2024高考一輪復(fù)習(xí) 第四章 非金屬及其化合物 第三節(jié)　氮及其重要化合物（98張PPT）

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第三節(jié)氮及其重要化合物

1.結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究，了解氮及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。

2.結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)氮及其化合物性質(zhì)的多樣性，了解通過化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在自然資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)中的重要價(jià)值。

目錄

CONTENTS

1.夯實(shí)·必備知識(shí)

2.突破·關(guān)鍵能力

3.形成·學(xué)科素養(yǎng)

4.體現(xiàn)·核心價(jià)值

5.評(píng)價(jià)·核心素養(yǎng)

01

夯實(shí)·必備知識(shí)

考點(diǎn)一氮?dú)饧暗难趸?/p>

1.氮元素存在形態(tài)及氮的固定

2.氮?dú)?/p>

（1）物理性質(zhì)：無色無味氣體，密度比空氣的略小，難溶于水。

（2）化學(xué)性質(zhì)

無

無

難

②N2＋3H22NH3；

③N2＋O22NO。

N2＋3H22NH3

N2＋O2

2NO

寫出有關(guān)化學(xué)方程式：

①3Mg＋N2Mg3N2；

3Mg＋N2Mg3N2

3.氮的氧化物

（1）氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中屬于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。

（2）NO和NO2性質(zhì)的比較

NONO2

物理性質(zhì)顏色無色紅棕色

溶解性不溶于水易溶于水

化學(xué)性質(zhì)毒性有毒有毒

與O2反應(yīng)—

與H2O反應(yīng)—

N2O3

N2O5

無色

紅棕色

2NO＋O22NO2

3NO2＋H2O2HNO3＋NO

4.氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染及防治

（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?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一種有毒的煙霧。

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。

④NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。

（2）常見的NOx尾氣處理方法

①堿液吸收法

2NO2＋2NaOHNaNO3＋NaNO2＋H2O

NO2＋NO＋2NaOH2NaNO2＋H2O

NO2、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)化法

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），或者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）。

1.正誤判斷（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）。

（1）N2分子的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因而氮?dú)獠恢С秩魏挝镔|(zhì)的燃燒。（）

答案：×

（2）豆科植物通過根瘤菌吸收空氣中的氮屬于氮的固定，是物理變化。（）

答案：×

（3）NO2與水反應(yīng)生成硝酸，故NO2是酸性氧化物。（）

答案：×

（5）溴蒸氣和NO2都是紅棕色氣體，可用濕潤的淀粉－KI試紙和NaOH溶液鑒別。（）

答案：×

（6）汽車尾氣中的氮氧化物是由化合態(tài)氮轉(zhuǎn)化來的。（）

答案：×

（4）制取二氧化氮時(shí)，用水或NaOH溶液吸收尾氣。（）

答案：×

2.（1）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，寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式：

。

答案：2CO＋2NON2＋2CO2

（2）用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。如4NH3＋6NO5N2＋6H2O，寫出氨氣轉(zhuǎn)化NO2的化學(xué)方程式：，

該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為。

答案：8NH3＋6NO27N2＋12H2O4∶3

①NO2被燒堿溶液吸收時(shí)，生成兩種鈉鹽，其物質(zhì)的量之比為1∶1，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：。

②NO與NO2按物質(zhì)的量之比為1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學(xué)式是。

答案：①2NO2＋2NaOHNaNO3＋NaNO2＋H2O②NaNO2

（3）工業(yè)尾氣中的氮氧化物常采用堿液吸收法處理。

3.將盛有12mLNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，還剩余2mL無色氣體。

（1）若剩余的氣體是，則NO2、O2的體積分別是。

解析：解題依據(jù)的化學(xué)方程式：4NO2＋O2＋2H2O4HNO3；3NO2＋H2O2HNO3＋NO。

設(shè)O2的體積為x，剩余的氣體有兩種可能：

（1）若剩余O2，則V剩＝x－×（12mL－x）＝2mL，解得x＝4mL，則NO2的體積是8mL。

答案：O28mL、4mL

（2）若剩余的氣體是，則NO2、O2的體積分別是。

解析：若剩余NO，則V剩＝×[（12mL－x）－4x]＝2mL，解得x＝1.2mL，則NO2體積是10.8mL。

答案：NO10.8mL、1.2mL（答案對(duì)應(yīng)即可）

考點(diǎn)二氨和銨鹽

1.氨的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)

電子式密度氣味水溶性

比空氣小刺激性氣味極易溶于水

（1∶700）

小

刺激性

2.氨的化學(xué)性質(zhì)

（1）氨氣溶于水：NH3＋H2ONH3·H2ON＋OH－。

（2）氨氣與酸的反應(yīng)

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(huì)出現(xiàn)相同的現(xiàn)象。化學(xué)方程式：HCl＋NH3NH4Cl、NH3＋HNO3NH4NO3。

（3）氨氣與鹽溶液的反應(yīng)

如過量氨氣與AlCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：Al3＋＋3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3N。

（4）氨氣的還原性——氨的催化氧化

化學(xué)方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O。

有白煙生成

濃硝酸

HCl＋

NH3NH4Cl

NH3＋HNO3NH4NO3

Al3＋＋3NH3·H2OAl（OH）3↓

＋3N

4NH3＋5O24NO＋6H2O

3.銨鹽及N的檢驗(yàn)

（1）銨鹽的物理性質(zhì)

銨鹽都是白色固體，絕大多數(shù)銨鹽都易溶于水。

白

（2）銨鹽的化學(xué)性質(zhì)

（3）N的檢驗(yàn)

