2019届一轮复习人教版氮及其重要化合物学案(1)

2019届一轮复习人教版氮及其重要化合物学案(1)

基础课4　氮及其重要化合物 明确考纲 理清主干 ‎1.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。‎ ‎2．了解氮元素单质及其重要化合物对环境的影响。‎ ‎(对应学生用书P89)‎ 考点一　氮气及氮的氧化物 ‎1．氮元素在自然界中的存在形态及氮的固定 ‎2．氮气的性质 写出有关反应的化学方程式：‎ ‎①N2＋3MgMg3N2(Mg3N2遇水强烈水解)；‎ ‎②N2＋3H22NH3(工业合成氨原理)；‎ ‎③N2＋O22NO(不能一步生成NO2)。‎ ‎3．氮的氧化物 ‎(1)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。氮的氧化物都是大气污染物。‎ ‎(2)NO和NO2的比较 NO NO2‎ 颜色 无色 红棕色 物理性质 毒性 有毒(与血红蛋白结合)‎ 有毒 溶解性 不溶 能溶 化学性质 与O2反应 ‎2NO＋O2===2NO2‎ 与H2O反应 ‎3NO2＋H2O===‎ ‎2HNO3＋NO 主要来源 煤和石油的燃烧，汽车尾气，硝酸工厂等 ‎1．如何收集NO和NO2?‎ 提示：(1)NO应用排水法收集，若用排空气法，则NO转变为NO2。‎ ‎(2)NO2应用向上排空气法收集，若用排水法收集，则NO2转变为NO。‎ ‎2．如何鉴别NO2与溴蒸气？‎ 提示：由于NO2和Br2在性质上有不少相似性：①均具有氧化性；②溶于水均有酸生成；③均可与碱反应；④均为红棕色等。所以不能用淀粉－KI试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别，但二者性质又有差别，可以用下列方法鉴别：①AgNO3溶液；②CCl4溶液；③用水洗法。‎ ‎(3)氮氧化物对环境的污染及防治 ‎①常见的污染类型 a．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。‎ b．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。‎ c．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。‎ d．NO与血红蛋白结合使人中毒。‎ ‎②常见的NOx尾气处理方法 a．碱液吸收法 ‎2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、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。‎ b．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。‎ 题组一　NO、NO2的性质及对环境的影响 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．CO、NO、N2都是大气污染物，在空气中都能稳定存在 B．NO可用于某些疾病的治疗 C．NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象 D．NO是一种红棕色气体 解析：选B　NO易被氧化为NO2，N2不是污染物，NO2通入溶液中生成HNO3，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液由浅绿色变成棕黄色。‎ ‎2．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(　　)‎ ‎①NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物　②NO是亚硝酸的酸酐　③NO可以是某些含高价氮物质还原的产物　④NO是无色气体，在空气中可变为红棕色 A．全部　　　 B．①③④‎ C．②③④ D．①④‎ 答案：B ‎3．(2018·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。汽车尾气装置里，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＋4CO4CO2＋N2‎ 解析：选D　反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋O2===2NO2,2NO2＋4CO===N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2。‎ 题组二　有关氮氧化物的定量计算 ‎4．(2017·河北定州中学期中)盛有O2和NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半。则原混合气体中O2和NO2的体积比是(　　)‎ A．2∶1 B．1∶2‎ C．3∶2 D．3∶1‎ 解析：选C　假设量筒的容积是V L，盛有O2和NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，二者会发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，若剩余的气体是O2，则NO2‎ 完全反应，NO2的体积V(NO2)＝×V L＝ L，O2的体积V(O2)＝V L－ L＝ L，原混合气体中O2和NO2的体积比是∶＝3∶2；若剩余气体是NO，相当于剩余NO2，根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，剩余NO2的体积是3×＝，原混合气体体积是V L，假设不成立；故C项正确。‎ ‎5．(2018·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①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3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．V1＞V2＞V3 B．V1＞V3＞V2‎ C．V2＞V3＞V1 D．V3＞V1＞V2‎ 解析：选B　设各种气体的体积都为1体积。①根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，即剩余NO的体积V1＝体积。