第四章 非金屬及其化合物 第4講 氮及其化合物

第4講氮及其化合物[考綱要求]1.了解NO、NO2的性質(zhì)。2.掌握硝酸的性質(zhì)和用途，結(jié)合金屬與HNO3的反應(yīng)，掌握守恒法的計算技巧。3.了解氮的氧化物及含磷洗滌劑對環(huán)境及人類健康的影響。4.了解氨氣、銨鹽的性質(zhì)及用途；掌握氨氣的實驗室制法。5.掌握銨根離子的檢驗?？键c一氮氣及其氧化物1.氮氣2.氮的氧化物氮有多種價態(tài)的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。完成NO和NO2的比較表：NONO2物理性質(zhì)顏色無色紅棕色毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化學(xué)性質(zhì)與O2反應(yīng)2NO＋O2=2NO2與H2O反應(yīng)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO與人體、環(huán)境的關(guān)系①與血紅蛋白結(jié)合使人中毒②轉(zhuǎn)化成NO2形成酸雨、光化學(xué)煙霧形成酸雨、光化學(xué)煙霧特別提醒(1)氮的氧化物都是大氣污染物。(2)空氣中NO2是造成光化學(xué)煙霧的主要因素。(3)空氣中NO、NO2主要來源于煤和石油的燃燒、汽車尾氣、硝酸工廠等。(4)NO2：既有氧化性又有還原性，以氧化性為主。NO2能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍。深度思考1.根據(jù)氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一種活潑的非金屬，為什么氮氣很穩(wěn)定？答案氮氣的性質(zhì)不僅與原子結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與氮分子的構(gòu)成有關(guān)；氮氣分子中的N≡N鍵，鍵能很大，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，故氮氣很穩(wěn)定。2.俗話說“雷雨發(fā)莊稼”，這說明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合態(tài)的氮，請同學(xué)們寫出三個有關(guān)的化學(xué)方程式：(1)________________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________________；(3)________________________________________________________________________。答案(1)N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電或高溫))2NO(2)2NO＋O2=2NO2(3)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO3.如何鑒別NO2與溴蒸氣？答案由于NO2和Br2在性質(zhì)上有不少相似性：①均具有氧化性；②溶于水均有酸生成；題組一NO、NO2的性質(zhì)及對環(huán)境的影響1.汽車排放的尾氣中含有NO2，NO2是城市大氣污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO2發(fā)生一系列光化學(xué)煙霧的循環(huán)反應(yīng)，從而不斷產(chǎn)生O3，加重空氣污染。反應(yīng)過程為①2NO2→2NO＋2O，②2NO＋O2→2NO2，③O＋O2→O3。下列對該反應(yīng)過程及生成物敘述正確的是 ()A.NO2起催化劑作用 B.NO起催化劑作用C.NO2只起氧化劑作用 D.O3與O2為同分異構(gòu)體答案A解析反應(yīng)過程①＋②得O2→2O，③O＋O2→O3，NO2起催化劑作用，反應(yīng)過程中NO2作氧化劑，A項正確，B、C項錯誤；O3與O2的相對分子質(zhì)量不相同，不是同分異構(gòu)體，屬同素異形體，D項錯誤。2.氮的氧化物(用NOx表示)是大氣污染物，必須進行處理。(1)汽車尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物質(zhì)，這種尾氣逐漸成為城市空氣污染的主要來源之一。①汽車尾氣中的CO來自于________________________，NO來自于__________________。汽車尾氣對環(huán)境的危害主要有________________________(至少填兩種)。②汽車尾氣中的CO、NOx在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理，使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體。反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為_____________________________。(2)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。已知：4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))5N2＋6H2O,8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))7N2＋12H2O。同溫同壓下，3.5LNH3恰好將3.0LNO和NO2的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為N2，則原混合氣體中NO和NO2的體積之比是________。(3)工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理，若NO與NO2按物質(zhì)的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學(xué)式是______________。答案(1)①汽油的不完全燃燒N2與O2在汽車汽缸內(nèi)的高溫環(huán)境下的反應(yīng)形成硝酸型酸雨、導(dǎo)致光化學(xué)煙霧、產(chǎn)生溫室效應(yīng)(任填兩種即可)②2xCO＋2NOxeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2xCO2＋N2(2)1∶3(3)NaNO2解析(1)①汽車汽缸內(nèi)不斷進行著汽油的燃燒反應(yīng)，當(dāng)空氣不足時，汽油不完全燃燒，會產(chǎn)生CO；當(dāng)空氣過量時，N2和O2在放電或高溫條件下反應(yīng)生成NO。汽車尾氣對環(huán)境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，導(dǎo)致光化學(xué)煙霧，產(chǎn)生溫室效應(yīng)。②CO、NOx反應(yīng)后生成的無毒氣體為CO2和N2。(2)V(NO)＋V(NO2)＝3.0eq\f(2,3)V(NO)＋eq\f(4,3)V(NO2)＝3.5L則V(NO)＝0.75V(NO2)＝2.25V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。(3)NO中氮的化合價為＋2價，NO2中氮的化合物為＋4價，二者1∶1混合時與NaOH反應(yīng)生成鹽的化合價必然為＋3，即為NaNO2。

