金利敏
氮及其化合物知識是高中化學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容之一,氮是自然界各種生物體生命活動不可缺少的重要元素,氮的化合物數(shù)量眾多,應(yīng)用非常廣泛,歷來是高考命題的熱點(diǎn)。
知識結(jié)構(gòu)
一、考查氮?dú)獾姆肿咏Y(jié)構(gòu)及其化學(xué)性質(zhì)
例1 氮?dú)馀c其他單質(zhì)化合一般需要高溫,有時還需高壓等條件,但金屬鋰在常溫、常壓下就能與氮?dú)饣仙傻?,這是因?yàn)椋?)。
①此反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)
②此反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)
③反應(yīng)前可能氮分子無需先分解成為氮原子
④反應(yīng)前氮分子必定先分解為氮原子
A.①② B.②④ C.②③ D.①④
解析 氮分子中存在N=N,鍵能很大,非常牢固,通常情況下很難斷裂N=N鍵成為氮原子與其他物質(zhì)反應(yīng)。如果氮分子與某種物質(zhì)容易反應(yīng),只可能是氮分子無需先分解為氮原子這種情況。另外,化學(xué)反應(yīng)中放熱反應(yīng)一般比較容易發(fā)生。
答案:C
二、考查氨和銨鹽的性質(zhì)
例2將足量的氨氣分別通人下列溶液中,生成沉淀的物質(zhì)的量(n)與通人NH3的體積(v)符合圖1關(guān)系的是( )。
A.飽和氯化銨溶液
B.三氯化鋁溶液C.硝酸酸化的硝酸銀溶液D.碳酸氫鈣溶液
解析 向飽和NH4Cl溶液中通人NH3,一方面NH3與水結(jié)合生成NH3·H2O,使水的量減少;另一方面NH3·H2O的電離導(dǎo)致溶液中NH+濃度增大,從而析出NH4CI固體,且不再溶解。向AIC13溶液中通人NH3,反應(yīng)的離子方程式為A13+ +3NH3 +3H2O -AI( OH)3↓+3NH+,產(chǎn)生的沉淀不溶解。向硝酸酸化的硝酸銀溶液中通人NH3,剛開始NH3和酸發(fā)生反應(yīng),當(dāng)酸反應(yīng)完全后,開始發(fā)生反應(yīng)NH3+HZO+Ag+-Ag(OH)++NH4,生成的沉淀繼續(xù)和NH3發(fā)生反應(yīng)Ag(OH)+2NH3==[Ag(NH3)2]++OH-。 向Ca( HCO3)2溶液中通人NH3,反應(yīng)的離子方程式為Ca2+ +2HCO3 +2NH3 -CaCO3↓+2NH4 +CO2-,產(chǎn)生的沉淀不溶解。
答案:C
三、考查硝酸的性質(zhì)
例3欲迅速除去鋁壺中的水垢又不損壞鋁壺,最佳的方法是加入下列物質(zhì)中的( )。
A.濃鹽酸
B.稀硝酸
C.冷的濃硫酸
D.冷的濃硝酸
解析 加入的試劑必須滿足以下條件:一是能與水垢[ CaC03、Mg(OH)2]反應(yīng),二是不能與鋁反應(yīng)。因濃鹽酸和稀硝酸均與鋁反應(yīng),冷的濃硫酸盡管能使鋁鈍化,但與CaC03反應(yīng)不徹底(生成難溶物CaSO4),冷的濃硝酸不但能與水垢反應(yīng),還可使鋁鈍化。
答案:D
例4 38.4 mg Cu與適量的濃硝酸反應(yīng),銅全部反應(yīng)后,共收集到22.4 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),反應(yīng)消耗的硝酸的物質(zhì)的量可能是( )。
A.1.0×10 -3 mol B.1.6×10-3 mol
四、與含氮化合物有關(guān)的推斷
例5如下流程中,A~J分別代表相關(guān)反應(yīng)中的一種物質(zhì),已知A分解得到等物質(zhì)的量的B、C、D,已知B、D為常溫下氣態(tài)化合物,C為常溫下液態(tài)化合物(流程中有部分生成物未標(biāo)出)。
五、考查有關(guān)環(huán)境保護(hù)知識
例6 氮是自然界含量豐富的元素,其氧化物在環(huán)境、能源及科學(xué)實(shí)驗(yàn)中有著重要影響和廣泛應(yīng)用。試回答下列問題:
(1)①向大氣中排放NO2可能導(dǎo)致的環(huán)境問題有____(答兩點(diǎn))。
②工業(yè)上用洗凈的廢銅屑作原料來制備硝酸銅。為節(jié)約原料和防止污染環(huán)境,宜采取的方法是 。
(2)氮的氧化物尾氣處理有多種方法。
①實(shí)驗(yàn)室用足量NaOH溶液能完全吸收NO2生成氮的含氧酸鹽,試寫出該反應(yīng)的離子方程式:______ 。
②小型化工廠常用尿素作為氮氧化物的吸收劑,此法運(yùn)行費(fèi)用低,吸收效果好,不產(chǎn)生二次污染,吸收后尾氣中NO2的去除率高達(dá)99.95%。其主要的反應(yīng)為氮氧化物混合氣與水反應(yīng)生成亞硝酸,亞硝酸再與尿素反應(yīng)生成CO2和N2,請寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式: