2018届高考一轮复习人教版第15讲氮及其化合物学案89

2018届高考一轮复习人教版第15讲氮及其化合物学案89

第15讲　氮及其化合物 ‎【考纲要求】　1.掌握氮单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氮单质及其重要化合物对环境的影响。‎ 考点一|氮气和氮的氧化物(基础送分型——自主学习)‎ 授课提示：对应学生用书第74页 ‎[巩固教材知识]‎ ‎1．氮气 写出有关化学方程式：‎ ‎①N2＋3MgMg3N2；‎ ‎②N2＋3H22NH3；‎ ‎③N2＋O22NO。‎ ‎2．氮的氧化物 氮有多种价态的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等 NO NO2‎ 物理 性质 通常为无色气体，难溶于水 通常为红棕色、有刺激性气味的气体 化学 性质 与O2‎ 反应 ‎2NO＋O2===2NO2‎ 与H2O 反应 不反应 ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 与人体、‎ 环境的 关系 ‎①NO与人体血红蛋白结合，使人中毒；②NO转化成NO2，形成酸雨，光化学烟雾，破坏臭氧层 ‎3.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)标准状况下，‎6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA。(　　)‎ ‎(2)制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气。(　　)‎ ‎(3)工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应。(　　)‎ ‎(4)NO2与水反应的离子方程式：3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO。(　　)‎ ‎(5)NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象。(　　)‎ ‎(6)在实验室里，NO和NO2均可用排水法收集。(　　)‎ ‎(7)NO能够与人体里血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)√‎ ‎[练透基础小题] ‎ 题点一　NO、NO2的性质及对环境的影响 ‎1．下列环境问题与NO2的排放有关的是________。(填字母)‎ A．酸雨　 B．臭氧空洞　　C．温室效应　　D．光化学烟雾　　E．PM‎2.5　‎　F．水体富营养化 答案：ABDF ‎2．写出俗语“雷雨发庄稼”中所涉及的三个化学反应方程式。‎ ‎(1)________________________________________________________________________；‎ ‎(2)________________________________________________________________________；‎ ‎(3)________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)N2＋O22NO　(2)2NO＋O2===2NO2　(3)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎3．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：__________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 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)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎(3)2CO＋2NO N2＋2CO2‎ 题点二　有关氮的氧化物的简单计算　氮的氧化物溶于水的计算依据 ‎　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。‎ ‎(2)若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。‎ ‎4．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(　　)‎ ‎①1.2 mL　②2.4 mL　③3 mL　④4 mL A．①②　　　　　　　　　 B．②③‎ C．③④ D．①④‎ 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)＝×(12－2) mL＝8 mL，则混合气中；V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL。若剩余的2 mL气体是NO，则混合气中的V(O2)＝(12 mL－2 mL×3)×＝1.2 mL，D项正确。‎ 答案：D ‎5.如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 g·L－1‎ B．等于‎2.054 g·L－1‎ C．在‎1.369 g·L－1和‎2.054 g·L－1之间 D．大于‎2.054 g·L－1‎ 解析：由2NO＋O2===2NO2知，二者恰好完全反应，生成1×10－3 mol NO2，此时气体的体积为22.4 mL。若不考虑2NO2N2O4，气体的密度为ρ＝≈‎2.054 g·L－1由于存在2NO2N2O4，故ρ＞‎2.054 g·L－1。‎ 答案：D 考点二|典型的氧化性酸——硝酸(重点保分型——师生共研)‎ 授课提示：对应学生用书第75页 ‎[核心知识大通关]‎ ‎1．物理性质 ‎2．化学性质 ‎(1)不稳定性：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。‎ ‎①市售浓硝酸呈黄色的原因是硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。‎ ‎②硝酸保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。‎ ‎(2)强氧化性 不论浓、稀硝酸都有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强。‎ ‎①与金属反应 a．常温下，浓硝酸使Fe、Al钝化；‎ b．浓硝酸与铜反应的离子方程式：‎ Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O。