氮氧化物對環(huán)境的影響1.常見的污染類型(1)光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的一種有毒的煙霧。(2)酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。(3)破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。2.常見的NOx尾氣處理方法(1)堿液吸收法2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是：n(NO2)≥n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。(2)催化轉(zhuǎn)化：在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。題組二有關(guān)氮的氧化物計算類試題3.如圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體(可能是混合物)，當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r，試管內(nèi)水面上升，但不能充滿試管，當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后，可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升，經(jīng)過多次重復(fù)后，試管內(nèi)完全被水充滿，原來試管中盛裝的氣體是 ()A.可能是N2與NO2的混合氣體B.只能是O2與NO2的混合氣體C.可能是NO與NO2的混合氣體D.只能是NO2一種氣體答案C解析解答本題要注意以下兩點：(1)明確氮氣不溶于水，且常溫下不與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；(2)NO2可與水反應(yīng)生成不溶于水的NO，NO2和NO分別與氧氣按適當(dāng)?shù)谋壤杀凰耆铡?.將容積為50mL的量筒充滿二氧化氮和氧氣的混合氣體，將量筒倒置在盛滿水的水槽里，一段時間后，量筒里剩余氣體體積為5mL。則原混合氣體中NO2和O2體積比可能是__________或________。答案18∶743∶7解析NO或NO2與O2混合氣體與水的反應(yīng)計算關(guān)系式可由下列化學(xué)方程式推導(dǎo)出來。2NO＋O2=2NO2 ①3NO2＋H2O=2HNO3＋NO ②由②×2＋①得4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3 ③由①×3＋②×24NO＋3O2＋2H2O=4HNO3 ④③、④兩式就是平時計算經(jīng)常用到的關(guān)系式。設(shè)剩余的5mL氣體為O2，則參加反應(yīng)③的NO2和O2的總體積為50mL－5mL＝45mL則原混合氣體里，NO2的體積為45mL×4/5＝36mLO2的體積為50mL－36mL＝14mL即NO2與O2的體積比為36∶14＝18∶7。設(shè)剩余的5mL氣體為NO，由②式得過量的NO2體積為15mL，則發(fā)生反應(yīng)③的NO2和O2的總體積為50mL－15mL＝35mL則原混合氣體里，O2的體積為35mL×1/5＝7mL，NO2的體積為50mL－7mL＝43mL即NO2與O2的體積比為43∶7。NOx和O2混合型計算題的規(guī)律總結(jié)1.關(guān)系式法(1)NO和O2混合氣體通入水中由2NO＋O2=2NO2和3NO2＋H2O=2HNO3＋NO得總反應(yīng)為4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3(2)NO2和O2混合氣體通入水中由3NO2＋H2O=2HNO3＋NO和2NO＋O2=2NO2得總反應(yīng)為4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3(3)NO、NO2和O2三種混合氣體通入水中先按3NO2＋H2O=2HNO3＋NO計算出生成的NO體積，再加上原來混合氣體中NO體積，再按(1)計算。2.電子守恒法當(dāng)NOx轉(zhuǎn)化為硝酸時要失去電子，如果是NOx與O2混合，則反應(yīng)中O2得到的電子數(shù)與NOx失去的電子數(shù)相等?？键c二硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用1.物理性質(zhì)硝酸是無色易揮發(fā)的液體，有刺激性氣味。2.化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性反應(yīng)：4HNO3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5(或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑。(2)強氧化性硝酸無論濃、稀都有強氧化性，而且濃度越大氧化性越強。按要求完成下列反應(yīng)的方程式：①與金屬反應(yīng)：稀硝酸與銅反應(yīng)：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；濃硝酸與銅反應(yīng)：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。②與非金屬反應(yīng)：濃硝酸與C的反應(yīng)：C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；③與還原性化合物反應(yīng)：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等還原性物質(zhì)。稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(3)與有機物反應(yīng)①硝化反應(yīng)(與C6H6反應(yīng))：C6H6＋HNO3eq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))C6H5NO2＋H2O；②顏色反應(yīng)：蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時變黃色。深度思考1.久置的硝酸呈黃色，如何除去？怎樣保存硝酸？答案硝酸顯黃色是由于硝酸見光或受熱發(fā)生分解，生成的NO2溶于濃硝酸所致，所以消除的方法是通入O2(或空氣)，使其發(fā)生反應(yīng)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。保存時應(yīng)保存在棕色試劑瓶中，并置于陰涼處。2.常溫下，鋁和鐵在濃硝酸中“鈍化”是化學(xué)變化嗎？答案是化學(xué)變化，鈍化是在鐵、鋁的表面形成一層致密的氧化物保護膜，阻止了金屬與硝酸的進一步反應(yīng)。題組一硝酸的酸性和強氧化性1.下列有關(guān)硝酸化學(xué)性質(zhì)的敘述中，正確的是 ()A.濃、稀硝酸都能使藍色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色B.硝酸能與FeO反應(yīng)，只表現(xiàn)氧化性C.硝酸可與Na2S反應(yīng)制得H2S氣體D.濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色答案D解析硝酸是一種具有強氧化性的強酸，并且濃度越大，氧化性越強。濃硝酸可使藍色石蕊試紙先變紅后褪色，故選項A錯；硝酸是一種強氧化性酸，可氧化許多還原性物質(zhì)，因此硝酸與Na2S反應(yīng)不能生成H2S，與FeO反應(yīng)時表現(xiàn)氧化性和酸性，所以選項B、C錯，選項D正確。2.下列說法正確的是 ()A.投入鐵片產(chǎn)生H2的溶液中可大量存在H＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)B.可用稀硝酸除去試管內(nèi)壁上的銀鏡C.1.0mol·L－1的KNO3溶液中可大量存在H＋、Fe2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)D.硫化銅溶于硝酸的離子方程式為CuS＋2H＋=H2S↑＋Cu2＋答案B解析硝酸具有強氧化性，因而含有NOeq\o\al(－,3)的酸性溶液不能與鐵反應(yīng)產(chǎn)生H2，A項錯；硝酸可溶解銀，B項正確；Fe2＋在稀HNO3中不能大量存在，C項錯；硝酸與CuS不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，而是氧化還原反應(yīng)，D項錯。1.硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律(1)HNO3與金屬一般不能產(chǎn)生H2。(2)還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。(3)硝酸與金屬反應(yīng)時既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。2.涉及HNO3的離子反應(yīng)常見的易錯問題(1)忽視NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下的強氧化性。在酸性條件下NOeq\o\al(－,3)不能與Fe2＋、I－、SOeq\o\al(2－,3)、S2－等還原性較強的離子大量共存。