2022版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第四章非金屬及其化合物第17講氮及其化合物學(xué)案

2021版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第四章非金屬及其化合物第17講氮及其化合物學(xué)案

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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(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。

考點(diǎn)一氮?dú)饧捌溲趸?/p>

1．氮?dú)?/p>

寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)方程式：

①3Mg＋N2

eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))

Mg3N2；

②N2＋3H2

eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))

2NH3；

③N2＋O2

eq\o(=====,\s\up7(放電或高溫))

2NO。

特別提醒將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)氮的過(guò)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

eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(雷雨天產(chǎn)生NO氣體,豆科植物根瘤菌固氮))

(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(jià)，五種正價(jià)對(duì)應(yīng)六種氧化物：N2O(俗稱(chēng)“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(wèn)題時(shí)，要注意：2NO2N2O4對(duì)氣體體積及平均相對(duì)分子質(zhì)量的影響。

3．氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染及防治

(1)常見(jiàn)的污染類(lèi)型

①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。

②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。

③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。

④NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。

(2)常見(jiàn)的NOx尾氣處理方法

①堿液吸收法

2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O

NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O

NO2、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。

②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(wú)毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車(chē)尾氣的處理。

氮及其氧化物的性質(zhì)

(1)豆科植物通過(guò)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(chē)尾氣中的氮氧化合物是由游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化來(lái)的(√)

(3)氮元素有負(fù)化合價(jià)、正化合價(jià)和零價(jià)，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(shí)驗(yàn)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(guò)灼熱的鎂粉，可除N2中的少量氧氣(×)

(7)NO2溶于水時(shí)，NO2是氧化劑，水是還原劑(×)

解析3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，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(rùn)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(shí)NO和NO2的性質(zhì)

1．(從物理性質(zhì)上認(rèn)識(shí)NO和NO2)NO是一種無(wú)色，無(wú)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(shū)寫(xiě)方程式：

(1)NO和O2的反應(yīng)：2NO＋O2===2NO2。

(2)①NO2與SO2：NO2＋SO2===SO3＋NO；

②NO、CO2(體積比為1∶1)與足量Na2O2：2NO＋2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋2NO2；

③NO2和NaHSO3溶液反應(yīng)(寫(xiě)離子方程式，NO2的還原產(chǎn)物為NO)：NO2＋HSO

eq\o\al(－,3)

===H＋＋SO

eq\o\al(2－,4)

＋NO。

(3)除去NO中的NO2：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。

3．(從實(shí)驗(yàn)室制法上掌握NO和NO2的性質(zhì))按要求回答問(wèn)題：

(1)銅和稀HNO3反應(yīng)制NO，化學(xué)方程式：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，用排水法收集。

(2)銅和濃HNO3反應(yīng)制NO2，化學(xué)方程式：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，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(duì)環(huán)境的影響

1．(2017·銀川質(zhì)檢)德國(guó)科學(xué)家格哈德·埃特爾的成就之一是證實(shí)了氣體在固體催化劑表面進(jìn)行的反應(yīng)，開(kāi)創(chuàng)了表面化學(xué)的方法論。在汽車(chē)尾氣凈化裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()

A．NO2是該過(guò)程的最終產(chǎn)物

B．NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)

C．汽車(chē)尾氣的主要污染成分是CO2和NO

D．該催化轉(zhuǎn)化的總化學(xué)方程式：2NO＋O2＋4CO

eq\o(=====,\s\up7(催化劑))

4CO2＋N2

答案D

解析A項(xiàng)，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過(guò)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(wú)毒氣體，起到尾氣凈化的作用，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，NO和O2在常溫下就會(huì)發(fā)生反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，汽車(chē)尾氣的主要污染成分是CO、NO、NO2等，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，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(wú)毒成分，化學(xué)方程式為2NO＋O2＋4CO

eq\o(=====,\s\up7(催化劑))

4CO2＋N2正好是過(guò)程圖中的變化，正確。

2．(2018·大連檢測(cè))汽車(chē)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(guò)程為①2NO2―→2NO＋2O，②2NO＋O2―→2NO2，③O＋O2―→O3。下列對(duì)該反應(yīng)過(guò)程及生成物敘述正確的是()

A．NO2起催化劑作用 B．NO起催化劑作用

C．NO2只起氧化劑作用 D．O3與O2為同分異構(gòu)體

答案A

解析反應(yīng)過(guò)程①＋②得O2―→2O，③O＋O2―→O3，NO2起催化劑作用，反應(yīng)過(guò)程中NO2還作氧化劑，A項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；O3與O2不是同分異構(gòu)體，屬同素異形體，D項(xiàng)錯(cuò)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(wú)污染的物質(zhì)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是2NO2＋2NaOH===M＋NaNO3＋H2O,8NH3＋6NO2===7X＋12H2O。則M、X代表的物質(zhì)的化學(xué)式分別是()

A．NaNO2、N2 B．HNO2、N2

C．NO、HNO3 D．N2、N2

答案A

解析根據(jù)化合價(jià)升降關(guān)系以及原子守恒，判斷M為NaNO2，X為N2。

4．汽車(chē)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(lái)源之一。

(1)汽車(chē)尾氣中的CO來(lái)自于______________________，NO來(lái)自于______________________。汽車(chē)尾氣對(duì)環(huán)境的危害主要有______________________(至少填兩種)。

(2)NOx能形成酸雨，寫(xiě)出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式：___________________________

________________________________________________________________________。

(3)汽車(chē)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(wú)毒氣體。寫(xiě)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(chē)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)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

(3)2CO＋2NO

eq\o(=====,\s\up7(催化劑))

