2018届一轮复习苏教版生活中的含氮化合物教案

2018届一轮复习苏教版生活中的含氮化合物教案

第四单元 生活中的含氮化合物 考纲定位 考情播报 1.掌握氮元素单质及其重要化合物的主 要性质和应用。 2.了解氮元素单质及其重要化合物对环 境质量的影响。 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)。 4.掌握 NH ＋ 4 的检验方法。 2016·全国甲卷 T26(4)(5)/全国乙卷 T8(B)、 T10(B)、T26/全国丙卷 T27 2015·全国卷ⅠT7、T8(D)、T10(A)/全国卷 ⅡT13(B) 2014·全国卷ⅠT8(C)、T27/全国卷ⅡT28 2013·全国卷ⅠT7(B) 2012·全国卷 T9(C) 考点 1| 氮气及其氧化物的性质 [基础知识自查] 1．自然界中氮的存在和氮的固定 2．N2 的性质及应用 (1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，熔点、沸点 比 O2 的低。 (2)化学性质 N2 的电子式为 ，结构式为 N≡N。 ①与 H2 反应的化学方程式：N2＋3H2 高温、高压 催化剂 2NH3，N2 表现氧化 性。 ②与 Mg 反应的化学方程式：N2＋3Mg=====点燃 Mg3N2，N2 表现氧化性。 ③与 O2 反应的化学方程式： ，N2 表现还原性。 3．NO、NO2 的比较 NO NO2 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 难溶于水 易溶于水 与 O2 或与 H2O 反应 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋ NO 收集方法 排水法 向上排空气法 与人体、环境的关系 ①与血红蛋白结合， 使人中毒 ②转化成 NO2，形成 酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾 注：氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。 其中①N2O3、N2O5 分别为 HNO2、HNO3 相应的酸性氧化物(酸酐)。 ②NO2 与 N2O4 可相互转化 2NO2 N2O4。 [应用体验] 1．(1)氮元素的非金属性很强，但 N2 的化学性质特别稳定，其原因是什么？ (2)溴蒸气和 NO2 都为红棕色气体，如何区分？用湿润的淀粉KI 试纸或 NaOH 溶液可以吗？ [提示] (1)N2 的结构式为 N≡N，N 原子间以三键结合，键稳定，难破坏， 所以 N2 的化学性质非常稳定。 (2)①用 AgNO3 溶液，Br2 可与 AgNO3 溶液反应生成浅黄色沉淀 AgBr；②用 水，溶于水后有颜色的是 Br2，无颜色的是 NO2。不能用湿润的淀粉KI 试纸或 NaOH 溶液区分，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 Br2 蒸气和 NO2 而形成无色溶液。 2．实验探究：在进行 NO2 溶于水的实验时有如图所示操作。 (1)将充满 NO2 的试管倒扣在盛有水的水槽中，可观察到的现象是：红棕色 气体逐渐变为无色，水位上升，最后水充满整个试管的2 3 。化学方程式为 3NO2 ＋H2O===2HNO3＋NO。 (2)当向试管中通入 O2，现象是无色气体又变为红棕色气体，试管内液面上 升至充满，继续通 O2 试管内液面又下降。 [考点多维探究] 角度 1 N2 和 NOx 的主要性质及对环境的影响 1．将空气中的氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。能实现人工固氮的 是( ) A．雷雨天闪电 B．NH3 催化氧化制 NO C．豆科植物根瘤菌 D．工业合成氨 [答案] D 2．烧瓶中放入铜片和稀硝酸，来制取较纯净的一氧化氮，反应开始后发现 烧瓶中充满红棕色气体，这时的操作应是( ) 【导学号：37742109】 A．立即接上收集容器，用向上排空气法收集 B．待烧瓶中红棕色气体消失后，用向上排空气法收集 C．待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集 D．立即用排水法收集 D [红棕色气体为 NO2，NO2 与水反应生成 NO。] 3．(2017·大连模拟)随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大 的污染。汽车尾气装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示， 下列说法正确的是( ) A．反应中 NO 为氧化剂，N2 为氧化产物 B．汽车尾气的主要污染成分包括 CO、NO 和 N2 C．NO 和 O2 必须在催化剂表面才能反应 D．催化转化总化学方程式为 2NO＋O2＋4CO =====催化剂4CO2＋N2 D [A 项，反应中 NO、O2 均为氧化剂，N2 为还原产物；B 项，N2 不是污 染成分；C 项，NO 与 O2 常温下就可以发生反应。] NOx 对环境的 4 种污染 (1)光化学烟雾：NOx 在日光照射下，NO2 与 O2 经过复杂反应生成 O3，O3 与碳氢化合物发生化学反应，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。 (4)NO 与血红蛋白结合使人中毒。 角度 2 NOx 与 H2O 或碱液反应的问题分析 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，可以观察到试管内水柱继续上升， 经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的气体是( ) A．可能是 N2 与 NO2 的混合气体 B．只能是 O2 与 NO2 的混合气体 C．可能是 NO 与 NO2 的混合气体 D．