（新課改省份專用）高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 第四節(jié) 氮及其化合物學(xué)案（含解析）-人教版高三全冊(cè)化學(xué)學(xué)案

第四節(jié)氮及其化合物考點(diǎn)(一)氮及其氧化物【點(diǎn)多面廣精細(xì)研】1．氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)氮元素的存在與氮的固定(2)N2的物理性質(zhì)無色、無味氣體，密度比空氣略小，難溶于水。(3)N2的化學(xué)性質(zhì)①與氧氣反應(yīng)：N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電或高溫))2NO。②與氫氣反應(yīng)：N2＋3H22NH3。`③與鎂反應(yīng)：3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2。2．氮的氧化物的種類與性質(zhì)(1)氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物如N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5等。其中屬于硝酸酸酐的是N2O5。(2)NO與NO2性質(zhì)的比較NONO2氮的價(jià)態(tài)＋2價(jià)＋4價(jià)物理性質(zhì)無色、不溶于水的氣體紅棕色、有刺激性氣味的氣體，易液化，易溶于水化學(xué)性質(zhì)與O2反應(yīng)2NO＋O2=2NO2不反應(yīng)與H2O反應(yīng)不反應(yīng)3NO2＋H2O=2HNO3＋NOH2O、O2反應(yīng)4NO＋2H2O＋3O2=4HNO34NO2＋2H2O＋O2=4HNO3氧化性有氧化性，但通常情況下表現(xiàn)出還原性強(qiáng)氧化性，在溶液中能氧化S2－、I－、Fe2＋等離子對(duì)環(huán)境的影響有毒，大氣污染物之一有毒，大氣污染物之一實(shí)驗(yàn)室制取原理及收集方法3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(排水法收集)Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(向上排空氣法收集)(3)氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染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，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。[小題練微點(diǎn)]判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(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(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)()(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)通過灼熱的鎂粉，可除去N2中的少量氧氣()(7)NO2溶于水時(shí)，NO2是氧化劑，水是還原劑()(8)溴蒸氣和NO2都是紅棕色氣體，不能用濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙和NaOH溶液鑒別，可用AgNO3溶液或蒸餾水或CCl4鑒別()(9)(2016·全國(guó)卷Ⅰ)用向上排空氣法收集銅粉與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO()(10)(2015·全國(guó)卷Ⅰ)密閉容器中2molNO與1molO2充分反應(yīng)，產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA()答案：(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)√(9)×(10)×[學(xué)霸微提醒](1)氮的氧化物都有毒，其中NO2與N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO2的平均相對(duì)分子質(zhì)量總大于46。(2)驗(yàn)證某無色氣體為NO的方法是向無色氣體中通入O2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色。1.(2018·全國(guó)卷Ⅱ)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)(如圖所示)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．霧和霾的分散劑相同B．霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨C．NH3是形成無機(jī)顆粒物的催化劑D．霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)解析：選C霧和霾的分散劑都是空氣，A項(xiàng)正確；霧霾中的無機(jī)顆粒物含有硝酸銨和硫酸銨，B項(xiàng)正確；NH3參與反應(yīng)生成銨鹽，是反應(yīng)物，不是催化劑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；過度施用氮肥會(huì)增加大氣中氨的含量，D項(xiàng)正確。2．(2018·天津高考)煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一，為了監(jiān)測(cè)其含量，選用如下采樣和檢測(cè)方法。回答下列問題：Ⅰ.采樣采樣步驟：①檢驗(yàn)系統(tǒng)氣密性；②加熱器將煙道氣加熱至140℃；③打開抽氣泵置換系統(tǒng)內(nèi)空氣；④采集無塵、干燥的氣樣；⑤關(guān)閉系統(tǒng)，停止采樣。(1)A中裝有無堿玻璃棉，其作用為________________。(2)C中填充的干燥劑是(填標(biāo)號(hào))________。a．堿石灰b．無水CuSO4c．P2O5(3)用實(shí)驗(yàn)室常用儀器組裝一套裝置，其作用與D(裝有堿液)相同，在虛線框中畫出該裝置的示意圖，標(biāo)明氣體的流向及試劑。(4)采樣步驟②加熱煙道氣的目的是___________________________________________。Ⅱ.NOx含量的測(cè)定將vL氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化成NOeq\o\al(－,3)，加水稀釋至100.00mL。量取20.00mL該溶液，加入v1mLc1mol·L－1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液(過量)，充分反應(yīng)后，用c2mol·L－1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Fe2＋，終點(diǎn)時(shí)消耗v2mL。(5)NO被H2O2氧化為NOeq\o\al(－,3)的離子方程式為____________________________________。(6)滴定操作使用的玻璃儀器主要有________________。(7)滴定過程中發(fā)生下列反應(yīng)：3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=NO↑＋3Fe3＋＋2H2OCr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O則氣樣中NOx折合成NO2的含量為__________mg·m－3。(8)判斷下列情況對(duì)NOx含量測(cè)定結(jié)果的影響(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。若缺少采樣步驟③，會(huì)使測(cè)定結(jié)果________。若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì)，會(huì)使測(cè)定結(jié)果________。解析：(1)裝置A是過濾器，裝有無堿玻璃棉的作用是過濾除去粉塵。(2)C中填充的是干燥劑，除去H2O且不能與NOx反應(yīng)，所以應(yīng)選有酸性、干燥能力強(qiáng)的P2O5。(3)D裝置中裝有堿液，用于除去NOx，作用與實(shí)驗(yàn)室中的洗氣瓶相同，該裝置的示意圖見答案。(4)煙道氣中有水，采樣步驟②加熱器將煙道氣加熱至140℃的目的是防止NOx溶于冷凝水。(5)NO被H2O2氧化為NOeq\o\al(－,3)，H2O2的還原產(chǎn)物為H2O，離子方程式為2NO＋3H2O2=2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋2H2O。