高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第四章 非金屬及其化合物 第17講 氮及其化合物練習(xí)

第17講氮及其化合物考綱要求1.了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)和應(yīng)用。2.了解氮的化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響?？键c一氮氣及其氧化物1氮氣寫出有關(guān)化學(xué)方程式：3MgN2Mg3N2；N23H22NH3；N2O22NO。特別提醒將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)氮的過程叫氮的固定，固定氮的方式有自然固氮和人工固氮。(1)自然固氮(2)人工固氮：合成氨工業(yè)2氮的氧化物氮元素有1、2、3、4、5五種正價，五種正價對應(yīng)六種氧化物：N2O(俗稱“笑氣”，具有麻醉作用)、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5(白色固體)。其中N2O3和N2O5分別是HNO2和HNO3的酸酐。它們都是空氣污染物，空氣中的NO2是造成光化學(xué)污染的主要因素。另外，在思考某些問題時，要注意：2NO2?N2O4對氣體體積及平均相對分子質(zhì)量的影響。3氮氧化物對環(huán)境的污染及防治(1)常見的污染類型光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。(2)常見的NOx尾氣處理方法堿液吸收法2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2ONO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。催化轉(zhuǎn)化法在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。氮及其氧化物的性質(zhì)(1)豆科植物通過根瘤菌吸收空氣中的氮屬于氮的固定，是化學(xué)變化()(2)汽車尾氣中的氮氧化合物是由游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化來的()(3)氮元素有負(fù)化合價、正化合價和零價，因而常溫下，N2既能與氧氣反應(yīng)，又能與H2反應(yīng)()解析N2在放電或高溫條件下才能與O2反應(yīng)；在高溫高壓、催化劑條件下才能與H2化合生成NH3。(4)在實驗室里，NO和NO2均用排水法收集()(5)可用NO2與水反應(yīng)制取硝酸，故NO2是酸性氧化物()(6)通過灼熱的鎂粉，可除N2中的少量氧氣()(7)NO2溶于水時，NO2是氧化劑，水是還原劑()解析3NO2H2O=2HNO3NO，NO2既是氧化劑，又是還原劑。(8)溴蒸氣和NO2都是紅棕色氣體，不能用濕潤淀粉KI試紙和NaOH溶液鑒別，可用AgNO3溶液或蒸餾水或CCl4鑒別()比較認(rèn)識NO和NO2的性質(zhì)1(從物理性質(zhì)上認(rèn)識NO和NO2)NO是一種無色，無味有毒難溶于水的氣體；NO2是一種紅棕色，有刺激性氣味有毒的氣體，NO2易液化，易溶于水。2(從化學(xué)性質(zhì)上掌握NO和NO2)按要求書寫方程式：(1)NO和O2的反應(yīng)：2NOO2=2NO2。(2)NO2與SO2：NO2SO2=SO3NO；NO、CO2(體積比為11)與足量Na2O2：2NO2CO22Na2O2=2Na2CO32NO2；NO2和NaHSO3溶液反應(yīng)(寫離子方程式，NO2的還原產(chǎn)物為NO)：NO2HSO=HSONO。(3)除去NO中的NO2：3NO2H2O=2HNO3NO。3(從實驗室制法上掌握NO和NO2的性質(zhì))按要求回答問題：(1)銅和稀HNO3反應(yīng)制NO，化學(xué)方程式：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，用排水法收集。(2)銅和濃HNO3反應(yīng)制NO2，化學(xué)方程式：Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O，用濃H2SO4或P2O5干燥，用向上排空氣法收集。題組一氮的氧化物對環(huán)境的影響1(2017銀川質(zhì)檢)德國科學(xué)家格哈德埃特爾的成就之一是證實了氣體在固體催化劑表面進(jìn)行的反應(yīng)，開創(chuàng)了表面化學(xué)的方法論。在汽車尾氣凈化裝置里，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()ANO2是該過程的最終產(chǎn)物BNO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)C汽車尾氣的主要污染成分是CO2和NOD該催化轉(zhuǎn)化的總化學(xué)方程式：2NOO24CO4CO2N2答案D解析A項，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程中先生成二氧化氮，然后在催化劑表面和一氧化碳反應(yīng)，最終生成無毒氣體，起到尾氣凈化的作用，錯誤；B項，NO和O2在常溫下就會發(fā)生反應(yīng)，錯誤；C項，汽車尾氣的主要污染成分是CO、NO、NO2等，錯誤；D項，尾氣處理凈化的目的是把有毒的污染氣體在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為空氣中的無毒成分，化學(xué)方程式為2NOO24CO4CO2N2正好是過程圖中的變化，正確。2(2018大連檢測)汽車排放的尾氣中含有NO2，NO2是城市大氣污染的主要污染物之一。在日光照射下，NO2發(fā)生一系列光化學(xué)煙霧的循環(huán)反應(yīng)，從而不斷產(chǎn)生O3，加重空氣污染。反應(yīng)過程為2NO22NO2O，2NOO22NO2，OO2O3。