通用版高考化学微一轮复习氮及其重要的化合物学案20180509118

通用版高考化学微一轮复习氮及其重要的化合物学案20180509118

第15讲　氮及其重要的化合物 考纲要求 ‎1.掌握NO、NO2的性质。‎ ‎2.掌握硝酸的性质和用途，结合金属与HNO3的反应，掌握守恒法的计算技巧。‎ ‎3.了解氮的氧化物对环境及人类健康的影响。‎ ‎4.掌握氨气、铵盐的性质及用途；了解氨气的实验室制法。‎ ‎5.掌握铵根离子的检验。‎ 考点一　氮气和氮的氧化物 ‎1．自然界中氮的存在和氮的固定 ‎2．氮的性质 ‎(1)物理性质：无色无味气体，密度略小于空气，难溶于水。‎ ‎(2)化学性质(写出化学方程式)‎ ‎①N2与O2的反应：N2＋O22NO；‎ ‎②N2与H2的反应：N2＋3H22NH3；‎ ‎③N2与Mg的反应：3Mg＋N2Mg3N2。‎ ‎3．氮的氧化物 ‎(1)氮的氧化物有多种，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，＋4价氧化物有NO2、N2O4，且只有N2O3和N2O5属于酸性氧化物。‎ ‎(2)一氧化氮与二氧化氮 NO NO2‎ 物理性质 通常为无色气体，‎ 不溶于水 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 ‎【多维思考】‎ ‎1．氮的非金属性很强，但N2的化学性质很不活泼，原因是什么？‎ 提示：N2分子中的N≡N键键能很大，分子结构很稳定。‎ ‎2．写出能鉴别NO2与溴蒸气的3种试剂。‎ 提示：(1)AgNO3溶液　(2)CCl4　(3)H2O ‎1．NO、NO2的性质 NO和NO2是环境污染气体，能形成光化学烟雾、酸雨，还能破坏臭氧层，但它们又是工业制硝酸的中间产物，也是冶金工业在使用硝酸过程中的产物，因此在化工产业既需要利用它，又需要处理它。‎ ‎(1)NO是无色有毒的难溶于水的气体。雷电能使N2和O2反应生成少量的NO，汽车尾气中也含有少量的NO。由于NO为不成盐氧化物，在处理它时必须让其与O2化合生成NO后再用碱液吸收，也可利用它的氧化性，在催化剂作用下与NH3反应使之转化为N2。‎ ‎(2)NO2是红棕色的有毒气体，工业上利用它与H2O反生成HNO3，同时又生成NO，再让NO与O2反应生NO2，循环使用，直到全部转化为HNO3。‎ ‎2．氮的氧化物溶于水的计算 ‎(1)NO2或NO2与N2(非O2且不溶于水)或NO的混合气体溶于水 可依据：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，利用气体体积差值进行计算，V(NO2)＝ΔV(ΔV表示体积差)‎ ‎(2)NO2和O2混合气体溶于水的计算 由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，当体积比：‎ ‎①当O2过量时，‎ V(NO2)＝ΔV，V(O2)＝V总－V(NO2)‎ ‎②当NO2过量时，‎ 剩余NO的体积为V余，相当于剩余NO2体积为3V余，则V(O2)＝(V总－3V余)，V(NO2)＝(V总－3V余)＋3V余 ‎(3)NO与O2同时通入水中 发生反应为：2NO＋O2===2NO2‎ ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 总反应方程式为：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3‎ 当体积比：‎ V(NO)∶V(O2) ‎ (4)NO2、NO、O2三种混合气体通入水中 ‎①可先将NO和O2转化为NO2，再按4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3处理。‎ ‎②也可先将NO2和H2O反应转化为NO，按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3情况处理。‎ ‎③还可以利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。‎ N(N)∶N(O) 考向一　N2的性质与应用 ‎1．将空气中氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。下列能实现人工固氮的是(　　)‎ A．闪电　　　　　　 B.电解食盐水 C．植物根瘤菌 D．合成氨 解析：选项A、C为自然固氮，合成氨为人工固氮。‎ 答案：D ‎2．下列有关氮气用途的说法不正确的是(　　)‎ A．作焊接金属的保护气 B．制硝酸和化肥的原料 C．食品袋中充氮气来防腐 D．工业上与氧气反应制NO从而制硝酸 解析：工业上一般用氨气和氧气反应来制取NO。‎ 答案：D 考向二　NO、NO2的性质与计算 ‎3．已知化学反应：①2NO＋2CON2＋2CO2，②NO2＋SO2NO＋SO3。下列说法正确的是(　　)‎ A．反应①可用于汽车尾气处理，NO是还原剂，CO2是氧化产物 B．反应②是非氧化还原反应，反应前后气体分子总数不变 C．反应②中，NO2的氧化性比SO2的氧化性强 D．利用上述两反应处理尾气，能达到保护环境要求 解析：反应①中N元素的化合价由＋2价降为0，被还原作氧化剂，A错误；反应②中，N、S元素的化合价均发生了变化，为氧化还原反应，B错误；反应②中的产物NO、SO3‎ 均是污染物，D错误。