2019-2020年高考化学一轮复习知识梳理与训练 第4章 第4讲 氮及其化合物（含解析）.doc

2019-2020年高考化学一轮复习知识梳理与训练 第4章 第4讲 氮及其化合物（含解析）考纲要求1.了解NO、NO2的性质。2.掌握硝酸的性质和用途，结合金属与HNO3的反应，掌握守恒法的计算技巧。3.了解氮的氧化物对环境及人类健康的影响。4.了解氨气、铵盐的性质及用途；掌握氨气的实验室制法。5.掌握铵根离子的检验。1氮气2氮的氧化物氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。完成NO和NO2的比较表：NONO2物理性质颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化学性质与O2反应2NOO2=2NO2与H2O反应3NO2H2O=2HNO3NO与人体、环境的关系与血红蛋白结合使人中毒转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾特别提醒(1)氮的氧化物都是大气污染物。(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。(3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。(4)NO2：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。深度思考1根据氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一种活泼的非金属元素，为什么氮气很稳定？答案氮气的性质不仅与原子结构有关，还与氮分子的构成有关；氮气分子中的NN键，键能很大，分子结构稳定，故氮气很稳定。2俗话说“雷雨发庄稼”，这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮，请同学们写出三个有关的化学方程式：(1)_；(2)_；(3)_。答案(1)N2O22NO(2)2NOO2=2NO2(3)3NO2H2O=2HNO3NO3如何鉴别NO2与溴蒸气？答案由于NO2和Br2在性质上有不少相似性：均具有氧化性；溶于水均有酸生成；均可与碱反应；均为红棕色等。所以不能用淀粉KI试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别，但二者性质又有差别，可以用下列方法鉴别：AgNO3溶液；CCl4溶液；用水洗法。题组一NO、NO2的性质及对环境的影响1NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情，病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是()ANO是一种红棕色气体B常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合C含等质量的氧元素的NO和CO的质量相等DNO难溶于水，可以用排水法收集答案D解析NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO易与氧气直接化合生成NO2。2汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为2NO22NO2O，2NOO22NO2，OO2O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是()ANO2起催化剂作用BNO起催化剂作用CNO2只起氧化剂作用DO3与O2为同分异构体答案A解析反应过程得O22O，OO2O3，NO2起催化剂作用，反应过程中NO2作氧化剂，A项正确，B、C项错误；O3与O2的相对分子质量不相同，不是同分异构体，属同素异形体，D项错误。3汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。(1)汽车尾气中的CO来自于_，NO来自于_。汽车尾气对环境的危害主要有_(至少填两种)。(2)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：_。(3)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式：_。答案(1)汽油的不完全燃烧N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)(2)3NO2H2O=2HNO3NO(3)2CO2NON22CO2解析(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。(3)CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。氮氧化物对环境的污染及防治1常见的污染类型(1)光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。(2)酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。(3)破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。2常见的NOx尾气处理方法(1)碱液吸收法2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是：n(NO2)n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。(2)催化转化：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。题组二有关氮的氧化物的简单计算4将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11.2L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为()ANO2BN2O3CN2ODN2O4答案A解析本题考查氧化还原反应和阿伏加德罗定律及元素化合物知识，意在考查学生利用有关定律进行数据处理的能力。氮氧化合物与铜粉反应生成CuO和N2，结合题中气体体积和阿伏加德罗定律可推知该氮的氧化物分子中只含有一个氮原子，结合选项知A正确。5在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12mL通入足量水中，充分反应后剩余2mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为()A1.2mLB2.4mLC3mLD4mL答案AD解析首先分析剩余的2mL气体有两种可能。如果剩余2mLO2，则V(NO2)(122) mL8mL，则混合气中：V(O2)12mL8mL4mL。若剩余的2mL气体是NO，则混合气中的V(O2)(12mL2mL3)1.2mL。6氮氧化合物(用NOx表示)是大气污染的重要因素，根据NOx的性质特点，开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH36NO5N26H2O,8NH36NO27N212H2O。同温同压下，3.5LNH3恰好将3.0LNO和NO2的混合气体完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的体积之比是_。(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比11，写出该反应的化学方程式：_。NO与NO2按物质的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_。(3)纯碱溶液也能用于处理氮氧化合物废气，反应原理与上述(2)类似，同时产生CO2。请写出纯碱溶液吸收NO2的化学方程式：_。现有一定量的某工业废气，其中含有3.36LNO2、1.12LNO(已换算为标准状况，假设不含N2O4)，恰好被200mL碳酸钠溶液吸收，所得盐的物质的量分别为_、_，该碳酸钠溶液的物质的量浓度为_molL1。答案(1)13(2)2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONaNO2(3)Na2CO32NO2=NaNO3NaNO2CO2NaNO3：0.05molNaNO2：0.15mol0.5molL1解析(1)设NO的体积为V(NO)，NO2的体积为V(NO2)，依据方程式知，处理NO需NH3：V(NO)，处理NO2需NH3：V(NO2)，则解得V(NO)0.75LV(NO2)2.25LV(NO)V(NO2)13。(2)生成两种钠盐，必然是NO2的歧化反应，依据量的关系可知两种盐分别为NaNO3和NaNO2。NO中氮的化合价为2价，NO2中氮的化合物为4价，二者11混合时与NaOH反应生成一种钠盐，依据电子守恒可知，钠盐中氮的化合价为3，即为NaNO2。(3)n(NO2)0.15mol，n(NO)0.05mol=CO2则单独与Na2CO3反应的NO2为0.15mol0.05mol0.1mol=CO2所以共生成NaNO3：0.05mol，NaNO2：0.15molc(Na2CO3)0.5molL1。1解答氮氧化物溶于水的计算问题首先应明确原理无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2H2O=2HNO3NO,2NOO2=2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。(1)若NO和O2通入水中，总关系式为4NO3O22H2O=4HNO3。(2)若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2O22H2O=4HNO3。2注意原子守恒和得失电子守恒的运用有关氮的氧化物的计算，从反应实质看都是氧化还原反应。可以从得失电子数相等或原子守恒的角度分析，简化计算过程。如NOx与O2、H2O转化为硝酸的计算，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。考点二硝酸的性质及应用1物理性质硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。2化学性质(1)不稳定性反应：4HNO3(浓)2H2O4NO2O2。(2)强氧化性硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强。按要求完成下列反应的方程式：与金属反应：稀硝酸与铜反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；浓硝酸与铜反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。与非金属反应：浓硝酸与C的反应：C4HNO3(浓)CO24NO22H2O；与还原性化合物反应：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2等还原性物质。