下列對該反應(yīng)過程及生成物敘述正確的是()ANO2起催化劑作用BNO起催化劑作用CNO2只起氧化劑作用DO3與O2為同分異構(gòu)體答案A解析反應(yīng)過程得O22O，OO2O3，NO2起催化劑作用，反應(yīng)過程中NO2還作氧化劑，A項正確，B、C項錯誤；O3與O2不是同分異構(gòu)體，屬同素異形體，D項錯誤。3(2017河北正定中學(xué)高三模擬)NO2可以用氫氧化鈉溶液吸收，或在一定條件下用氨氣與其反應(yīng)使之轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是2NO22NaOH=MNaNO3H2O,8NH36NO2=7X12H2O。則M、X代表的物質(zhì)的化學(xué)式分別是()ANaNO2、N2BHNO2、N2CNO、HNO3DN2、N2答案A解析根據(jù)化合價升降關(guān)系以及原子守恒，判斷M為NaNO2，X為N2。4汽車尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物質(zhì)，這種尾氣逐漸成為城市空氣污染的主要來源之一。(1)汽車尾氣中的CO來自于_，NO來自于_。汽車尾氣對環(huán)境的危害主要有_(至少填兩種)。(2)NOx能形成酸雨，寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式：_。(3)汽車尾氣中的CO、NOx在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理，使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式：_。答案(1)汽油的不完全燃燒N2與O2在汽車汽缸內(nèi)的高溫環(huán)境下的反應(yīng)形成硝酸型酸雨、導(dǎo)致光化學(xué)煙霧、產(chǎn)生溫室效應(yīng)(任填兩種即可)(2)3NO2H2O=2HNO3NO(3)2CO2NON22CO2解析(1)汽車汽缸內(nèi)不斷進(jìn)行著汽油的燃燒反應(yīng)，當(dāng)空氣不足時，汽油不完全燃燒，會產(chǎn)生CO；當(dāng)空氣過量時，N2和O2在放電或高溫條件下反應(yīng)生成NO。汽車尾氣對環(huán)境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，導(dǎo)致光化學(xué)煙霧，產(chǎn)生溫室效應(yīng)。(3)CO、NOx反應(yīng)后生成的無毒氣體為CO2和N2。NOx與NaOH溶液反應(yīng)問題分析(1)NO2能被NaOH溶液吸收生成2種鹽。(2)NO不能被NaOH溶液吸收。(3)n(NO2)n(NO)1時能完全被NaOH溶液吸收。題組二氮氧化物溶于水的定量判斷5(NOx與H2O反應(yīng)計算)(2017衡水質(zhì)檢)如圖所示，相同條件下，兩個容積相同的試管分別裝滿NO2和NO氣體，分別倒置于水槽中，然后通過導(dǎo)管緩慢通入氧氣，邊通邊慢慢搖動試管，直到兩個試管內(nèi)充滿液體。假設(shè)試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴(kuò)散，則兩個試管內(nèi)溶液物質(zhì)的量濃度之比為()A11B57C75D43答案A解析NO2、NO裝滿試管，則體積相同，根據(jù)阿伏加德羅定律：n(NO2)n(NO)，根據(jù)原子守恒所得硝酸的物質(zhì)的量相同，溶液的體積相同，所以兩個試管中溶液物質(zhì)的量濃度之比為11。6(2017湖南大學(xué)附中模擬)同溫同壓下，在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的2種氣體，它們是NO和NO2，NO2和O2，NH3和N2。將3支試管均倒置于盛水的水槽中，充分反應(yīng)后，試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列的關(guān)系正確的是()AV1V2V3BV1V3V2CV2V3V1DV3V1V2答案B解析設(shè)各種氣體的體積都為1體積。根據(jù)3NO2H2O=2HNO3NO，即剩余NO的體積V1(1)體積。根據(jù)4NO2O22H2O=4HNO3，即剩余O2的體積V2(1)體積。剩余N2的體積V31體積。即B項符合題意。氮氧化物溶于水的問題分析無論是單一氣體(NO2)，還是NO、NO2、O2中的兩者的混合氣體，反應(yīng)的實質(zhì)是3NO2H2O=2HNO3NO,2NOO2=2NO2，故若有氣體剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。(1)若NO和O2通入水中，總關(guān)系式為4NO3O22H2O=4HNO3(43)。(2)若NO2和O2通入水中，總關(guān)系式為4NO2O22H2O=4HNO3(41)。考點二典型的氧化性酸硝酸1物理性質(zhì)硝酸是無色易揮發(fā)的液體，有刺激性氣味。2化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性反應(yīng)：4HNO3(濃)2H2O4NO2O2。(2)強(qiáng)氧化性硝酸無論濃、稀都有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大，氧化性越強(qiáng)。按要求完成下列反應(yīng)的方程式：與金屬反應(yīng)：稀硝酸與銅反應(yīng)：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；濃硝酸與銅反應(yīng)：Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O。與非金屬反應(yīng)：濃硝酸與C的反應(yīng)：C4HNO3(濃)CO24NO22H2O。