‎ 答案：C ‎4．相同条件下，等体积的NO2、NO分别与一定体积的氧气混合，恰好能被水完全吸收转化成硝酸。消耗氧气的体积比为(　　)‎ A．1∶1 B．1∶2‎ C．1∶3 D．3∶1‎ 解析：根据电子守恒知，最终生成硝酸；1 mol NO2失去1 mol电子，1 mol NO失去3 mol电子，则消耗氧气的体积之比为∶＝1∶3。‎ 答案：C ‎【技法归纳】　NOx与O2、H2O混合的计算方法 ‎(1)电子守恒法 n(NOx)×(5－2x)＝n(O2)×4‎ ‎(2)总反应式法 ‎①NO和O2与H2O反应，用4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3计算。‎ ‎②NO2和O2与H2O反应，用4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3计算。‎ ‎(3)原子守恒法 ‎4NO2＋O2和4NO＋3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，都与N2O5＋H2O===2HNO3等效。当混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。‎ N(N)∶N(O) 考点二　硝酸的性质和应用 ‎1．硝酸的性质 ‎(1)物理性质 气味 颜色 挥发性 溶解性 刺激性 无色，久置呈黄色 易挥发 与水互溶 ‎(2)化学性质(写出离子方程式或化学方程式)‎ ‎①见光分解：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O；‎ ‎②Cu与浓硝酸的反应：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；‎ ‎③Cu与稀硝酸的反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；‎ ‎④C与浓硝酸的反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；‎ ‎⑤Fe2＋与稀硝酸的反应：3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。‎ ‎【多维思考】‎ ‎1．久置的浓硝酸呈黄色，如何除去？‎ 提示：通入O2(或空气)，使其发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。‎ ‎2．与浓硝酸反应时，1 mol Cu或C均消耗4 mol HNO3，而反应后Cu和C的化合价为什么不同？‎ 提示：与Cu反应时1 mol Cu被2 mol HNO3氧化(另2 mol HNO3表现酸性)失去2 mol e－，呈＋2价，与C反应时HNO3只表现氧化性，1 mol C失去4 mol e－，呈＋4价。‎ 金属与硝酸的反应 ‎1．金属与HNO3反应的一般通式 ‎(1)金属＋浓硝酸―→金属硝酸盐＋NO2↑＋H2O ‎(2)金属＋稀硝酸―→金属硝酸盐＋NO↑＋H2O ‎ ‎2．反应规律 ‎(1)金属与硝酸反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO。‎ ‎(2)铁与稀硝酸反应，先生成Fe(NO3)3，若Fe过量，Fe(NO3)3再和Fe反应生成Fe(NO3)2。‎ ‎(3)铜与浓HNO3反应，若Cu过量，开始时硝酸的还原产物为NO2，随着反应的进行，浓HNO3变稀，硝酸的还原产物为NO，最终应得到NO2和NO的混合气体。‎ ‎3．计算方法 ‎(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。‎ ‎(3)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。‎ 考向一　硝酸的酸性和强氧化性 ‎1．下列对于硝酸的认识，不正确的是(　　)‎ A．浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 B．铜与HNO3的反应属于置换反应 C．金属与HNO3反应不产生氢气 D．可用铁和铝制容器盛装浓硝酸 解析：硝酸是氧化性酸，且浓硝酸的氧化性强于稀硝酸；铜与浓、稀硝酸反应的还原产物分别是NO2和NO，没有单质生成，故不属于置换反应；硝酸是氧化性酸，金属与HNO3反应均不产生H2；铁与铝遇冷浓硝酸钝化，故可用铁或铝制容器盛装浓HNO3。‎ 答案：B ‎2．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　)‎ 选项 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 ‎【题后悟道】　涉及硝酸的几个易错点 ‎(1)认为活泼金属与稀硝酸反应会产生H2。‎ ‎(2)在书写离子方程式时，忽视HNO3(或NO＋H＋)的强氧化性，将氧化还原反应简单地写成复分解反应。‎ 考向二　硝酸与金属反应的计算 ‎3．‎38.4 g铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体‎22.4 L(标准状况)，反应消耗的硝酸可能是(　　)‎ A．1.0 mol B.1.6 mol C．