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。(3)与有机物反应硝化反应(与C6H6反应)：C6H6HNO3C6H5NO2H2O；颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。深度思考1久置的浓硝酸呈黄色，如何除去？怎样保存浓硝酸？答案浓硝酸显黄色是由于浓硝酸见光或受热发生分解，生成的NO2溶于浓硝酸所致，所以消除的方法是通入O2(或空气)，使其发生反应4NO2O22H2O=4HNO3。保存时应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。2常温下，铝和铁在浓硝酸中“钝化”是化学变化吗？答案是化学变化，钝化是在铁、铝的表面形成一层致密的氧化物保护膜，阻止了金属与硝酸的进一步反应。题组一硝酸的酸性和强氧化性1下列有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是()A浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色B硝酸能与FeO反应，只表现氧化性C硝酸可与Na2S反应制得H2S气体D浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色答案D解析硝酸是一种具有强氧化性的强酸，并且浓度越大，氧化性越强。浓硝酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，故选项A错；硝酸是一种强氧化性酸，可氧化许多还原性物质，因此硝酸与Na2S反应不能生成H2S，与FeO反应时表现氧化性和酸性，所以选项B、C错，选项D正确。2相同质量的铜片分别与体积相同且过量的浓硝酸、稀硝酸反应，二者比较相等的是()A反应中氧化剂得到电子总数B铜片消耗完所需时间C反应后溶液中铜离子浓度(反应后溶液体积不变)D反应生成气体的体积(同温、同压)答案AC解析铜与浓、稀硝酸反应均被氧化为Cu2，铜片质量相同时转移电子数相同，A正确；浓硝酸的氧化性强，与铜反应时反应速率快，B错误；浓、稀硝酸足量，铜片全部反应，因此反应后溶液中Cu2浓度相同，C正确；根据浓、稀硝酸与铜反应的化学方程式可知，反应后生成气体的物质的量不同，同温同压时体积也不同，D错误。3下列说法正确的是()A投入铁片产生H2的溶液中可大量存在H、Mg2、SO、NOB可用稀硝酸除去试管内壁上的银镜C1.0molL1的KNO3溶液中可大量存在H、Fe2、Cl、SOD硫化铜溶于硝酸的离子方程式为CuS2H=H2SCu2答案B解析硝酸具有强氧化性，因而含有NO的酸性溶液不能与铁反应产生H2，A项错；硝酸可溶解银，B项正确；Fe2在稀HNO3中不能大量存在，C项错；硝酸与CuS不能发生复分解反应，而是发生氧化还原反应，D项错。1硝酸与金属反应的规律(1)HNO3与金属反应一般不能产生H2。(2)还原产物一般为HNO3(浓)NO2，HNO3(稀)NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。2涉及HNO3的离子反应常见的易错问题(1)忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO不能与Fe2、I、SO、S2等还原性较强的离子大量共存。(2)在书写离子方程式时，忽视HNO3的强氧化性，将氧化还原反应简单的写成复分解反应。题组二硝酸与金属反应的计算4在标准状况下将1.92g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12L，则反应消耗HNO3的物质的量为()A0.8molB0.6molC0.11molD无法计算答案C解析根据原子守恒法计算。被还原的硝酸物质的量即为气体NO2与NO物质的量的总和，n(HNO3)被还原0.05mol，未被还原的HNO3的物质的量等于Cu(NO3)2中NO的物质的量，n(Cu)0.03mol，所以nCu(NO3)20.03mol，消耗的HNO3的物质的量为0.03mol20.05mol0.11mol，故C项正确。5铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与5.6LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。则消耗铜的质量为()A16gB32gC64gD无法计算答案B解析该题氮元素变化为硝酸氮的氧化物硝酸，所以题目中的反应可以看成是铜与氧气的反应，其中硝酸为“催化剂”，所以铜的物质的量为20.5mol，即32g。6有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4molL1和2molL1，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO)()A0.448LB0.672LC0.896LD0.224L答案B解析金属和混酸反应通过离子方程式计算比较简便，3Fe8H2NO=3Fe22NO4H2O(铁过量，产物为Fe2)，反应中Fe和H过量，生成的NO的量以NO为准来计算，共得NO0.448L，若只考虑到这一步反应，得答案A是错误的，因为过量的铁还可以和溶液中过量的H反应产生H2，即有Fe2H=Fe2H2，生成的H2为0.224L，所以气体体积共计0.672L，应选B。金属与硝酸反应计算题的一般方法1思维模型2计算中的守恒思想的应用(1)原子守恒法HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。