2025步步高高考大一輪復(fù)習(xí)講義人教版化學(xué)大單元二　第五章　第22講　氮及其氧化物　硝酸含答案

2025步步高高考大一輪復(fù)習(xí)講義人教版化學(xué)第22講氮及其氧化物硝酸[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.了解氮及其氧化物的主要性質(zhì)及應(yīng)用；了解氮氧化物對環(huán)境的影響。2.掌握硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用?？键c(diǎn)一氮及其氧化物1．氮的固定2．氮?dú)?1)物理性質(zhì)：無色無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)(3)下列氮?dú)獾挠猛緮⑹鲋校謩e應(yīng)用了氮?dú)獾氖裁葱再|(zhì)？①文物館將貴重文物保存在氮?dú)庵衉_______。②氮?dú)馐呛铣砂惫I(yè)的重要原料________。③雷電是自然界重要的固氮方式________。④醫(yī)療上，液氮是常見的冷凍劑________。答案①N2的穩(wěn)定性②N2的氧化性③N2的還原性④N2的沸點(diǎn)低，液氮易汽化，且汽化吸收熱量3．氮的氧化物(1)氮有多種價態(tài)的氧化物，氮元素從＋1→＋5價都有對應(yīng)的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中屬于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。(2)NO和NO2的比較性質(zhì)NONO2色、味、態(tài)無色的氣體紅棕色、有刺激性氣味的氣體水溶性不溶于水易溶于水毒性有毒，大氣污染物之一有毒，大氣污染物之一與水反應(yīng)不反應(yīng)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO與氧氣反應(yīng)2NO＋O2=2NO2不反應(yīng)思考已知液溴極易汽化成紅棕色的溴蒸氣，你能設(shè)計哪些簡單的實驗鑒別二氧化氮和溴蒸氣。提示方案一將氣體分別溶于盛有少量有機(jī)溶劑(如苯、四氯化碳)的試管中，溶液變橙紅色的是溴蒸氣，無變化的是NO2。方案二將氣體分別通入盛有少量水的試管中，溶液變黃的是溴蒸氣，無明顯現(xiàn)象的是NO2。方案三將氣體分別通入盛有少量硝酸銀溶液的試管中，產(chǎn)生淡黃色沉淀的是溴蒸氣，無明顯現(xiàn)象的是NO2。4．氮氧化物對環(huán)境的影響1．固氮反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)()2．N2與O2在放電條件下直接化合成NO2()3．可用NO2與水反應(yīng)制取硝酸，故NO2是酸性氧化物()4．NO2通入FeSO4溶液中始終無明顯現(xiàn)象()5．高溫、高壓、催化劑條件下氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)時，氮?dú)庾鬟€原劑()6．NO2溶于水時，NO2是氧化劑，水是還原劑()7．NO易溶于水，所以只能用排空氣法收集()8．將NH3在一定條件下轉(zhuǎn)化為尿素屬于氮的固定()答案1.√2.×3.×4.×5.×6.×7．×8.×一、氮在自然界中循環(huán)圖的理解1．自然界中氮的循環(huán)如圖所示。下列說法不正確的是()A．工業(yè)合成氨屬于人工固氮B．雷電作用下N2與O2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)C．在氮的循環(huán)中不涉及氧化還原反應(yīng)D．含氮無機(jī)物與含氮有機(jī)化合物可相互轉(zhuǎn)化答案C解析工業(yè)合成氨是氮?dú)夂蜌錃庠诟邷?、高壓和催化劑條件下生成氨氣，屬于人工固氮，故A正確；雷電作用下N2與O2發(fā)生反應(yīng)生成NO，故B正確；在氮的循環(huán)中，工業(yè)合成氨、雷電作用過程中N元素化合價均改變，涉及氧化還原反應(yīng)，故C錯誤；含氮無機(jī)物與含氮有機(jī)化合物可相互轉(zhuǎn)化，如氨氣可合成尿素，故D正確。2．(2023·濟(jì)南高三模擬)下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如圖)的說法錯誤的是()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)C．④中每生成1molNOeq\o\al(－,3)，消耗2molO2D．③和⑤過程中氮元素分別被還原和氧化答案D解析反應(yīng)①將N2轉(zhuǎn)化為NO，屬于氮的固定，反應(yīng)②屬于植物固氮，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NOeq\o\al(－,3)，N元素化合價由－3價升高到＋5價，即生成1molNOeq\o\al(－,3)失去8mol電子，根據(jù)得失電子守恒可知每生成1molNOeq\o\al(－,3)需要消耗2molO2，C正確；反應(yīng)③中NO被氧化為NOeq\o\al(－,3)，反應(yīng)⑤中NOeq\o\al(－,3)被還原為N2，D錯誤。二、氮氧化物溶于水問題分析3．NO、NO2產(chǎn)生酸雨的過程可表示為(1)寫出該循環(huán)中兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。(2)分別寫出NO或NO2與O2、H2O恰好反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化為HNO3的總化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________，________________________________________________________________________。(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________。②若剩余的氣體是________，則NO2、O2的體積分別是________。答案(1)①2NO＋O2=2NO2②3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(2)4NO＋3O2＋2H2O=4HNO34NO2＋O2＋2H2O=4HNO3(3)①O28mL、4mL②NO10.8mL、1.2mL解析(3)依據(jù)NO2與H2O的反應(yīng)可知，剩余氣體只能是O2或NO。①若剩余O2，則按n(NO2)∶n(O2)＝4∶1恰好反應(yīng)的氣體為10mL，V(NO2)＝10mL×eq\f(4,5)＝8mL，V(O2)＝12mL－2mL×3＝6mL，V(O2)＝6mL×eq\f(1,5)＝1.2mL，V(NO2)＝12mL－1.2mL＝10.8mL。三、廢氣中氮氧化物的治理4．(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：___________________________。(2)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。如4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))5N2＋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__________。(3)工業(yè)尾氣中氮氧化物常采用堿液吸收法處理。①NO2被燒堿溶液吸收時，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________________。③NO2、NO的混合氣體能被足量的燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)________n(NO)，若不能完全吸收，你認(rèn)為可以采取哪種最簡單的措施確保有害氣體被完全吸收：___________。