4.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法

（1）常規(guī)方法

（2）簡易方法

方法化學(xué)方程式（或原理）發(fā)生裝置

加熱濃氨水

濃氨水＋固體NaOHNaOH溶于水放熱，促使氨水分解，且OH－濃度的增大有利于NH3的生成

濃氨水＋固體CaO1.正誤判斷（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）。

（1）氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH3·H2O。（）

答案：√

（2）NH3易溶于水，可用作制冷劑。（）

答案：×

（3）氨氣遇到濃鹽酸、硫酸都會(huì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生白煙。（）

答案：×

（4）用濃NH4Cl溶液處理過的舞臺(tái)幕布不易著火是因?yàn)镹H4Cl隔絕了空氣。（）

答案：×

（5）銨鹽都易溶于水，其水溶液均呈酸性。（）

答案：×

（6）向某無色溶液中加入稀NaOH溶液，把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，不變藍(lán)，則原溶液中不含N。（）

答案：×

2.利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì)如圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所做的解釋正確的是（）

選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋

A濃鹽酸附近產(chǎn)生白煙NH3與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生了NH4Cl固體

B濃硫酸附近無明顯現(xiàn)象NH3與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng)

C氯化物溶液變渾濁該溶液一定是AlCl3溶液

D干燥的紅色石蕊試紙不變色，濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)色NH3是一種可溶性堿

解析：ANH3能與HCl發(fā)生化合反應(yīng)，生成NH4Cl白色固體，A項(xiàng)正確；NH3也能與H2SO4發(fā)生化合反應(yīng)，生成（NH4）2SO4，B項(xiàng)錯(cuò)誤；NH3與氯化物溶液反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，該氯化物可以是氯化鋁、氯化鎂等，C項(xiàng)錯(cuò)誤；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O是一種可溶性堿，NH3是氫化物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

3.下列制取NH3并驗(yàn)證其還原性、收集并進(jìn)行尾氣處理的裝置和原理均正確的是（）

解析：B氯化銨受熱分解生成氨和氯化氫，但在試管口氨和氯化氫又重新化合生成氯化銨，得不到氨，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氨具有還原性，氯氣具有強(qiáng)氧化性，二者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，又因?yàn)榘钡拿芏刃∮诳諝獾拿芏?，氯氣的密度大于空氣的密度，所以長管通入NH3，短管通入Cl2，可以使其充分反應(yīng)，裝置和原理均正確，B項(xiàng)正確；氨的密度小于空氣的密度，采用向下排空氣法收集，即收集時(shí)應(yīng)該是短管進(jìn)、長管出，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氨極易溶于水，倒置的漏斗插入水中，不能防倒吸，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.化學(xué)性質(zhì)

（1）不穩(wěn)定性

濃硝酸見光或受熱會(huì)分解：4HNO3（濃）2H2O＋4NO2↑＋O2↑。

4HNO3（濃）

2H2O＋4NO2↑＋O2↑

考點(diǎn)三硝酸

1.物理性質(zhì)

硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。

①與金屬反應(yīng)

稀硝酸與銅反應(yīng)：3Cu＋8HNO3（?。?Cu（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）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＋＋N3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。

3Cu＋8HNO3（稀）3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O

Cu＋4HNO3（濃）Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O

C＋4HNO3（濃）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

3Fe2＋＋4H＋＋N3Fe3＋＋NO↑

＋2H2O

（2）強(qiáng)氧化性

硝酸無論濃、稀都有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大，氧化性越強(qiáng)。

1.正誤判斷（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）。

（1）過量的銅與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)物中一定沒有NO。（）

答案：×

（2）用稀硝酸洗滌試管內(nèi)壁的銀鏡的離子方程式為2Ag＋2H＋＋N2Ag＋＋NO↑＋H2O。（）

答案：×

（3）可用稀硝酸與Na2SO3固體反應(yīng)制取SO2。（）

答案：×

（5）常溫下，將濃硝酸滴加到用砂紙打磨過的鋁條上，會(huì)產(chǎn)生紅棕色氣體。（）

答案：×

（4）向濃硝酸中加入過量鐵粉并加熱：Fe＋3N＋6H＋Fe3＋＋3NO2↑＋3H2O。（）

答案：×

2.向一定量的濃硝酸中加入過量的銅片。

（1）反應(yīng)開始階段產(chǎn)生色氣體，化學(xué)方程式為。

答案：紅棕Cu＋4HNO3（濃）Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O

（2）反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后又產(chǎn)生無色氣體，此時(shí)的化學(xué)方程式為。

答案：3Cu＋8HNO3（?。?Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O

（3）待反應(yīng)停止后，再加入少量的稀硫酸，這時(shí)Cu片上又有氣泡產(chǎn)生，原因是

。

答案：加入稀硫酸后，氫離子與原溶液中的硝酸根離子構(gòu)成強(qiáng)氧化性酸，又能與過量的銅反應(yīng)

3.在100mL稀HNO3和稀H2SO4組成的混合溶液中，兩種酸的物質(zhì)的量濃度之和為0.4mol·L－1。向該溶液中加入足量的銅粉后加熱，充分反應(yīng)后，所得溶液中Cu2＋的物質(zhì)的量濃度最大值為（反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì)）。

解析：反應(yīng)的離子方程式為3Cu＋2N＋8H＋3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，銅足量，由上述反應(yīng)可知，N和H＋的物質(zhì)的量之比為1∶4時(shí)，反應(yīng)生成的銅離子物質(zhì)的量最大，設(shè)HNO3、H2SO4的物質(zhì)的量分別為x、y，則n（N）∶n（H＋）＝x∶（x＋2y）＝1∶4，x＋y＝0.4mol·L－1×0.1L，解得x＝0.016mol、y＝0.024mol，由方程式可知，生成銅離子的物質(zhì)的量為0.016mol×＝0.024mol，故銅離子的最大濃度為＝0.24mol·L－1。