N2＋2CO2

解析(1)汽車(chē)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(shí)，汽油不完全燃燒，會(huì)產(chǎn)生CO；當(dāng)空氣過(guò)量時(shí)，N2和O2在放電或高溫條件下反應(yīng)生成NO。汽車(chē)尾氣對(duì)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(wú)毒氣體為CO2和N2。

NOx與NaOH溶液反應(yīng)問(wèn)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(shí)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(jì)算)(2017·衡水質(zhì)檢)如圖所示，相同條件下，兩個(gè)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(guò)導(dǎo)管緩慢通入氧氣，邊通邊慢慢搖動(dòng)試管，直到兩個(gè)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(gè)試管內(nèi)溶液物質(zhì)的量濃度之比為()

A．1∶1B．5∶7C．7∶5D．4∶3

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?xún)蓚€(gè)試管中溶液物質(zhì)的量濃度之比為1∶1。

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①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3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()

A．V1＞V2＞V3 B．V1＞V3＞V2

C．V2＞V3＞V1 D．V3＞V1＞V2

答案B

解析設(shè)各種氣體的體積都為1體積。①根據(jù)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，即剩余NO的體積V1＝(1＋

eq\f(1,3)

)體積。②根據(jù)4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，即剩余O2的體積V2＝(1－

eq\f(1,4)

)體積。③剩余N2的體積V3＝1體積。即B項(xiàng)符合題意。

氮氧化物溶于水的問(wèn)題分析

無(wú)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(shí)質(zhì)是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===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4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3(4∶3)。

(2)若NO2和O2通入水中，總關(guān)系式為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(4∶1)。

考點(diǎn)二典型的氧化性酸——硝酸

1．物理性質(zhì)

硝酸是無(wú)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)

eq\o(=====,\s\up7(△或光照))

2H2O＋4NO2↑＋O2↑。

(2)強(qiáng)氧化性

硝酸無(wú)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：

①與金屬反應(yīng)：

稀硝酸與銅反應(yīng)：

3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；

濃硝酸與銅反應(yīng)：

Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。

②與非金屬反應(yīng)：

濃硝酸與C的反應(yīng)：

C＋4HNO3(濃)

eq\o(=====,\s\up7(△))

CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。

③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：

3Fe2＋＋4H＋＋NO

eq\o\al(－,3)

===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。

(3)與有機(jī)物反應(yīng)

①硝化反應(yīng)(與反應(yīng))：

eq\o(――→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))

；

②顏色反應(yīng)：含有苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色。

特別提醒(1)硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律

①HNO3與金屬反應(yīng)一般不能產(chǎn)生H2。

②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。

③硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)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(jiàn)的易錯(cuò)問(wèn)題

①忽視NO

eq\o\al(－,3)

在酸性條件下的強(qiáng)氧化性。在酸性條件下NO

eq\o\al(－,3)

不能與Fe2＋、I－、SO

eq\o\al(2－,3)

、S2－等還原性較強(qiáng)的離子大量共存。

②在書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)，忽視HNO3的強(qiáng)氧化性，將氧化還原反應(yīng)簡(jiǎn)單的寫(xiě)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(guò)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(huì)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(guò)的鋁條上，會(huì)產(chǎn)生紅棕色氣體(×)(2015·全國(guó)卷Ⅱ，13B)

解析常溫下，Al、Fe遇到濃硫酸、濃硝酸會(huì)發(fā)生鈍化現(xiàn)象。

用動(dòng)態(tài)觀點(diǎn)理解Cu與濃HNO3的反應(yīng)

在濃硝酸中放入Cu片，

(1)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________________，

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)___________________________________________________________________。

(2)若Cu片有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時(shí)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。

(3)待反應(yīng)停止后，再加入少量的稀硫酸，這時(shí)Cu片上又有氣泡產(chǎn)生，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案(1)Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O溶液逐漸變藍(lán)色，有紅棕色氣體逸出

(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

(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(guò)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(shí)驗(yàn)裝置中，盛有足量水的水槽里放兩個(gè)燒杯，小燒杯里放有適量銅片和過(guò)量濃硝酸，小燒杯外面倒扣一大燒杯，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到的主要現(xiàn)象是

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________；

④________________________________________________________________________。

(2)用該裝置做銅與濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，最突出的優(yōu)點(diǎn)是__________________________。

(3)若要驗(yàn)證最終得到的氣體生成物，最簡(jiǎn)便的操作及現(xiàn)象是________________________。

答案(1)①銅片表面產(chǎn)生氣泡，銅片慢慢溶解并逐漸消失

②小燒杯中溶液的顏色逐漸變成藍(lán)色

③大燒杯中有紅棕色氣體生成，后來(lái)慢慢變成無(wú)色

④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(wú)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，Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，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)4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，若O2消耗完，則發(fā)生反應(yīng)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故氣體顏色慢慢變成無(wú)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(huì)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(lái)檢驗(yàn)最終氣體是否為NO氣體。

2．(2017·臨川第二中學(xué)高三測(cè)試)某校課外活動(dòng)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(jì)了下列實(shí)驗(yàn)，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(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題：

(1)設(shè)計(jì)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_(kāi)_______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)裝置E和F的作用是___________________________________________________________；

為實(shí)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(wú)色，溶液變藍(lán)3Cu＋8H＋＋2NO

eq\o\al(－,3)

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

(3)驗(yàn)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(shuō)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”

“海”——溶液有什么變化；

“陸”——固體有什么變化；

“空”——?dú)怏w有什么變化。

(2)規(guī)范描述現(xiàn)象的答題模板

如①顏色：……由……(具體顏色)變?yōu)椤?具體顏色)；

②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；

③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(jì)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(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)NO的體積為_(kāi)_______L，NO2的體積為_(kāi)_______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VmLamol·L－1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_(kāi)________________________________mol·L－1。

