2021高考化学一轮复习专题5第3讲生产生活中的含氮化合物课件苏教版

2021高考化学一轮复习专题5第3讲生产生活中的含氮化合物课件苏教版

第 3 讲　生产生活中的含氮化合物 - 2 - 考纲要求 : 1 . 了解氮及其重要化合物的制备方法 , 掌握其主要性质及其应用。 　 2 . 了解氮及其重要化合物对环境的影响。 - 3 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 氮及其氧化物的性质 导学诱思 下列说法中正确的是 　　　　 。   ① NO 2 不能用排水法收集 ② NO 不能用排水法收集 ③ NO 2 与水反应中 NO 2 只作氧化剂 ④ NO 2 、 NO 均属于大气污染物 ①④⑤ - 4 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 落实基础 1 . 氮及其氧化物的物理性质 无色　 无味 无色　 红棕色 有刺激性气味 - 5 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 . 氮气的结构与性质         (1)N 2 与 H 2 的反应 : 　 ;   (2)N 2 与 O 2 的反应 : 　 。   - 6 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 3 . 氮的氧化物 氮有多种价态的氧化物 , 如 N 2 O 、 　　　　 、 　　　　 、 　　　 、 N 2 O 3 、 N 2 O 5 等。   NO 与 NO 2 性质的比较 NO 　 NO 2 　 N 2 O 4 3NO 2 +H 2 O ═ 2HNO 3 +NO 2NO+O 2 ═ 2NO 2 3Cu+8HNO 3 ( 稀 ) ═ 3Cu(NO 3 ) 2 +2NO↑+4H 2 O 排水 Cu+4HNO 3 ( 浓 ) ═ Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 ↑+2H 2 O 　 向上排空气 - 7 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 易错辨析 判断正误 , 正确的画 “ √ ” , 错误的画 “ ×” 。 (1) 固氮反应一定属于氧化还原反应 ( 　　 ) (2) 氮的氧化物都是大气污染物 ( 　　 ) (3) 氮的固定只有在高温、高压、催化剂的条件下才能实现 ( 　　 ) √ × √ 解析 : (3) 根瘤菌固氮是在常温常压下进行的。 - 8 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度一 　 氮气的性质 例 1 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 标准状况下 11.2 L 氮气与过量的氢气在催化剂存在的条件下充分反应 , 转移电子为 3 N A C. 氨气与 HCl 反应生成固体 NH 4 Cl, 由气体生成固体属于固氮反应 D.N 、 S 的单质直接与氧气反应均能生成一种氧化物 答案 解析 解析 关闭 A 选项 , 属于可逆反应 ,N 2 没有完全反应 , 错误 ;B 选项 , 产物应为 NO, 错误 ;C 选项 , 固氮反应是 N 元素由游离态转化为化合态的反应 , 错误 ;D 选项 , 分别生成 NO 、 SO 2 , 正确。 答案 解析 关闭 D - 9 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 氮气的化学性质比较稳定 , 我们只学过与氧气、氢气反应 , 且反应条件比较苛刻 , 原因是氮气中含有 N ≡ N, 断开 N ≡ N 需要很高的能量。 - 10 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 - 11 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (1) 装置 D 可将剩余的 NO 氧化成 , 发生反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　 。   (2) 如果没有 B 装置 ,C 中发生的副反应有 　　　　　　　　　 。   (3) 甲同学检验气密性良好后进行实验 , 发现 NaNO 2 的纯度较低。乙同学对上述装置进行了改进后提高了 NaNO 2 的纯度 , 其改进措施是   　 。   (4) 丙同学把 B 中的药品进行了更换 , 也提高了 NaNO 2 的纯度。丙更换的药品可能是 　 。   - 12 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 - 13 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 跟踪训练 1 . 判断正误 , 正确的画 “ √ ” , 错误的画 “ ×” 。 (1) 自然界氮循环中氮元素均被氧化 ( 　　 ) (2) 制二氧化氮时 , 用水或 NaOH 溶液吸收尾气 ( 　　 ) (3) 氮肥厂用氢气和氮气合成氨不涉及化学变化 ( 　　 ) (4)CO 、 NO 、 NO 2 都是大气污染气体 , 在空气中都能稳定存在 ( 　　 ) (6) 选择合适的试剂 , 可用如图装置制取少量 CO 2 、 NO 和 O 2 ( 　　 ) × × × × √ × - 14 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 解析 : (1) 中 , 合成氨为人工固氮 , 氮元素被还原 , 而雷雨中固氮 , 氮元素被氧化 ;(2) 中 ,NO 2 与水反应生成 NO,NO 也属于污染物 , 错误 ; (4) 中 ,NO 与氧气反应 , 错误 ;(6) 中 ,NO 不能用排空气法收集 , 错误。 - 15 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 .(2019 江苏泰兴中学高三检测 ) 下列对 NO 、 NO 2 的描述 , 正确的是 ( 　　 ) 。 A.NO 是红棕色气体 , 易溶于水 , 是酸性氧化物 B.NO 2 可用排水法收集 , 且可由 N 2 和 O 2 化合而得到 C.NO 、 NO 2 在一定条件下可相互转化 , 且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物 D.NO 、 NO 2 互为同素异形体 , 且 NO 是汽车尾气的有害成分之一 答案 解析 解析 关闭 NO 是无色难溶于水的气体 ,NO 不与碱反应 , 不是酸性氧化物 , 故 A 项错误 ;NO 2 与水反应的化学方程式为 3NO 2 +H 2 O ═ 2HNO 3 +NO,N 2 与 O 2 反应只生成 NO, 故 B 项错误 ;NO 与 O 2 发生反应 :2NO+O 2 ═ 2NO 2 ,NO 2 与 H 2 O 反应生成 NO, 两者都是引起光化学烟雾的大气污染物 , 故 C 项正确 ;NO 与 NO 2 均不是单质 , 故不是同素异形体 , 故 D 项错误。 答案 解析 关闭 C - 16 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 3 .(2019 浙江东阳中学期中 ) 将少量 NO 2 通入足量小苏打溶液中 , 再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管 , 最后收集到的气体是 ( 　　 ) 。 A. 氧气 B. 二氧化氮 C. 二氧化氮和氧气 D. 二氧化氮和一氧化氮 答案 解析 解析 关闭 由 3NO 2 +H 2 O ═ 2HNO 3 +NO 和 HNO 3 +NaHCO 3 ═ NaNO 3 +CO 2 ↑+H 2 O 可知 , 少量 NO 2 气体通入过量小苏打溶液中 , 逸出的气体为 NO 、 CO 2 , 二者物质的量之比为 1 ∶ 2, 同时还含有少量水蒸气 , 再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管 ,CO 2 与过氧化钠反应生成的 O 2 与 NO 反应生成 NO 2 , 且 O 2 有剩余 , 水蒸气与过氧化钠反应也生成 O 2 , 所以最后收集到的气体是 NO 2 和 O 2 ,C 项正确。 答案 解析 关闭 C - 17 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 4 . 有 a 、 b 、 c 、 d 、 e 五种气体 , 现进行下列实验 : 则 a 、 b 、 c 、 d 、 e 可能依次是 ( 　　 ) A.O 2 、 NO 、 HCl 、 NH 3 、 CO 2 B.O 2 、 NO 、 NH 3 、 HCl 、 SO 3 C.NO 、 O 2 、 NH 3 、 HCl 、 SO 2 D.HCl 、 CO 2 、 NH 3 、 H 2 S 、 CH 4 答案 解析 解析 关闭 (1)a 和 b 混合 , 气体变成红棕色 , 则 a 和 b 分别是 NO 与 O 2 的某一种气体 ;(4)b 通入氢硫酸中产生淡黄色沉淀 , 则 b 是氧气 ,a 是 NO; 由 (2) 和 (3),c 、 d 混合产生白烟 ,c 通入溴水中变成无色透明的液体 , 则 c 是 NH 3 ,d 是 HCl;e 通入溴水中 , 溴水变成无色透明的液体 , 结合 e 通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊 , 可知 e 为 SO 2 , 则 a 是 NO,b 是 O 2 ,c 是 NH 3 ,d 是 HCl,e 是 SO 2 。 答案 解析 关闭 C - 18 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 5 . 利用石灰乳和硝酸工业的尾气 ( 含 NO 、 NO 2 ) 反应 , 既能净化尾气 , 又能获得应用广泛的 Ca(NO 2 ) 2 , 其部分工艺流程如下 : (1) 一定条件下 ,NO 与 NO 2 存在下列反应 :NO(g)+NO 2 (g) N 2 O 3 (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 　　　　　　　　　　　　　　 ; 滤渣可循环使用 , 滤渣的主要成分是 　　　　　　　　　 ( 填化学式 ) 。   - 19 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (3) 该工艺需控制 NO 和 NO 2 物质的量之比接近 1 ∶ 1 。若 n (NO) ∶ n (NO 2 )>1 ∶ 1, 则会导致 　　　　　　　　　　　 ; 若 n (NO) ∶ n (NO 2 )<1 ∶ 1, 则会导致 　 。   (4) 生产中溶液需保持弱碱性 , 在酸性溶液中 Ca(NO 2 ) 2 会发生分解 , 产物之一是 NO, 其反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　 。 (2) 使尾气中的 NO 、 NO 2 被充分吸收　 Ca(OH) 2 (3) 排放气体中 NO 含量升高　产品 Ca(NO 2 ) 2 中 Ca(NO 3 ) 2 含量升高 - 20 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 解析 : (2) 气体上升 , 液体下降 , 这样气液接触充分 , 使尾气被充分吸收 ; 分析加入的原料及生成物 , 只有 Ca(OH) 2 微溶于水 ,Ca(NO 3 ) 2 易溶 , 所以滤渣的主要成分为 Ca(OH) 2 。 (3) 当 n (NO)> n (NO 2 ) 时 ,NO 过剩 ; 当 n (NO)< n (NO 2 ) 时 ,NO 2 过剩 , 剩余 NO 2 会与 Ca(OH) 2 反应生成 Ca(NO 3 ) 2 。 - 21 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 氨气、铵盐的性质 导学诱思 (1) 实验室中通常用 　　　　　 与 　　　　　　 加热制取氨气 , 用 　　　　　　　　 法收集氨气 , 用 　　　　　　　　　　　　 试纸或蘸有 　　　　　　　 的玻璃棒靠近集气瓶口检验是否集满。   (2) 固体 NH 4 Cl 受热变成气体 , 气体冷却后又变为固体 NH 4 Cl, 固体碘单质受热变成蒸气 , 蒸气冷却后又变为固体碘 , 这两种现象的本质是否相同 ?      　 。   NH 4 Cl 熟石灰 向下排空气 湿润的红色石蕊　 浓盐酸 不相同 , 固体 NH 4 Cl 受热分解生成 NH 3 和 HCl,NH 3 和 HCl 冷却后又生成 NH 4 Cl, 是两个化学变化 ; 碘的升华和凝华是物理变化 - 22 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 落实基础 1 . 氨气 (1) 氨气的结构和物理性质。 (2) 氨气的化学性质。 ① 氨气与水的反应。 氨气溶于水所得溶液叫做 　　　　　 , 氨水呈碱性的原因为 　　　　　　　　　　　　 ( 用方程式表示 ) 。   　小　 　有刺激性　 易 极易 氨水　 - 23 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 ② 氨气与 HCl 、 H 2 SO 4 反应。 反应的化学方程式分别为 　　　　　　　　　　　 ( 生成浓的 　　　　 , 可检验 ) 、 　　　　　　　　　　　　　　　 。 ③ 氨水与盐反应。 向 AlCl 3 溶液中滴加氨水 , 反应的离子方程式为   　 。   向 FeCl 3 溶液中滴加氨水 , 反应的离子方程式为   　 。   ④ 氨气的还原性。 NH 3 中 N 的价态为 　　 价 , 故 NH 3 具有 　　　 性 , 能发生氧化反应 , 氨的催化氧化反应的化学方程式为 　　　　 　　　　 , 该反应为 　　　　 热反应。   白烟　 -3 　 还原 　放 - 24 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (3) 氨气的制法与用途。 ② 用途 : 制硝酸、铵盐、尿素、纯碱 , 作制冷剂等。 - 25 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 . 铵盐 (1) 铵盐的物理性质。 铵盐都是白色或无色晶体 , 都 　　　 溶于水。   (2) 铵盐的化学性质。 易 - 26 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 易错辨析 判断正误 , 正确的画 “ √ ” , 错误的画 “ ×” 。 (1) 氨气溶于水能导电 , 所以氨气是电解质 ( 　　 ) (2) 氨水中含氮微粒中最多的微粒是 ( 除水 )( 　　 ) (3) 实验室一般用 N 2 、 H 2 在催化剂的条件下制取氨气 ( 　　 ) 无色且有刺激性 红 蓝 答案 : (1)× 　 (2)× 　 (3)× - 27 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度一 　 氨气的 性质 例 1 如图 , 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 ( 　　 ) - 28 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 答案 解析 解析 关闭 浓盐酸挥发出的 HCl 气体与氨气反应生成白烟 ,A 正确 ; 浓硫酸与氨气反应但没有明显现象 ,B 错误 ; 与氨气反应生成沉淀的不一定是 AlCl 3 溶液 , 还可能为 MgCl 2 等 ,C 错误 ; 氨气不是碱 , 氨气与水反应生成的 NH 3 · H 2 O 是碱 ,D 错误。 