‎ c．稀硝酸与铜反应的离子方程式：‎ ‎3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎②与非金属反应。‎ 如浓硝酸与C反应的化学方程式：‎ 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。‎ 如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：‎ ‎3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。‎ 小题热身 ‎　正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)硝酸可与Na2S反应制得H2S气体。(　　)‎ ‎(2)Cu溶于稀HNO3：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。(　　)‎ ‎(3)将可调高度的铜丝伸入到稀HNO3中溶液变蓝，说明Cu与稀HNO3发生置换反应。(　　)‎ ‎(4)常温下，将Al片放入浓硝酸中无明显现象，原因是Al与浓硝酸不反应。(　　)‎ ‎(5)浓硝酸、浓硫酸的浓度大，书写离子方程式时写分子式，不拆写为离子形式。(　　)‎ ‎(6)浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色。(　　)‎ ‎(7)用浓硝酸与Cu反应制取NO。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×‎ ‎[考向精练提考能]‎ 考向一　硝酸的性质 ‎1．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。‎ ‎2．硝酸与非金属反应的规律 ‎(1)浓硝酸能与碳、硫、磷等非金属单质反应，一般生成最高价含氧酸或最高价氧化物，二氧化氮和水。‎ ‎(2)与非金属反应，硝酸表现强氧化性，不表现酸性。‎ ‎3．NO在酸性环境中有强氧化性。‎ ‎1．下列有关硝酸化学性质的叙述正确的是(　　)‎ 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 ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．投入铁片产生H2的溶液中可大量存在H＋、Mg2＋、SO、NO B．可用稀硝酸除去试管内壁上的银镜 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：硝酸具有强氧化性，因而含有NO的酸性溶液不能与铁反应产生H2，A项错；硝酸可溶解银，B项正确；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。‎ 答案：B ‎3．(RJ必修1·P1037题改编)工业上用洗净的废铜屑做原料来制备硝酸铜。为了节约原料和防止污染，最宜采用的方法是(　　)‎ A．Cu＋HNO3(浓)―→Cu(NO3)2‎ B．Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2‎ C．CuCuOCu(NO3)2‎ D．CuCuSO4Cu(NO3)2‎ 答案：C 考向二　硝酸与金属反应的计算 解答硝酸与金属反应计算题的思维模板 类型1　离子方程式计算法 ‎　涉及HNO3、H2SO4的混合酸与金属反应计算时应采用离子方程式计算。‎ ‎4．(2017·河南南阳期中)在某100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4 mol/L、0.1 mol/L，向该混合液中加入‎1.92 g 铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中铜离子物质的量浓度是(假设反应后溶液体积不变)(　　)‎ A．0.15 mol/L　　　　　 B．0.225 mol/L C．0.30 mol/L D．0.45 mol/L 解析：溶液中同时存在H＋和NO时就能够与Cu发生反应。该溶液中H＋实际为0.06 mol，应该根据离子方程式进行计算，正确解答思路为 根据 ‎3Cu　＋　8H＋＋　2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎ 3 8 2 3‎ ‎ 0.03 mol 0.06 mol 0.04 mol x 根据各物质的量的关系可知，H＋不足，应根据H＋进行计算。x＝3×0.06 mol÷8＝0.022 5 mol，‎ 因此，铜离子浓度为0.225 mol/L。‎ 答案：B 类型2　守恒计算法 ‎　(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)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。‎ ‎5．将‎1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体‎1.12 L标准状况，则反应消耗HNO3的物质的量为(　　)‎ A．0.8 mol　　　　　　　 B．0.6 mol C．0.11 mol D．无法计算 解析：原子守恒法：‎ ‎①被还原的硝酸的物质的量即为气体NO2与NO物质的量的总和，n(HNO3)被还原＝＝0.05 mol；‎ ‎②未被还原的HNO3的物质的量等于Cu(NO3)2中NO的物质的量，‎ n(Cu)＝＝0.03 mol，所以n[Cu(NO3)2]＝0.03 mol；‎ ‎③消耗的HNO3的物质的量为0.03 mol×2＋0.05 mol＝0.11 mol，故C项正确。‎ 答案：C ‎6．将Mg、Cu组成的m g混合物投入适量稀HNO3中恰好完全反应，固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体为‎0.896 L(标准状况)，向反应后的溶液中加入2 mol/L NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀的质量为(　　)‎ A．(m＋2.28) g　　　 B．(m＋2.04) g C．(m＋3.32) g D．(m＋4.34) g 解析：利用守恒法解答当金属离子恰好沉淀时，m(沉淀)＝m(金属)＋m(OH－)，守恒的巧妙之处在于，n(OH－)＝n(金属失电子)＝n(NO得到的电子)＝＝0.12 mol，m(沉淀)＝m(金属)＋m(OH－)＝m g＋0.12×‎17 g＝(m＋2.04)g，B正确。