試題試題專題02氮、硅及其化合物題型一氮及其化合物的化學(xué)性質(zhì)題型二氨的實(shí)驗(yàn)室制取題型三氨的催化氧化與銨根離子的檢驗(yàn)題型四金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算題型五含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化題型六SO2和NOx的污染治理題型七硅及其化合物的性質(zhì)與工業(yè)制備題型八無機(jī)非金屬材料的判斷題型九有關(guān)氮及其化合物的實(shí)驗(yàn)探究題型一氮及其化合物的化學(xué)性質(zhì)【例1-1】下列關(guān)于的敘述不正確的是A．兩個(gè)氮原子間以共價(jià)三鍵結(jié)合B．既可用作氧化劑又可用作還原劑C．氮的固定過程中均被氧化D．大自然通過閃電釋放的能量可將轉(zhuǎn)化為含氮的化合物【例1-2】常溫下，在指定的分散系中下列各組微粒能大量共存的是A．空氣：、、、B．水玻璃：、、、C．氨水：、、、D．加幾滴石蕊試液，溶液變紅：、、、【變式1-1】下列有關(guān)物質(zhì)的表述不存在因果關(guān)系的是A．氨容易液化，液氨可作制冷劑B．濃硝酸有揮發(fā)性，濃硝酸保存在棕色瓶中C．CuSO4結(jié)合水變?yōu)槟懙\，CuSO4用于檢驗(yàn)酒精中是否含水D．濃硫酸常溫下可使鋁鈍化，濃硫酸可貯存在鋁制罐體內(nèi)【變式1-2】實(shí)驗(yàn)：如圖所示，干燥的燒瓶中充滿氨，打開彈簧夾，將滴管中的水?dāng)D入燒瓶內(nèi)，燒杯中的水則呈噴泉狀噴出，最終液體占燒瓶體積的。對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析正確的是A．燒杯中的水噴入燒瓶，說明與發(fā)生了反應(yīng)B．燒瓶內(nèi)剩余氣體，是因?yàn)榈娜芙庖堰_(dá)飽和C．噴泉停止后，加熱燒瓶，則燒杯中的水會(huì)繼續(xù)噴入燒瓶D．取出燒瓶中的溶液，加入酚酞溶液，溶液顯紅色，原因是【變式1-3】合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意圖如圖：下列說法錯(cuò)誤的是A．氧化爐中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為B．吸收塔中通入過量A的目的是提高硝酸的產(chǎn)率C．可用溶液吸收硝酸生產(chǎn)中的尾氣D．工業(yè)生產(chǎn)中可選擇鋁作為罐體材料盛裝大量濃硝酸【變式1-4】某學(xué)習(xí)小組利用下圖裝置探究銅與濃硝酸的反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：（1）儀器A的名稱為，裝置B的作用是。（2）儀器A中反應(yīng)的離子方程式是。（3）若將儀器A中濃硝酸改為稀硝酸，則A中反應(yīng)開始后實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為。（4）裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)儀器A中溶液呈綠色而不顯藍(lán)色，甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致，而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體。為此同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)來判斷兩種看法是否正確。這些方案中不可行的是___________(填編號(hào))。A．配制飽和溶液，觀察溶液的顏色B．加熱綠色溶液，觀察顏色變化C．加水稀釋綠色溶液，觀察顏色變化D．向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化題型二氨的實(shí)驗(yàn)室制取解題要點(diǎn)（1）制取氨時(shí)，不能用硝酸銨代替氯化銨。因?yàn)橄跛徜@在加熱過程中可能發(fā)生爆炸性的反應(yīng)，發(fā)生危險(xiǎn)。（2）制取氨時(shí)，不能用氫氧化鈉代替熟石灰。因?yàn)闅溲趸c具有吸濕性，易結(jié)塊，不利于產(chǎn)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?yàn)樗鼈兙芘c氨發(fā)生反應(yīng)，常用堿石灰做干燥劑。（4）實(shí)驗(yàn)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2-1】下列實(shí)驗(yàn)室制取NH3并進(jìn)行干燥、收集、驗(yàn)滿和尾氣處理的各裝置和原理能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)【例2-2】實(shí)驗(yàn)室常用如圖所示裝置可制取干燥的NH3。（1）寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）B中堿石灰的作用是。（3）在上圖方框內(nèi)畫出用試管收集NH3的示意圖。（4）若將A中固體混合物換成NH4Cl固體，(填“能”

或“不能”)制取NH3，原因是(用化學(xué)方程式表示)。（5）根據(jù)氨溶于水(滴有少量酚酞)的噴泉實(shí)驗(yàn)，可以得出的結(jié)論、。【變式2-1】實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)為探究NH3的還原性，設(shè)計(jì)以過量的NH3與氯氣混合反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問題：（1）儀器X的名稱為。（2）裝置I、Ⅱ、Ⅲ是實(shí)驗(yàn)室里常用的幾種制氣裝置，若以MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2，應(yīng)選擇裝置(填編號(hào))。（3）為了使過量NH3與Cl2在裝置Ⅳ中充分混合，NH3由(填“a”或“b”)口通入。反應(yīng)產(chǎn)生大量的白煙，白煙的主要成分是(填化學(xué)式)，反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。（4）簡述檢驗(yàn)裝置V反應(yīng)產(chǎn)生的白煙中陽離子的實(shí)驗(yàn)操作：。（5）若裝置Ⅳ中導(dǎo)管c中逸出的污染尾氣主要是Cl2，實(shí)驗(yàn)室用燒堿溶液吸收該尾氣的離子方程式為。題型三氨的催化氧化與銨根離子的檢驗(yàn)解題要點(diǎn)1.氨的催化氧化，反應(yīng)化學(xué)方程式：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O，NH3在反應(yīng)中作還原劑。2.銨鹽都是離子化合物，都是白色固體，均易溶于水，不穩(wěn)定受熱易分解，跟堿反應(yīng)有氨氣放出。3.NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(yàn)：未知液eq\o(→,\s\up7(OH－))呈堿性eq\o(→,\s\up7(△))使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色，則證明含NHeq\o\al(＋,4)。向某鹽中加入強(qiáng)堿溶液，用濕潤的紅色石蕊試紙進(jìn)行檢驗(yàn)，若試紙沒有變藍(lán)，則不能說明鹽中不含有NH4+，因?yàn)辂}中含有NH4+，加入強(qiáng)堿溶液后，需要加熱才能產(chǎn)生NH3?！纠?-1】氨氧化法生產(chǎn)硝酸的主要流程如下：下列有關(guān)說法不正確的是A．“氧化”時(shí)，在Pt催化、840~880℃條件下與反應(yīng)轉(zhuǎn)化為。氨催化氧化的化學(xué)方程式為：B．“熱交換”過程中會(huì)被氧化為C．“氣液分離”時(shí)，得到少量稀硝酸的反應(yīng)為D．投料時(shí)提高比值，更有利于提高“氧化”過程中的含量【例3-2】工業(yè)上常采用生物硝化法將轉(zhuǎn)化為來處理氨氮廢水，工作流程如圖，下列說法錯(cuò)誤的是A．生物硝化法處理廢水，會(huì)導(dǎo)致水體堿性增強(qiáng)B．長期過量施用NH4Cl等銨態(tài)化肥，易導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化C．檢驗(yàn)所需的試劑是濃NaOH溶液、濕潤的紅色石蕊試紙D．微生物保持活性的pH范圍為，可以加入石灰石來調(diào)節(jié)水體的pH【變式3-1】某小組探究NH3的催化氧化，實(shí)驗(yàn)裝置圖如下。③中氣體顏色無明顯變化，④中收集到紅棕色氣體，一段時(shí)間后，④中產(chǎn)生白煙。下列分析不正確的是A．③、④中現(xiàn)象說明③中的反應(yīng)是：B．④中白煙的主要成分是NH4ClC．一段時(shí)間后⑤中可能變藍(lán)D．若用氨氣進(jìn)行無害化尾氣處理，每處理0.6molNO2需消耗0.8mol氨氣【變式3-2】下圖是氮在自然界中循環(huán)的示意圖。回答下列有關(guān)問題：（1）寫出雷電固氮的化學(xué)方程式，其產(chǎn)物放在空氣中出現(xiàn)的現(xiàn)象是。（2）由或到的過程稱為硝化作用：①由圖知硝化作用最終生成的氧化產(chǎn)物是。②由硝化成亞硝酸鈉轉(zhuǎn)移的電子為。（3）反硝化也稱脫氮作用，是指細(xì)菌將硝酸鹽()中的氮()通過一系列中間產(chǎn)物(、)還原為氮?dú)獾纳锘瘜W(xué)過程。參與這一過程的細(xì)菌統(tǒng)稱為反硝化菌。①寫出銅在酸性條件下與硝酸鈉稀溶液反應(yīng)生成NO的離子方程式。②反硝化適宜的溫度一般在30℃左右，說明反硝化溫度不能太高的原因是。③反硝化過程中有溶解氧存在時(shí)，反硝化菌首先利用溶解氧，這將(填“抑制”或“促進(jìn)”)反硝化反應(yīng)的進(jìn)行。（4）常見的銨態(tài)氮肥有等。請(qǐng)寫出檢驗(yàn)其稀溶液中的方法：。題型四金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算解題要點(diǎn)金屬與硝酸反應(yīng)的思維模型【例4-1】現(xiàn)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(xù)滴加稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣泡。下列說法正確的是A．反應(yīng)過程中產(chǎn)生氣體的總體積為6.72LB．V=0.8C．該實(shí)驗(yàn)可以證明Fe2＋與NO－不能大量共存D．滴加稀硫酸時(shí)，產(chǎn)生的氣體為SO2【例4-2】Ⅰ．某研究小組欲制備少量純凈氨氣并探究氨氣的性質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）圖1所示裝置中，可做氨氣制備裝置的是(填序號(hào))。反應(yīng)的化學(xué)方程式是。