②根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，即剩余O2的体积V2＝体积。③剩余N2的体积V3＝1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)关系式法：‎ ‎①若NO和O2通入水中，总关系式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。‎ ‎②若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。‎ ‎(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。‎ 考点二　氨　铵盐 ‎1．氨 ‎(1)物理性质 颜色 密度 气味 水溶性 无色 比空气小 强烈刺激性气味 极易溶于水(1∶700)‎ ‎(2)化学性质 ‎①氨气与水的反应 NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－，氨气溶于水得氨水，NH3·H2O为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O。‎ ‎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：HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。‎ ‎③与盐溶液的反应 如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：‎ Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。‎ ‎④氨气的还原性——氨的催化氧化 化学方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O。‎ 提醒：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。‎ 现有1 mol·L－1的氨水，则该溶液中NH3·H2O浓度是1 mol·L－1吗？为什么？‎ 提示：不是。溶液中NH3、NH、NH3·H2O的浓度和为1 mol·L－1。注意：通常认为氨水中的溶质是NH3。‎ ‎(3)实验室制法：‎ ‎(4)用途：化工原料，用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素，用作制冷剂。‎ ‎2．铵盐 ‎(1)物理性质：都是无色或白色晶体，易溶于水。‎ ‎(2)化学性质——“三解”‎ ‎①不稳定性(热解)‎ a．NH4Cl受热分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑。‎ b．NH4HCO3受热分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O。‎ ‎②与碱反应(碱解)‎ 铵盐与碱溶液反应的离子方程式 a．在稀溶液中不加热：NH＋OH－===NH3·H2O。‎ b．加热时或浓溶液：NH＋OH－NH3↑＋H2O。‎ ‎③铵盐溶于水易水解(水解)：NH＋H2O??NH3·H2O＋H＋。‎ ‎(3)NH的检验：‎ ‎(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(　×　)‎ 题组一　氨和铵盐的性质及应用 ‎1．(2018·合肥六中月考)下列关于氨水的说法中，不正确的是(　　)‎ A．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物 B．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(水除外)‎ C．氨水显弱碱性，是弱电解质 D．在1 mol·L－1氯水中，NH3·H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L－1‎ 答案：C ‎2．(2018·安徽六校一联)试管中盛有白色晶体，下列检验它是不是铵盐的方法中不可行的是(　　)‎ A．加热，将湿润的红色石蕊试纸放在管口 B．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的酚酞试纸放在管口 C．加氢氧化钠溶液，加热，将蘸有浓盐酸的玻璃棒放在管口 D．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在管口 解析：选A　检验铵盐的方法是看盐与碱溶液混合加热能否产生氨气，B、C、D项都正确；铵盐受热易分解，但分解时不一定都产生氨气，A项错误。‎ ‎3．某研究性学习小组同学设计如图所示装置探究氨气的还原性。‎ ‎(1)氨催化氧化的化学方程式为______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若实验时通入氨气的速率过快，在烧瓶中会出现白烟，该物质的化学式为________。‎ ‎(3)该小组同学以氨气和二氧化碳为原料制备碳酸氢铵。甲同学先将二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨气；乙同学先将氨气通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳。请选择合适的方案并说明原因。‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O　(2)NH4NO3‎ ‎(3)乙同学方案合适。CO2在水中溶解度小，先通CO2再通NH3生成的NH4HCO3的量少，而且易生成(NH4)2CO3；先通NH3至饱和再通CO2至过量，保证产物量大，且生成的全部是NH4HCO3溶液。‎ 题组二　有关喷泉实验的考查 ‎4．(2018·滁州模拟)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，CO2也能用于做喷泉实验 C．HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验 D．用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸 答案：D ‎5．