排空氣法收集，氨氣極易溶于水，尾氣處理時應防止倒吸，則要收集一瓶干燥的氨氣，儀器的連接順序為發生裝置→dcfedci。(2)氨氣與二氧化氮的反應將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO