2019-2020年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第四章 非金屬及其化合物 第四講 氮及其重要化合物講義.doc

2019-2020年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第四章 非金屬及其化合物 第四講 氮及其重要化合物講義xx高考導(dǎo)航考綱要求真題統(tǒng)計命題趨勢1.了解氮單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2了解常見的氮的氧化物(NO、NO2)對環(huán)境質(zhì)量的影響。3會用硝酸的氧化性解釋硝酸與金屬、非金屬及其他具有還原性物質(zhì)反應(yīng)的特點。4掌握氨氣的實驗室制法(包括所用試劑、儀器、反應(yīng)原理和收集方法)。xx，卷 7T、10T(A)；xx，卷 13T(B)；xx，卷 8T(C)、13T(D)預(yù)計xx年高考對本部分的考查仍將以氨氣、銨鹽、一氧化氮、二氧化氮和硝酸等物質(zhì)的性質(zhì)為重點，以化學(xué)實驗、化工生產(chǎn)工藝流程為載體，突出考查有關(guān)化學(xué)方程式的書寫和氧化還原反應(yīng)的計算。復(fù)習(xí)備考時，注重硝酸的氧化性以及相關(guān)計算。考點一氮氣及氮的氧化物學(xué)生用書P1001氮的固定2氮氣(填化學(xué)方程式)3氮的氧化物(1)物理性質(zhì)顏色氣味毒性密度溶解性NO無色有毒比空氣稍重不溶于水NO2紅棕色有刺激性氣味有毒比空氣重與水發(fā)生反應(yīng)(2)化學(xué)性質(zhì)NONO2：2NOO2=2NO2NO2HNO3(NO)：3NO2H2O=2HNO3NO(3)對環(huán)境的污染形成光化學(xué)煙霧，污染空氣。形成酸雨。破壞臭氧層。與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。1下列起固氮作用的化學(xué)反應(yīng)是()AN2和H2在一定條件下反應(yīng)生成NH3BNO與O2反應(yīng)生成NO2CNH3催化氧化生成NOD由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4解析：選A。氮的固定是指將N2轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程。符合題意的為A項。2下列說法正確的是()ACO、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在BNO可用于某些疾病的治療C常溫下，N2既能與O2反應(yīng)又能與H2反應(yīng)D汽車尾氣的主要污染成分包括NO、CO和N2答案：B3下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，能一步完成的是_。N2NO2NO2NONO2HNO3N2NON2NH3答案：名師點撥(1)氮的氧化物都有毒，其中NO2與N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此實驗測得NO2的平均相對分子質(zhì)量總大于46。(2)驗證某無色氣體是NO的方法：向無色氣體中通入O2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色，即證明該氣體為NO。(3)NO2既有氧化性又有還原性，以氧化性為主。NO2能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍。(教材改編)一個大試管的容積為27 mL，收集滿二氧化氮氣體，把它倒扣在盛滿水的水槽里同時通入氧氣，一段時間后，量筒里剩余氣體體積為2 mL。則通入的O2體積可能是_或_。解析NO2、O2混合氣體與水的反應(yīng)的計算關(guān)系式符合下列化學(xué)方程式：4NO2O22H2O=4HNO3。若剩余的2 mL氣體為O2，則參加上式反應(yīng)的NO2和O2的總體積為27 mL2 mL25 mL，則原混合氣體中，NO2的體積為25 mL20 mL，O2的體積為27 mL20 mL7 mL。若剩余的2 mL氣體為NO，該氣體由NO2和O2共同反應(yīng)后剩余了6 mL的NO2再單獨與水反應(yīng)而得，則按4NO2O22H2O=4HNO3反應(yīng)的NO2和O2的總體積為27 mL6 mL21 mL，則原混合氣體中，O2的體積為21 mL4.2 mL。答案 7 mL 4.2 mL1NO2、O2混合氣體與水反應(yīng)的化學(xué)方程式4NO2O22H2O=4HNO3是怎么得到的？答案：NO2和O2的混合氣體溶于水時，發(fā)生如下反應(yīng)：3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO2反應(yīng)的反應(yīng)物(NO2)和產(chǎn)物(NO)分別是反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)物，這兩個反應(yīng)互為“循環(huán)反應(yīng)”。進行計算時可采用“加合式”法消去中間產(chǎn)物(NO)，式2式得：4NO2O22H2O=4HNO3。2若將NO與O2共同通入水中進行反應(yīng)，寫出恰好完全反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案：3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO2采用“加合式”法消去中間產(chǎn)物(NO2)，式2式3得：4NO3O22H2O=4HNO3。