答案(1)2CO＋2NOeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2(2)8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))7N2＋12H2O4∶3(3)①2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O②NaNO2③≥補(bǔ)充適量空氣5．亞硝酸鈣[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加劑的主要原料，可配制成混凝土防凍劑、鋼筋阻銹劑等。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，其部分工藝流程如圖：(1)等物質(zhì)的量的NO與NO2被Ca(OH)2吸收，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。(2)吸收時，采用氣—液逆流接觸吸收(尾氣從塔底進(jìn)入，石灰乳從塔頂噴淋)，其目的是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)該工藝需控制NO和NO2的物質(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(1)NO＋NO2＋Ca(OH)2=Ca(NO2)2＋H2O(2)使NO、NO2與石灰乳充分接觸，加快吸收速率，提高吸收效率(3)產(chǎn)品中含有Ca(NO3)2NO不能完全吸收，污染空氣(4)3NOeq\o\al(－,2)＋2H＋=NOeq\o\al(－,3)＋2NO↑＋H2O廢氣中氮氧化物的脫硝方法(1)汽車尾氣一般用催化轉(zhuǎn)化法，在催化劑等條件下，將氮的氧化物轉(zhuǎn)化為N2。(2)硝酸工業(yè)尾氣一般采用堿液吸收法，將氮的氧化物轉(zhuǎn)化為化工原料或產(chǎn)品?？键c(diǎn)二硝酸1．物理性質(zhì)硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。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(qiáng)氧化性硝酸無論濃、稀都具有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大，氧化性越強(qiáng)。①與金屬反應(yīng)稀硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；濃硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。②與非金屬反應(yīng)濃硝酸與C反應(yīng)的化學(xué)方程式：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(jī)物反應(yīng)①硝化反應(yīng)(與反應(yīng))：＋HNO3eq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))＋H2O。②顯色反應(yīng)：含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸加熱后變黃色。1．常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學(xué)變化()2．可用稀HNO3與FeS固體反應(yīng)制取H2S()3．銅、碳分別與濃HNO3反應(yīng)，都體現(xiàn)了濃硝酸的強(qiáng)氧化性和酸性()4．在酸性條件下，NOeq\o\al(－,3)與I－、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,3)等離子均不能大量共存()5．Cu在KNO3溶液和稀H2SO4中均不溶解，但能溶解在其混合液中()6．試管內(nèi)壁上的銀鏡可用稀HNO3除去，也可用氨水除去()7．濃HNO3和氯水均用棕色試劑瓶保存，其原理相同()8．濃HNO3濺到皮膚上，皮膚會變黃()答案1.√2.×3.×4.√5.√6.×7.√8.√一、硝酸性質(zhì)的實驗探究1．下列有關(guān)實驗操作、現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是()實驗操作現(xiàn)象解釋或結(jié)論①過量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反應(yīng)后，滴入KSCN溶液溶液呈紅色稀HNO3將Fe氧化為Fe3＋②濃HNO3久置或光照變黃色HNO3不穩(wěn)定易分解③Al箔插入稀HNO3中無現(xiàn)象Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜④用玻璃棒蘸取濃HNO3點(diǎn)到藍(lán)色石蕊試紙上試紙先變紅后褪色濃HNO3具有酸性和強(qiáng)氧化性A.①②B．③④C．②③④D．②④答案D解析過量的Fe粉加入稀HNO3生成Fe2＋，加入KSCN溶液時顏色不變，故①錯誤；濃HNO3久置變黃是因為HNO3分解產(chǎn)生的NO2溶于HNO3，故②正確；Al箔遇濃HNO3鈍化，稀HNO3會使Al箔溶解，故③錯誤；濃硝酸具有酸性和強(qiáng)氧化性，可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色，故④正確。2．下述實驗中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對比分析所得結(jié)論不正確的是()①②③A.由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體B．紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸產(chǎn)生了反應(yīng)C．由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物D．③的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2，由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)答案D解析①中濃HNO3受熱分解，發(fā)生反應(yīng)4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))4NO2↑＋O2↑＋2H2O，產(chǎn)生的氣體為混合氣體，故A正確；由①可知，濃硝酸受熱分解可生成紅棕色氣體NO2，所以“產(chǎn)生紅棕色氣體”不能說明②中木炭能與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)，故B正確；根據(jù)①和②，濃硝酸分解產(chǎn)生紅棕色NO2時需要加熱，所以濃硝酸具有揮發(fā)性才可與上方紅熱木炭接觸，同時，N元素化合價降低，所以生成的NO2為還原產(chǎn)物，故C正確；紅熱的木炭可與空氣中的O2反應(yīng)生成CO2，故D錯誤。二、硝酸與金屬反應(yīng)問題分析3．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_________________________________。(2)反應(yīng)進(jìn)行一段時間后又產(chǎn)生無色氣體，此時的化學(xué)方程式為_________________________。(3)當(dāng)溶解1.92gCu時，若只得到NO2、NO兩種氣體共1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，計算反應(yīng)消耗HNO3的物質(zhì)的量(寫出計算過程)：______________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)等反應(yīng)停止后，再加入少量的稀硫酸，這時Cu片上又有氣泡產(chǎn)生，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)紅棕Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(2)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)被還原的n(HNO3)＝eq\f(1.12L,22.4L·mol－1)＝0.05mol；＝0.11mol(4)加入稀硫酸后，氫離子與原溶液中的硝酸根離子構(gòu)成HNO3，又能與過量的銅反應(yīng)4．