2023届新高考化学选考一轮总复习学案-第12讲　氮及其重要化合物.docx

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1、第12讲氮及其重要化合物内容要求1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氮及其重要化合物的主要性质。2.认识氮及其化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。3.结合工业合成氨、合成硝酸认识化学工业在国民经济发展中的重要地位。4.以酸雨的防治为例,体会化学对环境保护的作用。5.了解关于污染防治、环境治理的相关国策、法规,强化公众共同参与环境治理的责任。知识点1氮及氮的氧化物一、氮气的结构与性质1.氮元素的存在与氮的固定2.N2的结构和性质N2的电子式为NN,结构式为NN。有关反应的化学方程式:3Mg+N2Mg3N2。N2+3H22NH3。N2+O22NO。二、NO、NO2的性质氮有多种价态

2、的氧化物,如N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5等。NO、NO2的比较如下表。NONO2氮的价态+2价+4价物理性质无色、不溶于水的气体红棕色、有刺激性气味的气体,易液化,易溶于水化学性质与O2反应2NO+O22NO2不反应与H2O反应不反应3NO2+H2O2HNO3+NO与H2O、O2反应4NO+2H2O+3O24HNO34NO2+2H2O+O24HNO3氧化性有氧化性,但通常情况下表现出还原性强氧化性,在溶液中能氧化S2-、I-、Fe2+等离子对环境的影响有毒,大气污染物之一有毒,大气污染物之一实验室制取原理及收集方法3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2

3、O(排水法收集)Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O(向上排空气法收集)1.固氮反应一定属于氧化还原反应。()2.通过灼热的镁粉,可除去N2中的少量氧气。()3.NO2与H2O反应中氧化剂与还原剂的质量比为12。()4.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA。()5.用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体。()6.溴蒸气和NO2都是红棕色气体,不能用湿润的淀粉KI试纸和NaOH溶液鉴别,可用AgNO3溶液或蒸馏水或CCl4鉴别。()答案:1.2.3.4.5.6.题点一氮气的结构和性质1.下列反应属于氮的固定的是(C)N2和H2在一

4、定条件下合成NH3NO2和H2O反应生成HNO3和NOMg在N2中燃烧生成Mg3N2NO被空气氧化为NO2A.B.C.D.解析:氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮。2.下列说法正确的是(D)A.N2与O2、Mg反应中均体现了N2的氧化性B.N2很稳定的原因是氮的非金属性较弱C.N2NO2与N2NH3均能一步完成D.N2不能用排空气法收集的原因是N2的密度与空气接近解析:A项,N2与O2反应中,N2体现了还原性;B项,N2稳定的原因是NN很牢固,键能高,难断键;C项,N2NO2不能一步完成。题点二NO、NO2的性质3.NO在人体内有独特的功能,关于NO的叙述正确的是(B)NO可以是某些含低价

5、氮物质氧化的产物NO属于酸性氧化物,所对应的酸为亚硝酸(HNO2)NO可以是某些含高价氮物质还原的产物NO是无色气体,在空气中可变为红棕色A.B.仅C.仅D.仅解析:NO中氮的化合价处于中间价态,它可以是还原产物,如HNO3NO,也可以是氧化产物,如NH3NO;NO不属于酸性氧化物,HNO2的酸酐是N2O3;NO是无色气体,可被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2。4.氮氧化合物(用NOx表示)是大气污染的重要因素,根据NOx的性质特点,开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知:4NH3+6NO5N2+6H2O,8NH3+6NO27N2+12H2O。同温同

6、压下,3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的体积之比是。(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为11,写出该反应的化学方程式: 。NO与NO2按物质的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,该钠盐的化学式是 。解析:(1)设NO的体积为V(NO),NO2的体积为V(NO2),依据已知化学方程式知,处理NO V(NO)需NH323V(NO),处理NO2V(NO2)需NH343V(NO2),则V(NO)+V(NO2)=3.0 L23V(NO)+43V(NO2)

7、=3.5 L,解得V(NO)=0.75 L,V(NO2)=2.25 L,V(NO)V(NO2)=13。(2)题述反应生成两种钠盐,必然是NO2的歧化反应,依据题给两种盐物质的量的关系可知,两种盐分别为NaNO3和NaNO2。NO中氮元素的化合价为+2价,NO2中氮元素的化合价为+4价,两者按物质的量之比11混合时与NaOH反应生成一种钠盐,依据得失电子守恒可知,钠盐中氮元素的化合价为+3价,即为NaNO2。答案:(1)13(2)2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2ONaNO2 有关NOx的“3点”提醒(1)NO2与N2O4可相互转化:2NO2(g)N2O4(g)H0,因此实验测得N