（2）圖2中方框內(nèi)為氣體收集裝置，請(qǐng)將方框內(nèi)裝置補(bǔ)充完整。（3）小陳同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示裝置進(jìn)行尾氣處理，小申同學(xué)認(rèn)為該裝置設(shè)計(jì)不合理，理由是。（4）相同條件下，相對(duì)分子質(zhì)量小的氣體，運(yùn)動(dòng)速率較快。圖4中，玻璃管內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是。Ⅱ．氮的循環(huán)和轉(zhuǎn)化對(duì)生產(chǎn)、生活有重要的價(jià)值。該研究小組查閱相關(guān)資料，了解到某工廠制硝酸的流程如下圖所示：（5）上述轉(zhuǎn)化中，屬于氮的固定的是(填“i”、“ii”或“iii”)。（6）“氧化爐”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（7）吸收塔中，發(fā)生的反應(yīng)為4NO+3O2+2H2O=4HNO3，若用VamLxmol·L-1的稀硝酸作為吸收液，反應(yīng)后得到VbmLymol·L-1的濃硝酸，則理論上吸收裝置中需消耗的O2的物質(zhì)的量為mol(寫出計(jì)算式)。（8）“吸收塔”排出的尾氣中仍會(huì)含有少量的NO、NO2等氮氧化物，為消除它們對(duì)環(huán)境的影響，通常用純堿(Na2CO3)溶液吸收NO2氣體，亞硝酸鈉(NaNO2)為產(chǎn)物之一，反應(yīng)無O2生成，其相應(yīng)的離子方程式為?！咀兪?-1】將銅鎂合金完全溶解于某濃度的硝酸中，得到和的混合氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，當(dāng)向反應(yīng)后的溶液中加入一定濃度溶液時(shí)，金屬離子全部轉(zhuǎn)化為沉淀，測得沉淀的質(zhì)量為。和的混合氣體中，的體積分?jǐn)?shù)是A． B． C． D．【變式4-2】在的溶液中，加入，全部溶解，假設(shè)還原產(chǎn)物只有和，將反應(yīng)后的溶液用蒸餾水稀釋至?xí)r，測得的濃度為，下列說法錯(cuò)誤的是A．反應(yīng)中，體現(xiàn)的酸性和氧化性B．當(dāng)時(shí)，生成的物質(zhì)的量為C．反應(yīng)后的溶液稀釋后，為D．若a的值增大，則產(chǎn)生和的體積比增大【變式4-3】查資料知：一般情況下，不同濃度的硝酸與金屬反應(yīng)，硝酸的濃度越小，還原產(chǎn)物中低價(jià)態(tài)的成分所占比例越多。如圖表示鐵與不同濃度硝酸反應(yīng)時(shí)的主要還原產(chǎn)物及含量，下列說法錯(cuò)誤的是A．曲線代表的還原產(chǎn)物分別為和B．濃硝酸與足量的鐵粉完全反應(yīng)，生成和的物質(zhì)的量之比為C．鐵粉與足量稀硝酸完全反應(yīng)，此反應(yīng)過程中表現(xiàn)酸性的的總質(zhì)量為D．P點(diǎn)時(shí)，生成與物質(zhì)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比為題型五含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化解題要點(diǎn)解題時(shí)，抓住氮元素化合價(jià)的變化，依據(jù)氧化還原反應(yīng)的知識(shí)進(jìn)行分析、判斷。（1）牢記一條轉(zhuǎn)化主線，側(cè)重物質(zhì)之間轉(zhuǎn)化的條件及產(chǎn)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(jié)合氧化還原反應(yīng)中“價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律”，認(rèn)識(shí)不同價(jià)態(tài)含氮物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系：NH3eq\o(→,\s\up9(O2))NOeq\o(→,\s\up9(O2))NO2eq\o(→,\s\up9(H2O))HNO3（3）明確含氮物質(zhì)的連續(xù)氧化關(guān)系：N2eq\o(→,\s\up9(O2))NOeq\o(→,\s\up9(O2))NO2eq\o(→,\s\up9(H2O))HNO3【例5-1】氮元素的部分化合價(jià)與物質(zhì)類別的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是A．若G、F是同一物質(zhì)，則其組成為NH4NO3B．D與水的反應(yīng)中，D只是還原劑C．物質(zhì)B轉(zhuǎn)化為C只能通過人工固氮實(shí)現(xiàn)D．A與E的濃溶液靠近發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生白煙【例5-2】下列物質(zhì)為含有相同元素的單質(zhì)或化合物，在一定條件下的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（略去部分生成物和反應(yīng)條件），其中丙為紅棕色氣體，戊是單質(zhì)。下列說法正確的是A．甲的水溶液能導(dǎo)電，所以甲是電解質(zhì)B．甲和乙既可用排空氣法收集，又可用排水法收集C．甲、丙反應(yīng)每生成1mol戊，轉(zhuǎn)移的電子為12molD．常溫下，可用鋁制容器盛裝丁的濃溶液【變式5-1】農(nóng)村有句諺語：“雷雨肥莊稼”。有關(guān)的變化過程如下下列說法錯(cuò)誤的是：A．反應(yīng)1屬于氮的固定B．反應(yīng)2的產(chǎn)物呈紅棕色C．反應(yīng)3中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量比為1：1D．反應(yīng)1、2、3均屬氧化還原反應(yīng)【變式5-2】催化還原NO，其中一種催化機(jī)理如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是A．1個(gè)中含有電子的數(shù)目為10個(gè)B．反應(yīng)過程中Ⅲ和Ⅳ發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)C．總反應(yīng)離子方程式為：D．是催化劑且在反應(yīng)過程中化合價(jià)發(fā)生了變化【變式5-3】如圖是某常見非金屬元素的價(jià)類二維圖。已知：f的濃溶液長時(shí)間放置可能出現(xiàn)黃色（1）請(qǐng)用化學(xué)方程式表達(dá)出現(xiàn)黃色的原因：。（2）實(shí)驗(yàn)室制備a的化學(xué)方程式為，用a和滴有酚酞的水進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生紅色的噴泉，體現(xiàn)了a的哪兩個(gè)性質(zhì)。（3）d為紅棕色氣體，將其通入水中，當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，被氧化的d的物質(zhì)的量為mol。（4）若要將a轉(zhuǎn)化為b，從原理上看，下列試劑可行的是_______。A．Na B．Cl2 C．NH4Cl D．NO（5）工業(yè)上可用a檢驗(yàn)輸送Cl2的管道是否泄漏，如有泄漏則有白煙生成，其原理是(用化學(xué)方程式表示)（6）a可用于生產(chǎn)燃料電池，通入a的一極為電池的(填“正”或“負(fù)”，下同)極，該電池工作過程中，電解質(zhì)溶液中的OH-向極區(qū)域移動(dòng)。題型六SO2和NOx的污染治理解題要點(diǎn)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(zhuǎn)化為無毒氣體(N2)，化學(xué)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6-1】隨著我國汽車年銷量的大幅增加，空氣環(huán)境受到了很大的污染。汽車尾氣裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示，下列說法正確的是A．反應(yīng)中NO為氧化劑，N2為氧化產(chǎn)物B．汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2C．為了防止空氣污染，我國應(yīng)禁止銷售汽車D．催化轉(zhuǎn)化總化學(xué)方程式為2NO+O2+4CO4CO2+N2【例6-2】氮肥廠、生活污水中的氮元素多以和的形式存在，氨氮廢水超標(biāo)排放是水體富營養(yǎng)化的重要原因。氨氮廢水的處理方法有物理化學(xué)法、化學(xué)法、生物法等。（1）吹脫法：先向氨氮廢水中加溶液調(diào)節(jié)至11左右，再吹入熱空氣或水蒸氣使氨氣揮發(fā)并回收利用。①寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：。②吹脫法除了不適用于低濃度氨氮廢水的處理外，還存在的不足有(寫2點(diǎn))。（2）化學(xué)沉淀法：向廢水中投入氯化鎂和磷酸鈉，形成沉淀從而除去銨根離子。①寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：。②該沉淀法不適合處理堿性過強(qiáng)的氨氮廢水，其原因是。（3）次氯酸鈉氧化法：除去氨氮的反應(yīng)機(jī)理如圖1所示(其中和略去)，實(shí)驗(yàn)測得相同條件下，廢水中氨氮去除率與溫度關(guān)系如圖2所示。①氧化的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②當(dāng)溫度高于25℃時(shí)，廢水中的氨氮去除率隨著溫度升高而越低，其原因是。（4）生物法：先在硝化細(xì)菌作用下空氣中的氧氣將氧化為(硝化過程)，后在反硝化細(xì)菌作用下利用有機(jī)碳源將轉(zhuǎn)化為氮?dú)舛欧?反硝化過程)。①硝化過程中經(jīng)過兩步反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)椋谝徊綖?寫離子方程式)，第二步為。②反硝化過程中常將甲醇作為有機(jī)碳源。當(dāng)反應(yīng)中有轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸紩r(shí)，轉(zhuǎn)化的的物質(zhì)的量為。【變式6-1】工業(yè)或機(jī)動(dòng)車尾氣中的會(huì)造成環(huán)境問題，可用多種方法脫除。（1）堿液吸收：NaOH溶液可吸收硝酸工業(yè)尾氣(含)，獲得副產(chǎn)品。①等物質(zhì)的量NO與被NaOH溶液吸收，產(chǎn)物只有一種鹽，反應(yīng)的離子方程式為。②若吸收時(shí)NO與比例控制不當(dāng)，則吸收液經(jīng)濃縮結(jié)晶、過濾得到晶體中最有可能混有的雜質(zhì)是(填化學(xué)式)。排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是(填化學(xué)式)。