2024高考化學一輪復習第四章非金屬及其化合物第四節(jié)氮及其重要化合物學案新人教版

PAGE39-第四節(jié)氮及其重要化合物最新考綱：1.駕馭氮元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應用。2.了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物的制備方法。3.了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境的影響。核心素養(yǎng)：1.宏觀辨識與微觀探析：能從不同層次相識含氮化合物的多樣性，并對其進行分類。2.科學探究與創(chuàng)新意識：能依據(jù)氮單質(zhì)及化合物的性質(zhì)提出有探究價值的問題；能從問題和假設動身，確定探究目的，設計探究方案，進行試驗探究。學問點一氮氣及其氧化物1．氮氣的結構與性質(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的化學性質(zhì)2.氮的氧化物(1)氮有多種價態(tài)的氧化物氧化物的化學式N2ONON2O3NO2、N2O4N2O5氮元素的價態(tài)＋1＋2＋3＋4＋5N2O俗稱笑氣，有麻醉作用；N2O3是亞硝酸的酸酐；N2O5為硝酸的酸酐。(2)NO與NO2性質(zhì)的比較推斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．常溫常壓下，124gP4中所含P—P鍵數(shù)目為4NA(×)提示：124gP4的物質(zhì)的量是1mol，由于白磷是正四面體結構，一分子P4含有6個P—P鍵，因此1molP4所含P—P鍵數(shù)目為6NA。2．1molN2與4molH2反應生成的NH3分子數(shù)為2NA(×)提示：N2與H2的反應為可逆反應。3．用向上排空氣法收集銅粉與稀硝酸反應產(chǎn)生的NO(×)提示：NO能與空氣中的O2反應生成NO2，收集NO應采納排水法。4．0.3molNO2與水充分反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.1NA(×)提示：在NO2與水的反應中，每有0.3molNO2參與反應，轉(zhuǎn)移0.2mol電子。5．制二氧化氮時，用水或NaOH溶液汲取尾氣(×)提示：用水汲取NO2還會放出有毒氣體NO。6．NO2通入FeSO4溶液中始終無明顯現(xiàn)象(×)提示：NO2遇水生成硝酸，能將Fe2＋氧化為Fe3＋，溶液顏色由淺綠色變?yōu)辄S色。7．豆科植物通過根瘤菌汲取空氣中的氮屬于氮的固定，是化學改變(√)8．食品袋中充氮氣可用來防腐(√)1．氮的氧化物都有毒，其中NO2與N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此試驗測得NO2的平均相對分子質(zhì)量總大于46，也沒有純凈NO2和N2O4氣體。2．驗證某無色氣體是NO的方法是讓無色氣體接觸氧氣或空氣，無色氣體變?yōu)榧t棕色。3．NO2、NO可用堿液處理，如NaOH溶液汲取原理為NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O、2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O。4．NO2雖然與水反應生成HNO3，但不是硝酸的酸酐。NO2既有氧化性又有還原性，以氧化性為主。如NO2能使潮濕的淀粉－碘化鉀試紙變藍：2NO2＋2KI=2KNO2＋I2。5．鑒別NO2和溴蒸氣常用的試劑為：①AgNO3溶液、②H2O、③CCl4。1．下列關于自然界中氮循環(huán)(如圖)的說法不正確的是(A)A．氮元素均被氧化B．工業(yè)合成氨屬于人工固氮C．含氮無機物和含氮有機物可相互轉(zhuǎn)化D．碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)解析：在雷電作用下N2與O2反應生成NO，氮元素被氧化、工業(yè)合成氨屬于人工固氮，合成氨過程中氮元素被還原，A項錯誤，B項正確；由題圖可看出含氮無機物和含氮有機物可相互轉(zhuǎn)化，C項正確；合成蛋白質(zhì)的過程中就有碳、氫、氧元素的參與，D項正確。2．氮及其化合物的改變關系如圖：則下列說法不正確的是(D)A．路途①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑B．路途Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑C．上述全部反應都是氧化還原反應D．上述反應中只有③屬于氮的固定解析：工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的流程是氮氣和氫氣生成氨氣，氨氣與氧氣反應4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up15(催化劑),\s\do15(△))4NO＋6H2O路途①，一氧化氮與氧氣反應2NO＋O2=2NO2路途②，二氧化氮被水汲取3NO2＋H2O=2HNO3＋NO路途③，路途①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑，A正確；在放電條件下，氮氣和氧氣發(fā)生化合反應：N2＋O2eq\o(=,\s\up15(放電))2NO路途Ⅰ；NO不穩(wěn)定，易被氧氣氧化為二氧化氮：2NO＋O2=2NO2路途Ⅱ，二氧化氮溶于水生成硝酸：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO路途Ⅲ，B正確；從氮的改變關系圖可知：N從N2(0價)→NO(＋2價)→NO2(＋4價)→HNO3(＋5價)，都是氧化還原反應，C正確；上述反應中空氣中的氮氣轉(zhuǎn)變?yōu)楹衔?，符合氮的固定的定義，屬于氮的固定，②③含氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)，是氮的化合物之間的轉(zhuǎn)化，不是氮的固定，D錯誤。3．(2024·泰州模擬)常溫常壓下，注射器甲中裝有NO2氣體，注射器乙中裝有相同體積的空氣，注射器與U形管連通，固定活塞。如圖所示，打開兩個止水夾，足夠時間后，將會看到U形管中液面(A)A．a(chǎn)端上升，b端下降B．a(chǎn)端下降，b端上升C．U形管中液面無改變D．無法推斷解析：打開兩個止水夾后，甲中NO2與水反應生成HNO3和NO，U形管中左側(cè)氣體壓強減小，a端液面上升，b端下降。4．下列說法中錯誤的是(D)A．工業(yè)上利用合成氨實現(xiàn)人工固氮涉及氧化還原反應B．NO2與溴蒸氣的鑒別可以用水、AgNO3溶液或CCl4，但不能用潮濕的淀粉-KI試紙C．除去NO中的NO2氣體的方法是將氣體依次通入盛有水和濃H2SO4的洗氣瓶中D．NO2與H2O的反應中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為2∶1解析：NO2與H2O的反應中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為1∶2。5．(2024·遼寧鐵嶺協(xié)作體聯(lián)考)已知Cu(NO3)2受熱分解的化學方程式為2Cu(NO3)2eq\o(=,\s\up15(△))2CuO＋4NO2↑＋O2↑，將少量的Cu(NO3)2固體放入試管中加熱，然后用帶火星的木條放入試管中，木條復燃，則下列說法正確的是(A)A．NO2能支持燃燒B．NO2不能支持燃燒C．木條復燃是因為硝酸銅分解產(chǎn)生了氧氣的原因D．木條復燃是因為硝酸銅分解產(chǎn)生的CuO催化作用的結果解析：氧氣具有助燃性，在純氧氣中能使帶火星的木條復燃，但空氣中由于含有大量不能助燃的N2，而氧氣量較少，所以空氣不能使帶火星的木條復燃，反應2Cu(NO3)2eq\o(=,\s\up15(△))2CuO＋4NO2↑＋O2↑中，產(chǎn)物中NO2、O2的體積比與空氣中N2、O2體積比近似相同，即為4∶1，帶火星的木條放入Cu(NO3)2受熱分解得到的混合氣體的試管中，木條復燃，說明NO2能支持燃燒，A項正確。