(2023·天津高三期末)向含xmolHNO3和ymolH2SO4的混合稀溶液中緩慢加入鐵粉，其氧化產(chǎn)物與所加鐵粉的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示：回答下列問題：(1)Oa段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)dc段表示的是________(填“Fe2＋”或“Fe3＋”)物質(zhì)的量變化。(3)x＝________，y＝________。(4)反應(yīng)至c點(diǎn)，可收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體為________L。答案(1)Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O(2)Fe2＋(3)0.10.2(4)3.36解析(3)在Oa段NOeq\o\al(－,3)完全轉(zhuǎn)化為NO，由離子方程式可得，n(NO)＝n(Fe3＋)＝0.1mol，即x＝0.1；c點(diǎn)溶質(zhì)為FeSO4，溶液中Fe2＋為0.2mol，即n(FeSO4)＝0.2mol，根據(jù)硫酸根離子守恒得，n(H2SO4)＝n(FeSO4)＝0.2mol，即y＝0.2。(4)Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O0.1mol0.1molFe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑0.1mol0.05mol所以V＝(0.1mol＋0.05mol)×22.4L·mol－1＝3.36L。金屬與硝酸反應(yīng)計算的思維流程1．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)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)(2021·河北，10D)()(2)向濃HNO3中插入紅熱的炭，產(chǎn)生紅棕色氣體，證明炭可與濃HNO3反應(yīng)生成NO2(2021·山東，5C)()(3)將銅絲插入濃硝酸中，制備NO(2021·廣東，12A)()(4)1molSO3與1molNO2分別通入1L水中可產(chǎn)生相同濃度的H2SO4和HNO3(2022·重慶，3C)()答案(1)×(2)×(3)×(4)×2．(2023·山東，2)實驗室中使用鹽酸、硫酸和硝酸時，對應(yīng)關(guān)系錯誤的是()A．稀鹽酸：配制AlCl3溶液B．稀硫酸：蔗糖和淀粉的水解C．稀硝酸：清洗附有銀鏡的試管D．濃硫酸和濃硝酸的混合溶液：苯的磺化答案D解析實驗室配制AlCl3溶液時向其中加入少量的稀鹽酸以抑制Al3＋水解，A不符合題意；蔗糖和淀粉水解時常采用稀硫酸作催化劑，B不符合題意；清洗附有銀鏡的試管用稀硝酸，反應(yīng)原理為3Ag＋4HNO3(稀)=3AgNO3＋NO↑＋2H2O，C不符合題意；苯的磺化是苯和濃硫酸共熱生成苯磺酸的反應(yīng)，故不需要用到濃硫酸和濃硝酸的混合溶液，D符合題意。3．(2022·江蘇，8)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NH3B．侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4ClC．工業(yè)上通過NH3催化氧化等反應(yīng)過程生產(chǎn)HNO3D．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)”答案A解析自然固氮是將N2轉(zhuǎn)化為含氮化合物，不一定是轉(zhuǎn)化為NH3，比如大氣固氮是將N2轉(zhuǎn)化為NO，A錯誤；侯氏制堿法發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2O＋NH3＋CO2＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl，B正確；氮元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)，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)”，D正確。4．[2019·江蘇，16(2)②]NO和NO2的尾氣處理?？捎肗aOH溶液吸收，主要反應(yīng)：NO＋NO2＋2OH－=2NOeq\o\al(－,2)＋H2O2OH－＋2NO2=NOeq\o\al(－,2)＋NOeq\o\al(－,3)＋H2O吸收后的溶液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過濾，得到NaNO2晶體，該晶體的主要雜質(zhì)是__________(填化學(xué)式，下同)；吸收后排放的尾氣含量較高的氮氧化物是__________。答案NaNO3NO課時精練1．二十四節(jié)氣是中國歷法的獨(dú)特創(chuàng)造。四月農(nóng)諺：“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是節(jié)氣谷雨。下列元素在自然界中的轉(zhuǎn)化與“雷雨肥田”有關(guān)的是()A．KB．NC．PD．C答案B2．據(jù)研究，NO廣泛分布于生物體內(nèi)各組織中，可將積存在血管壁上的脂肪、膽固醇帶走，被稱為“血管清道夫”。下列說法中錯誤的是()A．NO極易與氧氣反應(yīng)生成一種紅棕色氣體B．實驗室中，可利用銅與稀硝酸的反應(yīng)制取NOC．人體吸入大量NO氣體，可以預(yù)防心血管疾病D．雷雨天氣，氮?dú)夂脱鯕饽苌蒒O答案C3．硝酸被稱為“國防工業(yè)之母”，是因為它是制取炸藥的重要原料。下列實驗事實與硝酸性質(zhì)對應(yīng)不準(zhǔn)確的一組是()A．硝酸能與FeO反應(yīng)——酸性和氧化性B．不能用稀硝酸與鋅反應(yīng)制氫氣——強(qiáng)氧化性C．要用棕色試劑瓶盛裝濃硝酸——不穩(wěn)定性D．能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色褪去——強(qiáng)氧化性答案D解析D項中“滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色褪去”，其褪色的原因可能是硝酸的強(qiáng)氧化性把酚酞氧化而褪色，但也有可能是硝酸與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)，究竟是哪個原因，還需要實驗驗證，D項不準(zhǔn)確。4．(2023·海口高三聯(lián)考)下列關(guān)于氮及其化合物的探究，結(jié)論和解釋正確的是()操作和現(xiàn)象結(jié)論和解釋A銅絲溶解于稀HNO3，生成無色氣體金屬能與強(qiáng)酸反應(yīng)置換出氫氣BNH3能使熱的氧化銅產(chǎn)生紅色物質(zhì)NH3有還原性CN2與H2混合加熱不反應(yīng)N的非金屬性弱DNO2被NaOH溶液吸收NO2是酸性氧化物答案B解析銅絲溶解于稀HNO3，生成硝酸銅、NO和水，無色氣體為NO，不會生成氫氣，故A錯誤；NH3能使熱的氧化銅產(chǎn)生紅色物質(zhì)，原理是3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up7(△))N2＋3Cu＋3H2O，說明氨氣具有還原性，故B正確；N2與H2混合，在催化劑、高溫、高壓的條件下反應(yīng)生成氨氣，沒有催化劑時加熱反應(yīng)速率慢，生成物的含量少，但不能說明N的非金屬性弱，故C錯誤；NO2被NaOH溶液吸收，生成硝酸鈉、亞硝酸鈉和水，發(fā)生歧化反應(yīng)，體現(xiàn)NO2的氧化性和還原性，沒有體現(xiàn)酸性，故D錯誤。5．某集氣瓶內(nèi)裝有紅棕色氣體，加入足量蒸餾水后蓋上玻璃片振蕩，得橙黃色溶液，氣體顏色消失；再打開玻璃片后，瓶中氣體又變?yōu)榧t棕色，則該氣體可能是()A．N2、NO2、Br2(g) B．NO2、NO、N2C．NO2、NO、O2 D．