(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)

eq\f(aV×10－3＋0.5,0.14)

(4)57.8

解析(1)n(Cu)＝

eq\f(32.64g,64g·mol－1)

＝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：x＋y＝0.5mol。

根據(jù)得失電子守恒，有：3x＋y＝(0.51×2)mol。

解方程組得：x＝0.26mol，y＝0.24mol。

則：V(NO)＝0.26mol×22.4L·mol－1＝5.824L

V(NO2)＝11.2L－5.824L＝5.376L。

(2)參加反應(yīng)的HNO3分兩部分：一部分沒(méi)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0.51mol×2＋0.5mol＝1.52mol。

(3)HNO3在反應(yīng)中一部分變成氣體，一部分以NO

eq\o\al(－,3)

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10－3aVmol，也就是以NO

eq\o\al(－,3)

形式留在溶液中的HNO3的物質(zhì)的量為10－3aVmol。

所以，c(HNO3)＝

eq\f(aV×10－3＋0.5,0.14)

mol·L－1。

(4)由得失電子守恒得：2×n(Cu)＝2×n(H2O2)，

eq\f(32.64g,64g·mol－1)

×2＝n(H2O2)×2，n(H2O2)＝0.51mol，則m(H2O2)＝17.34g。需30%的雙氧水：17.34g÷30%＝57.8g。

金屬與硝酸反應(yīng)的思維模型

考點(diǎn)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(1∶700)

2.氨的化學(xué)性質(zhì)

(1)氨氣與水的反應(yīng)

NH3＋H2ONH3·H2ONH

eq\o\al(＋,4)

＋OH－，氨氣溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NH

eq\o\al(＋,4)

、OH－、H＋。氨水為可溶性一元弱堿，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解：NH3·H2O

eq\o(=====,\s\up7(△))

NH3↑＋H2O。

(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(huì)出現(xiàn)相同的現(xiàn)象。

化學(xué)方程式：HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。

(3)與鹽溶液的反應(yīng)

如過(guò)量氨水與AlCl3反應(yīng)的離子方程式：

Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH

eq\o\al(＋,4)

。

(4)氨氣的還原性——氨的催化氧化

化學(xué)方程式：4NH3＋5O2

eq\o(=====,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))

4NO＋6H2O。

3．氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法

4．銨鹽及NH

eq\o\al(＋,4)

的檢驗(yàn)

(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

eq\o\al(＋,4)

的檢驗(yàn)

未知液

eq\o(――→,\s\up7(OH－))

呈堿性

eq\o(――→,\s\up7(△))

濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色，則證明含NH

eq\o\al(＋,4)

。

氨氣、銨鹽的性質(zhì)判斷

(1)氨易液化，因此可用來(lái)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(huì)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(shí)驗(yàn)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(shuō)明NH4Cl固體可以升華(×)

(6)氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH

eq\o\al(＋,4)

(×)

(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(shí)，草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用，是因?yàn)镵2CO3與NH4Cl反應(yīng)生成氨氣會(huì)降低肥效(√)

(9)向某無(wú)色溶液中加入稀NaOH溶液，把濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口，不變藍(lán)，則原溶液中不含NH

eq\o\al(＋,4)

(×)

(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(guò)的舞臺(tái)幕布不易著火是因?yàn)镹H4Cl隔絕了空氣(×)

(12)現(xiàn)有1mol·L－1的氨水，則該溶液中NH3·H2O的濃度是1mol·L－1(×)

1．(有關(guān)氨氣性質(zhì)和制法的多維探究)濃氨水可以用來(lái)檢驗(yàn)氯氣管道是否漏氣，其原理是8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl(用化學(xué)方程式回答)。

2．根據(jù)下述裝置回答下列問(wèn)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?yàn)镹H4Cl固體受熱分解生成NH3和HCl，它們?cè)谠嚬芸谟种匦律蒒H4Cl。

(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(shuō)明)

答案NH4HCO3[或(NH4)2CO3]NH4HCO3

eq\o(=====,\s\up7(△))

NH3↑＋H2O＋CO2↑[或(NH4)2CO3

eq\o(=====,\s\up7(△))

2NH3↑＋H2O＋CO2↑]，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(shí)驗(yàn)室中還可以把濃氨水滴入NaOH固體中，制備N(xiāo)H3，下列適宜的裝置是③。

其收集裝置可以選用AG。

尾氣處理裝置可以選用bd。

實(shí)驗(yàn)室制取NH3的簡(jiǎn)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

NH3·H2O

eq\o(=====,\s\up7(△))

NH3↑＋H2O

濃氨水＋固體NaOH

NaOH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CaO

CaO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：NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2

題組一氨氣、銨鹽的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

1．(2018·長(zhǎng)春高三模擬)探究氨氣及銨鹽性質(zhì)的過(guò)程中，下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shuō)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?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，說(shuō)明氨水中含有NH

eq\o\al(＋,4)

C．加熱NH4HCO3固體，觀察到固體逐漸減少，試管口有液滴產(chǎn)生，說(shuō)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(shuō)明氨氣催化氧化的產(chǎn)物中有NO

答案B

解析B項(xiàng)，因?yàn)榘彼写嬖诎狈肿?，加熱氨氣逸出，也能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(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(cuò)誤；D項(xiàng)，4NH3＋5O2

eq\o(=====,\s\up7(Pt),\s\do5(△))

4NO＋6H2O,2NO＋O2===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(shí)驗(yàn)時(shí)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(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所做的解釋正確的是()

選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)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(wú)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(rùn)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NH3·H2O，NH3·H2O屬于堿，NH3不屬于堿。

題組二氨氣制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)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)