(2)在書寫離子方程式時，忽視HNO3的強氧化性，將氧化還原反應(yīng)簡單的寫成復(fù)分解反應(yīng)。題組二硝酸與金屬反應(yīng)的計算3.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下將1.92g銅粉投入一定量濃HNO3中，隨著銅粉的溶解，反應(yīng)生成的氣體顏色逐漸變淺，當(dāng)銅粉完全溶解后共收集到由NO2和NO組成的混合氣體1.12L，則反應(yīng)消耗HNOA.0.8mol B.0.6mol C.0.11mol D答案C解析原子守恒法①被還原的硝酸物質(zhì)的量即為氣體NO2與NO物質(zhì)的量的總和，n(HNO3)被還原＝eq\f(1.12L,22.4L·mol－1)＝0.05mol，②未被還原的HNO3的物質(zhì)的量等于Cu(NO3)2中NOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量，n(Cu)＝eq\f(1.92g,64g·mol－1)＝0.03mol，所以n[Cu(NO3)2]＝0.03mol，③消耗的HNO3的物質(zhì)的量為0.03mol×2＋0.05mol＝0.11mol，故C項正確。4.銅與一定量A.16g B.32g 答案B解析該題氮元素變化為硝酸→氮的氧化物→硝酸，所以題目中的反應(yīng)可以看成是銅與氧5.有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物質(zhì)的量濃度分別是4mol·L－1和2mol·L－1，取10mL此混合酸，向其中加入過量的鐵粉，待反應(yīng)結(jié)束后，可產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體的體積為(設(shè)反應(yīng)中HNO3被還原成NO) ()A.0.448L B.0.672L C.0.896L D.0.224L答案B解析金屬和混酸反應(yīng)通過離子方程式計算比較簡便，3Fe＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O(鐵過量，產(chǎn)物為Fe2＋)，反應(yīng)中Fe和H＋過量，生成的NO的量以NOeq\o\al(－,3)為準(zhǔn)來計算，共得NO0.448L，若只考慮到這一步反應(yīng)，得答案A是錯誤的，因為過量的鐵還可以和溶液中過量的H＋反應(yīng)產(chǎn)生H2，即有Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，生成的H2為0.224L，所以氣體體積共計0.672L，應(yīng)選B。金屬與硝酸反應(yīng)計算題的一般方法1.思維模型2.計算中的守恒思想的應(yīng)用(1)原子守恒法HNO3與金屬反應(yīng)時，一部分HNO3起酸的作用，以NOeq\o\al(－,3)的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量。(2)得失電子守恒法HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。(3)電荷守恒法(4)離子方程式計算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時，由于硝酸鹽中NOeq\o\al(－,3)在H2SO4提供H＋的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，因此此類題目應(yīng)用離子方程式來計算，先作過量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H＋或NOeq\o\al(－,3)進行相關(guān)計算，且溶液中要符合電荷守恒。題組三有關(guān)硝酸氧化性的實驗探究6.如圖是用濃硝酸、銅片、水等試劑探究濃、稀硝酸的強氧化性并觀察還原產(chǎn)物的實驗裝置。Ⅰ.濃硝酸的強氧化性實驗將銅片置于具支試管的底部，在分液漏斗中加入約5mL濃硝酸，往具支試管中放入約2mL濃硝酸，用排水法收集產(chǎn)生的氣體。(1)具支試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________。(2)實驗中觀察到能證明濃硝酸具有強氧化性的現(xiàn)象_________________。Ⅱ.稀硝酸的強氧化性實驗(3)上述反應(yīng)完成后，欲進一步證明稀硝酸也具有強氧化性，緊接的簡便、合理的實驗操作是________________________________________________________________________。(4)能證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生NO的實驗現(xiàn)象是_______________________________(填寫序號)。A.c中收集到無色氣體B.c中收集到的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色C.b中產(chǎn)生的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色Ⅲ.實驗反思(5)利用該裝置先進行銅與濃硝酸反應(yīng)，再進行銅與稀硝酸反應(yīng)的實驗，其好處是________________________________________________________________________。 Ⅳ.問題討論用等質(zhì)量的銅片與等體積的濃硝酸、稀硝酸(硝酸均過量)反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后所得溶液前者呈綠色，后者呈藍色。對此有兩種看法：①兩者顏色不同的原因是因為Cu2＋濃度差異引起的。②前者溶液呈綠色，是因為生成的紅棕色NO2溶解于溶液中引起的。(6)你認(rèn)為上述看法________(填“①”或“②”)合理。若是①合理，說明理由，若是②合理，設(shè)計一個簡單實驗證明：_______________________________________。答案(1)Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(2)銅片逐漸溶解，溶液變藍，放出紅棕色氣體(3)往分液漏斗中加水稀釋濃硝酸，打開活塞，放入稀硝酸(4)C(5)利用Cu與濃硝酸反應(yīng)生成的NO2排出具支試管中的空氣，有利于觀察Cu與稀硝酸的反應(yīng)產(chǎn)物(6)②往藍色溶液中通入NO2，溶液變成綠色(或加熱綠色溶液，有紅棕色氣體產(chǎn)生，溶液變成藍色)解析Ⅰ.銅與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，實驗中具支試管中溶液變藍，且有紅棕色氣體產(chǎn)生。Ⅱ.向試管中加水將濃硝酸稀釋后，可以繼續(xù)進行銅與稀硝酸反應(yīng)的實驗，這樣可以利用Cu與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO2排出具支試管中的空氣，有利于觀察銅與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物。Ⅳ.由于硝酸均過量，銅的質(zhì)量相同，溶液的體積相同，所以銅無論是與稀硝酸反應(yīng)，還是與濃硝酸反應(yīng)，生成的Cu2＋的濃度是相同的，看法①是不合理的，可通過向藍色溶液中通入NO2看溶液是否變綠，或加熱綠色溶液看是否有紅棕色氣體產(chǎn)生來證明?，F(xiàn)象描述答題模板(1)全面描述現(xiàn)象的程序——“海、陸、空”“?！薄芤河惺裁醋兓?；“陸”——固體有什么變化；“空”——氣體有什么變化。(2)規(guī)范描述現(xiàn)象的答題模板如①顏色：……由……(具體顏色)變?yōu)椤?具體顏色)②氣體：溶液中產(chǎn)生……(顏色)的氣泡，(或)在固體表面產(chǎn)生……(顏色)氣泡。③沉淀：在……(顏色)溶液中產(chǎn)生……(顏色)的沉淀(渾濁)……考點三氨和銨鹽1.氨的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(1)物理性質(zhì)氨氣是無色有刺激性氣味的氣體，易液化可作制冷劑，常溫、常壓下，1體積的水可溶解700體積的氨氣。(2)分子結(jié)構(gòu)電子式：，空間結(jié)構(gòu)：三角錐形。(3)氨的化學(xué)性質(zhì)①與水的反應(yīng)NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，氨氣溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋。氨水為可溶性一元弱堿，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。②氨氣與酸反應(yīng)a.蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，其現(xiàn)象為有白煙生成，將濃鹽酸改為濃硝酸，也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象?；瘜W(xué)方程式為HCl＋NH3=NH4Cl、NH3＋HNO3=NH4NO3。b.與CO2等酸性氧化物反應(yīng)：NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3或2NH3＋CO2＋H2O=(NH4)2CO3。③NH3的還原性——氨的催化氧化化學(xué)方程式：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O。④與鹽溶液反應(yīng)將氨水加入下列溶液，完成下表：被滴試劑現(xiàn)象離子方程式FeCl3溶液生成紅褐色沉淀Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)AlCl3溶液生成白色沉淀Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)(4)氨氣的實驗室制法2.銨鹽及NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(1)銨鹽的物理性質(zhì)銨鹽都是白色固體，均易溶于水。(2)銨鹽的化學(xué)性質(zhì)(3)NHeq\o\al(＋,4)的檢驗未知液eq\o(→,\s\up7(OH－))呈堿性eq\o(→,\s\up7(△))濕潤的紅色石蕊試紙變藍色，則證明含NHeq\o\al(＋,4)。3.追根求源——噴泉實驗的原理中學(xué)教材中噴泉實驗裝置如右圖所示。實驗操作是：打開橡皮管上的夾子，擠壓滴管的膠頭，則燒杯中的水由玻璃管進入燒瓶，形成噴泉。(1)噴泉實驗的原理因為燒瓶內(nèi)氣體易溶于水或易與水反應(yīng)，使瓶內(nèi)壓強減小，形成壓強差，大氣壓將燒杯中的水壓入燒瓶而形成噴泉。(2)能形成噴泉的條件從原理上講，氣體要易溶于水或易與水反應(yīng)，以形成足夠大的壓強差；從實驗條件上講，燒瓶內(nèi)氣體要充滿，氣體和儀器均要干燥，裝置的氣密性要好。(3)可以形成噴泉的組合液體是水時，NH3、HCl、SO2、NO2＋O2等氣體均可；液體是NaOH溶液時，Cl2、CO2、H2S、SO2等氣體均可。另外SO2和氯水、CH2=CH2與溴水等組合也可形成噴泉?？傊M合條件是：氣體在溶液中的溶解度很大或通過反應(yīng)，使氣體的物質(zhì)的量迅速減小，產(chǎn)生足夠的壓強差(負壓)。產(chǎn)生壓強差的方法一般有：一是使燒瓶外氣壓增大，燒瓶內(nèi)氣壓不變；二是使燒瓶外氣壓不變，燒瓶內(nèi)氣壓減小。上述形成噴泉的組合選用的是第二種方法。深度思考1.固態(tài)NH4Cl受熱變成氣體，氣體遇冷又變?yōu)楣虘B(tài)NH4Cl；固態(tài)碘受熱變成蒸氣，蒸氣遇冷又變成固態(tài)碘，這兩種現(xiàn)象的本質(zhì)是否相同？請說明判斷的理由。答案不相同，NH4Cl固體受熱分解生成NH3和HCl，發(fā)生了化學(xué)變化；固態(tài)碘受熱升華成為碘蒸氣，是物理變化。2.判斷下列說法是否正確，不正確的說明理由。①氨氣溶于水能導(dǎo)電，所以氨氣是電解質(zhì)。②實驗室用濃氨水與NaOH固體制取氨氣。③氨與酸反應(yīng)生成銨鹽，與揮發(fā)性酸相遇時能形成白煙。④某晶體與NaOH共熱放出一種使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，該晶體中含有NHeq\o\al(＋,4)。⑤氨水中含氮微粒中最多的微粒是NHeq\o\al(＋,4)。⑥把NH3通入稀HNO3中，當(dāng)溶液的pH等于7時，是NH3和HNO3等物質(zhì)的量反應(yīng)。⑦液氨作為清潔能源的反應(yīng)原理是4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O。⑧氨水中物質(zhì)的量濃度最大的粒子是NH3·H2O(除水)。⑨在1mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)、NH3的物質(zhì)的量濃度之和為1mol·L－1。答案②③④⑧⑨正確。①不正確，NH3本身不導(dǎo)電，溶于水，與水發(fā)生反應(yīng)NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－而導(dǎo)電，故NH3不是電解質(zhì)；⑤不正確，氨水中存在大量的NH3·H2O和少量的NHeq\o\al(＋,4)；⑥不正確，NH3和HNO3等物質(zhì)的量反應(yīng)時，得到NH4NO3溶液，NHeq\o\al(＋,4)水解使溶液顯酸性，pH<7；⑦不正確，產(chǎn)生的NO是污染性氣體。3.按要求寫出下列反應(yīng)的離子方程式：(1)在NH4Cl溶液中加入NaOH溶液，并加熱________________________________________________________________________。(2)在NH4Cl溶液中滴加NaOH溶液________________________________________________________________________。(3)NH4Cl溶液呈酸性的原因________________________________________________________________________。(4)在飽和NH4Cl溶液中滴加NaAlO2，產(chǎn)生刺激性氣味的氣體和白色沉淀________________________________________________________________________。答案(1)NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O(2)NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O(3)NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋(4)NHeq\o\al(＋,4)＋AlOeq\o\al(－,2)＋H2O=Al(OH)3↓＋NH3↑題組一氨和銨鹽的性質(zhì)1.下列說法中正確的是 ()A.所有銨鹽受熱均可以分解，產(chǎn)物均有NH3B.硝酸銨受熱易分解爆炸，實驗室常加熱氯化銨與氫氧化鈣的混合物制備氨氣C.在盛有硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的試管中，滴加少量NaOH溶液，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，試紙變藍D.銨鹽都易溶于水，其水溶液均呈酸性答案B解析銨鹽分解不一定產(chǎn)生氨氣，如NH4NO3在400℃以上分解生成N2、NO2和H2O，A項錯；Fe2＋比NHeq\o\al(＋,4)更易結(jié)合OH－，因而加入少量NaOH，不會產(chǎn)生NH3，C項錯；NH4HCO3、(NH4)2S等均呈堿性，D項錯。2.右圖的裝置中，干燥燒瓶內(nèi)盛有某種氣體，燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液。擠壓滴管的膠頭，下列與實驗事實不相符的是 ()A.CO2(NaHCO3溶液)/無色噴泉B.NH3(H2O中含酚酞)/紅色噴泉C.H2S(CuSO4溶液)/黑色噴泉D.HCl(AgNO3溶液)/白色噴泉答案A解析CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小，因此不能形成噴泉；NH3極易溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O發(fā)生電離生成OH－，遇酚酞使之顯紅色；H2S和CuSO4反應(yīng)生成CuS黑色沉淀；HCl極易溶于水，且和AgNO3發(fā)生反應(yīng)生成白色沉淀；因此A不正確。3.某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計如下圖所示裝置探究氨氣的還原性。