（2）還原法：尿素水溶液熱解產(chǎn)生的可去除尾氣中的，流程如下：①尿素中氮元素的化合價(jià)為。②寫出“催化反應(yīng)”過程中還原的化學(xué)方程式。③若氧化處理后的尾氣中混有，此時(shí)催化劑表面會(huì)因?yàn)楦采w部分硫酸鹽而導(dǎo)致催化劑中毒，降低的去除率。試分析硫酸鹽的產(chǎn)生過程。④“催化反應(yīng)”過程中需控制溫度在250℃～380℃之間，溫度過高，的去除率下降，其原因可能是溫度過高催化劑的活性降低和。【變式6-2】與都是大氣污染物，研究兩種氣體的轉(zhuǎn)化有利于資源化利用。（1）與混合有淡黃色固體生成，反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為。（2）納米可用作脫除氣體的脫硫劑，脫硫過程中生成硫化亞鐵和單質(zhì)硫，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）氧化吸收，隨的濃度及物質(zhì)的量不同，氧化產(chǎn)物可以是或，若產(chǎn)物中，則反應(yīng)的離子方程式為。（4）將通入軟錳礦（主要成分為）懸濁液中可制備，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（5）溶于雨水會(huì)形成酸雨，酸雨的小于。（6）利用電化學(xué)裝置可將轉(zhuǎn)化為，其原理如圖所示：①溶液中的移向（填“電極”或“電極”）。②電極a反應(yīng)式為。題型七硅及其化合物的性質(zhì)與工業(yè)制備解題要點(diǎn)1.硅及其化合物的特性（1）一般情況下，非金屬單質(zhì)為絕緣體，但硅為半導(dǎo)體。（2）Si的還原性強(qiáng)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(zhì)與堿反應(yīng)一般既作氧化劑又作還原劑，且無氫氣放出，但硅與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)只作還原劑，且放出氫氣：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑。（4）非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)，但硅能跟氫氟酸反應(yīng)：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(yīng)：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(jī)酸能溶于水，但硅酸卻難溶于水。（7）一般情況下，較強(qiáng)酸＋較弱酸的鹽→較弱酸＋較強(qiáng)酸的鹽(溶液中的反應(yīng))。因碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸，所以水玻璃在空氣中易變質(zhì)：Na2SiO3＋H2O＋CO2=Na2CO3＋H2SiO3(膠體)。但在高溫下，可發(fā)生反應(yīng)Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑(CO2離開反應(yīng)體系促進(jìn)反應(yīng)的正向進(jìn)行)。（8）一般情況下，酸性氧化物與水反應(yīng)生成相應(yīng)的含氧酸，但二氧化硅不溶于水，也不與水反應(yīng)。2．高純硅的制備（1）制備原理：用焦炭還原石英砂，得到含少量雜質(zhì)的粗硅，然后轉(zhuǎn)化為三氯硅烷，再經(jīng)氫氣還原得到高純硅。（2）制備流程：（3）涉及的主要化學(xué)反應(yīng)(a)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(1800～2000℃))Si＋2CO↑(b)Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3＋H2(c)SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up7(1100℃))Si＋3HCl【例7-1】下列有關(guān)硅及其化合物的說法正確的是A．工業(yè)上用焦炭還原石英砂制得粗硅：B．特殊的硅氧四面體結(jié)構(gòu)不僅存在于晶體中，而且存在于硅酸鹽礦石中C．實(shí)驗(yàn)室盛放堿溶液的試劑瓶應(yīng)使用玻璃塞，以免發(fā)生黏連D．因?yàn)楦邷貢r(shí)與反應(yīng)放出，所以酸性比強(qiáng)【例7-2】信息技術(shù)離不開芯片，現(xiàn)代芯片離不開高純度的硅，工業(yè)上用“西門子法”以硅石為原料制備冶金級(jí)高純硅的工藝流程如圖所示。下列說法不正確的是已知：室溫下為易揮發(fā)、易與水反應(yīng)的無色液體A．“還原”過程主要氧化產(chǎn)物為B．原料氣和應(yīng)充分去除水和氧氣C．上述流程中能循環(huán)利用的物質(zhì)有和D．工業(yè)上也可以用焦炭還原石英砂制取粗硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：【變式7-1】下列說法正確的是A．可以用石英坩堝熔融純堿B．Si在自然界主要以游離態(tài)存在C．Na2SiO3溶液可與鹽酸反應(yīng)D．SiO2屬于酸性氧化物，不與任何酸反應(yīng)【變式7-2】工業(yè)制備高純硅的主要過程如下：石英砂粗硅高純硅下列說法錯(cuò)誤的是A．該反應(yīng)說明非金屬性：C＞SiB．1molSiO2含Si-O鍵的數(shù)目約為4×6.02×1023C．制備粗硅的反應(yīng)方程式為SiO2+2CSi+2CO↑D．原料氣HCl和H2應(yīng)充分去除水和氧氣【變式7-3】由制備高純度硅的工業(yè)流程如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是A．硅元素在自然界中均以化合態(tài)形式存在B．由步驟①中的反應(yīng)可知，碳的非金屬性比硅強(qiáng)C．反應(yīng)②產(chǎn)生的與反應(yīng)③產(chǎn)生的可以循環(huán)使用D．反應(yīng)①②③均為在高溫或較高溫度下的氧化還原反應(yīng)題型八無機(jī)非金屬材料的判斷【例8-1】科技興國，材料的研究與應(yīng)用在眾多領(lǐng)域做出巨大的貢獻(xiàn)。下列有關(guān)說法不正確的是A．計(jì)算機(jī)芯片的主要材料是晶體硅B．碳納米管與石墨烯互為同位素C．碳化硅陶瓷是一種新型無機(jī)非金屬材料D．鎳鈦合金屬于金屬材料【例8-2】2024年6月3號(hào)，嫦娥六號(hào)在月球背面上展示的國旗是我國科研人員利用玄武巖熔融拉絲技術(shù)制作而成的。玄武巖石料由二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、氧化鐵和二氧化鈦等氧化物組成。下列說法中錯(cuò)誤的是A．硅酸鹽中，Si和O構(gòu)成了硅氧四面體結(jié)構(gòu)B．玄武巖纖維具有耐腐蝕、耐高溫、耐低溫的優(yōu)異性能C．由，說明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)D．玄武巖纖維是一種無機(jī)非金屬材料【變式8-1】材料是科技進(jìn)步的階梯。下列關(guān)于化學(xué)材料說法錯(cuò)誤的是A．氮化硅、氧化鋁、碳化硅等新型陶瓷是無機(jī)非金屬材料B．有機(jī)玻璃可以制成飛機(jī)和車輛的風(fēng)擋、光學(xué)儀器等，屬于硅酸鹽材料C．量子通信材料螺旋碳納米管TEM與石墨烯互為同素異形體D．生鐵可以鑄造下水井蓋，因?yàn)樯F中碳含量較鋼更高，硬度更大【變式8-2】神舟十八號(hào)載人飛船成功發(fā)射，展現(xiàn)了中國航天事業(yè)的強(qiáng)大實(shí)力和技術(shù)水平。下列敘述不正確的是A．飛船使用的Si3N4隔熱層屬于新型無機(jī)非金屬材料B．為空間站提供能量的砷化鎵太陽能電池材料也可用SiO2代替C．電解熔融狀態(tài)的氧化鋁制得單質(zhì)鋁時(shí)，可加入些冰晶石來縮短加熱時(shí)間D．火箭殼體采用的碳纖維纏繞復(fù)合材料強(qiáng)度高、密度小，可提高火箭的射程及運(yùn)載能力題型九有關(guān)氮及其化合物的實(shí)驗(yàn)探究【例9-1】一定溫度下，探究銅與稀HNO3反應(yīng)，過程如圖，下列說法不正確的是A．過程Ⅰ中生成無色氣體的離子方程式是3Cu＋2＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OB．過程Ⅲ反應(yīng)速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大C．由實(shí)驗(yàn)可知，NO2對(duì)該反應(yīng)具有催化作用D．當(dāng)活塞不再移動(dòng)時(shí)，再抽入空氣，銅可以繼續(xù)溶解【例9-2】某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制HNO3的裝置如圖所示，其中a為一個(gè)可持續(xù)鼓入空氣的氣囊。已知：P2O5是一種干燥劑，也可用來吸收堿性氣體。回答下列問題：（1）裝置A常用于實(shí)驗(yàn)室制NH3，則裝置A試管中盛裝的藥品是(填化學(xué)式)。（2）裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）裝置D中P2O5的主要作用是。（4）裝置F中生成硝酸的離子方程式為。工業(yè)上要獲得濃度較大的硝酸，往往在稀硝酸中加入某吸水劑后進(jìn)行蒸餾，蒸餾時(shí)不能采用較高溫度，原因是。【變式9-1】實(shí)驗(yàn)小組探究溶液與以及銨鹽溶液的反應(yīng)。已知：i．為棕黑色，接近無色ii．溶液的越小，溶液的越大實(shí)驗(yàn)序號(hào)試劑a實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試劑a溶液I溶液紫色略變淺，試管底部有少量的棕黑色沉淀II硫酸酸化的溶液紫色變淺III硫酸酸化的溶液紫色褪去IV氨水紫色變淺，試管底部棕黑色沉淀的量比I中的多V溶液無明顯變化下列說法不正確的是A．由I、II可知，酸性越強(qiáng)，越有利于氧化B．由II、III可知，濃度減小，其還原性增強(qiáng)C．V的目的是排除還原的干擾D．由I、IV、V可知，與相比，更易還原【變式9-2】小組同學(xué)用淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)氣體，過程如下。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)Ⅰ將用水潤濕的淀粉碘化鉀試紙靠近氣體試紙迅速變藍(lán)實(shí)驗(yàn)Ⅱ?qū)⒏稍锏牡矸鄣饣浽嚰埧拷鼩怏w試紙無明顯變化，較長時(shí)間后稍變藍(lán)實(shí)驗(yàn)Ⅲ將用乙醇潤濕的淀粉碘化鉀試紙靠近氣體試紙迅速變黃（1）對(duì)Ⅰ中試紙迅速變藍(lán)的原因作出如下假設(shè)。①假設(shè)a：中N的化合價(jià)為，在水的作用下將KI氧化。