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

圖2

(1)裝置A中燒瓶?jī)?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(hào))，當(dāng)裝置D中集滿氨氣后，關(guān)閉K1、K2，打開(kāi)K3，引發(fā)噴泉的實(shí)驗(yàn)操作是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)若探究氨氣的還原性，需打開(kāi)K1、K3，K2處導(dǎo)管連接制取純凈、干燥氯氣裝置。

①用二氧化錳與濃鹽酸制取氯氣，生成氣體必須通過(guò)分別盛有________、____________試劑的洗氣瓶；

②D中氨氣與氯氣反應(yīng)產(chǎn)生白煙，同時(shí)生成一種無(wú)色無(wú)味的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

③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_(tái)_________溶液(填化學(xué)式)，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________________________________。

答案(1)ace(2)Ⅱ或Ⅲ用熱毛巾將燒瓶捂熱(其他合理答案均可)(3)①飽和食鹽水濃硫酸②3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2③NaOHCl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O

解析(1)在濃氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH

eq\o\al(＋,4)

＋OH－，向其中加入生石灰[發(fā)生反應(yīng)CaO＋H2O===Ca(OH)2生成Ca(OH)2]或燒堿，都會(huì)使平衡左移，同時(shí)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(shí)驗(yàn)探究，因此需選擇圖2中的Ⅱ或Ⅲ。根據(jù)噴泉實(shí)驗(yàn)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(guò)導(dǎo)管與水接觸，即產(chǎn)生“噴泉”。

(3)①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(guò)飽和食鹽水除去氯化氫，通過(guò)濃硫酸除去水蒸氣。

②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NH3＋HCl===NH4Cl可知，“白煙”的成分為氯化銨，氯元素化合價(jià)降低，則生成的“無(wú)色無(wú)味的氣體”必為氨氣的氧化產(chǎn)物，可推知為氮?dú)狻?/p>

③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(zhuān)題噴泉實(shí)驗(yàn)及拓展應(yīng)用

1．噴泉實(shí)驗(yàn)的原理

使燒瓶?jī)?nèi)外在短時(shí)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?jī)?nèi)，在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。

2．形成噴泉的類(lèi)型

下面是幾種常見(jiàn)的能形成噴泉的氣體和液體。

氣體

HCl

NH3

CO2、Cl2、SO2、H2S

NO2

NO、O2、(4∶3)

NO2、O2

(4∶1)

吸收劑

水、NaOH溶液

水

NaOH溶液

水

水

水

3.噴泉實(shí)驗(yàn)的發(fā)散裝置及操作方法

噴泉實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)，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(jì)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(lái)形成噴泉。

設(shè)計(jì)說(shuō)明：裝置(Ⅰ)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?jī)?nèi)形成負(fù)壓而產(chǎn)生噴泉。裝置(Ⅱ)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?jī)?nèi)氨氣溶于水)。裝置(Ⅲ)在水槽中加入能使水溫升高的物質(zhì)致使錐形瓶?jī)?nèi)酒精因升溫而揮發(fā)，錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)增大而產(chǎn)生噴泉。裝置(Ⅳ)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?jī)?nèi)壁附有水珠，NaOH溶液上噴形成噴泉。裝置(Ⅴ)打開(kāi)①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(kāi)②處的止水夾，觀察到先有白煙產(chǎn)生，后產(chǎn)生噴泉。裝置(Ⅵ)中，擠壓膠頭滴管，然后打開(kāi)導(dǎo)管上部的兩個(gè)活塞，則在右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開(kāi)導(dǎo)管下部活塞，則可產(chǎn)生雙噴泉。

4．噴泉實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的濃度計(jì)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(shí)驗(yàn)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(shí)：溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為

eq\f(1,22.4)

mol·L－1。

(2)當(dāng)是NO2和O2的混合氣體且體積比為4∶1時(shí)，c(HNO3)＝

eq\f(1,28)

mol·L－1。

專(zhuān)題訓(xùn)練

1．如圖裝置中，干燥燒瓶?jī)?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(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符的是()

A．CO2(NaHCO3溶液)/無(wú)色噴泉

B．NH3(H2O中含酚酞)/紅色噴泉

C．H2S(CuSO4溶液)/黑色噴泉

D．HCl(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(wú)法形成噴泉，A項(xiàng)與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符。

2．(2017·長(zhǎng)沙質(zhì)檢)下圖是課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的4個(gè)噴泉實(shí)驗(yàn)方案，下列有關(guān)操作不可能引發(fā)噴泉的是()

A．?dāng)D壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開(kāi)止水夾

B．?dāng)D壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開(kāi)止水夾

C．用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開(kāi)止水夾

D．在裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開(kāi)止水夾

答案B

解析H2難溶于NaOH溶液，不能使燒瓶?jī)?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(shí)驗(yàn)裝置。

某同學(xué)用燒瓶中盛不同成分的氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)幫助分析實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，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)＝4∶1的混合氣體，則c(HNO3)＝___________________________。

(4)若用n(NO2)∶n(O2)＝2∶1的混合氣體，則c(HNO3)＝___________________________。

答案(1)

eq\f(1,22.4)

mol·L－1(2)

eq\f(1,22.4)

mol·L－1(3)

eq\f(1,28)

mol·L－1(4)

eq\f(1,28)

mol·L－1

解析設(shè)燒瓶的容積為VL，則氣體的物質(zhì)的量均為

eq\f(V,22.4)

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)＝

eq\f(\f(V,22.4)mol,VL)

＝

eq\f(1,22.4)

mol·L－1。

(2)若為NO2，噴泉后，溶質(zhì)為HNO3，

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

eq\f(V,22.4)

mol

eq\f(2,3)

×

eq\f(V,22.4)

mol

則噴泉后溶液的體積為

eq\f(2,3)