(2018·黑龙江六校联考)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①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．在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 答案：B ‎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．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。‎ ‎3．形成喷泉的条件 ‎①气体易溶于液体，②烧瓶内要充满气体，③气体和仪器要干燥，④装置要有良好的气密性。‎ ‎4．中学化学中常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如下表：‎ 气体 HCl NH3‎ CO2、SO2、Cl2、H2S NO2＋O2‎ 吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 浓NaOH溶液 水 题组三　氨气的实验室制法 ‎6．某学习兴趣小组探究氨气的制取实验：‎ ‎(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨气，其中合理的是________(填字母)。‎ A．将氯化铵固体加热分解收集产生的气体 B．将浓氨水滴入氢氧化钠固体中，收集产生的气体 C．将碳酸氢铵加热分解产生的气体用碱石灰干燥 D．将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中，收集产生的气体 ‎(2)根据上述正确的原理，该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨气，适宜的装置是________。‎ ‎(3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是________(填序号)。‎ ‎①密度　②颜色　③溶解性　④热稳定性　⑤与氧气反应 ‎(4)下图是甲同学设计收集氨气的几种装置，其中可行的是________，集气的原理是________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)加热氯化铵产生氯化氢和氨气，遇冷又转化为氯化铵固体，不能制取氨气，用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨气时，将氨水滴入氢氧化钠固体中更方便操作，而且节约氨水的用量。(2)将浓氨水滴入氢氧化钠固体制氨气用C装置，将碳酸氢铵加热分解，产生的气体用碱石灰干燥制氨气选用D装置。(3)收集气体可采用排空气法(密度、气体不能被氧气氧化等)，也可采用排水法(不易溶于水)，与其他性质无关。(4)氨气极易溶于水，故采用向下排空气法收集。‎ 答案：(1)BC　(2)CD　(3)②④　(4)d　利用氨气密度小于空气，采用短管进氨气，长管出空气，即可收集氨气 实验室制取少量NH3的两种简易方法 ‎(1)加热浓氨水 ‎①反应原理：NH3·H2ONH3↑＋H2O。‎ ‎②装置：见图甲。‎ ‎(2)浓氨水中加固态碱性物质 ‎①反应原理：浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，消耗水且使c(OH－)增大，使平衡逆向移动， 同时反应放热，促进NH3·H2O的分解。‎ ‎②装置：见图乙。‎ 考点三　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)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。‎ 久置的硝酸呈黄色，如何除去？怎样保存硝酸？‎ 提示：硝酸显黄色是由于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4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。保存时应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。‎ ‎(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：‎ ‎①与金属反应：‎ 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与非金属反应：‎ 浓硝酸与C的反应：‎ C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；‎ ‎③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：‎ ‎3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。‎ ‎(3)与有机物反应 ‎①硝化反应(与反应)：‎ ‎；‎ ‎②颜色反应：含有苯基的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。‎ 特别提醒：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或NH4NO3。‎ ‎(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。‎ ‎(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(　×　)‎ 题组一　硝酸的性质及应用 ‎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 ‎2．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．硝酸能与FeO反应，只表现氧化性 C．硝酸可与Na2S反应制得H2S气体 D．浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色 答案：D ‎3．(2018·商丘一中测试)下列说法正确的是(　　)‎ A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解 B．铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O C．1.0 mol·L－1的KNO3溶液中可大量存在H＋、Fe2＋、Cl－、SO D．硫化铜溶于硝酸的离子方程式为CuS＋2H＋===H2S↑＋Cu2＋‎ 解析：选B　酸性条件下NO能溶解铜，A项错；Fe2＋在稀HNO3中不能大量存在，C项错；硝酸与CuS不能发生复分解反应，而是发生氧化还原反应，D项错。‎ 题组二　有关硝酸性质的实验探究 ‎4．(2018·惠州模拟)某化学兴趣小组进行有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NO2‎ B．③中反应的化学方程式：3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋4H2O C．③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强 D．由上述实验可知：Cu在常温下既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应 解析：选B　A项，实验①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被Cu还原为NO，NO在试管口遇到空气中的氧气生成NO2，错误；B项，③中反应的化学方程式：3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋4H2O，正确；C项，实验③中滴加稀硫酸，提供H＋，铜片继续溶解，硝酸根离子在酸性条件下等同于硝酸，错误；D项，由题述实验可得出结论：硝酸根离子在酸性条件下等同于硝酸，错误。‎ ‎5．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 ‎①________________________________________________________________________；‎ ‎②________________________________________________________________________；‎ ‎③________________________________________________________________________；‎ ‎④________________________________________________________________________。‎ ‎(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)①铜片表面产生气泡，铜片慢慢溶解并逐渐消失 ‎②小烧杯中溶液的颜色逐渐变成蓝色 ‎③大烧杯中有红棕色气体生成，后来慢慢变成无色 ‎④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，放入适量的空气，若有红棕色气体生成，则证明最终气体生成物为NO气体 ‎———[答题模板]———————————————————————— ‎ 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①颜色：……由……(具体颜色)变为……(具体颜色)；‎ ‎②气体：溶液中产生……(颜色)的气泡，(或)在固体表面产生……(颜色)气泡；‎ ‎③沉淀：在……(颜色)溶液中产生……(颜色)的沉淀(浑浊)。‎ 金属与硝酸反应的计算策略 ‎(对应学生用书P94)‎ ‎1．金属与硝酸反应的思维模型 ‎2．四种守恒思想在计算中的应用 ‎(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－)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。‎ ‎1．(2018·江淮十校质检)向稀硫酸和稀硝酸的混合酸加入足量的铜粉，HNO3的物质的量浓度是2 mol·L－1，取10 mL此混合酸，待反应结束过滤后可得到纯净的CuSO4溶液，则上述稀硫酸的物质的量浓度和在标准状况下产生的气体体积分别为(设反应中HNO3被还原成NO)(　　)‎ A．2 mol·L－1、448 mL B．3 mol·L－1、672 mL C．4 mol·L－1、224 mL D．3 mol·L－1、448 mL 解析：选D　设稀硫酸的物质的量浓度和在标准状况下产生的气体体积分别为c mol·L－1、V L,10 mL混合酸中含有n(NO)＝‎0.01 L×2 mol·L－1＝0.02 mol。‎ ‎3Cu＋2NO　　＋　　8H＋===3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑‎ ‎ 　 2 　8 　2‎ ‎ 0.02 mol　　　　 解得c＝3，V＝0.448，故D正确。‎ ‎2．(2018·安徽六校联考)‎14 g铜银合金与一定量某浓度的硝酸溶液反应，金属完全溶解，放出的气体与‎1.12 L(标准状况下)氧气混合通入水中，恰好全部被水吸收，则合金中银的质量是(　　)‎ A．‎2.7 g　　　　　 B．‎‎5.4 g C．‎8.1 g D．‎‎10.8 g 解析：选D　设铜、银的物质的量分别是x mol、y mol；则有 ，解得x＝0.05，y＝0.1，则合金中银的质量是‎108 g·mol－1×0.1 mol＝‎10.8 g，故D正确。‎ ‎3．(2017·山师大附中一模)在‎15.2 g 铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液，合金完全溶解，同时生成气体X，再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，生成‎25.4 g沉淀，则下列表示气体X组成的选项中合理的是(　　)‎ A．0.3 mol NO、0.1 mol NO2‎ B．0.3 mol NO2、0.1 mol NO C．0.6 mol NO D．0.3 mol NO2‎ 解析：选B　由题意知‎15.2 g铁和铜组成的合金转化生成‎25.4 g氢氧化铁、氢氧化铜沉淀，利用质量守恒则沉淀中m(OH－)＝‎25.4 g－‎15.2 g＝‎10.2 g，n(OH－)＝‎10.2 g÷‎17 g/mol＝0.6 mol，根据电荷守恒可知，金属提供电子的物质的量等于氢氧根的物质的量，即金属提供电子的物质的量为0.6 mol。