答案：0.24mol·L－1

4.將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L。請(qǐng)回答下列問題：

（1）NO的體積為L，NO2的體積為L。

解析：n（Cu）＝＝0.51mol，設(shè)混合氣體中NO的物質(zhì)的量為x，NO2的物質(zhì)的量為y。根據(jù)氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的總體積為11.2L，有x＋y＝0.5mol，根據(jù)得失電子守恒，有3x＋y＝（0.51×2）mol，解得x＝0.26mol，y＝0.24mol。則V（NO）＝0.26mol×22.4L·mol－1＝5.824L，V（NO2）＝11.2L－5.824L＝5.376L。

答案：5.8245.376

（2）參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量是。

解析：參加反應(yīng)的HNO3分兩部分：一部分沒有被還原，顯酸性，生成Cu（NO3）2；另一部分被還原成NO2和NO，所以參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量為0.51mol×2＋0.5mol＝1.52mol。

答案：1.52mol

（3）待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入VmLamol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為mol·L－1。

解析：HNO3在反應(yīng)中一部分變成氣體，一部分以N的形式留在溶液中。變成氣體的HNO3的物質(zhì)的量為0.5mol。加入NaOH溶液至恰好使溶液中Cu2＋全部轉(zhuǎn)化為沉淀，則溶液中只有NaNO3，其物質(zhì)的量為10－3aVmol，也就是以N形式留在溶液中的HNO3的物質(zhì)的量為10－3aVmol，所以，c（HNO3）＝mol·L－1。

答案：

（4）欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3，至少需要30%的雙氧水g。

解析：由得失電子守恒得3×n（NO）＋n（NO2）＝n（H2O2）×2，n（H2O2）＝0.51mol，則m（H2O2）＝17.34g，需要30%的雙氧水的質(zhì)量為＝57.8g。

答案：57.8

金屬與硝酸反應(yīng)的思維模型

02

突破·關(guān)鍵能力

噴泉實(shí)驗(yàn)

1.噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。應(yīng)用下列各組氣體—溶液，能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是（）

氣體溶液

AH2S稀鹽酸

BHCl稀氨水

CNO稀H2SO4

DCO2飽和NaHCO3溶液

解析：BH2S與稀鹽酸不反應(yīng)，且在稀鹽酸中的溶解度較小，向圓底燒瓶中擠入少量稀鹽酸，不能造成圓底燒瓶內(nèi)氣壓明顯減小，不能形成噴泉，A項(xiàng)錯(cuò)誤；HCl能與稀氨水反應(yīng)，向圓底燒瓶中擠入少量稀氨水會(huì)造成圓底燒瓶內(nèi)氣壓明顯減小，能形成噴泉，B項(xiàng)正確；NO與稀硫酸不反應(yīng)，且在稀硫酸中的溶解度非常小，向圓底燒瓶中擠入稀硫酸，不能造成圓底燒瓶內(nèi)氣壓明顯減小，不能形成噴泉，C項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2在飽和NaHCO3溶液中的溶解度較小，向圓底燒瓶中擠入飽和NaHCO3溶液，不能造成圓底燒瓶內(nèi)氣壓明顯減小，不能形成噴泉，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.如圖是課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的4個(gè)噴泉實(shí)驗(yàn)方案，下列有關(guān)操作不可能引發(fā)噴泉的是（）

A.擠壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾

B.擠壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾

C.用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾

D.在裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾

解析：BH2難溶于NaOH溶液，不能使燒瓶內(nèi)外形成較大壓強(qiáng)差，故不能引發(fā)噴泉。

1.噴泉實(shí)驗(yàn)的原理

使燒瓶內(nèi)外在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差，利用大氣壓將燒瓶下面燒杯中的液體壓入燒瓶內(nèi)，在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。

2.形成噴泉的類型

下面是幾種常見的能形成噴泉的氣體和液體。

氣體HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2、（4∶3）NO2、O2（4∶1）

吸收劑水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水

3.噴泉實(shí)驗(yàn)的發(fā)散裝置及操作方法

噴泉實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)，其本質(zhì)是形成壓強(qiáng)差而引發(fā)液體上噴，以教材中的裝置（發(fā)散源）可設(shè)計(jì)如圖所示的多種不同的裝置和采用不同的操作（如使氣體溶于水、熱敷或冷敷、生成氣體等）來形成噴泉。

設(shè)計(jì)說明：

（Ⅰ）裝置改變了膠頭滴管的位置，膠頭滴管擠入少量水于試劑瓶中，即可使少量溶液沿導(dǎo)管進(jìn)入燒瓶中，導(dǎo)致大量的NH3溶解，燒瓶內(nèi)形成負(fù)壓而產(chǎn)生噴泉。

（Ⅱ）裝置省去了膠頭滴管，用手（或熱毛巾等）捂熱燒瓶，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣，氨氣與水接觸，即發(fā)生噴泉（或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶，使水進(jìn)入燒瓶中，瓶內(nèi)氨氣溶于水）。

（Ⅲ）裝置在水槽中加入能使水溫升高的物質(zhì)致使錐形瓶內(nèi)酒精因升溫而揮發(fā)，錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大而產(chǎn)生噴泉。

（Ⅳ）裝置向?qū)Ч苤型ㄈ胍欢康腍2S和SO2，現(xiàn)象為有淡黃色粉末狀物質(zhì)生成，瓶內(nèi)壁附有水珠，燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，NaOH溶液上噴形成噴泉。