有關(guān)氮的氧化物溶于水的計算(1)NO2和O2的混合氣體溶于水時，由4NO2O22H2O=4HNO3可知，當(dāng)體積比V(NO2)V(O2)(2)NO和O2的混合氣體溶于水時，其反應(yīng)是2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO，總反應(yīng)式為4NO3O22H2O=4HNO3可知，當(dāng)體積比V(NO)V(O2)注意4NO2O2和4NO3O2從組成上均相當(dāng)于2N2O5，即、兩反應(yīng)式都與N2O5H2O=2HNO3等效。這不僅是記憶兩式的一種好方法，也為上述問題的解法提供了新的解題思路，即利用混合氣體中的N、O原子個數(shù)比進行分析判斷：N(N)N(O) 題組一氮氣及其氧化物的性質(zhì)1(xx高考北京卷)下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如下圖)的說法不正確的是()A氮元素均被氧化B工業(yè)合成氨屬于人工固氮C含氮無機物和含氮有機物可相互轉(zhuǎn)化D碳、氫、氧三種元素也參加了氮循環(huán)解析：選A。A.N2NH3過程中氮元素由0價變?yōu)?價，被還原。B.工業(yè)合成氨的過程屬于人工固氮。C.1828年，德國化學(xué)家維勒首次利用無機物氰酸銨合成了尿素；而含氮的有機物也可以直接分解為無機物。D.雷電發(fā)生時涉及的反應(yīng)有N2O22NO,2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO，HNO3進入土壤，與礦物質(zhì)結(jié)合成硝酸鹽；豆科植物也可以將N2合成氮肥，生物體內(nèi)含有C元素，所以碳、氫、氧三種元素都參加了氮循環(huán)。2(xx湖北重點高中聯(lián)考)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)體解析：選A。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的相對分子質(zhì)量不相同，不是同分異構(gòu)體，屬同素異形體，D項錯誤。題組二氮的氧化物溶于水的簡單計算3在一定條件下，將NO2和O2的混合氣體12 mL通入足量水中，充分反應(yīng)后剩余2 mL氣體(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積為()1.2 mL2.4 mL3 mL4 mLA BC D解析：選D。首先分析剩余的2 mL氣體有兩種可能。如果剩余2 mL O2，則V(NO2)(122) mL8 mL，則混合氣中的V(O2)12 mL8 mL4 mL。若剩余的2 mL氣體是NO，則混合氣中的V(O2)(12 mL2 mL3)1.2 mL，D項正確。4如下圖所示，將相同條件下的m體積NO和n體積O2同時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()A32 B23C83 D38解析：選C。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，則可知體積的NO氣體與n體積的氧氣恰好完全反應(yīng)，由4NO3O22H2O=4HNO3得n，即mn83。(1)氮的氧化物都是大氣污染物。(2)空氣中NO2是造成光化學(xué)煙霧的主要因素。(3)空氣中NO、NO2主要來源于煤和石油的燃燒、汽車尾氣、硝酸工廠等。 考點二硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用學(xué)生用書P1021物理性質(zhì)色味態(tài)：無色有刺激性氣味液體；揮發(fā)性：易揮發(fā)。水溶性：與水以任意比互溶；發(fā)煙硝酸：質(zhì)量分?jǐn)?shù)在98%以上的硝酸。2化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性：4HNO34NO2O22H2O。(2)強氧化性與金屬反應(yīng)a與除Au、Pt外大部分金屬反應(yīng)濃硝酸與銅反應(yīng)：Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O；稀硝酸與銅反應(yīng)：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。b常溫下濃硝酸使Fe、Al鈍化。與非金屬反應(yīng)濃硝酸與炭反應(yīng)：C4HNO3(濃)CO24NO22H2O。與某些還原性化合物(如Fe2、SO等形成的化合物)反應(yīng)。(3)與有機物反應(yīng)硝化反應(yīng)(與C6H6反應(yīng))：C6H6HNO3C6H5NO2H2O。顏色反應(yīng)：蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時變黃色。1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)濃、稀硝酸都能使藍色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色。()(2)硝酸能與Na2CO3反應(yīng)，但不生成CO2。()(3)硝酸可與Na2S反應(yīng)制得H2S氣體。()(4)過量的銅與濃硝酸反應(yīng)有一氧化氮生成。()(5)常溫下，鋁和鐵在濃HNO3中“鈍化”，說明鋁和鐵與濃HNO3不反應(yīng)。()(6)(xx高考廣東卷)將可調(diào)高度的銅絲伸入稀HNO3中，溶液變藍，說明Cu與稀HNO3發(fā)生置換反應(yīng)。()(7)用濃HNO3與Cu反應(yīng)制備NO2。()(8)向裝有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀H2SO4，在管口觀察到有紅棕色氣體產(chǎn)生，這是因為HNO3分解生成了NO2。()答案：(1)(2)(3) (4)(5)(6)(7)(8)2寫出下列反應(yīng)的離子方程式，并指出HNO3所表現(xiàn)的性質(zhì)。(1)Fe3O4和稀HNO3反應(yīng)：_，_。