全国通用版2019版高考化学大一轮复习第16讲氮及其重要化合物优选学案.doc

全国通用版2019版高考化学大一轮复习第16讲氮及其重要化合物优选学案考纲要求考情分析命题趋势1.了解氮单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.会用硝酸的氧化性解释硝酸与金属、非金属及其他具有还原性物质反应的特点。3.掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。xx，北京卷，27Txx，全国卷，7Txx，北京卷，12Txx，全国卷乙，26Txx，全国卷丙，27T预计2019年高考对本部分的考查仍将以氨气、铵盐、一氧化氮、二氧化氮和硝酸等物质的性质为重点，以化学实验、化工生产工艺流程为载体，突出考查有关化学方程式的书写和氧化还原反应的计算。分值：36分与氧气反应：_N2O22NO_(导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮)；与氢气反应：_N23H22NH3_(工业合成氨的反应原理)；与Mg反应：_3MgN2Mg3N2_。3氮的氧化物(1)氮的氧化物氮有多种价态的氧化物，如_N2O_、_NO_、_NO2_、_N2O4_、N2O3、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是_N2O3、N2O5_。(2)NO和NO2性质的比较性质NONO2颜色状态气味无色无味气体_红棕_色有刺激性气味的气体溶解性难溶于水能与水反应毒性有毒(跟血红蛋白结合)有毒与水反应不反应_3NO2H2O=2HNO3NO_与氧气反应_2NOO2=2NO2_不反应对环境的影响导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层1判断正误，正确的划“”，错误的划“”。(1)食品袋中充氮气可用来防腐。()(2)NO能够与人体中的血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒。()(3)制取NO2时，用水或NaOH溶液吸收尾气。()(4)标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA。 ()(5)常温常压下，92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA。()(6)溴蒸气和NO2都为红棕色气体，用湿润的淀粉KI试纸可以鉴别。()2下列说法正确的是 (B)ACO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在BNO可用于某些疾病的治疗C常温下，N2既能与O2反应又能与H2反应D汽车尾气的主要污染成分包括NO、CO和N2(1)NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。(2)NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。一氮的氧化物与O2、H2O反应的计算方法1关系式法(1)NO和O2的混合气体通入水中由2NOO2=2NO2和3NO2H2O=2HNO3NO得总反应为4NO3O22H2O=4HNO3。(2)NO2和O2的混合气体通入水中由3NO2H2O=2HNO3NO和2NOO2=2NO2得总反应为4NO2O22H2O=4HNO3。(3)NO、NO2和O2三种混合气体通入水中先按3NO2H2O=2HNO3NO计算出生成的NO体积，然后加上原来混合气体中的NO体积，再按(1)计算。2电子守恒法当NOx转化为硝酸时要失去电子，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。3原子守恒法4NO2O2和4NO3O2从组成上均相当于2N2O5，都与N2O5H2O=2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时，利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。例1 如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液物质的量浓度之比为(A)A11B57C75D43解析NO2、NO装满试管，则体积相同，根据阿伏加德罗定律：n(NO2)n(NO)。根据原子守恒知所得硝酸的物质的量相同，溶液的体积相同，所以两个试管中溶液的物质的量浓度之比为11。二NOx尾气的处理方法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催化转化法在催化剂、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。反应方程式为：(1)4NH36NO5N26H2O(2)8NH36NO27N212H2O(3)2NO2CO催化剂,N22CO2(4)2NO24CO催化剂,N24CO2例2 (xx湖北宜昌联考)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，3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的体积之比为_13_。