VL，

c(HNO3)＝

eq\f(\f(2,3)×\f(V,22.4)mol,\f(2,3)VL)

＝

eq\f(1,22.4)

mol·L－1。

(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(jì)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)。

A．Cu與稀鹽酸

B．NaHCO3與NaOH溶液

C．CaCO3與稀硫酸

D．NH4HCO3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(huì)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?jī)?nèi)壓強(qiáng)遠(yuǎn)大于燒瓶?jī)?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(cè))利用如圖所示的裝置，可以驗(yàn)證NH3和HCl的有關(guān)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)前a、b、c活塞均關(guān)閉。

(1)若要在燒瓶Ⅱ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶Ⅰ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是________________________________________________________________________。

(2)若先打開(kāi)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(guò)擠壓膠頭滴管和控制活塞的開(kāi)關(guān)，在燒瓶Ⅰ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶Ⅱ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(kāi)a、b活塞，再擠壓膠頭滴管(或先擠壓膠頭滴管，再打開(kāi)a、b活塞)

(2)燒瓶Ⅱ中導(dǎo)管口處產(chǎn)生白煙

(3)先打開(kāi)a、c活塞，再擠壓膠頭滴管(或先打開(kāi)a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開(kāi)c活塞)，片刻后，關(guān)閉a活塞，然后打開(kāi)b活塞先打開(kāi)a、c活塞，再擠壓膠頭滴管(或先打開(kāi)a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開(kāi)c活塞)，片刻后，打開(kāi)b活塞

解析(1)打開(kāi)a、b活塞，再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶Ⅱ中，由于NH3極易溶于水，使燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小，燒杯中的水迅速進(jìn)入燒瓶Ⅱ中，形成噴泉。

(2)先打開(kāi)a、c活塞，再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶Ⅱ中，燒瓶Ⅱ中的氣壓迅速減小，燒瓶Ⅰ中的HCl氣體會(huì)流向燒瓶Ⅱ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(kāi)b活塞，燒杯中的水會(huì)迅速進(jìn)入燒瓶Ⅰ中，形成噴泉；若打開(kāi)b活塞，不關(guān)閉a活塞，燒瓶中的水便會(huì)同時(shí)進(jìn)入燒瓶Ⅰ和Ⅱ中，形成雙噴泉。

考點(diǎn)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(shuō)法不正確的是()

A．路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑

B．路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑

C．上述所有標(biāo)號(hào)的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)

D．氮?dú)饪稍谧懔康难鯕庵型ㄟ^(guò)一步反應(yīng)生成NO2

答案D

解析氮?dú)夂脱鯕庠诜烹娀蚋邷貤l件下反應(yīng)生成NO，NO與O2反應(yīng)生成NO2，氮?dú)馀c氧氣不能直接生成NO2。

2．(2016·浙江理綜，13)為落實(shí)“五水共治”，某工廠擬綜合處理含NH

eq\o\al(＋,4)

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(jì)了如下流程：

下列說(shuō)法不正確的是()

A．固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3

B．X可以是空氣，且需過(guò)量

C．捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO

D．處理含NH

eq\o\al(＋,4)

廢水時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH

eq\o\al(＋,4)

＋NO

eq\o\al(－,2)

===N2↑＋2H2O

答案B

解析A項(xiàng)，根據(jù)題中的流程，可以得出固體1為CaCO3、CaSO3和過(guò)量Ca(OH)2，正確；氣體1是不能被過(guò)量石灰乳吸收的NO、CO和N2，NO和NO2按1∶1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(guò)量，否則會(huì)生成NaNO3，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氣體2為N2、CO，因“無(wú)污染氣體”為N2，故捕獲的氣體主要是CO，正確；D項(xiàng)，NH

eq\o\al(＋,4)

與NO

eq\o\al(－,2)

能夠發(fā)生歸中反應(yīng)生成氮?dú)?，離子方程式為NH

eq\o\al(＋,4)

＋NO

eq\o\al(－,2)

===N2↑＋2H2O，正確。

3．把某黑色固體A加熱至紅熱，投入另一種無(wú)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(shí)驗(yàn)：

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：

(1)寫(xiě)出A和B反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________。

(2)無(wú)色氣體C的成分為_(kāi)____________________________________________________。

(3)寫(xiě)出D和F反應(yīng)的離子方程式：______________________________________________。

(4)請(qǐng)以Na2CO3為原料，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明D和F反應(yīng)生成的氣體E是無(wú)色。簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)過(guò)程：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案(1)C＋4HNO3(濃)

eq\o(=====,\s\up7(△))

CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

(2)CO2、NO

(3)3Cu＋2NO

eq\o\al(－,3)

＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

(4)取一支試管，加適量Na2CO3粉末，然后加入過(guò)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(wú)色氣體NO生成

解析無(wú)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(shuō)明C中含有CO2，無(wú)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(shuō)明F為Cu，無(wú)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(shuō)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(shí)驗(yàn)綜合

4．實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：

已知實(shí)驗(yàn)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?dú)狻?/p>

(1)從圖中選擇制取氣體的合適裝置：氮?dú)鈅_____________________________________、

氫氣______________。

(2)氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^(guò)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(lái)經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨，________(填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生倒吸，原因是________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后，再通入空氣，同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?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(xiě)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?jī)?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?dú)獾牧魉?/p>

(3)不會(huì)混合氣體中含有大量難溶于水的氮?dú)狻錃?/p>

(4)氨的氧化反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)有紅棕色氣體產(chǎn)生

(5)4NH3＋5O2

eq\o(=====,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))

4NO＋6H2O

(6)NH

eq\o\al(＋,4)

NO

eq\o\al(－,3)

1．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(wú)色氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色、能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變?yōu)樗{(lán)色”等特殊現(xiàn)象為突破口。