與還原性化合物反應(yīng)：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2等還原性物質(zhì)。稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。(3)與有機(jī)物反應(yīng)硝化反應(yīng)(與反應(yīng))：；顏色反應(yīng)：含有苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時變黃色。特別提醒(1)硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律HNO3與金屬反應(yīng)一般不能產(chǎn)生H2。還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)NO2，HNO3(稀)NO；很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。硝酸與金屬反應(yīng)時既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。(2)涉及HNO3的離子反應(yīng)常見的易錯問題忽視NO在酸性條件下的強(qiáng)氧化性。在酸性條件下NO不能與Fe2、I、SO、S2等還原性較強(qiáng)的離子大量共存。在書寫離子方程式時，忽視HNO3的強(qiáng)氧化性，將氧化還原反應(yīng)簡單的寫成復(fù)分解反應(yīng)。硝酸的性質(zhì)(1)常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學(xué)變化()(2)可用稀硝酸與FeS固體反應(yīng)制取H2S()(3)過量的銅與濃硝酸反應(yīng)，產(chǎn)物中一定有NO()(4)濃硝酸在光照下久置，會變黃()(5)濃硝酸中滴加紫色石蕊溶液，最終變?yōu)榧t色()解析濃硝酸具有酸性和強(qiáng)氧化性，可使石蕊溶液先變紅后褪色。(6)稀硝酸可除去試管內(nèi)壁的銀鏡()(2015海南，7C)(7)常溫下，將濃硝酸滴加到用砂紙打磨過的鋁條上，會產(chǎn)生紅棕色氣體()(2015全國卷，13B)解析常溫下，Al、Fe遇到濃硫酸、濃硝酸會發(fā)生鈍化現(xiàn)象。用動態(tài)觀點理解Cu與濃HNO3的反應(yīng)在濃硝酸中放入Cu片，(1)反應(yīng)開始時的化學(xué)方程式為_，實驗現(xiàn)象為_。(2)若Cu片有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時的化學(xué)方程式為_。(3)待反應(yīng)停止后，再加入少量的稀硫酸，這時Cu片上又有氣泡產(chǎn)生，原因是_。答案(1)Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O溶液逐漸變藍(lán)色，有紅棕色氣體逸出(2)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(3)加入稀硫酸后，氫離子與原溶液中硝酸根離子構(gòu)成強(qiáng)氧化性酸，又能與過量的銅反應(yīng)1(全面描述金屬與硝酸反應(yīng)的現(xiàn)象)在如圖所示的實驗裝置中，盛有足量水的水槽里放兩個燒杯，小燒杯里放有適量銅片和過量濃硝酸，小燒杯外面倒扣一大燒杯，請回答下列問題：(1)實驗過程中，觀察到的主要現(xiàn)象是_；_；_；_。(2)用該裝置做銅與濃硝酸反應(yīng)的實驗，最突出的優(yōu)點是_。(3)若要驗證最終得到的氣體生成物，最簡便的操作及現(xiàn)象是_。答案(1)銅片表面產(chǎn)生氣泡，銅片慢慢溶解并逐漸消失小燒杯中溶液的顏色逐漸變成藍(lán)色大燒杯中有紅棕色氣體生成，后來慢慢變成無色大燒杯內(nèi)液面上升，水槽中液面下降(2)反應(yīng)體系封閉，無氮氧化合物逸出，不污染環(huán)境(3)輕輕掀起倒扣的大燒杯，通入適量的空氣，若有紅棕色氣體生成，則證明最終氣體生成物為NO氣體解析(1)小燒杯中，Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O，銅片逐漸溶解，硝酸銅溶液呈藍(lán)色，有紅棕色的NO2氣體產(chǎn)生，接著NO2和燒杯中的O2、H2O發(fā)生反應(yīng)4NO2O22H2O=4HNO3，若O2消耗完，則發(fā)生反應(yīng)3NO2H2O=2HNO3NO，故氣體顏色慢慢變成無色，由于燒杯中的氣體減少，故大燒杯內(nèi)液面上升，水槽中液面下降。(2)該反應(yīng)體系密閉，反應(yīng)產(chǎn)生的NO2和NO不會逸出，不污染環(huán)境。(3)利用NO與O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2的性質(zhì)來檢驗最終氣體是否為NO氣體。2(2017臨川第二中學(xué)高三測試)某校課外活動小組為了探究銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體主要是NO而設(shè)計了下列實驗，裝置如圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去)。圖中K為止水夾(處于關(guān)閉狀態(tài))，F(xiàn)是一半空的注射器。請回答有關(guān)問題：(1)設(shè)計裝置A的目的是_。(2)在完成(1)中的“操作”后，將裝置B中銅絲插入稀硝酸并微熱之，觀察到裝置B中的現(xiàn)象是_；B中反應(yīng)的離子方程式為_。(3)裝置E和F的作用是_；為實現(xiàn)此作用，其操作方法是_。(4)裝置D的作用是吸收多余的氮氧化物，防止污染空氣，兼有_的功能。答案(1)產(chǎn)生CO2，趕走裝置中的空氣，防止因NO與O2反應(yīng)生成NO2而產(chǎn)生干擾(2)Cu絲表面產(chǎn)生氣泡，稀硝酸液面上方仍為無色，溶液變藍(lán)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O(3)驗證NO的生成將注射器中的空氣推入E中，若氣體變?yōu)榧t棕色則說明生成了NO(4)防止倒吸現(xiàn)象描述答題模板(1)全面描述現(xiàn)象的程序“海、陸、空”“?！