(2)NaI和稀HNO3反應(yīng)：_，_。(3)Na2SO3和稀HNO3反應(yīng)：_，_。答案：(1)3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2O酸性和強氧化性(2)6I8H2NO=3I22NO4H2O強氧化性(3)3SO2H2NO=3SO2NOH2O強氧化性名師點撥(1)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。(2)濃硝酸能使紫色石蕊試液先變紅，后褪色，該反應(yīng)過程中濃硝酸表現(xiàn)出強酸性和強氧化性。(3)常溫下，鐵、鋁遇濃硝酸能發(fā)生“鈍化”，故常溫下，濃硝酸可用鐵桶盛放。(4)純凈的硝酸是無色的液體，但實驗室里的濃硝酸常顯黃色，消除黃色的方法是向濃硝酸中通入空氣(或O2)，發(fā)生反應(yīng)為4NO2O22H2O= 4HNO3。(5)硝酸幾乎能夠與所有的金屬反應(yīng)(除Au、Pt外)，但不生成氫氣；與變價金屬反應(yīng)時，金屬能夠被氧化為最高價態(tài)。(xx三門峽高三模擬)足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與1.68 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5 molL1 NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是()A60 mLB45 mLC30 mL D15 mL解析由題意可知：HNO3HNO3，則Cu失去的電子數(shù)與O2得到的電子數(shù)相等，即n(Cu)2n(O2)20.15 mol。根據(jù)質(zhì)量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反應(yīng)可得關(guān)系式：n(NaOH)2nCu(NO3)22n(Cu)0.3 mol，則V(NaOH)0.06 L60 mL。答案A將上題修改為“19.2 g銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與一定量O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。”請問需要標(biāo)準(zhǔn)狀況的O2多少升？答案：根據(jù)電子轉(zhuǎn)移關(guān)系，銅失去的電子最終被氧氣所得，則有關(guān)系式2CuO2，O2的體積為19.2 g64 g/mol222.4 L/mol3.36 L。解硝酸與金屬反應(yīng)計算題的整體思路和計算方法(1)整體思路(2)計算方法原子守恒法HNO3與金屬反應(yīng)時，一部分HNO3起酸的作用，以NO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。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。離子方程式計算法涉及HNO3、H2SO4的混合酸與金屬反應(yīng)計算時應(yīng)采用離子方程式計算。 題組一硝酸的性質(zhì)與計算1(xx衡水高三調(diào)研)鐵粉和銅粉的均勻混合物，平均分成四等份，分別加入同濃度的稀硝酸，充分反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成NO的體積和剩余金屬的質(zhì)量如下表(設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)：編號稀硝酸體積/mL100200300400剩余金屬/g18.09.600NO體積/mL2 2404 4806 720V下列計算結(jié)果錯誤的是()A實驗中溶解了8.4 g FeB原混合物總質(zhì)量為105.6 gC硝酸的濃度為4 mol/LD實驗中V6 720解析：選D。實驗都有金屬剩余，則溶液中金屬離子為2價，實驗中再加入100 mL稀硝酸，參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為18.0 g9.6 g8.4 g，生成NO的體積為4 480 mL2 240 mL2 240 mL，NO的物質(zhì)的量為0.1 mol，根據(jù)得失電子守恒可知，參加反應(yīng)的金屬的物質(zhì)的量為0.15 mol，參加反應(yīng)的金屬的平均摩爾質(zhì)量為56 g/mol，故該過程只有Fe參加反應(yīng)，即實驗中8.4 g Fe參與反應(yīng)，A正確；實驗中再加入100 mL稀硝酸，參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為9.6 g，生成NO的體積為6 720 mL4 480 mL2 240 mL，NO的物質(zhì)的量為0.1 mol，若該過程只有Cu參加反應(yīng)，根據(jù)得失電子守恒，則Cu的質(zhì)量為64 g/mol9.6 g，等于參加反應(yīng)金屬的質(zhì)量，故該過程只有Cu反應(yīng)，且Cu恰好完全反應(yīng)，故加入200 mL稀硝酸時，F(xiàn)e的存在形式是硝酸亞鐵，在實驗的基礎(chǔ)上再加入100 mL稀硝酸，硝酸與溶液中的Fe2反應(yīng)生成NO。原混合物總質(zhì)量為(18.0 g9.6 g)29.6 g4=105.6 g，B正確；實驗發(fā)生反應(yīng)3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O，生成NO的物質(zhì)的量為0.1 mol，根據(jù)方程式可知，參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量為0.1 mol 40.4 mol，故HNO3的物質(zhì)的量濃度為0.4 mol/0.1 L4 mol/L，C正確；實驗中再加入100 mL稀硝酸，硝酸與溶液中Fe2反應(yīng)生成NO，則V6 720，D錯誤。