(2)得失电子守恒法HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。(3)电荷守恒法HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH)则有：c(NO)c(H)nc(Mn)(Mn代表金属离子)。(4)离子方程式计算法金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H或NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。考点三氨和铵盐1氨的分子结构和性质(1)物理性质氨气是无色有刺激性气味的气体，易液化可作制冷剂，常温、常压下，1体积的水可溶解700体积的氨气。(2)分子结构电子式：，空间结构：三角锥形。(3)氨的化学性质与水的反应NH3H2ONH3H2ONHOH，氨气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3H2O、NH3、H2O、NH、OH、H。氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3H2ONH3H2O。氨气与酸反应a蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式：HClNH3=NH4Cl、NH3HNO3=NH4NO3。b与CO2等酸性氧化物反应：NH3CO2H2O=NH4HCO3或2NH3CO2H2O=(NH4)2CO3。NH3的还原性氨的催化氧化化学方程式：4NH35O24NO6H2O。与盐溶液反应将氨水加入下列溶液，完成下表：被滴试剂现象离子方程式FeCl3溶液生成红褐色沉淀Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NHAlCl3溶液生成白色沉淀Al33NH3H2O=Al(OH)33NH(4)氨气的实验室制法2铵盐及NH的检验(1)铵盐的物理性质铵盐都是白色固体，均易溶于水。(2)铵盐的化学性质铵盐(3)NH的检验未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。3追根求源喷泉实验的原理中学教材中喷泉实验装置如右图所示。实验操作是：打开橡皮管上的夹子，挤压滴管的胶头，则烧杯中的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉。(1)喷泉实验的原理因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。(2)能形成喷泉的条件从原理上讲，气体要易溶于水或易与水反应，以形成足够大的压强差；从实验条件上讲，烧瓶内气体要充满，气体和仪器均要干燥，装置的气密性要好。(3)可以形成喷泉的组合液体是水时，NH3、HCl、SO2、NO2O2等气体均可；液体是NaOH溶液时，Cl2、CO2、H2S、SO2等气体均可。另外SO2和氯水、CH2=CH2与溴水等组合也可形成喷泉。总之，组合条件是：气体在溶液中的溶解度很大或通过反应，使气体的物质的量迅速减小，产生足够的压强差(负压)。产生压强差的方法一般有：一是使烧瓶外气压增大，烧瓶内气压不变；二是使烧瓶外气压不变，烧瓶内气压减小。上述形成喷泉的组合选用的是第二种方法。深度思考1固态NH4Cl受热变成气体，气体遇冷又变为固态NH4Cl；固态碘受热变成蒸气，蒸气遇冷又变成固态碘，这两种现象的本质是否相同？请说明判断的理由。答案不相同，NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，发生了化学变化；固态碘受热升华成为碘蒸气，是物理变化。2判断下列说法是否正确，不正确的说明理由。氨气溶于水能导电，所以氨气是电解质。实验室用浓氨水与NaOH固体制取氨气。氨与酸反应生成铵盐，与挥发性酸相遇时能形成白烟。某晶体与NaOH共热放出一种使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该晶体中含有NH。氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH。把NH3通入稀HNO3中，当溶液的pH等于7时，是NH3和HNO3等物质的量反应。液氨作为清洁能源的反应原理是4NH35O24NO6H2O。氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3H2O(除水外)。在1molL1氨水中，NH3H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1molL1。答案正确。不正确，NH3本身不导电，溶于水，与水发生反应NH3H2ONH3H2ONHOH而导电，故NH3不是电解质；不正确，氨水中存在大量的NH3H2O和少量的NH；不正确，NH3和HNO3等物质的量反应时，得到NH4NO3溶液，NH水解使溶液显酸性，pH7；不正确，产生的NO是污染性气体。3按要求写出下列反应的离子方程式：(1)在NH4Cl溶液中加入NaOH溶液，并加热_。(2)在NH4Cl溶液中滴加NaOH溶液_。(3)NH4Cl溶液呈酸性的原因_。(4)在饱和NH4Cl溶液中滴加NaAlO2，产生刺激性气味的气体和白色沉淀_。