（Ⅴ）裝置打開①處的止水夾并向燒瓶中緩慢通入等體積的HCl氣體后關(guān)閉該止水夾，觀察到有白煙產(chǎn)生，等充分反應(yīng)后再打開②處的止水夾，產(chǎn)生噴泉。

（Ⅵ）裝置中，擠壓膠頭滴管，然后打開導(dǎo)管上部的兩個(gè)活塞，則在右面燒瓶內(nèi)出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開導(dǎo)管下部活塞，則可產(chǎn)生雙噴泉。

1.如圖是進(jìn)行氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的常用裝置，下列對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述中，不正確的是（）

A.若水槽中盛有水，試管中盛滿SO2，可看到試管中液面上升

B.若水槽中盛有水，試管中盛滿NO2，可看到試管中液面上升并充滿試管

C.若水槽中盛有水（滴有酚酞），試管中是NH3，可看到試管內(nèi)液面上升并呈紅色

D.若水槽中盛有NaOH溶液，試管中是Cl2，可看到試管內(nèi)液面上升，黃綠色褪去

解析：B二氧化硫易溶于水，溶于水的二氧化硫部分與水反應(yīng)生成亞硫酸，則可以看到液面上升，A正確；二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和NO，NO不溶于水，則可看到液面上升，但水不會(huì)充滿整個(gè)試管，B錯(cuò)誤；氨氣極易溶于水，溶于水的氨氣部分與水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨電離使溶液顯堿性，遇酚酞變紅，則可看到液面上升并呈紅色，C正確；氯氣與NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO和水，則可看到液面上升并且試管中黃綠色褪去，D正確。

2.某學(xué)生積極思考產(chǎn)生噴泉的其他方法，并設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。

（1）在如圖所示的錐形瓶中，分別加入足量的下列物質(zhì)，反應(yīng)后可能產(chǎn)生噴泉的是（填字母）。

A.Cu與稀鹽酸

B.NaHCO3與NaOH溶液

C.CaCO3與稀硫酸

D.NH4HCO3與稀鹽酸

這種方法產(chǎn)生噴泉的原理是

。

解析：Cu與稀鹽酸不反應(yīng)，NaHCO3與NaOH溶液反應(yīng)不產(chǎn)生氣體，不能形成壓強(qiáng)差，A、B不能形成噴泉；CaCO3與稀硫酸反應(yīng)生成CaSO4、水和CO2，但生成的CaSO4微溶于水，覆蓋在CaCO3的表面，會(huì)使反應(yīng)很快停止，不能形成較大的壓強(qiáng)差，C不能形成噴泉；NH4HCO3與稀鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生較多的CO2氣體，使錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)遠(yuǎn)大于燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)，從而形成噴泉，D能形成噴泉。

答案：DNH4HCO3與稀鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，錐形瓶中氣體壓強(qiáng)增大，把液體壓入燒瓶，形成噴泉

（2）在圖示錐形瓶外放一水槽，錐形瓶中加入酒精，水槽中加入水后，再加入足量的下列物質(zhì)，結(jié)果也產(chǎn)生噴泉。水槽中加入的物質(zhì)可以是（填字母）。

A.濃硫酸B.食鹽

C.硝酸鉀D.硫酸銅

這種方法產(chǎn)生噴泉的原理是。

解析：濃硫酸、生石灰、燒堿溶于水均能放出大量的熱，使酒精大量揮發(fā)，形成較大的壓強(qiáng)差，從而形成噴泉；氯化鈉、硝酸鉀、硫酸銅溶于水溫度變化不大，不能使酒精大量揮發(fā)，不能形成較大的壓強(qiáng)差，不能形成噴泉。

答案：A濃硫酸溶于水放出大量的熱，使錐形瓶中的酒精汽化，錐形瓶中氣體壓強(qiáng)增大，把酒精壓入燒瓶中形成噴泉

3.利用如圖所示的裝置，可以驗(yàn)證NH3和HCl的有關(guān)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)前a、b、c活塞均關(guān)閉。

（1）若要在燒瓶Ⅱ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶Ⅰ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是

。

解析：先打開a、b活塞，再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶Ⅱ中，由于NH3極易溶于水，使燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小，燒杯中的水迅速進(jìn)入燒瓶Ⅱ中，形成噴泉。

答案：先打開a、b活塞，再擠壓膠頭滴管（或先擠壓膠頭滴管，再打開a、b活塞）

（2）若先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管，在燒瓶中可觀察到的現(xiàn)象是。

解析：先打開a、c活塞，再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶Ⅱ中，燒瓶Ⅱ中的壓強(qiáng)迅速減小，燒瓶Ⅰ中的HCl氣體會(huì)進(jìn)入到燒瓶Ⅱ中，且與NH3化合生成NH4Cl而產(chǎn)生白煙。

答案：燒瓶Ⅱ中導(dǎo)管口處產(chǎn)生白煙

（3）通過擠壓膠頭滴管和控制活塞的開關(guān)，在燒瓶Ⅰ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶Ⅱ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是；若要在該裝置中產(chǎn)生雙噴泉現(xiàn)象，其操作方法是。

解析：先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管（或打開a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開c活塞），片刻后關(guān)閉a活塞，打開b活塞，燒杯中的水會(huì)迅速進(jìn)入燒瓶Ⅰ中，形成噴泉；先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管（或打開a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開c活塞），片刻后打開b活塞，不關(guān)閉a活塞，燒瓶中的水便會(huì)同時(shí)進(jìn)入燒瓶Ⅰ和Ⅱ中，形成雙噴泉。