8、O2的平均相对分子质量总大于46。(2)N2O3、N2O5分别是HNO2、HNO3的酸酐,是酸性氧化物;而NO、NO2不属于酸性氧化物。(3)NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)n(NO),一般适合工业尾气中NOx的处理。知识点2氨和铵盐一、氨的性质及制备1.物理性质:无色、有刺激性气味的气体,密度比空气的小,易液化,极易溶于水(H2ONH3=1700),可由喷泉实验证明。2.喷泉实验(1)喷泉实验的原理因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应,使瓶内压强减小,形成压强差,大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。(2)常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如表:气体HClNH

9、3CO2、SO2、Cl2、H2SNO2+O2吸收剂水或NaOH溶液水或盐酸浓NaOH溶液水3.氨的化学性质(1)与水反应反应原理为NH3+H2ONH3H2ONH4+OH-。氨溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有NH3H2O、H2O、NH3、NH4+、OH-、H+。NH3H2O为可溶性一元弱碱,不稳定,易分解,化学方程式为NH3H2ONH3+H2O。(2)与酸的反应蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象为有白烟生成,将浓盐酸改为浓硝酸,也会出现相同的现象。化学方程式为HCl+NH3NH4Cl、NH3+HNO3NH4NO3。(3)与盐溶液的反应过量氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式:Al

10、3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+。(4)氨的还原性催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O。被CuO氧化:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O。被氯气氧化:2NH3+3Cl2N2+6HCl或8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl。4.NH3的实验室制法5.氨的用途(1)液氨汽化时吸收大量的热,故可用作制冷剂。(2)制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。二、铵盐及NH4+的检验1.铵盐的物理性质无色或白色晶体,绝大多数铵盐易溶于水。2.铵盐的化学性质3.NH4+的检验1.氨发生催化氧化的产物为NO2和H2O。()2.分别蘸有浓酸和浓氨水的两玻璃棒靠近,均产生白烟。()3.NH4H的结构与N

11、H4Cl相似,NH4H固体与少量H2O反应可有两种气体生成。()4.加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,说明NH4Cl固体易升华。()5.施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用,否则会降低肥效。()答案:1.2.3.4.5.题点一氨的性质及制备1.下列关于实验室制取NH3并验证性质的各装置叙述中,不正确的是(B)A.装置可用于实验室快速制取少量NH3B.装置中加入CaCl2固体可以干燥NH3C.可用装置收集NH3D.打开装置中的止水夹,加热圆底烧瓶可以引发喷泉解析:A.装置可用浓氨水和生石灰反应用于实验室快速制取少量NH3,正确;B.装置中

12、加入固体为碱石灰,不能用CaCl2固体干燥NH3,错误;C.氨气的密度小于空气的密度,装置为短进长出,可收集NH3,正确;D.氨气易溶于水,打开装置中的止水夹,加热圆底烧瓶气体热胀冷缩,导致氨气与水接触,烧瓶中的压强迅速减小,可以引发喷泉,正确。2.NH3是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示),下列说法正确的是(C)A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D.图中所涉及的O2都要用纯氧解析:化肥主要是含农作物生长所需的氮、磷、钾营养元素的一些物质,NaHCO3不是常用的化肥,A项

13、不正确;Na2CO3受热不易分解,B项不正确;NH3和NO2在一定条件下可以发生氧化还原反应,如生成氮气,C项正确;氨的催化氧化用空气就可以,不一定要用纯氧,D项不正确。 实验室制取NH3的简易方法方法化学方程式(或原理)发生装置加热浓氨水NH3H2ONH3+H2O浓氨水+固体NaOHNaOH溶于水放热,促使氨水分解,且OH-浓度的增大有利于NH3的生成浓氨水+固体CaOCaO与水反应,使溶剂(水)减少,且OH-浓度的增大有利于生成NH3;反应放热,促使氨水分解。化学方程式:NH3H2O+CaONH3+Ca(OH)2题点二铵盐和NH4+检验3.下列说法中正确的是(D)A.所有铵盐受热均可以分解