②假設(shè)b：與水反應(yīng)(用化學(xué)方程式表示)，產(chǎn)生的氧化KI。③假設(shè)c：空氣中存在，在酸性條件下氧化KI，離子方程式為。（2）探究假設(shè)b、c是否成立。實(shí)驗(yàn)Ⅳ：將(填試劑)滴在淀粉碘化鉀試紙上，試紙無明顯變化。得出結(jié)論：假設(shè)b、c不是Ⅰ中試紙迅速變藍(lán)的主要原因。（3）探究假設(shè)a是否成立。資料：ⅰ.與水反應(yīng)生成，有強(qiáng)氧化性。ⅱ.(淡黃色)微溶于水，AgI(黃色)、(棕黑色)難溶于水。實(shí)驗(yàn)Ⅴ：①證實(shí)與水反應(yīng)生成的證據(jù)是。②寫出與水反應(yīng)生成的化學(xué)方程式：。小組同學(xué)認(rèn)為Ⅰ中試紙迅速變藍(lán)的可能原因有：與水反應(yīng)生成的迅速氧化KI；水作溶劑增大氧化KI的速率。（4）結(jié)合乙醇的性質(zhì)，分析Ⅲ中試紙迅速變黃(經(jīng)檢測含有)的可能原因：?！咀兪?-3】亞硝酸鈉()常用作食品防腐劑，實(shí)驗(yàn)室常用NO和反應(yīng)制得。已知：是白色粉末，易溶于水?；卮鹣铝袉栴}：（1）滴入濃硝酸前先通入一段時(shí)間的，目的是。（2）B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為、。（3）C裝置中試劑是(填名稱)。（4）觀察到F裝置中溶液由紫紅色變?yōu)闊o色，經(jīng)檢驗(yàn)氧化產(chǎn)物是，還原產(chǎn)物是。寫出F裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：。（5）探究的性質(zhì)。取一定量產(chǎn)品溶于水，將得到的溶液分成三份并進(jìn)行如表所示實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)操作實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象I向第一份溶液中滴加酚酞溶液溶液呈紅色I(xiàn)I向酸性高錳酸鉀溶液中滴加第二份溶液溶液褪色I(xiàn)II向KI-淀粉溶液中滴加幾滴稀鹽酸，再滴加第三份溶液溶液變藍(lán)由此推知，具有的性質(zhì)依次為、、。（6）人體正常的血紅蛋白中含，若誤食，會(huì)導(dǎo)致血紅蛋白中轉(zhuǎn)化為而中毒，服用維生素C可解毒。在中毒和解毒過程中，下列說法錯(cuò)誤的是___________(填字母)。A．是還原劑 B．維生素C是還原劑C．維生素C將還原為 D．被還原（7）測定樣品純度。取wg樣品溶于水，配制成250mL溶液，量取25.00mL所配溶液于錐形瓶中，加入適量稀硫酸，用c酸性溶液滴定至恰好完全反應(yīng)(雜質(zhì)不參與反應(yīng))，消耗酸性溶液VmL。樣品純度為%。專題02氮、硅及其化合物題型一氮及其化合物的化學(xué)性質(zhì)題型二氨的實(shí)驗(yàn)室制取題型三氨的催化氧化與銨根離子的檢驗(yàn)題型四金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算題型五含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化題型六SO2和NOx的污染治理題型七硅及其化合物的性質(zhì)與工業(yè)制備題型八無機(jī)非金屬材料的判斷題型九有關(guān)氮及其化合物的實(shí)驗(yàn)探究題型一氮及其化合物的化學(xué)性質(zhì)【例1-1】下列關(guān)于的敘述不正確的是A．兩個(gè)氮原子間以共價(jià)三鍵結(jié)合B．既可用作氧化劑又可用作還原劑C．氮的固定過程中均被氧化D．大自然通過閃電釋放的能量可將轉(zhuǎn)化為含氮的化合物【答案】C【解析】A．氮?dú)庵械g含三鍵，，A正確；B．0價(jià)氮處于中間價(jià)態(tài)，既具有氧化性也具有還原性，因此氮?dú)饧瓤勺餮趸瘎┯挚勺鬟€原劑，如氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)，氮?dú)庾餮趸瘎獨(dú)馀c氧氣反應(yīng)，氮?dú)庾鬟€原劑，B正確；C．氮的固定是游離態(tài)的氮變?yōu)榛蠎B(tài)的氮，自然固氮中，氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)，氮?dú)獗谎趸斯す痰校獨(dú)馀c氫氣反應(yīng)生成氨氣，氮?dú)獗贿€原，C錯(cuò)誤；D．自然固氮中，，D正確；故答案為：C?！纠?-2】常溫下，在指定的分散系中下列各組微粒能大量共存的是A．空氣：、、、B．水玻璃：、、、C．氨水：、、、D．加幾滴石蕊試液，溶液變紅：、、、【答案】C【解析】A．HCl和NH3會(huì)發(fā)生化合反應(yīng)生成NH4Cl，不能共存，故A不符合題意；B．水玻璃中的硅酸根離子與H+反應(yīng)生成硅酸，不能大量共存，故B不符合題意；C．、、、之間不發(fā)生反應(yīng)，且和氨水中成分不反應(yīng)，能大量共存，故C符合題意；D．加幾滴石蕊試液，溶液變紅的溶液【變式1-1】下列有關(guān)物質(zhì)的表述不存在因果關(guān)系的是A．氨容易液化，液氨可作制冷劑B．濃硝酸有揮發(fā)性，濃硝酸保存在棕色瓶中C．CuSO4結(jié)合水變?yōu)槟懙\，CuSO4用于檢驗(yàn)酒精中是否含水D．濃硫酸常溫下可使鋁鈍化，濃硫酸可貯存在鋁制罐體內(nèi)【答案】B【解析】A．氨容易液化，液氨汽化吸收大量熱，故液氨可作制冷劑，A正確；B．濃硝酸見光易分解生成NO2、O2和水，應(yīng)保存在棕色瓶中（避光保存），B錯(cuò)誤；C．CuSO4結(jié)合水變?yōu)槟懙\，顏色由白色變?yōu)樗{(lán)色，故CuSO4用于檢驗(yàn)酒精中是否含水，C正確；D．常溫下，濃硫酸可使鋁表面形成致密的氧化膜而發(fā)生鈍化，故濃硫酸可貯存在鋁制罐體內(nèi)，D正確；故答案選B?！咀兪?-2】實(shí)驗(yàn)：如圖所示，干燥的燒瓶中充滿氨，打開彈簧夾，將滴管中的水?dāng)D入燒瓶內(nèi)，燒杯中的水則呈噴泉狀噴出，最終液體占燒瓶體積的。對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析正確的是A．燒杯中的水噴入燒瓶，說明與發(fā)生了反應(yīng)B．燒瓶內(nèi)剩余氣體，是因?yàn)榈娜芙庖堰_(dá)飽和C．噴泉停止后，加熱燒瓶，則燒杯中的水會(huì)繼續(xù)噴入燒瓶D．取出燒瓶中的溶液，加入酚酞溶液，溶液顯紅色，原因是【答案】D【解析】A．燒瓶中形成噴泉，不一定是因?yàn)榘睔馀c水發(fā)生了反應(yīng)引起的，還有可能是因?yàn)榘睔鈽O易溶于水造成的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．燒瓶中剩余少量氣體可能是空氣，來源于實(shí)驗(yàn)中某個(gè)操作，比如圖中止水夾下方的玻璃管未插入水中時(shí)會(huì)有空氣進(jìn)入，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．噴泉停止后，加熱燒瓶，一水合氨分解產(chǎn)生氨氣，瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，則燒杯中的水不會(huì)繼續(xù)噴如燒瓶，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．燒瓶中溶液變紅，說明溶液呈堿性，原因是，D項(xiàng)正確；答案選D?！咀兪?-3】合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意圖如圖：下列說法錯(cuò)誤的是A．氧化爐中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為B．吸收塔中通入過量A的目的是提高硝酸的產(chǎn)率C．可用溶液吸收硝酸生產(chǎn)中的尾氣D．工業(yè)生產(chǎn)中可選擇鋁作為罐體材料盛裝大量濃硝酸【答案】A【分析】氮?dú)夂蜌錃庠诤铣伤蟹磻?yīng)生成氨氣，生成的氨氣經(jīng)過氨分離器分離出后進(jìn)入氧化爐與氧氣反應(yīng)生成NO，NO與氧氣進(jìn)一步反應(yīng)生成NO2，最后NO2與水反應(yīng)生成硝酸，A為氧氣?！窘馕觥緼．氧化爐中發(fā)生反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O，該反應(yīng)中O2為氧化劑，還原劑為NH3，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為5：4，A錯(cuò)誤；B．吸收塔中通入氧氣目的是不斷氧化NO2與水反應(yīng)生成的NO，從而提高硝酸的產(chǎn)率，B正確；C．硝酸生產(chǎn)中的尾氣含有HNO3、NO、NO2，碳酸鈉溶液呈堿性，可吸收上述尾氣，C正確；D．常溫下，鋁遇到濃硝酸發(fā)生鈍化，可用鋁罐車盛裝大量濃硝酸，D正確；故答案選A?！咀兪?-4】某學(xué)習(xí)小組利用下圖裝置探究銅與濃硝酸的反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：（1）儀器A的名稱為，裝置B的作用是。（2）儀器A中反應(yīng)的離子方程式是。（3）若將儀器A中濃硝酸改為稀硝酸，則A中反應(yīng)開始后實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為。（4）裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)儀器A中溶液呈綠色而不顯藍(lán)色，甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致，而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體。為此同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)來判斷兩種看法是否正確。這些方案中不可行的是___________(填編號(hào))。A．配制飽和溶液，觀察溶液的顏色B．加熱綠色溶液，觀察顏色變化C．加水稀釋綠色溶液，觀察顏色變化D．向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化【答案】（1）具支試管防止倒吸（2）（3）銅片逐漸變薄，有氣泡產(chǎn)生，溶液變藍(lán)（4）（5）C【分析】裝置A中銅與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氮，方程式為，裝置B的作用是防止倒吸，裝置C的作用是吸收產(chǎn)生的二氧化氮，由此分析解答?！窘馕觥浚?）儀器A的名稱為具支試管；產(chǎn)生的二氧化氮溶于氫氧化鈉溶液后，由于裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，會(huì)發(fā)生倒吸，裝置B起到安全瓶的作用，防止發(fā)生倒吸使氫氧化鈉溶液進(jìn)入裝置A。