(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，其物质的量之比为1：1，写出该反应的化学方程式：_2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O_。NO与NO2按物质的量之比1：1被足量的NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_NaNO2_。解析(1)V(NO)V(NO2)3.0 L，V(NO)V(NO2)3.5 L，则V(NO)0.75 L，V(NO2)2.25 L，V(NO)V(NO2)13。(2)NO中氮的化合价为2，NO2中氮的化合价为4，利用电子守恒，二者按11混合时与NaOH反应生成盐的化合价必然为3价，即为NaNO2。例1 工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3，工艺流程如下：已知：Na2CO3NONO2=2NaNO2CO2。(1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有_(填化学式)。(2)中和液进行蒸发操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是_。蒸发产生的蒸气中含有少量NaNO2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的_(填操作名称)最合理。(3)母液进行转化时加入稀HNO3的目的是_。母液需回收利用，下列处理方法合理的是_(填字母)。a转入中和液b转入结晶操作c转入转化液d转入结晶操作(4)若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为21，则生产1.38吨NaNO2时，Na2CO3的理论用量为_吨(假定Na2CO3恰好完全反应)。答题送检来自阅卷名师报告错误致错原因扣分(1)Na2CO3吸收NOx时，发生反应的类型没有判断清楚1(2)HNO3既是强酸又是强氧化剂。向母液中加入HNO3的目的与最后得到NaNO3有直接关系2解析 (1)NO2与碱液反应可生成NaNO3。(2)蒸发操作的目的是使NaNO2结晶析出，使NaNO3留在母液中，当H2O蒸发量太大时，可能会造成NaNO3的浓度过大，从而形成饱和溶液而结晶析出。NaNO2冷凝后用于流程中的溶碱操作，以达到原料循环利用的目的。(3)酸性条件下，NaNO2易被氧化，加入HNO3可提供酸性环境。母液中含有NaNO3，将其转入转化液，或转入结晶操作，以达到原料循环利用的目的。(4)设Na2CO3理论用量为x，根据Na元素守恒得2，解得x1.59 t。答案 (1)NaNO3(2)防止NaNO3的析出溶碱(3)将NaNO2转化为NaNO3cd(4)1.591利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化空气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：(1)一定条件下，NO与NO2存在下列反应：NO(g)NO2(g)N2O3(g)，其平衡常数表达式为K_。(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，其目的是_使尾气中的NO、NO2被充分吸收_；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是_Ca(OH)2_(填化学式)。(3)该工艺需控制NO和NO2的物质的量之比接近11。若n(NO)：n(NO2)11，则会导致_排放气体中NO的含量升高(或气体吸收不完全)_；若n(NO)n(NO2)11，则会导致_产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2的含量升高_。(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为_3NO2H=NO2NOH2O_。解析(2)逆流吸收尾气的目的是充分接触吸收。从信息“滤渣可循环使用”知滤渣为Ca(OH)2。(3)由NONO2Ca(OH)2=Ca(NO2)2H2O和4NO22Ca(OH)2=Ca(NO2)2Ca(NO3)22H2O知： 当n(NO)n(NO2)11时可全部被吸收，只是使产品Ca(NO2)2中增多了Ca(NO3)2杂质；若是NO过量，过量的NO与Ca(OH)2不反应，使尾气中NO增多。1判断正误，正确的划“”，错误的划“”。(1)密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA。()(2)通过灼热的镁粉除去N2中的O2。()(3)(xx全国卷乙)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO。()(4)燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施。()2(双选)一定条件下，将0.1 L CO、0.2 L CO2、0.1 L NO、0.2 L NO2和0.2 L NH3混合，然后分别通过盛有足量蒸馏水、饱和碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液的三个洗气瓶(洗气瓶排列顺序不确定)。