14、,产物均有NH3B.实验室常用加热氯化铵固体的方法制备氨气C.在盛有硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2溶液的试管中,滴加少量NaOH溶液,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸未变蓝,则溶液中无NH4+D.绝大多数铵盐易溶于水,但水溶液不一定呈酸性解析:铵盐分解不一定产生NH3,如NH4NO3在400 以上分解生成N2、NO2和H2O,A项错误;实验室常用氯化铵固体与氢氧化钙固体共热制备氨气,B项错误;Fe2+比NH4+更易结合OH-,因而加入少量NaOH,且未加热,不会产生NH3,故无法确定溶液中是否含有NH4+,C项错误。4.已知饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热可制备氮气。利用如图

15、装置制取氮气,并用氮气制备Ca3N2,Ca3N2遇水发生水解反应。下列说法错误的是(B)A.中发生的化学反应为NaNO2+NH4ClNaCl+N2+2H2OB.中盛放的试剂是NaOH溶液C.中依次盛装的试剂可以是浓H2SO4、碱石灰D.实验结束,取中的少量产物于试管中,加适量蒸馏水,可以使试管口湿润的pH试纸变蓝解析:由题干可知,装置为制备氮气的装置,饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热生成氮气、氯化钠和水,反应的化学方程式为NaNO2+NH4ClNaCl+N2+2H2O,故A正确;装置中含有氧气,可利用装置除去装置中的氧气,NaOH溶液不能除去氧气,可改成酸性氯化亚铁溶液,故B错误;Ca3N

16、2遇水发生水解,所以产生的氮气需要干燥才能进入玻璃管中反应,装置应为干燥装置,可选用浓硫酸作干燥剂;装置中也应装有干燥剂,防止空气中的水蒸气进入,装置中可盛放碱石灰,故C正确;实验结束后,装置中有生成的Ca3N2,Ca3N2遇水发生水解反应生成NH3和Ca(OH)2,NH3可以使湿润的pH试纸变蓝,故D正确。知识点3硝酸的性质一、硝酸的性质1.物理性质2.化学性质有关反应的化学方程式:(1)硝酸分解:4HNO32H2O+4NO2+O2。(2)稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。(3)浓硝酸与铜反应:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H

17、2O。(4)浓硝酸与C反应:C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O。(5)硝酸氧化SO2(离子方程式):3SO2+2NO3-+2H2O3SO42-+2NO+4H+。(6)H+、Fe2+、NO3-不共存(离子方程式):3Fe2+NO3-+4H+3Fe3+NO+2H2O。二、硝酸的工业制备制备流程氨的催化氧化1.Fe与稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸的反应,均能用于制取H2。()2.Cu遇浓硝酸生成NO2,遇稀硝酸生成NO,说明稀硝酸的氧化性强于浓硝酸。()3.浓硝酸与铜或碳反应,均体现其酸性和强氧化性。()4.在酸性条件下,NO3-与I-、Fe2+、SO32-等离子能大量共存。()5.浓硝酸与过量

18、Cu反应结束后,再加稀硫酸,Cu继续溶解。()答案:1.2.3.4.5.题点一硝酸的性质1.硝酸是化学实验室中最常用的试剂之一,下列有关硝酸的说法不正确的是(C)A.浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存,原理相同B.将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时,有白烟生成C.常温下铝和铂都不溶于浓硝酸,原理相同D.浓硝酸溅到皮肤上,皮肤会变黄解析:A项,HNO3和氯水中的HClO见光都易分解,都应避光保存,正确;B项,浓HNO3和浓氨水都具有挥发性,HNO3与NH3化合生成白色固体小颗粒NH4NO3,正确;C项,常温下,铝在浓硝酸中钝化,而铂与浓硝酸不反应,原理不同,错误;D项,浓HNO3能使蛋白质显黄

19、色,正确。2.在某100 mL混合酸溶液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.2 mol L-1和0.4 mol L-1,向该混合溶液中加入2.24 g铁粉,加热充分反应后,下列说法不正确的是(C)A.生成的气体在标准状况下的体积为672 mLB.生成的气体有NO和H2C.所得溶液中有溶质FeSO4和Fe2(SO4)3D.所得溶液中Fe2+的物质的量浓度为0.4 mol L-1解析:n(HNO3)=0.2 molL-10.100 L=0.020 mol,n(H2SO4)=0.4 molL-10.100 L=0.040 mol,100 mL HNO3和H2SO4混合酸溶液中,n(H+)

