2019-2020年高考化学大一轮学考复习考点突破第四章非金属及其化合物第17讲氮及其化合物检测新人教版.doc

2019-2020年高考化学大一轮学考复习考点突破第四章非金属及其化合物第17讲氮及其化合物检测新人教版考纲要求1.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质和应用。2.了解氮的化合物对环境质量的影响。考点一氮气及其氧化物1.氮气写出有关化学方程式：3MgN2Mg3N2；N23H22NH3；N2O22NO。2.氮的氧化物氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。完成下表中NO和NO2的比较：NONO2物理性质颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶于水能溶于水化学性质与O2反应2NOO2=2NO2与H2O反应3NO2H2O=2HNO3NO3.氮氧化物对环境的污染及防治(1)常见的污染类型光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。酸雨：NOx排入大气中，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。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。NO与血红蛋白结合使人中毒。(2)常见的NOx尾气处理方法碱液吸收法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。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。深度思考1.正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定，是化学变化()(2)汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态氮转化来的()(3)氮元素有负化合价，正化合价和零价，因而常温下，N2既能与氧气反应，又能与H2反应()(4)在实验室里，NO和NO2均用排水法收集()(5)可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物()(6)通过灼热的镁粉，可除N2中的少量氧气()解析(3)N2在放电条件下才能与O2反应；在高温高压、催化剂条件下才能与H2化合生成NH3。(4)NO2可与水反应生成HNO3和NO。(6)3MgN2Mg3N22.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.溴蒸气和NO2都为红棕色气体，用湿润的淀粉KI试纸或NaOH溶液能鉴别它们吗？为什么？若不能，请你设计一种简单的方法，区别溴蒸气和NO2。答案不能鉴别。因为这两种气体都有氧化性，都可以把KI中的I氧化成I2，使试纸变蓝色。NaOH溶液可以吸收溴蒸气和NO2而形成无色溶液。方法：用AgNO3溶液，Br2可与AgNO3溶液反应生成浅黄色沉淀AgBr；用水，溶于水后有颜色的是Br2，无颜色的是NO2。题组一NO、NO2的性质及对环境的影响1.Murad等三位教授提出NO在人体内有独特的功能，关于NO的叙述正确的是()NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物NO是亚硝酸的酸酐NO可以是某些含高价氮物质还原的产物NO是无色气体，在空气中可变为红棕色A.全部 B. C. D.答案B解析NO中氮的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如HNO3NO，也可以是氧化产物，如NH3NO；HNO2的酸酐是N2O3；NO是无色气体，可被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2。2.下图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4 mL一氧化氮。若通入11.2 mL氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度、压强不变，则容器内物质的密度为()A.等于1.369 gL1B.等于2.054 gL1C.在1.369 gL1和2.054 gL1之间D.大于2.054 gL1答案D解析一氧化氮与氧气恰好发生反应生成了二氧化氮，2NOO2=2NO22 1222.4 mL 11.2 mL22.4 mL反应后生成了22.4 mL二氧化氮，假设二氧化氮体积不变，则容器中气体的密度为(NO2)2.054 gL1，因存在转化平衡：2NO2N2O4，则混合气体的体积小于22.4 mL，所以容器中气体应大于2.054 gL13.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：_。(4)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的体积之比是_。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(4)13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。(4)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V(NH3)V(NO)，处理NO2需V(NH3)V(NO2)，则解得V(NO)0.75 LV(NO2)2.25 LV(NO)V(NO2)13。题组二氮氧化物溶于水的定量判断4.如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满。原来试管中盛装的()A.可能是N2与NO2的混合气体B.可能是O2与NO2的混合气体C.不可能是NO与NO2的混合气体D.只能是NO2一种气体答案B解析若是N2与NO2的混合气体，无论鼓入多少氧气，最后都有N2剩余，试管内不可能完全被水充满；若是O2与NO2的混合气体，由4NO2O22H2O=4HNO3，可知，当4时，NO2有剩余，剩余的NO2和水反应产生NO，故试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内不断鼓入氧气后，4NO3O22H2O=4HNO3，故试管能被水充满；若是NO与NO2的混合气体，开始时，3NO2H2O=2HNO3NO，气体体积减小，但有NO剩余，当向试管内不断鼓入适量的氧气后，4NO3O22H2O=4HNO3，试管内的气体完全被水吸收。5.在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为()1.2 mL2.4 mL3 mL4 mLA. B. C. D.答案D解析首先分析剩余的2 mL气体有两种可能。如果剩余2 mL O2，则V(NO2)(122) mL8 mL，则混合气中：V(O2)12 mL8 mL4 mL。若剩余的2 mL气体是NO，则混合气中的V(O2)(12 mL2 mL3)1.2 mL，D项正确。6.(xx湖南大学附中模拟)同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是NO和NO2，NO2和O2，NH3和N2。将3支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列的关系正确的是()A.V1V2V3 B.V1V3V2C.V2V3V1 D.V3V1V2答案B解析设各种气体的体积都为1体积。根据3NO2H2O=2HNO3NO，即剩余NO的体积V1(1)体积。根据4NO2O22H2O=4HNO3，即剩余O2的体积V2(1)体积。剩余N2的体积V31体积。即B项符合题意。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。考点二典型的氧化性酸硝酸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(与反应)：HNO3H2O；颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。特别提醒(1)硝酸与金属反应的规律HNO3与金属反应一般不能产生H2。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。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，将氧化还原反应简单的写成复分解反应。深度思考1.正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化()(2)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S()(3)过量的铜与浓硝酸反应，产物中一定有NO()(4)浓硝酸在光照下久置，会变黄()(5)浓硝酸中滴加紫色石蕊试液，最终变为红色()解析(2)稀硝酸具有强氧化性，可氧化H2S。(3)浓硝酸与Cu反应，逐渐变为稀硝酸，因而会产生NO。(5)浓硝酸具有酸性和强氧化性，可使石蕊试液先变红后褪色。2.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。题组一硝酸的基本性质及应用的判断1.硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质不相对应的一组是()A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色酸性和强氧化性B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气强氧化性C.要用棕色瓶盛装浓硝酸不稳定性D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去强氧化性答案D解析浓硝酸使紫色石蕊溶液变红表现的是酸性，使其褪色表现的是强氧化性，A项正确；硝酸具有强氧化性，与锌反应生成的是氮的氧化物，不是氢气，B项正确；浓硝酸见光易分解，应用棕色试剂瓶存放，C项正确；硝酸与NaOH溶液中和后，使溶液中的红色褪去，利用的是酸性，D项错误。2.将相同质量的铜分别与足量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是()A.硝酸浓度越大消耗的硝酸越少，产生的有毒气体也越少B.反应中转移的电子总数稀硝酸少C.试管内壁上的铜用浓硝酸除好，因反应速率快D.两者用排水法收集的气体的体积相同答案D解析铜完全反应，在进行相关计算时以铜为标准，等质量的铜在反应中失去的电子数相同，生成的Cu(NO3)2的量相同，浓硝酸被还原为NO2，价态由5降到4，每个氮原子只得1个电子，稀HNO3被还原时每个氮原子得到3个电子，故被还原的浓硝酸多、稀硝酸少，生成NO2也比NO多。用排水法收集气体时，3NO2H2O=2HNO3NO，故两种情况收集到的气体一样多。题组二硝酸与金属反应的定量判断3.锌与某浓度的硝酸以物质的量之比为13发生反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，下列说法正确的是()A.在此反应中硝酸体现强氧化性，全部被还原B.向反应后的溶液中再加入金属铁，不再发生化学反应C.该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为14D.该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为15答案D解析设锌的物质的量为a，则稀硝酸中HNO3的物质量为3a，发生还原反应的HNO3与锌的关系为HNO32Zn，由于锌不足，被还原的HNO3为，未被还原的HNO3为(3a)，二者之比为(3a)15，D项正确。4.(xx张家口高三模拟)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.