(6)滴定操作使用的玻璃儀器主要有錐形瓶、滴定管，因?yàn)樵摰味ㄒ撼仕嵝?，所以選用酸式滴定管。(7)滴定過程中發(fā)生反應(yīng)：3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=NO↑＋3Fe3＋＋2H2O、Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，與Cr2Oeq\o\al(2－,7)反應(yīng)的Fe2＋的物質(zhì)的量為6c2v2×10－3mol，標(biāo)準(zhǔn)液中Fe2＋的物質(zhì)的量為c1v1×10－3mol，則與NOeq\o\al(－,3)反應(yīng)的Fe2＋的物質(zhì)的量為(c1v1－6c2v2)×10－3mol，NOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量為eq\f(c1v1－6c2v2×10－3,3)mol，則vL氣樣中折合成NO2的含量為eq\f(c1v1－6c2v2×10－3,3vL)mol×46g·mol－1×eq\f(100mL,20mL)×1000mg·g－1×1000L·m－3＝eq\f(23×c1v1－6c2v2,3v)×104mg·m－3。(8)若缺少采樣步驟③，系統(tǒng)內(nèi)存在空氣，會(huì)使收集的氣樣中NOx偏少，測(cè)定結(jié)果偏低。若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì)，溶液中的Fe2＋濃度減小，消耗的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液體積減小，使測(cè)定結(jié)果偏高。答案：(1)除塵(2)c(3)(4)防止NOx溶于冷凝水(5)2NO＋3H2O2=2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋2H2O(6)錐形瓶、酸式滴定管(7)eq\f(23×c1v1－6c2v2,3v)×104(8)偏低偏高[方法規(guī)律]NOx尾氣的處理(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。反應(yīng)方程式為①4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))5N2＋6H2O；②8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))7N2＋12H2O；③2NO＋2CON2＋2CO2；④2NO2＋4CON2＋4CO2。3.在一定條件下，將NO2和O2的混合氣體12mL通入足量水中，充分反應(yīng)后剩余2mL氣體(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積為()①1.2mL②2.4mL③3mL④4mLA．①②B．②③C．③④D．①④解析：選D混合氣體通入水中，涉及的反應(yīng)有①4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，②3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。若12mL全部為NO2，發(fā)生反應(yīng)②，剩余氣體4mL大于實(shí)際剩余氣體2mL，故剩余氣體為NO或O2。若剩余的氣體是O2，則V(NO2)＝eq\f(4,5)×(12－2)mL＝8mL，V(O2)＝12mL－8mL＝4mL。若剩余的氣體是NO(2mL)?6mLNO2，則V(O2)＝eq\f(1,5)×(12－6)mL＝1.2mL。4．(2019·石家莊二中模擬)將充有mmolNO和nmolNO2氣體的試管倒立于水槽中，然后通入mmolO2，若已知n＞m，則充分反應(yīng)后，試管中的氣體在同溫同壓下的體積為()A.eq\f(4n－1,2)B.eq\f(n－m,3)C.eq\f(3m＋n,3)D．3(n－m)解析：選B根據(jù)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO知，nmolNO2氣體反應(yīng)后生成eq\f(n,3)molNO氣體，再根據(jù)4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m＋\f(n,3)))∶m＞4∶3，則知NO過量，故剩余的體積為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m＋\f(n,3)))－eq\f(4m,3)＝eq\f(n－m,3)。5．氮氧化合物(用NOx表示)是大氣污染的重要因素，根據(jù)NOx的性質(zhì)特點(diǎn)，開發(fā)出多種化學(xué)治理氮氧化合物污染的方法。(1)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。已知：4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))5N2＋6H2O,8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))7N2＋12H2O。同溫同壓下，3.5LNH3恰好將3.0LNO和NO2的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為N2，則原混合氣體中NO和NO2的體積之比是__________。(2)工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理。①NO2被燒堿溶液吸收時(shí)，生成兩種鈉鹽，其物質(zhì)的量之比為1∶1，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________________________。②NO與NO2按物質(zhì)的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學(xué)式是__________________________________。解析：(1)設(shè)NO的體積為V(NO)，NO2的體積為V(NO2)，依據(jù)方程式知，處理NO需NH3：eq\f(2,3)V(NO)，處理NO2需NH3：eq\f(4,3)V(NO2)，則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(VNO＋VNO2＝3.0L,\f(2,3)VNO＋\f(4,3)VNO2＝3.5L))，解得V(NO)＝0.75L，V(NO2)＝2.25L，V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。(2)①生成兩種鈉鹽，必然是NO2的歧化反應(yīng)，依據(jù)量的關(guān)系可知兩種鹽分別為NaNO3和NaNO2。②NO中氮的化合價(jià)為＋2價(jià)，NO2中氮的化合價(jià)為＋4價(jià)，二者1∶1混合時(shí)與NaOH反應(yīng)生成一種鈉鹽，依據(jù)電子守恒可知，鈉鹽中氮的化合價(jià)為＋3，即為NaNO2。答案：(1)1∶3(2)①2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O②NaNO2[方法規(guī)律]氮的氧化物與O2、H2O反應(yīng)的3種計(jì)算方法1．關(guān)系式法(1)NO和O2混合氣體通入水中由2NO＋O2=2NO2和3NO2＋H2O=2HNO3＋NO得總反應(yīng)為4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。(2)NO2和O2混合氣體通入水中由3NO2＋H2O=2HNO3＋NO和2NO＋O2=2NO2得總反應(yīng)為4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。(3)NO、NO2和O2三種混合氣體通入水中先按3NO2＋H2O=2HNO3＋NO計(jì)算出生成的NO體積，然后加上原來混合氣體中NO體積，再按①計(jì)算。2．電子守恒法當(dāng)NOx轉(zhuǎn)化為硝酸時(shí)要失去電子，如果是NOx與O2混合，則反應(yīng)中O2得到的電子數(shù)與NOx失去的電子數(shù)相等。3．原子守恒法4NO2＋O2和4NO＋3O2從組成上均相當(dāng)于2N2O5的組成，都與N2O5＋H2O=2HNO3等效。當(dāng)NO、NO2、O2的混合氣體溶于水時(shí)利用混合氣體中N、O原子個(gè)數(shù)比進(jìn)行分析判斷。1.我國(guó)“神舟11號(hào)”宇宙飛船的運(yùn)載火箭的推進(jìn)劑引燃后發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量高溫氣體從火箭尾部噴出。引燃后的高溫氣體成分有CO2、H2O、N2、NO等，這些氣體均為無色，但在衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)看到火箭噴射出大量“紅煙”，產(chǎn)生“紅煙”的原因是()A．“紅煙”是Fe2O3B．