只能是 NO2 一种气体 C [根据题意①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，②2NO＋O2===2NO2。将①② 反应合并可得 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。最后试管充满水的条件是 NO2 或 NO2 和 NO 混合或 NO2 和 O2 混合。] 5．工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。 (1)NO2 被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比 1∶1，写出该 反应的化学方程式：___________________________________________________ _______________________________________________________________ (2)NO 与 NO2 按物质的量之比 1∶1 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________。 [答案] (1)2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O (2)NaNO2 (1)氮氧化物溶于水的问题分析 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 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===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 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3(4∶3)。 ②若 NO2 和 O2 通入水中，总关系式为 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(4∶1)。 (2)NOx 与 NaOH 溶液反应问题分析 ①NO2 能被 NaOH 溶液吸收生成 2 种盐。 ②NO 不能被 NaOH 溶液吸收。 ③n(NO2)∶n(NO)≥1 时能完全被 NaOH 溶液吸收。 考点 2| 硝酸的性质及其应用 [基础知识自查] 硝酸的主要性质 纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，与 H2O 以任意比互溶。 1．不稳定性 (1)反应：4HNO3 =====△ 或光照2H2O＋4NO2↑＋O2↑。 (2)市售浓硝酸呈黄色的原因是 HNO3 分解生成的 NO2 溶于硝酸中。 2．强氧化性 (1)与不活泼金属反应 稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 (2)常温下，浓 HNO3 使 Fe、Al 钝化。常温下浓 HNO3 可用铁桶盛装。 (3)与非金属反应 如浓硝酸与 C 的反应：C＋4HNO3(浓)=====△ CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 (4)与还原性化合物反应 硝酸可氧化 H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋、FeO 等还原性物质。 如稀 HNO3 与 SO2、Na2SO3、FeO 反应的离子方程式分别为 3SO2＋2NO－ 3 ＋ 2H2O===3SO2－ 4 ＋2NO↑＋4H＋，3SO2－ 3 ＋2NO－ 3 ＋2H＋===3SO2－ 4 ＋2NO↑＋H2O， 3FeO＋NO－ 3 ＋10H＋===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O。 3．与有机物反应 (1)硝化反应(与 C6H6 反应) C6H6＋HNO3 ――→浓 H2SO4 △ C6H5NO2＋H2O。 (2)颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。 [应用体验] 1．(1)浓 HNO3 如何保存？ (2)硝酸具有强氧化性，硝酸与 Fe 反应一定生成 Fe3＋吗？为什么？ [提示] (1)保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于冷暗处。 (2)不一定，当 Fe 少量时生成 Fe3＋，当 Fe 过量时生成 Fe2＋。 2．向一定量的浓 HNO3 中投入过量的 Cu 充分反应，生成的气体成分有哪 些？反应结束后，再加入稀 H2SO4，写出发生反应的离子方程式。 [提示] NO2、NO、N2O4。3Cu＋8H＋＋2NO－ 3 ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 [考点多维探究] 角度 1 硝酸的主要性质及其应用 1．有关硝酸性质的叙述中，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．足量 Zn 与浓 HNO3 反应最终产生的气体成分中含有 H2 C．稀 HNO3 溶液中 Fe3＋、SO2－ 3 、I－、Cl－、Fe2＋可以共存 D．稀 HNO3 与 FeO 反应时 HNO3 既表现氧化性又表现酸性 D [A 项，浓 HNO3 具有强氧化性，能使红色褪去；B 项，HNO3 与金属反 应不可能生成 H2；C 项，SO2－ 3 、I－、Fe2＋与 HNO3 均反应，不能共存；D 项，生 成 Fe(NO3)3 表现酸性，生成 NO 表现氧化性。] 2．如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积 12 mol·L－1 的硝酸并加热，待反应结束时，下列微粒在体系中一定大量存 在的是( ) ①NO－ 3 ②Fe3＋ ③H＋ ④NO ⑤NO2 ⑥H2 A．①⑥ B．①⑤ C．②④⑤ D．①②③⑤ B [Fe 与浓 HNO3 反应时，开始生成的还原产物是 NO2，并且若铁少量时， 还原产物只有 NO2；当铁过量时，氧化产物是 Fe2＋，当 HNO3 过量时，氧化产物 是 Fe3＋。