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非金属- 氮气及氮的重要化合物一、氮气：1氮气的物理性质：无色、无臭、难溶于水，在空气中体积分数大约是 2氮气的化学性质：只有在高温下，氮气才与氢气、氧气和活泼金属反应，在反应中N2既能做氧化剂也可做还原剂。N2和H2反应的化学方程式 ,N2表现 性N2和O2反应的化学方程式 ，N2表现 性N2和Mg反应的化学方程式_, N2表现 性3氮的固定：将游离态的氮转化为化合态氮（含氮化合物）的过程称为氮的固定。练习1 下列反应起了氮的固定作用的是（ ） A、N2和H2在一定条件下反应生成NH3 B、NO和O2反应生成NO2 C、NH3经催化氧化生成NO D、由NH3制碳酸氢铵（碳铵）和硫铵（硫酸铵）二、氮的氧化物1.氮元素有+1 、+2、+3、+4、+5五种正价态，对应有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等六种氧化物。其中 、 是酸性氧化物，对应的酸分别是 、 。 易与血红蛋白结合。空气中的氮的氧化物是形成酸雨的主要原因之一。NO2的收集方法 ，不能用水吸收的原因(用化学方程式表示)_尾气吸收方法 ；NO的收集方法 完成下列化学方程式 NO和氧气的反应：_。 NO2和N2O4的相互转化：_。练习2 （双选） 区分某红棕色气体是溴蒸气还是NO2气体，可采用的试剂是（ ）A、蒸馏水 B、KI淀粉试纸 C、AgNO3溶液 D、NaOH溶液三、氨气的性质和制备：1. 物理性质： 色 气味的气体，密度比空气 ，易液化， 溶于水。2.化学性质：（1） NH3是中学常见气体中唯一溶于水显碱性的气体 ，氨气极易溶解于水，可用来做喷泉实验。是唯一能使_试纸变 _ 色的气体，常用此性质检验氨气。氨气在水中发生一系列变化。NH3 +H2O NH3H2O NH4+ + OH-（一水合氨的水溶液即氨水，显弱碱性）NH3H2O NH3 + H2O（一水合氨不稳定）根据以上反应推断氨水的成分： 。（2） NH3与酸反应形成铵盐，浓氨水与挥发性酸在靠近过程中有白烟产生，可用于检验氨气的存在。（3）NH3 有还原性：氨气在高温条件下被催化氧化（Pt做催化剂），化学方程式_，氨气在纯氧中能够燃烧，生成一种无污染的气体，方程式： _ ，氨气与氯气反应生成氮气，可能的方程式_，_【思考】 引发喷泉的操作a、b分别为 喷泉实验体现了氨气的物理性质为 ，如果吸收多余的氨气采用哪些方法？ 喷泉实验体现了氨气的化学性质为（用化学方程式表示） 注意问题：能够形成喷泉的关键： 练习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）从右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H、OH、 、 离子。3. 氨气的制备：气体制备包括实验室制备与工业制备两种。.实验室制备气体包括以下内容：（1）反应原理_（2）反应装置：根据反应类型选择仪器组装。 例如：固体+固体 气体（3）除杂：含有的杂质 ，除杂试剂 ，收集方法： （4）检验方法： _ 或 _ （5）尾气处理：对于一些有特殊气味或有毒的气体，不能直接排放，要进行尾气处理。尾气处理主要有物理处理方式（贮存法）、化学处理法（用合适的试剂吸收转化为无毒的物质）。对于溶解度很大的气体，尾气处理时，注意_。注意：加热铵盐和碱制氨气时：(1)不宜选用NH4NO3和NH4HCO3，NH4NO3受热易爆炸， (2)棉花的作用为防止气体对流，提高收集氨气的速率和纯度。(3)不使用NaOH的原因是加热时NaOH碱性强，容易腐蚀试管。熟石灰碱性相对弱，且比较疏松，氨气容易逸出。(4)制取干燥氨气不能用CaCl2作干燥剂，原因是CaCl2和NH3结合生成CaCl28NH3。. NH 3的其它制法：a.在固体 _ _ 中滴加浓氨水； b.加热 固体制取氨气； c.加热溶液 制取氨气【思考】(1) 实验室中吸收尾气的方法很多。下列装置中可以用来吸收氨气的是(填序号) （2）下列装置能用来制取氨气的是（ ）. 工业制法：反应原理 。四、铵盐1. 物理性质：都是晶体，均易溶于水，重要的化肥，如、NH4NO3、(NH4)2SO4、NH4HCO32. 化学性质：（1）水解反应：NH4Cl溶液加入石蕊试液，现象 原因 ，加入Mg粉现象 _ 原因（结合离子方程式解释） _（2）受热分解：NH4HCO3受热分解： _ 注意：铵盐受热均能反应，有些铵盐分解最终不能得到氨气，例如NH4NO3。（3）与碱反应：NH4Cl溶液中滴加NaOH溶液反应的离子方程式： :【思考】：1.检验铵盐固体中含有NH4+的方法： _2. 铵态氮肥能否与碱性物质草木灰等混合使用_，为什么？_五、 硝酸：1.物理性质：纯硝酸是 色,易 _有_气味的液体。浓度为98%以上的硝酸称为 。2化学性质：硝酸为强酸。除具有 _ 外，还具有以下特性：（1）不稳定性：见光或受热易分解，方程式： _，硝酸的浓度越大，越易分解。实验室保存硝酸时应 。消除浓硝酸黄色的方法是 。（2）强氧化性：a. 与金属反应：能与除 以外的大多数金属反应，一般都不放出氢气；常温下浓硝酸可使 _钝化。在两支试管中各放入一小块铜片，分别加入稀硝酸和浓硝酸，立即用蘸有_溶液的棉花封住试管口，请描述实验现象并写出化学方程式（稀硝酸现象、方程式）_，（浓硝酸现象、方程式）_b. 与非金属反应 C + HNO3（浓） c. 与某些还原性化合物反应，如FeSO4 ，写出稀硝酸与其反应的离子方程式 【重点提示一】、 NO3酸性环境下的强氧化性在浓硝酸中，若有3mol铜反应，体现酸性的硝酸的物质的量 mol。