故答案選D。2(xx哈爾濱高三模擬)在某100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物質(zhì)的量濃度分別是 0.4 mol/L、0.1 mol/L，向該混合液中加入1.92 g銅粉，加熱，待充分反應(yīng)后，所得溶液中銅離子的物質(zhì)的量濃度(不考慮溶液體積變化)是()A0.15 mol/LB0.225 mol/LC0.30 mol/L D0.45 mol/L解析：選B。溶液中同時存在H和NO時就能夠與Cu發(fā)生反應(yīng)。該溶液中H實際為0.06 mol，應(yīng)該根據(jù)離子方程式進行計算，正確解答思路為3Cu 8H2NO= 3Cu22NO4H2O 3 8 2 3 0.03 mol 0.06 mol 0.04 mol X根據(jù)各物質(zhì)量的關(guān)系可知，H不足，應(yīng)根據(jù)H進行計算。X30.06 mol80.022 5 mol，因此，銅離子濃度為0.225 mol/L。題組二硝酸的強氧化性實驗探究3(xx長沙雅禮中學(xué)模擬)某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如下實驗裝置，欲探究銅和濃硝酸的反應(yīng)是否有NO產(chǎn)生，題中所涉及氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的數(shù)據(jù)，且忽略反應(yīng)中溶液體積的變化。試回答下列問題：(1)C裝置中將銅粉分散在石棉絨中的原因是_；B裝置的作用為_。(2)在銅和濃硝酸反應(yīng)前，擠壓打氣球鼓入空氣，經(jīng)A、B、C反應(yīng)后，進入D中的氣體主要是_(填化學(xué)式)，通入該氣體的目的是_；進行此步操作時應(yīng)關(guān)閉_，打開_。(填“k1”“k2”或“k3”)(3)關(guān)閉k1、k2，打開k3，由分液漏斗向裝有一定量銅片的D中滴加14 molL1濃硝酸10.00 mL。待Cu和濃硝酸反應(yīng)結(jié)束后，再通過分液漏斗向D中加入CCl4至滿。你認(rèn)為這樣操作的目的是_。(4)若E中發(fā)生倒吸，可采取的應(yīng)急操作是_。解析：(2)氣球中的空氣成分主要是氧氣、氮氣、二氧化碳、水蒸氣等，通過氫氧化鈉溶液除去二氧化碳，通過濃硫酸除去水蒸氣，C裝置用于除掉空氣中的氧氣，所以進入D裝置的氣體主要是氮氣；通入氮氣的目的是把試管中的空氣排盡，避免生成的一氧化氮氣體被氧氣氧化為二氧化氮，無法驗證銅和濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)物中有一氧化氮氣體生成；依據(jù)氣體流向，關(guān)閉k3，打開k1、k2，讓氮氣把試管中的空氣趕盡。(3)關(guān)閉k1、k2，打開k3，由分液漏斗向D中滴加濃硝酸，Cu和濃硝酸反應(yīng)結(jié)束后，通過分液漏斗向D中加入CCl4至滿，因為氮氣和氮氧化物不溶于四氯化碳，可把氮氣和生成的氣體全部排入E裝置。(4)若E中發(fā)生倒吸，可以調(diào)節(jié)F中量氣管的液面高度改變壓強，向下調(diào)節(jié)量氣管(注意不能使其中的水溢出)，使E中的壓強減小，防止液體發(fā)生倒吸，或直接關(guān)閉k3，不讓液體進入D裝置。答案：(1)增大銅與空氣的接觸面積，有利于除去空氣中的氧氣既能干燥氣體，防止加熱時儀器炸裂，同時直立于水面的玻璃管平衡內(nèi)外氣壓，能顯示實驗過程中是否存在堵塞，防止發(fā)生危險(2)N2趕盡裝置中的空氣(氧氣)，防止可能生成的NO與O2反應(yīng)而影響實驗結(jié)論k3k1、k2(3)將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部趕出，使其與E中水完全反應(yīng)(4)及時關(guān)閉k3(或?qū)中的量氣管向下移動，但不能讓其中的水溢出)4某學(xué)習(xí)小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對強弱，按下圖裝置進行實驗(夾持儀器已略去)。實驗表明濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的結(jié)論是濃硝酸的氧化性強于稀硝酸?？蛇x藥品：濃硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳。已知：氫氧化鈉溶液不與NO反應(yīng)，能與NO2反應(yīng)：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O。(1)實驗應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中，裝置、中盛放的藥品依次是_。(2)滴加濃硝酸之前的操作是檢驗裝置的氣密性，加入藥品，打開彈簧夾后_。(3)裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(4)裝置的作用是_，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(5)該小組得出的結(jié)論所依據(jù)的實驗現(xiàn)象是_。(6)實驗結(jié)束后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)裝置中溶液呈綠色，而不顯藍色。甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致，而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學(xué)們分別設(shè)計了以下4個實驗來判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是_(選填序號字母)。