假设气体通过每个洗气瓶都能充分反应，则尾气(已干燥)(AC)A可能是单一气体B不可能含有一氧化碳C可能存在原气体中的两种气体D成分和洗气瓶的排列顺序无关解析若混合气体中先通入NaOH溶液，然后再依次通入饱和碳酸氢钠溶液、水(或水、饱和碳酸氢钠溶液)，则最后得到的尾气为CO；若混合气体先通过饱和碳酸氢钠溶液、水(或水、饱和碳酸氢钠溶液)，最后通入NaOH溶液，则尾气为CO和NO，由此可知尾气中一定含有CO。考点二氨和铵盐1氨的物理性质无色有_刺激性_气味的气体，密度比空气_小_，易_液化_。极易溶于水(1700)，可由_喷泉_实验证明。2氨的化学性质(1)还原性：与氧气反应：_4NH35O24NO6H2O_。与Cl2反应：_8NH33Cl2=N26NH4Cl_。(2)与酸反应：与氯化氢反应：_NH3HCl=NH4Cl_，产生白烟。(3)与水反应：_NH3H2ONH3H2ONHOH_，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。氨水组成：三种分子：_NH3、NH3H2O、H2O_；三种离子：_NH、OH、H_。氨水的性质：容易挥发；氨水质量分数越大，其密度越_小_；氨水是很好的沉淀剂，能使Mg2、Al3、Fe2、Fe3、Cu2、Zn2转变为氢氧化物沉淀，其中AgOH、Cu(OH)2、Zn(OH)2等沉淀能溶于过量氨水，生成配离子。涉及氨水的离子方程式的书写a氨水作反应物，用分子式NH3H2O表示，如：3NH3H2OAl3=Al(OH)33NH；b生成氨水时，若反应物(强碱溶液)为浓溶液或在加热条件下：NHOHNH3H2O；c生成氨水时，若反应物(强碱溶液)为稀溶液且不加热条件下：NHOH=NH3H2O。(4)与盐溶液反应现象离子方程式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)33NH3氨的用途(1)液氨汽化时吸收大量的热，故用作_制冷剂_。(2)制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。4铵盐及NH的检验(1)铵盐的物理性质大多数的铵盐是_白_色固体，均_易_溶于水。(2)铵盐的化学性质(用化学方程式表示)(3)NH的检验 1判断正误，正确的划“”，错误的划“”。(1)加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物，并将产生的气体通入酚酞溶液中，酚酞溶液变成红色。()(2)除去NH4Cl溶液中的Fe3，可先加入NaOH溶液，然后过滤。()(3)氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3H2O(除水外)。()(4)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。()(5)向AgNO3溶液中滴加过量氨水，溶液澄清，Ag与NH3H2O能大量共存。()2下列说法正确的是(A)A所有铵盐受热均可以分解，但产物不一定有NH3B加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3C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(1)NH3是中学化学中唯一的碱性气体，可在推断题中作为解题的突破口，确定NH3的存在。(2)氨水为混合物，既不是电解质也不是非电解质。计算氨水浓度时，溶质视为NH3。(3)铵盐受热都能分解，但不是都产生NH3，如NH4NO3受热分解生成N2O和H2O。一喷泉实验1喷泉实验的原理由于容器内外产生压强差而形成喷泉。气体迅速溶于水或某种溶液中，容器内压强小于容器外压强，从而产生喷泉，依据这一原理，只要能够造成容器内气体大量溶于液体，就可以形成喷泉。2形成喷泉的类型(1)只要气体易溶于吸收剂，均可做喷泉实验，吸收剂可以是水，也可以是酸液、碱液等。下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。气体HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2(43)吸收剂水、NaOH溶液水NaOH溶液水水 (2)容器内的液体由于受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或由于发生化学反应产生气体，容器内产生大量气体，压强迅速增大，促使容器内液体迅速向外流动，也能形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是利用此原理。3引发喷泉的几种方法(1)使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中。(2)使烧瓶内气体温度降低，从而使气压减小。(3)使烧瓶外待喷液液面上的气压增大。4喷泉实验的几种装置装置中最好采用顶部有孔的烧瓶。装置引发喷泉的方法是打开止水夹，用热毛巾或双手捂热烧瓶，松开后片刻即形成喷泉现象。