（2）根據(jù)分析可知，儀器A中反應(yīng)的離子方程式是；（3）若將儀器A中濃硝酸改為稀硝酸，產(chǎn)生氣體為一氧化氮，A中反應(yīng)開始后實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為銅片逐漸變薄，有氣泡產(chǎn)生，溶液變藍(lán)；（4）裝置C中二氧化氮與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，方程式為2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O；（5）為驗(yàn)證溶液呈綠色是c(Cu2+)大小引起還是因溶有NO2引起，可采取的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)只改變其中的一種影響因素，不能同時(shí)改變c(Cu2＋)大小與NO2的量。配制飽和Cu(NO3)2溶液，若飽和Cu(NO3)2溶液也呈現(xiàn)綠色，說明是該溶液中Cu(NO3)2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致，A正確；加熱綠色溶液，趕出溶液中可能溶有的二氧化氮，若溶液顏色發(fā)生變化，說明是該溶液中溶解了生成的氣體，B正確；加水稀釋綠色溶液，由于溶液濃度變小，溶液的顏色會(huì)變化，而且加水后氣體的溶解量加大，溶液的顏色也會(huì)發(fā)生變化，故不能進(jìn)行判斷，C錯(cuò)誤；或向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，溶液中溶解氣體的量增大，若溶液顏色發(fā)生變化，說明該溶液中溶解了生成的氣體導(dǎo)致的，D正確；題型二氨的實(shí)驗(yàn)室制取解題要點(diǎn)（1）制取氨時(shí)，不能用硝酸銨代替氯化銨。因?yàn)橄跛徜@在加熱過程中可能發(fā)生爆炸性的反應(yīng)，發(fā)生危險(xiǎn)。（2）制取氨時(shí)，不能用氫氧化鈉代替熟石灰。因?yàn)闅溲趸c具有吸濕性，易結(jié)塊，不利于產(chǎn)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?yàn)樗鼈兙芘c氨發(fā)生反應(yīng)，常用堿石灰做干燥劑。（4）實(shí)驗(yàn)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2-1】下列實(shí)驗(yàn)室制取NH3并進(jìn)行干燥、收集、驗(yàn)滿和尾氣處理的各裝置和原理能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)【答案】D【解析】氯化銨加熱分解為氨氣和氯化氫，在試管口遇冷又化合為氯化銨，不能得到氨氣，A錯(cuò)誤；濃硫酸與氨氣反應(yīng)，不能干燥氨，B錯(cuò)誤；由于氨密度小于空氣，導(dǎo)氣管應(yīng)伸入到試管底部進(jìn)行氣體的收集，C錯(cuò)誤；氨極易溶于水，易發(fā)生倒吸現(xiàn)象，倒置的漏斗可以防倒吸，D正確。【例2-2】實(shí)驗(yàn)室常用如圖所示裝置可制取干燥的NH3。（1）寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）B中堿石灰的作用是。（3）在上圖方框內(nèi)畫出用試管收集NH3的示意圖。（4）若將A中固體混合物換成NH4Cl固體，(填“能”

或“不能”)制取NH3，原因是(用化學(xué)方程式表示)。（5）根據(jù)氨溶于水(滴有少量酚酞)的噴泉實(shí)驗(yàn)，可以得出的結(jié)論、。【答案】（1）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O（2）干燥NH3（3）（4）不能NH3＋HCl＝NH4Cl（5）氨氣極易溶于水氨水呈堿性【分析】A裝置利用熟石灰和氯化銨制備氨氣，裝置B用來干燥氨氣，利用向下排空氣法收集氨氣，據(jù)此解答?！窘馕觥浚?）A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為】2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。（2）生成的氨氣中含有水蒸氣，B中堿石灰的作用是干燥NH3。（3）氨氣極易溶于水，不能用排水法收集，密度小于空氣的，可以用向下排空氣法收集，用試管收集NH3的示意圖為。（4）氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫，在試管口又重新化合生成氯化銨，不能制備氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3＋HCl＝NH4Cl。（5）氨溶于水(滴有少量酚酞)的噴泉實(shí)驗(yàn)，說明氨氣極易溶于水，溶液顯紅色，則所得溶液顯堿性，即可以得出的結(jié)論為氨氣極易溶于水、氨水呈堿性?！咀兪?-1】實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)為探究NH3的還原性，設(shè)計(jì)以過量的NH3與氯氣混合反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問題：（1）儀器X的名稱為。（2）裝置I、Ⅱ、Ⅲ是實(shí)驗(yàn)室里常用的幾種制氣裝置，若以MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2，應(yīng)選擇裝置(填編號(hào))。（3）為了使過量NH3與Cl2在裝置Ⅳ中充分混合，NH3由(填“a”或“b”)口通入。反應(yīng)產(chǎn)生大量的白煙，白煙的主要成分是(填化學(xué)式)，反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。（4）簡述檢驗(yàn)裝置V反應(yīng)產(chǎn)生的白煙中陽離子的實(shí)驗(yàn)操作：。（5）若裝置Ⅳ中導(dǎo)管c中逸出的污染尾氣主要是Cl2，實(shí)驗(yàn)室用燒堿溶液吸收該尾氣的離子方程式為?！敬鸢浮浚?）分液漏斗（2）Ⅲ（3）aNH4Cl3：2（4）取少量固體樣品于試管中，向其中滴加濃NaOH溶液并加熱，用鑷子夾住一片濕潤的紅色石試紙前在試管口（5）Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O【分析】MnO2與濃鹽酸加熱制取氯氣，氨氣與氯氣混合發(fā)生反應(yīng)，由于氯氣密度大于空氣，氨氣密度小于空氣，為了使氯氣和氨氣充分混合，Cl2應(yīng)該從短導(dǎo)管進(jìn)入，氨氣應(yīng)該從長導(dǎo)管進(jìn)入。【解析】（1）儀器X是分液漏斗；（2）MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2，需要加熱，所以選擇裝置Ⅲ；（3）NH3與Cl2逆流可以使兩者充分混合，NH3密度小，Cl2密度大，所以從a口通入NH3向上流動(dòng)，從b口通入Cl2向下流動(dòng)，兩者充分接觸。產(chǎn)生的白煙是NH4Cl，NH3被氧化為N2，反應(yīng)的方程式為3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2.反應(yīng)中被氧化的NH3占反應(yīng)的1/4，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3：2；（4）白煙為氯化銨，銨根離子的檢驗(yàn)方法為：取少量固體樣品于試管中，向其中滴加濃NaOH溶液并加熱，用鑷子夾住一片濕潤的紅色石試紙前在試管口；（5）實(shí)驗(yàn)室里用NaOH溶液吸收Cl2，離子方程式為Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。題型三氨的催化氧化與銨根離子的檢驗(yàn)解題要點(diǎn)1.氨的催化氧化，反應(yīng)化學(xué)方程式：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O，NH3在反應(yīng)中作還原劑。2.銨鹽都是離子化合物，都是白色固體，均易溶于水，不穩(wěn)定受熱易分解，跟堿反應(yīng)有氨氣放出。3.NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(yàn)：未知液eq\o(→,\s\up7(OH－))呈堿性eq\o(→,\s\up7(△))使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色，則證明含NHeq\o\al(＋,4)。向某鹽中加入強(qiáng)堿溶液，用濕潤的紅色石蕊試紙進(jìn)行檢驗(yàn)，若試紙沒有變藍(lán)，則不能說明鹽中不含有NH4+，因?yàn)辂}中含有NH4+，加入強(qiáng)堿溶液后，需要加熱才能產(chǎn)生NH3?！纠?-1】氨氧化法生產(chǎn)硝酸的主要流程如下：下列有關(guān)說法不正確的是A．“氧化”時(shí)，在Pt催化、840~880℃條件下與反應(yīng)轉(zhuǎn)化為。氨催化氧化的化學(xué)方程式為：B．“熱交換”過程中會(huì)被氧化為C．“氣液分離”時(shí)，得到少量稀硝酸的反應(yīng)為D．投料時(shí)提高比值，更有利于提高“氧化”過程中的含量【答案】D【分析】氨氣在空氣的作用下氧化為NO，NO在熱交換過程中被氧化為NO2，氣液分離后NO2、水和空氣共同反應(yīng)生成硝酸；【解析】A．“氧化”時(shí)，在Pt催化、840~880℃條件下與氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO，結(jié)合電子守恒、質(zhì)量守恒反應(yīng)為，A正確；B．由流程，“熱交換”過程中會(huì)被氧化為，B正確；