答案：先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管（或先打開a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開c活塞），片刻后，關(guān)閉a活塞，然后打開b活塞先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管（或先打開a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開c活塞），片刻后，打開b活塞

03

形成·學(xué)科素養(yǎng)

氨氮是水污染因素中重要的污染物，主要來自城鎮(zhèn)生活污水、各種工業(yè)廢水以及化學(xué)肥料和農(nóng)家肥料等。水體中過量氨氮（以NH3表示）或總氮（溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素總量）含量過高不僅使水環(huán)境質(zhì)量惡化，引起水體富營養(yǎng)化，還對(duì)人類以及動(dòng)植物有嚴(yán)重危害。

1.用次氯酸鈉除去氨氮（以NH3表示）的一種原理如圖所示：

下列說法錯(cuò)誤的是（）

B.整個(gè)過程中發(fā)生的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)

C.在較高溫度下，氨氮去除率會(huì)降低

D.NaClO投入過多，總氮去除率可能會(huì)下降

解析：B由圖分析，只進(jìn)去的為反應(yīng)物，只出來的物質(zhì)為生成物，所以該反應(yīng)為2NH3＋3NaClON2＋3NaCl＋3H2O，A正確；鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，B錯(cuò)誤；較高溫度下，次氯酸容易分解，氨氮去除率降低，C正確；次氯酸鈉投入過多，可能將氨氣氧化為硝酸根離子，總氮去除率會(huì)下降，D正確。

2.工業(yè)上常采用生物硝化法將N轉(zhuǎn)化為N來處理氨氮廢水，工作流程如圖，下列說法錯(cuò)誤的是（）

B.長期過量施用NH4Cl等銨態(tài)化肥，易導(dǎo)致土壤酸化，水體富營養(yǎng)化

D.微生物保持活性的pH范圍為7～9，可以加入石灰石來調(diào)節(jié)水體的pH

解析：C根據(jù)流程圖可知，A項(xiàng)正確；NH4Cl水解呈酸性，長期過量施用會(huì)導(dǎo)致土壤酸化，也會(huì)導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，B項(xiàng)正確；檢驗(yàn)N應(yīng)使用紅色石蕊試紙，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由選項(xiàng)A可知，生物硝化法處理廢水會(huì)使水體呈酸性，可以加入石灰石與H＋反應(yīng)來調(diào)節(jié)水體的pH，D項(xiàng)正確。

04

體現(xiàn)·核心價(jià)值

1.（2022·江蘇高考）氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是（）

A.自然固氮、人工固氮都是將N2轉(zhuǎn)化為NH3

B.侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl

C.工業(yè)上通過NH3催化氧化等反應(yīng)過程生產(chǎn)HNO3

D.多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”

解析：A自然固氮是將N2轉(zhuǎn)化為含氮化合物，不一定是轉(zhuǎn)化為NH3，A錯(cuò)誤。

2.（2023·河北高考）硫和氮及其化合物對(duì)人類生存和社會(huì)發(fā)展意義重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問題也日益受到關(guān)注。下列說法正確的是（）

A.NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體，是酸雨的主要成因

B.汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5

C.植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料，實(shí)現(xiàn)氮的固定

D.工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除

解析：DSO2是無色氣體，A錯(cuò)誤；汽車尾氣中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔铩⒑U化合物、固體顆粒物等，B錯(cuò)誤；植物不能直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料，C錯(cuò)誤；石灰（CaO）可與SO2反應(yīng)生成CaSO3，故工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除，D正確。

3.（2023·河北高考）關(guān)于非金屬含氧酸及其鹽的性質(zhì)，下列說法正確的是（）

A.濃H2SO4具有強(qiáng)吸水性，能吸收糖類化合物中的水分并使其炭化

B.NaClO、KClO3等氯的含氧酸鹽的氧化性會(huì)隨溶液的pH減小而增強(qiáng)

C.加熱NaI與濃H3PO4混合物可制備HI，說明H3PO4比HI酸性強(qiáng)

D.濃HNO3和稀HNO3與Cu反應(yīng)的還原產(chǎn)物分別為NO2和NO，故稀HNO3氧化性更強(qiáng)

解析：B濃H2SO4使糖類化合物脫水并炭化，體現(xiàn)了濃H2SO4的脫水性，A錯(cuò)誤；溶液酸性越強(qiáng)，NaClO、KClO3等氯的含氧酸鹽的氧化性越強(qiáng)，B正確；H3PO4的酸性比HI弱，加熱NaI與濃H3PO4混合物可制備HI，是因?yàn)镠3PO4的沸點(diǎn)高且具有難揮發(fā)性，C錯(cuò)誤；濃HNO3的氧化性強(qiáng)于稀HNO3，D錯(cuò)誤。

4.（2022·海南高考）磷酸氫二銨[（NH4）2HPO4]常用于干粉滅火劑。某研究小組用磷酸吸收氨氣制備（NH4）2HPO4，裝置如圖所示（夾持和攪拌裝置已省略）。

回答問題：

（1）實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl（s）和Ca（OH）2（s）制備氨氣的化學(xué)方程式為

。

解析：本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑橹苽淞姿釟涠@[（NH4）2HPO4]，實(shí)驗(yàn)原理為2NH3＋H3PO4（NH4）2HPO4，結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)分析解答問題。（1）實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl（s）和Ca（OH）2（s）在加熱的條件下制備氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑。

答案：2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑

（2）裝置中活塞K2的作用為。實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)出現(xiàn)現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉K1，打開K2。