原混合酸中NO物质的量为0.1 molB.OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC段产生氢气C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4D.H2SO4浓度为2.5 molL1答案A解析铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，从题干图中看出(注意只是第二份100 mL)OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC段产生氢气，反应为Fe2H=Fe2H2，可知NO反应完全，第二份中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。所以选A。5.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题：(1)NO的体积为_ L，NO2的体积为_ L。(2)参加反应的HNO3的物质的量是_。(3)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a molL1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为_molL1。(4)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水_g。答案(1)5.8245.376(2)1.52 mol(3)(4)57.8解析(1)n(Cu)0.51 mol，设混合气体中NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y。根据气体的总体积为11.2 L，有：xy0.5 mol。根据得失电子守恒，有：3xy(0.512) mol。解方程组得：x0.26 mol，y0.24 mol。则：V(NO)0.26 mol22.4 Lmol15.824 LV(NO2)11.2 L5.824 L5.376 L。(2)参加反应的HNO3分两部分：一部分没有被还原，显酸性，生成Cu(NO3)2；另一部分被还原成NO2和NO，所以参加反应的HNO3的物质的量为0.51 mol20.5 mol1.52 mol。(3)HNO3在反应中一部分变成气体，一部分以NO的形式留在溶液中。变成气体的HNO3的物质的量为0.5 mol。加入NaOH溶液至正好使溶液中Cu2全部转化为沉淀，则溶液中只有NaNO3，其物质的量为103aV mol，也就是以NO形式留在溶液中的HNO3的物质的量为103aV mol。所以，c(HNO3) molL1。(4)由得失电子守恒得：2n(Cu)2n(H2O2)，2n(H2O2)2，n(H2O2)0.51 mol，则m(H2O2)17.34 g。需30%的双氧水：17.34 g30%57.8 g。1.金属与硝酸反应的思维模型2.金属与硝酸反应计算的四种方法(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。题组三硝酸的性质实验现象的描述6.某实验过程如图所示：则图的试管中的现象是()A.无明显现象，因稀H2SO4不与铜反应B.铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色C.铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体D.铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色答案D解析生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性条件下相当于又有了HNO3，铜片会继续溶解生成NO。7.在如图所示的实验装置中，盛有足量水的水槽里放两个烧杯，小烧杯里放有适量铜片和过量浓硝酸，小烧杯外面倒扣一大烧杯，请回答下列问题：(1)实验过程中，观察到的主要现象是_；_；_；_。(2)用该装置做铜与浓硝酸反应的实验，最突出的优点是_。(3)若要验证最终得到的气体生成物，最简便的操作及现象是_。答案(1)铜片表面产生气泡，铜片慢慢溶解并逐渐消失小烧杯中溶液的颜色逐渐变成蓝色大烧杯中有红棕色气体生成，后来慢慢变成无色大烧杯内液面上升，水槽中液面下降(2)反应体系封闭，无氮氧化合物逸出，不污染环境(3)轻轻掀起倒扣的大烧杯，通入适量的空气，若有红棕色气体生成，则证明最终气体生成物为NO气体解析(1)小烧杯中，Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，铜片逐渐溶解，硝酸铜溶液呈蓝色，有红棕色的NO2气体产生，接着NO2和烧杯中的O2、H2O发生反应4NO2O22H2O=4HNO3，若O2消耗完，则发生反应3NO2H2O=2HNO3NO，故气体颜色慢慢变成无色，由于烧杯中的气体减少，故大烧杯内液面上升，水槽中液面下降。(2)该反应体系密闭，反应产生的NO2和NO不会逸出，不污染环境。(3)利用NO与O2反应生成红棕色的NO2的性质来检验最终气体是否为NO气体。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颜色：由(具体颜色)变为(具体颜色)；气体：溶液中产生(颜色)的气泡，(或)在固体表面产生(颜色)气泡；沉淀：在(颜色)溶液中产生(颜色)的沉淀(浑浊)。考点三氨铵盐1.氨的分子结构和物理性质电子式密度气味水溶性比空气小强烈刺激性气味极易溶于水(1700)2.氨的化学性质(1)氨气与水的反应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。(2)氨气与酸的反应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。(3)与盐溶液的反应如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。(4)氨气的还原性氨的催化氧化化学方程式：4NH35O24NO6H2O。3.氨气的实验室制法4.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(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。