待反应停止时，再加入少量质量分数为25%的稀硫酸，有何现象 ，原因是 【重点提示二】、利用守恒法解硝酸与金属反应的相关计算题硝酸与金属反应时，金属被氧化成金属阳离子，硝酸中的+5价氮得电子被还原为较低价的氮。所遵循的规律必须符合三个守恒：一是电子得失守恒，根据这个守恒，可求出氮元素被还原后的价态，根据价态确定反应产物；二是物料守恒；三是溶液中要符合电荷守恒。另外，如果变价金属与硝酸反应（如Fe），当铁不足时生成Fe3+，Fe过量时生成 Fe2+。 14g铜、银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12L（标准状况下)氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为 。 往100mlpH=0的硫酸和硝酸混合液中投入3.84g铜粉，微热使反应充分完成后，生成一氧化氮气体448ml（标准状况下)，则反应前的混合溶液中硝酸的物质的量为 。取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL的NO2气体和672 mL的N2O4气体(都已折算到标准状态)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02 g。则x等于 练习6下列各项分别体现了硝酸的什么性质 A.强氧化性 B.不稳定性 C.酸性 D.挥发性(1)浓氨水和浓硝酸相互靠近产生白烟 (2)浓硝酸要放在棕色瓶中，置于阴凉处 (3)浓硝酸与灼热的木炭反应 (4)久置的浓硝酸显黄色 (5)冷的浓硝酸使铁铝钝化 (6)铜与浓硝酸反应 (7)CuO与HN03反应 (8)FeO与HN03反应 练习7 将32.64g铜与140mL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11.2L。请回答： NO的物质的量为 ，NO2的物质的量为 。 待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmL 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。练习8 在某100mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别为0.4molL1和0.1molL1，向该混合液中加入1.92g铜粉，加热，充分反应后，所得溶液中的Cu2+浓度为（ ）A.0.225molL1 B.0.375molL1 C.0.450molL1 D.无法计算练习9 某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱 ，按右图装置进行试验（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳已知：NaOH溶液不与NO反应，能与NO2反应:2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O（1） 实验应避免有害气体排放到空气中，装置、中乘放的药品依次是 （2） 滴加浓硝酸之前的操作时检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后 （3） 装置中发生反应的化学方程式是 （4） 装置的作用是 ，发生反应的化学方程式是 （5） 该小组得出的结论依据的试验现象是 _ （6） 试验结束后，同学们发现装置中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别涉及了一下4个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是（选填序号字母） a. 加热该绿色溶液，观察颜色变化 b、加水稀释绿色溶液，观察颜色变化c.向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化【诊断练习1】判断下列说法的正误：（1）液氨用作制冷剂发生的是化学变化。（ ）（2）制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气。（ ）（3）Cu溶于稀HNO3：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O（ ）（4）除去NH4Cl溶液中的Fe3+用氢氧化钠溶液、过滤。（ ）（5）NH4Cl受热易分解，故可用加热法除去NaCl中的NH4Cl。（ ）（6）Fe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。（ ） （7）NO2溶于水时发生氧化还原反应。（ ）（8）CO、NO、 NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在（ ）（9）下列实验过程中，始终无明显现象：NO2通入FeSO4溶液中 ，NH3通入AlCl3溶液中 。（ ）【诊断练习2】1下列反应起了氮的固定作用的是( ) A.N2与H2在一定条件下反应生成 NH3 B.NO与 O2 反应生成 NO2 C.NH3 经催化氧化生成 NO D.由NH3制碳铵和硫铵2、下列气体中，可溶于水的无色气体是（ ）A . N2 B.NO C.NO2 D.NH33、下列氧化物中，不是酸性氧化物的是（ ） A、CO2 B、SO3 C、NO2 D、SiO24、09年江苏下列所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是abcAAlAlCl3Al（OH）3BHNO3NONO2CSiSiO2H2SiO3DCH2=CH2CH3CH2OHCH3CHO5、常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是( )XYZNaOH溶液Al(OH)3稀硫酸KOH溶液SiO2浓盐酸O2N2H2FeCl3溶液Cu浓硝酸A.BCD6、NOX是汽车尾气中的主要污染物之一。