N2、O2、Br2(g)答案A解析溴蒸氣和二氧化氮?dú)怏w均呈紅棕色，所以至少含有溴蒸氣和二氧化氮?dú)怏w中的一種；溴水為橙黃色，所以含有溴蒸氣；再打開玻璃片后，瓶中氣體又變?yōu)榧t棕色，說明有一氧化氮存在，二氧化氮在水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮無色氣體，再打開玻璃片后，一氧化氮遇到氧氣迅速變?yōu)槎趸?，所以至少還存在二氧化氮或NO氣體中的一種。6．(2022·北京，12)某MOFs的多孔材料剛好可將N2O4“固定”，高能選擇性吸附NO2。廢氣中的NO2被吸附后，經(jīng)處理能全部轉(zhuǎn)化為HNO3。原理示意圖如下。已知：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0下列說法不正確的是()A．溫度升高時不利于NO2吸附B．多孔材料“固定”N2O4，促進(jìn)2NO2(g)N2O4(g)平衡正向移動C．制備HNO3的原理為：2N2O4＋O2＋2H2O=4HNO3D．每制備0.4molHNO3，轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為6.02×1022答案D解析二氧化氮轉(zhuǎn)化為四氧化二氮的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，不利于NO2的吸附，故A正確；四氧化二氮被固定后，四氧化二氮的濃度減小，二氧化氮轉(zhuǎn)化為四氧化二氮的平衡向正反應(yīng)方向移動，故B正確；由題意可知，被固定后的四氧化二氮與氧氣和水反應(yīng)生成硝酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2N2O4＋O2＋2H2O=4HNO3，故C正確；四氧化二氮轉(zhuǎn)化為硝酸時，生成1mol硝酸，反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子，則每制備0.4mol硝酸，轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為0.4NA，即2.408×1023，故D錯誤。7．(2022·湖南，9)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些生物酶體系可以促進(jìn)H＋和e－的轉(zhuǎn)移(如a、b和c)，能將海洋中的NOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化為N2進(jìn)入大氣層，反應(yīng)過程如圖所示。下列說法正確的是()A．過程Ⅰ中NOeq\o\al(－,2)發(fā)生氧化反應(yīng)B．a(chǎn)和b中轉(zhuǎn)移的e－數(shù)目相等C．過程Ⅱ中參與反應(yīng)的n(NO)∶n(NHeq\o\al(＋,4))＝1∶4D．過程Ⅰ→Ⅲ的總反應(yīng)為NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)=N2↑＋2H2O答案D解析過程Ⅰ中NOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化為NO，氮元素化合價由＋3價降低到＋2價，NOeq\o\al(－,2)得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯誤；過程Ⅰ為NOeq\o\al(－,2)在酶1的作用下轉(zhuǎn)化為NO和H2O，反應(yīng)的離子方程式為NOeq\o\al(－,2)＋2H＋＋e－eq\o(=,\s\up7(酶1))NO↑＋H2O，過程Ⅱ為NO和NHeq\o\al(＋,4)在酶2的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2O和N2H4，反應(yīng)的離子方程式為NO＋NHeq\o\al(＋,4)＋3e－＋2H＋eq\o(=,\s\up7(酶2))H2O＋N2H4，兩過程轉(zhuǎn)移電子數(shù)目不相等，B錯誤；由過程Ⅱ的反應(yīng)方程式可知n(NO)∶n(NHeq\o\al(＋,4))＝1∶1，C錯誤；過程Ⅲ為N2H4轉(zhuǎn)化為N2和4H＋、4e－，反應(yīng)的離子方程式為N2H4=N2↑＋4H＋＋4e－，所以過程Ⅰ→Ⅲ的總反應(yīng)為NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)=N2↑＋2H2O，D正確。8．下列裝置或操作不能達(dá)到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?)ABCD生成NO2收集NO2吸收NO2尾氣使NO2充分轉(zhuǎn)化為HNO3答案B解析濃硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅、水和NO2，A正確；NO2的密度比空氣大，應(yīng)用向上排空氣法收集，即導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出，B錯誤；NO2可以和NaOH溶液反應(yīng)得到可溶性鹽，所以可以用NaOH溶液處理尾氣，C正確；試管中發(fā)生反應(yīng)：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，可以使NO2充分轉(zhuǎn)化為HNO3，D正確。9．(2023·湖北宜昌模擬)由N2制備HNO3的工藝流程如圖所示(反應(yīng)條件及部分反應(yīng)物已略去)，下列說法正確的是()N2eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(①))NH3eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(②))NOeq\o(→,\s\up7(),\s\do5(③))NO2eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(④))HNO3A．①中N2發(fā)生氧化反應(yīng)B．②需要加入還原劑才能實現(xiàn)C．46gNO2與足量水反應(yīng)，轉(zhuǎn)移eq\f(2,3)mole－D．常溫下，Al在稀HNO3中鈍化答案C解析由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，①中氮元素化合價降低被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯誤；②中氮元素化合價升高被氧化，需要加入氧化劑才能實現(xiàn)，B錯誤；④中發(fā)生的反應(yīng)為3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，則46g二氧化氮與足量水反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為eq\f(46g,46g·mol－1)×eq\f(2,3)＝eq\f(2,3)mol，C正確；常溫下，Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，D錯誤。10．一定溫度下，探究銅與稀HNO3反應(yīng)過程如下：下列說法不正確的是()A．過程Ⅰ中生成無色氣體的離子方程式是3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OB．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．由實驗可知，NO2對該反應(yīng)具有催化作用D．當(dāng)活塞不再移動時，再抽入空氣，銅可以繼續(xù)溶解答案B解析B項，步驟Ⅲ中硝酸的濃度沒有Ⅰ中大，因為部分硝酸轉(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，錯誤；C項，由實驗可知，步驟Ⅲ反應(yīng)速率比Ⅰ快，說明NO2對該反應(yīng)具有催化作用，正確；D項，當(dāng)活塞不再移動時，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。11．