6．氮的氧化物(用NOx表示)是大氣污染物，必需進行處理。(1)汽車尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物質(zhì)，這種尾氣漸漸成為城市空氣污染的主要來源之一。①汽車尾氣中的CO來自于汽油的不完全燃燒，NO來自于N2與O2在汽車汽缸內(nèi)的高溫環(huán)境下的反應。汽車尾氣對環(huán)境的危害主要有形成酸雨、導致光化學煙霧、產(chǎn)生溫室效應(任寫兩種即可)(至少填兩種)。②汽車尾氣中的CO、NOx在相宜溫度下采納催化轉(zhuǎn)化法處理，使它們相互反應生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體，反應的化學方程式可表示為2xCO＋2NOxeq\o(=,\s\up15(催化劑),\s\do15(△))2xCO2＋N2。(2)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。已知：4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up15(催化劑),\s\do15(△))5N2＋6H2O,8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up15(催化劑),\s\do15(△))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1∶3。(3)工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采納堿液汲取法處理，若NO與NO2按物質(zhì)的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全汲取后得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學式是NaNO2。解析：(1)①汽車汽缸內(nèi)不斷進行著汽油的燃燒反應，當空氣不足時，汽油不完全燃燒，會產(chǎn)生CO；當空氣過量時，N2和O2在放電或高溫條件下反應生成NO。汽車尾氣對環(huán)境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，導致光化學煙霧，產(chǎn)生溫室效應。②CO、NOx反應后生成的無毒氣體為CO2和N2。(2)V(NO)＋V(NO2)＝3.0L，eq\f(2,3)V(NO)＋eq\f(4,3)V(NO2)＝3.5L，則V(NO)＝0.75L，V(NO2)＝2.25L，V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。(3)NO中氮的化合價為＋2價，NO2中氮的化合價為＋4價，二者1∶1混合時與NaOH反應生成鹽的化合價必定為＋3價，即為NaNO2。素養(yǎng)一氮氧化物被水汲取相關計算1．關系式法(1)NO和O2的混合氣體通入水中由2NO＋O2=2NO2和3NO2＋H2O=2HNO3＋NO得總反應為4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。(2)NO2和O2的混合氣體通入水中由3NO2＋H2O=2HNO3＋NO和2NO＋O2=2NO2得總反應為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計算誕生成NO的體積，再加上原來混合氣體中NO體積，再按(1)計算。2．電子守恒法NOx轉(zhuǎn)化為硝酸時失去電子，假如是NOx與O2的混合氣體，則反應中O2得到的電子數(shù)與NOx失去的電子數(shù)相等。4NO2＋O2和4NO＋3O2從組成上均相當于2N2O5，都與N2O5＋H2O=2HNO3等效；當NO、NO2、O2的混合氣體溶于水時利用混合氣體中N、O原子個數(shù)比進行分析推斷。1．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，然后通過導管緩慢通入氧氣，邊通邊漸漸搖動試管，直到兩個試管內(nèi)充溢液體。假設試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴散，則兩個試管內(nèi)溶液物質(zhì)的量濃度之比為(A)A．1∶1 B．5∶7C．7∶5 D．4∶3解析：NO2、NO裝滿試管，則體積相同，依據(jù)阿伏加德羅定律：n(NO2)＝n(NO)，依據(jù)氮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1∶1。2．(2024·貴陽模擬)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，充分反應后，試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列的關系正確的是(B)A．V1>V2>V3 B．V1>V3>V2C．V2>V3>V1 D．V3>V1>V2解析：設各種氣體的體積都為1體積。①依據(jù)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，即剩余NO的體積V1＝(1＋eq\f(1,3))體積。②依據(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項符合題意。3．將充有mmLNO和nmLNO2的量筒倒立于水槽中，然后通入mmLO2，若m<n，則充分反應后，量筒內(nèi)剩余的氣體體積為(D)A．3(m－n)mL B．(m＋n)mLC．(m－n)mL D.eq\f(n－m,3)mL解析：發(fā)生反應4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3,4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，故NO與NO2按1∶1混合的總反應為：NO＋NO2＋O2＋H2O=2HNO3，充有mmLNO和nmLNO2的量筒倒立于水槽中，然后通入mmLO2，由于m<n，故按總反應進行，NO2有剩余，剩余NO2的體積為nmL－mmL＝(n－m)mL，再發(fā)生3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，故生成NO的體積為eq\f(1,3)(n－m)mL。素養(yǎng)二氮氧化物對環(huán)境的污染及防治1．常見的污染類型①光化學煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學反應，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削減，導致地面紫外線輻射量增加。④NO與血紅蛋白結合使人中毒。2．常見的NOx尾氣處理方法①堿液汲取法2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全汲取的條件是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在肯定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。1．為落實“五水共治”，某工廠擬綜合處理含NHeq\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)，設計了如下流程：下列說法不正確的是(B)A．固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B．