2．不同價(jià)態(tài)的含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

(1)歧化——同一元素的化合價(jià)在同一反應(yīng)中既升高又降低。

如：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O

(2)歸中：6NO＋4NH3

eq\o(=====,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))

5N2＋6H2O

NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O

(3)含氮物質(zhì)的連續(xù)氧化

NH3

eq\o(――→,\s\up7(O2))

NO

eq\o(――→,\s\up7(O2))

NO2

eq\o(――→,\s\up7(H2O))

HNO3

N2

eq\o(――→,\s\up7(O2))

NO

eq\o(――→,\s\up7(O2))

NO2

eq\o(――→,\s\up7(H2O))

HNO3

微專(zhuān)題亞硝酸及亞硝酸鈉的性質(zhì)(教師用書(shū)獨(dú)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(huì)分解，產(chǎn)生紅棕色的二氧化氮?dú)怏w。

NaNO2＋H2SO4(稀)===NaHSO4＋HNO2

2HNO2===NO↑＋NO2↑＋H2O

2．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(diǎn)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(shí)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(lèi)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(jià)為＋3，處于中間價(jià)態(tài)。因此，亞硝酸鈉與強(qiáng)還原性物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，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。

2NO

eq\o\al(－,2)

＋2I－＋4H＋===2NO↑＋I(xiàn)2＋2H2O

析出的碘可以使淀粉溶液變藍(lán)色，據(jù)此可以檢驗(yàn)NO

eq\o\al(－,2)

的存在。

亞硝酸鈉與FeCl2溶液反應(yīng)，生成棕黃色的FeCl3溶液。

NO

eq\o\al(－,2)

＋Fe2＋＋2H＋===NO↑＋Fe3＋＋H2O

(3)亞硝酸鈉的還原性

亞硝酸鈉與強(qiáng)氧化性物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，表現(xiàn)出還原性。如亞硝酸鈉與K2Cr2O7酸性溶液反應(yīng)時(shí)，Cr2O

eq\o\al(2－,7)

被還原成Cr3＋，K2Cr2O7溶液由橙色變?yōu)榫G色。

Cr2O

eq\o\al(2－,7)

＋3NO

eq\o\al(－,2)

＋8H＋===3NO

eq\o\al(－,3)

＋2Cr3＋＋4H2O

(4)亞硝酸鈉與氯化鈉的鑒別

與氯化鈉不同，亞硝酸鈉與AgNO3溶液反應(yīng)生成的AgNO2沉淀可溶于稀硝酸。Ag＋＋NO

eq\o\al(－,2)

===AgNO2↓。

專(zhuān)題訓(xùn)練

1．NaNO2像食鹽一樣有咸味，有很強(qiáng)的毒性，誤食亞硝酸鈉(NaNO2)會(huì)使人中毒。已知亞硝酸鈉能發(fā)生如下反應(yīng)：2NaNO2＋4HI===2NO↑＋I(xiàn)2＋2NaI＋2H2O。下列說(shuō)法正確的是()

A．該反應(yīng)的氧化劑為HI

B．反應(yīng)產(chǎn)物中能使淀粉變藍(lán)的物質(zhì)有I2、NaI

C．該反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶1

D．人誤食亞硝酸鈉中毒時(shí)，可以服用HI溶液解毒

答案C

解析由NaNO2→NO，N元素的化合價(jià)＋3價(jià)→＋2價(jià)，得電子，所以NaNO2是氧化劑，由HI→I2，碘元素化合價(jià)－1價(jià)→0價(jià)，失電子，所以HI是還原劑，故A錯(cuò)誤；反應(yīng)產(chǎn)物中能使淀粉變藍(lán)的物質(zhì)只有I2，故B錯(cuò)誤；該反應(yīng)中氧化劑為NaNO2，還原劑為HI，物質(zhì)的量之比為2∶2＝1∶1，故C正確；人誤食亞硝酸鈉中毒時(shí)，服用HI溶液會(huì)產(chǎn)生有毒的NO，故D錯(cuò)誤。

2．亞硝酸鈉(NaNO2)是一種具有咸味、有毒，且價(jià)格比食鹽(NaCl)便宜的工業(yè)用鹽，常被誤作食鹽使用，導(dǎo)致多起中毒事故發(fā)生，它的部分性質(zhì)如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A．可用淀粉碘化鉀試紙和食醋鑒別食鹽(NaCl)與亞硝酸鈉(NaNO2)

B．亞硝酸鈉可以加到食品中，但添加量要符合規(guī)定

C．NaNO2與N2H4反應(yīng)生成NaN3的化學(xué)方程式為NaNO2＋N2H4===NaN3＋2H2O

D．上圖所涉及的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)

答案D

解析亞硝酸鈉能和KI反應(yīng)生成碘單質(zhì)，淀粉溶液遇碘變藍(lán)色，A項(xiàng)正確；NaNO2具有防腐性，但有毒，所以亞硝酸鈉可以加到食品中，但添加量要符合規(guī)定，B項(xiàng)正確；亞硝酸鈉和肼反應(yīng)生成疊氮化鈉和水，該反應(yīng)中N元素化合價(jià)由＋3價(jià)、－2價(jià)變?yōu)椋?/p>

eq\f(1,3)

價(jià)，C項(xiàng)正確；有電子轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，其特征是有元素化合價(jià)升降，NaNO2與NH4Cl反應(yīng)生成NH4NO2沒(méi)有化合價(jià)的變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