解析：本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑橹苽淞姿釟涠@[（NH4）2HPO4]，實(shí)驗(yàn)原理為2NH3＋H3PO4（NH4）2HPO4，結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)分析解答問題。（2）由于NH3極易溶于水，因此可選擇打開活塞K2以平衡氣壓，防止發(fā)生倒吸，所以實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉K1，打開K2。

答案：平衡氣壓防倒吸倒吸

（3）當(dāng)溶液pH為8.0～9.0時(shí)，停止通NH3，即可制得（NH4）2HPO4溶液。若繼續(xù)通入NH3，當(dāng)pH＞10.0時(shí)，溶液中OH－、和（填離子符號(hào)）濃度明顯增加。

解析：本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑橹苽淞姿釟涠@[（NH4）2HPO4]，實(shí)驗(yàn)原理為2NH3＋H3PO4（NH4）2HPO4，結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)分析解答問題。（3）繼續(xù)通入NH3，（NH4）2HPO4繼續(xù)反應(yīng)生成（NH4）3PO4，當(dāng)pH＞10.0時(shí)，溶液中OH－、N、P的濃度明顯增加。

答案：NP

（4）若本實(shí)驗(yàn)不選用pH傳感器，還可選用作指示劑，當(dāng)溶液顏色由變?yōu)闀r(shí)，停止通NH3。

解析：本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑橹苽淞姿釟涠@[（NH4）2HPO4]，實(shí)驗(yàn)原理為2NH3＋H3PO4（NH4）2HPO4，結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)分析解答問題。（4）由（3）小問可知，當(dāng)pH為8.0～9.0時(shí)，可制得（NH4）2HPO4，說明（NH4）2HPO4溶液顯堿性，因此若不選用pH傳感器，還可以選用酚酞作指示劑，當(dāng)溶液顏色由無色變?yōu)闇\紅色時(shí)，停止通入NH3，即可制得（NH4）2HPO4溶液。

答案：酚酞無色淺紅色

05

評(píng)價(jià)·核心素養(yǎng)

一、選擇題：本題包括12個(gè)小題，每小題僅有1個(gè)選項(xiàng)符合題意。

1.下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)（如圖）的說法錯(cuò)誤的是（）

A.①和②均屬于氮的固定

B.氫、氧元素也參與了自然界中的氮循環(huán)

D.③和⑤過程中氮元素分別被還原和氧化

解析：D氮的固定指將N2轉(zhuǎn)化為氮的化合物，反應(yīng)①和②均屬于氮的固定，A正確；由圖示知，氮循環(huán)過程中涉及氫、氧元素，B正確；反應(yīng)④是O2將NH3氧化為N，N元素化合價(jià)由－3價(jià)升高到＋5價(jià)，失去8個(gè)電子，即生成1molN失去8mol電子，失去的電子被O2得到，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子關(guān)系O2～4e－，知得8mol電子需要2molO2，C正確；反應(yīng)③中NO被氧化為N，氮元素被氧化，反應(yīng)⑤中N被還原為N2，氮元素被還原，D錯(cuò)誤。

2.如圖所示是NH3的兩個(gè)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)說法中正確的是（）

A.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3易溶于水

B.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3易揮發(fā)

C.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3是堿性氣體

D.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3是還原性氣體

解析：C實(shí)驗(yàn)一是氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)，噴泉實(shí)驗(yàn)證明氨氣極易溶于水，溶于水形成一水合氨，遇酚酞溶液變紅色，證明氨氣是堿性氣體；實(shí)驗(yàn)二中濃氨水揮發(fā)出的氨氣分子和濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫分子結(jié)合，生成白煙氯化銨固體小顆粒，證明濃氨水易揮發(fā)，氨氣遇到氯化氫發(fā)生反應(yīng)生成氯化銨，證明氨氣是堿性氣體。

3.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(lán)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

解析：D硝酸是一種具有強(qiáng)氧化性的強(qiáng)酸，并且濃度越大，氧化性越強(qiáng)。濃硝酸可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色，A錯(cuò)誤；硝酸是一種強(qiáng)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(shí)表現(xiàn)氧化性和酸性，B、C錯(cuò)誤。

4.氨既是一種重要的化工產(chǎn)品，又是一種重要的化工原料。如圖為合成氨以及氨催化制硝酸的流程示意圖。下列說法不正確的是（）

A.可以利用NH3易液化的性質(zhì)分離出NH3

B.吸收塔中通入A是為了提高原料的利用率

C.可以用NH3進(jìn)行氮氧化物的尾氣處理

D.合成氨以及氨催化制硝酸的流程中氮元素均被氧化

解析：D合成氨的流程中N2和H2反應(yīng)生成NH3，氮元素被還原；制硝酸的流程中二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，NO2轉(zhuǎn)化成NO時(shí)，氮元素化合價(jià)由＋4價(jià)變成＋2價(jià)，氮元素被還原，D錯(cuò)誤。

5.氮及其化合物的變化關(guān)系如圖所示。則下列說法不正確的是（）

A.路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑

B.路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑

C.上述所有反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)

D.氮?dú)饪稍谧懔康难鯕庵型ㄟ^一步反應(yīng)生成NO2

解析：D氮?dú)夂脱鯕庠诜烹娀蚋邷貤l件下反應(yīng)生成NO，NO與O2反應(yīng)生成NO2，即氮?dú)馀c氧氣不能通過一步反應(yīng)生成NO2。