比芤河惺裁醋兓?；“陸”固體有什么變化；“空”氣體有什么變化。(2)規(guī)范描述現(xiàn)象的答題模板如顏色：由(具體顏色)變?yōu)?具體顏色)；氣體：溶液中產(chǎn)生(顏色)的氣體，(或)在固體表面產(chǎn)生(顏色)氣體；沉淀：在(顏色)溶液中產(chǎn)生(顏色)的沉淀(渾濁)。3(金屬與硝酸反應(yīng)的計算)將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L。請回答下列問題：(1)NO的體積為_L，NO2的體積為_L。(2)參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量是_。(3)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入VmLamolL1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為_molL1。(4)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3，至少需要30%的雙氧水_g。答案(1)5.8245.376(2)1.52mol(3)(4)57.8解析(1)n(Cu)0.51mol，設(shè)混合氣體中NO的物質(zhì)的量為x，NO2的物質(zhì)的量為y。根據(jù)氣體的總體積為11.2L，有：xy0.5mol。根據(jù)得失電子守恒，有：3xy(0.512) mol。解方程組得：x0.26mol，y0.24mol。則：V(NO)0.26mol22.4Lmol15.824LV(NO2)11.2L5.824L5.376L。(2)參加反應(yīng)的HNO3分兩部分：一部分沒有被還原，顯酸性，生成Cu(NO3)2；另一部分被還原成NO2和NO，所以參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量為0.51mol20.5mol1.52mol。(3)HNO3在反應(yīng)中一部分變成氣體，一部分以NO的形式留在溶液中。變成氣體的HNO3的物質(zhì)的量為0.5mol。加入NaOH溶液至正好使溶液中Cu2全部轉(zhuǎn)化為沉淀，則溶液中只有NaNO3，其物質(zhì)的量為103aVmol，也就是以NO形式留在溶液中的HNO3的物質(zhì)的量為103aVmol。所以，c(HNO3)molL1。(4)由得失電子守恒得：2n(Cu)2n(H2O2)，2n(H2O2)2，n(H2O2)0.51mol，則m(H2O2)17.34g。需30%的雙氧水：17.34g30%57.8g。金屬與硝酸反應(yīng)的思維模型考點三氨、銨鹽1氨的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)電子式密度氣味水溶性比空氣小強(qiáng)烈刺激性氣味極易溶于水(1700)2.氨的化學(xué)性質(zhì)(1)氨氣與水的反應(yīng)NH3H2O?NH3H2O?NHOH，氨氣溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3H2O、NH3、H2O、NH、OH、H。氨水為可溶性一元弱堿，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解：NH3H2ONH3H2O。(2)氨氣與酸的反應(yīng)：蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，其現(xiàn)象為有白煙生成，將濃鹽酸改為濃硝酸，也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象?；瘜W(xué)方程式：HClNH3=NH4Cl、NH3HNO3=NH4NO3。(3)與鹽溶液的反應(yīng)如過量氨水與AlCl3反應(yīng)的離子方程式：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。(4)氨氣的還原性氨的催化氧化化學(xué)方程式：4NH35O24NO6H2O。3氨氣的實驗室制法4銨鹽及NH的檢驗(1)銨鹽的物理性質(zhì)銨鹽都是白色固體，均易溶于水。(2)銨鹽的化學(xué)性質(zhì)(3)NH的檢驗未知液呈堿性濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)色，則證明含NH。氨氣、銨鹽的性質(zhì)判斷(1)氨易液化，因此可用來作制冷劑()(2)氨溶解于水顯弱堿性，因此可使酚酞溶液變?yōu)榧t色()(3)氨氣遇到濃鹽酸、硫酸都會發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生白煙()解析硫酸難揮發(fā)，與氨氣反應(yīng)不產(chǎn)生白煙。(4)實驗室可用濃氨水與生石灰制取氨氣()(5)加熱盛有NH4Cl固體的試管，試管底部固體消失，試管口有晶體凝結(jié)，說明NH4Cl固體可以升華()(6)氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH()(7)銨鹽都易溶于水，其水溶液均呈酸性()解析NH4HCO3、(NH4)2S溶液呈堿性。(8)施肥時，草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用，是因為K2CO3與NH4Cl反應(yīng)生成氨氣會降低肥效()(9)向某無色溶液中加入稀NaOH溶液，把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，不變藍(lán)，則原溶液中不含NH()(10)NH4H的結(jié)構(gòu)與NH4Cl相似，NH4H固體與少量H2O反應(yīng)可有兩種氣體生成()(11)用濃NH4Cl溶液處理過的舞臺幕布不易著火是因為NH4Cl隔絕了空氣()(12)現(xiàn)有1molL1的氨水，則該溶液中NH3H2O的濃度是1molL1()1(有關(guān)氨氣性質(zhì)和制法的多維探究)濃氨水可以用來檢驗氯氣管道是否漏氣，其原理是8NH33Cl2=N26NH4Cl(用化學(xué)方程式回答)。