2019届一轮复习苏教版生产生活中的含氮化合物学案

2019届一轮复习苏教版生产生活中的含氮化合物学案

第4讲　生产生活中的含氮化合物 ‎【2019·备考】‎ 最新考纲：1.掌握氮元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法。3.了解氮元素单质及其重要化合物对环境的影响。‎ 考点一　氮气及其氧化物 ‎(频数：★★☆　难度：★★☆)‎ ‎1．氮元素在自然界中的存在 ‎2．氮气的性质 写出有关反应的化学方程式：‎ ‎①N2＋3MgMg3N2‎ ‎②N2＋3H22NH3(工业合成氨原理)‎ ‎③N2＋O22NO ‎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；NO2与N2O4能相互转化2NO2N2O4(写方程式)。‎ ‎(2)NO和NO2的比较 NO NO2‎ 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶于水 易溶于水 与O2反应 ‎2NO＋O2===2NO2‎ 与H2O反应 ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 对人体、环 境的影响 ‎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 常见的NOx尾气处理方法 ‎①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。‎ ‎②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。‎ ‎1．(RJ必修1·P953、P964改编)下列气体，不能用排空气法收集的是________；‎ 不能用排水法收集的是________；‎ 不会造成空气污染的是________。‎ ‎①N2　②NO　③NO2　④SO2　⑤CO　⑥NH3‎ 答案　①②⑤　③④⑥　①‎ ‎2．教材知识拓展探究 溴蒸气和NO2都为红棕色气体，用湿润的淀粉KI试纸或NaOH溶液能鉴别它们吗？为什么？若不能，请你设计一种简单的方法，区别溴蒸气和NO2。‎ 答案　不能鉴别。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溶液可以吸收溴蒸气和NO2而形成无色溶液。方法：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。‎ ‎3．教材图解与考题印证 ‎[RJ·必修1P100图4－30　自然界中氮的循环]‎ ‎(1)写出“雷雨发庄稼”三反应 ‎①____________________________________________________________‎ ‎②____________________________________________________________‎ ‎③_____________________________________________________________‎ ‎(2)(2015·北京理综，8)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是(图像为教材上述原图)(　　)‎ A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环 答案　(1)①N2＋O22NO ‎②2NO＋O2===2NO2‎ ‎③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎(2)A 题组一　氮的单质及常见氧化物的性质 ‎1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)食品袋中充氮气可用来防腐(　　)‎ ‎(2)N2与氧气反应制NO从而制硝酸(　　)‎ ‎(3)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(　　)‎ ‎(4)制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气(　　)‎ ‎(5)工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应(　　)‎ ‎(6)NO2与水反应的离子方程式：3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO(　　)‎ ‎(7)NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象(　　)‎ ‎(8)在实验室里，NO和NO2均可用排水法收集(　　)‎ 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√　(7)×　(8)×‎ ‎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 解析　NO中氮的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如HNO3→NO，也可以是氧化产物，如NH3→NO；HNO2的酸酐是N2O3；NO是无色气体，可被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2。‎ 答案　B ‎3．用三支导管同时将NO、NO2、O2三种气体通入到盛满水且倒立在水槽(也盛有水)中的集气瓶中，最后集气瓶内仍充满水，则通入的三种气体的体积(同温同压下)比不可能是(　　)‎ A．1∶1∶1 B．2∶6∶3‎ C．1∶4∶2 D．3∶7∶4‎ 解析　由题中条件知气体恰好反应完，依据得失电子守恒原理有3V(NO)＋V(NO2)＝4V(O2)，将四个选项代入上述等式中，只有C项不能使等式成立。‎ 答案　C ‎【方法总结】‎ 巧用守恒、速解NOx溶于水的计算 对于“NO＋NO2＋O2＋H2O”型，当反应后，无气体剩余，则N均被氧化为＋5价(存在于HNO3中)，O被还原为－2价(存在于HNO3中)，得失电子情况如下：‎ NO2－e－―→HNO3，NO－3e－―→HNO3，O2＋4e－―→HNO3。