(1)氨催化氧化的化學(xué)方程式為_______________________________________。(2)若實驗時通入氨氣的速率過快，在燒瓶中會出現(xiàn)白煙，該物質(zhì)的化學(xué)式為__________。(3)該小組同學(xué)以氨氣和二氧化碳為原料制備碳酸氫銨。甲同學(xué)先將二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨氣；乙同學(xué)先將氨氣通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳。請選擇合適的方案并說明原因。答案(1)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O(2)NH4NO3(3)乙同學(xué)方案合適。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至飽和再通CO2至過量，保證產(chǎn)物量大，且全部是NH4HCO3溶液。題組二氨氣的實驗室制法4.下圖所示是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是________。答案(1)(3)解析實驗室制取氨氣的方法有：①銨鹽與堿加熱制取氨，常用固體NH4Cl與Ca(OH)2反應(yīng)，試管口向下傾斜；②在濃氨水中加CaO，因為在氨水中存在平衡NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，加入CaO，平衡向左移動，同時又放熱促進氨水分解為氨氣；③加熱濃氨水，加快氨水分解為氨氣。(1)錯在直接加熱氯化銨(NH4Cl分解生成的NH3和HCl在試管口又冷凝成NH4Cl)；(3)錯在試管口向上傾斜。5.某研究小組要快速制取干燥的氨氣，提供的藥品有：濃氨水、氯化銨固體、氫氧化鈉固體、蒸餾水、堿石灰，提供的儀器如下所示(必要的塞子、玻璃導(dǎo)管、橡膠管、固定裝置和尾氣處理裝置略去)。(1)需選擇的藥品是__________，該小組選擇的藥品混合后快速放氨氣的原因______________，選擇的儀器是________________(填序號)。(2)若用下圖甲裝置收集NH3，如何判斷燒瓶中已收集滿NH3？______________________。(3)圖乙中膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶后，觀察到的現(xiàn)象是___________________。答案(1)濃氨水、氫氧化鈉固體NaOH溶于水放熱，促使氨水分解放出氨氣，且c(OH－)增大，使NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－平衡左移，有利于NH3放出①③⑥或①③⑦(2)漏斗下端邊沿與水面接觸時溶液顏色變?yōu)榧t色(3)氣球逐漸變大

實驗室制取少量NH3的兩種簡易方法1.加熱濃氨水(1)反應(yīng)原理：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。(2)裝置：見圖甲。2.濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì)(1)反應(yīng)原理：濃氨水中存在以下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，加入固態(tài)堿性物質(zhì)(如CaO、NaOH、堿石灰等)，消耗水且使c(OH－)增大，使平衡逆向移動，同時反應(yīng)放熱，促進NH3·H2O的分解。(2)裝置：見圖乙?？键c四氮及其重要化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的綜合應(yīng)用注意箭頭指出可體現(xiàn)物質(zhì)的性質(zhì)，指向可尋找該物質(zhì)的制備方法。題組一氮及其化合物的轉(zhuǎn)化1.NH3是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖)。下列有關(guān)表述正確的是()A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時都易分解C.NH3和NO2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應(yīng)D.圖中所涉及的鹽類物質(zhì)均可以水解答案C解析NaHCO3不能用作肥料，A項錯；Na2CO3很穩(wěn)定，受熱時不易分解，B項錯；圖中的NaCl是強酸強堿鹽，不水解，D項錯。2.實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知實驗室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮氣。(1)從圖中選擇制取氣體的合適裝置：氮氣___________、氫氣______________。(2)氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還有________、________________________________。(3)氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨，________(“會”或“不會”)發(fā)生倒吸，原因是_______________。(4)用乙裝置吸收一段時間氨后，再通入空氣，同時將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi)，能使鉑絲保持紅熱的原因是_______________________，錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________。(5)寫出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式：________________________。(6)反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有的離子為H＋、OH－、________、________。答案(1)ab(2)干燥氣體控制氫氣和氮氣的流速(3)不會因為混合氣體中含有大量難溶于水的氮、氫兩種氣體(4)氨的氧化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)有紅棕色氣體產(chǎn)生(5)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O(6)NHeq\o\al(＋,4)NOeq\o\al(－,3)

(1)有關(guān)氮及其重要化合物的推斷題常以產(chǎn)生白煙、紅棕色氣體、無色氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色、能使紅色石蕊試紙變?yōu)樗{色等特殊現(xiàn)象為突破口。(2)含氮物質(zhì)的化合價變化及規(guī)律①氮元素間的歧化和歸中歧化——同一元素的化合價在同一反應(yīng)中既升高又降低。歸中——同一元素的高價態(tài)和低價態(tài)生成中間價態(tài)。歧化：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO歸中：6NO＋4NH3=5N2＋6H2O②含氮物質(zhì)的連續(xù)氧化NH3eq\o(→,\s\up7(O2))NOeq\o(→,\s\up7(O2))NO2eq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3N2eq\o(→,\s\up7(O2))NOeq\o(→,\s\up7(O2))NO2eq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3題組二“一圖多變”綜合考查非金屬元素3.已知A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)的常見物質(zhì)，且A、B、C均含有同一種元素。在一定條件下它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)中的H2O已略去)。請回答下列問題：(1)若A可用于自來水消毒，D是生產(chǎn)、生活中用量最大、用途最廣的金屬單質(zhì)，加熱蒸干B的溶液不能得到B，則B的化學(xué)式可能是__________；工業(yè)上制取A的離子方程式為________________________________________________________________________。