a加熱該綠色溶液，觀察顏色變化b加水稀釋該綠色溶液，觀察顏色變化c向該綠色溶液中通入氮氣，觀察顏色變化d向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化解析：本題主要考查HNO3的性質(zhì)、化學(xué)基本實驗設(shè)計和評價能力。(1)先根據(jù)裝置特點和實驗?zāi)康膩矸治龈餮b置中應(yīng)盛放何種物質(zhì)；裝置中盛放濃HNO3以驗證濃HNO3將NO氧化成NO2，NO2由裝置(NaOH溶液)來吸收；裝置應(yīng)盛放稀硝酸以驗證稀HNO3不能氧化NO，NO不能被NaOH溶液吸收，所以由裝置來收集，裝置中應(yīng)盛放水，以使NO2變?yōu)镹O。(2)由于裝置中的空氣能氧化NO而對實驗產(chǎn)生干擾，所以滴加濃HNO3之前需要通入一段時間CO2趕走裝置中的空氣，之后要將裝置中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶內(nèi)，以防止反應(yīng)產(chǎn)生的NO氣體逸出。(5)NO被氧化后生成紅棕色的NO2，所以可從氣體是否變?yōu)榧t棕色來證明濃、稀HNO3是否氧化了NO。(6)方法一：將溶解的NO2趕走(方案a、c)再觀察顏色是否變化；方法二：配制一飽和Cu(NO3)2溶液與該溶液比較顏色；方法三：在飽和的純Cu(NO3)2溶液中通入NO2氣體(方案d)觀察顏色是否變化；方法四：稀釋該溶液(方案b)，但該法使Cu(NO3)2稀釋的同時也與NO2反應(yīng)，所以不可行。答案：(1)3 mol/L稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液(2)通入CO2一段時間，關(guān)閉彈簧夾，將裝置中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶內(nèi)(3)Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O(4)將NO2轉(zhuǎn)化為NO3NO2H2O=2HNO3NO(5)裝置中液面上方的氣體仍為無色，裝置中液面上方的氣體由無色變?yōu)榧t棕色(6)acd(1)實驗?zāi)康呐c硝酸的性質(zhì)相結(jié)合在酸性條件下，氧化性NO>H，不論與何種金屬反應(yīng)，得到電子的是NO而不是H，因此還原產(chǎn)物不是H2，而是氮的低價化合物，如NO2、NO、N2O及NH等。若要證明硝酸的強氧化性只需證明其反應(yīng)產(chǎn)物即可。(2)有關(guān)化學(xué)實驗的描述不僅要求準(zhǔn)確，還要求全面，有時還需要指明是何處產(chǎn)生了什么現(xiàn)象，其答題規(guī)范可利用下面的模板來處理：“?！?溶液)顏色由變成；液面上升或下降(形成液面差)；溶液變渾濁；生成(產(chǎn)生)沉淀；溶液發(fā)生倒吸；產(chǎn)生大量氣泡；有氣體從溶液中逸出；有液體溢出?！瓣憽?固體)固體表面產(chǎn)生大量氣泡；固體逐漸溶解；固體體積逐漸變小(變細(xì))；顏色由變成“空”(氣體)生成色(味)氣體；氣體由色變成色；先變后(加深、變淺、褪色)。 考點三氨和銨鹽學(xué)生用書P1041氨氣(1)物理性質(zhì)色、味、態(tài)：無色有刺激性氣味氣體。水溶性：極易溶于水，在常溫常壓下，1體積水能溶解700體積氨氣。(2)化學(xué)性質(zhì)(填化學(xué)方程式) (3)實驗室制取2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O 固體固體氣體(與用KClO3和MnO2或KMnO4制O2的裝置相同) 用堿石灰干燥 向下排空氣法 收集時，一般在管口塞一團棉花，可減小NH3與空氣的對流速度，收集到純凈的NH3(4)氨的用途化工原料，用于制硝酸、銨鹽、純堿、尿素，用作制冷劑。2銨鹽 (2)NH的檢驗1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)向AgNO3溶液中滴加過量氨水，溶液澄清，說明Ag與NH3H2O能大量共存。()(2)可用蘸濃鹽酸的棉棒檢驗輸送氨氣的管道是否漏氣。()(3)液氨汽化時要吸收大量的熱，可用作制冷劑。()(4)實驗室用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3涉及氧化還原反應(yīng)。()(5)可用氨水除去試管內(nèi)壁上的銀鏡。()(6)用玻璃棒蘸取濃氨水點到紅色石蕊試紙上，試紙變藍色，是因為濃氨水呈堿性。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2寫出下列反應(yīng)的離子方程式。(1)在NH4Cl溶液中加入NaOH溶液，并加熱：_。(2)在NH4Cl溶液中滴加NaOH溶液：_。(3)在濃NH4Cl溶液中加濃NaOH：_。(4)NH4Cl溶液呈酸性的原因：_。(5)在飽和NH4Cl溶液中滴加NaAlO2，產(chǎn)生刺激性氣味的氣體和白色沉淀：_。答案：(1)NHOHNH3H2O(2)NHOH=NH3H2O(3)NHOH=NH3H2O(4)NHH2ONH3H2OH(5)NHAlOH2O=NH3Al(OH)3名師點撥(1)NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體，可在推斷題中作為解題的突破口，確定NH3的存在。(2)氨水的成分是三分子：NH3、NH3H2O、H2O；三離子：NH、OH、H，氨水呈弱堿性。計算氨水濃度時，溶質(zhì)視為NH3。(3)NH4Cl受熱易分解：NH4ClNH3HCl，NH3和HCl不共存：NH3HCl=NH4Cl，但這兩個反應(yīng)不是可逆反應(yīng)。(xx濟南高三一模)某小組的同學(xué)欲探究NH3經(jīng)一系列反應(yīng)得到HNO3和NH4NO3的過程，NH3的轉(zhuǎn)化過程如圖所示：甲、乙兩同學(xué)分別按如圖所示裝置進行實驗。