X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NHeq\o\al(＋,4)廢水時，發(fā)生反應的離子方程式為NHeq\o\al(＋,4)＋NOeq\o\al(－,2)=N2↑＋2H2O解析：工業(yè)廢氣中的CO2、SO2與石灰乳反應生成難溶的CaCO3和CaSO3，石灰乳微溶于水，A項正確；氣體1中含有NO、CO和N2，若用過量空氣，則NO被全部氧化為NO2，NO2與NaOH反應生成NaNO3和NaNO2，與流程圖中NaNO2不符，故通入的空氣不能過量，NO2與NO氣體依據(jù)1∶1混合與NaOH完全反應生成NaNO2，B項錯誤；氣體2中含有N2和CO，N2無毒，故捕獲劑捕獲的氣體主要為CO，C項正確；NaNO2具有氧化性，NHeq\o\al(＋,4)具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應生成無污染的N2，D項正確。2．(2024·全國卷Ⅱ)探討表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(如圖所示)。下列敘述錯誤的是(C)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是形成無機顆粒物的催化劑D．霧霾的形成與過度施用氮肥有關解析：霧和霾的分散劑均為空氣，A項正確；結合圖示可知形成霧霾的無機顆粒物中含有NH4NO3和(NH4)2SO4，B項正確；依據(jù)圖示可知空氣中NOx、SO2等分別轉(zhuǎn)化為HNO3、H2SO4后，汲取空氣中的NH3生成NH4NO3和(NH4)2SO4，即NH3是形成無機顆粒物的反應物，C項錯誤；過度施用氮肥，會導致空氣中揮發(fā)的NH3濃度增大，與霧霾的形成有關，D項正確。3．(2024·天津卷)煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一，為了監(jiān)測其含量，選用如下采樣和檢測方法。回答下列問題：Ⅰ.采樣采樣步驟：①檢驗系統(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關閉系統(tǒng)，停止采樣。(1)A中裝有無堿玻璃棉，其作用為除塵。(2)C中填充的干燥劑是(填序號)c。a．堿石灰b．無水CuSO4c．P2O(3)用試驗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，標明氣體的流向及試劑。(4)采樣步驟②加熱煙道氣的目的是防止NOx溶于冷凝水。Ⅱ.NOx含量的測定將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標準溶液(過量)，充分反應后，用c2mol·L－1K2Cr2O7標準溶液滴定剩余的Fe2＋，終點時消耗v2mL。(5)NO被H2O2氧化為NOeq\o\al(－,3)的離子方程式為2NO＋3H2O2=2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋2H2O。(6)滴定操作運用的玻璃儀器主要有錐形瓶、酸式滴定管。(7)滴定過程中發(fā)生下列反應：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eq\f(23×c1v1－6c2v2,3v)×104mg·m－3。(8)推斷下列狀況對NOx含量測定結果的影響(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)若缺少采樣步驟③，會使測定結果偏低。若FeSO4標準溶液部分變質(zhì)，會使測定結果偏高。解析：(1)A中裝有無堿玻璃棉，其作用是除去煙道氣中的粉塵。(2)C中填充的干燥劑不能汲取NOx，因此不能為堿石灰，而無水CuSO4通常只用于檢驗水而不是汲取水，故該干燥劑為P2O5。(3)D的作用是汲取NOx，故該裝置中應裝有堿液，為洗氣瓶裝置，氣體從長管進、短管出。(4)NOx中的NO2能溶于水且與水反應，故加熱煙道氣的目的是防止NOx溶于冷凝水。(5)NO被H2O2氧化為NOeq\o\al(－,3)，則H2O2被還原為H2O，配平離子方程式為2NO＋3H2O2=2NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋2H2O。(6)K2Cr2O7標準溶液具有強氧化性，能氧化堿式滴定管下端的橡膠部分，因此滴定操作運用的玻璃儀器主要有錐形瓶、酸式滴定管。(7)依據(jù)滴定原理，可得原溶液中NOeq\o\al(－,3)消耗的n(Fe2＋)＝[c1mol·L－1×v1×10－3L－c2mol·L－1×v2×10－3L×6]×eq\f(100.00,20.00)＝5(c1v1－6c2v2)×10－3mol，則n(NOeq\o\al(－,3))＝eq\f(1,3)n(Fe2＋)＝eq\f(5,3)(c1v1－6c2v2)×10－3mol，故氣樣中NOx折合成NO2的含量為eq\f(5,3)(c1v1－6c2v2)×10－3mol×46000mg·mol－1÷(v×10－3)m3＝eq\f(23×c1v1－6c2v2,3v)×104mg·m－3。(8)若缺少采樣步驟③，則采集的煙道氣中混有空氣，測定結果偏低；若FeSO4標準溶液部分變質(zhì)，則消耗的FeSO4標準溶液的體積偏大，測定結果偏高。學問點二氨和銨鹽1．氨的分子結構和物理性質(zhì)2.氨的化學性質(zhì)(1)氨與水的反應NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，氨溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NHeq\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·H2Oeq\o(=,\s\up15(△))NH3↑＋H2O。(2)氨與酸的反應：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方程式：HCl＋NH3=NH4Cl、NH3＋HNO3=NH4NO3。(3)與鹽溶液的反應如過量氨水與AlCl3反應的離子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。(4)氨的還原性——氨的催化氧化化學方程式：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up15(催化劑),\s\do15(△))4NO＋6H2O。3．氨的試驗室制法——加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物4．銨鹽(1)物理性質(zhì)：都是無色或白色晶體，易溶于水。(2)化學性質(zhì)①不穩(wěn)定性a．NH4Cl受熱分解：NH4Cleq\o(=,\s\up15(△))NH3↑＋HCl↑。b．NH4HCO3受熱分解：NH4HCO3eq\o(=,\s\up15(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O。②與堿反應(離子方程式)a．在稀溶液中不加熱：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O。b．在濃溶液中加熱：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up15(△))NH3↑＋H2O。(3)NHeq\o\al(＋,4)的檢驗：eq\x(銨鹽NH\o\al(＋,4))eq\o(→,\s\up15(強堿),\s\do15(△))eq\x(無色氣體NH3)eq\o(→,\s\up15(潮濕紅色),\s\do15(石蕊試紙))eq\x(試紙變藍)。推斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．液氨汽化時要汲取大量的熱，可用作制冷劑(√)2．液氨制冷、碘的升華、NH4Cl氣化都不涉及化學改變(×)提示：氯化銨氣化實質(zhì)是其分解的反應。3．能用加熱法除去NaCl中的NH4Cl的緣由是NH4Cl為強酸弱堿鹽(×)4．氨水具有弱堿性，說明氨水是弱電解質(zhì)(×)提示：氨水是混合物，不屬于電解質(zhì)。5．氨水中微粒種類與NH4Cl溶液中的微粒種類相同(×)提示：氯化銨溶液中還存在Cl－。6．