2根據(jù)下述裝置回答下列問題。(1)該裝置能否制得純凈、干燥的NH3？原因是什么？答案不能，因為NH4Cl固體受熱分解生成NH3和HCl，它們在試管口又重新生成NH4Cl。(2)若要制得純凈、干燥的NH3，若還是選用一種固體藥品，應(yīng)選擇_，其原理是_。(結(jié)合方程式和必要的文字說明)答案NH4HCO3或(NH4)2CO3NH4HCO3NH3H2OCO2或(NH4)2CO32NH3H2OCO2，生成的H2O和CO2可以被堿石灰吸收，可制得純凈、干燥的NH3(3)在實驗室中還可以把濃氨水滴入NaOH固體中，制備NH3，下列適宜的裝置是。其收集裝置可以選用AG。尾氣處理裝置可以選用bd。實驗室制取NH3的簡易方法分析方法化學(xué)方程式(或原理)發(fā)生裝置加熱濃氨水NH3H2ONH3H2O濃氨水固體NaOHNaOH溶于水放熱，促使氨水分解，且OH濃度的增大有利于NH3的生成濃氨水固體CaOCaO與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少，且OH濃度的增大有利于生成NH3；反應(yīng)放熱，促使氨水分解?；瘜W(xué)方程式：NH3H2OCaO= NH3Ca(OH)2題組一氨氣、銨鹽的性質(zhì)實驗1(2018長春高三模擬)探究氨氣及銨鹽性質(zhì)的過程中，下列根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是()A將集有氨氣的試管倒扣于水槽中，液體迅速充滿試管，說明氨氣極易溶于水B向氨水中加入濃氫氧化鈉溶液，加熱產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，說明氨水中含有NHC加熱NH4HCO3固體，觀察到固體逐漸減少，試管口有液滴產(chǎn)生，說明NH4HCO3具有熱不穩(wěn)定性D將紅熱的Pt絲伸入上圖所示的錐形瓶中，瓶口出現(xiàn)少量的紅棕色氣體，說明氨氣催化氧化的產(chǎn)物中有NO答案B解析B項，因為氨水中存在氨分子，加熱氨氣逸出，也能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，不能證明是銨根離子與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣，錯誤；D項，4NH35O24NO6H2O,2NOO2=2NO2，NH3的氧化產(chǎn)物應(yīng)為NO，正確。2如下圖，利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì)。實驗時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中對實驗現(xiàn)象所做的解釋正確的是()選項實驗現(xiàn)象解釋A濃鹽酸附近產(chǎn)生白煙NH3與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生了NH4Cl固體B濃硫酸附近無明顯現(xiàn)象NH3與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng)C氯化物溶液變渾濁該溶液一定是AlCl3溶液D干燥紅色石蕊試紙不變色，濕潤紅色石蕊試紙變藍(lán)NH3是一種可溶性堿答案A解析NH3能與HCl發(fā)生化合反應(yīng)，生成NH4Cl白色固體，NH3也能與H2SO4發(fā)生化合反應(yīng)，生成(NH4)2SO4；NH3與氯化物溶液反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，該氯化物可以是氯化鋁、氯化鎂等；NH3溶于水生成NH3H2O，NH3H2O屬于堿，NH3不屬于堿。題組二氨氣制備與性質(zhì)實驗的綜合3(2017泰安模擬)某化學(xué)興趣小組利用圖1裝置制取氨氣并探究氨氣的有關(guān)性質(zhì)。圖1備選裝置(其中水中含酚酞溶液)圖2(1)裝置A中燒瓶內(nèi)試劑可選用_(填字母)。a堿石灰b濃硫酸c生石灰d五氧化二磷e燒堿(2)若探究氨氣的溶解性，需在K2的導(dǎo)管末端連接圖2裝置中的_裝置(填序號)，當(dāng)裝置D中集滿氨氣后，關(guān)閉K1、K2，打開K3，引發(fā)噴泉的實驗操作是_。(3)若探究氨氣的還原性，需打開K1、K3，K2處導(dǎo)管連接制取純凈、干燥氯氣裝置。用二氧化錳與濃鹽酸制取氯氣，生成氣體必須通過分別盛有_、_試劑的洗氣瓶；D中氨氣與氯氣反應(yīng)產(chǎn)生白煙，同時生成一種無色無味的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；從K3處導(dǎo)管逸出的氣體中含有少量Cl2，則C裝置中應(yīng)盛放_溶液(填化學(xué)式)，反應(yīng)的離子方程式為_。答案(1)ace(2)或用熱毛巾將燒瓶捂熱(其他合理答案均可)(3)飽和食鹽水濃硫酸3Cl28NH3=6NH4ClN2NaOHCl22OH=ClClOH2O解析(1)在濃氨水中存在平衡：NH3H2O?NH3H2O?NHOH，向其中加入生石灰發(fā)生反應(yīng)CaOH2O=Ca(OH)2生成Ca(OH)2或燒堿，都會使平衡左移，同時放出大量的熱促進(jìn)氨水的揮發(fā)。堿石灰的成分是燒堿和生石灰，原理同上述，都可快速制備氨氣。(2)氨氣極易溶于水，不溶于CCl4，需選擇防倒吸裝置進(jìn)行實驗探究，因此需選擇圖2中的或。根據(jù)噴泉實驗的原理，要使裝置D發(fā)生噴泉現(xiàn)象，可用熱毛巾將燒瓶捂熱，D中氨氣受熱膨脹通過導(dǎo)管與水接觸，即產(chǎn)生“噴泉”。