因产物有硝酸盐，故溶液中一定还有 NO－ 3 。] 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、NH3、NH＋ 4 。 (3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。 (4)浓硝酸与铜反应时，若铜过量，反应开始时浓硝酸被还原为 NO2，但随 着反应的进行，硝酸变稀，其还原产物变为 NO。 (5)铁与稀硝酸反应时，铁过量，氧化产物为 Fe2＋；铁不足，氧化产物为 Fe3 ＋；二者的量在一定范围内，可能生成 Fe2＋和 Fe3＋的混合物。 (6)NO－ 3 (H＋)不能与 Fe2＋、I－、SO2－ 3 、S2－等还原性较强的离子大量共存。 角度 2 硝酸与金属反应的有关定量分析 3．(2017·武汉调研)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( ) 【导学号：37742110】 ①硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少 ②硝酸浓度不同，生成的 Fe(NO3)3 的物质的量相同 ③硝酸浓度越大，产生的气体越少 ④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② B．②④ C．③④ D．①②③ B [ 依 据 Fe ＋ 4HNO3( 稀 )===Fe(NO3)3 ＋ NO↑ ＋ 2H2O 及 Fe ＋ 6HNO3(浓)===Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O 可知，硝酸浓度越大，消耗的硝酸越多， ①错；根据铁元素守恒，最后生成的 Fe(NO3)3 的物质的量相同，②正确；③硝 酸浓度越大，产生的气体越多，③错；因 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故用排 水法收集到的气体均为 NO，且在相同状况下体积相同，④正确。] 4．38.4 g Cu 跟一定量浓 HNO3 反应，Cu 全部溶解，共收集 NO、NO2 的总 体积为 22.4 L(标准状况)，所得溶液中 H＋的物质的量为 0.02 mol，请回答： (1)反应中被还原的硝酸为________mol。 (2)参加反应的硝酸为________mol，反应过程中转移电子数为________ mol。 (3)生成的 NO 与 NO2 的物质的量之比为________。 (4)溶液中 NO － 3 的物质的量为________mol。 [解析] (1)被还原的 HNO3 物质的量为 NO、NO2 的总物质的量。 (2)参加反应的 HNO3 包括与 Cu 结合的 NO － 3 和 NO、NO2。 即 38.4 64 ×2＋22.4 22.4 mol＝2.2 mol。 转移的电子数为38.4 64 ×2 mol＝1.2 mol。 (3) 解之 n(NO)＝0.1 mol，n(NO2)＝0.9 mol。 (4)n(NO－ 3 )＝2n(Cu2＋)＋n(H＋)＝2×38.4 64 mol＋0.02 mol＝1.22 mol。 [答案] (1)1 (2)2.2 1.2 (3)1∶9 (4)1.22 硝酸与金属反应的计算技巧 (1)原子守恒法 HNO3 与金属反应时，一部分 HNO3 起酸的作用，以 NO － 3 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－ 3 )＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。 角度 3 硝酸的强氧化性实验探究 5．(2017·咸阳模拟)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图 装置进行实验(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、3 mol·L－1 稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及 二氧化碳 已知：氢氧化钠溶液不与 NO 反应，能与 NO2 反应。 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O (1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中盛放的药品依次 是_____________________________________________________________。 (2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后 _____________________________________________________________。 (3)装置①中发生反应的化学方程式是________________________________ _____________________________________________________________。 (4)装置②的作用是____________________，发生反应的化学方程式是 _____________________________________________________________________ _______________________________________________________。 (5) 该 小 组 得 出 的 结 论 所 依 据 的 实 验 现 象 是 _____________________________________________________________________ _______________________________________________________。 (6)实验结束后，同学们发现装置①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。同学们分别设计了以下 4 个实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．加水稀释该绿色溶液，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 (7)题中装置⑥易发生倒吸现象，下列装置能代替装置⑥的是________。 [解析] 实验题要先看目的，即要验证什么，由此再来理解或设计实验。本 题要证明浓硝酸能将 NO 氧化成 NO2，而稀硝酸不能氧化 NO。①产生 NO2，而 非 NO，所以②中应盛水，与 NO2 反应生成 NO。而 NO 极易与 O2 反应产生 NO2， 故反应前应用 CO2 将装置中的空气排尽。(6)思路是从溶液中赶出 NO2，或在 Cu(NO3)2 溶液中通入 NO2，不能采用稀释绿色溶液的方案，因为 Cu(NO3)2 溶液 稀释后，颜色也会发生相应的变化，而不能得出正确的结论，充入 N2 无影响， N2 本身无色且不参与反应。 [答案] (1)3 mol·L－1 稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 (2)通入 CO2 一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶 内 (3)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O (4)将 NO2 转化为 NO 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (5)装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红 棕色 (6)ad (7)BC 考点 3| 氨和铵盐的性质与 NH3 的制法 [基础知识自查] 1．氨的性质 (1)氨的物理性质 无色、有刺激性气味的气体，密度比空气的小，易液化，液氨可作制冷剂， 极易溶于水(1∶700)，可由喷泉实验证明。 (2)氨的化学性质 ①与水的反应 氨气溶于水呈碱性原因的方程式为 NH3＋H2O NH3·H2O NH＋ 4 ＋OH －。 ②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，其现象为产生白烟， 将浓盐酸改为浓 HNO3 ，也会出现相同的现象。化学方程式分别为 HCl＋ NH3===NH4Cl，HNO3＋NH3===NH4NO3。 b．氨气通入酸的本质反应为 NH3＋H＋===NH＋ 4 。 ③NH3 的还原性——氨的催化氧化 化学方程式为 4NH3＋5O2 =====催化剂 △ 4NO＋6H2O。该反应是工业制 HNO3 的基 础反应。 2．铵盐的性质与检验 (1)铵盐的物理性质 铵盐都是无色固体，均易溶于水。 (2)铵盐的化学性质 (3)NH ＋ 4 的检验 NH＋ 4 ――→强碱 △ 无色气体 ――→湿润红色 石蕊试纸 试纸变蓝 (4)装有 NH4Cl 的长试管，用酒精灯对 NH4Cl 进行加热，现象为固体 NH4Cl 逐渐变少，试管口部有大量晶体形成。 3．氨的实验室制法 (1)原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△ CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 注：①不能用 NH4NO3，因 NH4NO3 受热爆炸；②Ca(OH)2 不能用 KOH 或 NaOH 代替，因两者易吸湿，易结块，不利于产生 NH3，且高温下腐蚀试管。 (2)实验装置 ①干燥管中碱石灰的作用是吸收 NH3 中的水蒸气。 ②棉花往往用水或酸液浸湿，其作用是减少与 NH3 的对流，吸收剩余的 NH3 减少污染。 [应用体验] 1．(1)氨水中有哪些粒子？计算氨水的浓度时以什么物质为溶质？ (2)举例说明氨水有哪些化学性质？写出有关的化学方程式。 [提示] (1)H2O、NH3·H2O、OH－、NH＋ 4 、NH3、H＋，以溶解的 NH3 总量为 溶质。 (2)①不稳定性：NH3·H2O=====△ NH3↑＋H2O。 ②碱性： NH3·H2O＋HCl===NH4Cl＋H2O。 3NH3·H2O＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NH4Cl。 2．写出 NH3 催化氧化制 HNO3 的有关方程式。 [提示] 4NH3＋5O2 =====催化剂 △ 4NO＋6H2O， 2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 [考点多维探究] 角度 1 氨与铵盐的性质及应用 1．关于氨的下列叙述中，错误的是( ) A．氨易液化，因此可用来作制冷剂 B．氨溶解于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色 C．氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应，产生白烟现象 D．氨气可被氯气氧化生成 N2，同时还可能产生白烟现象 C [C 项，硫酸难挥发，与氨气反应不产生白烟。] 2．关于 NH3 和氨水的说法正确的是( ) A．NH3 溶于水形成的氨水中浓度最大的粒子是 NH3(H2O 除外) B．NH3、氨水与盐酸反应的离子方程式均为 NH3＋H＋===NH＋ 4 C．在 1 mol·L－1 氨水中，NH3·H2O、NH＋ 4 、NH3 的物质的量浓度之和为 1 mol·L －1 D．将 1 mol NH3 通入 500 g 水中，溶液的溶质质量分数为 6.8% C [A 项，氨水中除 H2O 外浓度最大的粒子是 NH3·H2O；B 项，氨水与盐 酸反应的离子方程式为 NH3·H2O＋H＋===NH＋ 4 ＋H2O；D 项，氨水的溶质按 NH3 计算，溶液的溶质质量分数为 17 500＋17 ×100%≈3.3%。] 3．