(2)若A是一種堿性氣體，常用作制冷劑，B是汽車尾氣之一，遇空氣會變色，則反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_________________________________________________。(3)若D是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品之一，B有兩性，則反應(yīng)②的離子方程式是____________。(4)若A、C、D都是常見氣體，C是導(dǎo)致酸雨的主要氣體，則反應(yīng)③的化學(xué)方程式為____________。某同學(xué)將搜集到的一定量的酸雨保存在密閉容器中，每隔一定時間測酸雨的pH，發(fā)現(xiàn)在起始一段時間內(nèi)，酸雨的pH呈減小趨勢，用離子方程式解釋原因：_____________________。答案(1)FeCl32Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2OH－＋Cl2↑＋H2↑(2)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O(3)Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(4)2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O2H2SO3＋O2=4H＋＋2SOeq\o\al(2－,4)解析(1)氯氣常用于自來水消毒，則A為Cl2；鐵是使用最廣泛的金屬單質(zhì)，D是鐵，則B為FeCl3，C是FeCl2。(2)堿性氣體為NH3，汽車尾氣中遇空氣會變色的氣體是NO。(3)常見的兩性物質(zhì)是Al2O3和Al(OH)3，D、C分別為NaOH和NaAlO2，故B為Al(OH)3。(4)導(dǎo)致酸雨的主要氣體是SO2，A與SO2均含有硫元素，且二者反應(yīng)生成硫單質(zhì)，故A為H2S。酸雨的主要成分是H2SO3，在放置過程中被氧化為H2SO4，酸性增強。同一個轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，角度不同可以得到四類不同的轉(zhuǎn)化。故在復(fù)習(xí)時對各種元素及其化合物的關(guān)系圖中相似的轉(zhuǎn)化關(guān)系，應(yīng)加強聯(lián)系，并關(guān)注其中某些物質(zhì)的特征差異，以便明確具體物質(zhì)。具有特殊顏色的氣體：黃綠色氣體是Cl2，紅棕色氣體為NO2；具有特殊性質(zhì)的氣體：氨氣是中學(xué)階段需掌握的唯一堿性氣體；具有特殊氣味的氣體：有臭雞蛋氣味的氣體是H2S。探究高考明確考向四川高考題調(diào)研1.(2013·四川理綜，7)1.52g銅鎂合金完全溶解于50mL密度為1.40g·mL－1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體1120mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中加入1.0mol·L－1NaOH溶液，當(dāng)金屬離子全部沉淀時，得到()A.該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是2∶1B.該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14.0mol·L－1C.NO2和N2O4的混合氣體中，NO2的體積分?jǐn)?shù)是80%D.得到2.54g沉淀時，加入NaOH溶液的體積是600答案D解析分析清楚反應(yīng)過程，充分利用守恒思想來解決問題。A項向反應(yīng)后溶液中加入NaOH，生成Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀，固體質(zhì)量增加的是OH－的質(zhì)量，且有n(OH－)＝n(e－)，設(shè)合金中鎂、銅的物質(zhì)的量分別為x、y，則有eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(24g·mol－1×x＋64g·mol－1×y＝1.52g質(zhì)量,2x＋2y＝\f(2.54g－1.52g,17g·mol－1)電子守恒))解之得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝0.01mol,y＝0.02mol))，則該合金中銅、鎂的物質(zhì)的量之比為2∶1。B項該硝酸的濃度c＝eq\f(n,V)＝eq\f(\f(50×1.40×63%,63)mol,50×10－3L)＝14.0mol·L－1。C項NO2和N2O4都來自硝酸，設(shè)混合氣體中NO2的物質(zhì)的量為x，根據(jù)電子守恒得x＋(0.05mol－x)×2＝0.06mol，x＝0.04mol，NO2的體積分?jǐn)?shù)為80%。D項得到2.54g沉淀后，溶液中的溶質(zhì)只有NaNO3，故n(NaOH)＝0.7mol－0.04mol－0.02mol＝0.64mol，則NaOH溶液的體積是640mL。2.判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”向裝有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀H2SO4，在管口觀察到紅棕色氣體，是因為HNO3分解生成了NO2 (×)(2011·四川理綜，11A)各省市高考題調(diào)研1.判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”(1)檢驗NHeq\o\al(＋,4)時，往試樣中加入NaOH溶液，微熱，用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗逸出的氣體()(2013·福建理綜，10D)(2)液氨汽化時要吸收大量的熱，可用作制冷劑 ()(2013·江蘇，4A)(3)可用濃鹽酸檢驗氨氣，反應(yīng)為NH3＋HCl=NH4Cl ()(2013·北京理綜，8A改編)(4)實驗室用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3涉及氧化還原反應(yīng) ()(2012·廣東理綜，10D)(5)過量的銅與濃硝酸反應(yīng)有一氧化氮生成 ()(2012·重慶理綜，7C)(6)將分別充滿HCl、NH3的燒瓶倒置于水中后液面均迅速上升，說明二者均易溶于水()(2012·山東理綜，12D)(7)用濃HNO3與Cu反應(yīng)制備NO2 ()(2012·廣東理綜，9C)答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√(6)√(7)√解析(1)混淆了紅色石蕊試紙和藍色石蕊試紙的作用。(3)利用HCl和NH3反應(yīng)生成白煙(NH4Cl)，方程式正確。(4)原理為2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O，非氧化還原反應(yīng)。2.(2012·上海，16)實驗室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置，其中正確的是 ()A.①是氨氣發(fā)生裝置 B.③是氨氣發(fā)生裝置C.②是氨氣吸收裝置 D.④是氨氣收集、檢驗裝置答案B解析裝置①中NH4Cl受熱易分解生成NH3和HCl，但在試管口附近兩者又能結(jié)合生成NH4Cl，選項A錯誤；裝置②中的漏斗放置過低，不能防止倒吸，選項C錯誤；裝置④中的試管口應(yīng)放一團濕潤的棉花，選項D錯誤。3.[2012·海南，13(1)(2)]氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用，回答下列問題：(1)氮元素原子的L層電子數(shù)為________；(2)NH3與NaClO反應(yīng)可得到肼(N2H4)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。答案(1)5(2)2NH3＋NaClO=N2H4＋NaCl＋H2O解析(1)氮原子的結(jié)構(gòu)示意圖為，其L層電子數(shù)為5。(2)該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)中化合價升降總數(shù)相等，可寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3＋NaClO=N2H4＋NaCl＋H2O。