2.2 mol D.2.4 mol 解析：浓HNO3适量，在反应过程中变稀，实际上发生了两个反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，反应消耗的HNO3包括起酸性作用的和起氧化性作用的两部分，前者反应后以Cu(NO3)2形式存在，后者被还原后生成NO2、NO气体，从两个方程式看出：Cu＋2HNO3～Cu(NO3)2，HNO3(氧化剂)～NO2(或NO)，所以反应消耗的HNO3的物质的量为×2＋＝1.2‎ ‎ mol＋1 mol＝2.2 mol。‎ 答案：C ‎4．现有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，已知其中稀硫酸浓度为4 mol·L－1，稀硝酸浓度为2 mol·L－1。取10 mL混合酸，向其中加入过量铁粉，反应结束后，在标准状况下可收集到气体的体积为(假设HNO3只被还原为NO)(　　)‎ A．‎0.224 L B．‎‎0.448 L C．‎0.672 L D.‎‎0.896 L 解析：铁过量生成Fe2＋，则Fe与H＋、NO反应的离子方程式为3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O，生成的NO的量以NO为准来计算，结合n(NO)＝0.02 mol，n(H＋)＝0.10 mol，故得NO ‎0.448 L(标准状况)，又因过量的铁可以和过量的H＋反应产生H2，即Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，则生成的H2为‎0.224 L(标准状况)，故气体体积共计‎0.672 L(标准状况)。‎ 答案：C ‎【技法归纳】‎ ‎(1)硝酸与金属反应的计算模型 ‎(2)金属与硝酸反应的三个等式 ‎①n(HNO3)消耗＝n(Mx＋)×x＋n(NO)＋n(NO2)。‎ ‎②n(Mx＋)×x＝n(NO)×3＋n(NO2)。‎ ‎③n(HNO3)酸性＝n(Mx＋)×x＝n(e－)。‎ ‎ 考点三　氨气和铵盐 ‎1．氨气 ‎(1)物理性质 颜色：无色，气味：刺激性气味，状态：气体，密度比空气小，易液化，极易溶于水。在常温常压下，1体积H2O能溶解700体积氨气。‎ ‎(2)化学性质 ‎①与H2O反应——显碱性。反应的方程式为：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－‎ ‎②与盐酸反应的化学方程式为：NH3＋HCl===NH4Cl。‎ ‎(3)用途：生产硝酸、化肥、纯碱等，液氨可作制冷剂。‎ ‎2．铵盐 ‎(1)物理性质：都易溶于水，无色离子晶体。‎ ‎(2)化学性质 ‎①受热易分解 a．NH4CO3受热分解的化学方程式为：NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑。‎ 现象：有刺激性气味的气体产生，最后无固体残渣。‎ b．NH4Cl受热分解的化学方程式为：NH4ClNH3↑＋HCl↑。‎ 现象：产生白烟，冷却后又形成白色晶体。‎ ‎②与碱反应 a．在干态下，NH4Cl晶体与熟石灰反应的化学方程式为：Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O。‎ b．在水溶液中，NH4Cl溶液和NaOH溶液反应的离子方程式分别为：‎ 加热时：NH＋OH－NH3↑＋H2O 不加热时(稀溶液)：NH＋OH－===NH3·H2O。‎ ‎(3)铵根离子(铵盐)的检验 取样品与碱共热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则证明样品与碱共热产生氨气，即样品为铵盐；或用蘸有浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒靠近，若产生白烟，则证明样品为铵盐。‎ ‎【多维思考】‎ ‎1．将蘸有浓硫酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，有白烟产生吗？为什么？‎ 提示：没有，浓硫酸难挥发。‎ ‎2．用浓NH4Cl溶液处理过的舞台幕布不易着火，其原因是什么？‎ 提示：①NH4Cl分解吸收热量，降低了温度；②NH4Cl分解产生的气体隔绝了空气。‎ ‎1．NH的检验方法 ‎2．氨气的还原性 ‎(1)催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O ‎(2)被CuO氧化：2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O ‎(3)被氯气氧化：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl ‎(4)被氮氧化物氧化：‎ ‎6NO＋4NH3===5N2＋6H2O ‎6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O 考向一　氨气的主要性质及应用 ‎1．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(见图)。