新教材宁陕2024届高考化学一轮复习学案第4章非金属及其化合物第24讲氮及其化合物的转化关系鲁科版
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这是一份新教材宁陕2024届高考化学一轮复习学案第4章非金属及其化合物第24讲氮及其化合物的转化关系鲁科版,共7页。
1.氮元素的“价—类”二维图
氮元素有多种可变化合价,物质的种类较多,在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。
2.含氮元素物质之间的转化关系
典型物质间转化方程式再落实。
(1)工业合成氨:______________________________________________________________;
(2)实验室用NH4Cl固体制NH3:_________________________________________________
______________________________________________________________________________;
(3)NH3的催化氧化:____________________________________________________________
______________________________________________________________________________;
(4)NO2溶于水:________________________________________________________________;
(5)Cu溶于稀HNO3:___________________________________________________________
______________________________________________________________________________;
(6)Cu溶于浓HNO3:___________________________________________________________
______________________________________________________________________________;
(7)炽热的炭在浓硝酸中燃烧:____________________________________________________
______________________________________________________________________________;
(8)浓硝酸见光分解:____________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
一、氮在自然界中的循环
1.自然界中氮的循环如图所示。下列说法不正确的是( )
A.工业合成氨属于人工固氮
B.雷电作用下N2与O2发生了化学反应
C.在氮的循环中不涉及氧化还原反应
D.含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
2.(2023·无锡高三模拟)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是( )
A.①和②均属于氮的固定
B.氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环
C.④中每生成1 ml NOeq \\al(-,3),消耗2 ml O2
D.③和⑤过程中氮元素分别被还原和氧化
二、氮及其化合物的转化与物质推断
3.(2022·河北三河市第一中学模拟)如图是氮元素形成物质的“价—类”二维图及氮循环的部分信息:
下列说法正确的是( )
①可通过雷电作用将b转化为c,这是一种固氮方式
②可通过加氧化剂将e转化为f
③a→c→d→f这几个反应中,均发生了N元素被氧化的反应
④g只具有氧化性,还可能与碱发生反应
⑤将f转化为d必须选用合适的还原剂才能实现
⑥h可与f反应生成i
A.①③⑤⑥B.②③④
C.①③⑥D.①④⑤
4.下列关系图中,A是一种正盐,B是气态氢化物,C是单质,F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去),当X是强碱时,过量的B跟Cl2反应除生成C外,另一产物是盐酸盐。
下列说法不正确的是( )
A.当X是强酸时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F可能是H2SO4
B.当X是强碱时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F是HNO3
C.当X是强酸时,C在常温下是气态单质
D.B和Cl2的反应为氧化还原反应
三、氮及其化合物的转化与物质制备
5.(2022·江苏镇江市模拟)空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气,氨气是重要的化工原料,通过氨氧化法可制得硝酸,反应过程如图:
N2eq \(――――――――――→,\s\up7(H2、高温、高压、催化剂),\s\d5(转化①))NH3eq \(――――――→,\s\up7(O2、催化剂、△),\s\d5(转化②))NOeq \(―――→,\s\up7(O2),\s\d5(转化③))NO2eq \(――――→,\s\up7(H2O、O2),\s\d5(转化④))HNO3
硝酸是一种强氧化性酸,制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物,应处理后才能排放。下列说法不正确的是( )
A.常温下,浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中
B.BaSO3固体能溶于稀硝酸,生成Ba(NO3)2,放出SO2气体
C.工业上,当转化①的反应达到平衡时,需不断地从混合气体中分离出NH3,将未反应的原料气送回合成塔以提高原料的利用率
D.转化④中,当V(NO2)∶V(O2)=4∶1时,理论上NO2全部转化为HNO3
6.(2022·江苏如皋中学模拟)水合肼(N2H4·H2O)是重要的氢能源稳定剂,其制备的反应原理为NaClO+2NH3===N2H4·H2O+NaCl。下列装置和操作不能达到实验目的的是( )
A.装置甲用于制备NH3,试剂X是氯化钙
B.用装置乙作为反应过程的安全瓶
C.制备水合肼时从装置丙的a口通入NH3
D.用装置丁吸收反应中过量的NH3
7.(2022·山东淄博市模拟)氨基甲酸铵(NH2COONH4)易分解,易水解,难溶于CCl4。某小组设计如图所示装置制备氨基甲酸铵。
已知:2NH3 (g)+ CO2(g)NH2COONH4 (s) ΔH<0
下列分析错误的是( )
A.A装置的优点是能够随时控制反应的发生和停止
B.装置B、C、E中试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸、P2O5固体
C.装置D使用冰水浴
D.装置F中所用试剂可为NH4Cl与熟石灰
四、氮及其化合物的转化与典型物质性质探究
8.某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。
探究Ⅰ:利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹,夹持及固定装置略去)。
(1)A装置中制取NH3的化学方程式是___________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(2)甲、乙分别是________(填字母)。
a.浓硫酸、碱石灰
b.碱石灰、碱石灰
c.碱石灰、无水氯化钙
d.五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若NO2能够被NH3还原,预期C装置中能观察到的现象是__________________________。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是_____________________________________________
_____________________________________________________________________________。
探究Ⅱ:探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。
(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。
(6)G装置中浓硫酸有三种作用:混合NO2、O2气体;干燥NO2、O2;____________
________________________________________________________________________。
(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体(标准状况下)进行喷泉实验,若混合气体全部被吸收,则所得溶液物质的量浓度为______ ml·L-1(结果保留两位有效数字)。
1.(2018·全国卷Ⅱ,8)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
2.(2021·广东1月适应性测试,10)部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.a可经催化氧化生成b
B.b为红棕色,可转化为c
C.密闭体系中,c存在2NO2N2O4
D.d的溶液与Cu反应可生成b或c
3.(2016·全国卷Ⅰ,26)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的_______________________,反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为发生装置→________(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中
①Y管中________________
②反应的化学方程式:____________________
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③__________
④__________________
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