3．(2018·咸寧模擬)NaNO2在漂白、電鍍和金屬處理等方面有重要應(yīng)用。

(1)將等物質(zhì)的量的一氧化氮和二氧化氮通入氫氧化鈉溶液中便可制得NaNO2，寫(xiě)出離子方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)在酸性條件下，當(dāng)NaNO2與KI按物質(zhì)的量1∶1恰好完全反應(yīng)，且I－被氧化為I2時(shí)，產(chǎn)物中含氮的物質(zhì)為_(kāi)_______(填化學(xué)式)。

(3)亞硝酸(HNO2)是與醋酸酸性相當(dāng)?shù)娜跛?，很不穩(wěn)定，通常在室溫下立即分解。要得到穩(wěn)定的HNO2溶液可以往冷凍的濃NaNO2溶液中加入或通入某種物質(zhì)，下列物質(zhì)不適合使用的是________(填字母)。

a．稀硫酸b．二氧化碳c．二氧化硫d．磷酸

(4)工業(yè)廢水中的NO

eq\o\al(－,2)

可用鋁粉除去。已知此反應(yīng)體系中包含Al、NaAlO2、NaNO2、NaOH、NH3、H2O六種物質(zhì)，將此反應(yīng)中氧化劑和還原劑的化學(xué)式及其配平后的系數(shù)分別填入下列空格中：__________＋________，上述反應(yīng)后廢水的pH值將________(填“上升”“下降”或“不變”)。若改用電解法將廢水中的NO

eq\o\al(－,2)

轉(zhuǎn)化為N2除去，N2將在________(填電極名稱(chēng))生成。

(5)若工業(yè)廢水中的NO

eq\o\al(－,2)

的濃度約為1.0×10－4mol·L－1，取工業(yè)廢水5mL于試管中，滴加2滴0.1mol·L－1的硝酸銀溶液，能否看到沉淀？_______________________________________

________________________________________________________________________(計(jì)算說(shuō)明)。[已知1mL溶液以20滴計(jì)；Ksp(AgNO2)＝2×10－8]

答案(1)NO＋NO2＋2OH－===2NO

eq\o\al(－,2)

＋H2O(2)NO(3)bc(4)NaNO22Al下降陰極

(5)2滴溶液所含有的Ag＋：n(Ag＋)＝

eq\f(2,20)

×10－3L×0.1mol·L－1＝1.0×10－5mol，則c(NO

eq\o\al(－,2)

)·c(Ag＋)＝1.0×10－4×

eq\f(1.0×10－5,5×10－3)

＝2.0×10－7＞Ksp(AgNO2)＝2×10－8，則證明能看到有沉淀生成

解析(1)根據(jù)信息：等物質(zhì)的量的一氧化氮和二氧化氮通入氫氧化鈉溶液中便可制得NaNO2，即NO＋NO2＋2OH－===2NO

eq\o\al(－,2)

＋H2O。

(2)碘離子被氧化為碘單質(zhì)時(shí)，所有的碘元素化合價(jià)升高了2價(jià)，消耗碘離子2mol，亞硝酸鈉中氮元素化合價(jià)是＋3價(jià)，2mol的亞硝酸鈉得到2mol電子時(shí)，則需氮元素的化合價(jià)降為＋2價(jià)，所以產(chǎn)物中含氮的物質(zhì)為NO。

(3)濃NaNO2溶液中通入二氧化碳，由于H2CO3比HNO2酸性弱，不能制取HNO2；如果通入二氧化硫，會(huì)被亞硝酸氧化為硫酸，即二氧化硫具有還原性，亞硝酸具有氧化性。

(4)亞硝酸鈉具有氧化性，金屬鋁具有還原性，堿性條件下，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和一水合氨，反應(yīng)方程式為2Al＋NaNO2＋NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋NH3·H2O；該反應(yīng)中氫氧根離子參加反應(yīng)，導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度減小，則溶液的pH減?。挥秒娊夥▽U水中NO

eq\o\al(－,2)

轉(zhuǎn)換為N2除去，根據(jù)電解池的陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，所以N2將在陰極產(chǎn)生。

1．(2015·全國(guó)卷Ⅰ，7)我國(guó)清代《本草綱目拾遺》中記敘無(wú)機(jī)藥物335種，其中“強(qiáng)水”條目下寫(xiě)道：“性最烈，能蝕五金……其水甚強(qiáng)，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”這里的“強(qiáng)水”是指()

A．氨水 B．硝酸

C．醋 D．鹵水

答案B

解析根據(jù)題意，“強(qiáng)水”能溶解大多數(shù)金屬和礦物，所以為硝酸。

2．(2017·北京理綜，12)下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對(duì)比分析所得結(jié)論不正確的是()

①

②

③

A.由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體

B．紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸產(chǎn)生了反應(yīng)

C．由③說(shuō)明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物

D．③的氣體產(chǎn)物中檢測(cè)出CO2，由此說(shuō)明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)

答案D

解析①中濃HNO3受熱分解，發(fā)生反應(yīng)4HNO3(濃)

eq\o(=====,\s\up7(△))

4NO2↑＋O2↑＋2H2O，產(chǎn)生的氣體為混合氣體，故選項(xiàng)A正確；由①可知，濃硝酸受熱分解可生成紅棕色氣體NO2，所以“產(chǎn)生紅棕色氣體”不能說(shuō)明②中木炭能與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)，故選項(xiàng)B正確；根據(jù)①和②，濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色NO2時(shí)需要加熱，所以濃硝酸具有揮發(fā)性才可與上方紅熱木炭接觸，同時(shí)，N元素化合價(jià)降低，所以生成的NO2為還原產(chǎn)物，故選項(xiàng)C正確；紅熱的木炭可與空氣中的O2反應(yīng)生成CO2，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

3．(2016·全國(guó)卷Ⅰ，26)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)NH3與NO2反應(yīng)進(jìn)行了探究?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)氨氣的制備