NH3、O2、HNO3三種物質(zhì)中，不滿意隨意兩種物質(zhì)在肯定條件下均能發(fā)生反應(√)7．檢驗溶液中是否含NHeq\o\al(＋,4)時，取少量溶液于試管中，加入NaOH濃溶液并加熱，用潮濕的紅色石蕊試紙檢驗產(chǎn)生的氣體(√)8．向AgNO3溶液中滴加過量氨水，溶液澄清，Ag＋與NH3·H2O能大量共存(×)提示：Ag＋與NH3·H2O反應生成溶于水的[Ag(NH3)2]＋。9．濃氨水可檢驗氯氣管道是否漏氣(√)1．氨是中學階段所學的唯一的堿性氣體，能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍，利用這一點，可以在推斷題中作為解題的突破口。2．NH3、氨水都不是電解質(zhì)，氨水中的電解質(zhì)是NH3·H2O。NH3·H2O是中學階段唯一一種可溶性的弱堿，也是一個化學式中無OH－的堿。3．當濃硝酸、濃鹽酸等揮發(fā)性酸與濃氨水或氨氣接觸時，有白煙生成，可以此來檢驗或驗滿氨氣。4．氨水中含有三種分子(H2O、NH3·H2O、NH3)和三種離子(OH－、NHeq\o\al(＋,4)、H＋)，其中含量最多的是NH3·H2O，但計算其物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)時，氨水的溶質(zhì)以NH3代替。5．銨鹽和堿加熱反應肯定能產(chǎn)生氨氣，可用潮濕的紅色石蕊試紙檢驗，但是銨鹽受熱分解不肯定產(chǎn)生氨氣。6．加熱分解NH4Cl可產(chǎn)生NH3，但不能以此來制取氨氣，因為兩者在試管口旁邊又生成了NH4Cl，得不到NH3。1．(2024·重慶高三模擬)探究氨氣及銨鹽性質(zhì)的過程中，下列依據(jù)試驗現(xiàn)象得出的結論不正確的是(B)A．將集有氨的試管倒扣于水槽中，液體快速充溢試管，說明氨極易溶于水B．向氨水中加入濃氫氧化鈉溶液，加熱產(chǎn)生使潮濕的紅色石蕊試紙變藍的氣體，說明氨水中含有NHeq\o\al(＋,4)C．加熱NH4HCO3固體，視察到固體漸漸削減，試管口有液滴產(chǎn)生，說明NH4HCO3具有不穩(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，說明氨催化氧化的產(chǎn)物中有NO解析：B項，因為氨水中存在氨分子，加熱氨逸出，也能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍，不能證明是銨根離子與氫氧化鈉反應產(chǎn)生的氨，錯誤；D項，4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up15(Pt),\s\do15(△))4NO＋6H2O,2NO＋O2=2NO2，NH2．(2024·萊蕪模擬)在如圖所示裝置中進行氨的催化氧化試驗：向三頸瓶內(nèi)的濃氨水中不斷通入空氣，將紅熱的鉑絲插入瓶中并接近液面。反應過程中，可視察到瓶中有紅棕色氣體產(chǎn)生，鉑絲始終保持紅熱。下列有關說法錯誤的是(D)A．反應后溶液中含有NOeq\o\al(－,3)B．反應后溶液中c(H＋)增大C．試驗過程中有化合反應發(fā)生D．試驗過程中NH3·H2O的電離常數(shù)不行能發(fā)生改變解析：A.反應過程生成硝酸，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，硝酸電離產(chǎn)生硝酸根離子，A正確；B.反應生成硝酸，硝酸是強酸，所以反應后溶液中c(H＋)增大，pH變小，B正確；C.2NO＋O2=2NO2，為化合反應，C正確；D.氨的氧化反應為放熱反應，溶液溫度上升，試驗過程中NH3·H2O的電離常數(shù)改變，D錯誤。3．如下圖，利用培育皿探究氨的性質(zhì)。試驗時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，馬上用另一表面皿扣在上面。下表中對試驗現(xiàn)象所作的說明正確的是(A)選項試驗現(xiàn)象說明A濃鹽酸旁邊產(chǎn)生白煙NH3與HCl反應產(chǎn)生了NH4Cl固體B濃硫酸旁邊無明顯現(xiàn)象NH3與濃硫酸不發(fā)生反應C氯化物溶液變渾濁該溶液肯定是AlCl3溶液D干燥紅色石蕊試紙不變色，潮濕紅色石蕊試紙變藍NH3是一種可溶性堿解析：B項中，NH3與濃硫酸反應；C項，AlCl3、MgCl2等氯化物溶液均可與NH3反應使溶液變渾濁；D項，NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，氨水呈堿性，NH3·H2O是堿，NH3不屬于堿。4．下列裝置應用于試驗室制取NH3，并用AlCl3溶液汲取多余氨氣制氫氧化鋁，最終回收氯化銨的試驗，能達到試驗目的的是(A)A．用裝置甲制取NH3B．用裝置乙汲取NH3制取Al(OH)3C．用裝置丙在不斷攪拌下分別Al(OH)3和NH4Cl溶液D．用裝置丁蒸干NH4Cl溶液并灼燒制NH4Cl解析：CaO與氨水反應用甲裝置可制備氨氣，A正確；氨氣極易溶于水，導管在液面下，乙裝置可發(fā)生倒吸，B錯誤；過濾時不能攪拌，易搗碎濾紙，C錯誤；蒸干NH4Cl溶液會使氯化銨分解，應用結晶法制NH4Cl，D錯誤。5．(2024·荊門模擬)NH3是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)，下列有關表述正確的是(C)A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時都易分解C．NH3和NO2在肯定條件下可發(fā)生氧化還原反應D．NH3與HCl反應屬于氧化還原反應解析：NaHCO3不能作化肥，A錯誤；Na2CO3受熱不分解，B錯誤；NH3具有還原性，NO2具有氧化性，二者在肯定條件下發(fā)生氧化還原反應生成N2、H2O，C正確；NH3與HCl反應，各元素反應前后沒有得失電子，不是氧化還原反應，D錯誤。6．(2024·全國卷Ⅰ)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業(yè)上在肯定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學在試驗室中對NH3與NO2反應進行了探究?；卮鹣铝袉栴}：(1)氨的制備①氨的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的A，反應的化學反應方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up15(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O(或BNH3·H2Oeq\o(=,\s\up15(△))NH3↑＋H2O)。②欲收集一瓶干燥的氨，選擇上圖中的裝置，其連接依次為發(fā)生裝置→dcfei(按氣流方向，用小寫字母表示)。(2)氨與二氧化氮的反應將上述收集到的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)。在肯定溫度下按下圖所示裝置進行試驗。解析：(1)①結合圖示可用A裝置或B裝置制備NH3，利用A裝置制備NH3用到的藥品為NH4Cl和Ca(OH)2，利用B裝置制備NH3時，圓底燒瓶中需加濃氨水，據(jù)此可寫出相應的化學方程式。②NH3需經(jīng)裝有堿石灰的干燥管干燥，由于NH3的密度小于空氣，收集氣體時需短管進長管出，收集完NH3需進行尾氣處理，由于NH3極易溶于水，應用裝置F進行尾氣處理，即正確的連接依次為發(fā)生裝置→d→c→f→e→i。(2)將NH3漸漸推入Y管中，NH3與NO2在催化作用下反應，Y管中紅棕色氣體漸漸變淺；反應的化學方程式為8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up15(催化劑))7N2＋12H2O。結合方程式可知反應后氣體分子數(shù)削減，Y管內(nèi)壓強減小，打開K2，Z中NaOH溶液會倒吸入Y中。素養(yǎng)一氨的試驗室制備1．