NO與H2O反應(yīng)生成eq\a\vs4\al(NO2)C．CO2與NO反應(yīng)生成NO2D．NO遇空氣生成NO2eq\a\vs4\al([做一當(dāng)十])巧用平衡思想理解NO2氣體存在形式2NO2N2O4ΔH<0①NO2能使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)。②1molNO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積應(yīng)小于22.4L。③標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LNO2的質(zhì)量大于46g。解析：選D引燃后的高溫氣體成分有CO2、H2O、N2、NO等無色氣體中，NO容易被O2氧化為NO2，NO2是紅棕色氣體。2.如圖所示，將相同條件下的m體積NO和n體積O2同時(shí)通入倒立于水槽中且盛滿水的試管內(nèi)，充分反應(yīng)后，試管內(nèi)殘留eq\f(m,2)體積的氣體，該氣體與空氣接觸后立即變?yōu)榧t棕色。則m與n的比值為()A．3∶2B．2∶3C．8∶3D．3∶8eq\a\vs4\al([做一當(dāng)十])掌握氮的氧化物的相關(guān)計(jì)算①計(jì)算剩余氣體體積。②溶液的濃度，在計(jì)算時(shí)一般設(shè)容器的體積為VL，通過反應(yīng)方程式計(jì)算剩余氣體體積、溶液的濃度。解析：選C該過程中涉及的反應(yīng)有2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，可將兩個(gè)方程式“合并”為4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。剩余氣體與空氣接觸立即變?yōu)榧t棕色，說明剩余氣體為NO。則可知eq\f(m,2)體積的NO氣體與n體積的O2恰好完全反應(yīng)。4NO＋3O2＋2H2O=4HNO343eq\f(m,2)n4∶eq\f(m,2)＝3∶n，解得m∶n＝8∶3?？键c(diǎn)(二)氨和銨鹽【點(diǎn)多面廣精細(xì)研】1．氨的物理性質(zhì)與噴泉實(shí)驗(yàn)(1)物理性質(zhì)無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，易液化。極易溶于水(1∶700)，可由噴泉實(shí)驗(yàn)證明。(2)噴泉實(shí)驗(yàn)①噴泉實(shí)驗(yàn)的原理因?yàn)闊績(jī)?nèi)氣體易溶于水或易與水反應(yīng)，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，形成壓強(qiáng)差，大氣壓將燒杯中的水壓入燒瓶而形成噴泉。②常見的能形成噴泉實(shí)驗(yàn)的氣體和吸收劑如表：氣體HClNH3CO2、SO2、Cl2、H2SNO2＋O2吸收劑水或NaOH溶液水或鹽酸濃NaOH溶液水2.氨的化學(xué)性質(zhì)(1)與水反應(yīng)反應(yīng)原理為NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－。氨氣溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有：NH3·H2O、H2O、NH3、NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋。NH3·H2O為可溶性一元弱堿，不穩(wěn)定，易分解，化學(xué)方程式為NH3·H2Oeq\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?；瘜W(xué)方程式為HCl＋NH3=NH4Cl、NH3＋HNO3=NH4NO3。(3)與鹽溶液的反應(yīng)過量氨水與AlCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。(4)氨氣的還原性①催化氧化：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O。②被CuO氧化：2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O。③被氯氣氧化：2NH3＋3Cl2=N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2=N2＋6NH4Cl。(5)氨的用途①液氨汽化時(shí)吸收大量的熱，故用作制冷劑。②制氮肥、硝酸、銨鹽、純堿等。3．氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法4．銨鹽及NHeq\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)NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(yàn)未知液eq\o(→,\s\up7(強(qiáng)堿，△))產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體，則證明含NHeq\o\al(＋,4)。[小題練微點(diǎn)]判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(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(huì)發(fā)生反應(yīng)，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)，說明NH4Cl固體可以升華()(6)氨水中含氮微粒中最多的微粒是NHeq\o\al(＋,4)()(7)銨鹽都易溶于水，其水溶液均呈酸性()(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NHeq\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()答案：(1)√(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×(7)×(8)√(9)×(10)√(11)×(12)×[學(xué)霸微提醒](1)極易溶于水的氣體有NH3(1∶700)、HCl(1∶500)。(2)NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體，能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，可在推斷題中作為解題突破口。(3)氨水呈堿性，NH3·H2O屬于一元弱堿，計(jì)算氨水的濃度時(shí)，溶質(zhì)按NH3進(jìn)行計(jì)算。1.判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)(2018·江蘇高考)NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱可生成NH3()(2)(2017·全國(guó)卷Ⅱ)加熱盛有少量NH4HCO3固體的試管，并在試管口放置濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙，石蕊試紙變藍(lán)，說明NH4HCO3顯堿性()(3)(2017·天津高考)用燒堿處理含高濃度NHeq\o\al(＋,4)的廢水并回收利用氨()(4)(2017·北京高考)氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀，氨氣發(fā)生還原反應(yīng)()(5)(2017·江蘇高考)利用NH3易溶于水的性質(zhì)，可用作制冷劑()(6)(2016·江蘇高考)下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化能夠?qū)崿F(xiàn)N2eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(高溫、高壓、催化劑))NH3eq\o(→,\s\up7(HClaq))NH4Cl(aq)()(7)(2016·上海高考)用生石灰與濃氨水制得的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，說明NH3為堿性氣體()(8)(2015·重慶高考)實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制取氨()答案：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√(7)√(8)×2．(2016·全國(guó)卷Ⅰ)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?；卮鹣铝袉栴}：(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________________________________________________________________________。