4.(2013·大綱全國卷，28)制備氮化鎂的裝置示意圖如下：回答下列問題：(1)檢查裝置氣密性的方法是________，a的名稱是________，b的名稱是________。(2)寫出NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)制備氮氣的化學(xué)方程式________________。(3)C的作用是________，D的作用是________，是否可以把C與D的位置對調(diào)并說明理由________________________________________________________________________。(4)寫出E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________________。(5)請用化學(xué)方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗是否含有未反應(yīng)的鎂，寫出實驗操作及現(xiàn)象________________________________________________________________________。答案(1)微熱b，這時G中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，G中插在溶液里的玻璃管形成一穩(wěn)定的段水柱，則氣密性良好分液漏斗圓底燒瓶(2)(NH4)2SO4＋2NaNO2△,2N2↑＋Na2SO4＋4H2O(3)除去氧氣(及氮氧化物)除去水蒸氣不能，對調(diào)后無法除去水蒸氣(4)N2＋3Mg△,Mg3N2(5)取少量產(chǎn)物于試管中，加入少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，可聞到刺激性氨味(或把濕潤的紅色石蕊試紙放在管口，試紙變藍)，證明產(chǎn)物中含有氮化鎂；棄去上層清液，加入鹽酸，若觀察到有氣泡產(chǎn)生，則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂解析(1)檢查裝置氣密性時要將裝置設(shè)置成密閉體系(關(guān)閉分液漏斗活塞并在G中加入水)，然后利用熱膨脹原理來檢驗。(2)NaNO2中N元素顯＋3價，在反應(yīng)中將(NH4)2SO4中－3價氮氧化，兩者發(fā)生歸中反應(yīng)生成N2，根據(jù)電子守恒和質(zhì)量守恒來配平化學(xué)方程式。(3)由于開始裝置中含有空氣，故利用硫酸亞鐵除去空氣中的O2及反應(yīng)中生成的氮氧化物；濃硫酸的作用是作吸水劑，將生成的N2干燥。(4)鎂是活潑金屬，在加熱條件下能與氮氣反應(yīng)生成氮化鎂。(5)Mg3N2能與水反應(yīng)生成NH3，故只要檢驗加入水后能否生成氨氣即可知是否有Mg3N2生成；金屬鎂的檢驗可以通過加入酸來檢驗。5.[2013·北京理綜，26(1)(3)]NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨，寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式：___________________________。(3)在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器，可有效降低NOx的排放。①當(dāng)尾氣中空氣不足時，NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式：__________________。②當(dāng)尾氣中空氣過量時，催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NOx生成鹽。其吸收能力順序如下：12MgO＜20CaO＜38SrO＜56BaO。原因是__________________________，元素的金屬性逐漸增強，金屬氧化物對NOx的吸收能力逐漸增強。答案(1)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(3)①2CO＋2NOeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2②根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質(zhì)子數(shù)，得知它們均為ⅡA族元素。同一主族的元素，從上到下，原子半徑逐漸增大解析(1)NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式為3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。(3)①NO和CO發(fā)生反應(yīng)生成N2和CO2，其化學(xué)方程式為2CO＋2NOeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2。②分析12MgO＜20CaO＜38SrO＜56BaO的排列順序，不難發(fā)現(xiàn)上述四種氧化物對應(yīng)金屬元素為ⅡA族元素，且質(zhì)子數(shù)依次增大，電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次增大，元素的金屬性逐漸增強，結(jié)合元素周期表的知識，作出合理的解釋。練出高分1.下列說法不正確的是 ()A.豆科植物通過根瘤菌吸收空氣中的氮氣，屬于化學(xué)變化B.汽車尾氣中排放的氮氧化合物主要是由游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化來的C.化石燃料燃燒通常不釋放出氮氧化合物D.植物秸稈燃燒時放出氮氧化合物，參與了氮的循環(huán)答案C解析因是游離態(tài)的氮元素轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮元素，屬于化學(xué)變化，A正確；汽車尾氣中的NOx主要是空氣中的N2、O2在氣缸內(nèi)化合生成，B正確；化石燃料燃燒也能釋放氮氧化合物，C錯；植物秸稈燃燒時放出氮氧化合物，隨雨水轉(zhuǎn)化為HNO3進入土壤，被植物吸收，參與了氮的循環(huán)，D正確。2.氨氣溶于水得到氨水，氯氣溶于水得到氯水，下列關(guān)于新制的氨水、氯水的描述正確的是()A.“兩水”都是混合物，溶液中含有的粒子種類、數(shù)目相同B.“兩水”中都存在可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡和弱電解質(zhì)的電離平衡C.“兩水”都有刺激性氣味，都能漂白有機色素D.“兩水”放置時間較久后，都會因為相同的原理而變質(zhì)答案B解析A項，氨水中的微粒有NH3·H2O、H2O、NH3三種分子和NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋三種離子，氯水中有Cl2、HClO、H2O三種分子和Cl－、ClO－、H＋、OH－四種離子，所以微粒的種類、數(shù)目均不相同；C項，氨水沒有漂白性，不能漂白有機色素；D項，“兩水”的變質(zhì)原因不相同，氨水因揮發(fā)而“變質(zhì)”，而氯水主要因HClO分解而變質(zhì)。3.下列推斷正確的是 ()A.N2、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在B.向AlCl3溶液中滴加過量的氨水能看到先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解C.可用濃硫酸或者濃硝酸除去鍍在鋁表面的銅鍍層D.在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固體，銅粉就會溶解答案D解析A項中N2不是污染氣體，NO在空氣中不能穩(wěn)定存在，錯誤；Al(OH)3不能溶于氨水，濃硫酸只有在加熱時才能與銅反應(yīng)，熱的濃硫酸不能使鋁鈍化，因而B、C均不正確；在稀硫酸中加入Cu(NO3)2，NOeq\o\al(－,3)在H＋作用下能溶解銅，D項正確。4.用濃氯化銨溶液處理過的舞臺幕布不易著火。其原因是 ()①幕布的著火點升高②幕布的質(zhì)量增加③氯化銨分解吸收熱量，降低了溫度④氯化銨分解產(chǎn)生的氣體隔絕了空氣A.①② B.③④ C.①③ D.②④答案B解析氯化銨分解吸收熱量，能降低火焰溫度，并且分解產(chǎn)生的氯化氫和氨氣能隔絕空氣，破壞了可燃物的燃燒條件，故能使幕布不易著火。