經(jīng)典試驗圖解氨氣的發(fā)生裝置：適合于固體或固體混合物加熱制取氣體，反應原理為2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up15(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。①裝置特點是試管口略低于試管底部，目的是防止反應產(chǎn)生的水蒸氣冷凝回流炸裂試管。②制取氨氣用的銨鹽是NH4Cl，但不能運用NH4HCO3、(NH4)2CO3或NH4NO3，緣由是NH4HCO3、(NH4)2CO3加熱分解產(chǎn)生CO2氣體，NH4NO3加熱分解會產(chǎn)生N2、NOx，且NH4NO3加熱時易爆炸。③制取氨氣用的堿是Ca(OH)2，不能運用NaOH，緣由是加熱時NaOH能腐蝕玻璃。會損壞玻璃儀器；NaOH的熔點較低，加熱時熔化后易凝聚成塊狀固體，不利于NH3的逸出，且Ca(OH)2價格便宜。④試驗室利用該裝置還可以加熱KClO3與MnO2混合物(或KMnO4)制取O2。2.試驗室制取少量氨氣的常用方法方法反應原理氣體發(fā)生裝置加熱濃氨水NH3·H2Oeq\o(=,\s\up15(△))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的逸出濃氨水＋固體CaOCaO與水反應，使溶劑(水)削減；反應放熱，且OH－濃度的增大，促使NH3·H2O分解?；瘜W方程式為NH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)23.高考創(chuàng)新考查eq\x(\a\al(試驗裝置的創(chuàng)新：對于一些加,熱易液化的固體物質(zhì)，可選用,該裝置進行加熱分解，如草酸,晶體H2C2O4·2H2O100℃,起先失水，101.5℃溶化，150℃,左右分解產(chǎn)生H2O、CO、CO2。))eq\x(\a\al(收集和尾氣汲取裝置創(chuàng)新：,①收集裝置密封，可防止空氣,對流，提高收集到NH3的純度。,②用水汲取多余的NH3以防污,染環(huán)境，倒扣的漏斗防止倒吸。,③依據(jù)倒扣漏斗下沿與液面接,觸處溶液顏色變紅，推斷圓底,燒瓶中已收集滿NH3。))1．(2024·銀川二中模擬)下面是試驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是(D)A．①②B．②③C．③④D．①③解析：①中NH4Cl固體受熱可產(chǎn)生NH3和HCl，但兩者遇冷會重新凝聚產(chǎn)生NH4Cl固體，且可能出現(xiàn)堵塞導管的狀況，③中試管口未向下傾斜會導致水倒流入試管而使試管裂開，故①③錯誤；把濃氨水滴入氧化鈣固體中，會發(fā)生反應CaO＋NH3·H2O=Ca(OH)2＋NH3↑，反應放熱，溫度上升有利于NH3放出，故可用②的方法制取氨氣；濃氨水受熱產(chǎn)生氨氣，通過堿石灰汲取水蒸氣后即得干燥的NH3，④符合要求。2．(2024·江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)試驗室制取氨氣、收集、驗證其還原性并進行尾氣處理的裝置和原理能達到試驗目的的是(B)A．用裝置甲制取氨氣B．用裝置乙收集氨氣時氣體應當從a口進b口出C．裝置丙中黑色固體變成紅色時還原產(chǎn)物肯定為銅D．可以用裝置丁汲取氨氣，進行尾氣處理解析：氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫，二者在試管口遇冷又重新化合生成氯化銨，不能用加熱氯化銨固體制取氨氣，A錯誤；氨氣密度小于空氣，可以用向下排空氣法收集，即用裝置乙收集氨氣時氣體應當從a口進b口出，B正確；裝置丙中黑色固體變成紅色時還原產(chǎn)物不肯定為銅，因為氧化亞銅也是紅色的，C錯誤；氨氣極易溶于水，不能用裝置丁干脆汲取，應防倒吸，D錯誤。故選B。3．Ⅰ.試驗室制取氨氣的常見方法如下：序號方法裝置①氯化銨與熟石灰固體混合加熱b②濃氨水加熱a③濃氨水滴加到固體燒堿上c(1)方法①的化學方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up15(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。(2)依據(jù)表中所列方法，從下列圖中選擇合適的發(fā)生裝置并將其序號填入表中裝置欄中。Ⅱ.甲同學設計了如圖所示試驗裝置(部分夾持儀器未畫出)，探究氨氣的還原性并檢驗產(chǎn)物。試驗現(xiàn)象為：黑色CuO變?yōu)榧t色，白色無水CuSO4粉末變?yōu)樗{色，同時生成一種無色、無污染的氣體。(3)寫出氨氣與CuO反應的化學方程式：3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up15(△))3Cu＋N2＋3H2O。(4)堿石灰的作用是汲取氨氣中的水蒸氣，防止干擾產(chǎn)物水的檢驗。(5)該裝置存在明顯缺陷，應在上述裝置最終連接一個尾氣汲取裝置，你認為可選用abd(填字母)。解析：Ⅰ.(1)氯化銨與熟石灰固體混合加熱生成氨氣、氯化鈣和水，反應的化學方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up15(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。(2)氯化銨與熟石灰固體混合加熱制備氣體是固體＋固體eq\o(→,\s\up15(△),\s\do15())氣體的反應，選擇b裝置；濃氨水加熱是液體干脆加熱得到氨氣，選擇裝置a；濃氨水滴加到固體燒堿上不須要加熱，利用固體燒堿溶解放熱使一水合氨分解生成氨氣，選擇裝置c。Ⅱ.發(fā)生裝置是氯化銨和氫氧化鈣固體混合加熱反應生成氨氣、氯化鈣和水蒸氣，通過干燥管中堿石灰汲取水蒸氣，得到干燥氨氣，通過玻璃管與氧化銅加熱反應生成銅、氮氣和水，最終通過無水硫酸銅檢驗生成的水蒸氣。(3)氨氣具有還原性，CuO具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應生成氮氣、銅和水，反應的化學方程式為3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up15(△))3Cu＋N2＋3H2O。(4)堿石灰的作用是汲取氨氣中的水蒸氣，防止干擾產(chǎn)物水的檢驗。(5)氨氣極易溶于水，汲取須要防止倒吸，故選a或b或d。素養(yǎng)二壓強差原理在試驗中應用——科學探究與創(chuàng)新意識近年來，高考化學試題中涉及氣壓改變有關的試題類型不斷出現(xiàn)，這類考題綜合性較強，對同學們的實力要求較高。盡管氣壓改變的狀況無非增大和減小兩類，但引起氣壓改變的因素可謂眾多，對同學們的要求也較高，為讓同學們對此類考題有一個較為全面的了解，提高解題實力，現(xiàn)就考查氣壓改變的幾種狀況分類說明。1．考題印證圖二中B瓶為平安瓶，由于B中導管較短，不致于使液體進入A；另外起到對氣壓緩沖的作用。圖三導管a起到平衡壓強作用，以便使分液漏斗內(nèi)的液體順當流下。裝置B長頸漏斗起到緩沖作用，裝置D可防倒吸。圖四中利用壓強差產(chǎn)生噴泉，膠頭滴管中盛裝少量液體，用以汲取燒瓶中氣體，使燒瓶中壓強減小。2．噴泉試驗(1)噴泉試驗的原理使燒瓶內(nèi)外在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強差，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、(4∶3)NO2、O2(4∶1)汲取劑水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水(3)噴泉試驗的發(fā)生裝置及操作方法噴泉試驗是中學化學的重要試驗，其本質(zhì)是形成壓強差而引發(fā)液體上噴，以教材中的裝置(發(fā)散源)可設計如圖所示的多種不同的裝置和采納不同的操作(如使氣體溶于水、熱敷或冷敷、生成氣體等)來形成噴泉。設計說明：裝置(Ⅰ)向錐形瓶通入少量空氣，將少量水壓入燒瓶，導致大量氨溶解，形成噴泉。