答案(1)NHOHNH3H2O(2)NHOH=NH3H2O(3)NHH2ONH3H2OH(4)NHAlOH2O=Al(OH)3NH3题组一氨和铵盐的性质1下列说法中正确的是()A所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3B硝酸铵受热易分解爆炸，实验室常用加热氯化铵与氢氧化钙的固体混合物制备氨气C在盛有硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2溶液的试管中，滴加少量NaOH溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝D铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性答案B解析铵盐分解不一定产生氨气，如NH4NO3在400以上分解生成N2、NO2和H2O，A项错；Fe2比NH更易结合OH，因而加入少量NaOH，不会产生NH3，C项错；NH4HCO3、(NH4)2S溶液等均呈碱性，D项错。2如图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是()ACO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉BNH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉CH2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉DHCl(AgNO3溶液)/白色喷泉答案A解析CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小，因此不能形成喷泉；NH3极易溶于水生成NH3H2O，NH3H2O发生电离生成OH，遇酚酞使之显红色；H2S和CuSO4溶液反应生成CuS黑色沉淀；HCl极易溶于水，且和AgNO3发生反应生成白色沉淀；因此A不正确。3某研究性学习小组同学设计如下图所示装置探究氨气的还原性。(1)氨催化氧化的化学方程式为_。(2)若实验时通入氨气的速率过快，在烧瓶中会出现白烟，该物质的化学式为_。(3)该小组同学以氨气和二氧化碳为原料制备碳酸氢铵。甲同学先将二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨气；乙同学先将氨气通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳。请选择合适的方案并说明原因。答案(1)4NH35O24NO6H2O(2)NH4NO3(3)乙同学方案合适。CO2在水中溶解度小，先通CO2再通NH3生成的NH4HCO3的量少，而且易生成(NH4)2CO3；先通NH3至饱和再通CO2至过量，保证产物量大，且生成的全部是NH4HCO3。题组二氨气的实验室制法4下图所示是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是_。答案(1)(3)解析实验室制取氨气的方法有：铵盐与碱加热制取氨气，常用固体NH4Cl与Ca(OH)2反应，试管口略向下倾斜；在浓氨水中加CaO，因为在氨水中存在平衡NH3H2ONH3H2ONHOH，加入CaO，平衡向左移动，同时又放热促进氨水分解为氨气；加热浓氨水，加快氨水分解为氨气。(1)错在直接加热氯化铵(NH4Cl分解生成的NH3和HCl在试管口又冷凝成NH4Cl)；(3)错在试管口向上倾斜。5某研究小组要快速制取干燥的氨气，提供的药品有：浓氨水、氯化铵固体、氢氧化钠固体、蒸馏水、碱石灰，提供的仪器如下所示(必要的塞子、玻璃导管、橡胶管、固定装置和尾气处理装置略去)。(1)需选择的药品是_，该小组选择的药品混合后快速放氨气的原因_，选择的仪器是_(填序号)。(2)若用下图甲装置收集NH3，如何判断烧瓶中已收集满NH3？_。(3)图乙中胶头滴管中的水挤入烧瓶后，观察到的现象是_。答案(1)浓氨水、氢氧化钠固体NaOH溶于水放热，促使氨水分解放出氨气，且c(OH)增大，使NH3H2ONH3H2ONHOH平衡左移，有利于NH3放出或(2)漏斗下端边沿与水面接触时溶液颜色变为浅红色(3)气球逐渐变大实验室制取少量NH3的两种简易方法1加热浓氨水(1)反应原理：NH3H2ONH3H2O。(2)装置：见图甲。2浓氨水中加固态碱性物质(1)反应原理：浓氨水中存在以下平衡：NH3H2ONH3H2ONHOH，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，消耗水且使c(OH)增大，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3H2O的分解。(2)装置：见图乙。考点四氮及其重要化合物的综合应用注意箭头指出可体现物质的性质，指向可寻找该物质的制备方法。题组一氮及其化合物的转化1NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是()ANH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥BNH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解CNH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D图中所涉及的盐类物质均可以水解答案C解析NaHCO3不能用作肥料，A项错；Na2CO3很稳定，受热时不易分解，B项错；图中的NaCl是强酸强碱盐，不水解，D项错。2在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是酸，当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答：(1)A是_，Y是_，Z是_。 (2)当X是强酸时，E是_，写出B生成C的化学方程式： _。(3)当X是强碱时，E是_，写出B生成C的化学方程式：_。思路点拨答案(1)(NH4)2SO2H2O(2)H2SO42H2S3O22SO22H2O(3)HNO34NH35O24NO6H2O解析本题考查氮、硫及其化合物的转化关系。由D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，容易联想D比C增加1个氧原子，则D可能是氧化物，而E为酸，则应为含氧酸，而Y是能提供“O”的物质，A为正盐，与碱反应放出的物质能连续两次氧化最后得一含氧酸，可推知A可能是铵盐：ANH3NONO2HNO3，而A与强酸反应时，生成的物质也会连续氧化两次，最后生成含氧酸，则A可能为硫化物(含S2)：AH2SSO2SO3H2SO4，综上所述可确定A是(NH4)2S。1有关氮及其重要化合物的推断题常以“产生白烟、红棕色气体、无色气体在空气中变为红棕色、能使红色石蕊试纸变为蓝色”等特殊现象为突破口。2不同价态的含氮物质的转化(1)歧化同一元素的化合价在同一反应中既升高又降低。如：3NO2H2O=2HNO3NO2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O(2)归中：6NO4NH3=5N26H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2O(3)含氮物质的连续氧化NH3NONO2HNO3N2NONO2HNO3题组二含氮物质的性质与实验综合3实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。(1)从图中选择制取气体的合适装置：氮气_、氢气_。(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有_、_。(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，_(“会”或“不会”)发生倒吸，原因是_。(4)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是_，锥形瓶中还可观察到的现象是_。(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式：_。(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子为H、OH、_、_。答案(1)ab(2)干燥气体控制氢气和氮气的流速(3)不会因为混合气体中含有大量难溶于水的氮、氢两种气体(4)氨的氧化反应是一个放热反应有红棕色气体产生(5)4NH35O24NO6H2O(6)NHNO4某化学活动小组想通过如图所示装置(夹持装置已略去)进行实验，探究Na2O2与NO反应的产物。实验前，他们查阅有关资料得到如下信息：2NaNO32NaNO2O2；NaNO2为白色粉末状固体，既有氧化性又有还原性；NaNO2溶液显弱碱性(原因：强碱弱酸盐的水解)。实验开始时，先在A装置中加入适量的碳酸钙和足量稀硝酸，当不再有气体产生时，将铜丝插入稀硝酸中。请回答下列问题：(1)A装置中放入碳酸钙的目的是_。(2)装置B、C中的试剂分别是B_、C_，E的作用是_。(3)如何检验反应中是否有氧气生成？_。(4)假如Na2O2已反应完全，为确定D中固体产物的成分，甲同学将固体溶于水后，经测定发现溶液呈强碱性，再向溶液中加入酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去。由此现象推断固体产物中可能含有的物质是_(填化学式)。(5)乙同学取适量固体产物于试管中密闭加热，发现白色固体部分变为淡黄色。此现象说明固体产物中还可能含有的成分是_(填化学式)。根据以上推测，写出Na2O2与NO反应的化学方程式_。答案(1)使碳酸钙与稀硝酸反应生成CO2，排出装置中的空气(2)NaOH溶液浓硫酸防止空气中的CO2、水蒸气进入装置D中，干扰产物的判断(3)将带火星的木条放在E装置的气体出口处，观察木条是否复燃，若复燃，则说明有氧气生成；若不复燃，说明无氧气产生(4)Na2O、NaNO2(5)NaNO32Na2O22NO=NaNO3NaNO2Na2O解析本题探究NO与过氧化钠的反应，实验设计必须考虑如下因素：产生NO时，要除尽装置中的空气；装置必须干燥，防止水与过氧化钠反应；排尽装置中的二氧化碳，防止二氧化碳与过氧化钠反应；采取措施，防止空气进入装置。信息挖掘：反应暗示如果产物中有硝酸钠，受热会产生氧气；信息暗示若D中固体呈黄色，一定有硝酸钠、亚硝酸钠以外的物质生成；亚硝酸钠具有还原性，加入强氧化剂如酸性高锰酸钾溶液，会发生反应，高锰酸钾溶液由红色变成无色。信息暗示亚硝酸钠溶液呈弱碱性，若产物溶于水呈强碱性，说明有强碱生成。若显中性，说明没有亚硝酸钠生成。现象描述答题模板1全面描述现象的程序“海、陆、空”“海”溶液有什么变化；“陆”固体有什么变化；“空”气体有什么变化。2规范描述现象的答题模板如(1)颜色：由(具体颜色)变为(具体颜色)。(2)气体：溶液中产生(颜色)的气泡，(或)在固体表面产生(颜色)气泡。(3)沉淀：在(颜色)溶液中产生(颜色)的沉淀(浑浊)。