C．“氣液分離”時(shí)，得到少量稀硝酸的反應(yīng)為二氧化氮和少量的水發(fā)生歧化反應(yīng)生成硝酸和NO：，C正確；D．若值偏高，過量的NH3和NO反應(yīng)產(chǎn)生N2，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物中NO含量降低，N2含量升高，D錯(cuò)誤；故選D。【例3-2】工業(yè)上常采用生物硝化法將轉(zhuǎn)化為來處理氨氮廢水，工作流程如圖，下列說法錯(cuò)誤的是A．生物硝化法處理廢水，會(huì)導(dǎo)致水體堿性增強(qiáng)B．長期過量施用NH4Cl等銨態(tài)化肥，易導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化C．檢驗(yàn)所需的試劑是濃NaOH溶液、濕潤的紅色石蕊試紙D．微生物保持活性的pH范圍為，可以加入石灰石來調(diào)節(jié)水體的pH【答案】A【解析】A．根據(jù)流程圖可知，生物硝化法處理廢水發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致水體酸性增強(qiáng)，A錯(cuò)誤；B．長期過量施用NH4Cl會(huì)導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，B正確；C．檢驗(yàn)所需的試劑是濃NaOH溶液、濕潤的紅色石蕊試紙，C正確；D．生物硝化法處理廢水使水體呈酸性，可以加入石灰石與H+反應(yīng)來調(diào)節(jié)水體的pH，D正確；故答案為：A?！咀兪?-1】某小組探究NH3的催化氧化，實(shí)驗(yàn)裝置圖如下。③中氣體顏色無明顯變化，④中收集到紅棕色氣體，一段時(shí)間后，④中產(chǎn)生白煙。下列分析不正確的是A．③、④中現(xiàn)象說明③中的反應(yīng)是：B．④中白煙的主要成分是NH4ClC．一段時(shí)間后⑤中可能變藍(lán)D．若用氨氣進(jìn)行無害化尾氣處理，每處理0.6molNO2需消耗0.8mol氨氣【答案】B【解析】A．③中氣體顏色無明顯變化，④中收集到紅棕色氣體，一段時(shí)間后產(chǎn)生白煙說明③中氨氣在催化劑作用下與氧氣發(fā)生催化氧化生成一氧化氮，反應(yīng)方程式為：4NH3+5O24NO+6H2O，故A正確；B．產(chǎn)生的一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸，氨氣與硝酸結(jié)合生成硝酸銨，④中白煙的主要成分是硝酸銨，故B錯(cuò)誤；C．裝置⑤中氮的氧化物與氧氣溶于水反應(yīng)生成硝酸，硝酸與銅反應(yīng)生成淡藍(lán)色的硝酸銅溶液，故C正確；D．用氨氣無害化處理尾氣NO2，發(fā)生的反應(yīng)的方程式為：，NO2與NH3的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為6：8，則處理0.6molNO2需消耗0.8mol氨氣，故D正確；答案選B?！咀兪?-2】下圖是氮在自然界中循環(huán)的示意圖?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問題：（1）寫出雷電固氮的化學(xué)方程式，其產(chǎn)物放在空氣中出現(xiàn)的現(xiàn)象是。（2）由或到的過程稱為硝化作用：①由圖知硝化作用最終生成的氧化產(chǎn)物是。②由硝化成亞硝酸鈉轉(zhuǎn)移的電子為。（3）反硝化也稱脫氮作用，是指細(xì)菌將硝酸鹽()中的氮()通過一系列中間產(chǎn)物(、)還原為氮?dú)獾纳锘瘜W(xué)過程。參與這一過程的細(xì)菌統(tǒng)稱為反硝化菌。①寫出銅在酸性條件下與硝酸鈉稀溶液反應(yīng)生成NO的離子方程式。②反硝化適宜的溫度一般在30℃左右，說明反硝化溫度不能太高的原因是。③反硝化過程中有溶解氧存在時(shí)，反硝化菌首先利用溶解氧，這將(填“抑制”或“促進(jìn)”)反硝化反應(yīng)的進(jìn)行。（4）常見的銨態(tài)氮肥有等。請(qǐng)寫出檢驗(yàn)其稀溶液中的方法：?！敬鸢浮浚?）無色變?yōu)榧t棕色（2）硝酸鹽1.2（3）反硝化細(xì)菌容易死亡抑制（4）取少量溶液于試管中，加入適量濃溶液，加熱，在試管口放置濕潤的紅色石蕊試紙，若試紙變藍(lán)，則說明溶液中有【解析】（1）雷電固氮是氮?dú)?、氧氣在放電條件下生成一氧化氮：；NO是無色氣體，易與氧氣反應(yīng)生成紅棕色NO2，其產(chǎn)物放在空氣中出現(xiàn)的現(xiàn)象是無色變?yōu)榧t棕色；（2）①由圖知硝化作用最終生成的氧化產(chǎn)物是硝酸鹽；②中氮元素為-3價(jià)，中氮元素為+3價(jià)，物質(zhì)的量為0.2mol，由硝化成亞硝酸鈉轉(zhuǎn)移的電子為0.2mol×6=1.2mol；（3）①銅在酸性條件下與硝酸鈉稀溶液反應(yīng)生成NO，離子方程式為；②反硝化溫度不能太高的原因是溫度過高導(dǎo)致反硝化細(xì)菌容易死亡；③反硝化過程中有溶解氧，氧氣具有氧化性，反硝化菌首先利用溶解氧，這將抑制反硝化反應(yīng)的進(jìn)行；（4）與堿共熱可以生成氨氣，檢驗(yàn)其稀溶液中的方法：取少量溶液于試管中，加入適量濃溶液，加熱，在試管口放置濕潤的紅色石蕊試紙，若試紙變藍(lán)，則說明溶液中有。題型四金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算解題要點(diǎn)金屬與硝酸反應(yīng)的思維模型【例4-1】現(xiàn)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(xù)滴加稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣泡。下列說法正確的是A．反應(yīng)過程中產(chǎn)生氣體的總體積為6.72LB．V=0.8C．該實(shí)驗(yàn)可以證明Fe2＋與NO－不能大量共存D．滴加稀硫酸時(shí)，產(chǎn)生的氣體為SO2【答案】B【解析】A項(xiàng)，未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，無法計(jì)算物質(zhì)的量，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，使鐵粉恰好完全溶解時(shí)，向所得溶液中繼續(xù)滴加稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣泡，說明Fe與HNO3反應(yīng)生成Fe2＋，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe＋8HNO33Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，16.8gFe粉物質(zhì)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(xiàng)，向所得溶液中繼續(xù)滴加稀硫酸，有產(chǎn)生氣泡，可以證明Fe2＋與NO－在酸性環(huán)境下不能大量共存，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，滴加稀硫酸時(shí)，產(chǎn)生的氣體為NO，錯(cuò)誤?！纠?-2】Ⅰ．某研究小組欲制備少量純凈氨氣并探究氨氣的性質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）圖1所示裝置中，可做氨氣制備裝置的是(填序號(hào))。反應(yīng)的化學(xué)方程式是。（2）圖2中方框內(nèi)為氣體收集裝置，請(qǐng)將方框內(nèi)裝置補(bǔ)充完整。（3）小陳同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示裝置進(jìn)行尾氣處理，小申同學(xué)認(rèn)為該裝置設(shè)計(jì)不合理，理由是。（4）相同條件下，相對(duì)分子質(zhì)量小的氣體，運(yùn)動(dòng)速率較快。圖4中，玻璃管內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是。Ⅱ．氮的循環(huán)和轉(zhuǎn)化對(duì)生產(chǎn)、生活有重要的價(jià)值。該研究小組查閱相關(guān)資料，了解到某工廠制硝酸的流程如下圖所示：（5）上述轉(zhuǎn)化中，屬于氮的固定的是(填“i”、“ii”或“iii”)。（6）“氧化爐”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（7）吸收塔中，發(fā)生的反應(yīng)為4NO+3O2+2H2O=4HNO3，若用VamLxmol·L-1的稀硝酸作為吸收液，反應(yīng)后得到VbmLymol·L-1的濃硝酸，則理論上吸收裝置中需消耗的O2的物質(zhì)的量為mol(寫出計(jì)算式)。（8）“吸收塔”排出的尾氣中仍會(huì)含有少量的NO、NO2等氮氧化物，為消除它們對(duì)環(huán)境的影響，通常用純堿(Na2CO3)溶液吸收NO2氣體，亞硝酸鈉(NaNO2)為產(chǎn)物之一，反應(yīng)無O2生成，其相應(yīng)的離子方程式為。【答案】（1）a（2）（3）倒置漏斗應(yīng)該剛和液面接觸，起到防倒吸作用（4）管中靠近B處位置出現(xiàn)白煙（5）i（6）（7）（8）【分析】Ⅰ．NH4Cl與熟石灰反應(yīng)制取NH3，堿石灰干燥氨氣，用向下排空氣法收集氨氣，圖3吸收多余氨氣，防止污染空氣。Ⅱ．氮?dú)夂蜌錃庠诤铣伤蟹磻?yīng)生成氨氣，氨氣和氧氣在氧化爐中反應(yīng)生成NO，在吸收塔中NO和氧氣、水反應(yīng)生成HNO3?！窘馕觥浚?）加熱NH4Cl與熟石灰的混合物生成氨氣：，而氯化銨分解生成氯化氫和氨氣遇冷又生成氯化銨，不合適制取氨氣，故選a；（2）NH3的密度比空氣小，所以用向上排氣法收集，氣體應(yīng)該長進(jìn)短出，故為：；（3）圖3所示裝置進(jìn)行尾氣處理，氨氣極易溶于水，應(yīng)該存在防倒吸設(shè)置，故倒置漏斗應(yīng)該剛和液面接觸，起到防倒吸作用，其深入液面以下，不能防止倒吸；（4）氨氣分子相對(duì)分子質(zhì)量小于氯化氫，則在管中靠近B處位置出現(xiàn)白煙；（5）氮的固定為游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮，故屬于氮的固定的是：i；（6）“氧化爐”中發(fā)生反應(yīng)為氨氣和氧氣催化氧化生成NO和水，化學(xué)方程式為：；（7）反應(yīng)生成的硝酸為(Vb×10-3L×ymol·L-1-Va×10-3L×xmol·L-1)=(Vby-Vax)×10-3mol，結(jié)合反應(yīng)方程式4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知，理論上吸收裝置中需消耗的O2的物質(zhì)的量為；（8）用純堿(Na2CO3)溶液吸收NO2氣體，亞硝酸鈉(NaNO2)為產(chǎn)物之一，反應(yīng)無O2生成，則結(jié)合電子守恒可知，還有部分二氧化氮中氮化合價(jià)升高轉(zhuǎn)化為硝酸鈉，其相應(yīng)的離子方程式為：。【變式4-1】將銅鎂合金完全溶解于某濃度的硝酸中，得到和的混合氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，當(dāng)向反應(yīng)后的溶液中加入一定濃度溶液時(shí)，金屬離子全部轉(zhuǎn)化為沉淀，測得沉淀的質(zhì)量為。和的混合氣體中，的體積分?jǐn)?shù)是A． B． C． D．【答案】A【解析】金屬陽離子沉淀后生成氫氧化物，因此，，根據(jù)得失電子數(shù)目守恒，3n(NO)+n(NO2)=1mol，n(NO)+n(NO2)=，聯(lián)立解得n(NO)=0.3mol，n(NO2)=0.1mol，相同條件下，體積分?jǐn)?shù)等于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，因此二氧化氮的體積分?jǐn)?shù)為=25%，故選A?！咀兪?-2】在的溶液中，加入，全部溶解，假設(shè)還原產(chǎn)物只有和，將反應(yīng)后的溶液用蒸餾水稀釋至?xí)r，測得的濃度為，下列說法錯(cuò)誤的是A．