下列说法正确的是(　　)‎ 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发生水解反应 解析：NaHCO3不是化肥，Na2CO3不易分解，NaCl不发生水解反应。‎ 答案：C ‎2．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(　　)‎ 选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸挥发的HCl气体反应产生了NH4Cl固体 B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应 C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是AlCl3溶液 D 干燥红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱 解析：B中的浓硫酸易与NH3发生反应；C中，该溶液也可能是MgCl2溶液等；D中NH3·H2O是碱，而NH3不属于碱。‎ 答案：A ‎【技法归纳】　理解NH3性质应注意问题 ‎(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)氨水的成分是三分子：NH3、NH3·H2O、H2O；三离子：NH、4OH－、H＋。氨水呈弱碱性。计算氨水浓度时，溶质视为NH3。‎ ‎(3)NH3是非电解质，不是碱；而NH3·H2O是电解质，是碱。‎ ‎(4)NH3催化氧化的产物是NO不是NO2。‎ 考向二　喷泉实验 ‎3．如图的装置中，‎ 干燥烧瓶内盛有某种气体，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(　　)‎ A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉 B．NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉 C．H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉 D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉 解析：A中CO2难溶于NaHCO3溶液，不能形成喷泉；B中NH3极易溶于水，且溶液呈碱性，可形成红色喷泉；C中H2S与CuSO4反应生成黑色的CuS，可形成黑色喷泉；D中HCl与AgNO3反应生成白色沉淀，可形成白色喷泉。‎ 答案：A ‎4．如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全部进入烧瓶，片刻后打开弹簧夹 B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开弹簧夹 C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开弹簧夹 D．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开弹簧夹 解析：①中的Cl2易溶于CCl4，使圆底烧瓶中压强减小，使烧杯中的NaOH溶液进入烧瓶形成喷泉；②中的NO与NaOH溶液不反应，圆底烧瓶内的压强不改变，不会形成喷泉；③中因鼓入空气使锥形瓶内气压增大，使水进入烧瓶而形成喷泉；④中浓H2SO4溶于水放热，促使锥形瓶内氨水分解产生NH3，NH3进入烧瓶与HCl反应而形成喷泉。‎ 答案：B ‎ 考点四　氨气的实验室制法 ‎1．氨气的实验室制法 用铵盐和熟石灰制取 ‎2．实验室制取氨气的其他方法 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＋固体CaO CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2‎ ‎3.氨气实验室制法的注意事项 ‎(1)实验室用固体铵盐与碱共热制NH3时，不能使用NH4HCO3、NH4NO3及NaOH固体，因为NH4HCO3受热分解产生CO2，使制得的NH3不纯；NH4NO3受热时易发生爆炸；NaOH容易吸水结块，不利于NH3的产生和逸出，且加热条件下NaOH容易腐蚀玻璃。‎ ‎(2)干燥氨气时不能选用酸性干燥剂，如浓硫酸、P2O5等，也不能选用无水CaCl2，因为它们均能与NH3发生反应，通常选用碱石灰。‎ ‎(3)吸收氨气(或HCl)时要注意防止倒吸。‎ 可用于吸收氨气(或HCl)并能防倒吸的常用装置为：‎ ‎【感悟测评】 ‎ ‎　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3并不涉及氧化还原反应 (　　)‎ ‎(2)实验室制备NH3时可以用固体NaOH代替Ca(OH)2(　　)‎ ‎(3)可用P2O5干燥NH3 (　　)‎ ‎(4)可用排饱和食盐水法收集NH3(　　)‎ ‎(5)(2019·高考全国卷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，石蕊试纸变蓝，NH4HCO3显碱性(　　)‎ 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×‎ ‎　NH3制取实验中3个方面的创新 ‎(1)NH3制取原理的创新 实验室制取少量NH3，可不用铵盐和碱混合共热，而采用常温下将浓氨水滴加到固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)上，来制取NH3。