用于A、B裝置中的可選藥品：濃氨水、30% H2O2溶液、蒸餾水、NaOH固體、MnO2。(1)儀器a的名稱是_，裝置A的圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。裝置E有多種作用，下列關(guān)于裝置E的作用或其中所盛液體的說法中，不正確的是_(填字母)。a使氨氣和氧氣充分混合b控制通入氨氣和氧氣的體積比c平衡裝置內(nèi)的壓強d錐形瓶內(nèi)液體是飽和食鹽水(2)甲同學(xué)先點燃酒精燈，再打開K1、K2、K3、K4，反應(yīng)一段時間后，他認(rèn)為成功模擬了過程的反應(yīng)，原因是其觀察到_(填支持其觀點的實驗現(xiàn)象)；甲同學(xué)進行的實驗中產(chǎn)生的氣體持續(xù)通入裝置H一段時間后，H中的溶液變成藍色，則其中銅片所參與反應(yīng)的離子方程式為_，若制得的氨氣僅按的順序完全轉(zhuǎn)化為硝酸，欲使H裝置中所得溶液為純凈的CuSO4溶液(忽略Cu2的水解)，理論上所需氨氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_L(假設(shè)硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的還原產(chǎn)物全部排出反應(yīng)裝置)；從所得CuSO4溶液中得到CuSO45H2O晶體的方法是將溶液_、_、過濾、洗滌、干燥。(3)乙同學(xué)為模擬過程的反應(yīng)，在甲同學(xué)操作的基礎(chǔ)上對該裝置進行了下列各項中的一項操作，使G處圓底燒瓶中產(chǎn)生大量白煙，你認(rèn)為這項操作是_(填字母)。a關(guān)閉K3并熄滅酒精燈b關(guān)閉K4并熄滅酒精燈c關(guān)閉K3、K4并熄滅酒精燈(4)丙同學(xué)認(rèn)為該系列實驗裝置存在一處明顯的設(shè)計缺陷，你認(rèn)為該設(shè)計缺陷是_。解析(1)根據(jù)儀器a的構(gòu)造特點判斷儀器a的名稱是長頸漏斗；氨氣的干燥用堿石灰，應(yīng)放在球形干燥管中，故裝置B、D用于制取純凈、干燥的氨氣，裝置A、C用于制取純凈、干燥的氧氣，裝置A為固液不加熱制備氣體的裝置，結(jié)合題給試劑判斷，裝置A的圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O2MnO2,2H2OO2。裝置E有多種作用，如使氨氣和氧氣充分混合，通過觀察產(chǎn)生氣泡的速率控制通入氨氣和氧氣的體積比，平衡裝置內(nèi)的壓強，但氨氣極易溶于水，錐形瓶內(nèi)液體不能是飽和食鹽水，故選d。(2)分析甲同學(xué)的實驗方案，反應(yīng)一段時間后，觀察到G處圓底燒瓶中有紅棕色氣體產(chǎn)生；將甲同學(xué)進行的實驗中產(chǎn)生的氣體持續(xù)通入銅和稀硫酸的混合物中，一段時間后，溶液變成藍色，則其中銅片所參與反應(yīng)的離子方程式為3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。由反應(yīng)方程式知，若制得純凈的CuSO4溶液，硫酸和硝酸的物質(zhì)的量之比為32，n( H2SO4)0.15 L1 molL10.15 mol，則需硝酸的物質(zhì)的量為0.1 mol，又氨氣僅按的順序完全轉(zhuǎn)化為硝酸，根據(jù)氮原子守恒，理論上所需氨氣的物質(zhì)的量為0.1 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L；從所得CuSO4溶液中得到CuSO45H2O晶體的方法是將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。(3)甲同學(xué)操作使G處圓底燒瓶中含有硝酸蒸氣，若要制得硝酸銨，應(yīng)再通入一定量的氨氣，操作為關(guān)閉K3并熄滅酒精燈，故選a。答案(1)長頸漏斗2H2O22H2OO2d(2)G處圓底燒瓶中有紅棕色氣體產(chǎn)生3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O224蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶(3)a(4)缺少尾氣處理裝置某興趣小組用如圖所示裝置探究氨的催化氧化。(1)氨催化氧化的化學(xué)方程式為_。(2)加熱玻璃管2一段時間后，擠壓1中打氣球鼓入空氣，觀察到2中物質(zhì)呈紅熱狀態(tài)；停止加熱后仍能保持紅熱，該反應(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)為保證在裝置4中觀察到紅棕色氣體，裝置3應(yīng)裝入_；若取消裝置3，在裝置4中僅觀察到大量白煙，原因是_。(4)為實現(xiàn)氨的催化氧化，也可用裝置5替換裝置_(填裝置代號)；化合物X為_(只寫一種)，Na2O2的作用是_。解析：(1)氨催化氧化的化學(xué)方程式：4NH35O24NO6H2O。(2)停止加熱后催化劑Cr2O3仍能保持紅熱，說明該反應(yīng)放出大量的熱，是一個放熱反應(yīng)。(3)經(jīng)過裝置2后的混合氣體中含有NO、O2、水蒸氣、NH3，NO與O2反應(yīng)生成NO2，NO2和水反應(yīng)生成HNO3，NH3和HNO3反應(yīng)生成了NH4NO3，該反應(yīng)有大量白煙生成。要在裝置4中看到紅棕色的NO2氣體，必須要用一種試劑吸收掉NH3和水蒸氣而濃H2SO4正好符合題意。(4)裝置5與上面題目中的其他裝置相比較，該裝置要提供NH3和O2，故和裝置1相類似，加熱時既能提供NH3，同時又能和Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2的物質(zhì)可以是NH4Cl，也可以是NH4HCO3等。