答案 解析 关闭 A - 29 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 - 30 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度二 　 氨气的实验室制法 例 2 某研究性学习小组对实验室制取 NH 3 的方法进行了如下设计 : (1) 甲同学拟用浓氨水与固体 NaOH 制取 NH 3 , 并用图 Ⅰ 装置作为 NH 3 的发生装置。 写出固体 NaOH 的作用 :     　 。   - 31 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (2) 乙同学建议用集气瓶且瓶口向上来收集氨气 , 并确保不污染环境。请你根据其设想回答 : ① 若用排空气法收集 NH 3 , 请在图 Ⅱ 的方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置 , 标出所用的试剂 ( 自选 ) 名称。 ② 若用排液集气法收集 NH 3 , 可选用的试剂是 　　 ( 填序号 ) 。   A.H 2 O B. 浓硫酸 C.CCl 4 D. 饱和 NaCl 溶液 - 32 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 解析 : (1) 利用化学平衡移动原理和固体 NaOH 的性质进行分析 ;(2) ① 氨气的密度比空气的小 , 应该用向下排空气法收集 , 当瓶口向上收集时应短进长出 , 还应注意尾气吸收。 ② 氨气易溶于 H 2 O 、浓硫酸、饱和 NaCl 溶液 , 所以只能选择 CCl 4 。 - 33 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 互动探究 制备 NH 3 实验中的固体能否用碱石灰、氧化钠、过氧化钠 ? 答案 : 过氧化钠不可以 , 过氧化钠与水反应生成氧气掺入了新杂质。 - 34 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 NH 3 的实验室制法。 (1) 加热固态铵盐和碱的混合物。 一般加热 NH 4 Cl 和 Ca(OH) 2 的混合物 : - 35 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 ② 收集 : 用向下排空气法。 ③ 干燥 : 用碱石灰。 ④ 验满方法 :a. 用湿润的红色石蕊试纸置于试管口 , 试纸变蓝色 ;b. 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口 , 有白烟产生。 ⑤ 环保措施 : 收集时 , 一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球 , 可减小 NH 3 与空气的对流速度 , 收集到纯净的 NH 3 , 同时也可避免 NH 3 污染空气。 - 36 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 - 37 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 - 38 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 39 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 铵盐 ——“ 三解 ” 。 (1) 铵盐的溶解 : 铵盐都易溶于水。 (2) 铵盐的热解 :NH 4 Cl 、 NH 4 HCO 3 受热分解。 (3) 铵盐的碱解 : 任何铵盐与碱共热都产生氨气。 - 40 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度四 　 喷泉实验 例 4 中学实验中 , 通常利用如图所示的装置进行喷泉实验 , 来验证气体的 “ 溶解性 ”, 下列有关说法不正确的是 ( 　　 ) A. 用滴管向烧瓶中加入液体后 , 由于气体的 “ 溶解 ”, 使瓶内压强减小 , 导致瓶内压强小于 外界压强 , 从而形成喷泉 B. 选用合适的溶液 ,CO 2 也能用于做喷泉实验 C.HCl 、 NH 3 和 SO 2 均能用该装置做喷泉实验 D. 用 NO 2 和 N 2 O 4 的混合气体做喷泉实验 , 烧瓶中将充满稀硝酸 答案 解析 解析 关闭 由于气体溶于水或某种溶液 , 导致烧瓶中的压强迅速减小 , 与外界产生足够大的压强差 , 从而形成喷泉 ,A 项正确 ;CO 2 能与 NaOH 等强碱的溶液反应 , 从而被吸收 , 也能与外界产生很大的压强差 , 故能形成喷泉 ,B 项正确 ;NH 3 和 HCl 属于极易溶于水的气体 ,SO 2 可以与 NaOH 溶液等反应 , 故均能形成喷泉 ,C 项正确 ;NO 2 和 N 2 O 4 与水反应后有 NO 生成 , 故液体不能充满烧瓶 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 D - 41 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 只要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 ), 均可形成喷泉。 - 42 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 跟踪训练 1 . 下列说法正确的是 　　　　 。   A.NH 3 易溶于水 , 可用作制冷剂 B. 用烧碱处理含高浓度 的废水并回收利用氨 C.NH 4 Cl 与 Ca(OH) 2 混合加热可生成 NH 3 D.NH 3 能使酚酞溶液变红 , 因而 NH 3 可用于设计喷泉实验 E. 只滴加氨水鉴别 NaCl 、 AlCl 3 、 MgCl 2 、 Na 2 SO 4 四种溶液 F. 将 NH 4 Cl 溶液蒸干制备 NH 4 Cl 固体 G. 浓氨水可检验氯气管道是否漏气 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 43 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 .(2019 江苏盐城二模 ) 实验室采用下列装置制取氨气 , 正确的是 ( 　　 ) 。 答案 解析 解析 关闭 NH 4 Cl 固体受热分解生成 NH 3 和 HCl, 而当温度降低时 ,NH 3 和 HCl 又重新化合成固体 NH 4 Cl, 所以不能制取到氨气 , 故 A 错误 ; 氨气和浓硫酸反应生成硫酸铵 , 不能干燥氨气 , 故 B 错误 ; 氨气易与空气对流 , 收集不到纯净的气体 , 正确的操作是在试管口塞一团棉花 , 且导气管深入试管底部 , 故 C 错误 ; 图中漏斗起到防倒吸的作用 , 可以吸收氨气 , 故 D 正确。 答案 解析 关闭 D - 44 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 3 . 氨气在工农业生产中有重要应用。 Ⅰ .(1) 如下图所示 , 向 NaOH 固体上滴几滴浓氨水 , 迅速盖上盖 , 观察现象。 ① 浓盐酸液滴附近会出现白烟 , 发生反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   - 45 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (2) 已知氨气极易溶于水 , 而难溶于有机溶剂 CCl 4 。下列装置中不适宜做氨气尾气吸收的是 　　　　　 。   - 46 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 Ⅱ . 现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。 图 1 　 氨气喷泉实验 图 2 　 喷泉实验中瓶内压强变化曲线 某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理 ( 图 1) 。 - 47 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (1) 关闭 a, 将吸有 2 mL 水的胶头滴管塞进颈口 c, 打开 b, 完成喷泉实验 , 电脑绘制三颈 烧瓶 内气压变化曲线 ( 图 2) 。图 2 中 　　　　　 点时泉喷最剧烈。   (2) 从三颈 烧 瓶中量取 25.00 mL 氨水至锥形瓶中 , 加入 　　　 作指示剂 ; 用 0.050 0 mol·L -1 HCl 溶液滴定。终点时溶液颜色由 　　　 色变为 　　　 色 , 用 pH 计采集数据、电脑绘制滴定曲线如下图。   - 48 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (3) 据图 , 计算氨水的浓度为 　　　　 mol·L -1 ; 比较当 V (HCl 溶液 ) =17.50 mL 时溶液中离子浓度大小关系 　　　　　　　　　　 。   (4) 关于该滴定实验的说法中 , 正确的是 　　　　　 。   A. 锥形瓶中有少量蒸馏水导致测定结果偏低 B. 酸式滴定管在滴定前有气泡 , 滴定后气泡消失测得氨水的浓度偏高 C. 酸式滴定管水洗后未用盐酸润洗会导致测得氨水的浓度偏高 D. 滴定终点时俯视读数会导致测得氨水的浓度偏低 - 49 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (2)C Ⅱ .(1)D 　 (2) 甲基橙　黄　橙 (3)0.045 0 　 c (N )> c (Cl - )> c (OH - )> c (H + ) (4)BCD - 50 - (2)A 项 , 水的密度比四氯化碳 的 小 , 浮在四氯化碳的上面 , 四氯化碳不能 与 氨气反应 , 也不溶解氨气 , 该装置既能够吸收易溶于水的气体 , 又能够防止倒吸 ,A 正确 ;B 项 , 吸收装置中的导管下连漏斗 , 漏斗的边缘紧靠液面 , 易吸收易溶于水的气体 , 能防止倒吸 ,B 正确 ;C 项 , 吸收装置中的导气管插入液面以下 , 吸收易溶于水的气体时产生倒吸 ,C 错误 ;D 项吸收装置可吸收易溶于水的气体 , 能防止倒吸 ,D 正确 , 答案选 C 。 