探究高考明确考向1xx高考涉及氮及化合物选项正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)Cu溶于稀HNO3的离子方程式为Cu2HNO=Cu2NO2H2O()(xx江苏，7A)(2)NH3、O2和HNO3三种物质中，任意两种物质在一定条件下均能发生反应()(xx江苏，8B)(3)NH3能使酚酞溶液变红，因而NH3可用于设计喷泉实验()(xx广东理综，9C)(4)将可调高度的铜丝伸入稀HNO3中，溶液变蓝，则Cu与稀HNO3发生置换反应()(xx广东理综，22C)(5)实验室用锌粒、稀HNO3以及试管、带导管的橡皮塞可制取H2()(xx安徽理综，9C)(6)由于反应物浓度越大，反应速率越快，因而常温下，相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完()(xx安徽理综，12B)(7)制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气()(xx天津理综，2D)(8)用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2()(xx重庆理综，2B)答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)解析(1)Cu与稀硝酸反应产生NO。(2)O2和HNO3二者不能反应。(3)NH3可用于设计喷泉实验，是因为氨气易溶于水。(4)铜丝伸入到稀HNO发生氧化还原反应。(5)稀HNO3具有强氧化性，锌粒与稀硝酸反应不能产生H2。(6)浓硝酸使铝片在常温下钝化。(7)二氧化氮与水反应产生NO，不能用水吸收。(8)Br2(g)和NO2都具有强氧化性，都能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。2往年高考选项正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂()(xx江苏，4A)(2)检验NH时，往试样中加入NaOH溶液，微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体()(xx福建理综，10D)(3)可用浓盐酸检验氨气，反应为NH3HCl=NH4Cl()(xx北京理综，8A改编)(4)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3涉及氧化还原反应()(xx广东理综，10D)(5)过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成()(xx重庆理综，7C)(6)将分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均易溶于水()(xx山东理综，12D)(7)向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4，在管口观察到红棕色气体，是因为HNO3分解生成了NO2()(xx四川理综，11A)(8)用浓HNO3与Cu反应制备NO2()(xx广东理综，9C)答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)解析(2)混淆了红色石蕊试纸和蓝色石蕊试纸的作用。(3)利用HCl和NH3反应生成白烟(NH4Cl)，方程式正确。(4)原理为2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O，为非氧化还原反应。(7)其原理为3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O,2NOO2=2NO2。3(xx上海，16)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是()A是氨气发生装置B是氨气发生装置C是氨气吸收装置D是氨气收集、检验装置答案B解析装置中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl，但在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl，选项A错误；装置中的漏斗放置过低，不能防止倒吸，选项C错误；装置中的试管口应放一团湿润的棉花，选项D错误。4(xx大纲全国卷，28)制备氮化镁的装置示意图如下：回答下列问题：(1)检查装置气密性的方法是_，a的名称是_，b的名称是_。(2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式_。(3)C的作用是_，D的作用是_，是否可以把C与D的位置对调并说明理由_。(4)写出E中发生反应的化学方程式_。(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成，并检验是否含有未反应的镁，写出实验操作及现象_。答案(1)微热b，这时G中有气泡冒出，停止加热冷却后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段稳定的水柱，则气密性良好分液漏斗圆底烧瓶(2)(NH4)2SO42NaNO2,2N2Na2SO44H2O(3)除去氧气(及氮氧化物)除去水蒸气不能，对调后无法除去水蒸气(4)N23Mg,Mg3N2(5)取少量产物于试管中，加入少量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，可闻到刺激性氨味(或把湿润的红色石蕊试纸放在管口，试纸变蓝)，证明产物中含有氮化镁；弃去上层清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁解析(1)检查装置气密性时要将装置设置成密闭体系(关闭分液漏斗活塞并在G中加入水)，然后利用热膨胀原理来检验。(2)NaNO2中N元素显3价，在反应中将(NH4)2SO4中3价氮氧化，两者发生归中反应生成N2，根据电子守恒和质量守恒来配平化学方程式。