答案：(1)4NH35O24NO6H2O(2)放熱(3)濃H2SO4生成的NO與O2反應(yīng)生成NO2，NO2和水反應(yīng)生成HNO3，NH3與HNO3反應(yīng)生成了NH4NO3(4)1NH4Cl與HCl反應(yīng)生成氧氣(其他合理答案均可)尋找實驗裝置缺陷問題的思考順序優(yōu)先考慮尾氣處理裝置的必要性并對比有無；其次考慮防倒吸裝置的必要性并對比有無；再次考慮氣體凈化裝置的正誤(包括試劑和順序)；若在定量實驗中，還應(yīng)考慮對于空氣中的CO2和H2O的隔離裝置的必要性和位置。 題組一氨和銨鹽的性質(zhì)1(xx鹽城中學(xué)開學(xué)考試)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)。下列說法正確的是()ANH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥BNH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時都易分解C圖中所涉及的鹽類物質(zhì)均可發(fā)生水解反應(yīng)DNH3和NO2在一定條件下可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)解析：選D。NaHCO3不是化肥，A錯誤；Na2CO3熱穩(wěn)定性很好，受熱時不分解，B錯誤；圖中所涉及的鹽類物質(zhì)中NaCl不發(fā)生水解反應(yīng)，C錯誤；NH3具有還原性，NO2具有氧化性，二者在一定條件下可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，D正確。2(xx沈陽高三模擬)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NH3是一種可溶性堿解析：選A。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是一種可溶性堿，NH3是氫化物。題組二氨氣的實驗室制法3(教材改編)下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是()ABC D解析：選D。NH4Cl受熱可產(chǎn)生NH3和HCl，但兩者遇冷會重新反應(yīng)生成NH4Cl，在此過程中還有可能出現(xiàn)堵塞導(dǎo)管的情況，因此不能用的方法制取氨氣。中試管口未向下傾斜，會導(dǎo)致加熱產(chǎn)生的水蒸氣冷凝后倒流入試管而使試管炸裂，不可行。濃氨水滴入氧化鈣固體中，會發(fā)生CaONH3H2O=Ca(OH)2NH3，故可用的方法制取氨氣。濃氨水受熱產(chǎn)生氨氣，通過堿石灰吸收水蒸氣后即得干燥的NH3，所以符合要求。4某同學(xué)用下列裝置(固定、加熱儀器和橡膠管略)進行有關(guān)氨氣制取的實驗探究?；卮鹣铝袉栴}：(1)若用裝置制取NH3，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；若要測定生成的NH3的體積，則必須選擇的裝置是_(填裝置序號)，裝置中所盛試劑應(yīng)具有的性質(zhì)是_。(2)若用裝置制取并收集干燥的NH3，燒瓶內(nèi)裝的試劑是_，分液漏斗中裝的試劑是_，收集裝置應(yīng)選擇_(填裝置序號)。解析：(1)裝置適用于固固加熱制取氣體，制取NH3時試劑是NH4Cl固體和Ca(OH)2固體。若測定NH3的體積，必須用排液法，而NH3極易溶于水，故不能用排水法，所用的液體必須不易揮發(fā)，不與NH3反應(yīng)，也不溶解NH3才可以。(2)裝置是固液反應(yīng)，不需要加熱的裝置，制取NH3時，可用濃氨水和堿石灰反應(yīng)。答案：(1)2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O氨氣難溶于該試劑，且該試劑不易揮發(fā)，不與氨氣反應(yīng)(2)CaO(或NaOH或堿石灰)濃氨水(或濃NH4Cl溶液)題組三噴泉實驗5(xx舟山高三期中)如圖是某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)噴泉現(xiàn)象的是()A擠壓裝置的膠頭滴管使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用鼓氣裝置從裝置的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾D向裝置的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾解析：選B。氯氣易溶于有機溶劑四氯化碳，燒瓶中的氣體壓強就會減小，故能形成噴泉；氫氣不溶于水，也不會和氫氧化鈉反應(yīng)，所以燒瓶中的氣體壓強不會有明顯的變化，故不能形成噴泉；用鼓氣裝置從裝置的a處不斷鼓入空氣，使錐形瓶中液體進入燒瓶中，氨氣極易溶于水，燒瓶中的氣體壓強就會減小，故能形成噴泉；濃硫酸溶于水時放熱，使得濃氨水受熱分解產(chǎn)生氨氣，和氯化氫氣體反應(yīng)，燒瓶中的氣體壓強就會減小，故能形成噴泉。6如圖，同溫同壓下，兩個等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿NH3、NO2，進行噴泉實驗。經(jīng)充分反應(yīng)后，圓底燒瓶內(nèi)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度()A> B<C D不能確定解析：選C。假設(shè)兩個容器所處的狀況均為標(biāo)準(zhǔn)狀況，中物質(zhì)的量濃度計算公式為c(V L22.4 Lmol1)V L1/22.4 molL1；中物質(zhì)的量濃度計算公式為c( L22.4 Lmol1) L1/22.4 molL1。1實驗室制取少量NH3的兩種簡易方法(1)加熱濃氨水反應(yīng)原理：NH3H2ONH3H2O。裝置：見圖甲。