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)椋喊l(fā)生裝置→________(按氣流方向，用小寫字母表示)。(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K2③____________________________________________④____________________________________________解析：(1)①圖中給出了兩種氣體制備裝置，一種是固固加熱制氣裝置，一種是固液加熱制氣裝置。如果選擇A裝置制取氨氣，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；如果選擇B裝置制取氨氣，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。②欲收集一瓶干燥的氨氣，首先要除去雜質(zhì)，制備氨氣的雜質(zhì)只有水蒸氣，由于氨氣溶于水顯堿性，因此要選用堿石灰作干燥劑，干燥管的進(jìn)出口方向?yàn)榇诌M(jìn)細(xì)出，因此先接d后接c；其次要收集氨氣，由于氨氣的密度小于空氣，要從短管進(jìn)氣，因此先接f再接e；最后要進(jìn)行尾氣處理，由于氨氣極易溶于水，因此可以選擇水吸收尾氣，還要注意防倒吸，所以接i。(2)由題干內(nèi)容“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”，結(jié)合實(shí)驗(yàn)條件可知反應(yīng)為8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑))7N2＋12H2O，NO2為紅棕色氣體，發(fā)生反應(yīng)后變成無色氣體，因此現(xiàn)象為紅棕色氣體逐漸變淺。反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少，Y管中的壓強(qiáng)小于外壓，因此產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。答案：(1)① A2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O(或BNH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O)②dcfei(2)①紅棕色氣體慢慢變淺②8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑))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[易錯(cuò)提醒]實(shí)驗(yàn)室制氨氣的注意事項(xiàng)(1)制氨時(shí)銨鹽不選(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等，因?yàn)樗鼈兪軣嵋追纸?，使產(chǎn)生的NH3中混有較多的雜質(zhì)氣體，另外NH4NO3易爆炸；選堿時(shí)，用Ca(OH)2而不用NaOH或KOH，因?yàn)镹aOH、KOH具有吸濕性，易結(jié)塊，不利于產(chǎn)生氨，且在高溫下均能腐蝕玻璃。(2)干燥氨氣不能用濃硫酸，也不能用無水CaCl2(8NH3＋CaCl2=CaCl2·8NH3)，通常用堿石灰干燥氨氣。(3)實(shí)驗(yàn)室制取NH3的簡(jiǎn)易方法方法化學(xué)方程式(或原理)發(fā)生裝置加熱濃氨水NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NH3↑＋H2O濃氨水＋固體NaOHNaOH溶于水放熱，促使NH3·H2O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；反應(yīng)放熱，促使NH3·H2O分解?；瘜W(xué)方程式：NH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)23.(2019·南京師大附中檢測(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________________________________。解析：(1)打開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。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Ⅱ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4．(2017·全國(guó)卷Ⅰ節(jié)選)凱氏定氮法是測(cè)定蛋白質(zhì)中氮含量的經(jīng)典方法，其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成銨鹽，利用如圖所示裝置處理銨鹽，然后通過滴定測(cè)量。已知：NH3＋H3BO3=NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl=NH4Cl＋H3BO3?；卮鹣铝袉栴}：(1)a的作用是________________。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是______________________________________________。f的名稱是________。(3)清洗儀器：g中加蒸餾水；打開k1，關(guān)閉k2、k3，加熱b，蒸氣充滿管路；停止加熱，關(guān)閉k1，g中蒸餾水倒吸進(jìn)入c，原因是__________________________________________；打開k2放掉水。重復(fù)操作2～3次。解析：(1)導(dǎo)管a與大氣相通，其作用是避免燒瓶?jī)?nèi)氣壓過大，發(fā)生危險(xiǎn)。(2)加熱液體時(shí)加入碎瓷片，其作用是防止液體暴沸。冷凝管有直形冷凝管和球形冷凝管、蛇形冷凝管，要指明。(3)停止加熱，瓶?jī)?nèi)水蒸氣冷凝，氣體壓強(qiáng)減小，會(huì)引起g中液體倒吸入c中，利用蒸餾水倒吸來洗滌儀器e、f。答案：(1)避免b中壓強(qiáng)過大(2)防止暴沸直形冷凝管(3)c中溫度下降，管路中形成負(fù)壓歸納拓展1．噴泉實(shí)驗(yàn)的原理分析(1)形成噴泉的原因形成噴泉最根本的原因是燒瓶?jī)?nèi)外存在壓強(qiáng)差。當(dāng)燒瓶?jī)?nèi)氣體溶于液體或與之反應(yīng)時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體大量減少，壓強(qiáng)降低，外界的大氣壓將液體壓入燒瓶?jī)?nèi)，如此持續(xù)，最后液體將充滿燒瓶。(2)影響噴泉實(shí)驗(yàn)成功的因素①盛氣體的燒瓶必須干燥。②氣體要充滿燒瓶。③燒瓶不能漏氣(實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置的氣密性)。④所用氣體能大量溶于所用液體或氣體與液體可以快速反應(yīng)。2．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)來形成噴泉。設(shè)計(jì)說明：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)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(Ⅲ)打開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②處的止水夾，觀察到先有白煙產(chǎn)生，后產(chǎn)生噴泉。裝置(Ⅳ)擠壓膠頭滴管，然后打開導(dǎo)管上部的兩個(gè)活塞，則在右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開導(dǎo)管下部活塞，則可產(chǎn)生雙噴泉。1．如圖，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。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是一種可溶性堿解析：選AB項(xiàng)，NH3與濃硫酸反應(yīng)；C項(xiàng)，AlCl3、MgCl2等氯化物溶液均可與NH3反應(yīng)使溶液變渾濁；D項(xiàng)，NH3·H2O是堿，NH3不屬于堿。2．如圖是課外活動(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)噴泉現(xiàn)象的是()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止水夾D．向裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾eq\a\vs4\al([做一當(dāng)十])理清噴泉實(shí)驗(yàn)原理燒瓶中氣壓減小，形成噴泉，類型是極易溶于水的氣體，如NO2、NH3，或者氣體與溶液極易反應(yīng)，如Cl2～NaOH溶液，CO2～NaOH溶液。