某同學(xué)做“FeSO4被HNO3氧化”的實驗，發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)樯钭厣?。猜想可能是生成的NO2或NO與Fe2＋或Fe3＋反應(yīng)，使溶液變?yōu)樯钭厣O(shè)計下列裝置探究。下列說法錯誤的是()A．先檢查裝置氣密性，加入藥品后，關(guān)閉c，打開a和b，再通入一段時間N2B．關(guān)閉a、c，打開b及分液漏斗活塞，反應(yīng)后丙中溶液變?yōu)樯钭厣?，丁中溶液無明顯變化，證明NO與Fe2＋反應(yīng)C．甲中反應(yīng)一段時間后，更新丙、丁中試劑，關(guān)閉a和b，打開c，反應(yīng)后丙中溶液變?yōu)樯钭厣≈腥芤簾o明顯變化，證明NO2也可與Fe2＋反應(yīng)D．該實驗的缺陷是缺少尾氣處理裝置答案C解析先檢查裝置氣密性，加入藥品后，為防止裝置中的氧氣影響實驗結(jié)果，需關(guān)閉c，打開a和b，通入一段時間氮?dú)?，將裝置內(nèi)的空氣排盡，故A正確；關(guān)閉a、c，打開b及分液漏斗活塞，濃硝酸與Cu反應(yīng)生成NO2，NO2通入水中與水反應(yīng)生成NO，NO進(jìn)入丙和丁后，丙中含亞鐵離子的溶液變?yōu)樯钭厣?，而丁中無明顯變化，說明NO與Fe2＋反應(yīng)，故B正確；反應(yīng)，故C錯誤；實驗中未反應(yīng)的NO2和NO會污染空氣，需要尾氣處理裝置，故D正確。12.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9.6gCu。向另一份中逐漸加入鐵粉，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)。下列分析錯誤的是()A．原混合酸中NOeq\o\al(－,3)的物質(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)生的是氫氣C．第二份溶液中的最終溶質(zhì)是FeSO4D．稀硫酸濃度為2.5mol·L－1答案A解析鐵粉既能與硝酸反應(yīng)，也能與硫酸反應(yīng)，從題圖看出OA段產(chǎn)生的是NO，發(fā)生反應(yīng)為Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2O，AB段的反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，BC段產(chǎn)生的是氫氣，反應(yīng)為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，可知OA段NOeq\o\al(－,3)完全反應(yīng)，第二份溶液中n(NOeq\o\al(－,3))＝n(Fe)＝eq\f(5.6g,56g·mol－1)＝0.1mol，溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4，此時反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是14.0g(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。13．科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)含氮化合物和含硫化合物在形成霧霾時與大氣中氨有關(guān)，轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：回答下列問題：(1)從物質(zhì)分類的角度看，圖中的物質(zhì)屬于酸性氧化物的有__________(寫化學(xué)式)。(2)寫出SO2轉(zhuǎn)化為SO3的化學(xué)方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式為__________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)實驗室長期保存濃硝酸需使用棕色試劑瓶，并放置在陰涼處，其原因為________________________________________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。(5)氨與一氧化氮(NO)在一定條件下反應(yīng)可生成對空氣無污染的物質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)SO2、SO3、N2O5(2)2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3(3)N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3(4)4HNO3eq\o(=,\s\up7(光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O(5)6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(一定條件))5N2＋6H2O解析(1)酸性氧化物是能與堿反應(yīng)得到鹽和水的氧化物，符合要求的有SO2、SO3和N2O5。(5)氨氣中的氮為－3價，一氧化氮中的氮為＋2價，因此二者可以在一定條件下發(fā)生歸中反應(yīng)得到氮?dú)猓?NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(一定條件))5N2＋6H2O。14．某學(xué)習(xí)小組為探究濃、稀硝酸氧化性的相對強(qiáng)弱，按如圖所示裝置進(jìn)行實驗(夾持儀器已略去)。實驗表明濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO，由此得出的結(jié)論是濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸。可選藥品：濃硝酸、3mol·L－1稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳。已知：氫氧化鈉溶液不與NO反應(yīng)，能與NO2反應(yīng)：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O。請回答下列問題：(1)實驗應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中。裝置③、④、⑥中盛放的藥品依次是_______________。(2)實驗的具體操作：先檢查裝置的氣密性，再加入藥品，然后_________________________，最后滴加濃硝酸。(3)裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________________________________________________________________________________________________________。(4)裝置②的作用是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)該小組得出的結(jié)論所依據(jù)的實驗現(xiàn)象是__________________________________________________________________________________________________________________________。(6)實驗結(jié)束后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)裝置①中溶液呈綠色，而不顯藍(lán)色。甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致，而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學(xué)們分別設(shè)計了以下4個實驗方案來判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是________(填字母)。a．加熱該綠色溶液，觀察顏色變化b．加水稀釋該綠色溶液，觀察顏色變化c．向該綠色溶液中通入氮?dú)猓^察顏色變化d．