下列说法中正确的是( ) 【导学号：37742111】 A．(NH4)2SO4、NH4Cl、Na2CO3、NaNO3 四种溶液可用 Ba(OH)2 溶液鉴别 B．所有铵盐受热均分解生成 NH3 C．铵盐溶于水呈酸性的原因是 NH＋ 4 ＋H2O===NH3·H2O＋H＋ D．NH4H 与 NH4Cl 为离子化合物均属于铵盐 A [B 项，铵盐受热分解不一定均生成 NH3；C 项，NH ＋ 4 水解为可逆反应， 应用“ ”连接；D 项，NH4H 不属于铵盐。] (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)NH3 是非电解质不是碱，而 NH3·H2O 是电解质是碱。 (3)NH3 催化氧化的产物是 NO 不是 NO2。 (4)计算氨水浓度时，溶质视为溶解的 NH3。 (5)铵盐受热易分解，但不一定均生成 NH3。 角度 2 喷泉实验问题分析 4．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 可能引发喷泉现象的是 ( ) A．挤压装置①的胶头滴管使 CCl4 全都进入烧瓶，片刻后打开止水夹 B．挤压装置②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③的 a 处不断鼓入空气并打开止水夹 D．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 B [H2 难溶于 NaOH 溶液，不能形成较大的压强差，不能引发喷泉现象。] 5．如图装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体(标况下)，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________(填序号)。 ①CO2(NaHCO3 溶液)/无色喷泉 ②NH3(H2O 中含酚酞)/红色喷泉 ③H2S(CuSO4 溶液)/黑色喷泉 ④HCl(AgNO3 溶液)/白色喷泉 ⑤NO2(H2O)/充满烧瓶 ⑥Cl2(NaOH 溶液)/充满烧瓶 ⑦HCl(H2O)/溶液浓度为 1 22.4 mol/L [解析] ①CO2 不溶于 NaHCO3 溶液，不能形成喷泉；⑤NO2 与 H2O 反应生 成 NO 气体，不能充满烧瓶。 [答案] ①⑤ 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。 (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。如 CO2 与 NaOH 溶液可形成喷泉。 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使烧瓶外待喷液面上的气压增大。 角度 3 氨气的实验室制法及 NH3 的性质探究 6．(2017·泰安模拟)某化学兴趣小组利用图 1 装置制取氨气并探究氨气的有 关性质。 【导学号：37742112】 图 1 图 2 (1)装置 A 中烧瓶内试剂可选用________(填字母代号)。 a．碱石灰 b．浓硫酸 c．生石灰 d．五氧化二磷 e．烧碱 (2)若探究氨气的溶解性，需在 K2 的导管末端连接图 2 装置中的________装 置(填序号)，当装置 D 中集满氨气后，关闭 K1、K2，打开 K3，引发喷泉的实验 操作是______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (3)若探究氨气的还原性，需打开 K1、K3，K2 处导管连接制取纯净、干燥氯 气的装置。 ① 用 二 氧 化 锰 与 浓 盐 酸 制 取 氯 气 ， 生 成 气 体 必 须 通 过 分 别 盛 有 ____________、____________试剂的洗气瓶； ②D 中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的 化学方程式为________________________________________________________ _______________________________________________________________； ③从 K3 处导管逸出的气体中含有少量 Cl2，则 C 装置中应盛放________溶 液(填化学式)，反应的离子方程式为 _____________________________________________________________。 [解析] (1)在浓氨水中存在平衡：NH3＋H2O NH3·H2O NH＋ 4 ＋OH－， 向其中加入生石灰[发生反应 CaO＋H2O===Ca(OH)2 生成 Ca(OH)2]或烧碱，都会 使平衡左移，同时放出大量的热促进氨水的挥发。碱石灰的成分是烧碱和生石灰， 原理同上述，都可快速制备氨气。 (2)氨气极易溶于水，不溶于 CCl4，需选择防倒吸装置进行实验探究，因此 需选择图 2 中的Ⅱ或Ⅲ。根据喷泉实验的原理，要使装置 D 发生喷泉现象。用 热毛巾将烧杯捂热，可使 D 中氨气受热膨胀通过导管与水接触，即产生“喷泉”。 (3)①用二氧化锰与浓盐酸制取的氯气中，混有氯化氢气体和水蒸气，要得 到纯净、干燥的氯气需通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气。 ② 探 究 氨 气 具 有 还 原 性 ， 氯 气 与 氨 气 反 应 产 生 白 烟 ， 联 系 NH3 ＋ HCl===NH4Cl 可知，“白烟”的成分为氯化铵，氯元素化合价降低，则生成的 “无色无味的气体”必为氨气的氧化产物，可推知为氮气。 ③氯气是有毒气体，可与强碱溶液反应，因此可用氢氧化钠溶液进行尾气吸 收。 [答案] (1)ace (2)Ⅱ或Ⅲ 用热毛巾将烧杯捂热(其他合理答案均可) (3)①饱和食盐水 浓硫酸 ②3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2 ③NaOH Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 1．