(3)用二氧化錳與濃鹽酸制取的氯氣中，混有氯化氫氣體和水蒸氣，要得到純凈、干燥的氯氣需通過飽和食鹽水除去氯化氫，通過濃硫酸除去水蒸氣。探究氨氣具有還原性，氯氣與氨氣反應(yīng)產(chǎn)生白煙，聯(lián)系NH3HCl=NH4Cl可知，“白煙”的成分為氯化銨，氯元素化合價降低，則生成的“無色無味的氣體”必為氨氣的氧化產(chǎn)物，可推知為氮氣。氯氣是有毒氣體，可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，因此可用氫氧化鈉溶液進(jìn)行尾氣吸收。微專題噴泉實驗及拓展應(yīng)用1噴泉實驗的原理使燒瓶內(nèi)外在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差，利用大氣壓將燒瓶下面燒杯中的液體壓入燒瓶內(nèi)，在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。2形成噴泉的類型下面是幾種常見的能形成噴泉的氣體和液體。氣體HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2、(43)NO2、O2(41)吸收劑水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水3.噴泉實驗的發(fā)散裝置及操作方法噴泉實驗是中學(xué)化學(xué)的重要實驗，其本質(zhì)是形成壓強(qiáng)差而引發(fā)液體上噴，以教材中的裝置(發(fā)散源)可設(shè)計如圖所示的多種不同的裝置和采用不同的操作(如使氣體溶于水、熱敷或冷敷、生成氣體等)來形成噴泉。設(shè)計說明：裝置()改變了膠頭滴管的位置，膠頭滴管擠入少量水于試劑瓶中，即可使少量溶液沿導(dǎo)管進(jìn)入燒瓶中，導(dǎo)致大量的NH3溶解，燒瓶內(nèi)形成負(fù)壓而產(chǎn)生噴泉。裝置()省去了膠頭滴管，用手(或熱毛巾等)捂熱燒瓶，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣，氨氣與水接觸，即發(fā)生噴泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶，使水進(jìn)入燒瓶中，瓶內(nèi)氨氣溶于水)。裝置()在水槽中加入能使水溫升高的物質(zhì)致使錐形瓶內(nèi)酒精因升溫而揮發(fā)，錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大而產(chǎn)生噴泉。裝置()向?qū)Ч苤型ㄈ胍欢康腍2S和SO2，現(xiàn)象為有淡黃色粉末狀物質(zhì)生成，瓶內(nèi)壁附有水珠，NaOH溶液上噴形成噴泉。裝置()打開處的止水夾并向燒瓶中緩慢通入等體積的HCl氣體后關(guān)閉該止水夾，等充分反應(yīng)后再打開處的止水夾，觀察到先有白煙產(chǎn)生，后產(chǎn)生噴泉。裝置()中，擠壓膠頭滴管，然后打開導(dǎo)管上部的兩個活塞，則在右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開導(dǎo)管下部活塞，則可產(chǎn)生雙噴泉。4噴泉實驗產(chǎn)物的濃度計算關(guān)鍵是確定所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體進(jìn)行噴泉實驗后所得溶液的物質(zhì)的量濃度：(1)HCl、NH3、NO2氣體或它們與其他不溶于水的氣體混合時：溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為molL1。(2)當(dāng)是NO2和O2的混合氣體且體積比為41時，c(HNO3)molL1。專題訓(xùn)練1如圖裝置中，干燥燒瓶內(nèi)盛有某種氣體，燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液。擠壓滴管的膠頭，下列與實驗事實不相符的是()ACO2(NaHCO3溶液)/無色噴泉BNH3(H2O中含酚酞)/紅色噴泉CH2S(CuSO4溶液)/黑色噴泉DHCl(AgNO3溶液)/白色噴泉答案A解析二氧化碳難溶于碳酸氫鈉溶液，不能產(chǎn)生壓強(qiáng)差，無法形成噴泉，A項與實驗事實不相符。2(2017長沙質(zhì)檢)下圖是課外活動小組的同學(xué)設(shè)計的4個噴泉實驗方案，下列有關(guān)操作不可能引發(fā)噴泉的是()A擠壓裝置的膠頭滴管使CCl4全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾B擠壓裝置的膠頭滴管使NaOH溶液全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾C用鼓氣裝置從裝置的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾D在裝置的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾答案B解析H2難溶于NaOH溶液，不能使燒瓶內(nèi)外形成較大壓強(qiáng)差，故不能引發(fā)噴泉。3如下圖為化學(xué)教學(xué)中所用的噴泉實驗裝置。某同學(xué)用燒瓶中盛不同成分的氣體進(jìn)行噴泉實驗，請幫助分析實驗后燒瓶中所得溶液的濃度。(假設(shè)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成實驗，且溶質(zhì)不擴(kuò)散)(1)若用HCl氣體，則c(HCl)_。(2)若用NO2氣體，則c(HNO3)_。(3)若用n(NO2)n(O2)41的混合氣體，則c(HNO3)_。(4)若用n(NO2)n(O2)21的混合氣體，則c(HNO3)_。答案(1)molL1(2)molL1(3)molL1(4)molL1解析設(shè)燒瓶的容積為VL，則氣體的物質(zhì)的量均為mol。