例1下图是某课外活动小组的同学设计的四个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是(A)A挤压装置的胶头滴管使稀盐酸全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹B挤压装置的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹C用鼓气装置从装置的a处不断鼓入空气并打开止水夹D向装置的水槽中慢慢加入适量的浓硫酸并打开止水夹解析依据喷泉实验原理，装置的胶头滴管中的稀盐酸全部进入A烧瓶后，烧瓶中的Cl2不会大量溶解，也就不会形成较大压强差。二氨气的制法1氨的实验室制法加热固态铵盐和碱的混合物：2实验室制取少量NH3的两种简易方法(1)加热浓氨水反应原理：NH3H2ONH3H2O。装置：见图甲。(2)浓氨水中加固态碱性物质反应原理：浓氨水中存在以下平衡：NH3H2ONH3H2O NHOH，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，消耗水使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3H2O的分解。装置：见图乙。例2 (xx全国卷乙节选)氨气的制备：(1)氨气的发生装置可以选择上图中的_A_，反应的化学方程式为_2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O或B NH3H2ONH3H2O_。(2)欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置_dcfei_(按气流方向，用小写字母表示)。解析(1)制备氨气，可以用加热NH4Cl和Ca(OH)2的方法，选择装置A；或用加热浓氨水的方法，选择装置B。(2)制备的氨气中含有水蒸气，先用碱石灰干燥，再用向下排空气法收集，最后用倒扣漏斗吸收尾气。故连接顺序为：发生装置dcfei。例1 NH3及其盐都是重要的化工原料。(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为_。(2)按如图装置进行NH3性质实验。先打开旋塞1，B瓶中的现象是_，原因是_。稳定后，关闭旋塞1。再打开旋塞2，B瓶中的现象是_。(3)设计实验，探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。限选试剂与仪器：固体NH4Cl、蒸馏水、100 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽(可调控温度)。实验目的：探究_对溶液中NH4Cl水解程度的影响。设计实验方案。拟定实验表格，完整体现实验方案列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，数据用字母表示；表中“V(溶液)”表示所配制溶液的体积。物理量实验序号V(溶液)/mL11002100按实验序号1所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为Y，则 NH4Cl 水解反应的平衡转化率为_(只列出算式，忽略水自身电离的影响) 。答题送检来自阅卷名师报告错误致错原因扣分(1)A、B的区别在于试管口的倾斜方向，试管中装入固态药品加热时，应选A，NH3是一种密度较小，极易溶于水的气体，应采用向下排空气法收集2(2)不能熟练应用阿伏加德罗定律来判断HCl与NH3的物质的量的关系2(3)考查控制变量法，若研究温度对NH4Cl水解程度的影响，则除温度不同外，其他因素应完全相同2解析 (1)用氢氧化钙和氯化铵固体制备氨气时，试管口应略向下倾斜，选用A装置；氨气密度小于空气，采用向下排空气法收集，选用C装置；氨气极易溶于水，尾气处理时选用G装置，防止倒吸。(2)A中压强大于B，打开旋塞1后，氯化氢进入B瓶与氨气反应生成氯化铵白色固体小颗粒，所以有白烟生成，同时B瓶压强急剧减小。打开旋塞2后，烧杯中的溶液在外界大气压的作用下被压入B瓶，因NH4Cl溶液显酸性而使石蕊水溶液变红。(3)由题中所提供的仪器可探究温度对氯化铵水解程度的影响。测定中，采用控制变量法，其他条件相同，只改变温度，测溶液的pH变化即可。若测定溶液的pH为Y，溶液中c(H)10Y mol/L，忽略水的电离，则参与水解反应的c(NH)c(H)，则氯化铵水解反应的平衡转化率为100%100%。答案 (1)ACG(2)出现白烟A瓶压强比B瓶大，HCl进入B瓶与NH3反应生成NH4Cl固体小颗粒烧杯中的液体倒吸入B瓶，且紫色石蕊溶液变红(3)温度 M(NH4Cl)/gT/pHabYacX100% 1某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化。(1)氨催化氧化的化学方程式为_4NH35O24NO6H2O_。(2)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是_放热_反应(填“吸热”或“放热”)。(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入_浓H2SO4_；若取消装置3，在装置4中仅观察到大量白烟，原因是_生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3_。