裝置(Ⅱ)省去了膠頭滴管，用手(或熱毛巾等)捂熱燒瓶，氨受熱膨脹，趕出玻璃導管內(nèi)的空氣，氨與水接觸，即發(fā)生噴泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶，使水進入燒瓶中，瓶內(nèi)氨溶于水)。裝置(Ⅲ)在水槽中加入能使水溫上升的物質(zhì)致使錐形瓶內(nèi)酒精因升溫而揮發(fā)，錐形瓶內(nèi)氣體壓強增大而產(chǎn)生噴泉。裝置(Ⅳ)向?qū)Ч苤型ㄈ肟隙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(Ⅴ)打開①處的止水夾并向燒瓶中緩慢通入等體積的HCl氣體后關閉該止水夾，等充分反應后再打開②處的止水夾，視察到先有白煙產(chǎn)生，后產(chǎn)生噴泉。裝置(Ⅵ)中，擠壓膠頭滴管，然后打開導管上部的兩個活塞，則在右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開導管下部活塞，則可產(chǎn)生雙噴泉。(4)噴泉試驗產(chǎn)物的濃度計算關鍵是確定所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積，標準狀況下的氣體進行噴泉試驗后所得溶液的物質(zhì)的量濃度：①HCl、NH3、NO2氣體或它們與其他不溶于水的氣體混合時，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為eq\f(1,22.4)mol·L－1。②當是NO2和O2的混合氣體且體積比為4∶1時，c(HNO3)＝eq\f(1,28)mol·L－1。1．下列裝置中不能用來防堵塞的是(D)解析：A裝置中的橡皮管是對氣體發(fā)生裝置的一微小改進，這一改進的優(yōu)點就是平衡燒瓶和分液漏斗內(nèi)的氣壓，便于分液漏斗內(nèi)的液體順當流下，可以起到防止堵塞的作用；C裝置中將B和C管連通，其原理與A同，也能防堵塞；B裝置中有一根導氣管通大氣，當氣體產(chǎn)生速率過快而氣壓增大，或?qū)夤芏氯鴼鈮涸龃髸r，均可將瓶內(nèi)的液體壓入導氣管而使液面上升，甚至沖出以平衡氣壓，防止堵塞。2．(2024·滁州模擬)中學試驗中，通常利用如圖所示的裝置進行噴泉試驗，來驗證氣體的“溶解性”，下列有關說法不正確的是(D)A．用滴管加入液體后，由于氣體的“溶解”，使瓶內(nèi)壓強減小，導致瓶內(nèi)壓強小于外界壓強，從而形成噴泉B．選用合適的溶液，CO2也能用于做噴泉試驗C．HCl、NH3和SO2均能用該裝置做噴泉試驗D．用NO2和N2O4的混合氣體做噴泉試驗，燒瓶中將充溢稀硝酸解析：本題綜合考查了噴泉試驗的原理。由于氣體溶于水或某種溶液，導致燒瓶中的壓強快速減小，與外界產(chǎn)生足夠的壓強差，從而形成噴泉，A正確；CO2能與NaOH等強堿溶液反應，從而被汲取，也能與外界產(chǎn)生很大的壓強差，故能形成噴泉，B正確；NH3和HCl屬于極易溶于水的氣體，SO2可以與NaOH溶液等反應，故均能形成噴泉，C正確；NO2和N2O4與水反應后有NO生成，故液體不能充溢燒瓶，D錯誤。3．下圖是課外活動小組的同學設計的4個噴泉試驗方案，下列有關操作不行能引發(fā)噴泉的是(B)A．擠壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進入燒瓶，片刻后打開止水夾B．擠壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進入燒瓶，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．在裝置④的水槽中漸漸加入足量濃硫酸并打開止水夾解析：H2難溶于NaOH溶液，不能使燒瓶內(nèi)外形成較大壓強差，故不能引發(fā)噴泉。4．(2024·全國卷Ⅰ)凱氏定氮法是測定蛋白質(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，然后通過滴定測量。已知：NH3＋H3BO3=NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl=NH4Cl＋H3BO3?；卮鹣铝袉栴}：(1)a的作用是避開b中壓強過大。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是防止暴沸。f的名稱是直形冷凝管。(3)清洗儀器：g中加蒸餾水；打開K1，關閉K2、K3，加熱b，蒸氣充溢管路；停止加熱，關閉K1，g中蒸餾水倒吸進入c，緣由是c中溫度下降，管路中形成負壓；打開K2放掉水，重復操作2～3次。解析：(1)a管作用是平衡氣壓，防止b中壓強過大。(2)碎瓷片防止液體加熱時暴沸。f為直形冷凝管。(3)停止加熱，管路中氣體溫度下降，水蒸氣冷凝為液態(tài)水，形成負壓，g中蒸餾水倒吸入c中。學問點三硝酸、氮的化合物之間的轉(zhuǎn)化1．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)化學性質(zhì)還原性化合物反應①不穩(wěn)定性反應的化學方程式：4HNO3eq\o(=,\s\up15(△或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑。②強氧化性濃、稀硝酸均具有強氧化性，濃度越大，氧化性越強，其還原產(chǎn)物的價態(tài)越高。還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO。③與有機物反應a．硝化反應(與苯反應)：。b．顏色反應：含苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時變黃色。(3)硝酸工業(yè)制法的反應原理①NH3在催化劑作用下與O2反應生成NO：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up15(催化劑),\s\do15(△))4NO＋6H2O。②NO進一步氧化生成NO2：2NO＋O2=2NO2。③用水汲取NO2生成HNO3：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。(4)硝酸的保存①保存硝酸：棕色瓶(避光)、玻璃塞(橡膠塞易被氧化)、陰涼處(防熱)。②存放的濃硝酸中，因分解產(chǎn)生的NO2溶于HNO3而使其呈黃色。與工業(yè)鹽酸中因含F(xiàn)e3＋而呈黃色易混。2．含氮元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關系(1)歧化——同一物質(zhì)中某元素的化合價在同一反應中既上升又降低。如：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O(2)歸中——不同物質(zhì)中同一元素的不同化合價在同一反應中只靠攏如：6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up15(△))5N2＋6H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O推斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．試驗室里用鋅粒與稀HNO3反應制取H2(×)提示：硝酸具有強氧化性，與金屬反應不能生成氫氣。2．銅與濃硝酸反應生成NO2，而與稀硝酸反應生成更低價的氧化物NO，則氧化性：稀硝酸>濃硝酸(×)提示：物質(zhì)的氧化性強弱與得電子多少無關，而與得電子難易程度有關。3．1molFe溶于過量硝酸，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA(×)提示：1molFe生成硝酸鐵，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA。4．為除去Cu粉中混有的CuO，可加入稀硝酸溶解，過濾、洗滌、干燥(×)提示：稀硝酸具有強酸性和強氧化性，能與CuO和Cu同時反應，應用稀硫酸或鹽酸除去Cu粉中混有的CuO。