反應(yīng)中，體現(xiàn)的酸性和氧化性B．當(dāng)時(shí)，生成的物質(zhì)的量為C．反應(yīng)后的溶液稀釋后，為D．若a的值增大，則產(chǎn)生和的體積比增大【答案】D【分析】的溶液中，溶解后溶液中，反應(yīng)后的溶液中，設(shè)還原產(chǎn)物中和分別為xmol和ymol，根據(jù)N原子守恒知：，根據(jù)得失電子守恒知：。【解析】A．與Cu反應(yīng)生成硝酸銅和氮氧化物，由于N元素部分變價(jià)，反應(yīng)中體現(xiàn)了的酸性和氧化性，A不符合題意；B．當(dāng)時(shí)，根據(jù)得失電子守恒和N原子守恒式聯(lián)立可解得，B不符合題意；C．，C不符合題意；D．若a的值增大，NO和的物質(zhì)的量之和增大，被還原生成NO和，得電子的物質(zhì)的量不變，所以產(chǎn)生NO和的體積比減小，D符合題意；故選D。【變式4-3】查資料知：一般情況下，不同濃度的硝酸與金屬反應(yīng)，硝酸的濃度越小，還原產(chǎn)物中低價(jià)態(tài)的成分所占比例越多。如圖表示鐵與不同濃度硝酸反應(yīng)時(shí)的主要還原產(chǎn)物及含量，下列說法錯(cuò)誤的是A．曲線代表的還原產(chǎn)物分別為和B．濃硝酸與足量的鐵粉完全反應(yīng)，生成和的物質(zhì)的量之比為C．鐵粉與足量稀硝酸完全反應(yīng)，此反應(yīng)過程中表現(xiàn)酸性的的總質(zhì)量為D．P點(diǎn)時(shí)，生成與物質(zhì)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比為【答案】C【分析】已知，一般情況下，不同濃度的硝酸與金屬反應(yīng)，硝酸的濃度越小，還原產(chǎn)物中低價(jià)態(tài)的成分所占比例越多，結(jié)合圖像可知，初始a含量較大為銨根離子、后期b含量較大為二氧化氮；【解析】A．由分析可知，曲線代表的還原產(chǎn)物分別為和，A正確；B．由圖可知，濃硝酸與足量的鐵粉完全反應(yīng)生成等量的NO、，故生成和的物質(zhì)的量之比為，B正確；C．鐵為1mol，與足量稀硝酸完全反應(yīng)生成三價(jià)鐵，則與鐵離子結(jié)合的硝酸根離子為3mol，則此反應(yīng)過程中與鐵反應(yīng)表現(xiàn)酸性的的質(zhì)量為3mol×63g/mol=，但是反應(yīng)中還生成硝酸銨，故此反應(yīng)過程中表現(xiàn)酸性的的總質(zhì)量大于，C錯(cuò)誤；D．P點(diǎn)時(shí)，生成等量的NO和，氮元素化合價(jià)由+5變?yōu)?2生成NO、由+5變?yōu)?3得到，則生成與物質(zhì)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比為，D正確；故選C。題型五含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化解題要點(diǎn)解題時(shí)，抓住氮元素化合價(jià)的變化，依據(jù)氧化還原反應(yīng)的知識(shí)進(jìn)行分析、判斷。（1）牢記一條轉(zhuǎn)化主線，側(cè)重物質(zhì)之間轉(zhuǎn)化的條件及產(chǎn)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(jié)合氧化還原反應(yīng)中“價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律”，認(rèn)識(shí)不同價(jià)態(tài)含氮物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系：NH3eq\o(→,\s\up9(O2))NOeq\o(→,\s\up9(O2))NO2eq\o(→,\s\up9(H2O))HNO3（3）明確含氮物質(zhì)的連續(xù)氧化關(guān)系：N2eq\o(→,\s\up9(O2))NOeq\o(→,\s\up9(O2))NO2eq\o(→,\s\up9(H2O))HNO3【例5-1】氮元素的部分化合價(jià)與物質(zhì)類別的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是A．若G、F是同一物質(zhì)，則其組成為NH4NO3B．D與水的反應(yīng)中，D只是還原劑C．物質(zhì)B轉(zhuǎn)化為C只能通過人工固氮實(shí)現(xiàn)D．A與E的濃溶液靠近發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生白煙【答案】A【分析】根據(jù)二維圖可知：A為NH3，B為N2，C為NO，D為NO2，E為HNO3，G為硝酸鹽，F(xiàn)為銨鹽?！窘馕觥緼．G是硝酸鹽，F(xiàn)是銨鹽，則NH4NO3既可以表示物質(zhì)G又可以表示物質(zhì)F，A項(xiàng)正確；B．D是NO2，與水反應(yīng)生成HNO3和NO，反應(yīng)中NO2既是氧化劑又是還原劑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．N2轉(zhuǎn)化為NO可以通過大氣固氮實(shí)現(xiàn)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．NH3與揮發(fā)出來的HNO3反應(yīng)生成NH4NO3白煙，該反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選A?！纠?-2】下列物質(zhì)為含有相同元素的單質(zhì)或化合物，在一定條件下的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（略去部分生成物和反應(yīng)條件），其中丙為紅棕色氣體，戊是單質(zhì)。下列說法正確的是A．甲的水溶液能導(dǎo)電，所以甲是電解質(zhì)B．甲和乙既可用排空氣法收集，又可用排水法收集C．甲、丙反應(yīng)每生成1mol戊，轉(zhuǎn)移的電子為12molD．常溫下，可用鋁制容器盛裝丁的濃溶液【答案】D【分析】丙為紅棕色氣體，戊是單質(zhì)，則丙為NO2、戊為N2；NH3催化氧化為NO、NO和氧氣反應(yīng)生成NO2、NO2和水反應(yīng)生成硝酸，NH3和NO2反應(yīng)生成N2和水，則甲是NH3、乙是NO、丁是HNO3?！窘馕觥緼．NH3自身不能電離，NH3是非電解質(zhì)，故A錯(cuò)誤；B．NO不能用排空氣法收集，NH3不能用排水法收集，故B錯(cuò)誤；C．8NH3+6NO2=7N2+12H2O，生成7molN2轉(zhuǎn)移24mol電子，反應(yīng)每生成1molN2，轉(zhuǎn)移的電子為mol，故C錯(cuò)誤；D．常溫下，鋁在濃硝酸中鈍化，可用鋁制容器盛裝濃硝酸，故D正確；選D?！咀兪?-1】農(nóng)村有句諺語：“雷雨肥莊稼”。有關(guān)的變化過程如下下列說法錯(cuò)誤的是：A．反應(yīng)1屬于氮的固定B．反應(yīng)2的產(chǎn)物呈紅棕色C．反應(yīng)3中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量比為1：1D．反應(yīng)1、2、3均屬氧化還原反應(yīng)【答案】C【解析】A．氮的固定是將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氮的化合物的過程，由轉(zhuǎn)化過程可知反應(yīng)1屬于氮的固定，故A正確；B．反應(yīng)2產(chǎn)物為，為紅棕色氣體，故B正確；C．反應(yīng)3為，轉(zhuǎn)化為NO表現(xiàn)氧化性，轉(zhuǎn)化為硝酸表現(xiàn)還原性，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量比為1：2，故C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)1、2、3均存在化合價(jià)變化，都屬氧化還原反應(yīng)，故D正確；故選：C?！咀兪?-2】催化還原NO，其中一種催化機(jī)理如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是A．1個(gè)中含有電子的數(shù)目為10個(gè)B．反應(yīng)過程中Ⅲ和Ⅳ發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)C．總反應(yīng)離子方程式為：D．是催化劑且在反應(yīng)過程中化合價(jià)發(fā)生了變化【答案】C【解析】A．1個(gè)N含有7個(gè)電子，1個(gè)H含有1個(gè)電子，1個(gè)中含有電子的數(shù)目為10個(gè)，故A正確；B．反應(yīng)過程中Ⅲ有氮?dú)馍?，Ⅳ有氧氣參與反應(yīng)，均是氧化還原反應(yīng)，故B正確；C．反應(yīng)中應(yīng)該還有氧氣參與了反應(yīng)，總反應(yīng)離子方程式為：，故C錯(cuò)誤；D．二氧化錳與氨氣同時(shí)進(jìn)入反應(yīng)體系，最終又有二氧化錳生成，可知為催化劑，再從反應(yīng)Ⅳ可知化合價(jià)發(fā)生了變化，故D正確；答案選C。【變式5-3】如圖是某常見非金屬元素的價(jià)類二維圖。已知：f的濃溶液長時(shí)間放置可能出現(xiàn)黃色（1）請(qǐng)用化學(xué)方程式表達(dá)出現(xiàn)黃色的原因：。（2）實(shí)驗(yàn)室制備a的化學(xué)方程式為，用a和滴有酚酞的水進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生紅色的噴泉，體現(xiàn)了a的哪兩個(gè)性質(zhì)。（3）d為紅棕色氣體，將其通入水中，當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，被氧化的d的物質(zhì)的量為mol。（4）若要將a轉(zhuǎn)化為b，從原理上看，下列試劑可行的是_______。A．Na B．Cl2 C．NH4Cl D．NO（5）工業(yè)上可用a檢驗(yàn)輸送Cl2的管道是否泄漏，如有泄漏則有白煙生成，其原理是(用化學(xué)方程式表示)（6）a可用于生產(chǎn)燃料電池，通入a的一極為電池的(填“正”或“負(fù)”，下同)極，該電池工作過程中，電解質(zhì)溶液中的OH-向極區(qū)域移動(dòng)。【答案】（1）4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O（2）Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O極易溶于水，水溶液顯堿性（3）2（4）BD（5）3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl（6）負(fù)負(fù)【分析】f的濃溶液長時(shí)間放置可能出現(xiàn)黃色，f為HNO3，由元素的價(jià)類二維圖可知，a為NH3、b為N2、e、d、c分別為NO、NO2、N2O5，h為硝酸鹽?！窘馕觥浚?）