（1）NOX能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式： （2）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOX的排放，当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出，写出NO被CO还原的化学方程式： 7、用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：步骤若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为_。步骤中发生反应：4Fe(NO3)2O2(2n4)H2O=2Fe2O3nH2O8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为_。上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是_ _(任写一项)。【诊断练习3】1、 蘸取浓氨水的玻璃棒靠近哪些酸冒白烟（ ） A浓盐酸 B浓硫酸 C浓硝酸用化学方程式表示其过程 2、 蘸取浓氨水的玻璃棒靠近盛有氯气集气瓶口也会产生白烟，此反应中氨气表现了碱性和 性，写出化学方程式： ，管道工人曾经用上述方法检验氯气管道是否泄漏。3、在工业制硝酸的反应中氨气表现 ，写出该化学方程式 。 4、工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法,原理是NH3与NOx反应生成无毒物质。请写出 NH3与NO2反应的化学方程式 。该反应转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 L。5、NH4HCO3溶于过量NaOH溶液中：HCO3+OH= CO32+H2O （ ）6、无色溶液中滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝，说明该溶液中无NH4+。（ ）7、某小组成员设计实验探究氨气还原性及其产物，实验装置（夹持及尾气处理装置未画出）图如下：（1）该装置在设计上有一定的缺陷，为确保实验结果的准确性，你对该装置的改进措施是 。（2）利用改进后的装置进行实验，观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝，同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式 _ _ 8、A、B、C、D、E、F、X存在如图所示转换关系，其中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。X可能是强酸，也可能是强碱。（1）A的化学式是 。（2）若X是强酸，将D与Cl2同时通入水中发生反应的离子方程式是： （3）若X是强碱，过量的B跟Cl2反应除生成C外，另一产物是氯化物。过量的B跟Cl2反应的化学方程式为 工业生产中BD的化学方程式为 诊断练习41、下列实验操作、现象和结论均正确的是()选项实验操作现象结论A向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸均冒气泡两者均能与盐酸反应B向AgNO3溶液中滴加过量氨水溶液澄清Ag与NH3H2O能大量共存C将可调高度的铜丝伸入到稀HNO3中溶液变蓝Cu与稀HNO3发生置换反应D将KI和FeCl3溶液在试管中混合后，加入CCl4，振荡，静置上层溶液显紫红色氧化性：Fe3I22、为了社会可持续发展，化工生产过程应尽量减少对环境的副作用.“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念，它要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应，据此，由单质铜制取硝酸铜的下列衍变关系可行且符合“绿色化学”的是（ ）ACuCu(NO3)2 BCuCuOCu(NO3)2CCuCuOCu(OH)2Cu(NO3)2 DCuCuSO4Cu(NO3)3、2012北京卷用右图所示装置进行下列实验，实验结果与预测的现象不一致的是中的物质中的物质预测的现象A淀粉KI溶液浓硝酸无明显变化B酚酞溶液浓盐酸无明显变化CAlCl3溶液浓氨水有白色沉淀D湿润红纸条饱和氨水红纸条褪色4、某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原的硝酸的物质的量之比为2:1时，还原产物是（ ）A、NO2 B、NO C、N2O D、N2 5、在100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.4molL-1和0.1molL-1，向该混合液中加1.92g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度是（ ）A、0.15 molL-1 B、0.225 molL-1 C、0.35 molL-1 D、0.45 molL-1 