向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化答案(1)3mol·L－1稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液(2)打開彈簧夾，通入一段時間CO2，關(guān)閉彈簧夾，將裝置⑤中的導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶內(nèi)(3)Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(4)將NO2轉(zhuǎn)化為NO3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(5)裝置③中液面上方氣體仍為無色，裝置④中液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色(6)acd解析(1)根據(jù)裝置特點(diǎn)和實驗?zāi)康?，裝置⑤收集NO，裝置④盛放濃硝酸，裝置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2，因為要驗證稀HNO3不能氧化NO，所以裝置③中應(yīng)該盛放3mol·L－1稀硝酸。(2)由于裝置中殘存的空氣能氧化NO而對實驗產(chǎn)生干擾，所以滴加濃HNO3之前需要通入一段時間的CO2趕走裝置中的空氣，同時也需將裝置⑤中的導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶內(nèi)防止反應(yīng)產(chǎn)生的NO氣體逸出。(5)NO通過稀HNO3后，若無紅棕色NO2產(chǎn)生，說明稀HNO3不能氧化NO，所以盛放稀HNO3的裝置③液面上方?jīng)]有顏色變化即可說明。裝置④中盛放的是濃HNO3，若濃HNO3能氧化NO，則裝置④的液面上方會產(chǎn)生紅棕色氣體。(6)要證明是Cu(NO3)2濃度過高或是溶解了NO2導(dǎo)致裝置①中溶液呈綠色，可設(shè)計將溶解的NO2趕走(a、c方案)，再觀察顏色變化，也可在飽和Cu(NO3)2溶液中通入NO2，觀察比較反應(yīng)后的顏色變化(d方案)，確定是不是因為溶有NO2引起的。第23講氨銨鹽[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.能從結(jié)構(gòu)的角度分析NH3的性質(zhì)。2.掌握氨的實驗室制法及噴泉實驗。3.知道銨鹽的性質(zhì)與NHeq\o\al(＋,4)的檢驗方法?？键c(diǎn)一氨1．氨的結(jié)構(gòu)特征2．氨的物理性質(zhì)無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣的小，易液化，液氨可作制冷劑，極易溶于水(1∶700)，可由噴泉實驗證明。思考試從結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上解釋NH3極易溶于水的原因。提示NH3、H2O均為極性分子，NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵，并且NH3和H2O反應(yīng)。3．氨的化學(xué)性質(zhì)(1)較穩(wěn)定：N的非金屬性強(qiáng)，N—H的鍵能大，因而NH3比較穩(wěn)定。(2)(3)較強(qiáng)的配位能力Cu(OH)2溶于氨水：Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。(4)還原性催化氧化：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O。1．向AlCl3溶液中逐滴加入過量的氨水，先產(chǎn)生白色沉淀，最后白色沉淀溶解()2．氨溶于水顯弱堿性是因為氨氣分子能電離出OH－()3．氨極易溶于水，因此氨水比較穩(wěn)定(不容易分解)()4．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是純凈物()5．氨水中物質(zhì)的量濃度最大的粒子是NH3·H2O(水除外)()6．氨水顯弱堿性，是弱電解質(zhì)()7．現(xiàn)有1mol·L－1的氨水，則該溶液中NH3·H2O的濃度是1mol·L－1()答案1.×2.×3.×4.√5.√6.×7．×一、氨的還原性1．依據(jù)信息完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。(1)在加熱條件下，氨氣容易被氧化銅氧化生成氮?dú)猓篲_________________________________。(2)工業(yè)上常用濃氨水檢驗輸送氯氣的管道是否泄露，Cl2能將NH3氧化為N2，同時產(chǎn)生白煙。用化學(xué)方程式解釋檢驗原理：______________________________________________________。(3)工業(yè)上制取硝酸的流程如下：NH3eq\o(→,\s\up7(氧化),\s\do5(①))NOeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(②))NO2eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(③))HNO3寫出各步轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。答案(1)2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋3H2O＋N2(2)8NH3＋3Cl2=N2＋6NH4Cl(3)①4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O②2NO＋O2=2NO2③3NO2＋H2O=2HNO3＋NO2．氨催化氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑，某同學(xué)用該原理在實驗室探究硝酸的制備和性質(zhì)，設(shè)計了如圖所示裝置。下列說法錯誤的是()A．甲裝置中的固體可以是NaOH或CaOB．乙裝置中的干燥劑可以是堿石灰C．丙中發(fā)生的反應(yīng)是4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2OD．若戊中觀察到紫色石蕊溶液變紅，則說明已制得HNO3答案A解析甲裝置需要提供氨氣和氧氣，如果甲裝置中的固體是NaOH或CaO，只能提供氨氣，不能提供氧氣，X應(yīng)為過氧化鈉等，故A錯誤；戊中觀察到紫色石蕊溶液變紅，說明生成了酸性物質(zhì)，可以說明一氧化氮、氧氣與水反應(yīng)生成了硝酸，故D正確。二、肼(N2H4)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3．聯(lián)氨(又稱肼，N2H4，無色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料。(1)聯(lián)氨的電子式為________，其中氮的化合價為________。(2)聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方程式與氨相似。寫出聯(lián)氨的第一步電離方程式：________________________，聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為________。(3)實驗室可用NaClO溶液與NH3反應(yīng)制備聯(lián)氨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。已知2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1048.9kJ·mol－1，分析聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因：______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)－2(2)N2H4＋H2ON2Heq\o\al(＋,5)＋OH－N2H6(HSO4)2(3)2NH3＋NaClO=N2H4＋NaCl＋H2O聯(lián)氨和N2O4反應(yīng)放出大量熱且產(chǎn)生大量氣體；聯(lián)氨第二步電離方程式為N2Heq\o\al(＋,5)＋H2ON2Heq\o\al(2＋,6)＋OH－，因此聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽為N2H6(HSO4)2?？