硝酸分解生成的NO2，溶解在硝酸中使得溶液呈黃色，分解反應(yīng)為4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O；（2）實(shí)驗(yàn)室利用Ca(OH)2和NH4Cl共熱制備氨氣，反應(yīng)的方程式為Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；氨氣產(chǎn)生紅色噴泉實(shí)驗(yàn)，利用了氨氣極易溶于水，且水溶液顯堿性的性質(zhì)；（3）NO2溶解在水中的反應(yīng)為，由此可知當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，被氧化的NO2的物質(zhì)的量為2mol；（4）氨氣轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，需要加入氧化劑，從元素價(jià)態(tài)分析可知，符合題意的有Cl2、NO；（5）氯氣與氨氣生成NH4Cl固體小顆粒，可觀察到產(chǎn)生白煙，相關(guān)的反應(yīng)方程式為3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl；（6）從元素價(jià)態(tài)分析可知，NH3應(yīng)通入負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；原電池中，陰離子向負(fù)極定向移動(dòng)。題型六SO2和NOx的污染治理解題要點(diǎn)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(zhuǎn)化為無毒氣體(N2)，化學(xué)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?！纠?-1】隨著我國汽車年銷量的大幅增加，空氣環(huán)境受到了很大的污染。汽車尾氣裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示，下列說法正確的是A．反應(yīng)中NO為氧化劑，N2為氧化產(chǎn)物B．汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2C．為了防止空氣污染，我國應(yīng)禁止銷售汽車D．催化轉(zhuǎn)化總化學(xué)方程式為2NO+O2+4CO4CO2+N2【答案】D【解析】A．在反應(yīng)中N元素化合價(jià)由反應(yīng)前NO中的+2價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后N2中的0價(jià)，化合價(jià)降低，得到電子被還原，NO作氧化劑，N2為還原產(chǎn)物，A錯(cuò)誤；B．有毒的氣體對(duì)環(huán)境有污染，CO、NO都是有毒物質(zhì)，所以汽車尾氣的主要污染成分是CO和NO，N2是空氣的成分，不是污染物，B錯(cuò)誤；C．減少空氣污染，應(yīng)該控制尾氣的排放，可以采取汽車限號(hào)行駛、使用新能源汽車等措施，而不可能武斷一刀切，采取禁止銷售汽車來達(dá)到環(huán)保目的，C錯(cuò)誤；D．該反應(yīng)的反應(yīng)物是NO、O2、CO，生成物是CO2、N2，反應(yīng)條件是催化劑，所以該反應(yīng)方程式：2NO+O2+4CO4CO2+N2，D正確；故合理選項(xiàng)是D?！纠?-2】氮肥廠、生活污水中的氮元素多以和的形式存在，氨氮廢水超標(biāo)排放是水體富營養(yǎng)化的重要原因。氨氮廢水的處理方法有物理化學(xué)法、化學(xué)法、生物法等。（1）吹脫法：先向氨氮廢水中加溶液調(diào)節(jié)至11左右，再吹入熱空氣或水蒸氣使氨氣揮發(fā)并回收利用。①寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：。②吹脫法除了不適用于低濃度氨氮廢水的處理外，還存在的不足有(寫2點(diǎn))。（2）化學(xué)沉淀法：向廢水中投入氯化鎂和磷酸鈉，形成沉淀從而除去銨根離子。①寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：。②該沉淀法不適合處理堿性過強(qiáng)的氨氮廢水，其原因是。（3）次氯酸鈉氧化法：除去氨氮的反應(yīng)機(jī)理如圖1所示(其中和略去)，實(shí)驗(yàn)測得相同條件下，廢水中氨氮去除率與溫度關(guān)系如圖2所示。①氧化的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②當(dāng)溫度高于25℃時(shí)，廢水中的氨氮去除率隨著溫度升高而越低，其原因是。（4）生物法：先在硝化細(xì)菌作用下空氣中的氧氣將氧化為(硝化過程)，后在反硝化細(xì)菌作用下利用有機(jī)碳源將轉(zhuǎn)化為氮?dú)舛欧?反硝化過程)。①硝化過程中經(jīng)過兩步反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)?，第一步?寫離子方程式)，第二步為。②反硝化過程中常將甲醇作為有機(jī)碳源。當(dāng)反應(yīng)中有轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸紩r(shí)，轉(zhuǎn)化的的物質(zhì)的量為?！敬鸢浮浚?）成本高、脫氮率低；可能造成二次污染（2）形成氫氧化鎂沉淀，降低除去效率（3）溫度較高，加快了的分解，造成去除率降低（4）【解析】（1）①氮肥廠、生活污水中的氮元素多以和的形式存在，向氨氮廢水中加溶液，方程式為：。②由于需要向氨氮廢水中加溶液，存在的缺點(diǎn)是：成本高、脫氮率低；可能造成二次污染。（2）①根據(jù)向廢水中投入氯化鎂和磷酸鈉，形成沉淀從而除去銨根離子，可知方程式為：。②若堿性過強(qiáng)的氨氮廢水，加入氯化鎂，會(huì)形成氫氧化鎂沉淀，降低除去效率。（3）①根據(jù)圖分析可知，氧化的產(chǎn)物是氮?dú)獾葻o害物質(zhì)，所以方程式為：。②因?yàn)榇温人岣环€(wěn)定，溫度較高，加快了的分解，造成去除率降低。（4）①在硝化細(xì)菌作用下被氧氣氧化為，反應(yīng)的離子方程式為：。②反硝化過程中常將甲醇作為有機(jī)碳源，甲醇被硝酸根離子氧化為二氧化碳，根據(jù)得失電子守恒可知，，當(dāng)反應(yīng)中有轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸紩r(shí)，轉(zhuǎn)化的的物質(zhì)的量為?！咀兪?-1】工業(yè)或機(jī)動(dòng)車尾氣中的會(huì)造成環(huán)境問題，可用多種方法脫除。（1）堿液吸收：NaOH溶液可吸收硝酸工業(yè)尾氣(含)，獲得副產(chǎn)品。①等物質(zhì)的量NO與被NaOH溶液吸收，產(chǎn)物只有一種鹽，反應(yīng)的離子方程式為。②若吸收時(shí)NO與比例控制不當(dāng)，則吸收液經(jīng)濃縮結(jié)晶、過濾得到晶體中最有可能混有的雜質(zhì)是(填化學(xué)式)。排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是(填化學(xué)式)。（2）還原法：尿素水溶液熱解產(chǎn)生的可去除尾氣中的，流程如下：①尿素中氮元素的化合價(jià)為。②寫出“催化反應(yīng)”過程中還原的化學(xué)方程式。③若氧化處理后的尾氣中混有，此時(shí)催化劑表面會(huì)因?yàn)楦采w部分硫酸鹽而導(dǎo)致催化劑中毒，降低的去除率。試分析硫酸鹽的產(chǎn)生過程。④“催化反應(yīng)”過程中需控制溫度在250℃～380℃之間，溫度過高，的去除率下降，其原因可能是溫度過高催化劑的活性降低和?！敬鸢浮浚?）①②NaNO3NO（2）①-3②③SO2與O2、H2O反應(yīng)生成H2SO4，H2SO4與NH3反應(yīng)生成或者④溫度升高，NH3催化氧化生成NO?！痉治觥勘绢}是尾氣處理類的工業(yè)流程題，氧化處理后的尾氣中含有二氧化氮和氧氣，加入尿素后，利用尿素受熱分解產(chǎn)生的氨氣可以處理尾氣中的氮的氧化物，催化反應(yīng)后得到氮?dú)夂退?，以此解題?！窘馕觥浚?）①NO與NO2中氮元素化合價(jià)分別為+2、+4，等物質(zhì)的量NO與NO2被NaOH溶液吸收，則生成NaNO2和水，反應(yīng)的離子方程式為；②若吸收時(shí)NO與NO2比例控制不當(dāng)，NO過量不影響生成物，NO2過量則和氫氧化鈉生成亞硝酸鈉和硝酸鈉，故得到NaNO2晶體中最有可能混有的雜質(zhì)是NaNO3；NO和氫氧化鈉不反應(yīng)，故排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是NO；（2）①CO(NH2)2中碳元素+4價(jià)，氧元素-2價(jià)，氫元素+1價(jià)，設(shè)氮元素化合價(jià)為x，則4+(-2)+2x+1×4=0，解得x=-3；②依據(jù)題意可知反應(yīng)物為NO2和NH3，產(chǎn)物為N2和H2O。于是，方程式為；③硫酸鹽形成需要，而題目中混合氣體含有的是SO2，因此可以推到形成的過程中存在將SO2氧化成SO3的過程。尿素水溶液熱解和催化生成N2過程中均有H2O，可以將SO3轉(zhuǎn)化成H2SO4。生成的H2SO4與NH3反應(yīng)生成(NH4)2SO4或NH4HSO4。答案為：SO2與O2、H2O反應(yīng)生成H2SO4，H2SO4與NH3反應(yīng)生成或者；④尾氣中還含有氧氣，溫度升高，NH,和氧氣有可能發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成NO，故答案為：溫度升高，NH3催化氧化生成NO。【變式6-2】與都是大氣污染物，研究兩種氣體的轉(zhuǎn)化有利于資源化利用。（1）與混合有淡黃色固體生成，反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為。（2）納米可用作脫除氣體的脫硫劑，脫硫過程中生成硫化亞鐵和單質(zhì)硫，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）氧化吸收，隨的濃度及物質(zhì)的量不同，氧化產(chǎn)物可以是或，若產(chǎn)物中，則反應(yīng)的離子方程式為。（4）將通入軟錳礦（主要成分為）懸濁液中可制備，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（5）溶于雨水會(huì)形成酸雨，酸雨的小于。（6）利用電化學(xué)裝置可將轉(zhuǎn)化為，其原理如圖所示：①溶液中的移向（填“電極”或“電極”）。②電極a反應(yīng)式為?！敬鸢浮浚?）（2）（3）（4）（5）5.6（6）電極【解析】（1）與發(fā)生反應(yīng)2H2S+SO2=3S+2H2O，H2S被氧化，生成的S為氧化產(chǎn)物，SO2被還原，生成的S為還原產(chǎn)物，故氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為。（2）納米可用作脫除氣體的脫硫劑，脫硫