‎ 答案：B 考点三|氨和铵盐(重点保分型——师生共研)‎ 授课提示：对应学生用书第76页 ‎[核心知识大通关]‎ ‎1．氨气 ‎(1)物理性质：无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化，极易溶于水(1∶700)，可由喷泉实验证明。‎ ‎(2)化学性质 ‎①与水反应：‎ NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－。氨气溶于水得氨水，氨水中含有的微粒有：NH3·H2O、_NH3、H2O、NH、OH－、H＋。NH3·H2O为可溶性一元弱碱，不稳定，易分解，化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O。‎ ‎②还原性：与氧气发生催化氧化反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。‎ ‎③与酸反应：与氯化氢反应的化学方程式为NH3＋HCl===NH4Cl，产生白烟。‎ ‎(3)实验室制法(用铵盐和熟石灰制取)‎ ‎ (4)用途 制硝酸、铵盐、纯碱、尿素、制冷剂等。‎ ‎2．铵盐 ‎(1)物理性质：‎ 铵盐都是白色或无色晶体，都易溶于水。‎ ‎(2)化学性质：‎ ‎①不稳定性 a．NH4Cl受热分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑。‎ b．NH4HCO3受热分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O。‎ ‎②与碱反应 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)NH的检验 。‎ 小题热身 ‎　正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂。(　　)‎ ‎(2)向AgNO3溶液中滴加过量氨水，溶液澄清，Ag＋与NH3·H2O能大量共存。(　　)‎ ‎(3)浓氨水可检验氯气管道漏气。(　　)‎ ‎(4)分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面迅速上升，说明二者均易溶于水。(　　)‎ ‎(5)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3并不涉及氧化还原反应。(　　)‎ ‎(6)氨水能使酚酞变红，氨气是碱。(　　)‎ ‎(7)氨与酸反应生成铵盐，与挥发性酸相遇时能形成白烟。(　　)‎ 答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√‎ ‎[考向精练提考能]‎ 考向一　氨气和铵盐的性质及应用 ‎1．用滴有酚酞溶液的水做“氨的喷泉实验”体现了氨的哪些性质(　　)‎ ‎①还原性　②极易溶于水　③有碱性物质生成　④氧化性　⑤氨易液化 A．①③⑤　　　　 B．②③‎ C．②③④ D．①②④‎ 答案：B ‎2．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 解析：A项，NaHCO3不是化肥；B项，Na2CO3受热不易分解；D项，NaCl不水解。‎ 答案：C ‎3．下列说法正确的是(　　)‎ A．所有铵盐受热均可以分解，但产物不一定有NH3‎ B．加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3‎ C．在盛有硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的试管中，滴加少量NaOH溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝 D．铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性 答案：A ‎4．(1)氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似，写出NH4H与H2O反应的化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎(2)用浓NH4Cl溶液处理过的舞台幕布下不易着火，其原因是_______________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)NH4H＋H2O===NH3·H2O＋H2↑‎ ‎(2)NH4Cl分解吸热，使温度降低，且产生的气体隔绝了空气 考向二　喷泉实验 ‎1．操作：中学教材中喷泉实验装置如图所示。实验操作是打开橡皮管上的夹子，挤压滴管的胶头，则烧杯中的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉。‎ ‎2．中学化学中常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂组合如下表：‎ 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 ‎5．喷泉实验是中学化学的一个重要性质实验，也是一种自然现象。其产生原因是存在压强差。试根据如图，回答下列问题：‎ ‎(1)图甲为化学教学中所用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是________(填字母)‎ a．HCl和H2O B．O2和H2O c．NH3和H2O D．CO2和NaOH溶液 ‎(2)如果只提供如图乙(烧瓶内充满NH3)的装置，引发喷泉的方法是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)b　(2)打开止水夹，用手(或热毛巾)捂紧烧瓶至水进入烧瓶为止 ‎6．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Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ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Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是__________________________________________。‎ 解析：若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，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)。