(2)濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì)反應(yīng)原理：濃氨水中存在以下平衡：NH3H2ONH3H2ONHOH，加入固態(tài)堿性物質(zhì)(如CaO、NaOH、堿石灰等)，消耗水且使c(OH)增大，使平衡逆向移動，同時反應(yīng)放熱，促進NH3H2O的分解。裝置：見圖乙。2噴泉實驗成功的關(guān)鍵(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(實驗前應(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快速反應(yīng)?？键c四氮及其化合物性質(zhì)的綜合運用學(xué)生用書P1061氮及其化合物的轉(zhuǎn)化寫出各轉(zhuǎn)化關(guān)系的化學(xué)方程式或離子方程式：NH3H2ONH3H2O；NH3H2ONH3H2O；NH3H=NH ；NHOHNH3H2O；4NH33O22N26H2O(或4NH36NO5N26H2O)；N23H22NH3；N2O22NO；6NO4NH35N26H2O；2NOO2=2NO2；3NO2H2O=2HNO3NO；3NO2H2O=2HNO3NO；4HNO3(濃)Cu=Cu(NO3)22NO22H2O；3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；N2O42NO2；2NO2N2O4；NO2NO2OH=2NOH2O；3MgN2點燃,Mg3N2。2含氮物質(zhì)的化合價變化及規(guī)律(1)氮元素間的歧化和歸中歧化同一元素的化合價在同一反應(yīng)中既升高又降低。歸中同一元素高價態(tài)和低價態(tài)生成中間價態(tài)。歧化：3NO2H2O=2HNO3NO。歸中：6NO4NH35N26H2O。(2)含氮物質(zhì)的連續(xù)氧化NH3NONO2HNO3；N2NONO2HNO3。1氨氣溶于水得到氨水，氯氣溶于水得到氯水，下列關(guān)于新制的氨水、氯水的描述正確的是()A“兩水”都是混合物，溶液中含有的粒子種類、數(shù)目相同B“兩水”都有刺激性氣味，都能漂白有機色素C“兩水”中都存在可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡和弱電解質(zhì)的電離平衡D“兩水”放置時間較久后都會因為相同的原理而變質(zhì)解析：選C。新制氯水中存在的微粒有：Cl2、H2O、HClO、Cl、ClO、H和OH，新制氨水中存在的微粒有：NH3、H2O、NH3H2O、NH、H和OH，A錯；氨水無漂白性，B錯；氯水變質(zhì)是因為HClO見光分解，氨水變質(zhì)是由于氨氣的揮發(fā)，D錯。2下列實驗過程中，始終無明顯現(xiàn)象的是()ANO2通入FeSO4溶液中BCO2通入CaCl2溶液中CNH3通入AlCl3溶液中DSO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中答案：B名師點撥(1)牢記1條轉(zhuǎn)化主線N2NH3NONO2HNO3NH4NO3(2)理解實驗室制取NH3的3個原理加熱NH4Cl與堿石灰的混合物；加熱濃氨水；將濃氨水滴加到CaO或NaOH等固體上。(3)掌握3個化學(xué)方程式3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O，C4HNO3(濃) CO24NO22H2O。(4)理解2個守恒在金屬與硝酸反應(yīng)計算中的應(yīng)用原子守恒：n(HNO3)n(NOx)n(NO)溶液。電子守恒：金屬失電子數(shù)HNO3得電子數(shù)。(xx萊州一中高三月考)AG及X、Y均是中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)，其中B、D、E、F、G在常溫下為氣體且B為紅棕色，C是紅色的金屬單質(zhì)。它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(產(chǎn)物中的水已略去)。試完成下列問題：(1)B的化學(xué)式為_。(2)反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_。(3)寫出反應(yīng)的離子方程式：_。(4)寫出電解X溶液的陽極反應(yīng)式：_，若電解一段時間后轉(zhuǎn)移了0.2 mol電子，則此時電解產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_。(5)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。解析本題的突破口是G在放電條件下生成E，E繼續(xù)與D反應(yīng)生成紅棕色氣體B，則G為N2，D為O2，E為NO，B為NO2。B(NO2)溶于水生成Y和NO，則Y為HNO3，紅色金屬C與Y(HNO3)的濃溶液反應(yīng)生成的X為Cu(NO3)2，X的固體加熱除生成NO2、O2外，還有固體A(CuO)生成。CuO與F在加熱條件下生成Cu和N2，則F為NH3。(2)反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NO2H2O=2HNO3NO，NO2部分氧化為硝酸，部分還原為NO，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為12。(4)電解Cu(NO3)2溶液，陽極OH的放電能力比NO強，則OH放電，電極反應(yīng)式為4OH4e=O2 2H2O，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時，生成的氣體的物質(zhì)的量為0.05 mol，其體積為1.12 L。(5)反應(yīng)為CuO與NH3反應(yīng)生成Cu、H2O和N2，根據(jù)電子得失守恒和質(zhì)量守恒配平化學(xué)方程式為3CuO2NH33Cu3H2ON2。答案(1)NO2(2)12(3)Cu4H