深度思考1.正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)氨气溶于水能导电，所以氨气是电解质()(2)实验室可用浓氨水与生石灰制取氨气()(3)氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验()(4)实验室制取氨气的方法是加热分解氯化铵()(5)铵盐加热都易分解，产生氨气()(6)氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH()(7)铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性()解析(7)NH4HCO3、(NH4)2S溶液呈碱性。2.(1)现有1 molL1的氨水，则该溶液中NH3H2O浓度是1 molL1吗？为什么？(2)为什么蘸有浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时会产生白烟？蘸有浓氨水和浓硫酸的两支玻璃棒靠近时是否也产生白烟？答案(1)不是。溶液中NH3、NH、NH3H2O的浓度和为1 molL1。注意通常认为氨水中的溶质是NH3。(2)浓氨水和浓盐酸均有挥发性，挥发出来的NH3和HCl在空气中相遇，反应生成NH4Cl固体小颗粒，即为白烟。浓硫酸没有挥发性，故不可能形成白烟。3.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。题组一氨气铵盐的性质实验1.探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A.将集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水B.向氨水中加入浓氢氧化钠溶液，加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明氨水中含有NHC.加热NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明NH4HCO3具有热不稳定性D.将红热的Pt丝伸入上图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量的红棕色气体，说明氨气催化氧化的产物中有NO答案B解析B项，因为氨水中存在氨分子，加热氨气逸出，也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，不能证明是铵根离子与氢氧化钠反应产生的氨气，错误；D项，4NH35O24NO6H2O，2NOO2=2NO2，NH3的氧化产物应为NO，正确。2.如下图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是()选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫酸不发生反应C氯化物溶液变浑浊该溶液一定是AlCl3溶液D干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱答案A解析NH3能与HCl发生化合反应，生成NH4Cl白色固体，NH3也能与H2SO4发生化合反应，生成(NH4)2SO4；NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等；NH3溶于水生成NH3H2O，NH3H2O属于碱，NH3不属于碱。题组二氨气的制法3.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是()A. B. C. D.答案D解析NH4Cl受热可产生NH3和HCl，但两者遇冷会重新发生化合反应生成NH4Cl，且可能出现堵塞导管的情况；中试管口未向下倾斜会导致水倒流入试管底部而使试管破裂，故错误。把浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生反应CaONH3H2O=Ca(OH)2NH3，反应放热，温度升高有利于NH3放出，故可用的方法制取氨气；浓氨水受热产生氨气，通过碱石灰吸收水蒸气后即得到干燥的NH3，符合要求。4.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)按下图装置进行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_。答案(1)ACG(2)有白烟出现因A瓶中HCl气体压强大，所以HCl进入B瓶，与NH3发生反应，生成白色NH4Cl固体颗粒石蕊水溶液进入B瓶，且溶液显红色解析(1)固固加热制气体，应选A为发生装置；NH3密度比空气小，可采用C收集气体；NH3极易溶于水，为防止倒吸，选用G进行尾气处理。(2)A瓶中压强比B瓶中压强大，打开旋塞1，HCl气体进入B瓶并与NH3反应生成NH4Cl，B瓶中产生白烟。反应后B瓶中压强减小，关闭旋塞1，打开旋塞2，烧杯中的石蕊水溶液倒吸入B瓶，因B瓶中HCl中剩余，得到的溶液显酸性，溶液变红色。实验室制取氨气的简易方法方法化学方程式(或原理)发生装置加热浓氨水NH3H2ONH3H2O浓氨水固体NaOHNaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH浓度的增大有利于NH3的生成浓氨水固体CaOCaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式NH3H2OCaO=NH3Ca(OH)21.喷泉实验的原理使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。2.形成喷泉的类型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)NO2、O2(41)吸收剂水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水3.