键c(diǎn)二銨鹽及氨的實驗室制法1．銨鹽(1)物理性質(zhì)銨鹽大多數(shù)是白色固體，絕大多數(shù)易溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)2．NHeq\o\al(＋,4)的檢驗步驟未知液eq\o(→,\s\up7(強(qiáng)堿，△))產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體，則證明含NHeq\o\al(＋,4)。3．氨的實驗室制法(1)加熱NH4Cl和Ca(OH)2的固體混合物制取氨氣簡易裝置示意圖如圖。(2)用濃氨水制備氨氣方法化學(xué)方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置加熱濃氨水NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))H2O＋NH3↑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的放出濃氨水＋固體CaOCaO與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少；反應(yīng)放熱，促使氨水分解?；瘜W(xué)方程式為NH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)21．加熱盛有NH4Cl固體的試管，試管底部固體消失，試管口有晶體凝結(jié)，說明NH4Cl固體可以升華()2．用濃氯化銨溶液處理過的舞臺幕布不易著火，其原因是氯化銨分解吸收熱量，降低了溫度；氯化銨分解產(chǎn)生的氣體隔絕了空氣()3．草木灰(含K2CO3)與銨鹽混用降低肥效()4．銨鹽加熱均易分解產(chǎn)生NH3()5．某氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體的水溶液一定顯堿性()答案1.×2.√3.√4.×5.√1．“封管實驗”具有簡易、方便、節(jié)約、綠色等優(yōu)點(diǎn)，關(guān)于如圖所示三個“封管實驗”(夾持裝置未畫出)的說法正確的是()A．加熱時，①中試管上部匯集了固體B．加熱時，②中溶液變紅，冷卻后又變?yōu)闊o色C．加熱時，③中溶液紅色褪去，冷卻后溶液變紅D．三個“封管實驗”中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是可逆反應(yīng)答案A解析加熱氯化銨分解，在①中試管上部HCl與氨氣化合生成氯化銨，A正確；氨氣的水溶液顯堿性，加熱時氨氣逸出，酚酞溶液褪色，冷卻時氨氣溶于酚酞溶液，溶液顯紅色，B錯誤；二氧化硫可使品紅褪色，化合生成無色物質(zhì)，加熱可分解，則加熱時，③中溶液變紅，冷卻后紅色褪去，C錯誤；可逆反應(yīng)應(yīng)在同一條件下進(jìn)行，題中實驗分別在加熱條件下和冷卻后進(jìn)行，不是可逆反應(yīng)，D錯誤。2．為了在實驗室制取干燥的氨氣，甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計了如圖所示三套實驗裝置：(1)寫出實驗室制氨氣的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(2)實驗裝置和所用樣品都正確的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。(3)檢驗試管里是否收集滿氨氣的方法是____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)上述裝置肯定收集不到氨氣的是________(填“甲”“乙”或“丙”)，其原因是________________________________________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。(5)尾氣處理時，下列裝置不可以用于處理氨氣的是________(填字母)。答案(1)Ca(OH)2＋2NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O(2)丙(3)將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，若試紙變藍(lán)，則證明氨氣已收集滿[或用玻璃棒蘸取濃鹽酸(或濃硝酸)放在試管口，若產(chǎn)生白煙，則證明氨氣已收集滿](4)乙2NH3＋H2SO4=(NH4)2SO4(或NH3＋H2SO4=NH4HSO4)(5)C1．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)加熱盛有少量NH4HCO3固體的試管，并在試管口放置濕潤的紅色石蕊試紙，石蕊試紙變藍(lán)，說明NH4HCO3顯堿性(2017·全國卷Ⅱ,13C)()(2)用燒堿處理含高濃度NHeq\o\al(＋,4)的廢水并回收利用氨(2017·天津，1D)()(3)NH4HCO3受熱易分解，因而可用作化肥(2019·江蘇，3A)()(4)氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀，反應(yīng)中氨氣被還原(2017·北京，8D)()答案(1)×(2)√(3)×(4)×2．(2023·廣東，4)1827年，英國科學(xué)家法拉第進(jìn)行了NH3噴泉實驗。在此啟發(fā)下，興趣小組利用以下裝置，進(jìn)行如下實驗。其中，難以達(dá)到預(yù)期目的的是()A．圖1：噴泉實驗 B．圖2：干燥NH3C．圖3：收集NH3 D．圖4：制備NH3答案B解析P2O5為酸性氧化物，NH3具有堿性，兩者可以發(fā)生反應(yīng)，故不可以用P2O5干燥NH3，故B難以達(dá)到預(yù)期目的。3．[2015·廣東，33(1)(2)](1)用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3，反應(yīng)發(fā)生、氣體收集和尾氣處理裝置依次為________。(2)按如圖裝置進(jìn)行NH3性質(zhì)實驗。①先打開旋塞1，B瓶中的現(xiàn)象是__________________________________________________，原因是____________________，穩(wěn)定后，關(guān)閉旋塞1。②再打開旋塞2，B瓶中的現(xiàn)象是__________________________________________________。答案(1)A、C、G(2)①產(chǎn)生白色的煙氯化氫與氨氣反應(yīng)生成了氯化銨小顆粒，氯化銨小顆粒形成白煙②燒杯中的石蕊溶液會倒流進(jìn)入到B瓶中且呈紅色解析(2)①由于A瓶中的HCl壓強(qiáng)大于B瓶中NH3的壓強(qiáng)，當(dāng)打開旋塞1，A瓶中的HCl進(jìn)入B瓶中，與B瓶中的氨氣反應(yīng)生成氯化銨固體小顆粒，形成白煙。②由于B瓶中壓強(qiáng)減小，在外界大氣壓的作用下，會將燒杯中的石蕊溶液壓入B瓶中，其中剩余的HCl溶于其中顯紅色。課時精練1．清代《本草綱目拾遺》中關(guān)于“鼻沖水(氨水)”的記載明確指出：“鼻沖水，……貯以玻璃瓶，緊塞其口，勿使泄氣，則藥力不減……唯以此水瓶口對鼻吸其氣，即遍身麻顫出汗而愈，虛弱者忌之。宜外用，勿服?！毕铝杏嘘P(guān)“鼻沖水”的推斷不正確的是()A．鼻沖水是弱電解質(zhì)B．鼻沖水滴入酚酞溶液中，溶液變紅色C．鼻沖水中含有分子和離子的種類為6種D．存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－答案A2．下列離子方程式書寫正確的是()A．實驗室用氯化銨和熟石灰制氨：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2OB．NaOH溶液與NH4Cl溶液混合加熱：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3·H2OC．