20、=0.02 mol+20.04 mol=0.10 mol,n(NO3-)=0.02 mol,n(Fe)=2.24 g56 g mol-1=0.04 mol,所以向该混合液中加入2.24 g铁粉,加热先发生反应:3Fe+8H+2NO3-3Fe2+2NO+4H2O0.03 mol0.08 mol0.02 mol0.03 mol0.02 mol反应后剩余的0.02 mol H+发生下列反应:Fe+2H+Fe2+H20.01 mol0.02 mol0.01 mol0.01 molA.生成的气体有NO和H2共0.03 mol,生成的气体在标准状况下的体积为V=0.03 mol22.4 L mol-1=0

21、.672 L=672 mL,正确;B.根据以上分析,生成的气体有NO和H2,正确;C.因NO3-少量都参与了反应,所得溶液中溶质只有FeSO4,错误;D.溶液中Fe2+的物质的量为0.03 mol+0.01 mol=0.04 mol,100 mL 混合酸溶液中,c(FeSO4)=0.4 molL-1,正确。 金属与硝酸反应的思维模型题点二硝酸的制备3.某同学设计了如图1所示的实验装置模拟工业生产制备少量硝酸。(1)利用图2所示装置可以同时产生NH3和O2。若分液漏斗中盛装浓氨水,则D中的固体试剂为(填化学式),仪器E的名称为。(2)实验时先预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后停止加热,

22、催化剂始终保持红热,温度可达到700 以上,由此可知该反应是(填“吸热”或“放热”)反应,B中试剂为。(3)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生,还伴有白烟。白烟的化学式是;欲使氨气尽可能完全转化为硝酸,理论上n(NH3)n(O2)的最佳比例为。解析:(1)根据仪器构造可判断仪器E的名称为干燥管。由题意分析,若分液漏斗中盛装浓氨水,过氧化钠能和水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠可以促进氨水释放出氨气,则D中的固体试剂为Na2O2。(2)当催化剂红热后停止加热,催化剂始终保持红热,温度可达到700 以上,由此可知该反应是放热反应,装置B中二氧化氮与水反应

23、生成硝酸,即装置B中的试剂是水。(3)红棕色气体是二氧化氮,氨气和硝酸能反应生成硝酸铵,故白烟的化学式是NH4NO3;由4NH3+5O24NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O4HNO3可得NH3+2O2HNO3+H2O,则原料氨气和氧气物质的量的最佳投料比为12。答案:(1)Na2O2干燥管(2)放热水(3)NH4NO312题点三含氮物质间相互转化4.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(B)A.a可经催化氧化生成bB.b为红棕色,可转化为cC.密闭体系中,c存在2NO2N2O4D.d的溶液与Cu反应可生成b或c解析:a、b、c、d依次为NH3、NO、NO2

24、(N2O4)、HNO3。NH3可经催化氧化生成NO,A正确;NO为无色气体,B错误;密闭体系中,c存在2NO2N2O4,C正确;浓硝酸与铜反应生成NO2,稀硝酸与铜反应生成NO,D正确。5.某新型氨氮去除技术中的含氮物质转化关系如图所示。下列说法正确的是(C)A.过程还需要加入氧化剂B.过程反应后酸性减弱C.过程中,参与反应的NO2-与N2H4的物质的量之比为43D.过程、的总反应为NO2-+NH4+N2+2H2O解析:A.过程 中氮元素的化合价由+3价变为-1价,化合价降低,NO2-作氧化剂被还原,所以过程需加入还原剂,错误;B.过程中NH2OH与NH4+反应生成N2H4,OH-被消耗,反应

25、后碱性减弱,错误;C.由题分析可知,过程中反应的离子方程式为4NO2-+3N2H4+4H+5N2+8H2O,参与反应的NO2-与N2H4的物质的量之比为43,正确;D.过程、的总反应为NO2-+NH4+N2+2H2O,错误。6.金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO3-发生氧化还原反应,转化关系如图:已知,气体D和F反应可生成盐,气体D和A溶液反应生成白色沉淀。请回答下列问题:(1)C、E排入大气中会造成大气污染,在催化剂存在下,D可以将C或E都转化为无毒的气态单质,任意写出其中一个反应的化学方程式:。(2)写出铝在碱性条件下与NO3-反应的离子方程式: 。(3)除去气体C中的杂质气体E的化学方法