‎ 根据得失电子守恒知，n(NO2)＋3n(NO)＝4n(O2)。因实际应用中，气体量通常用体积表示，由阿伏加德罗定律推论知，同温同压下气体体积比等于气体物质的量比。故又有V(NO2)＋3V(NO)＝4V(O2)。‎ 上述公式具有广泛地适用性，若体系中没有NO，则V(NO)＝0，由此有V(NO2)＝4V(O2)；当体积中没有NO2时，则有3V(NO)＝4V(O2)。‎ 题组二　氮的氧化物对环境的影响 ‎4．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　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。‎ 答案　D ‎5．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：________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎(4)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知4NH3＋6NO5N2＋6H2O，8NH3＋6NO27N2＋12H2O。同温同压下，‎3.5 L NH3恰好将‎3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的体积之比是________。‎ 解析　(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。(3)CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。(4)设NO的体积为V(NO)，NO2的体积为V(NO2)，依据方程式知，处理NO需V(NH3)＝V(NO)，处理NO2需V(NH3)＝V(NO2)，则 解得V(NO)＝‎‎0.75 L V(NO2)＝‎‎2.25 L V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。‎ 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＋2NON2＋2CO2‎ ‎(4)1∶3‎ 考点二　氨、铵盐 ‎(频数：★★☆　难度：★★☆)‎ ‎1．氨的物理性质与喷泉实验 ‎(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)喷泉实验 ‎①喷泉实验的原理 因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。‎ ‎②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 ‎2．氨的化学性质 ‎(1)还原性 与氧气反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O。‎ ‎(2)与酸反应 与氯化氢反应：NH3＋HCl===NH4Cl。‎ 现象：产生白烟。‎ 应用：用于NH3与挥发性酸的互相检验。‎ ‎(3)与水反应：NH3＋H2ONH3·H2O，NH3·H2ONH＋OH－，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。‎ ‎3．氨气的实验室制法 ‎4．用途 制硝酸、铵盐、纯碱、尿素、制冷剂等。‎ ‎5．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.(SJ必修1·P98“观察与思考”拓展)某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液(保持湿润)，挂在铁架台上。另取一只盛某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方(如图)。过一会儿，发现纸蝴蝶变为红色。下表的组合中，能够实现上述变化的是________。‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ 纸蝴蝶上的喷洒液 石蕊 酚酞 酚酞 石蕊 小烧杯中的溶液 浓盐酸 浓氨水 NaOH溶液 浓硫酸 答案　①②‎ ‎2．(溯源题)(2015·广东高考节选)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________________________________。‎ 答案　(1)A、C、G　(2)①有白烟生成　A瓶中的氯化氢扩散到B瓶中，与B瓶中的氨气反应生成氯化铵，能看到白烟　②液体进入B瓶中，溶液的颜色变红 探源：本考题源于教材LK必修1 P76和P78“观察·思考”及其拓展，对氨的实验室制法及氨的性质进行了考查。‎ 题组一　氨和铵盐的性质及应用 ‎1．判断正误，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)加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3(　　)‎ 答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)×　(7)×‎ ‎2．某兴趣小组用如图装置探究氨的催化氧化。‎ ‎(1)氨催化氧化的化学方程式为_________________________________。‎ ‎(2)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。‎ ‎(3)为保证在装置4中仅观察到红棕色气体，装置3应装入________；若撤去装置3，在装置4中仅观察到大量白烟，原因是_____________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(4)为实现氨的催化氧化，也可用装置5替换装置________(填装置代号)；化合物X为________(只写一种)，Na2O2的作用是_________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ 解析　(1)氨在催化剂和加热的条件下与O2反应生成NO和H2O。(2)玻璃管2中发生的是氨的催化氧化反应。