5.如圖所示，向一定量的鐵粉中加入一定體積12mol·L－1的硝酸，加熱充分反應(yīng)后，下列微粒在體系中一定大量存在的是 ()①NOeq\o\al(－,3)②Fe3＋③H＋④NO⑤NO2A.① B.①⑤ C.②④⑤ D.①②③⑤答案B解析本題對Fe與濃HNO3由于相對量不同而得到不同產(chǎn)物的知識進行了考查。Fe與濃HNO3反應(yīng)可能生成Fe(NO3)2(Fe過量)或Fe(NO3)3(Fe不足)和NO2。故一定存在NOeq\o\al(－,3)和NO2。6.N2O俗稱“笑氣”，曾用作可吸入性麻醉劑。以下反應(yīng)能產(chǎn)生N2O：3CO＋2NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑))3CO2＋N2O。下列關(guān)于N2O的說法正確的是 ()A.上述反應(yīng)中每生成1molN2O，消耗1.5molCOB.等物質(zhì)的量的N2O和CO2含有相等的電子數(shù)C.N2O只具有氧化性，無還原性D.N2O會迅速與人體血紅蛋白結(jié)合，使人中毒答案B解析由方程式知，生成1molN2O時消耗3molCO，A錯誤；1molN2O與1molCO2都含有22mol電子，B正確；N2O中氮元素的化合價為＋1價，是氮元素的中間價態(tài)，所以N2O既具有氧化性又具有還原性，C錯誤。7． 物質(zhì)的量之比為1∶3的鋅與稀硝酸混合，若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O，反應(yīng)結(jié)束后鋅沒有剩余，下列說法正確的是 ()A．在此反應(yīng)中硝酸體現(xiàn)強氧化性，全部被還原B．向反應(yīng)后的溶液中再加入金屬鐵，不再發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C．該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸之比為1∶4D．該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸之比為1∶5答案D解析設(shè)鋅的物質(zhì)的量為a，則稀硝酸的物質(zhì)的量為3a，發(fā)生還原反應(yīng)的硝酸與鋅的關(guān)系為HNO3～2Zn，由于鋅不足，故被還原的硝酸為eq\f(a,2)，未被還原的硝酸為3a－eq\f(a,2)，二者的比為eq\f(a,2)∶(3a－eq\f(a,2))＝1∶5，D項正確。8.下列說法正確的是 ()A.向裝有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀H2SO4，在管口觀察到紅棕色氣體，結(jié)論：HNO3分解成了NO2B.實驗室檢驗氨氣的方法是將濕潤的藍色石蕊試紙靠近瓶口或管口，觀察試紙是否呈紅色C.灼熱的鉑絲與NH3、O2混合氣接觸，鉑絲繼續(xù)保持紅熱，說明氨的氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)D.濃硝酸有強氧化性，常溫下能與Fe發(fā)生劇烈反應(yīng)答案C解析A選項，HNO3與Fe2＋反應(yīng)生成NO，NO與空氣接觸生成NO2，錯誤；B選項，應(yīng)該用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗NH3，錯誤；D選項，常溫下Fe遇濃硝酸發(fā)生鈍化。9.硝酸銅是制備Cu—Zn—Al系催化劑的重要原料，制取硝酸銅現(xiàn)有三種設(shè)計方案可供選用：①Cu與稀硝酸反應(yīng)制取：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O②Cu與濃硝酸反應(yīng)制?。篊u＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O③通氧氣于銅屑與稀硝酸的體系中制?。?Cu＋4HNO3＋O2=2Cu(NO3)2＋2H2O下列說法正確的是 ()A.制取相同量的硝酸銅需硝酸的量③最多B.制取相同量的硝酸銅①產(chǎn)生的有毒氣體比②多C.三種方案中硝酸的利用率③>①>②D.三種方案的反應(yīng)都可以在鐵制容器中進行答案C解析制取相同量的硝酸銅需硝酸的量：②>①>③，所以A錯誤，C正確。10.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解9.6g漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示(已知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析或結(jié)果錯誤的是()A.原混合酸中NOeq\o\al(－,3)物質(zhì)的量為0.1molB.OA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，BC段產(chǎn)生氫氣C.第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4D.H2SO4濃度為2.5mol·L－1答案A解析關(guān)鍵看圖，鐵粉既能與硝酸反應(yīng)也能與硫酸反應(yīng)，從題干圖中看出(注意只是第二份100mL)OA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，BC段產(chǎn)生氫氣，反應(yīng)為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，可知NOeq\o\al(－,3)反應(yīng)完了，第二份中NOeq\o\al(－,3)應(yīng)為eq\f(5.6g,56g·mol－1)×3÷3＝0.1mol，溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4，此時反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是14g，即0.25mol，故原混合酸中H2SO4濃度為eq\f(0.25mol,0.1L)＝2.5mol·L－1，NOeq\o\al(－,3)物質(zhì)的量為0.2mol。所以選A。11.[2012·江蘇，16(2)(3)(4)]利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng)，既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2，其部分工藝流程如下：(2)上述工藝中采用氣-液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底進入，石灰乳從吸收塔頂噴淋)，其目的是__________；濾渣可循環(huán)使用，濾渣的主要成分是________(填化學(xué)式)。(3)該工藝需控制NO和NO2物質(zhì)的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，則會導(dǎo)致________________；若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1，則會導(dǎo)致_____________________________。(4)生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性，在酸性溶液中Ca(NO2)2會發(fā)生分解，產(chǎn)物之一是NO，其反應(yīng)的離子方程式為__________________________________。答案(2)使尾氣中的NO、NO2被充分吸收Ca(OH)2(3)排放氣體中NO含量升高產(chǎn)品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高(4)3NOeq\o\al(－,2)＋2H＋=NOeq\o\al(－,3)＋2NO↑＋H2O12.下圖中A～J分別代表相關(guān)反應(yīng)的一種物質(zhì)。已知A分解得到等物質(zhì)的量的B、C、D，圖中有部分生成物未標(biāo)出。請?zhí)顚懸韵驴瞻祝?1)A的化學(xué)式________。(2)寫出反應(yīng)①②的化學(xué)方程式：①________________________________________________________________________，②___________________________________________________