解析：選BH2難溶于NaOH溶液，不能形成較大壓強(qiáng)差，不能引發(fā)“噴泉”現(xiàn)象。3．NH3是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖)。下列說法正確的是()A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時(shí)都易分解C.eq\a\vs4\al(NH3和NO2)在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應(yīng)D．圖中所涉及的鹽類物質(zhì)都屬于正鹽eq\a\vs4\al([做一當(dāng)十])點(diǎn)撥：NH3中N的化合價(jià)為－3價(jià)，NO2中N的化合價(jià)為＋4價(jià)。解析：選CNaHCO3不是化肥，故A錯(cuò)誤；NH4Cl、HNO3受熱時(shí)都易分解，Na2CO3性質(zhì)穩(wěn)定，受熱不分解，故B錯(cuò)誤；NH3和NO2中氮元素存在中間價(jià)態(tài)，一定條件下可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故C正確；NaHCO3為酸式鹽，故D錯(cuò)誤。4．下列說法中正確的是()A．所有銨鹽受熱均可以分解，產(chǎn)物均有NH3B．硝酸銨受熱易分解爆炸，實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨與氫氧化鈣的固體混合物制備氨氣C．在盛有硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的試管中，滴加少量NaOH溶液，在試管口用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)，試紙變藍(lán)D．銨鹽都易溶于水，其水溶液均呈酸性解析：選B銨鹽分解不一定產(chǎn)生NH3，如NH4NO3在400℃以上分解生成N2、NO2和H2O，A項(xiàng)錯(cuò)；Fe2＋比NHeq\o\al(＋,4)更易結(jié)合OH－，因而加入少量NaOH，不會(huì)產(chǎn)生NH3，C項(xiàng)錯(cuò)；NH4HCO3、(NH4)2S溶液等均呈堿性，D項(xiàng)錯(cuò)。5．NH3及其鹽都是重要的化工原料。(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3，反應(yīng)發(fā)生、氣體收集和尾氣處理裝置依次為________。(2)按如圖裝置進(jìn)行NH3性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。①先打開旋塞1，B瓶中的現(xiàn)象是____________________，原因是__________________，穩(wěn)定后，關(guān)閉旋塞1。②再打開旋塞2，B瓶中的現(xiàn)象是____________________________________________。解析：(1)制備氨氣時(shí)，加熱固體的試管口應(yīng)略向下傾斜，所以制備裝置應(yīng)選取裝置A；氨氣的密度比空氣的小，因此應(yīng)用向下排空氣法收集，所以收集裝置應(yīng)選取裝置C；氨氣極易溶于水，應(yīng)防止發(fā)生倒吸，因此尾氣處理裝置應(yīng)選取裝置G。(2)A瓶的壓強(qiáng)大于B瓶的，因此A瓶中的氯化氫進(jìn)入B瓶中，與氨氣反應(yīng)生成氯化銨，可以看到B瓶中有白煙生成。由于氯化氫和氨氣反應(yīng)導(dǎo)致B瓶中的壓強(qiáng)降低，且B瓶中的氯化氫相對(duì)過量，因此當(dāng)打開旋塞2時(shí)，石蕊水溶液會(huì)被倒吸入B瓶中，遇氯化氫溶液變紅色。答案：(1)A、C、G(2)①有白煙生成A瓶中的氯化氫移動(dòng)到B瓶中，與B瓶中的氨氣反應(yīng)生成氯化銨，能看到白煙②液體進(jìn)入B瓶中，溶液的顏色變紅考點(diǎn)(三)硝酸【精講精練快沖關(guān)】[知能學(xué)通]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)的化學(xué)方程式：4HNO3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5(或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑。(2)強(qiáng)氧化性濃、稀硝酸均具有強(qiáng)氧化性，濃度越大，氧化性越強(qiáng)，其還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越高。還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO。與金屬反應(yīng)稀硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O濃硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O與非金屬反應(yīng)濃硝酸與C反應(yīng)的化學(xué)方程式：C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O與還原性化合物反應(yīng)硝酸可氧化Fe2＋、H2S、SO2、Na2SO3、HI等還原性物質(zhì)。如稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O(3)與有機(jī)物反應(yīng)①硝化反應(yīng)(與苯反應(yīng))：＋HNO3eq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))＋H2O。②顏色反應(yīng)：含苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色。3．硝酸工業(yè)制法的反應(yīng)原理(1)NH3在催化劑作用下與O2反應(yīng)生成NO：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O。(2)NO進(jìn)一步氧化生成NO2：2NO＋O2=2NO2。(3)用水吸收NO2生成HNO3：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。[注意]①硝酸與變價(jià)金屬反應(yīng)，金屬被氧化為高價(jià)態(tài)。②硝酸濃度越大，其還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越高。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)，體現(xiàn)硝酸的強(qiáng)氧化性和酸性，濃硝酸與非金屬反應(yīng)只體現(xiàn)氧化性。④濃硝酸能使紫色石蕊溶液先變紅，后褪色，該反應(yīng)過程中濃硝酸表現(xiàn)出強(qiáng)酸性和強(qiáng)氧化性。⑤在酸性條件下NOeq\o\al(－,3)不能與Fe2＋、I－、SOeq\o\al(2－,3)、S2－等還原性較強(qiáng)的離子大量共存。⑥常溫下，鐵、鋁遇濃硝酸能發(fā)生“鈍化”，并非不反應(yīng)，故濃硝酸可以用鐵桶或鋁桶盛放。[題點(diǎn)練通]1.判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)(2018·北京高考)熱銅絲插入稀硝酸中，產(chǎn)生無色氣體，隨后變?yōu)榧t棕色，顏色變化與氧化還原反應(yīng)無關(guān)()(2)(2016·全國(guó)卷Ⅰ)用向上排空氣法收集銅粉與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO()(3)(2016·全國(guó)卷Ⅰ)1molFe溶于過量硝酸，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA()(4)(2016·江蘇高考)將銅絲插入稀硝酸中：Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋2NO2↑＋H2O()(5)(2016·海南高考)將鐵屑放入稀HNO3中證明Fe比H2活潑()(6)(2015·全國(guó)卷Ⅱ)常溫下，將濃硝酸滴加到用砂紙打磨過的鋁條上，會(huì)產(chǎn)生紅棕色氣體()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×2．(2017·北京高考)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()①②③A.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中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)C．