停止加热仍保持红热，说明该反应不需要继续加热也能进行，故为放热反应。(3)氨的催化氧化有水生成，NH3从氨水中逸出时也可以带出水蒸气，故装置3需要对NO气体进行干燥，防止NO与O2反应生成的NO2，NO2溶解在水中生成HNO3，HNO3与逸出的NH3反应会生成NH4NO3(白烟)。(4)装置5为制备混合反应气体(NH3和O2)的装置。‎ 答案　(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O　(2)放热 ‎(3)浓H2SO4　生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3‎ 与HNO3反应生成NH4NO3‎ ‎(4)1　NH4Cl　与HCl反应生成O2(合理答案均可)‎ 题组二　氨气的实验室制法 ‎3．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(　　)‎ A．①② B．②③ ‎ C．③④ D．①③‎ 解析　NH4Cl受热可产生NH3和HCl，但两者遇冷会重新凝结产生NH4Cl，且可能出现堵塞导管的情况，③中试管口未向下倾斜会导致水倒流入试管而使试管破裂，故①③符合题意。‎ 答案　D ‎4．图中是在实验室进行氨气快速制备与性质探究实验的组合装置，部分固定装置未画出。‎ ‎(1)在组装好装置后，若要检验A～E装置的气密性，其操作是首先________，打开弹簧夹1，在E中装入水，然后微热A，观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯，E中导管有水柱形成，说明装置气密性良好。‎ ‎(2)装置B中盛放的试剂是____________________________________。‎ ‎(3)点燃C处酒精灯，关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗活塞，稍等片刻，装置C中黑色固体逐渐变红，装置E中溶液里出现大量气泡，同时产生________________(答现象)；从E中逸出液面的气体可以直接排入空气，请写出在C中发生反应的化学方程式：_______‎ ‎_________________________________________________________。‎ ‎(4)在关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入F中，很快发现装置F中产生白烟，同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中，写出产生白烟的化学方程式：________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________，‎ 迅速产生倒吸的原因是________________________________________。‎ 解析　(1)A是制备NH3的装置，B是干燥NH3的装置，C是NH3与CuO的反应装置，E是处理氨气尾气的装置，F是NH3与Cl2的反应装置，G是处理Cl2尾气的装置。(2)干燥NH3需使用碱性干燥剂。(3)C中CuO与NH3发生氧化还原反应生成红色的Cu、N2和H2O；E中发生反应：2NH3＋BaCl2＋SO2＋H2O===BaSO3↓＋2NH4Cl。(4)Cl2可将NH3氧化为N2，同时生成的HCl会和NH3反应生成NH4Cl，产生白烟现象，F瓶内压强变小，从而出现倒吸现象。‎ 答案　(1)关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞 ‎(2)碱石灰(或生石灰)‎ ‎(3)白色沉淀　2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O ‎(4)3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl　盛满氯气的集气瓶中因氨气与Cl2反应生成固体，导致瓶内压强减小，引起溶液倒吸 ‎【归纳总结】‎ 实验室制取氨气的简易方法 方法 化学方程式(或原理)‎ 发生装置 加热浓 氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水＋‎ 固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的生成 浓氨水＋‎ CaO与水反应，使 固体CaO 溶剂(水)减少；反应放热，促使NH3·H2O分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2‎ 考点三　硝酸 ‎(频数：★★☆　难度：★★☆)‎ ‎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↑。‎ ‎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硝酸要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 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化学方程式：‎ ‎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 如浓硝酸与C的反应为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为3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋‎ ‎＋NO↑＋2H2O。‎ ‎(3)与有机物反应 ‎①硝化反应(与C6H6反应)：C6H6＋HNO3C6H5NO2＋H2O；‎ ‎②显色反应：含苯环的蛋白质遇到浓硝酸变黄色。‎ ‎1．(SJ必修1·P1067改编)工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜。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 ‎2．教材知识拓展 ‎(1)实验室制硝酸 实验室用硝酸钠固体与浓H2SO4反应制取硝酸 ‎①反应的化学方程式为__________________________________________。