6.依據(jù)圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，判斷下列說法中不正確的是（）

A.X是N2O5

B.可用排空氣法收集NO氣體

C.工業(yè)上以NH3、空氣、水為原料生產(chǎn)硝酸

D.從原理上看，NH3可與NO2反應(yīng)實(shí)現(xiàn)NH3→N2的轉(zhuǎn)化

解析：BNO遇空氣中的氧氣會(huì)被氧化為NO2，不可用排空氣法收集NO氣體，B錯(cuò)誤。

7.一定溫度下，探究銅與稀HNO3反應(yīng)過程如圖：

下列說法不正確的是（）

B.步驟Ⅲ反應(yīng)速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c（HNO3）增大

C.由實(shí)驗(yàn)可知，NO2對(duì)該反應(yīng)具有催化作用

D.當(dāng)活塞不再移動(dòng)時(shí)，再抽入空氣，銅可以繼續(xù)溶解

解析：BB項(xiàng)，步驟Ⅲ中硝酸的濃度沒有Ⅰ中大，因?yàn)椴糠窒跛徂D(zhuǎn)化成了一氧化氮，因此反應(yīng)速率比Ⅰ快的原因不可能是c（HNO3）增大，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由實(shí)驗(yàn)可知，步驟Ⅲ反應(yīng)速率比Ⅰ快，說明NO2對(duì)該反應(yīng)具有催化作用，正確；D項(xiàng)，當(dāng)活塞不再移動(dòng)時(shí)，再抽入空氣，一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，能夠與銅繼續(xù)反應(yīng)，正確。

8.在NO催化下，丙烷與氧氣反應(yīng)制備丙烯的部分反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.含N分子參與的反應(yīng)一定有電子轉(zhuǎn)移

B.由NO生成HONO的反應(yīng)歷程有2種

C.增大NO的量，C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率不變

D.當(dāng)主要發(fā)生包含②的歷程時(shí)，最終生成的水減少

解析：D根據(jù)反應(yīng)機(jī)理的圖示知，含N分子發(fā)生的反應(yīng)有NO＋·OOHNO2＋·OH、NO＋NO2＋H2O2HONO、NO2＋·C3H7C3H6＋HONO、HONONO＋·OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合價(jià)依次為＋2價(jià)、＋4價(jià)、＋3價(jià)，上述反應(yīng)中均有元素化合價(jià)的升降，都為氧化還原反應(yīng)，一定有電子轉(zhuǎn)移，A項(xiàng)正確；根據(jù)圖示，由NO生成HONO的反應(yīng)歷程有2種，B項(xiàng)正確；NO是催化劑，增大NO的量，C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率不變，C項(xiàng)正確；無論反應(yīng)歷程如何，在NO催化下丙烷與O2反應(yīng)制備丙烯的總反應(yīng)都為2C3H8＋O22C3H6＋2H2O，當(dāng)主要發(fā)生包含②的歷程時(shí)，最終生成的水不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

9.合成氨及其衍生工業(yè)是化工生產(chǎn)的重要門類，請(qǐng)結(jié)合圖示判斷下列說法不正確的是（）

A.合成氨采用400～500℃是為了提高原料轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率

B.濕潤的淀粉－KI試紙不可以鑒別氣體2和溴蒸氣

D.1L氣體1、2的混合氣與1LNH3在一定條件下轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境無害的物質(zhì)，混合氣中二者的體積比為1∶1

解析：A由題圖可知，氣體1為NO，氣體2為NO2，NO2與水反應(yīng)生成硝酸，固體1為NaHCO3，NaHCO3受熱分解生成固體2，固體2為Na2CO3。合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，在400～500℃的高溫時(shí)，催化劑的活性最強(qiáng)，故能提高反應(yīng)速率，但不能提高原料轉(zhuǎn)化率，A錯(cuò)誤；1LNO、NO2的混合氣體與1LNH3在一定條件下轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境無害的物質(zhì)，化學(xué)方程式為2NH3＋NO＋NO22N2＋3H2O，NO、NO2的體積比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，為1∶1，D正確。

10.氮化鋇（Ba3N2）是一種重要的化學(xué)試劑。高溫下，向氫化鋇（BaH2）中通入氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鋇，在實(shí)驗(yàn)室可用如圖裝置制備（每個(gè)裝置只用一次）。已知：Ba3N2遇水反應(yīng)；BaH2在潮濕空氣中能自燃，遇水反應(yīng)。下列說法不正確的是（）

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先點(diǎn)燃裝置丙中的酒精噴燈，后點(diǎn)燃裝置乙中的酒精燈

B.該實(shí)驗(yàn)裝置中缺少尾氣處理裝置

C.按氣流方向，裝置的連接順序可為c→b→a→d→e→g

D.裝置甲中的濃硫酸和裝置丁中的堿石灰均可防止水蒸氣進(jìn)入裝置丙中

解析：A結(jié)合圖示可知，裝置丙中氫化鋇（BaH2）與氮?dú)庠诟邷叵路磻?yīng)制得氮化鋇（Ba3N2），制備氮化鋇時(shí)，裝置甲盛放的濃硫酸用于干燥氮?dú)?，裝置乙用于制備氮?dú)猓挥捎贐a3N2遇水反應(yīng)，BaH2在潮濕空氣中能自燃，遇水反應(yīng)，則裝置丁中堿石灰用于避免空氣中的水進(jìn)入丙而導(dǎo)致Ba3N2、BaH2變質(zhì)，則氣流從左向右的連接順序?yàn)閏→b→a→d→e→g→f，C正確；BaH2在潮濕空氣中能自燃，則實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該先點(diǎn)燃裝置乙中的酒精燈，反應(yīng)一段時(shí)間，使生成的氮?dú)鈱⒀b置內(nèi)的空氣排出后，再點(diǎn)燃裝置丙中的酒精噴燈進(jìn)行反應(yīng)，A錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)中氫化鋇（BaH2）與氮?dú)庠诟邷叵路磻?yīng)制得氮化鋇（Ba3N2），同時(shí)有氫氣放出，氫氣屬于易燃?xì)怏w，不能直接排放，所以該實(shí)驗(yàn)裝置中缺少尾氣處理裝置，B正確；濃硫酸和堿石灰都具有吸水作用，可防止水蒸氣進(jìn)入裝置丙中導(dǎo)致產(chǎn)物變質(zhì)，D正確。