喷泉实验的发散装置及操作方法喷泉实验是中学化学的重要实验，其本质是形成压强差而引发液体上喷，以教材中的装置(发散源)可设计如图所示的多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体等)来形成喷泉。设计说明：装置()改变了胶头滴管的位置，胶头滴管挤入少量水于试剂瓶中，即可使少量溶液沿导管进入烧瓶中，导致大量的NH3溶解，烧瓶内形成负压而产生喷泉。装置()省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨气溶于水)。装置()在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。装置()向导管中通入一定量的H2S和SO2，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。装置()打开处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。装置()中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。4.喷泉实验产物的浓度计算关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后物质的量浓度：(1)HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时：溶质的物质量浓度为 molL1。(2)当是NO2和O2的混合气体且体积比为41时，c(HNO3) molL1。专题训练1.如图装置中，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()A.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉B.NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉C.H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉答案A解析二氧化碳难溶于碳酸氢钠溶液，不能产生压强差，无法形成喷泉，A项与实验事实不相符。2.下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是()A.挤压装置的胶头滴管使CCl4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.在装置的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹答案B解析H2难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。3.如下图为化学教学中所用的喷泉实验装置。某同学用烧瓶中盛不同成分的气体进行喷泉实验，请帮助分析实验后烧瓶中所得溶液的浓度。(假设是在标准状况下完成实验，且溶质不扩散)(1)若用HCl气体，则c(HCl)_。(2)若用NO2气体，则c(HNO3)_。(3)若用n(NO2)n(O2)41的混合气体，则c(HNO3)_。(4)若用n(NO2)n(O2)21的混合气体，则c(HNO3)_。答案(1) molL1(2) molL1(3) molL1(4) molL1解析设烧瓶的容积为V L，则气体的物质的量均为mol。(1)若是HCl气体，喷泉后，溶液充满烧瓶，则溶液的体积为V L，c(HCl) molL1。(2)若为NO2，喷泉后，溶质为HNO3，3NO2H2O=2HNO3NO mol mol则喷泉后溶液的体积为V L，c(HNO3) molL1。(3)若为n(NO2)n(O2)41的混合气体，n(NO2) mol，4NO2O22H2O=4HNO3 mol mol喷泉后，溶质为HNO3，溶液充满烧瓶，则c(HNO3) molL1 molL1。(4)若为n(NO2)n(O2)21，则反应剩余的氧气，溶液充至烧瓶的，溶质为HNO3，计算方法同(3)，c(HNO3) molL1。4.某学生积极思考产生喷泉的其他方法，并设计了如图所示的装置。(1)在如图所示的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是_(填字母)。A.Cu与稀盐酸B.NaHCO3与NaOH溶液C.CaCO3与稀硫酸D.NH4HCO3与稀盐酸这种方法产生喷泉的原理是_。(2)在图示锥形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精；水槽中加入水后，再加入足量的下列物质，结果也产生喷泉。水槽中加入的物质可以是_(填字母)。A.浓硫酸 B.食盐 C.硝酸钾 D.硫酸铜这种方法产生喷泉的原理是_。答案(1)DNH4HCO3与稀盐酸反应，产生二氧化碳气体，锥形瓶中气体压强增大，把液体压入烧瓶，形成喷泉(2)A浓硫酸溶于水放出大量的热，使锥形瓶中酒精气化，锥形瓶中气体压强增大，把酒精压入烧瓶中形成喷泉解析(1)Cu与稀盐酸不反应，NaHCO3与NaOH溶液反应不产生气体，不能形成压强差，故不能形成喷泉；CaCO3与稀硫酸反应产生CO2，但生成的CaSO4微溶于水，覆盖在CaCO3的表面，会使反应很快停止，不能形成较大的压强差，故不能形成喷泉；NH4HCO3与稀盐酸反应能产生较多的CO2气体，从而使锥形瓶内压强远大于烧瓶内压强，从而形成喷泉。(2)浓硫酸、生石灰、烧碱溶于水均能放出大量的热，使酒精大量挥发，形成较大的压强差，从而形成喷泉；氯化钠、硝酸钾、硫酸铜溶于水温度变化不大，不能使酒精大量挥发，不能形成较大的压强差，不能形成喷泉。5.利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。(1)若要在烧瓶中产生“喷泉”现象，烧瓶中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_。(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是_。(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶中产生“喷泉”现象，烧瓶中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_。