‎ ‎②制取过程中，一般采用小火加热，为什么加热温度不能太高______________________________________________________。‎ ‎③此反应利用了浓H2SO4的什么性质？______________________________。‎ ‎④制备过程中，玻璃管之间为什么不能直接用橡胶管连接？‎ ‎________________________________________________________________‎ ‎(2)工业制硝酸——氨氧化法 ‎①催化氧化 设备：氧化炉 反应：_________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎②NO2的吸收和硝酸的生成 设备：吸收塔 反应：_______________________________________________________。‎ 说明：工业制硝酸过程中，由于有循环氧化吸收作用，故理论上1 mol NH3可制得1 mol HNO3。‎ 答案　(1)①NaNO3＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HNO3↑‎ ‎②温度太高，会造成硝酸分解 ‎③酸性、高沸点、难挥发性 ‎④硝酸具有强氧化性，会造成橡胶老化而漏气 ‎(2)①4NH3＋5O24NO＋6H2O　2NO＋O2===2NO2‎ ‎②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎3．(溯源题)(2017·北京理综，12)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CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 解析　A．①中浓HNO3受热分解，发生反应4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O，产生的气体为混合气体，故选项A正确。B.由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2，所以“产生红棕色气体”不能说明②中木炭能与浓硝酸发生反应，故选项B正确。C.根据①和②，浓硝酸反应产生红棕色NO2时需要加热，所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触。同时，N元素化合价降低，所以生成的NO2为还原产物，故选项C正确。D.红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2，故选项D错误。‎ 答案　D 探源：本题组源于SJ必修1P100“Cu与硝酸的反应”及其拓展，对硝酸的性质进行了多维考查。‎ 题组一　硝酸的性质及用途 ‎1．(2018·合肥八中月考)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性质不相对应的一组是(　　)‎ A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——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红色褪去——强氧化性 解析　硝酸能使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去，原因是硝酸和NaOH发生了酸碱中和反应，体现的是硝酸的酸性，D错。‎ 答案　D ‎2．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　)‎ 实验操作 现象 解释或结论 ‎①‎ 过量的Fe粉中加入稀硝酸，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋‎ ‎②‎ 浓硝酸久置或光照 变黄色 HNO3不稳定易分解 ‎③‎ Al箔插入稀硝酸中 无现象 Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜 ‎④‎ 用玻璃棒蘸取浓硝酸点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红色后褪色 浓硝酸具有酸性和强氧化性 A.①② B．③④ ‎ C．②③④ D．②④‎ 解析　①中过量的Fe与HNO3反应生成Fe2＋，滴入KSCN溶液不呈红色；③中Al在常温下遇浓硝酸钝化，而遇稀硝酸反应。‎ 答案　D ‎3．(2018·济南一中质检)将‎11.2 g的Mg—Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反应产生的气体x ‎(假定产生的气体全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生‎21.4 g沉淀。根据题意推断气体x的成分可能是(　　)‎ A．0.3 mol NO2和0.3 mol NO B．0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4‎ C．0.6 mol NO D．0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4‎ 解析　向Mg—Cu混合物与足量的硝酸反应所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生‎21.4 g沉淀为氢氧化镁、氢氧化铜，所以沉淀中氢氧根的质量为‎21.4 g－‎ ‎11.2 g‎＝‎10.2 g，物质的量为＝0.6 mol，根据电荷守恒可知，‎11.2 g的Mg—Cu提供的电子为0.6 mol，A.生成0.3 mol NO2和0.3 mol NO，N元素获得电子为0.3 mol×(5－4)＋0.3 mol×(5－2)＝1.2 mol，得失电子不相等，选项A错误；B.生成0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4，N元素获得电子为0.2 mol×(5－4)＋‎ ‎0.1 mol×2×(5－4)＝0.4 mol，得失电子不相等，选项B错误；C.