‎ ‎(2)NH3制取装置的创新 ‎(3)NH3吸收装置的创新 考向一　实验室NH3的制取原理和装置 ‎1．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：①中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其破裂；②中将浓氨水滴入CaO中会发生：CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑，反应放热可用其制取NH3；④中浓氨水受热产生NH3，通过碱石灰吸收水蒸气后得干燥的NH3，符合要求。‎ 答案：D ‎2．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)固体反应物制NH3的反应：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，测定NH3体积则通过NH3排开液体体积测量，选用③和⑦，③中试剂应不溶解NH3，不与NH3反应。‎ ‎(2)用固—液不加热型装置制NH3，应用浓氨水和NaOH或碱石灰，排空气法收集导气管应伸入容器底部。‎ 答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O　③⑦　氨气难溶于该溶剂，且该试剂不易挥发，不与氨气反应 ‎(2)NaOH(或碱石灰或CaO)　浓氨水　⑥‎ 考向二　氨气制备与性质综合探究 ‎3．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，提供的仪器如下所示(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__________________________，该小组选择的药品混合后快速放出氨气的原因是__________________________‎ ‎_________________________________________________________，‎ 选择的仪器是________(填序号)。‎ ‎(2)若用如图甲装置收集NH3，如何判断烧瓶中已收集满NH3？__________________。‎ ‎ (3)图乙中胶头滴管中的水挤入烧瓶后，观察到的现象是 ‎__________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________。‎ 解析：(1)要快速制备NH3可选用浓氨水和NaOH固体，原因是NaOH固体溶解时放热加快NH3逸出，且c(OH－)增大，使NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－平衡左移，有利于NH3放出。选用①③⑥或①③⑦。‎ ‎(2)由于氨气易溶于水NH3＋H2ONH3·H2O，呈碱性，使滴有酚酞的水变红，据此可判断。‎ ‎(3)将胶头滴管中的水挤入圆底烧瓶后，由于NH3溶于水使瓶中的气压减小，气球的体积逐渐变大。‎ 答案：(1)浓氨水、氢氧化钠固体　NaOH溶于水放热，促使氨水分解放出氨气，且c(OH－)增大，使NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－平衡左移，有利于NH3放出　①③⑥或①③⑦‎ ‎(2)漏斗下端边沿与水面接触处溶液颜色变为浅红色 ‎(3)气球逐渐变大 ‎4．(2019·张家口联考)某化学兴趣小组在实验室探究氨的有关性质，设计了如图所示实验，A处是气体发生装置，A中所用的实验药品从下列物质中选取。‎ ‎①碳酸钠　②碳酸氢钠　③碳酸氢铵　④氯化铵　⑤熟石灰　⑥氢氧化钠 按上图连接好各仪器，先将C处的铂丝网加热至红热，再将A处产生的气体通过B装置片刻后撤去C处酒精灯，部分实验的现象如下：铂丝继续保持红热状态，D中的铜片慢慢溶解。回答下列问题：‎ ‎(1)若A中制取气体时只用了一种药品，则该药品是______(填物质序号)。‎ ‎(2)B装置的作用为____________________________________。‎ ‎(3)D中铜片发生反应的离子方程式为____________________，为了使Cu片溶解的速率加快，可向D处的溶液中加入少量下列物质中的________(填下列各项序号)。‎ A．Na2CO3 B．AgNO3‎ C．H2SO4 D．FeSO4‎ ‎(4)图E中持续通入氧气的作用为________________________。‎ ‎(5)有人认为他们设计的这套实验装置还存在明显的不足，对其不足之处以及应如何改进，谈谈你的意见：_____________________‎ ‎_________________________________________________________。‎ 解析：C中有铂丝网，可知为氨的催化氧化；D中含有铜片，为验证氨的催化氧化产物及铜片与稀HNO3的反应；E、F为尾气处理装置。