(4)为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置_1_(填装置代号)；化合物X为_NH4Cl_(只写一种)，Na2O2的作用是_与HCl反应生成氧气_。解析(1)NH3催化氧化生成NO和水。(2)停止加热还能保持红热，说明反应为放热反应。(3)为在装置4中观察到红棕色气体NO2，需在装置3中将生成的水吸收，以保证进入装置4的气体是干燥的NO，故装置3中应装入的试剂为浓硫酸；看到“白烟”，说明生成固体，结合有关反应可知产生白烟现象的原因：生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3。(4)装置5是气体发生装置，故结合原装置可知可以代替装置1；化合物X必须受热分解才能产生NH3，同时产生的另一产物还要与Na2O2作用产生氧气，因此X可以为NH4Cl、NH4HCO3等。 1判断正误，正确的划“”，错误的划“”。(1)(xx江苏卷)NH3易溶于水，所以NH3可用作制冷剂。()(2)(xx江苏卷)NH4HCO3受热易分解，故可作氮肥。()(3)(xx上海卷)用生石灰与浓氨水制得的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明NH3为碱性气体。()(4)施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用，是因为K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效。()2(xx上海卷)称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g，加入含0.1 mol NaOH的溶液，完全反应，生成NH3 的体积为1 792 mL(标准状况)，则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为(C)A1：1B1：2C1.87：1D3.65：1解析标准状况下，1 792 mL NH3为0.08 mol，设硫酸铵为x mol，硫酸氢铵为y mol。假设NaOH过量，则132x115y7.24,2xy0.08，解得x0.02，y0.04，此时消耗n(NaOH)0.02 mol20.04 mol20.12 mol，不符合。假设NaOH不足，则0.1y0.08，结合132x115y7.24可得y0.02 mol，x0.037 4 mol，故xy1.871，故选C项。3(xx全国卷乙节选)将收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤实验现象解释原因打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中(1)Y管中_红棕色气体慢慢变浅_(2)反应的化学方程式：_8NH36NO27N212H2O_将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2(3)_Z中NaOH溶液产生倒吸现象_(4)_反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压_解析NO2呈红棕色，氨气与二氧化氮发生反应8NH36NO27N212H2O，故观察到Y管中红棕色气体慢慢变浅。NH3与NO2反应后生成的气态水凝聚，反应后气体分子数减少，装置内压强减小，故打开K2，氢氧化钠溶液会产生倒吸现象。考点三硝酸氮及其重要化合物间的转化关系1物理性质 (1)纯硝酸为无色、有_刺激性_气味的_液_体。(2)硝酸沸点较低，易挥发，在空气中遇水蒸气形成白雾。2化学性质(1)强酸性稀硝酸使紫色石蕊试液变红。(2)不稳定性反应：_4HNO3(浓)2H2O4NO2O2_。市售浓硝酸呈黄色的原因是_硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里_。硝酸保存在_棕色_试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。(3)强氧化性与金属反应常温下，铁、铝遇冷的浓HNO3能发生_钝化_。稀硝酸与铜反应：_3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O_。浓硝酸与铜反应：_Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O_。与非金属反应如浓硝酸与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。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为_3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O_。王水浓HNO3和浓盐酸按体积比_13_混合即为王水，它的氧化性更强，能溶解Pt、Au等金属。(4)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。3用途：化工原料，用于制化肥、染料、炸药等。4氮及其化合物的转化关系(1)浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强。