11.利用鈰元素（Ce）吸收工業(yè)尾氣SO2和NO，獲得Na2S2O4和NH4NO3產(chǎn)品的流程如圖所示：

下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.Na2S2O4中S元素的平均化合價(jià)為＋3價(jià)

B.裝置Ⅱ消耗36g水生成4NA個(gè)H＋（NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值）

C.裝置Ⅲ進(jìn)行電解，Ce3＋在陽極反應(yīng)，使Ce4＋得到再生

解析：D裝置Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)SO2＋OH－HS，裝置Ⅱ中發(fā)生4Ce4＋＋2NO＋3H2O4Ce3＋＋N＋N＋6H＋，裝置Ⅲ中發(fā)生2Ce3＋＋2H＋＋2HS2Ce4＋＋S2＋2H2O，裝置Ⅳ中先發(fā)生2N＋O22N，后生成硝酸銨。Na2S2O4中，鈉為＋1價(jià)，氧為－2價(jià)，則S為＋3價(jià)，A正確；根據(jù)裝置Ⅱ中化學(xué)方程式可知，生成氫離子和消耗水的物質(zhì)的量之比為2∶1，則消耗36g水生成4NA個(gè)氫離子，B正確；根據(jù)裝置Ⅲ的化學(xué)方程式，Ce3＋在陽極失電子，生成Ce4＋，C正確；裝置Ⅲ中陰極反應(yīng)式為2HS＋2H＋＋2e－S2＋2H2O，D錯(cuò)誤。

12.將一定質(zhì)量的鎂、銅合金加入稀硝酸中，合金完全溶解，假設(shè)反應(yīng)過程中還原產(chǎn)物全部是NO，向所得溶液中加入物質(zhì)的量濃度為3mol·L－1的NaOH溶液至沉淀完全，測得生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1g，則下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的總物質(zhì)的量為0.2mol

B.反應(yīng)過程中，消耗硝酸的物質(zhì)的量為0.3mol

C.沉淀完全時(shí)消耗NaOH溶液的體積為100mL

D.開始加入合金的質(zhì)量可能為6.4g

解析：D生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1g，即結(jié)合氫氧根離子的物質(zhì)的量為＝0.3mol，根據(jù)電荷守恒、得失電子守恒，合金失電子數(shù)等于金屬離子結(jié)合氫氧根離子數(shù)，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的總物質(zhì)的量為0.3mol，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)上述分析，鎂和銅的總物質(zhì)的量為0.15mol，反應(yīng)過程中，消耗硝酸的物質(zhì)的量為×0.15mol＝0.4mol，B項(xiàng)錯(cuò)誤；合金完全溶解后硝酸可能剩余，沉淀完全時(shí)消耗NaOH溶液的體積≥100mL，C項(xiàng)錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)移電子的總物質(zhì)的量為0.3mol，合金的物質(zhì)的量為0.15mol，利用極值法，合金的質(zhì)量介于3.6～9.6g之間，D項(xiàng)正確。

二、非選擇題：本題包括3個(gè)小題。

13.研究氮及其化合物的性質(zhì)，可以有效改善人類的生存環(huán)境。氮元素化合價(jià)—物質(zhì)類別關(guān)系圖如圖：

回答下列問題：

（1）物質(zhì)A在催化劑和加熱的條件下生成NO是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

答案：4NH3＋5O24NO＋6H2O

（2）物質(zhì)C的濃溶液在加熱條件下與碳單質(zhì)反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：。

答案：C＋4HNO3（濃）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

（3）實(shí)驗(yàn)室中，檢驗(yàn)溶液中含有N的操作方法是

。

答案：取少量溶液于試管中，加入氫氧化鈉溶液，稍微加熱，若有使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生，則證明溶液中含有N

（4）物質(zhì)B為紅棕色氣體，寫出該物質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式：，當(dāng)反應(yīng)消耗0.15mol物質(zhì)B時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為。

解析：由氮元素化合價(jià)—物質(zhì)類別關(guān)系分析，A為氨氣，B為二氧化氮，C為硝酸。（4）物質(zhì)B為NO2，二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，反應(yīng)的離子方程式為3NO2＋H2O2H＋＋2N＋NO，反應(yīng)中3molNO2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為2mol，當(dāng)反應(yīng)消耗0.15mol物質(zhì)B時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.15mol×＝0.1mol。

答案：（4）3NO2＋H2O2H＋＋2N＋NO0.1mol

14.某化學(xué)自主實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)探究NH3、NO2的性質(zhì)。

探究Ⅰ：利用如圖所示裝置探究NO2能否被NH3還原（K1、K2為止水夾，夾持固定裝置略去）。

（1）A裝置中制取NH3的化學(xué)方程式是。

解析：將濃氨水滴入生石灰中，發(fā)生反應(yīng)：CaO＋NH3·H2ONH3↑＋Ca（OH）2，放出氨氣。

答案：CaO＋NH3·H2ONH3↑＋Ca（OH）2

（2）甲、乙分別是（填字母）。

a.濃硫酸、堿石灰

b.堿石灰、堿石灰

c.堿石灰、無水氯化鈣

d.