A中只用了一种药品，则应为NH4HCO3，受热分解产生NH3、CO2和H2O，通过Na2O2时，CO2和水蒸气被吸收，且生成O2，在C中发生氨的催化氧化反应，生成的NO和O2、H2O在D中反应生成稀HNO3，与Cu片反应生成NO，E中通入O2，使NO转化为NO2，被F中的NaOH溶液充分吸收。(3)加入少量AgNO3溶液，被Cu置换形成原电池，加快反应速率；加入稀硫酸可增大溶液中c(H＋)，使反应速率加快。‎ 答案：(1)③　(2)吸收CO2和水蒸气并产生O2‎ ‎(3)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　BC ‎(4)使有害气体吸收更完全 ‎(5)D装置的液体易倒流入玻璃管C中，使玻璃管破裂，可在C装置与D装置之间连接一防倒吸装置 ‎1．(2019·高考全国卷Ⅰ，T26)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3＋H3BO3＝NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl＝NH4Cl＋H3BO3。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)a的作用是________________。‎ ‎(2)b中放入少量碎瓷片的目的是__________________。f的名称是________。‎ ‎(3)清洗仪器：g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是________________；打开k2放掉水，重复操作2～3次。‎ ‎(4)仪器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水。打开k1，加热b，使水蒸气进入e。‎ ‎①d中保留少量水的目的是________________。‎ ‎②e中主要反应的离子方程式为________________，e采用中空双层玻璃瓶的作用是________。‎ 解析：(1)a的作用是平衡气压，以避免b中压强过大。‎ ‎(2)b中放入少量碎瓷片的目的是防止暴沸。f的名称是直形冷凝管。‎ ‎(3)g中蒸馏水倒吸进入c，原因是c、e及其所连接的管道内水蒸气冷凝为水后，气压远小于外界大气压，在大气压的作用下，锥形瓶内的蒸馏水被倒吸入c中。‎ ‎ (4)①d中保留少量水的目的是液封，防止氨气逸出。②e中主要反应是铵盐与碱在加热条件下的反应，离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2O；e采用中空双层玻璃瓶的作用是保温减少热量损失，有利于铵根离子转化为氨气逸出。‎ 答案：(1)避免b中压强过大 ‎(2)防止暴沸　直形冷凝管 ‎(3)c中温度下降，管路中形成负压 ‎(4)①液封，防止氨气逸出 ‎②NH＋OH－NH3↑＋H2O　保温使氨完全蒸出 ‎2．(2019·高考北京卷，T27)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。‎ ‎ 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，发生反应的化学方程式为CO(NH2)2＋H2O2NH3↑＋CO2↑。②从图中可以看出NH3在催化剂作用下还原NO2生成氮气和水，根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为8NH3＋6NO27N2＋12H2O。③SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4，此反应中SO2是还原剂，氧气是氧化剂，结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O===2(NH4)2SO4。④吸收NH3的硫酸的物质的量为V1×10－‎3 L×c1 mol·L－1－V2×10－‎3 L×c2 mol·L－1×＝×10－3 mol，尿素的物质的量为×10－3 mol，则尿素溶液中溶质的质量分数是 ÷a g×100%＝%。(2)①由图示可知BaO和NOx作用生成Ba(NO3)2，Ba(NO3)2再还原为N2，则储存NOx的物质是BaO。②由图示可知，第一步反应为H2与Ba(NO3)2作用生成NH3，每摩尔Ba(NO3)2作用生成NH3‎ 共转移16 mol电子，根据电子守恒，参加反应的氢气的物质的量为16 mol÷2＝8 mol，则消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是8∶1。③反应物有15NO与NH3，结合产物中有水，可知还有另一反应物O2，反应中NH3是还原剂，15NO与O2是氧化剂，因产物均为15NNO，则15NO与NH3以1∶1参加反应，结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为415NO＋4NH3＋3O2415NNO＋6H2O。‎ 答案：(1)①CO(NH2)2＋H2O2NH3↑＋CO2↑　②8NH3＋6NO27N2＋12H2O ‎③2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O===2(NH4)2SO4‎ ‎④%‎ ‎(2)①BaO　②8∶1 ‎ ‎③415NO＋4NH3＋3O2415NNO＋6H2O