其还原产物的价态越高，一般地，HNO3(浓)NO2，HNO3(稀)NO。(2)浓硝酸能使紫色石蕊试液(或试纸)先变红，后褪色，该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化性。(3)常温下，铁、铝遇冷的浓硝酸能发生“钝化”，故浓硝酸可用铁桶盛放。1判断正误，正确的划“”，错误的划“”。(1)浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色。 ()(2)过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成。()(3)向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4，在管口观察到有红棕色气体产生，这是因为HNO3分解生成了NO2。()(4)浓硝酸中加入用砂纸打磨过的铝条，产生红棕色气体。()2下列说法正确的是(B)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C1.0 molL1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=H2SCu23下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(D)序号实验操作现象解释或结论过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液溶液呈红色稀HNO3将Fe氧化为Fe3浓HNO3久置或光照变黄色HNO3不稳定易分解Al箔插入稀HNO3中无现象Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上试纸先变红色后褪色浓HNO3具有酸性和强氧化性ABCD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。在书写离子方程式时，忽视HNO3的强氧化性，将氧化还原反应错写成复分解反应。(2)硝酸在氧化还原反应中，其还原产物可能有多种价态的物质：O2、HO2、O、2O、2、H3等，这取决于硝酸的浓度和还原剂还原性的强弱。除前面的实例外，锌与硝酸可发生如下反应：4Zn10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2N2O5H2O4Zn10HNO3(极稀)=4Zn(NO3)2NH4NO33H2O硝酸与金属反应的计算思路和方法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 )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。例1 (xx河南洛阳质检)1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 gcm3、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1 120 mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是(D)A该合金中铜与镁的物质的量之比是21B该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 molL1CNO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%D得到2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600 mL解析Cu2e=Cu2，Cu22OH=Cu(OH)2，Mg2e=Mg2，Mg22OH=Mg(OH)2，则金属失去电子的物质的量n(e)n(OH)0.06 mol。设n(Cu)x mol，n(Mg)y mol，根据质量守恒和电子守恒可知，64 gmol1x mol24 gmol1y mol1.52 g, 2x mol2y mol0.06 mol，解得x0.02，y0.01，A项正确；c(HNO3)63%14.0 molL1，B项正确；设n(NO2)a mol，n(N2O4)b mol, 则a mol b mol0.05 mol，根据电子转移守恒得a mol2b mol0.06 mol，解得a0.04，b0.01，混合气体中NO2的体积分数等于其物质的量分数，等于100%80%，C项正确；当金属离子全部沉淀时，溶液中的溶质为NaNO3，则n(NaOH)n(NaNO3)n(HNO3)n(NO2)2n(N2O4)0.05 L14.0 molL10.04 mol0.01 mol20.64 mol，V(NaOH)0.64 L640 mL，D项错误。例1 固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下四种猜想：甲：Mg(NO2)2、NO2、O2；乙：MgO、NO2、O2；丙：Mg3N2、O2；丁：MgO、NO2、N2。(1)实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是_。