若要在该装置中产生双喷泉现象，其操作方法是_。答案(1)先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞)(2)烧瓶中导管口处产生白烟(3)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，关闭a活塞，然后打开b活塞先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，打开b活塞解析(1)打开a、b活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶中，由于NH3极易溶于水，使烧瓶内气体压强迅速减小，烧杯中的水迅速进入烧瓶中，形成喷泉。(2)先打开a、c活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶中，烧瓶中的气压迅速减小，烧瓶中的HCl气体会流向烧瓶中，且与NH3化合生成NH4Cl而产生白烟。(3)在(2)基础上，若关闭a活塞，打开b活塞，烧杯中的水会迅速进入烧瓶中，形成喷泉；若打开b活塞，不关闭a活塞，烧瓶中的水便会同时进入烧瓶和中，形成双喷泉。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1.NH3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()A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解C.NH3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项错误；Na2CO3很稳定，受热时不易分解，B项错误；图中的NaCl是强酸强碱盐，不水解，D项错误。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。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，_(填“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)不会混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气(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)NHNO1.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、能使湿润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：6NO4NH35N26H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2O(3)含氮物质的连续氧化NH3NONO2HNO3N2NONO2HNO31.亚硝酸(HNO2)亚硝酸是弱酸。向亚硝酸钠溶液中加酸，生成亚硝酸(HNO2)。亚硝酸不稳定，仅存在于冷的稀溶液中，微热甚至常温下也会分解，产生红棕色的二氧化氮气体。NaNO2H2SO4(稀)=NaHSO4HNO22HNO2=NONO2H2O2.亚硝酸钠(NaNO2)(1)亚硝酸钠的物理性质及用途亚硝酸钠的化学式为NaNO2，是可溶性盐。其熔点为271 ，分解温度为320 。亚硝酸钠在建筑业中常用作混凝土掺加剂，以促进混凝土凝固，提高其强度，防止在冬天低温施工时混凝土发生冻结。亚硝酸钠还是一种食品添加剂，用作食品防腐剂和肉类食品的发色剂。(2)亚硝酸钠的氧化性在亚硝酸钠中，氮的化合价为3，处于中间价态。因此，亚硝酸钠与强还原性物质反应时，表现出氧化性。如亚硝酸钠与碘化钾反应可生成单质碘。2NO2I4H=2NOI22H2O析出的碘可以使淀粉溶液变蓝色，据此可以检验NO的存在。亚硝酸钠与FeCl2溶液反应，生成棕黄色的FeCl3溶液。NOFe22H=NOFe3H2O(3)亚硝酸钠的还原性亚硝酸钠与强氧化性物质反应时，表现出还原性。如亚硝酸钠与K2Cr2O7酸性溶液反应时，Cr2O被还原成Cr3，K2Cr2O7溶液由橙色变为绿色。Cr2O 3NO8H=3NO2Cr34H2O(4)亚硝酸钠与氯化钠的鉴别与氯化钠不同，亚硝酸钠与AgNO3溶液反应生成的AgNO2沉淀可溶于稀硝酸。AgNO=AgNO2专题训练1.NaNO2像食盐一样有咸味，有很强的毒性，误食亚硝酸钠(NaNO2)会使人中毒。已知亚硝酸钠能发生如下反应：2NaNO24HI=2NOI22NaI2H2O。下列说法正确的是()A.该反应的氧化剂为HIB.反应产物中能使淀粉变蓝的物质有I2、NaIC.该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为11D.人误食亚硝酸钠中毒时，可以服用HI溶液解毒答案C解析由NaNO2NO，N元素的化合价3价2价，得电子，所以NaNO2是氧化剂，由HII2，碘元素化合价1价0价，失电子，所以HI是还原剂，故A错误；反应产物中能使淀粉变蓝的物质只有I2，故B错误；该反应中氧化剂为NaNO2，还原剂为HI，物质的量之比为2211，故C正确；人误食亚硝酸钠中毒时，服用HI溶液会产生有毒的NO，故D错误。2.亚硝酸钠(NaNO2)是一种具有咸味、有毒，且价格比食盐(NaCl)便宜的工业用盐，常被误作食盐使用，导致多起中毒事故发生，它的部分性质如图，下列说法错误的是()A.可用淀粉碘化钾试纸和食醋鉴别食盐(NaCl)与亚硝酸钠(NaNO2)B.亚硝酸钠可以加到食品中，但添加量要符合规定C.NaNO2与N2H4反应生成NaN3的化学方程式为NaNO2N2H4=NaN32H2OD.上图所涉及的化学反应都是氧化还原反应答案D解析亚硝酸钠能和KI反应生成碘单质，碘与淀粉溶液变蓝色，A项正确；NaNO2具有防腐性，但有毒，所以亚硝酸钠可以加到食品中，但添加量要符合规定，B项正确；亚硝酸钠和肼反应生成叠氮化钠和水，该反应中N元素化合价由3价、2价变为价，C项正确；有电子转移的化学反应为氧化还原反