生成0.6 mol NO，N元素获得电子为0.6 mol×(5－2)＝1.8 mol，选项C错误；D.生成0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4，N元素获得电子为0.1 mol×(5－2)＋0.2 mol×‎ ‎(5－4)＋0.05 mol×2×(5－4)＝0.6 mol，得失电子相等，选项D正确。‎ 答案　D ‎【方法技巧】‎ 金属与硝酸反应计算题的一般方法 拓展 铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与‎5.6 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。则消耗铜的质量为‎32 g。‎ 题组二　硝酸性质的实验探究 ‎4．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　A项，铁与稀硝酸反应生成NO，NO与空气中的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。‎ 答案　C ‎5．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验，装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态)，F是一半空的注射器。请回答有关问题：‎ ‎(1)设计装置A的目的是______________________________________；‎ ‎(2)在完成(1)中的“操作”后，将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________；B中反应的离子方程式为：_________________________________________________。‎ ‎(3)装置E和F的作用是________________________________________；‎ 为实现此作用，其操作方法是_____________________________________。‎ ‎(4)装置D的作用是_____________________________________________。‎ 答案　(1)产生CO2，赶走装置中的空气，防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰 ‎(2)Cu丝表面产生气泡，稀硝酸液面上方仍为无色，溶液变蓝　3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu＋2NO↑＋4H2O ‎(3)验证NO的生成　将注射器中的空气推入E中，若气体变为红棕色则说明生成了NO ‎(4)吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，防止倒吸 ‎ [试题分析]‎ ‎(2016·课标全国Ⅰ，26)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：‎ ‎(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)。‎ ‎(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中的气体缓慢通入Y管中 ‎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________________________‎ 解题思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 我的答案：　　　　‎ 考查意图：本题以工业上处理大气污染物之一的氮氧化物(NOx)为背景，以氨与NOx的实验探究为主线来设计。从知识层面考查考生对典型气体(NH3)的制备、装置的选择和连接、气体的净化、收集和尾气处理等内容的掌握情况；从能力层面考查考生应用元素化合物的性质来预测陌生反应的实验现象和实验结论的能力、实验基本操作和观察能力、在陌生环境中分析问题和解决问题的能力。试题设计中两次提及尾气处理，旨在帮助考生树立环保意识和引导教学中关注环保意识的渗透。本题抽样统计难度为0.30。‎ 解题思路：(1)①在实验室通常是用加热氯化铵和消石灰固体混合物制取氨气，应选用发生装置A，其反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，或选用发生装置B，直接加热浓氨水生成氨气：NH3·H2ONH3↑＋H2O；②氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，密度小于空气，应采用向下排空气法收集，氨气极易溶于水，尾气处理时应防止倒吸，则要收集一瓶干燥的氨气，仪器的连接顺序为：发生装置→d、c→f、e→i。‎ ‎(2)打开K1，推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y管中，在一定温度和催化剂的作用下发生反应：6NO2＋8NH37N2＋12H2O，随着反应的发生Y管中红棕色气体颜色变浅；反应生成的水蒸气液化后，NO2和NH3‎ 反应后气体的物质的量减小，反应容器中的压强减小，打开K2，Z中的溶液倒吸入Y管中。