（江苏专用）2020版高考化学一轮复习 专题19 生产生活中的含氮化合物课件

专题19生产生活中的含氮化合物高考化学(江苏省专用)A组自主命题·江苏卷题组五年高考考点氮及其化合物1.(2019江苏单科,6,2分)下列有关化学反应的叙述正确的是()A.Fe在稀硝酸中发生钝化B.MnO2和稀盐酸反应制取Cl2C.SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3D.室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2答案C本题涉及常见无机物的性质知识,通过对化学反应描述的正误判断,考查了分析和解决化学问题的能力,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。A项,常温下,Fe遇浓硝酸发生钝化,Fe与稀硝酸发生氧化还原反应生成NO气体,错误;B项,MnO2与浓盐酸在加热条件下可制取Cl2,与稀盐酸不反应,错误;C项,SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3,正确;D项,室温下Na与O2反应生成Na2O,错误。审题方法物质的浓度、用量及反应条件不同,发生的化学反应及产物也会有不同情况。2.(2017江苏单科,12,4分)下列说法正确的是 ()A.反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的ΔH0,ΔS0B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀C.常温下,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+)≤5.6×10-4mol·L-1D.常温常压下,锌与稀H2SO4反应生成11.2LH2,反应中转移的电子数为6.02×1023答案BC本题考查ΔH、ΔS的判断、金属防腐、与Ksp有关的计算、气体摩尔体积的应用。N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的ΔH0,ΔS0,A不正确;地下钢铁管道用导线连接锌块属于牺牲阳极的阴极保护法,B正确;Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-),则c(Mg2+)= mol·L-1=5.6×10-4mol·L-1,pH=10的溶液中Mg2+最大浓度为5.6×10-4mol·L-1,C正确;常温常压下11.2LH2的物质的量不是0.5mol,D不正确。12425.610(10)知识拓展气体分子数增多的反应:ΔS0,气体分子数减少的反应:ΔS0。3.(2014江苏单科,7,2分)下列指定反应的离子方程式正确的是 ()A.Cu溶于稀HNO3:Cu+2H++N  Cu2++NO2↑+H2OB.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2:Fe2++2OH- Fe(OH)2↓C.用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:CO2+Al +2H2O Al(OH)3↓+HC 3O2O3O答案DCu与稀HNO3反应的还原产物为NO,A项错误;(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH反应时还会发生N 与OH-间的反应,B项错误;CH3COOH是弱电解质,离子方程式中不能拆成离子形式,C项错误。4H4.(2019江苏单科,16,12分)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为。(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为NO+NO2+2OH- 2N +H2O2NO2+2OH- N +N +H2O①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有(填字母)。A.加快通入尾气的速率B.采用气、液逆流的方式吸收尾气C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是(填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是(填化学式)。(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,2O2O3ONO转化为N 的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。 ①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和N ,其离子方程式为。②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是。3O3O答案(12分)(1)2NH3+2O2 N2O+3H2O(2)①BC②NaNO3NO(3)①3HClO+2NO+H2O 3Cl-+2N +5H+②溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强3O解析本题涉及的考点有含氮化合物的性质及其应用、氧化还原反应化学(离子)方程式的书写、影响反应速率的因素,主要考查学生将实际问题分解、运用相关知识分析和解决化学问题的能力,借助氮氧化物的尾气处理树立环境保护的可持续发展意识,体现科学态度与社会责任的学科核心素养。(1)根据得失电子守恒和原子守恒可写出NH3与O2反应的化学方程式。(2)①若要提高尾气中NO和NO2的去除率,须加快氮氧化物与NaOH的反应速率。B项措施能增大气、液反应物的接触面积,C项措施增大NaOH溶液的浓度,二者均能加快反应速率;A项措施易导致氮氧化物不能及时被吸收,使NO和NO2去除率降低。②据题给反应:2NO2+2OH- N +N +H2O可知,NaNO2晶体中含有NaNO3杂质;由于NO与NaOH不反应,故吸收后排放的尾气中NO的含量较高。(3)①据得失电子守恒可得:3HClO+2NO 3Cl-+2N ,据电荷守恒可得:3HClO+2NO 3Cl-+2N +5H+,据原子(质量)守恒可得:3HClO+2NO+H2O 3Cl-+2N +5H+。②NaClO溶液的初始pH越小,c(H+)越大,c(HClO)越大,氧化NO的能力越强,NO的转化率越高。2O3O3O3O3O知识拓展用NaOH溶液处理NO和NO2时,当n(NO)∶n(NO2)1∶1时,吸收液中的盐为NaNO2;当n(NO)∶n(NO2)1∶1时,吸收液中的盐为NaNO3和NaNO2。