氮及其化合物跟踪练习1以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是氧化物环境问题主要来源ACO2酸雨化石燃料的燃烧BSO2光化学烟雾汽车尾气的排放CNO2温室效应工厂废气的排放DCOCO中毒燃料的不完全燃烧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含酚酞)/红色喷泉CH2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉 DHCl(AgNO3溶液)/白色喷泉ECl2(H2O ) /无色喷泉 FCO2(NaOH溶液)/无色喷泉3下列叙述正确的是（ ）ASO2具有还原性，故可作漂白剂BNa的金属活动性比Mg强，故可用Na与MgCl2溶液反应制MgC浓硝酸中的HNO3见光会分解，故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色DFe在Cl2中燃烧生成FeCl3，故在与其他非金属反应的产物中Fe也显3价4、将碳酸氢铵在试管中加热，放出的气体依次通过足量的过氧化钠试管、足量浓硫酸的洗气瓶，最后得到的气体是（ ）A、氨气 B、氧气 C、水蒸气 D、二氧化碳5下列离子反应的离子方程式正确的是（ ）A、碳酸氢钙溶液跟硝酸反应Ca(HCO3)2 + 2H+ = Ca2+ + 2H2O +2CO2 B、饱和石灰水跟稀硝酸 Ca(OH)2 + 2 H+ = Ca2+ + 2H2OC、向稀氨水中加入稀硝酸 NH3H2O + H+ = NH4+ + H2OD、铜与浓硝酸反应 3Cu + 8H+ + 2NO3- =3Cu2+ + 2NO + 4H2O6在铁与铜的混合物中，加入一定量的稀HNO3，充分反应后剩余金属m1 g，再向其中加入一定量的稀H2SO4，充分振荡后，剩余金属m2 g。则m1和m2之间的关系是( )Am1一定大于m2 Bm1可能等于m2 Cm1一定等于m2 Dm1可能大于m27、下列有关硝酸的叙述中，不正确的是（ ）A. 浓硝酸能使蓝色石蕊试纸先变红后退色 B. NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是酸性氧化物C. 浓硝酸的氧化性比稀硝酸强 D. 硝酸与铜的反应既表现出硝酸的氧化性又表现出硝酸的酸性8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9、若实验过程中有氨气逸出、应选用下列 装置回收（填代号）。10下图是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与浓盐酸反应生成了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干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱11.三氟化氮（NF3）是一种新型电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有： HF、 NO 和 HNO3 。则下列说法正确的是（ ）A.反应过程中，被氧化与被还原的元素的物质的量之比为2：1 B.NF3在空气中泄漏时不易被察觉C.若NF3泄漏，可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染D.若反应中生成1.0mol HNO3，转移的电子数目为6.02102312下列对反应3NO2H2O=2HNO3NO的说法中正确的是( )A 氧化剂与还原剂的质量比为12 B氧化产物与还原产物的物质的量之比为12CNO2是氧化剂，H2O是还原剂 D若有6 mol NO2参与反应时，有3 mol电子发生转移13某物质化学式为NH5，常温下是固态，能与水剧烈反应放出两种气体。在NH5中的各原子均具有稀有气体的稳定结构，则下列对NH5的描述中不正确的是( )ANH5属于离子化合物 BNH5属于共价化合物CNH5与水的反应是氧化还原反应 DNH5与NH3溶于水后均呈碱性14、把aL含(NH4)2SO4和NH4NO3的混合液分成两等份，一份用bmol烧碱刚好把NH3全部赶出，另一份与BaCl2溶液完全反应，消耗cmolBaCl2，则原溶液中c(NO3)为 （ ）A、molL1B、molL1C、molL1D、molL115.将32.64克铜与140ml一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2的混合气体在标况下的体积为11.2L,请回答:（1）NO的体积为 L; NO2的体积为 L.（2）待产生的气体全部释放后,向溶液中加入Vml amol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀,则原硝酸溶液的浓度为 mol/L16、推断：已知A、B、C、D、为气体，E、F为固体，G是氯化钙，它们之间的转换关系如下图所示：（1）D的化学式是 ，E的化学式是 。（2）A和B反应生成D的化学方程式是 （3）E和F反应生成D、H和G的化学方程式是 17已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。回答下列问题：（1）A中加入的物质是 ，发生反应的化学方程式是 （2）B中加入的物质是 ，其作用是 。（3）实验时在C中观察到得现象是 ，发生反应的化学方程式是 。（4）实验时在D中观察到得现象是_，D中收集到的物质是_，检验该物质的方法和现象是_18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_。
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