由③說明濃硝酸具有揮發(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，由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)解析：選D①中灼熱碎玻璃起加熱作用，濃硝酸受熱分解生成紅棕色NO2，硝酸中氮元素化合價(jià)降低，必有元素化合價(jià)升高，只能為氧元素，因此，還有O2生成，產(chǎn)生的氣體為混合氣體，A項(xiàng)正確；由①可知，濃硝酸受熱分解可生成紅棕色氣體，所以②中產(chǎn)生的“紅棕色氣體”不一定是木炭與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的，B項(xiàng)正確；③中濃硝酸揮發(fā)才能與紅熱木炭接觸，產(chǎn)生的NO2是還原產(chǎn)物，C項(xiàng)正確；紅熱的木炭還可與空氣中的O2反應(yīng)生成CO2，不一定是木炭與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)生成了CO2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．(2019·門頭溝區(qū)模擬)室溫下，某興趣小組用如圖裝置在通風(fēng)櫥中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管Ⅰ中開始無現(xiàn)象，逐漸有微小氣泡生成，越來越劇烈，液面上方出現(xiàn)淺紅棕色氣體，溶液呈藍(lán)色試管Ⅱ中劇烈反應(yīng)，迅速生成大量紅棕色氣體，溶液呈綠色；之后向綠色溶液中持續(xù)通入N2，溶液變?yōu)樗{(lán)色下列說法正確的是()A．試管Ⅰ中淺紅棕色氣體為NO2，由硝酸還原生成B．等質(zhì)量的Cu完全溶解時(shí)，Ⅰ中消耗的HNO3更多C．換成Fe之后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，依然是試管Ⅱ中反應(yīng)更劇烈D．試管Ⅱ中反應(yīng)后溶液顏色與試管Ⅰ中的不同，是由于溶有NO2解析：選D試管Ⅰ中淺紅棕色氣體為NO2，是由硝酸還原生成的NO與空氣中O2反應(yīng)生成，故A錯(cuò)誤；依據(jù)Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O可知，等質(zhì)量的Cu完全溶解時(shí)，Ⅰ中消耗的HNO3更少，故B錯(cuò)誤；換成Fe之后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，鐵與濃硝酸發(fā)生鈍化生成致密氧化膜，阻止反應(yīng)進(jìn)行，故C錯(cuò)誤；銅與濃硝酸反應(yīng)生成紅棕色NO2，試管Ⅱ中反應(yīng)后溶液顏色與試管Ⅰ中的不同，是由于溶有NO2，持續(xù)通入N2后，溶液變?yōu)樗{(lán)色，是因?yàn)镹2把NO2從溶液中帶出，故D正確。4.某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的濃HNO3與Cu反應(yīng)的微型實(shí)驗(yàn)。下列說法中錯(cuò)誤的是()A．?dāng)D壓塑料瓶使?jié)釮NO3進(jìn)入干燥管就可引發(fā)反應(yīng)B．將裝置口向上豎起就可停止反應(yīng)C．蘸堿液的棉花可起到吸收NO2的作用D．該裝置適用于木炭與濃硝酸或濃硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)解析：選D擠壓塑料瓶能使?jié)庀跛徇M(jìn)入干燥管與銅接觸，引發(fā)反應(yīng)，故A正確；只需將裝置口向上豎起，濃硝酸回流到塑料瓶，而銅片不能進(jìn)入塑料瓶，可以停止反應(yīng)，故B正確；二氧化氮與堿反應(yīng)生成亞硝酸鹽和硝酸鹽，所以蘸堿液的棉花可起到吸收NO2的作用，故C正確；該裝置適用于塊狀固體和液體反應(yīng)，且不需要加熱的氣體的制備，而木炭與濃硫酸和濃硝酸都要加熱才反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。5．(2019·尖山區(qū)模擬)在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列物質(zhì)：①FeCl3②Fe2O3③Cu(NO3)2④KNO3。銅粉溶解的是()A．只有①或②B．只有②或④C．只有①或②或③D．①②③④中任意一種解析：選D①Cu能和FeCl3反應(yīng)生成FeCl2和CuCl2，所以Cu能在FeCl3溶液中溶解，正確；②Fe2O3能與稀H2SO4反應(yīng)：Fe2O3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋3H2O，F(xiàn)e2(SO4)3能與銅粉反應(yīng)：Fe2(SO4)3＋Cu=2FeSO4＋CuSO4，所以銅粉溶解，正確；③加入Cu(NO3)2后，溶液中含有H＋和NOeq\o\al(－,3)，所以相當(dāng)于溶液中含有HNO3，HNO3能和Cu反應(yīng)，3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，所以銅粉溶解，正確；④依據(jù)③的分析可知，加入KNO3，相當(dāng)于加入NOeq\o\al(－,3)，也與硫酸中的H＋構(gòu)成HNO3致使Cu溶解，正確。6.(2019·福州模擬)將19.2g的銅和某濃度的硝酸反應(yīng)，生成8.96L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體，則參加反應(yīng)的硝酸為______mol，將這8.96L的氣體和標(biāo)準(zhǔn)狀況下________L的氧氣混合，再通入水中沒有氣體剩余。解析：因N原子守恒，所以參加反應(yīng)的硝酸n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(NO)＋n(NO2)＝2n(Cu)＋n(NO)＋n(NO2)＝eq\f(19.2g,64g·mol－1)×2＋eq\f(8.96L,22.4L·mol－1)＝1mol；因產(chǎn)生的氣體和氧氣最終變?yōu)橄跛幔谏鲜鰞蓚€(gè)過程中只有兩種元素銅、氧的化合價(jià)發(fā)生變化，根據(jù)電子得失守恒，則n(O2)×4＝n(Cu)×2，即n(O2)＝n(Cu)×eq\f(1,2)＝eq\f(19.2g,64g·mol－1)×eq\f(1,2)＝0.15mol，體積為3.36L。答案：13.367．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____________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。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NOeq\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NOeq\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。答案：(1)5.8245.376(2)1.52mol(3)eq\f(aV×10－3＋0.5,0.14)(4)57.8eq\a\vs4\al([方法規(guī)律])硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算方法(1)原子守恒法HNO3與金屬反應(yīng)時(shí)，一部分HNO3起酸的作用，以NOeq\o\al(－,3)的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑，轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物。這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量。(2)得失電子守恒法HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。(3)電荷守恒法HNO3過量時(shí)反應(yīng)后溶液中(不考慮OH－)有：c(NOeq\o\al(－,3))＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金屬離子)。(4)離子方程式計(jì)算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí)，由于硝酸鹽中NOeq\o\al(－,3)在H2SO4提供H＋的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，因此此類題目應(yīng)用離子方程式來計(jì)算，先作過量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H＋或NOeq\o\al(－,3)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，且溶液中要符合電荷守恒。考點(diǎn)(四)磷及其化合物【精講精練快沖關(guān)】[知能學(xué)通]1．