查阅资料得知：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O。针对甲、乙、丙的猜想，设计如图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略)：(2)实验过程仪器连接后，放入固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管A，观察到E中有气泡连续放出，表明_。称取Mg(NO3)2固体3.7 g置于A中，加热前通入N2以驱尽装置内的空气，其目的是_；关闭k，用酒精灯加热时，正确操作是先_，然后固定在管中固体部位下加热。观察到A中有红棕色气体出现，C、D中未见明显变化。待样品完全分解，A装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1.0 g。取少量剩余固体于试管中，加入适量水，未见明显现象。(3)实验结果分析讨论根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_是正确的。根据D中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有O2，因为若有O2，D中将发生氧化还原反应：_(填写化学方程式)，溶液颜色会褪去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检测到的原因是_。小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装置进一步研究。答题送检来自阅卷名师报告错误致错原因扣分(2)没有从安全的角度来理解给玻璃加热时要先预热的原因1(3)没有对题目中的数据作深入分析2解析 (1)根据猜想丁，Mg(NO3)2MgONO2N2，只有N元素价态降低，没有元素价态升高，不符合氧化还原反应原理。(2)该步骤是检查装置的气密性，根据现象可知该装置气密性良好。装置中的空气中含有O2，甲、乙、丙猜想都有O2生成，若不用N2排出装置中的O2，将对分解产生的O2的检验产生干扰。用酒精灯加热时，为防止硬质玻璃管受热不均而破裂，首先应来回移动酒精灯加热硬质玻璃管，使其受热均匀后再固定在管中固体部位下加热。(3)根据实验过程的现象可知，产物中有NO2，排除猜想丙。猜想乙的分解反应为2Mg(NO3)22MgO4NO2O2，根据差值法，296 g Mg(NO3)2分解得到80 g MgO，则3.7 g Mg(NO3)2可得1.0 g MgO，与题设数据吻合，所以猜想乙成立。分解产生的NO2、O2可与B装置中的NaOH溶液发生反应4NO2O22H2O=4HNO3，所以无法用D装置中的Na2SO3溶液检测到O2的存在。若有O2，Na2SO3被O2氧化为Na2SO4，导致D中溶液颜色消失，反应方程式为2Na2SO3O2=2Na2SO4。答案 (1)不符合氧化还原反应原理(或其他合理答案)(2)装置气密性良好避免对产物O2的检验产生干扰(或其他合理答案)移动酒精灯预热硬质玻璃管(3)乙2Na2SO3O2=2Na2SO4O2在通过装置B时已参与反应(或其他合理答案)1氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料。回答下列问题：(1)氨的水溶液显弱碱性，其原因为_NH3H2ONHOH_(用电离方程式表示)；0.1 molL1的氨水中加入少量NH4Cl固体，溶液的pH_降低_(填“升高”或“降低”)；若加入少量明矾，溶液中NH的浓度_增大_(填“增大”或“减小”)。(2)硝酸铵加热分解可得到N2O和H2O。250 时，硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡，该分解反应的化学方程式为_NH4NO3N2O2H2O_，平衡常数表达式为_Kc(N2O)c2(H2O)_；若有1 mol硝酸铵完全分解，转移的电子数为_4_mol。(3)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1 mol N2，其H_139_kJmol1。硝酸盐的受热分解规律(1)KNa的硝酸盐受热分解成亚硝酸盐和氧气。例如：2KNO32KNO2O2。(2)MgCu的硝酸盐受热分解成相应的金属氧化物、二氧化氮和氧气。例如：2Cu(NO3)22CuO4NO2O2。(3)Ag及以后的硝酸盐分解成相应的金属单质、二氧化氮和氧气。例如：2AgNO32Ag2NO2O2。1我国清代本草纲目拾遗中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指(B)A氨水B硝酸C醋 D卤水2下列物质见光不会分解的是(B)AHClO BNH4ClCHNO3DAgNO33铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸铜，同时生成两种气体，气体的相对分子质量都小于50。为防止污染，将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗1 L 2.0 mol/L NaOH溶液和20.16 L(标准状况) O2，则两种气体的分子式及物质的量分别为_NO：0.8_mol，NO2：1.2_mol_，生成硫酸铜的物质的量为_1.8_mol_。