氨水中加鹽酸：NH3·H2O＋H＋=NHeq\o\al(＋,4)＋H2OD．氨水中加入氯化鐵溶液：Fe2＋＋2NH3·H2O=2NHeq\o\al(＋,4)＋Fe(OH)2↓答案C解析A項，該反應(yīng)屬于固體間的加熱反應(yīng)，不能書寫相應(yīng)的離子方程式；B項，加熱條件下NH3·H2O分解為NH3和H2O，離子方程式應(yīng)為NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O；D項，向氨水中滴加FeCl3溶液應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀，離子方程式為Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。3．如圖所示是NH3的兩個性質(zhì)實驗，下列有關(guān)說法正確的是()A．兩個實驗均表現(xiàn)了NH3易溶于水B．兩個實驗均表現(xiàn)了NH3易揮發(fā)C．兩個實驗均表現(xiàn)了NH3是堿性氣體D．兩個實驗均表現(xiàn)了NH3是還原性氣體答案C解析實驗一是氨的噴泉實驗，證明氨極易溶于水，形成的氨水為弱堿性溶液，酚酞溶液變紅色，證明氨是堿性氣體。實驗二中濃氨水揮發(fā)出的氨分子和濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫分子結(jié)合生成氯化銨固體小顆粒，證明濃氨水易揮發(fā)、氨是堿性氣體。4．下列根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是()A．將集有氨的試管倒扣于盛有水的水槽中，液體迅速充滿試管，說明氨極易溶于水B．將濕潤的紅色石蕊試紙放入集有氨的集氣瓶中，試紙由紅色變?yōu)樗{(lán)色，說明氨水呈堿性C．將蘸有濃氨水和濃硝酸的玻璃棒靠近，觀察到白煙，說明氨易與酸化合生成銨鹽D．將紅熱的Pt絲伸入盛有濃氨水的錐形瓶中，瓶口出現(xiàn)少量紅棕色氣體，說明氨的直接氧化產(chǎn)物為NO2答案D解析氨極易溶于水，將集有氨的試管倒扣于盛有水的水槽中，液體迅速充滿試管，故A正確；氨水呈堿性：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，故B正確；氨被氧氣直接氧化為NO，NO被O2氧化為紅棕色的NO2，故D錯誤。5．某同學(xué)探究氨氣和銨鹽的性質(zhì)，對相關(guān)實驗操作及現(xiàn)象描述正確的是()A．室溫下測定等濃度的氨水和NaOH溶液的pH，比較NH3·H2O和NaOH的堿性強(qiáng)弱B．向試管中滴加稀NaOH溶液，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，若試紙不變藍(lán)，則原溶液中無NHeq\o\al(＋,4)C．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＋6H2OD．加熱可除去NH4Cl中的少量NaHCO3答案A解析NH3·H2O是弱電解質(zhì)，NaOH是強(qiáng)電解質(zhì)，前者部分電離，后者完全電離，故通過室溫下測定等濃度的氨水和NaOH溶液的pH，可比較NH3·H2O和NaOH的堿性強(qiáng)弱，A正確；NH3極易溶于水，稀溶液中不加熱，NH3不能逸出，無法確定是否含NHeq\o\al(＋,4)，B錯誤；NH3不易燃燒，產(chǎn)生的NO是大氣污染物，不能作清潔能源，C錯誤；NH4Cl受熱也會分解，故不可采用加熱法除雜，D錯誤。6.(2023·廣東肇慶二模)如圖裝置中，干燥燒瓶內(nèi)盛有某種氣體，燒杯和膠頭滴管內(nèi)盛放某種溶液。擠壓膠頭滴管的膠頭，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．NH3(H2O中含甲基橙)/黃色噴泉D．HCl(AgNO3溶液)/白色噴泉答案A解析因NaHCO3溶液抑制CO2的溶解，則擠壓膠頭滴管，氣壓變化不明顯，則不會形成噴泉，故A錯誤；因氨極易溶于水，則擠壓膠頭滴管，使燒瓶中的氣壓減小，且小于外界大氣壓，又因氨水顯堿性，酚酞遇堿變紅，甲基橙遇堿變黃，故B中形成紅色噴泉，C中形成黃色噴泉，故B、C正確；因HCl與AgNO3溶液反應(yīng)生成白色的AgCl沉淀，則擠壓膠頭滴管，使燒瓶中的氣壓減小，且小于外界大氣壓，形成白色噴泉，故D正確。7．(2023·福建漳州高三聯(lián)考)利用培養(yǎng)皿探究氨的性質(zhì)。實驗時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中對實驗現(xiàn)象所做的解釋正確的是()選項實驗現(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干燥紅色石蕊試紙不變色，濕潤紅色石蕊試紙變藍(lán)NH3是一種可溶性堿答案A解析NH3能與H2SO4發(fā)生化合反應(yīng)，生成NH4HSO4或(NH4)2SO4，B錯誤；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錯誤；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O屬于堿，NH3不屬于堿，D錯誤。8．下列制取NH4HCO3的實驗原理與裝置能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)A．用裝置甲制取NH3B．用裝置乙制取CO2C．用裝置丙制取NH4HCO3溶液D．用裝置丁獲得NH4HCO3固體答案C解析制備氨氣時，試管口應(yīng)該略微向下傾斜，A錯誤；硫酸會和碳酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣，硫酸鈣微溶，覆蓋在碳酸鈣表面阻擋反應(yīng)進(jìn)行，應(yīng)該把稀硫酸換成稀鹽酸，B錯誤；碳酸氫銨受熱易分解，不能蒸發(fā)結(jié)晶，D錯誤。9．實驗室制取氨、收集、驗證其還原性并進(jìn)行尾氣處理的裝置和原理能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)A．用裝置甲制取氨B．用裝置乙收集氨時氣體應(yīng)該從a口進(jìn)b口出C．裝置丙中黑色固體變成紅色時還原產(chǎn)物一定為銅D．可以用裝置丁吸收氨，進(jìn)行尾氣處理答案B解析C項，氧化銅被還原為銅、氧化亞銅都是紅色固體，不能達(dá)到實驗?zāi)康?；D項，氨極易溶于水，導(dǎo)管直接插入飽和食鹽水中易發(fā)生倒吸，不能達(dá)到實驗?zāi)康摹?0．用氨氣可制備一系列物質(zhì)(如圖)。下列有關(guān)表述正確的是()A．圖中所涉及的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)B．NH4Cl和NaHCO3都是常見的化肥C．NH3和NO2在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)D．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時都易分解答案C解析NH4Cl是常見的化肥，NaHCO3不是，故B錯誤；NO2與NH3可以發(fā)生反應(yīng)：6NO2＋8NH3=7N2＋12H2O，故C正確；NH4Cl受熱易分解生成HCl和NH3，HNO3受熱時分解生成二氧化氮、氧氣和水，Na2CO3性質(zhì)穩(wěn)定，難以分解，故D錯誤。11．(NH4)2SO4是一種常見的化肥，某工廠用石膏、NH3、H2O和CO2制備(NH4)2SO4的工藝流程如下：下列說法正確的是()A．通入NH3和CO2的順序可以互換B．操作2為將濾液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，可得(NH4)2SO4C．步驟②中反應(yīng)的離子方程式為Ca2＋＋2NH3＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2NHeq\o\al(＋,4)D．通入的NH3和CO2均應(yīng)過量，且工藝流程中CO2可循環(huán)利用答案B解析由于CO2微溶于水，NH3極易溶于水，應(yīng)先通入足量NH3，使溶液呈堿性，然后再通入適量CO2，通入NH3和CO2的順序不可以互換，故A錯誤