若生成0.3 mol NO、0.1 mol NO2，则转移电子为0.3 mol×(5－2)＋0.1 mol×(5－4)＝1 mol，A错误；若生成0.3 mol NO2、0.1 mol NO，则转移电子为0.3 mol×(5－4)＋0.1 mol×(5－2)＝0.6 mol，B正确；若生成0.6 mol NO，则转移电子为0.6 mol×(5－2)＝1.8 mol，C错误；若生成0.3 mol NO2，则转移电子为0.3 mol×(5－4)＝0.3 mol，D错误。‎ ‎4．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 mol·L－1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________mol·L－1。‎ ‎(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。‎ 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：x＋y＝0.5 mol。‎ 根据得失电子守恒，有：3x＋y＝(0.51×2) mol。‎ 解方程组得：x＝0.26 mol，y＝0.24 mol。‎ 则：V(NO)＝0.26 mol×‎22.4 L·mol－1＝‎‎5.824 L V(NO2)＝‎11.2 L－‎5.824 L＝‎5.376 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 mol×2＋0.5 mol＝1.52 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10－3aV mol，也就是以NO形式留在溶液中的HNO3的物质的量为10－3aV mol。‎ 所以，c(HNO3) mol·L－1。‎ ‎(4)由得失电子守恒得：2×n(Cu)＝2×n(H2O2)，×2＝n(H2O2)×2，n(H2O2)＝0.51 mol，则m(H2O2)＝‎17.34 g。需30%的双氧水：‎17.34 g÷30%＝‎57.8 g。‎ 答案：(1)5.824　5.376　(2)1.52 mol ‎(3)　(4)57.8‎ ‎(对应学生用书P94)‎ ‎1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”‎ ‎(1)(2017·全国卷Ⅱ，‎13C)加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝色，则说明NH4HCO3显碱性(　×　)‎ ‎(2)(2017·天津卷，1D)用烧碱处理含高浓度NH的废水并回收利用氨(　√　)‎ ‎(3)(2017·江苏卷，3D)NH3易溶于水，可用作制冷剂(　×　)‎ ‎(4)(2017·江苏卷，7D)NH3NOHNO3(　×　)‎ ‎(5)(2016·江苏卷，‎9C)在给定条件下，N2NH3NH4Cl(aq)物质间的转化均能实现(　√　)‎ ‎(6)(2015·江苏卷，‎6C)加Al放出H2的溶液：Fe2＋、K＋、NO、SO能大量共存(　×　)‎ ‎(7)(2015·山东卷，11D)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(　×　)‎ ‎2．(2015·全国卷Ⅰ，7)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：B ‎3．(2017·北京卷)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(　　)‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 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中木炭与浓硝酸发生了反应 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CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 解析：选D　A对：浓HNO3具有不稳定性，①中浓HNO3受热发生分解反应：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O，故①中所得红棕色气体是NO2和O2的混合气体。B对：②中红热木炭加入浓HNO3中，有红棕色气体产生，该气体为NO2，但不能说明浓HNO3与木炭发生了反应，可能是浓HNO3在红热木炭作用下发生分解产生了NO2。C对：③中红热木炭未插入浓HNO3中，有红棕色气体产生，说明浓HNO3具有挥发性，且挥发产生的HNO3被还原生成NO2，故红棕色气体为还原产物。D错：③的气体产物中检测出CO2，不能说明木炭一定与浓HNO3发生了反应，可能是浓HNO3分解产生NO2、O2和H2O，红热木炭与分解产生的O2反应生成CO2。‎ ‎4．(2015·北京卷)在通风橱中进行下列实验：‎ 步 骤 现 象 Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色 Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止 Fe、Cu接触后，其表面均产生红棕色气泡 下列说法不正确的是(　　)‎ A．Ⅰ中气体由无色变为红棕色的化学方程式：2NO＋O2===2NO2‎ B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应 C．对比Ⅰ、Ⅱ中的现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3‎ D．针对Ⅲ中的现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化 解析：选C　A项，铁与稀硝酸反应生成NO，NO与空气中O2反应生成NO2,2NO＋O2===2NO2，正确；B项，铁遇浓硝酸钝化，阻止铁继续与浓硝酸反应，正确；C项，对比Ⅰ、Ⅱ，说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，错误；D项，装置Ⅲ形成原电池，通过电流计指针偏转的方向，可判断铁是否被氧化，正确。