解析结合生成气体的相对分子质量小于50，可知生成的两种气体只能是NO和NO2，设二者的物质的量分别为x和y，依据题意得xy1 L2.0 mol/L和3xy43.6 mol，解得x0.8 mol，y1.2 mol，生成0.8 mol NO和1.2 mol NO2时共转移电子为0.831.213.6 mol，则1.8 mol Cu参与和混酸的反应，生成1.8 mol CuSO4。课时达标第17讲1下列关于氮及其化合物的说法正确的是(B)AN2分子的结构稳定，因而氮气不能支持任何物质的燃烧B液氨汽化时要吸收大量的热，因而液氨可用作制冷剂CNO可用向上排空气法或者排水法收集D浓硝酸保存在棕色瓶内是因为硝酸易挥发解析Mg能在N2中燃烧，A项错误；NO能与空气中的O2反应生成NO2，C项错误；浓硝酸见光易分解，故保存在棕色瓶内，D项错误。2“封管试验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。观察下列四个“封管试验”(夹持装置未画出)，下列说法正确的是(B)A加热时，a上部聚集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好B加热时，发现b中I2变为紫色蒸气，在上部又聚集为紫黑色的固体C加热时，c中溶液红色变深，冷却后又变浅D水浴时，d内气体颜色变浅，e内气体颜色加深解析A项，NH4Cl受热分解生成NH3、HCl，在上部化合生成固体NH4Cl；B项，I2易升华，正确；C项，氨气易挥发，加热时，氨水浓度减小，碱性减弱，溶液红色变浅；D项，2NO2N2O4为放热反应，所以水浴时d内气体颜色变深。3下列由相关实验现象所推出的结论正确的是(D)ANH4Cl和NH4HCO3受热都能分解，说明可以用加热NH4Cl和NH4HCO3固体的方法制氨气B向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SOCFe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应D分别将充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中，液面均迅速上升，说明二者均易溶于水解析A项，不能用加热NH4Cl固体的方法制氨气，因为NH3和HCl会在试管里重新化合成NH4Cl；B项，硝酸能将SO氧化成SO，不能说明原溶液中一定有SO，可能有SO；C项，铁和稀硝酸反应生成的气体是NO不是H2。4某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是(A)A原混合酸中NO物质的量为0.1 molBOA段产生的是NO，AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC段产生H2C第二份溶液中最终溶质为FeSO4DH2SO4浓度为2.5 molL1解析铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC段产生H2，反应为Fe2H=Fe2H2，可知NO反应完全，第二份溶液中NO应为330.1 mol，溶液中最终溶质为FeSO4，此时反应的铁的质量是14 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4浓度为2.5 molL1，NO物质的量为0.2 mol。5如图所示分别是某课外活动小组设计的制取氨气并用氨气进行喷泉实验的三组装置，回答下列问题：(1)用图A所示的装置可制备干燥的NH3。反应的化学方程式为_2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O_。装置中收集NH3的试管口放置棉花团的作用是_防止氨气与空气中的水蒸气形成白雾，使NH3充满试管_。干燥管中干燥剂能否改用无水CaCl2？_不能_(填“能”或“不能”)。(2)用图B所示的装置可快速制取较大量的NH3。用化学方程式表示浓氨水滴入CaO中有大量NH3逸出的过程：_CaOH2O=Ca(OH)2H0；NH3H2ONH3H2O_。检验NH3是否收集满的实验方法是_用蘸取少许浓盐酸的玻璃棒靠近收集NH3的容器口，若产生白烟，说明容器已收集满NH3，反之，则没有收集满(或用湿润的红色石蕊试纸靠近收集NH3的容器口，若湿润的红色石蕊试纸变蓝，则说明NH3已收集满，反之，则没有收集满)(其他合理答案也可)_。(3)用图C所示的装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥的氨气，引发水上喷的操作是_打开止水夹，挤出胶头滴管中的水_，该实验的原理是_NH3极易溶于水，致使烧瓶内压强迅速减小_。解析(1)图A所示的装置中发生的反应为2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O，为了防止氨气与空气中的水蒸气形成白雾，确保收集满纯净的氨气，故用棉花团堵住试管口；CaCl2虽然是中性干燥剂，但是CaCl2能与NH3发生反应，不能用无水CaCl2来干燥氨气。(2)生石灰与水反应剧烈且放热，使大量氨气逸出：NH3H2ONH3H2O。(3)先打开止水夹，然后将胶头滴管中的水快速挤出即可，这是因为NH3极易溶于水，胶头滴管中挤出的水吸收了大量的氨气致使烧瓶内压强迅速减小而形成喷泉。