‎ 正确答案：(1)①A　2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑(或B　NH3·H2ONH3↑＋H2O)‎ ‎②d→c→f→e→i ‎(2)①红棕色气体慢慢变浅　②6NO2＋8NH37N2＋12H2O　③Z中NaOH溶液产生倒吸现象　④反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压 ‎[真题演练]‎ ‎1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO(　　)‎ ‎(2016·全国Ⅰ卷)‎ ‎(2)密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA(　　)‎ ‎(2015·全国卷Ⅰ)‎ ‎(3)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(　　)‎ ‎(2014·全国卷Ⅰ)‎ ‎(4)可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气(　　)‎ ‎(2013·全国卷Ⅰ)‎ ‎(5)常温常压下，‎92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA(　　)‎ ‎(2012·全国卷)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√‎ ‎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 解析　根据题意，“强水”能溶解大多数金属和矿物，所以为硝酸。‎ 答案　B ‎3．(2016·课标全国Ⅱ，26节选)联氨(又称肼，N2H4‎ ‎，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题：‎ ‎(1)联氨分子的电子式为________，其中氮的化合价为________。‎ ‎(2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为________________________________________________________________。‎ ‎(3)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是______________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ 联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上‎1 kg的联氨可除去水中溶解的O2________kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是________。‎ 答案　(1) 　－2价 ‎(2)2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O ‎(3)固体逐渐变黑，并有气泡产生　1　 N2H4的用量少，不产生其他杂质(氧化产物是N2和H2O，而Na2SO3的氧化产物为Na2SO4)‎ 一、选择题 ‎1．(2018·安徽省“江淮十校”高三第一次联考)安徽古代科学家方以智在其《物理小识》卷七《金石类》中指出：有硇水者，剪银塊投之，则旋而为水。其中的“硇水”指(　　)‎ A．硝酸 B．硫酸 ‎ C．盐酸 D．醋酸 解析　硇水可以溶解银块，所以硇水是硝酸，故选A。‎ 答案　A ‎2．(2018·山东潍坊统考)下列关于氮及其化合物的说法错误的是(　　)‎ A．所有的铵盐都能与烧碱共热生成氨气 B．浓硝酸不论与铜反应还是与碳反应，均体现其酸性和强氧化性 C．一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强，更容易造成人体缺氧 D．把带火星的木条伸入充满NO2和O2混合气体(NO2和O2的物质的量之比为4∶1)的集气瓶中，木条复燃，说明NO2支持燃烧 解析　铵盐与烧碱共热时均能生成氨气，A项正确；浓硝酸与碳的反应中，浓硝酸只体现强氧化性，B项错误；NO结合血红蛋白的能力比CO强，更容易造成人体缺氧，C项正确；带火星的木条在空气中不能复燃，但伸入NO2和O2的混合气体(NO2和O2的物质的量之比为4∶1)中复燃，说明NO2支持燃烧，D项正确。‎ 答案　B ‎3．下列说法中正确的是(　　)‎ A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3‎ B．硝酸铵受热易分解爆炸，实验室常用加热氯化铵与氢氧化钙的固体混合物制备氨气 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 解析　铵盐分解不一定产生NH3，如NH4NO3在‎400 ℃‎以上分解生成N2、NO2和H2O，A项错；Fe2＋比NH更易结合OH－，因而加入少量NaOH，不会产生NH3，C项错；NH4HCO3、(NH4)2S溶液等均呈碱性，D项错。‎ 答案　B ‎4．(2018·成都模拟)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Na2CO3反应，但不生成CO2‎ 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 解析　稀硝酸只可使蓝色石蕊试纸变红，浓硝酸使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，故选项A错；硝酸是一种氧化性酸，可氧化许多还原性物质，因此硝酸与Na2S反应不能生成H2S，与Na2CO3反应能生成CO2，所以选项B、C错；选项D正确。‎ 答案　D ‎5．下列离子方程式正确的是(　　)‎ A．FeO与稀硝酸反应：2H＋＋FeO===Fe2＋＋H2O B．向碳酸氢铵溶液中滴加少量的澄清石灰水：‎ NH＋HCO＋2OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O C．氨水中加入NH4HCO3：NH3·H2O＋HCO===CO＋NH＋H2O D．HNO3与氨水反应：H＋＋OH－===H2O 解析　HNO3能氧化Fe2＋，A错误；因HCO是大量的，故OH－不与NH反应，B错误；NH3·H2O是弱碱，应写分子式，D错误。‎ 答案　C ‎6．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装置的是(　　)‎ 解析　A项，NH3难溶于CCl4，不会发生倒吸；B项，导管末端连接倒置漏斗，漏斗下沿刚好没入水中可有效防止倒吸；C项，会发生倒吸；D项，导管末端连接干燥管，干燥管细口没入水中少许可有效防止倒吸。‎ 答案　C ‎7．如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．两个实验均表现了NH3易溶于水 B．两个实验均表现了NH3易挥发 C．两个实验均表现了NH3是碱性气体 D．