(1)若是HCl氣體，噴泉后，溶液充滿燒瓶，則溶液的體積為VL，c(HCl)molL1。(2)若為NO2，噴泉后，溶質(zhì)為HNO3，3NO2H2O=2HNO3NOmolmol則噴泉后溶液的體積為VL，c(HNO3)molL1。(3)(4)思路同上。4某學(xué)生積極思考產(chǎn)生噴泉的其他方法，并設(shè)計了如圖所示的裝置。(1)在如圖所示的錐形瓶中，分別加入足量的下列物質(zhì)，反應(yīng)后可能產(chǎn)生噴泉的是_(填字母)。ACu與稀鹽酸BNaHCO3與NaOH溶液CCaCO3與稀硫酸DNH4HCO3與稀鹽酸這種方法產(chǎn)生噴泉的原理是_。(2)在圖示錐形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精；水槽中加入水后，再加入足量的下列物質(zhì)，結(jié)果也產(chǎn)生噴泉。水槽中加入的物質(zhì)可以是_(填字母)。A濃硫酸B食鹽C硝酸鉀D硫酸銅這種方法產(chǎn)生噴泉的原理是_。答案(1)DNH4HCO3與稀鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，錐形瓶中氣體壓強(qiáng)增大，把液體壓入燒瓶，形成噴泉(2)A濃硫酸溶于水放出大量的熱，使錐形瓶中的酒精氣化，錐形瓶中氣體壓強(qiáng)增大，把酒精壓入燒瓶中形成噴泉解析(1)Cu與稀鹽酸不反應(yīng)，NaHCO3與NaOH溶液反應(yīng)不產(chǎn)生氣體，不能形成壓強(qiáng)差，故不能形成噴泉；CaCO3與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2，但生成的CaSO4微溶于水，覆蓋在CaCO3的表面，會使反應(yīng)很快停止，不能形成較大的壓強(qiáng)差，故不能形成噴泉；NH4HCO3與稀鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生較多的CO2氣體，從而使錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)遠(yuǎn)大于燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)，從而形成噴泉。(2)濃硫酸、生石灰、燒堿溶于水均能放出大量的熱，使酒精大量揮發(fā)，形成較大的壓強(qiáng)差，從而形成噴泉；氯化鈉、硝酸鉀、硫酸銅溶于水溫度變化不大，不能使酒精大量揮發(fā)，不能形成較大的壓強(qiáng)差，不能形成噴泉。5(2018周口檢測)利用如圖所示的裝置，可以驗證NH3和HCl的有關(guān)性質(zhì)。實驗前a、b、c活塞均關(guān)閉。(1)若要在燒瓶中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是_。(2)若先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管，在燒瓶中可觀察到的現(xiàn)象是_。(3)通過擠壓膠頭滴管和控制活塞的開關(guān)，在燒瓶中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是_。若要在該裝置中產(chǎn)生雙噴泉現(xiàn)象，其操作方法是_。答案(1)先打開a、b活塞，再擠壓膠頭滴管(或先擠壓膠頭滴管，再打開a、b活塞)(2)燒瓶中導(dǎo)管口處產(chǎn)生白煙(3)先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開c活塞)，片刻后，關(guān)閉a活塞，然后打開b活塞先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開c活塞)，片刻后，打開b活塞解析(1)打開a、b活塞，再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶中，由于NH3極易溶于水，使燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小，燒杯中的水迅速進(jìn)入燒瓶中，形成噴泉。(2)先打開a、c活塞，再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶中，燒瓶中的氣壓迅速減小，燒瓶中的HCl氣體會流向燒瓶中，且與NH3化合生成NH4Cl而產(chǎn)生白煙。(3)在(2)基礎(chǔ)上，若關(guān)閉a活塞，打開b活塞，燒杯中的水會迅速進(jìn)入燒瓶中，形成噴泉；若打開b活塞，不關(guān)閉a活塞，燒瓶中的水便會同時進(jìn)入燒瓶和中，形成雙噴泉。考點四氮及其重要化合物的綜合應(yīng)用注意箭頭指出可體現(xiàn)物質(zhì)的性質(zhì)，指向可尋找該物質(zhì)的制備方法。題組一氮及其化合物的轉(zhuǎn)化1(2017東北師大附中模擬)氮及其化合物的變化關(guān)系如圖所示。則下列說法不正確的是()A路線是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑B路線、是雷電固氮生成硝酸的主要途徑C上述所有標(biāo)號的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)D氮氣可在足量的氧氣中通過一步反應(yīng)生成NO2答案D解析氮氣和氧氣在放電或高溫條件下反應(yīng)生成NO，NO與O2反應(yīng)生成NO2，氮氣與氧氣不能直接生成NO2。