(3)由于开始装置中含有空气，故利用硫酸亚铁除去空气中的O2及反应中生成的氮氧化物；浓硫酸的作用是作吸水剂，将生成的N2干燥。(4)镁是活泼金属，在加热条件下能与氮气反应生成氮化镁。(5)Mg3N2能与水反应生成NH3，故只要检验加入水后能否生成氨气即可知是否有Mg3N2生成；金属镁的检验可以通过加入酸来检验。练出高分一、单项选择题1下列有关氨的说法正确的是()ANH3是4核7电子分子，具有还原性BNH3极易溶于水，可做喷泉实验，氨气易液化，液氨可用作制冷剂C氨气、NH3H2O均是电解质D蘸有浓盐酸的玻璃棒遇氨气产生的白烟为小冰晶答案B解析A项，NH3含有10个电子，故A错误；B项，NH3分子间含有氢键，分子间作用力强，易液化；氨气分子与水分子容易形成氢键，所以氨气极易溶于水，故B正确；C项，氨气本身不能电离产生自由移动的离子，是化合物，属于非电解质；一水合氨在水溶液中能够电离产生氨根离子和氢氧根离子，是化合物，属于电解质，故C错误；D项，浓盐酸极易挥发，能与氨气反应生成氯化铵固体，所以产生大量白烟，故D错误；故选BC。2氨气溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水，下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是()A“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同B“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡C“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素D“两水”放置时间较久后，都会因为相同的原理而变质答案B解析A项，氨水中的微粒有NH3H2O、H2O、NH3三种分子和NH、OH、H三种离子，氯水中有Cl2、HClO、H2O三种分子和Cl、ClO、H、OH四种离子，所以微粒的种类、数目均不相同；C项，氨水没有漂白性，不能漂白有机色素；D项，“两水”的变质原因不相同，氨水因挥发而“变质”，而氯水主要因HClO分解而变质。3下列推断正确的是()AN2、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在B向AlCl3溶液中滴加过量的氨水能看到先产生白色沉淀，后沉淀溶解C可用浓硫酸或者浓硝酸除去镀在铝表面的铜镀层D在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉就会溶解答案D解析A项中N2不是污染气体，NO在空气中不能稳定存在，错误；Al(OH)3不能溶于氨水，浓硫酸只有在加热时才能与铜反应，热的浓硫酸不能使铝钝化，因而B、C项均不正确；在稀硫酸中加入Cu(NO3)2，NO在H作用下能溶解铜，D项正确。4用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是()幕布的着火点升高幕布的质量增加氯化铵分解吸收热量，降低了温度氯化铵分解产生的气体隔绝了空气ABCD答案B解析氯化铵分解吸收热量，能降低温度，并且分解产生的氯化氢和氨气能隔绝空气，破坏了可燃物的燃烧条件，故能使幕布不易着火。5如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12molL1的硝酸，加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存在的是()NOFe3HNONO2ABCD答案B解析本题对Fe与浓HNO3由于相对量不同而得到不同产物的知识进行了考查。Fe与浓HNO3反应可能生成Fe(NO3)2(Fe过量)或Fe(NO3)3(Fe不足)和NO2。故一定存在NO和NO2。6(xx江阴市华士高三模拟)将盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是()1.2mL2.4mL3.6mL4mLABCD答案D解析可能发生的反应为4NO2O22H2O=4HNO3,3NO2H2O=2HNO3NO，剩余气体为NO或O2，若为O2，则参加反应的气体为12mL2mL10mL，根据4NO2O22H2O=4HNO3，可知参加此反应的NO2的体积为10mL8mL，参加反应的O2的体积为10mL8mL2mL，原混合气体中O2的体积为2mL2mL4mL；若剩余气体为NO气体，根据3NO2H2O=2HNO3NO，可知过量的NO2为32mL6mL，反应4NO2O22H2O=4HNO3消耗的气体总体积为12mL6mL6mL，则反应消耗的氧气为6mL1.2mL，故选D。7一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应，在相同条件下，用排水集气法收集产生的气体。下列叙述一定正确的是()硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少硝酸浓度不同，生成的Fe(NO3)3的物质的量相同硝酸浓度越大，产生的气体越少用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同A只有BCD答案B解析依据Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O及Fe6HNO3(浓)=Fe(NO3)33NO23H2O可知，硝酸浓度越大，消耗的硝酸越多，错；根据铁原子守恒，最后生成的Fe(NO3)3的物质的量相同，正确；硝酸浓度越大，产生的气体越多，错；因3NO2H2O=