NH3 的一般实验室制法 2．两种简易方法 (1)加热浓氨水：(见图 1) 反应原理：NH3·H2O=====△ NH3↑＋H2O。 图 1 图 2 (2)浓氨水中加入固态碱性物质：(见图 2) 反应原理：浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2O NH3·H2O NH＋ 4 ＋OH －，加入固态碱性物质(如 CaO、NaOH、碱石灰等)，使平衡逆向移动，同时反应 放热，促进 NH3·H2O 的分解。加 CaO 的化学方程式为 NH3·H2O＋CaO===NH3↑ ＋Ca(OH)2。 [课堂小结·反馈达标 1＋1] 全新理念 探究高考 明确考向 1．一组判断，展示高考易误点 (1)(2016·全国乙卷)1 mol Fe 溶于过量硝酸，电子转移数为 2NA。 ( ) (2)(2016·全国乙卷)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的 NO。 ( ) (3)(2014·全国卷Ⅰ)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。 ( ) (4)(2013·全国卷Ⅰ)可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气。 ( ) (5)(2012·全国卷)常温常压下，92 g 的 NO2 和 N2O4 混合气体含有的原子数为 6NA。 ( ) (6)检验溶液中是否含有 NH＋ 4 ：取少量试液于试管中，加入 NaOH 溶液并加 热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体。 ( ) (7)(2015·山东高考)加热盛有 NH4Cl 固体的试管，试管底部固体消失，试管 口有晶体凝结，说明 NH4Cl 固体可以升华。 ( ) (8)(2015·重庆高考)实验室制取氨的装置(夹持装置略) 。 ( ) (9)(2014·广东高考)NH3 可用于设计喷泉实验和 NH3 能使酚酞溶液变红二者 存在因果关系。 ( ) (10)NO2 与 H2O 反应中氧化剂与还原剂的质量比为 2∶1。 ( ) [答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)× (10)× 2．一题串知，覆盖高考考什么 【导学号：37742113】 ———————————————————————— ———————————————————————— (1)氨气的制备 ①氨气的发生装置可以选择上图中的_______________________________， 反应的化学方程式为__________________________________________________ _____________________________________________________________。 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 →________(按气流方向，用小写字母表示)。 [考查 NH3 的实验室制法及收集与仪器连接] (2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的 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 中的气体缓慢充 入硬质玻璃管 Y 中 ①Y 管 中 _________________ _________________ _________________ ② 反 应 的 化 学 方 程 式 ______________________ ______________________ __________ 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_______________ _________________ _________________ ④____________________ ______________________ __________ [考查 NH3、NO2 的性质及实验探究] (3)写出 NH3 催化氧化制 HNO3 的一系列化学方程式 _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 [考查氮及其主要化合物的性质与应用] (4)写出 Cu 与硝酸反应制 NO 的离子方程式___________________________ _______________________________________________________________， 此反应表现了硝酸性质有________________。 [考查 HNO3 的主要性质] (5)写出用浓氨水与 CaO 作用制 NH3 的化学方程式为 _______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 [考查 NH3 的实验室制法] [ 答 案 ] (1)①A 2NH4Cl ＋ Ca(OH)2 =====△ 2NH3↑ ＋ CaCl2 ＋ 2H2O( 或 B NH3·H2O=====△ NH3↑＋H2O) ②dcfei (2)①红棕色气体慢慢变浅 ②8NH3＋6NO2 =====催化剂7N2＋12H2O ③Z 中 NaOH 溶液产生倒吸现象 ④反 应后气体分子数减少，Y 管中压强小于外界压强 (3)4NH3＋5O2 =====催化剂 △ 4NO＋6H2O,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3 ＋NO (4)3Cu＋8H＋＋2NO－ 3 ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 强氧化性、酸性 (5)NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2