①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。

②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序?yàn)榘l(fā)生裝置→________(按氣流方向，用小寫(xiě)字母表示)。

(2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng)

將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

操作步驟

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

解釋原因

打開(kāi)K1，推動(dòng)注射器活塞，使X中的氣體緩慢通入Y管中

①Y管中_________

②反應(yīng)的化學(xué)方程式________________

將注射器活塞退回原處并固定，待裝置恢復(fù)到室溫

Y管中有少量水珠

生成的氣態(tài)水凝聚

打開(kāi)K2

③__________

④__________

答案(1)①A2NH4Cl＋Ca(OH)2

eq\o(=====,\s\up7(△))

CaCl2＋2H2O＋2NH3↑(或BNH3·H2O

eq\o(=====,\s\up7(△))

NH3↑＋H2O)②dcfei

(2)①紅棕色氣體慢慢變淺②6NO2＋8NH3

eq\o(=====,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))

7N2＋12H2O③Z中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象④反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少，Y管中壓強(qiáng)小于外壓

解析(1)①在實(shí)驗(yàn)室通常是用加熱氯化銨和消石灰固體混合物制取氨氣，應(yīng)選用發(fā)生裝置A，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2

eq\o(=====,\s\up7(△))

CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，或選用發(fā)生裝置B，直接加熱濃氨水生成氨氣：NH3·H2O

eq\o(=====,\s\up7(△))

NH3↑＋H2O；②氨氣是堿性氣體，可用堿石灰干燥，密度小于空氣，應(yīng)采用向下排空氣法收集，氨氣極易溶于水，尾氣處理時(shí)應(yīng)防止倒吸，則要收集一瓶干燥的氨氣，儀器的連接順序?yàn)榘l(fā)生裝置→d、c→f、e→i。

(2)打開(kāi)K1，推動(dòng)注射器活塞將氨氣緩慢通入Y管中，在一定溫度和催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)：6NO2＋8NH3

eq\o(=====,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))

7N2＋12H2O，隨著反應(yīng)的發(fā)生Y管中紅棕色氣體顏色變淺；反應(yīng)生成的水蒸氣液化后，NO2和NH3反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減小，反應(yīng)容器中的壓強(qiáng)減小，打開(kāi)K2，Z中的溶液倒吸入Y管中。

課時(shí)作業(yè)

1．(2015·北京理綜，8)下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如下圖)的說(shuō)法不正確的是()

A．氮元素均被氧化

B．工業(yè)合成氨屬于人工固氮

C．含氮無(wú)機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化

D．碳、氫、氧三種元素也參加了氮循環(huán)

答案A

解析A項(xiàng)，合成氨反應(yīng)中，氮元素的化合價(jià)降低被還原，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，硝酸鹽轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)及經(jīng)動(dòng)物消化使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨氣和銨鹽，實(shí)現(xiàn)了含氮無(wú)機(jī)物和含氮有機(jī)物的相互轉(zhuǎn)化；并且碳、氫、氧三種元素也參加了氮的循環(huán)，C正確。

2．(2018·滁州高三模擬)Murad等三位教授提出NO在人體內(nèi)有獨(dú)特的功能，關(guān)于NO的敘述正確的是()

①NO可以是某些含低價(jià)氮物質(zhì)氧化的產(chǎn)物②NO是亞硝酸的酸酐③NO可以是某些含高價(jià)氮物質(zhì)還原的產(chǎn)物④NO是無(wú)色氣體，在空氣中可變?yōu)榧t棕色

A．全部 B．①③④

C．②③④ D．①④

答案B

解析NO中氮的化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài)，它可以是還原產(chǎn)物，如HNO3→NO，也可以是氧化產(chǎn)物，如NH3→NO；HNO2的酸酐是N2O3；NO是無(wú)色氣體，可被空氣中的氧氣氧化為紅棕色的NO2。

3．下列關(guān)于氨水的說(shuō)法中，不正確的是()

A．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是純凈物

B．氨水中物質(zhì)的量濃度最大的粒子是NH3·H2O(水除外)

C．氨水顯弱堿性，是弱電解質(zhì)

D．在1mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NH

eq\o\al(＋,4)

、NH3的物質(zhì)的量濃度之和為1mol·L－1

答案C

解析氨氣極易溶于水，發(fā)生如下反應(yīng)：NH3＋H2ONH3·H2ONH

eq\o\al(＋,4)

＋OH－；生成的氨水是混合物，其中的NH3·H2O是弱電解質(zhì)，電離程度小，且NH3分子極易與H2O結(jié)合，故其中濃度最大的粒子是NH3·H2O(H2O除外)。

4．(2017·重慶市第一中學(xué)高三質(zhì)量檢測(cè))下列關(guān)于濃硝酸和濃硫酸的敘述，正確的是()

A．常溫下都用銅制容器貯存

B．露置在空氣中，容器內(nèi)酸液的質(zhì)量都減輕

C．常溫下都能與銅較快地反應(yīng)

D．露置在空氣中，容器內(nèi)酸液的濃度都降低

答案D

解析Cu與濃HNO3可在常溫下反應(yīng)，Cu與濃H2SO4需加熱才反應(yīng)，故濃HNO3不能用銅制容器貯存；將二者都露置在空氣中，硝酸揮發(fā)，濃H2SO4吸收空氣中的水分，故酸液的濃度都降低，但酸液的質(zhì)量變化不同，濃HNO3減輕，濃H2SO4增重。

5．如圖所示是NH3的兩個(gè)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()

A．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3易溶于水

B．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3易揮發(fā)

C．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3是堿性氣體

D．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3是還原性氣體

答案C

解析實(shí)驗(yàn)一是氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)，噴泉實(shí)驗(yàn)證明氨氣極易溶于水，溶于水形成一水