5．濃硝酸、濃硫酸的濃度大，書寫離子方程式時寫分子式，不拆寫為離子形式(×)提示：濃硝酸中的硝酸是完全電離的。6．將銅絲插入稀硝酸中：Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O(×)提示：Cu與稀硝酸反應生成NO，離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。7．在1.0mol·L－1的KNO3溶液中，H＋、Fe2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)可以大量共存(×)提示：“H＋＋NOeq\o\al(－,3)”具有強氧化性，與Fe2＋不共存。8．磁性氧化鐵溶于稀硝酸的離子方程式為3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O(×)提示：氧化物Fe3O4不能拆。1．質(zhì)量分數(shù)達98%以上的濃硝酸稱為“發(fā)煙硝酸”，“煙”實為霧(硝酸小液滴)，體現(xiàn)了HNO3的揮發(fā)性。2．濃硝酸能使紫色石蕊溶液變紅，加熱褪色。在這一反應過程中濃硝酸表現(xiàn)出強酸性和強氧化性，可將紅色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)。3．王水(濃硝酸與濃鹽酸體積比1∶3)可溶解金和鉑。4．NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下的強氧化性：NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下具有強氧化性，往往作為隱含條件出現(xiàn)在試題中，在解題中往往被忽視而形成易錯點。常見的隱含形式有：(1)在離子共存問題中，NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下不與具有較強還原性的離子如S2－、I－、Fe2＋等大量共存。(2)SOeq\o\al(2－,4)的檢驗中不能用HNO3酸化、不能用Ba(NO3)2作沉淀劑，以防止SOeq\o\al(2－,3)的干擾。(3)向Ba(NO3)2溶液中通入還原性氣體SO2可得到BaSO4沉淀。(4)向Fe(NO3)2溶液中加入非氧化性酸，如鹽酸，F(xiàn)e2＋能被氧化為Fe3＋。(5)向過量銅與肯定量硝酸反應后的混合物中加入非氧化性酸，銅能接著溶解。(6)向含還原性離子的酸性溶液中加入硝酸鹽，還原性離子可被氧化。1．(2024·北京門頭溝一模)依據(jù)下圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關系，推斷下列說法中不正確的是(B)A．X是N2O5B．可用排空氣法收集NO氣體C．工業(yè)上以NH3、空氣、水為原料生產(chǎn)硝酸D．從原理上看，NH3可與NO2反應實現(xiàn)NH3→N2的轉(zhuǎn)化解析：NO遇空氣中的氧氣被氧化為NO2，不行用排空氣法收集NO氣體，故B錯誤。2．某化學愛好小組進行了有關Cu、硝酸、硫酸化學性質(zhì)的試驗，試驗過程如圖所示。下列有關說法正確的是(B)A．①中溶液呈藍色，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生，稀硝酸被還原為NO2B．③中反應的化學方程式為3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4=4CuSO4＋2NO↑＋4H2OC．③中滴加稀硫酸，銅片接著溶解，說明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的強D．由上述試驗可知，Cu在常溫下既可與稀硝酸反應，又可與稀硫酸反應解析：Cu與稀硝酸發(fā)生反應3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，稀硝酸被還原為NO，NO遇空氣中的O2生成NO2，故試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生，A錯誤；③中溶液含有NOeq\o\al(－,3)，滴加稀硫酸后，Cu、NOeq\o\al(－,3)、H＋接著反應生成NO，B正確；③中銅片接著溶解，是因為稀硫酸供應H＋，與NOeq\o\al(－,3)形成HNO3，HNO3接著與Cu反應，C錯誤；Cu是不活潑金屬，在常溫下，可與稀硝酸反應，但不能與稀硫酸反應，D錯誤。3．在通風櫥中進行下列試驗：步驟現(xiàn)象Fe表面產(chǎn)生大量無色氣泡，液面上方變?yōu)榧t棕色Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色氣泡后，快速停止Fe、Cu接觸后，其表面均產(chǎn)生紅棕色氣泡下列說法不正確的是(C)A．Ⅰ中氣體由無色變紅棕色的化學方程式：2NO＋O2=2NO2B．Ⅱ中的現(xiàn)象說明Fe表面形成致密的氧化層，阻擋Fe進一步反應C．對比Ⅰ、Ⅱ中現(xiàn)象，說明稀HNO3的氧化性強于濃HNO3D．針對Ⅲ中現(xiàn)象，在Fe、Cu之間連接電流計，可推斷Fe是否被氧化解析：A.鐵放入稀HNO3中發(fā)生反應Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，NO逸出，遇到O2生成NO2，氣體由無色變?yōu)榧t棕色；B.鐵放入濃HNO3中，在常溫下會鈍化，即在Fe表面形成致密的氧化膜，阻擋Fe進一步反應；C.濃HNO3的氧化性強于稀HNO3；D.在鐵、銅之間加一個電流計，依據(jù)電子的流向，可推斷鐵是否被氧化，若電子由鐵移動到銅，則鐵被氧化。4．(2024·北京卷)下述試驗中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對比分析所得結論不正確的是(D)①②③A.由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體肯定是混合氣體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)物中檢測出CO2，由此說明木炭肯定與濃硝酸發(fā)生了反應解析：①中濃HNO3受熱分解，發(fā)生反應4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up15(△))4NO2↑＋O2↑＋2H2O，產(chǎn)生的氣體為混合氣體，故選項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”不能說明②中木炭能與濃硝酸發(fā)生反應，故選項B正確；依據(jù)①和②，濃硝酸反應產(chǎn)生紅棕色NO2時須要加熱，所以濃硝酸具有揮發(fā)性才可與上方紅熱木炭接觸，同時，N元素化合價降低，所以生成的NO2為還原產(chǎn)物，故選項C正確；紅熱的木炭可與空氣中的O2反應生成CO2，故選項D錯誤。5．肯定質(zhì)量的鐵和足量的稀硝酸或濃硝酸完全反應，在相同條件下，用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體。下列敘述肯定正確的是(B)①硝酸濃度越大，消耗的硝酸越少②硝酸濃度不同，生成的Fe(NO3)3的物質(zhì)的量相同③硝酸濃度越大，產(chǎn)生的氣體越少④用排水集氣法收集到的氣體在相同狀況下體積相同A．只有② B．②④C．③④ D．①②③解析：依據(jù)Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O及Fe＋6HNO3(濃)=Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O可知，硝酸濃度越大，消耗的硝酸越多，①錯；依據(jù)鐵元素守恒，最終生成的Fe(NO3)3的物質(zhì)的量相同，②正確；③硝酸濃度越大，產(chǎn)生的氣體越多，③錯；因3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，故用排水法收集到的氣體均為NO，且在相同狀況下體積相同，④正確。