2(2016浙江理綜，13)為落實“五水共治”，某工廠擬綜合處理含NH廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)，設(shè)計了如下流程：下列說法不正確的是()A固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3BX可以是空氣，且需過量C捕獲劑所捕獲的氣體主要是COD處理含NH廢水時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NHNO=N22H2O答案B解析A項，根據(jù)題中的流程，可以得出固體1為CaCO3、CaSO3和過量Ca(OH)2，正確；氣體1是不能被過量石灰乳吸收的NO、CO和N2，NO和NO2按11的體積比能與NaOH溶液反應(yīng)生成亞硝酸鈉，所以X可以是空氣，但不能過量，否則會生成NaNO3，錯誤；C項，氣體2為N2、CO，因“無污染氣體”為N2，故捕獲的氣體主要是CO，正確；D項，NH與NO能夠發(fā)生歸中反應(yīng)生成氮氣，離子方程式為NHNO=N22H2O，正確。3把某黑色固體A加熱至紅熱，投入另一種無色濃溶液B中，產(chǎn)生由兩種氣體組成的混合氣體X，將X做如下圖所示的實驗：請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)寫出A和B反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(2)無色氣體C的成分為_。(3)寫出D和F反應(yīng)的離子方程式：_。(4)請以Na2CO3為原料，設(shè)計一個簡單的實驗證明D和F反應(yīng)生成的氣體E是無色。簡述實驗過程：_。答案(1)C4HNO3(濃)CO24NO22H2O(2)CO2、NO(3)3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O(4)取一支試管，加適量Na2CO3粉末，然后加入過量稀HNO3，當(dāng)生成的CO2把試管上部空氣完全排凈后，再加入Cu加熱，即可觀察到有無色氣體NO生成解析無色氣體C通入澄清石灰水生成白色沉淀，該沉淀應(yīng)為CaCO3，說明C中含有CO2，無色稀溶液D與單質(zhì)F反應(yīng)生成藍(lán)色溶液，該溶液應(yīng)含有Cu2，則說明F為Cu，無色稀溶液D具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)為稀HNO3溶液，生成氣體E為NO，則說明混合氣體X應(yīng)為CO2和NO2的混合物，則A為C，B為HNO3，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)解答該題。題組二含氮物質(zhì)的性質(zhì)與實驗綜合4實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知實驗室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮氣。(1)從圖中選擇制取氣體的合適裝置：氮氣_、氫氣_。(2)氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還有_、_。(3)氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨，_(填“會”或“不會”)發(fā)生倒吸，原因是_。(4)用乙裝置吸收一段時間氨后，再通入空氣，同時將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi)，能使鉑絲保持紅熱的原因是_，錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是_。(5)寫出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式：_。(6)反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有的離子為H、OH、_、_。答案(1)ab(2)干燥氣體控制氫氣和氮氣的流速(3)不會混合氣體中含有大量難溶于水的氮氣、氫氣(4)氨的氧化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)有紅棕色氣體產(chǎn)生(5)4NH35O24NO6H2O(6)NHNO1有關(guān)氮及其重要化合物的推斷題常以“產(chǎn)生白煙、紅棕色氣體、無色氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色、能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變?yōu)樗{(lán)色”等特殊現(xiàn)象為突破口。2不同價態(tài)的含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(1)歧化同一元素的化合價在同一反應(yīng)中既升高又降低。如：3NO2H2O=2HNO3NO2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O(2)歸中：6NO4NH35N26H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2O(3)含氮物質(zhì)的連續(xù)氧化NH3NONO2HNO3N2NONO2HNO3微專題亞硝酸及亞硝酸鈉的性質(zhì)(教師用書獨具)1亞硝酸(HNO2)亞硝酸是弱酸。向亞硝酸鈉溶液中加酸，生成亞硝酸(HNO2)。亞硝酸不穩(wěn)定，僅存在于冷的稀溶液中，微熱甚至常溫下也會分解，產(chǎn)生紅棕色的二氧化氮氣體。NaNO2H2SO4(稀)=NaHSO4HNO22HNO2=NONO2H2O2亞硝酸鈉(NaNO2)(1)亞硝酸鈉的物理性質(zhì)及用途亞硝酸鈉的化學(xué)式為NaNO2，是可溶性鹽。其熔點為271，分解溫度為320。亞硝酸鈉在建筑業(yè)中常用作混凝土摻加劑，以促進(jìn)混凝土凝固，提高其強(qiáng)度，防止在冬天低溫施工時混凝土發(fā)生凍結(jié)。亞硝酸鈉還是一種食品添加劑，用作食品防腐劑和肉類食品的發(fā)色劑。(2)亞硝酸鈉的氧化性在亞硝酸鈉中，氮的化合價為3，處于中間價態(tài)。因此，亞硝酸鈉與強(qiáng)還原性物質(zhì)反應(yīng)時，表現(xiàn)出氧化性。如亞硝酸鈉與碘化鉀反應(yīng)可生成單質(zhì)碘。2N