内容正文:
考点 氮及其化合物的性质
氮氧化物的性质、铵盐的性质(N的水解、与碱反应)、氨气的还原性、硝酸的强氧化性是近年来高考考查的重点,多以实验题和工艺流程题的形式出现,与生产、生活实际相联系,将物质的循环利用、保护环境等观念渗透在考题中,体现“科学态度与社会责任”的化学核心素养,分值为2~10分。
1.(2021·河北,10,4分,难度★★★)关于非金属含氧酸及其盐的性质,下列说法正确的是 (B)
A.浓H2SO4具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B.NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强
C.加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI,说明H3PO4比HI酸性强
D.浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO,故稀HNO3氧化性更强
解析本题考查了常见非金属含氧酸及其盐的性质。糖类化合物中不存在水分子,浓硫酸可以将糖类中的氢、氧元素按水的组成比脱去,使糖类化合物脱水炭化是因为浓硫酸具有脱水性,A项错误;氯的含氧酸盐发生氧化还原反应时消耗H+,故酸性增强,H+浓度增大,其氧化性增强,B项正确;H3PO4属于中强酸,HI属于强酸,利用NaI和H3PO4制备HI,主要是利用H3PO4的难挥发性,C项错误;浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强,不能简单通过还原产物的价态高低来比较氧化剂氧化性的强弱,D项错误。
2.(2020·全国3,10,6分,难度★★★)喷泉实验装置如下图所示。应用下列各组气体-溶液,能出现喷泉现象的是 (B)
选项
气体
溶 液
A
H2S
稀盐酸
B
HCl
稀氨水
C
NO
稀硫酸
D
CO2
饱和NaHCO3溶液
解析从原理上来说,只要是圆底烧瓶内的压强小于外界压强即可形成喷泉。H2S为酸性气体,在稀盐酸中的溶解度较小,A项不能形成喷泉;HCl气体与稀氨水反应后,圆底烧瓶内压强减小,B项极易形成喷泉;NO气体难溶于稀硫酸,且与稀硫酸不反应,C项不能形成喷泉;CO2气体在饱和碳酸氢钠溶液中的溶解度很小,D项不能形成喷泉。
3.(2020·北京,17,12分,难度★★★★)用如图方法回收废旧CPU中的单质Au(金)、Ag和Cu。
已知:①浓硝酸不能单独将Au溶解。②HAuCl4H++AuC
(1)酸溶后经 操作,将混合物分离。
(2)浓、稀HNO3均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu消耗HNO3的物质的量不同,写出消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式: 。
(3)HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸)∶V(浓盐酸)=1∶3]溶金原理相同。
①将溶金反应的化学方程式补充完整:
Au+ NaCl+ HNO3HAuCl4+ + + NaNO3
②关于溶金的下列说法正确的是 。
A.用到了HNO3的氧化性
B.王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性
C.用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解
(4)若用Zn粉将溶液中的1 mol HAuCl4完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是 mol。
(5)用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水与铁粉,可按照如图方法从酸溶后的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)。
试剂1是 ,物质2是 。
答案(1)过滤 (2)3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (3)①4 5
NO↑ 2H2O 4 ②AC (4)2 (5)NaCl溶液 Fe Cu
解析(1)Au(金)、Ag和Cu经酸溶后得到金、铜离子和银离子的混合溶液,将固体和液体分开的操作是过滤。
(2)铜与稀硝酸反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;溶解1 mol Cu消耗HNO3的物质的量为 mol;铜与浓硝酸反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,溶解1 mol Cu消耗HNO3的物质的量为4 mol;消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式为铜与稀硝酸的反应,化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)+2NO↑+4H2O。
(3)①根据化合价的变化规律可知,金元素的化合价从0价升高到+3价,作还原剂,硝酸作氧化剂,氮元素的化合价从+5价降低到+2价,产物中有一氧化氮,根据质量守恒,生成物中还有水,化学方程式为:Au+4NaCl+5HNO3HAuCl4+2H2O+NO↑+4NaNO3。
②A.溶金过程中硝酸中氮元素的化合价降低,作氧化剂,具有强氧化性,用到了HNO3的氧化性,故A正确;B.王水中V(浓硝酸)∶V(浓盐酸)=1∶3,王水中浓盐酸中提供了氯离子,利于生成四氯合金离子,利于金与硝酸的反应,主要作用增强硝酸的氧化性,故B错误;C.HNO3-NaCl与王水[V(浓