‎ ‎5．(2015·广东卷)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。‎ ‎①先打开旋塞1，B瓶中的现象是 ‎________________________________________________________________________，‎ 原因是 ‎________________________________________________________________________，‎ 稳定后，关闭旋塞1。‎ ‎②再打开旋塞2，B瓶中的现象是 ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)用NH4Cl和Ca(OH)2固体制备NH3，因反应物中有H2O生成，反应发生装置为“固体＋固体气体”的装置A；由于NH3的密度小于空气的密度，且极易溶干水，故只能用向下排空气法收集，采用装置C收集；由于NH3极易溶于水，所以尾气处理装置要防止倒吸，其装置应用倒扣漏斗，且漏斗的边缘与水面相切，选用装置G。(2)①由于A瓶中HCl的压强大于B瓶中NH3的压强，当打开旋塞1，A瓶中HCl的进入B瓶中，与B瓶中的氨气反应生成氯化铵固体小颗粒，形成白烟。②稳定后，再打开旋塞2，由于B瓶中压强减小，在外界大气压的作用下，会将烧杯中的石蕊溶液倒吸入B瓶中，剩余的HCl溶于其中显红色。‎ 答案：(1)A　C　G　(2)①产生白色的烟　氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒，氯化铵小颗粒形成白烟　②烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B瓶中且呈红色 ‎6．(2017·北京卷)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。‎ ‎(1)SCR(选择性催化还原)工作原理：‎ ‎①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②反应器中NH3还原NO2的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎④尿素溶液浓度影响NO2的转化，测定溶液中尿素(M＝‎60 g·mol－1)含量的方法如下：取a g尿素溶液，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的V1 mL c1 mol·L－1 H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用V2 mL c2 mol·L－1 NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是________。‎ ‎(2)NSR(NOx储存还原)工作原理：‎ NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。‎ 图a 图b ‎①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是________。‎ ‎②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是________。‎ ‎③还原过程中，有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下，15NO与NH3以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整：________15NNO＋H2O。‎ 解析：(1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，结合原子守恒写出化学方程式：CO(NH2)2＋H2O2NH3＋CO2。‎ ‎②由SCR工作原理图可知，反应器中NH3还原NO2生成N2和H2O，结合得失电子守恒及原子守恒写出化学方程式：8NH3＋6NO27N2＋12H2O。③燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，结合得失电子守恒及原子守恒写出化学方程式：2SO2＋O2＋2H2O＋4NH3===2(NH4)2SO4。④分析尿素含量测定操作，结合N原子守恒可得关系式：CO(NH2)2～2NH3～H2SO4～(NH4)2SO4，则有n[CO(NH2)2]＝n(H2SO4)＝c1 mol·L－1×V1×10－‎3 L－1/2×c2 mol·L－1×V2×10－‎3 L＝(c1V1－1/‎2c2V2)×10－3 mol，m[CO(NH2)2]＝(c1V1－1/‎2c2V2)×10－3 mol×‎60 g·mol－1＝0.06(c1V1－1/‎2c2V2)g，故尿素溶液中溶质的质量分数为[0.06(c1V1－1/‎2c2V2)g]/a g×100%＝。‎ ‎(2)①由图a可知，NOx储存过程中，NO和O2在Pt催化下生成NO2，并被BaO吸收生成Ba(NO3)2而被储存，Ba(NO3)2再被还原为N2，故储存NOx的物质是BaO。②第一步反应为H2与Ba(NO3)2反应生成NH3,1 mol Ba(NO3)2被还原生成2 mol NH3，转移电子的物质的量为2×[5－(－3)] mol＝16 mol。根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，参加反应的H2的物质的量为16 mol×1/2＝8 mol，故消耗H2和Ba(NO3)2的物质的量之比为8 mol∶1 mol＝8∶1。③已知反应物中有15NO、NH3和O2，产物中有15NNO和H2O，结合得失电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式：3O2＋415NO＋4NH3415NNO＋6H2O。‎ 答案：(1)①CO(NH2)2＋H2OCO2＋2NH3‎ ‎②8NH3＋6NO27N2＋12H2O　③2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O===2(NH4)2SO4　‎ ‎④ ‎(2)①BaO　②8∶1　③415NO＋4NH3＋3O2415NNO＋6H2O