5.[2018江苏单科,20(2)~(4),12分]NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式:。(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式:。(4)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1molN2时,转移的电子数为mol。②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见图1)。 图1图2 反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示,在50~250℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是;当反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是。答案(2)HNO2-2e-+H2O 3H++N (3)2HNO2+(NH2)2CO 2N2↑+CO2↑+3H2O(4)① ②迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大催化剂活性下降;NH3与O2反应生成了NO3O247解析(2)电解过程中HNO2→N 发生氧化反应,则阳极反应式为HNO2-2e-+H2O 3H++N。(3)HNO2中N为+3价,(NH2)2CO中N、C的化合价分别为-3、+4,依据得失电子守恒和原子守恒配平反应方程式:2HNO2+(NH2)2CO 2N2↑+CO2↑+3H2O。(4)①NH3、NO2中氮元素化合价分别为-3、+4,根据得失电子守恒和原子守恒配平反应方程式:8NH3+6NO2 7N2+12H2O,故生成1molN2转移电子 mol。3O3O2476.[2016江苏单科,20(3),7分]铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。(3)纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。①一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中B (B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH ,其离子方程式为。②纳米铁粉与水中N 反应的离子方程式为4Fe+N +10H+ 4Fe2++N +3H2O研究发现,若pH偏低将会导致N 的去除率下降,其原因是。③相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中N 的速率有较大差异(见下图),产生该差异的可能原因是。4H4)3O3O4H3O3O 答案(3)①2Fe2++B +4OH- 2Fe+2H2↑+B(OH ②纳米铁粉与H+反应生成H2③Cu或Cu2+催化纳米铁粉去除N 的反应(或形成的Fe-Cu原电池增大纳米铁粉去除N 的反应速率)4H4)3O3O解析②pH偏低时,溶液中的H+可与纳米铁粉发生反应:Fe+2H+ Fe2++H2↑,从而使N 的去除率下降。③Ⅰ、Ⅱ两种水样的不同之处是Ⅱ中含有一定量的Cu2+而Ⅰ中没有,因此去除N 的速率产生差异的可能原因是Cu2+(或Fe与之反应生成的Cu)起到了催化作用,也可能是Fe与Cu2+反应生成Cu进而形成Fe-Cu原电池,加快了反应速率。3O3O解题关键解答第②问时要抓住N 的去除率下降是由Fe的损失造成的,依据信息所提供的纳米铁粉与N 反应的离子方程式,自然能想到pH偏低时c(H+)偏大,Fe会与H+反应,导致N 的去除率下降。3O3O3O疑难突破解答图像题一定要借助图像,分析横坐标、纵坐标的含义及曲线的变化趋势,找出各曲线的不同点,问题便可迎刃而解。7.(2015江苏单科,20,14分)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g)ΔH=-200.9kJ·mol-1NO(g)+ O2(g) NO2(g)ΔH=-58.2kJ·mol-1SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g)ΔH=-241.6kJ·mol-1(1)反应3NO(g)+O3(g) 3NO2(g)的ΔH=kJ·mol-1。(2)室温下,固定进入反应器的NO、SO2的物质的量,改变加入O3的物质的量,反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)随反应前n(O3)∶n(NO)的变化见下图。12 ①当n(O3)∶n(NO)1时,反应后NO2的物质的量减少,其原因是。②增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,其可能原因是。(3)当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时,清液(pH约为8)中S 将NO2转化为N ,其离子方程式为。(4)CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液,达到平衡后溶液中c(S )=[用c(S )、23O2O23O24OKsp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示];CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率,其主要原因是。答案(1)-317.3(2)①O3将NO2氧化为更高价氮氧化物(或生成了N2O5)②SO2与O3的反应速率慢(3)S +2NO2+2OH- S +2N +H2O(4) ×c(S )CaSO3转化为CaSO4使溶液中S 的浓度增大,加快S 与NO2的反应速率23O24O2Osp3sp4(O)(O)KCaSKCaS24O23O23O解析(1)NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g)ΔH=-200.9kJ·mol-1①,NO(g)+ O2(g) NO2(g)ΔH=-58.2kJ·mol-1②,运用盖斯定律①+②×2可得出3NO(g)+O3(g) 3NO2(g)ΔH=-200.9kJ·mol-1+(-58.2kJ·mol-1×2)=-317.3kJ·mol-1。(2)①由图中信息可知,当n(O3)∶n(NO)1