26、:(用化学方程式表示)。(4)Al与NO3-在酸性条件下反应,Al与被还原的NO3-的物质的量之比是。解析:(1)在酸性溶液中NO3-被还原生成NO,在碱性溶液中被还原生成NH3,因为在NO、NH3中N元素的化合价分别为+2价和-3价,可发生氧化还原反应生成氮气。(2)由以上分析可知铝在碱性条件下与NO3-反应的离子方程式为8Al+3NO3-+5OH-+2H2O8AlO2-+3NH3。(3)NO难溶于水,NO2溶于水生成NO,所以除去NO中混有的NO2的方法是通入水中,化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO。(4)在该反应中铝失去3个电子,NO3-的还原产物是NO,N的化合价由+5价降低

27、到+2价,得到3个电子,依据得失电子守恒可知,Al与被还原的NO3-的物质的量之比是11。答案:(1)6NO+4NH35N2+6H2O(或6NO2+8NH37N2+12H2O)(2)8Al+3NO3-+5OH-+2H2O8AlO2-+3NH3(3)3NO2+H2O2HNO3+NO(4)11 含氮物质的连续氧化NH3(或N2)NONO2HNO3知识点4环境保护与绿色化学一、常见环境污染二、SO2对大气的污染与防治1.形成酸雨的反应过程2.SO2对大气的污染与防治来源化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼等危害危害人体健康,形成酸雨(pH小于5.6)治理燃煤脱硫、改进燃烧技术、开发新能源3.常见的脱硫方法

28、用CaO脱硫CaO+SO2CaSO3、2CaSO3+O22CaSO4(或2CaO+2SO2+O22CaSO4)用Ca(OH)2脱硫Ca(OH)2+SO2CaSO3+H2O、2CaSO3+O22CaSO4用氨水脱硫2NH3H2O+SO2(NH4)2SO3+H2O(或NH3H2O+SO2NH4HSO3)、2(NH4)2SO3+O22(NH4)2SO4三、氮氧化物对环境的污染与防治1.NOx对环境的污染(1)光化学烟雾:NOx在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生了一种有毒的烟雾。(2)酸雨:NOx排入大气中,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面。(3)破坏臭氧层:NOx(

29、主要成分为NO和NO2)可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。(4)NO与血红蛋白结合使人中毒。2.NOx尾气的处理(1)碱液吸收法2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2ONO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。(2)催化转化法在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。四、绿色化学1.绿色化学的核心思想是先污染后治理。()2.塑料在自然条件下不易分解,会造成

30、“白色污染”。()3.氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾,又是形成酸雨的主要物质。()4.利用太阳能、风能和氢能替代化石能源可以改善空气的质量。()5.反应2CH2CH2+O2原子利用率为100%。()答案:1.2.3.4.5.题点一环境污染与防治1.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(如图所示)。下列叙述错误的是(C)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解析:雾和霾的分散剂都是空气,A正确;雾霾中的无机颗粒物含有硝酸铵和硫酸铵,B正确;NH3参与反应生成铵盐,是反应物,不是催化剂,C错

31、误;过度施用氮肥会增加大气中氨的含量,D正确。2.酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程,在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下:下列有关说法错误的是(B)A.光照能引发酸雨的形成B.所涉及的变化均为氧化还原反应C.污染空气能加快酸雨的形成D.优化能源结构能有效遏制酸雨污染解析:由题图可知,酸雨形成的两个途径中都涉及了光照条件,A正确;三氧化硫与水反应生成硫酸,没有元素化合价变化,不属于氧化还原反应,B错误;由图中信息可知,空气中混有的氮氧化物、碳氢化合物及二氧化硫等大气污染物可以通过光化学反应生成硫酸,故污染空气,形成酸雨的速率加快,C正确;优化能源结构能减少化石燃料的使用,有

32、效减少二氧化硫的排放量,故能有效遏制酸雨污染,D正确。题点二绿色化学3.“绿色化学”的理想状态是反应物的原子全部转化为目标产物。以下反应符合绿色化学原则的是(B)A.制备乙烯:CH3CH2OHH2CCH2+H2OB.合成甲基丙烯酸甲酯:CH3CCH+CO+CH3OHH2CC(CH3)COOCH3C.制备一氯乙烷:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HClD.制取硝酸铜:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O4.“绿色化学实验”已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”思想的是(C)实验室收集氨气采用图甲所示装置实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图乙所示装置实验室中用玻璃棒分别蘸