磷單質(zhì)(1)磷的同素異形體白磷不溶于水，易溶于CS2，分子式為P4，為正四面體結(jié)構(gòu)()，與紅磷(赤磷)是同素異形體。(2)單質(zhì)磷的化學(xué)性質(zhì)①與氧氣反應(yīng)：P4＋5O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2P2O5(五氧化二磷)。②與鹵素單質(zhì)反應(yīng)：P4＋6Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))4PCl3(白霧)，P4＋10Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))4PCl5(白煙)。③與稀硝酸反應(yīng)：3P＋5HNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))3H3PO4＋5NO↑。2．五氧化二磷和磷化氫五氧化二磷是磷酸的酸酐，有很強(qiáng)的吸水性，是一種干燥劑。磷化氫的化學(xué)式為PH3，堿性比氨氣弱得多，強(qiáng)還原劑。3．磷酸磷酸易溶于水、難揮發(fā)，屬于三元非氧化性中強(qiáng)酸(可當(dāng)作弱酸對(duì)待)，具有酸的通性。(1)電離方程式H3PO4H＋＋H2POeq\o\al(－,4)，H2POeq\o\al(－,4)H＋＋HPOeq\o\al(2－,4)，HPOeq\o\al(2－,4)H＋＋POeq\o\al(3－,4)。(2)與堿反應(yīng)NaOH＋H3PO4=NaH2PO4＋H2O(生成磷酸二氫鹽)，2NaOH＋H3PO4=Na2HPO4＋2H2O(生成磷酸氫鹽)，3NaOH＋H3PO4=Na3PO4＋3H2O(生成正鹽)。[題點(diǎn)練通]1．(2019·黃岡模擬)砷是氮族元素，黃砷(As4)是其一種單質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)與白磷(P4)相似，以下關(guān)于黃砷與白磷的比較敘述正確的是()A．黃砷中共價(jià)鍵鍵能大于白磷B．黃砷的熔點(diǎn)高于白磷C．黃砷易溶于水D．分子中共價(jià)鍵鍵角均為109.5°解析：選B原子半徑：As＞P，鍵長(zhǎng)越大鍵能越小，則黃砷中共價(jià)鍵鍵能小于白磷，故A錯(cuò)誤；相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高，則黃砷的熔點(diǎn)高于白磷，故B正確；黃砷為非極性分子，水為極性溶劑，根據(jù)相似相溶原理，黃砷不易溶于水，故C錯(cuò)誤；P4、As4都為正四面體結(jié)構(gòu)，As、P原子位于正四面體的頂點(diǎn)上，分子中共價(jià)鍵鍵角均為60°，故D錯(cuò)誤。2．PH3是一種無色劇毒氣體。下列判斷錯(cuò)誤的是()A．PH3分子是非極性分子B．PH3分子中有一對(duì)孤電子對(duì)C．PH3分子形狀為三角錐形D．PH3分子穩(wěn)定性低于NH3分子解析：選APH3分子結(jié)構(gòu)是三角錐形，正負(fù)電荷重心不重合，為極性分子，故A錯(cuò)誤，C正確；PH3分子結(jié)構(gòu)和NH3相似，中心原子都含有一個(gè)孤電子對(duì)，故B正確；共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，分子越穩(wěn)定，P的原子半徑比N大，則N—H鍵鍵長(zhǎng)更短、鍵能更高，所以PH3分子穩(wěn)定性低于NH3分子，故D正確。3．磷是地殼中含量較為豐富的非金屬元素，主要以難溶于水的磷酸鹽如Ca3(PO4)2等形式存在。它的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在電爐中高溫(1550℃)下通過下面三個(gè)反應(yīng)共熔得到。a．4Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)=12CaO(s)＋2P4(s)＋10CO2(g)b．CaO(s)＋SiO2(s)=CaSiO3(s)c．CO2(g)＋C(s)=2CO(g)已知：CaSiO3的熔點(diǎn)(1546℃)比SiO2低。①寫出由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在電爐中高溫(1550℃)制取白磷總的化學(xué)反應(yīng)方程式________________________________________________________________________。②白磷(P4)是正四面體結(jié)構(gòu)，請(qǐng)畫出白磷(P4)的結(jié)構(gòu)式_____________，并指出1mol白磷(P4)含有P—P鍵的數(shù)目_____________。(2)白磷在熱的濃氫氧化鉀溶液中歧化得到一種次磷酸鹽(KH2PO2)和一種氣體____________(寫化學(xué)式)。(3)磷的重要化合物NaH2PO4可通過H3PO4與NaOH溶液反應(yīng)獲得。工業(yè)上為了使反應(yīng)的主要產(chǎn)物是NaH2PO4，通常將pH控制在_________之間(已知磷酸的各級(jí)電離常數(shù)為K1＝7.1×10－3K2＝6.3×10－8K3＝4.2×10－13，lg7.1≈0.9lg6.3≈0.8lg4.2≈0.6)。Na2HPO4溶液顯堿性，若向溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液則顯酸性，其原因是____________________________________________________________(用離子方程式表示)。解析：(1)①根據(jù)已知反應(yīng)，結(jié)合熱化學(xué)方程式和蓋斯定律得到總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Ca3(PO4)2＋6SiO2＋10Ceq\o(=,\s\up7(高溫))6CaSiO3＋P4＋10CO。②白磷(P4)是正四面體結(jié)構(gòu)，P—P間形成共價(jià)鍵，白磷(P4)的結(jié)構(gòu)式為，1mol白磷(P4)含有P—P鍵的數(shù)目為6NA。(2)白磷在熱的濃氫氧化鉀溶液中歧化得到一種次磷酸鹽(KH2PO2)和一種氣體，磷元素升高為次磷酸鹽，磷元素化合價(jià)為＋1價(jià)，降低的只能為負(fù)價(jià)，則為氫化物PH3。(3)為獲得盡可能純的NaH2PO4，需配制磷酸、磷酸二氫鈉的緩沖溶液，當(dāng)溶液全部為磷酸溶液時(shí)，磷酸以第一步電離為主，所以H3PO4H＋＋H2POeq\o\al(－,4)K1＝7.1×10－3；pH＝－lgc(H＋)＝3－lg7.1≈2.1，當(dāng)溶液全部為NaH2PO4溶液時(shí)，H2POeq\o\al(－,4)H＋＋HPOeq\o\al(2－,4)K2＝6.3×10－8，所以pH＝－lgc(H＋)＝8－lg6.3≈7.2，所以pH應(yīng)控制介于2.1～7.2之間；HPOeq\o\al(2－,4)既能發(fā)生電離又能發(fā)生水解，電離反應(yīng)式為HPOeq\o\al(2－,4)POeq\o\al(3－,4)＋H＋，水解反應(yīng)式為HPOeq\o\al(2－,4)＋H2OH2POeq\o\al(－,4)＋OH－，溶液呈堿性，說明水解程度大于電離程度；由于HPOeq\o\al(2－,4)和Ca2＋反應(yīng)生成沉淀：3Ca2＋＋2HPOeq\o\al(2－,4)=Ca3(PO4)2↓＋2H＋，促進(jìn)HPOeq\o\al(2－,4)的電離，溶液則顯酸性。答案：(1)①2Ca3(PO4)2＋6SiO2＋10Ceq\o(=,\s\up7(高溫))6CaSiO3＋P4＋10CO②6NA(2)PH3(3)2.1～7.23Ca2＋＋2HPOeq\o\al(2－,4)=Ca3(PO4)2↓＋2H＋考點(diǎn)(五)常見無機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系【多角探明無盲點(diǎn)】無機(jī)推斷題作為一種傳統(tǒng)的高考題型，重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)元素及其化合物主干知識(shí)的掌握情況，題目結(jié)構(gòu)緊湊，文字表述少，但轉(zhuǎn)化關(guān)系中包含信息多，綜合性強(qiáng)，難度較大。解題的關(guān)鍵是仔細(xì)審題，依物質(zhì)的特性或特征轉(zhuǎn)化來確定“突破口”，順藤摸瓜，進(jìn)而完成全部未知物的推斷。有色固體①紅色：Cu、Cu2O、Fe2O3；②紅褐色：Fe(OH)3；③黃色：AgI；④淡黃色：S、Na2O2、AgBr；⑤藍(lán)色：Cu(OH)2；⑥黑色：炭粉、CuO、MnO2、FeS、CuS；⑦紫黑色：KMnO4、I2；⑧白色：Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3有色溶液Fe2＋(淺綠色)、Fe3＋(黃色)、Cu2＋(藍(lán)色)、MnOeq\o\al(－,4)(紫紅色)、Fe3＋遇SCN－(血紅色)、I2遇淀粉(藍(lán)色)、Fe3＋遇苯酚(紫色)等有色氣體Cl2(黃綠色)、Br2(g)、NO2(紅棕色)、I2(g)(紫色)、O3(淡藍(lán)色)等火焰顏色①焰色反應(yīng)：Na＋(黃色)、K＋(紫色，透過藍(lán)色鈷玻璃)等；②藍(lán)色：CO在空氣中燃燒；③淡藍(lán)色：S、H2、CH4等在空氣中燃燒；④蒼白色：H2在Cl2中燃燒[對(duì)點(diǎn)練]1．