Ⅱ .(1) 瓶内压强最小的时候泉喷最剧烈 , 从图 2 中看出 D 点压强最小。 (2) 由于 NH 4 Cl 水解使溶液显酸性 , 故选择甲基橙作指示剂。用 0.050 0 mol · L -1 HCl 溶液滴定氨水 , 终点时溶液颜色由黄色变为橙色且半分钟内不恢复原色。 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 - 51 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (3) 从图中看出 , 盐酸体积在 22.50 mL 时发生突变 , 则 c (NH 3 · H 2 O) ×25.00×10 -3 L=0.050 0 mol · L -1 ×22.50×10 -3 L, 解得 c (NH 3 · H 2 O)= 0.045 0 mol · L -1 ; 当 V (HCl 溶液 )=17.50 mL 时氨水过量 , 溶液显碱性 , 则溶液中离子浓度大小关系为 c ( )> c (Cl - )> c (OH - )> c (H + ) 。 (4) 锥形瓶中有少量蒸馏水没有改变氨水中溶质的物质的量 , 不影响测定结果 ,A 错误 ; 酸式滴定管在滴定前有气泡 , 滴定后气泡消失 , 则消耗盐酸的体积偏大 , 测得氨水的浓度偏高 ,B 正确 ; 酸式滴定管水洗后未用盐酸润洗会导致盐酸的浓度变小 , 盐酸的用量就会增多 , 从而测得氨水的浓度偏高 ,C 正确 ; 滴定终点时俯视读数会导致盐酸的体积变小 , 从而测得氨水的浓度偏低 ,D 正确 , 答案选 BCD 。 - 52 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 硝酸 导学诱思 1 . 足量铜与一定量浓硝酸反应的实验现象为 　　　 。   答案 : 铜与浓硝酸剧烈反应 , 有红棕色气体生成 , 溶液由无色变成蓝色 , 随着反应的进行生成的气体颜色逐渐变浅 , 最后有无色气体生成 2 . 久置的浓硝酸呈黄色 , 如何除去 ? 怎样保存硝酸 ? 答案 : 浓硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热发生分解 , 生成的 NO 2 溶于浓硝酸所致 , 所以消除的方法是通入 O 2 ( 或空气 ), 使其发生反应 4NO 2 +O 2 +2H 2 O ═ 4HNO 3 。硝酸应保存在棕色试剂瓶中 , 并放置于阴凉处。 - 53 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 落实基础 硝酸的性质 1 . 硝酸的物理性质 纯硝酸是 　　 色、 　　　　　 气味的液体 , 　　 挥发 , 　　 溶于水。   无 有刺激性 易 易 - 54 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 . 硝酸的化学性质 变红 2NO↑ 2NO 2 ↑ Fe 、 Al 钝化 - 55 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度一 　 硝酸的酸性和强氧化性 例 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. 浓硝酸因分解放出的 NO 2 又溶解于硝酸而呈黄色 C. 铁丝插入稀硝酸中有无色气体产生 , 生成氢气 D. 常温下 , 浓硝酸不与铁、铝反应 E. 可用稀硝酸除去试管内壁上的银镜 F. 硝酸保存时应保存在棕色试剂瓶中 , 并置于阴凉处 答案 解析 解析 关闭 A 选项 , 浓硝酸具有漂白性 , 错误 ;C 选项 , 无色气体为 NO, 错误 ;D 选项 , 钝化也属于化学反应 , 错误 ;F 选项 , 硝酸见光分解 , 正确。 答案 解析 关闭 BEF - 56 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 (1) 金属与硝酸反应的注意点。 ① 注意强氧化性。 任何金属与硝酸反应都不能生成氢气。 ② 注意还原产物。 一般浓硝酸对应的还原产物为 NO 2 、稀硝酸对应的还原产物为 NO 。所以含有等物质的量 HNO 3 的浓、稀硝酸分别与足量的同一种金属反应时 , 稀硝酸消耗的金属多 , 但不能认为稀硝酸的氧化性 > 浓硝酸的氧化性。 ③ 注意量。 a. 铁与稀硝酸反应 , 先生成 Fe(NO 3 ) 3 , 若 Fe 过量 ,Fe(NO 3 ) 3 再与 Fe 反应生成 Fe(NO 3 ) 2 。 b. 铜与浓硝酸反应 , 若铜过量 , 开始时浓硝酸的还原产物为 NO 2 , 随着反应的进行浓硝酸逐渐变为稀硝酸 , 硝酸的还原产物为 NO, 最终得到 NO 2 和 NO 的混合气体。 - 57 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 - 58 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度二 　 溶液酸碱性对 性质的影响 例 2 向硝酸钠溶液中加入铜粉不发生反应 , 若加入某种盐 , 则铜粉可以逐渐溶解 , 符合此条件的是 ( 　　 ) A.Fe(NO 3 ) 2 B.ZnSO 4 C.NaHCO 3 D.NaHSO 4 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 59 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 互动探究 上题中若加入 FeCl 3 是否可行 ? 答案 : 可以 ,FeCl 3 加入溶液中可与 Cu 发生反应。 - 60 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 跟踪训练 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 ( 　　 ) A. 氨水 B. 硝酸 C. 醋 D. 卤水 答案 解析 解析 关闭 该强水能溶解五金 , 说明具有酸性和强氧化性 , 且不与玻璃反应 , 则该物质为硝酸 , 即 B 项正确。 答案 解析 关闭 B - 61 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 . 下述实验中均有红棕色气体产生 , 对比分析所得结论不正确的是 ( 　　 ) A. 由 ① 中的红棕色气体 , 推断产生的气体一定是混合气体 B. 红棕色气体不能表明 ② 中木炭与浓硝酸产生了反应 C. 由 ③ 说明浓硝酸具有挥发性 , 生成的红棕色气体为还原产物 D. ③ 的气体产物中检测出 CO 2 , 由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 答案 解析 解析 关闭 图①中产生的红棕色气体应为 NO 2 和 O 2 的混合气体 , 原因是灼热的碎玻璃促进了硝酸的分解 ,A 项正确 ; 图②中的气体可能是红热的木炭促进了硝酸分解生成的 , 也可能是木炭与浓硝酸反应生成的 ,B 项正确 ; 图③中 , 由于红热的木炭没有插入浓硝酸中 , 但仍有红棕色气体产生 , 说明浓硝酸具有挥发性 , 生成的红棕色气体 NO 2 为还原产物 ,C 项正确 ; 图③中气体产物中的二氧化碳也可能是硝酸分解产生的 O 2 与红热的木炭反应生成的 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 D - 62 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 3 . 如图表示铁与不同浓度硝酸反应时 , 各种还原产物的相对含量与硝酸溶液浓度的关系 , 则下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 一般来说 , 硝酸与铁反应的还原产物不是单一的 B. 用一定量的铁粉与大量的 9.75 mol·L -1 HNO 3 溶液反应得到标准状况下气体 2.24 L, 则参加反应的硝酸的物质的量为 0.1 mol C. 硝酸的浓度越大 , 其还原产物中价态越高的成分越多 D. 当硝酸浓度为 9.75 mol·L -1 时还原产物是 NO 、 NO 2 、 N 2 O, 且其物质的量之比为 5 ∶ 3 ∶ 1 答案 解析 解析 关闭 根据图像可知硝酸的还原产物有多种 , 因此一般来说 , 硝酸与铁反应的还原产物不是单一的 ,A 正确 ; 参加反应的硝酸包括被还原的 , 以及没有被还原的 ( 转化为硝酸铁 ), 因此参加反应的硝酸的物质的量大于 0.1 mol,B 错误 ; 根据图像可知随着硝酸浓度的升高 ,NO 2 的含量增大 , 这说明硝酸的浓度越大 , 其还原产物中价态越高的成分越多 ,C 正确 ; 根据图像可知当硝酸浓度为 9.75 mol · L -1 时还原产物是 NO 、 NO 2 、 N 2 O, 且其物质的量之比为 10 ∶ 6 ∶ 2=5 ∶ 3 ∶ 1,D 正确。 答案 解析 关闭 B - 63 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 4 . 某实验小组欲探究 C 与浓硝酸反应的情况。甲同学设计了图 1 装置 , 认为若有红棕色气体产生就说明 C 与浓硝酸发生了反应。 (1) 乙同学认为甲同学的结论是错误的 , 他的理由是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ( 用化学方程式表示 ), 所以他认为应该检验 　　　　　　 ( 填化学式 ) 的产生来证明 C 与浓硝酸反应。为此乙同学查阅相关资料得知 “0 ℃ 时四氧化二氮为液体 ”, 从而改进了实验装置 , 如图 2 所示。   - 64 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (2) 为了减少干扰 , 对于 A 装置有下面 4 种操作方案 , 其中最合理的是 ( 填序号 ) 　　　 。   ① 将木炭与浓硝酸一同放在装置中加热 ② 先加热浓硝酸 , 然后将木炭投入其中 ③ 先加热木炭 , 再加入冷浓硝酸 ④ 先加热木炭 , 再将木炭投入冷浓硝酸 (3) 请用平衡移动原理解释 B 装置的作用 :    　 。   (4)C 装置中出现的现象是 　　　　　　　　　　　　　　　 , 经检测 C 的溶液中还含有少量氮元素 , 只以 形式存在 , 写出生成该离子的化学方程式 : 　　　　　　 。   答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 65 - 有关氮及其化合物的计算 有关氮及其化合物的计算题比较难 , 我们遇到此类题往往不知从何下手 , 但只要我们排除中间反应的干扰 , 牢牢抓住初始反应物及最终生成物 , 充分利用原子守恒、电荷守恒 , 此类题就迎刃而解。 一、有关硝酸的计算 1 . 原子守恒法 HNO 3 与金属反应时 , 一部分起酸的作用 , 以 的形式存在于溶液中 ; 一部分作为氧化剂转化为还原产物 (NO 2 或 NO), 这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗硝酸的物质的量。 - 66 - 2 . 电子守恒法 HNO 3 与金属反应属于氧化还原反应 ,HNO 3 中 N 的化合价降低 , 金属元素的化合价升高 , 所以 HNO 3 中 N 得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。 3 . 根据离子方程式计算 混酸 (H 2 SO 4 、 HNO 3 ) 与一些还原剂反应时 , 由于 H 2 SO 4 、 HNO 3 均提供 H + , 因此此类题目应用离子方程式计算 , 首先判断还原剂、 H + 、 - 67 - 例 1 (1) 若将 12.8 g 铜与一定量的浓硝酸反应 , 铜耗完时 , 共产生气体 (NO 和 NO 2 的混合物 )5.6 L( 标准状况下 ) 。则所消耗的硝酸的物质的量是 　　　　　 , 所得气体的平均相对分子质量为 　　　　　 。 (2) 向 100 mL pH=0 的硫酸和硝酸的混合液中投入 3.2 g 铜粉 , 微热使反应充分完成后 , 生成 NO 气体 448 mL( 标准状况下 ) 。则反应前的混合溶液中硝酸的物质的量浓度为 　　　　　　　　　　 。   答案 : (1)0.65 mol 　 41.2 (2)0.2 mol·L -1 - 68 - 解析 : (1) 有关金属与硝酸反应的计算是高考考查的热点 , 在解答问题的时候要多从原子守恒和电子守恒的角度进行思考 , 如硝酸在反应中有两个去处 : 一个是硝酸盐 ; 一个是 NO 或 NO 2 气体。在计算时可以从这两个角度入手 , 解答有关硝酸消耗的题目。 - 69 - - 70 - - 71 - 例 2 把盛有 40 mL NO 和 NO 2 混合气体的量筒倒立在水槽中 , 充分反应后 , 量筒中还剩余 30 mL 气体 ( 气体体积在相同条件下测得 ), 则原混合气体中 NO 和 NO 2 的体积比是 ( 　　 ) A.1 ∶ 3 B.3 ∶ 5 C.5 ∶ 3 D.3 ∶ 1 C - 72 - 对点训练 1 .1.92 g 铜投入一定量的浓硝酸中 , 铜完全溶解 , 生成的气体颜色越来越浅 , 共收集到标准状况下 672 mL 气体。将盛有此气体的容器倒扣在水中 , 通入标准状况下一定体积的 O 2 , 恰好使气体完全被水吸收生成硝酸。则通入 O 2 的体积是 ( 　　 ) A.504 mL B.336 mL C.224 mL D.168 mL 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 73 - 2 .(2019 江苏南京外国语学校检测 ) 在一定条件下 , 将 12 mL NO 2 和 O 2 的混合气体通入足量水中 , 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可能为 ( 　　 ) 。 ① 1.2 mL 　 ② 2.4 mL 　 ③ 3 mL 　 ④ 4 mL A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 74 - 3 . 取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 0.896 L NO 2 气体和 0.672 L N 2 O 4 气体 ( 气体体积都已折算到标准状况 ), 在反应后的溶液中加足量的氢氧化钠溶液 , 生成沉淀 的 质量为 3.7 g 。则合金中铜与镁的物质的量之比等于 ( 　　 ) A.1 ∶ 1 B.2 ∶ 1 C.2 ∶ 3 D.3 ∶ 2 答案 解析 解析 关闭 生成 NO 2 和 N 2 O 4 转移电子的物质的量为 : n (e - )= n (NO 2 )+ n (N 2 O 4 )×2=0.1 mol, 生成的沉淀中含 OH - 0.1 mol, 则有 : n (Cu)+ n (Mg)=0.05 mol,64 g · mol -1 n (Cu)+24 g · mol -1 n (Mg)=3.7 g-1.7 g, 解得 : n (Cu)=0.02 mol 、 n (Mg)=0.03 mol, 故 n (Cu) ∶ n (Mg)=2 ∶ 3,C 项正确。 答案 解析 关闭 C