33、取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应实验A.B.C.D.解析:甲装置中多余的NH3可用水吸收,符合“绿色化学”的思想;乙装置中多余的Cl2可用浸有碱液的棉球吸收,防止Cl2污染环境,符合“绿色化学”的思想;丙装置中反应生成的NO贮存在气球中,防止NO污染环境,符合“绿色化学”的思想;实验所用的HCl和NH3会散失到大气中,对环境造成污染,不符合“绿色化学”的思想。当堂检测1.(2021全国甲卷)化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是(C)A.食品加工时不可添加任何防腐剂B.掩埋废旧电池不会造成环境污染C.天然气不完全燃烧会产生有毒气体

34、D.使用含磷洗涤剂不会造成水体污染解析:食品加工时可以添加防腐剂,但要控制用量,A错误;废旧电池中含有重金属(如汞等),掩埋其会造成土壤、水体的污染,B错误;天然气不完全燃烧会产生有毒气体一氧化碳,C正确;含磷洗涤剂会造成水体富营养化,D错误。2.关于氮的变化关系如图:NO2HNO3下列说法不正确的是(D)A.路线是工业生产硝酸的主要途径B.路线、是雷电固氮生成硝酸的主要途径C.上述所有反应都是氧化还原反应D.上述反应中只有属于氮的固定解析:工业上生产硝酸的流程是氮气和氢气生成氨气,氨气与氧气反应4NH3+5O24NO+6H2O(路线),一氧化氮与氧气反应2NO+O22NO2(路线),二氧化氮

35、被水吸收3NO2+H2O2HNO3+NO(路线),即路线是工业生产硝酸的主要途径,A正确;在放电条件下,氮气和氧气发生化合反应N2+O22NO(路线);NO不稳定,易被氧气氧化为二氧化氮2NO+O22NO2(路线),二氧化氮溶于水生成硝酸3NO2+H2O2HNO3+NO(路线),B正确;从氮的变化关系图可知,N的化合价分别为NH3(-3价)、N2(0价)、NO(+2价)、NO2(+4价)、HNO3(+5价),上述反应都是氧化还原反应,C正确;上述反应中,反应N2NH3和路线,属于氮的固定,其他反应是氮的化合物之间的转化,不是氮的固定,D错误。3.探究氨气及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出

36、的结论不正确的是(B)A.将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水B.向氨水中加入浓氢氧化钠溶液,加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明氨水中含有NH4+C.加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3具有热不稳定性D.将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量的红棕色气体,说明氨气催化氧化的产物中有NO解析:因为氨水中存在氨分子,加热氨气逸出,也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能证明是铵根离子与氢氧化钠反应产生了氨气,B不正确。4.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是(D)A.由中的红棕色气体,推断

37、产生的气体一定是混合气体B.红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生了反应C.由说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D.的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应解析:中灼热碎玻璃起加热作用,浓硝酸受热分解生成红棕色NO2,硝酸中氮元素化合价降低,必有元素化合价升高,只能为氧元素,因此,还有O2生成,产生的气体为混合气体,A项正确;由可知,浓硝酸受热分解可生成红棕色气体,所以中产生的“红棕色气体”不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生的,B项正确;中浓硝酸挥发才能与红热木炭接触,产生的NO2是还原产物,C项正确;红热的木炭还可与空气中的O2反应生成CO2,不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了CO2,D项错误。5.(2021温州适应性测试)某兴趣小组为探究硝酸的性质,按如图进行实验:先打开弹簧夹,通入N2,一段时间后关闭弹簧夹,再打开分液漏斗的旋塞,使稀硝酸与铜片发生反应。实验中观察到装置液面上方仍为无色气体,装置液面上方气体由无色变为红棕色。请回答:(1)某同学认为虽然装置液面上方的无色气体为NO,但不能说明装置反应一定生成NO。理由是 。(2)装置液面上方气体由无色变为红棕色,其原因是(用化学方程式表示) 。答案:(1)若装置反应生成NO2,可与H2O反应生成NO(2)NO+2HNO3(浓)3NO2+H2O