若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，则在Ⅱ中NH3被水吸收，形成负压，Ⅰ中HCl进入Ⅱ中，HCl和NH3反应生成固体NH4Cl，产生白烟。要在烧瓶Ⅰ中形成喷泉，就要形成负压，先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，片刻后，关闭a活塞，最后打开b活塞。‎ 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Ⅱ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 考向三　氨气的实验室制法 实验室制取少量氨气的两种简易方法 ‎1．加热浓氨水法(见图甲)‎ 反应原理：NH3·H2ONH3↑＋H2O。‎ ‎2．氢氧化钠(或碱石灰)中滴加浓氨水法(见图乙)‎ 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分解生成NH3。‎ ‎7．(RJ必修1·P1034题改编)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(　　)‎ 答案：A ‎8．某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)若用装置①制取NH3，其反应的化学方程式为____________________________；若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是________(填装置序号)，装置中所盛试剂应具有的性质是________________________________。‎ ‎(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内装的试剂是________，分液漏斗中装的试剂是________，收集装置应选择________(填装置序号)。‎ 解析：(1)装置①适用于固固加热制取气体，制取NH3时试剂是NH4Cl和Ca(OH)2。若测定NH3的体积，必须用排液体法，而NH3极易溶于水，故不能用排水法，所用的液体必须不与NH3反应，也不溶解NH3才行。‎ ‎(2)装置②是固液反应，不需要加热的装置，制取NH3时，可用浓氨水和碱石灰作用。‎ 答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O ‎③⑦　氨气难溶于该试剂，且该试剂不易挥发 ‎(2)CaO(或NaOH或碱石灰)　浓氨水(或浓NH4Cl溶液)　⑥‎ ‎[真题发掘·知识串联]　　　　　　　　　　　　串线索　固双基　回扣关键知识 以氮的化合物间的转化为载体　串联氮元素单质及其化合物知识 授课提示：对应学生用书第78页 高考载体　(北京高考卷)‎ NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3，如图所示。‎ 知识串联——高考还可以这样考 ‎　(1)实验室里用NH4Cl和熟石灰共热制取氨气，反应的化学方程式为___________________；制取氨气还可以将浓氨水滴入生石灰中，二者混合能产生氨气的原因是什么？________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)步骤Ⅰ中NH3和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)NO能否用排空气法收集？________(填“能”或“不能”)，检验该气体的方法是______________________________________。‎ ‎(4)写出步骤Ⅲ发生反应的化学方程式：______________________________，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是________。‎ ‎(5)硝酸具有强氧化性，其稀溶液与Cu发生反应的离子方程式为____________。‎ ‎(6)NO有毒，对环境造成污染。如何清除工业尾气中的NO气体？__________________。‎ ‎(7)如何通过实验检验试样中的NH？__________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(8)氨气具有还原性，当氨气通过灼热的氧化铜时，黑色的氧化铜转化成红色的铜，写出该反应的化学方程式：____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)Ca(OH)2＋2NH4Cl△,CaCl2＋2NH3↑＋2H2O　浓氨水滴入生石灰中发生反应，生成Ca(OH)2，减少了氨水中水的量，增加了溶液中的c(OH－)，且反应放出大量的热。氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－‎ ‎，上述原因会使平衡逆向移动，有利于氨气的逸出 ‎(2)4NH3＋5O24NO＋6H2O ‎(3)不能　往该气体中通入O2，气体由无色变成红棕色，说明该气体为NO ‎(4)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　1∶2‎ ‎(5)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎(6)与O2混合后通入NaOH溶液(或在催化剂作用下与CO反应生成N2和CO2)‎ ‎(7)取少量试样与浓NaOH溶液混合共热，把湿润的红色石蕊试纸放入试管的管口，若试纸变成蓝色，即证明试样中含有NH ‎(8)3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O 课时作业(授课提示：对应学生用书第271页)‎ ‎1．下列说法不正确的是(　　)‎ A．豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气，属于化学变化 B．汽车尾气中排放的氮氧化合物主要是由游离态氮转化来的 C．化石燃料燃烧通常不释放出氮氧化合物 D．植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物，参与了氮的循环 答案：C ‎2．下列叙述不正确的是(　　)‎ A．NH3的喷泉实验说明氨气极易溶于水 B．NH3遇到挥发性强酸就能产生白烟 C．硝酸应放在棕色的细口瓶中保存 D．NO和NH3均可用排空气法收集 解析：NO的密度和空气接近，且NO和O2反应生成NO2，所以NO应采用排水集气法收集，D项错误。‎ 答案：D ‎3．下列说法正确的是(　　)‎ A．