6．某化學學習小組采納下列裝置，對濃硝酸與木炭的反應進行探究(已知：4HNO3eq\o(=,\s\up15(△))4NO2↑＋O2↑＋2H2O)。請回答下列問題：(1)檢查裝置氣密性后，將燃燒匙中的木炭在酒精燈上加熱至紅熱狀態(tài)，馬上伸入三頸瓶中，并塞緊瓶塞，滴加濃硝酸，可視察到三頸瓶中氣體的顏色為紅棕色，產(chǎn)生該氣體的化學反應方程式是C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up15(△))4NO2↑＋CO2↑＋2H2O。(2)裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，反應一段時間后可視察到C中出現(xiàn)白色沉淀，該白色沉淀為BaCO3(寫化學式)。其中的Ba(OH)2溶液不能(填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替，理由是Ca(OH)2溶液中Ca(OH)2濃度較低，NO2、CO2過量，最終溶液顯酸性，不能形成CaCO3沉淀。(3)裝置B的作用是防倒吸。(4)裝置D中收集到了無色氣體，部分同學認為是NO，還有部分同學認為是O2。①下列對該氣體的檢驗方法合適的是AC(填字母)。A．敞口視察集氣瓶內(nèi)氣體的顏色改變B．將潤濕的藍色石蕊試紙伸入集氣瓶內(nèi)，視察試紙是否變紅C．將帶火星的木條伸入集氣瓶中，視察木條是否復燃②假如集氣瓶中收集到的無色氣體是氧氣，則氧氣的來源是濃硝酸的分解。(5)若將木炭改為銅片，再用等質(zhì)量的銅片分別與等體積的濃硝酸、稀硝酸(硝酸均過量)反應時，發(fā)覺反應后所得溶液前者呈綠色，后者呈藍色。針對此現(xiàn)象，同學們進行探討，提出兩種看法：①認為兩溶液所顯顏色不同是由Cu2＋濃度的差異引起的。②認為前者溶液呈綠色，是因為生成的紅棕色NO2溶解于溶液中引起的。你認為上述看法②(填“①”或“②”)合理。向顯藍色的Cu(NO3)2溶液中通入NO2(或其他合理答案)解析：(1)裝置A中發(fā)生的是濃硝酸與木炭的反應，生成NO2、CO2、H2O，由于NO2為紅棕色氣體，故三頸瓶中的氣體為紅棕色。(2)將NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分別生成Ba(NO3)2和BaCO3，由于Ba(OH)2溶液足量，故溶液為堿性環(huán)境，BaCO3不溶解以沉淀形式析出。Ba(OH)2溶液不能用Ca(OH)2溶液代替，因為Ca(OH)2微溶于水，溶液中Ca(OH)2含量太少，濃度太低，不足以完全汲取生成的酸性氣體，導致溶液呈酸性，從而不能生成CaCO3沉淀。(3)裝置B可以防止裝置C中酸性氣體因溶解速率太快而出現(xiàn)倒吸。(4)①NO與足量O2反應生成紅棕色的NO2，A正確；NO和O2均不具有酸性，B錯誤；O2能使帶火星的木條復燃，而NO不能，C正確。②裝置A中除發(fā)生木炭與濃硝酸的反應外，還發(fā)生濃硝酸的分解反應。(5)因Cu的質(zhì)量相等，且濃、稀HNO3均過量，Cu完全反應生成的Cu(NO3)2的濃度相等，溶液中的c(Cu2＋)是一樣的，①不合理，②合理。既然②是由紅棕色NO2溶于溶液中引起的，只要將NO2除去或者在Cu與稀HNO3反應后的反應器中通入NO2即可驗證。素養(yǎng)金屬與硝酸反應規(guī)律與計算1．金屬與硝酸反應的規(guī)律(1)HNO3與金屬反應不能產(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。與Cu反應由銅與硝酸反應的化學方程式知，濃硝酸被還原為NO2，氮元素的化合價改變?yōu)椋?→＋4；稀硝酸被還原為NO，氮元素的化合價改變?yōu)椋?→＋2。一般狀況下，硝酸的濃度越小，其還原產(chǎn)物的價態(tài)越低與Zn反應鋅與硝酸可發(fā)生如下反應4Zn＋10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O，4Zn＋10HNO3(極稀)=4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O(3)硝酸與金屬反應時既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。2．金屬與硝酸反應計算的思維流程(1)思維流程(2)計算中守恒思想的應用①原子守恒法HNO3與金屬反應時，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與金屬的反應屬于氧化還原反應，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過量時反應后溶液中(不考慮OH－)則有：c(NOeq\o\al(－,3))＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金屬離子)。④離子方程式計算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應時，由于硝酸鹽中NOeq\o\al(－,3)在H2SO4供應H＋的條件下能接著與金屬反應，因此此類題目應用離子方程式來計算，先作過量推斷，然后依據(jù)完全反應的金屬或H＋或NOeq\o\al(－,3)進行相關計算，且溶液中要符合電荷守恒。1．(2024·廣西南寧其次中學模擬)某試驗小組發(fā)覺在相同溫度下，鐵與不同密度的硝酸反應時，還原產(chǎn)物有所不同，該小組的試驗結果如圖所示。下列敘述中正確的是(D)A．硝酸的密度越大，其還原產(chǎn)物越多B．當硝酸溶液的密度小于dg·mL－1時，還原產(chǎn)物始終以NO為主C．還原產(chǎn)物中NO的質(zhì)量分數(shù)隨硝酸密度的增大而增大D．若足量的鐵與硝酸發(fā)生如下反應：2Fe＋6HNO3=2Fe(NO3)2＋NO↑＋NO2↑＋3H2O，依據(jù)圖像可推知此時硝酸的密度為dg·mL－1解析：由圖可知，硝酸的密度越大，其還原產(chǎn)物越少，A錯誤；依據(jù)圖像可知當硝酸溶液的密度小于dg·mL－1時，還原產(chǎn)物有多種狀況，并不是始終以NO為主，B錯誤；由圖像可以看出，還原產(chǎn)物中NO的質(zhì)量分數(shù)隨硝酸密度的增大先增大后減小，C錯誤；若足量的鐵與硝酸發(fā)生如下反應：2Fe＋6HNO3=2Fe(NO3)2＋NO↑＋NO2↑＋3H2O，生成的NO和NO2的物質(zhì)的量相等，依據(jù)圖像可推知此時硝酸的密度為dg·mL－1，D正確。2．(2024·山東淄博試驗中學一診)1.52g銅鎂合金完全溶解于50mL密度為1.40g·mL－1、質(zhì)量分數(shù)為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體1120mL(標準狀況)，向反應后的溶液中加入1.0mol·L－1NaOH溶液，當金屬離子全部沉淀時，得到2.54g沉淀。下列說法不正確的是(D)A．該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14.0mol·L－1B．該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是2∶1C．NO2和N2O4的混合氣體中，NO2的體積分數(shù)是80%D．得到2.54g沉淀時，加入NaOH溶液的體積是600mL解析：向反應后溶液中加入NaOH溶液，生成Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀，固體質(zhì)量增加的是OH－的質(zhì)量，且有n(OH－)＝n(e－)，設合金中鎂、銅的物質(zhì)的量分別為x、y，則有24g·mol－1×x＋64g·mol－1×y＝1.52g；2x＋2y＝(2.54g－1.52g)÷17g·mol－1，解之得x＝0.01mol，y＝0.02mol。A項依據(jù)質(zhì)量分數(shù)和密度可計算出該硝酸的濃度為14.0mol·L－1；B項