两个实验均表现了NH3是还原性气体 解析　实验一是氨气的喷泉实验，喷泉实验证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，使酚酞的溶液变红色，证明氨气是碱性气体。实验二中浓氨水挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成的白烟是氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体。‎ 答案　C ‎8．“封管试验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。观察下列四个“封管试验”(夹持装置未画出)，判断下列说法正确的是(　　)‎ A．加热时，a上部聚集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好 B．加热时，发现b中I2变为紫色蒸气，在上部又聚集为紫黑色的固体 C．加热时，c中溶液红色变深，冷却后又变浅 D．水浴时，d内气体颜色变浅，e内气体颜色加深 解析　A选项，NH4Cl受热分解生成NH3、HCl，在上部化合生成固体NH4Cl，A选项错误；B选项，I2易升华，正确；C选项，氨气易挥发，加热时，氨水浓度减小，碱性减弱，溶液红色变浅，C选项错误；2NO2N2O4为放热反应，所以d内气体颜色变深，e内气体颜色变浅，D选项错误。‎ 答案　B ‎9．(2017·湖北武汉调研)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(　　)‎ ‎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 ‎10．已知HNO2在低温下较稳定，酸性比醋酸略强，既有氧化性又有还原性，其氧化产物、还原产物与溶液pH的关系如表所示。‎ pH范围 ‎＞7‎ ‎＜7‎ 产物 NO NO、N2O、N2中的一种 下列有关说法错误的是(　　)‎ A．碱性条件下，NaNO2与NaClO反应的离子方程式为NO＋ClO－===NO＋Cl－‎ B．向冷的NaNO2溶液中通入CO2可得到HNO2‎ C．向冷的NaNO2溶液中加入稀硫酸可得到HNO2‎ D．向冷的NaNO2溶液中加入滴有淀粉的氢碘酸，溶液变蓝色 解析　由表中数据知，碱性条件下，HNO2可被氧化为NO，而ClO－有强氧化性，A正确；HNO2的酸性比碳酸强但比硫酸弱，故B错、C正确；酸性条件下，NaNO2有氧化性，而I－具有强还原性，NO能将I－氧化成I2，D正确。‎ 答案　B ‎11．亚硝酸钠(NaNO2)是一种具有咸味、有毒，且价格比食盐(NaCl)便宜的工业用盐，常被误作食盐使用，导致多起中毒事故发生，它的部分性质如图，下列说法错误的是(　　)‎ A．可用淀粉碘化钾试纸和食醋鉴别食盐(NaCl)与亚硝酸钠(NaNO2)‎ B．亚硝酸钠可以加到食品中，但添加量要符合规定 C．NaNO2与N2H4反应生成NaN3的化学方程式为NaNO2＋N2H4===NaN3＋2H2O D．上图所涉及的化学反应都是氧化还原反应 解析　亚硝酸钠能和KI反应生成碘单质，淀粉遇碘溶液变蓝色，A项正确；NaNO2具有防腐性，但有毒，所以亚硝酸钠可以加到食品中，但添加量要符合规定，B项正确；亚硝酸钠和肼反应生成叠氮化钠和水，该反应中N元素化合价由＋3价、－2价变为－价，C项正确；有电子转移的化学反应为氧化还原反应，其特征是有元素化合价升降，NaNO2与NH4Cl反应生成NH4NO2没有化合价的变化，D项错误。‎ 答案　D ‎12．某溶液中含H＋、SO、NO三种离子，其中H＋、SO的物质的量浓度分别为7 mol·L－1和2 mol·L－1。取该溶液20 mL，加入‎3.2 g铜粉，加热使它们充分反应，产生的气体在标准状况下的体积约为(　　)‎ A．‎0.75 L B．‎‎0.336 L C．‎1.5 L D．‎‎0.448 L 解析　根据溶液中阴、阳离子电荷守恒：c(NO)＝c(H＋)－‎2c(SO)＝7 mol·L－1－2×2 mol·L－1＝3 mol·L－1。‎ ‎20 mL溶液中：n(H＋)＝0.14 mol，n(NO)＝0.06 mol，‎ ‎3Cu　＋　8H＋　＋　2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎0．05 mol 0.133 mol 0.033 mol 比较Cu、H＋、NO的物质的量可知，反应中H＋、NO过量，Cu全部反应。n(NO)＝n(Cu)＝×0.05 mol＝ mol，V(NO)＝ mol×‎22.4 L·mol－1≈‎0.75 L。‎ 答案　A 二、填空题 ‎13．用下列装置制备、收集二氧化氮气体，并探究其性质。‎ ‎(1)装置A中的分液漏斗中盛装的液体是________，烧瓶中预先加入的是铜屑，铁的价格比铜的价格低，此处用铜不用铁的原因是________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(2)干燥管B、D中盛装的干燥剂可以是________________(选填“浓硫酸”“无水氯化钙”“五氧化二磷”或“碱石灰”)，干燥管D中干燥剂的作用是________________。‎ ‎(3)装置E的作用是吸收尾气，吸收过程中发生反应的化学方程式如下，请将其补充完整。‎ NaOH＋NO2===________＋NaNO2＋H2O ‎(4)用上述装置收集到了NO气体，采用的收集装置是________(选填“F”或“G”)。‎ 解析　(1)根据制取NO2的反应原理：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O可知，是固体和液体在常温下的反应，所以装置A中的分液漏斗中盛装的液体是浓硝酸；此处用铜屑不用铁屑的原因是：常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化，阻止反应进一步发生，无法制取NO2；(2)二氧化氮是酸性气体，不能用碱性干燥剂；干燥管B、D中只能盛装固体干燥剂，所以不能选浓硫酸，只能选无水氯化钙或五氧化二磷。