盐酸、硫酸、硝酸都是强氧化性酸 B．雷雨天气可以产生硝酸，不会给作物带来危害 C．向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸，在管口观察到红棕色气体，原因是HNO3分解生成了NO2‎ D．因为浓硝酸有酸性，所以浓硝酸不可用铁制容器盛放 解析：盐酸、稀硫酸不属于强氧化性酸，A选项错误；C选项，发生3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，NO遇空气生成红棕色NO2，C项错误；D选项，浓硝酸使铁、铝发生钝化，可以用铁制容器盛放，D项错误。‎ 答案：B ‎4．关于氮的变化关系图如下：则下列说法不正确的是(　　)‎ A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C．上述所有反应都是氧化还原反应 D．上述反应中只有③属于氮的固定 解析：工业上生产硝酸的流程：氮气和氢气反应生成氨气，氨气与氧气反应生成NO，NO再与氧气反应生成NO2，最后将NO2溶于水得到硝酸，A正确。路线Ⅰ：在放电条件下，氮气和氧气发生化合反应生成NO；路线Ⅱ：NO不稳定，易被氧气氧化为NO2；路线Ⅲ：NO2溶于水生成硝酸，B正确。N元素化合价变化：N2(0价)→NH3(－3)价→NO(＋2价)，N2(0价)→NO(＋2价)→NO2(＋4价)→HNO3(＋5价)，都是氧化还原反应，C正确。③是氮的化合物之间的转化，不是氮的固定，D错误。‎ 答案：D ‎5.某同学准备利用如图所示装置进行喷泉实验，已知圆底烧瓶内充满X气体，胶头滴管内装有少量Y液体，烧杯内装有足量Z液体，下列组合能进行喷泉实验且最终液体一定能充满整个烧瓶的是(　　)‎ 选项 X气体 Y试剂 Z试剂 A NO2‎ H2O H2O B NH3‎ CCl4‎ CCl4‎ C HCl 水 水 D NO2和O2‎ H2O H2O 解析：根据化学反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，喷泉实验后，烧瓶内有体积的气体，A错误；NH3难溶于CCl4，不能做喷泉实验，B错误；HCl极易溶于水，能做喷泉实验且液体能充满整个烧瓶，C正确；根据化学反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，只有NO2和O2体积比为4∶1时才能完全反应，整个烧瓶才能充满液体，而其他情况会有气体剩余，D错误。‎ 答案：C ‎6．无色的混合气体甲可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的某几种。将100 mL甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余。则甲气体的组成为(　　)‎ A．NH3、NO、CO2　　　　 B．NH3、NO2、N2‎ C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2‎ 解析：NO2是红棕色的气体，所以一定不存在NO2；甲气体经过足量的浓硫酸后剩余气体体积为80 mL，说明一定有NH3存在；二氧化碳可以和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，无色的NO气体与氧气反应变为红棕色的NO2，通过足量的过氧化钠后气体显红棕色，说明有NO、CO2；用排水法收集气体，几乎无气体剩余，说明没有N2，所以一定含有的气体为NH3、NO、CO2，一定不含有NO2、N2，故选A。‎ 答案：A ‎7．如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则(1)和(2)两个试管内溶液物质的量浓度之比为(　　)‎ A．1∶1 B．4∶3‎ C．5∶7 D．7∶5‎ 解析：设试管的体积为‎1 L，水充满整个试管，溶液的体积是‎1 L，无论是NO2还是NO都转变成了HNO3，根据氮元素守恒，生成的HNO3的物质的量相等，即硝酸的物质的量浓度相等，答案选A。‎ 答案：A ‎8．一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(　　)‎ ‎①硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少 ‎②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 解析：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。‎ 答案：B ‎9．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①NO2、②NO、③N2O、④N2O3、⑤N2中的(　　)‎ A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 解析：由题意：，当金属M为＋1价金属即x＝1时，HNO3中氮由＋5价降低2价生成N2O3；‎ 当金属M为＋2价金属即x＝2时，氮降低4价生成N2O。‎ 答案：A ‎10.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 Cu。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的物质的量为0.1 mol B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生的是氢气 C．第二份溶液中的最终溶质为FeSO4‎ D．稀H2SO4浓度为2.5 mol·L－1‎ 解析：铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，从题干图看出OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生的是氢气，反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，可知NO反应完了，第二份溶液中NO应为×3÷3＝0.1 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 mol·L－1，NO物质的量为0.2 mol。‎ 答案：A ‎11．某研究小组要快速制取干燥的氨气，提供的药品有：浓氨水、氯化铵固体、氢氧化钠固体、蒸馏水、碱石灰，提供的仪器如图所示(必要的塞子、玻璃导管、橡胶管、固定装置和尾气处理装置略去)。‎ ‎(1)需选择的药品是________，选择的仪器是________(填序号)。‎ ‎(2)若用图甲装置收集NH3，如何判断烧瓶中已收集满NH3?‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)将图乙中胶头滴管内的水挤入烧瓶后，观察到的现象是__________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)浓氨水、氢氧化钠固体、碱石灰　①③⑥或①③⑦　(2)漏斗下端边沿与液面接触部分溶液颜色变为红色　(3)气球逐渐变大 ‎12．氨气在工农业生产中有重要应用。‎ Ⅰ.(1)如图所示，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_______________。‎ ‎②FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH和________________________________。‎ ‎(2)已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂CCl4。下列装置中不适宜做氨气尾气吸收的是________(填序号)。‎ Ⅱ.现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。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(如图1)。‎ ‎(3)关闭a，将吸有2 mL水的胶头滴管塞紧颈口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内气压变化曲线(如图2)。图2中________点时喷泉最剧烈。‎ 解析：(1)①浓盐酸挥发出的HCl与浓氨水挥发出的NH3反应，生成的白烟为NH4Cl。②最终变为红褐色是因为Fe(OH)2被氧化生成了Fe(OH)3。(2)水的密度比四氯化碳小，四氯化碳不能和氨气反应，也不能溶解氨气，a项装置既能够吸收易溶性气体，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，易吸收易溶性气体，能防止倒吸，b正确；c项吸收装置中的导气管插入到液面以下，易吸收易溶性气体，但容易产生倒吸，c错误；d项吸收装置中的导管没直接伸入液体中，能吸收易溶性气体，能防止倒吸，d正确。(3)进行喷泉实验时在瓶内压强最小的时候最剧烈，从图2中看出D点压强最小，故D点最剧烈。‎ 答案：Ⅰ.(1)①NH3＋HCl===NH4Cl ‎②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　(2)c　‎ Ⅱ.(3)D ‎13.已知物质A、B、C、D、E是由短周期元素组成的单质或化合物，它们可发生如图所示的转化关系：‎ ‎(1)若条件①为点燃，目前60%的B都是从海水中提取的，气体D可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝。A的化学式为________，C与H2O反应生成D和E的化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎(2)若条件①为加热，E是两性氢氧化物，气体D是一种有臭鸡蛋气味的气体，其水溶液显酸性，则A的化学式为________，C的化学式为________。‎ ‎(3)若条件①为常温，B和D为同种无色气体，常温下E的浓溶液可以使Fe钝化，写出少量Fe粉与E的稀溶液反应的离子方程式：_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)根据题给条件可知，B是Mg，D是NH3，C和水反应生成NH3和E，根据元素守恒知，A中含有氮元素，Mg和N2能通过燃烧生成Mg3N2，Mg3N2和H2O反应的化学方程式为Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑，所以A为N2。(2)根据题意知，E是Al(OH)3，D是H2S，根据元素守恒及条件①为加热知，C是Al2S3，A是Al或S。(3)B和D为同一种无色气体，常温下E的浓溶液可以使Fe钝化，则E是HNO3，B和D是NO，C是NO2，A是O2，少量Fe粉和稀硝酸的反应为Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。‎ 答案：(1)N2　Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑　(2)Al或S　Al2S3　(3)Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O ‎14．利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：‎ ‎(1)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)。‎ ‎(2)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，则会导致________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 若n(NO)∶n(NO2)<1∶1，则会导致_____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)工艺中采用气—液逆流接触吸收，其目的是增大NO、NO2气体与石灰乳的接触面积，增强吸收效果。硝酸工业的尾气用石灰乳吸收，吸收过滤后的滤渣可循环使用，则滤渣中主要含有未反应的Ca(OH)2。‎ ‎(2)控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1，与石灰乳发生反应：Ca(OH)2＋NO＋NO2===Ca(NO2)2＋H2O。若n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，混合气体发生上述反应后，NO有剩余，且不能被石灰乳吸收，导致排放的气体中NO含量升高。若n(NO)∶n(NO2)<1∶1，混合气体发生上述反应后，NO2有剩余，NO2可与Ca(OH)2发生反应生成Ca(NO3)2，导致产品中Ca(NO3)2‎ 含量升高。‎ ‎(3)酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，据得失电子守恒，可写出离子方程式：3NO＋2H＋===NO＋2NO↑＋H2O。‎ 答案：(1)使尾气中的NO、NO2被充分吸收　Ca(OH)2‎ ‎(2)排放气体中NO含量升高　产品中Ca(NO3)2含量升高 ‎(3)3NO＋2H＋===NO＋2NO↑＋H2O