有一化合物X，其水溶液為淺綠色，可發(fā)生如圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)物、生成物已略)。其中B、D、E、F均為無色氣體，M、L為常見的金屬單質(zhì)，C為難溶于水的紅褐色固體。在混合液中加入BaCl2溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，H和M反應(yīng)可放出大量的熱。請(qǐng)回答下列問題：(1)B的電子式為____________。(2)畫出元素M的原子結(jié)構(gòu)示意圖____________________________________________。(3)物質(zhì)X的化學(xué)式為____________。(4)電解混合液時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)式為_______________________________________________。(5)按要求寫出上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：①含有L元素的化合反應(yīng)：__________________________________________________；②含有L元素的置換反應(yīng)：________________________________________________。解析：由顏色可知C為Fe(OH)3，則A為Fe(OH)2、H為Fe2O3，由M、L為常見的金屬單質(zhì)，可知M、L分別為Al、Fe；X與NaOH反應(yīng)生成氣體B，B一定是NH3；在混合液中加入BaCl2溶液有不溶于鹽酸的沉淀生成，可知含有SOeq\o\al(2－,4)，所以X為(NH4)2Fe(SO4)2，混合液為NaOH和Na2SO4溶液，電解生成H2、O2，D、E分別為O2、H2，F(xiàn)為NO，G為HNO3。答案：(1)Heq\o(N,\s\up6(),\s\do4(\o())H,\s\up6(H,))(2)(3)(NH4)2Fe(SO4)2(4)4OH－－4e－=O2↑＋2H2O(5)①4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3②Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3(1)能使品紅溶液褪色的氣體SO2(加熱后又恢復(fù)紅色)、Cl2(加熱后不恢復(fù)紅色)。(2)沉淀發(fā)生特殊的顏色變化Fe(OH)2eq\o(→,\s\up7(放置于空氣中))Fe(OH)3(白色沉淀先變灰綠色，再變紅褐色)。(3)在空氣中變?yōu)榧t棕色NO(無色)eq\o(→,\s\up7(被氧氣氧化))NO2(紅棕色)。(4)能使澄清石灰水變渾濁的氣體：CO2、SO2。(5)通入CO2氣體變渾濁的溶液：澄清石灰水(過量則變澄清)、Na2SiO3溶液、飽和Na2CO3溶液。(6)使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體：NH3。(7)使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)的物質(zhì)：NO2、Cl2、Br2、FeCl3等。(8)常溫下能溶解SiO2固體的物質(zhì)：氫氟酸和NaOH溶液。(9)煙霧現(xiàn)象棕(黃)色的煙Cu或Fe在Cl2中燃燒白煙Na在Cl2中燃燒；NH3遇到濃鹽酸或濃硝酸白霧由HX等極易溶于水的氣體產(chǎn)生(10)鈍化現(xiàn)象：常溫下Fe、Al遇到濃硫酸或濃硝酸會(huì)生成一層致密的氧化膜，從而保護(hù)金屬不再發(fā)生反應(yīng)。[對(duì)點(diǎn)練]2．某研究小組為了探究一種無機(jī)礦物鹽X(僅含四種元素)的組成和性質(zhì)，設(shè)計(jì)并完成了如圖實(shí)驗(yàn)：另取10.80gX在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40g固體1。請(qǐng)回答如下問題：(1)畫出白色沉淀1中金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖______，寫出氣體甲的電子式____________。(2)X的化學(xué)式是________，在惰性氣流中加熱X至完全分解的化學(xué)反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________。(3)白色沉淀2在空氣中變成紅褐色沉淀的原因是_________________________________(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)。(4)一定條件下，氣體甲與固體1中的某種成分可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，寫出一個(gè)可能的化學(xué)反應(yīng)方程式：________________________________，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證該反應(yīng)的產(chǎn)物________________________________________________________________________。解析：從框圖可知，氣體甲為CO2；由溶液1轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨恋?，白色沉淀1又能溶解在CO2水溶液中，可推斷白色沉淀1為CaCO3；從固體2的轉(zhuǎn)化過程可知，白色沉淀2為Fe(OH)2，最終的紅褐色沉淀為Fe(OH)3；由上述推斷可初步確定X為含有Ca、Fe元素的碳酸鹽，且其中鐵元素的化合價(jià)為＋2，故可推斷其為CaFe(CO3)2，分解得到的固體1為CaO與FeO的混合物，應(yīng)用題給數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步確認(rèn)上述判斷的正確性。(1)白色沉淀1中的金屬元素為鈣，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，氣體甲為CO2，其電子式為。(2)X的化學(xué)式為CaFe(CO3)2；在惰性氣流中加熱X至完全分解的化學(xué)反應(yīng)方程式為CaFe(CO3)2△,CaO＋FeO＋2CO2↑。(3)白色沉淀2在空氣中變成紅褐色沉淀是因?yàn)镕e(OH)2被氧化成Fe(OH)3，反應(yīng)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(4)CO2氣體與固體1中的FeO可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)方程式為2FeO＋CO2△,Fe2O3＋CO；檢驗(yàn)產(chǎn)物的方法：取反應(yīng)所得固體物質(zhì)，加稀鹽酸溶解，然后加入KSCN溶液，若溶液呈紅色，說明反應(yīng)產(chǎn)物中有Fe(Ⅲ)。將生成的氣體通過灼熱CuO，若黑色固體變?yōu)榧t色，證明生成的氣體中含有CO。答案：(1)(2)CaFe(CO3)2CaFe(CO3)2CaO＋FeO＋2CO2↑(3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(4)2FeO＋CO2Fe2O3＋CO檢測(cè)Fe2O3：將固體用稀鹽酸溶解，加入KSCN溶液若顯紅色，表明產(chǎn)物中有Fe(Ⅲ)；檢測(cè)CO：將氣體通過灼熱CuO，黑色固體變?yōu)榧t色反應(yīng)條件反應(yīng)方程式高溫①CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑；②SiO2＋CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑；③SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑；④SiO2＋CaOeq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3；高溫⑤SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑；⑥C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO＋H2；⑦CO＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高