E装置中的水蒸气可进入集气瓶C中，所以使用干燥管D，防止E装置中的水蒸气进入集气瓶C中；(3)根据氧化还原反应的原理知：反应物NO2中氮元素的化合价是＋4价，产物NaNO2中氮元素的化合价是＋3价，N元素化合价最高的含氮化合物是NaNO3，结合同一化学反应方程式中各元素的原子守恒可知，该反应的方程式为2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；(4)一氧化氮为无色难溶于水密度与空气接近的气体，所以用排水法收集NO，选择装置G。‎ 答案　(1)浓硝酸　常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化，阻止反应进一步发生 ‎(2)无水氯化钙或五氧化二磷　防止E装置中的水蒸气进入集气瓶C中　(3)2　2　NaNO3　1　1　(4)G ‎14．(全国卷)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和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__________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________。‎ 解析　(1)检查装置气密性时要将装置设置成密闭体系(关闭分液漏斗活塞并在G中加入水)，然后利用热膨胀原理来检验。(2)NaNO2中N元素显＋3价，在反应中将(NH4)2SO4中－3价氮氧化，两者发生归中反应生成N2，根据电子守恒和质量守恒来配平化学方程式。(3)由于开始装置中含有空气，故利用硫酸亚铁除去空气中的O2及反应中生成的氮氧化物；浓硫酸的作用是作吸水剂，将生成的N2干燥。(4)镁是活泼金属，在加热条件下能与氮气反应生成氮化镁。(5)Mg3N2能与水反应生成NH3，故只要检验加入水后能否生成氨气即可知是否有Mg3N2生成；金属镁的检验可以通过加入酸来检验。‎ 答案　‎ ‎(1)关闭分液漏斗活塞，并在G中加水至液面没过导管口，微热b，这时G中有气泡冒出，停止加热冷却后，G中插在液体里的玻璃管内形成一段稳定的水柱，则气密性良好　分液漏斗　圆底烧瓶 ‎(2)(NH4)2SO4＋2NaNO22N2↑＋Na2SO4＋4H2O ‎(3)除去氧气(及氮氧化物)　除去水蒸气　不能，对调后无法除去水蒸气 ‎(4)N2＋3MgMg3N2　(5)取少量产物于试管中，加入少量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，并可闻到刺激性氨味(或把润湿的红色石蕊试纸放在管口，试纸变蓝)，证明产物中含有氮化镁；弃去上层清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁 ‎15．某小组的同学欲探究NH3经一系列反应得到HNO3和NH4NO3的过程。NH3的转化过程如图1所示。‎ 甲、乙两同学分别按图2所示装置进行实验。‎ 用于A、B装置中的可选药品：浓氨水、30% H2O2溶液、蒸馏水、NaOH固体、MnO2。‎ ‎(1)装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为________________________。装置E有多种作用，下列关于装置E的作用或其中所盛液体的说法中，不正确的是________(填字母)。‎ a．使氨气和氧气充分混合 b．控制通入氨气和氧气的体积比 c．平衡装置内的压强 d．锥形瓶内液体是饱和食盐水 ‎(2)甲同学先点燃酒精灯，再打开K1、K2、K3、K4‎ ‎，反应一段时间后，成功模拟了反应过程，并将实验中产生的气体持续通入装置H一段时间后，装置H中的溶液变成蓝色，则其中铜片所参与反应的离子方程式为________________________，若制得的氨气仅按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的顺序完全转化为硝酸，欲使装置H中所得溶液为纯净的CuSO4溶液(忽略Cu2＋的水解)，理论上所需氨气在标准状况下的体积为________L(假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置)。‎ ‎(3)乙同学为模拟过程Ⅳ的反应，在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作，使G处圆底烧瓶中产生大量白烟，你认为这项操作是________(填字母)。‎ a．关闭K3并熄灭酒精灯 b．关闭K4并熄灭酒精灯 c．关闭K3、K4并熄灭酒精灯 ‎(4)丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷，你认为该设计缺陷是_______________________________________________________________。‎ 解析　(1)由题给条件和实验装置图可知，装置A是制备氧气的装置，装置B是制备氨气的装置，装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑；装置E可以使氨气和氧气充分混合，观察装置E中气泡的速度可以控制通入氨气和氧气的体积比，装置E还可以平衡装置内的压强。因为氨气极易溶于水，所以锥形瓶中液体不能用饱和食盐水，选d。(2)铜与稀硫酸不反应，溶液呈蓝色，说明铜与硝酸发生了反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。n(H2SO4)＝‎0.15 L×1 mol·L－1＝0.15 mol，n(H＋)＝0.15 mol×2＝0.3 mol，n(SO)＝0.15 mol，根据反应3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O和题目要求，故需要HNO3的物质的量为0.1 mol，根据NH3～NO～NO2～HNO3，可知需要NH3的物质的量为0.1 mol，在标准状况下的体积为‎2.24 L。(3)过程Ⅳ的反应是NH3与HNO3的反应，则应停止供O2，关闭K3，熄灭酒精灯，使氨气进入G发生反应，选a。(4)整套装置没有尾气处理装置。‎ 答案　(1)2H2O22H2O＋O2↑　d ‎(2)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　2.24　‎ ‎(3)a　(4)缺少尾气处理装置