浙江省高考化學(xué)考點(diǎn)22 氮及其化合物（含解析）

考點(diǎn)22氮及其化合物

知識整合/

一、氮?dú)?/p>

1.氮?dú)獾难h(huán)

「自然固覦植物=

有

機(jī)，

NH；胺化

大氣中/人工固短

土地二Jg和呼卡石

的N2雷雨天閃電/燃

］細(xì)菌分解水料

大X-——

'汽車排放物

燃燒

2.物理性質(zhì)氮?dú)馐菬o色無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。氮?dú)庠谒械娜芙舛群苄。ǔ顩r

下。1體積水溶解0.02體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的氮?dú)狻３簳r，氮?dú)庠赥95.8C時變成無色液體，

在-209.9c時變成雪花狀固體。

3.分子結(jié)構(gòu)

電子式：：N；；N：結(jié)構(gòu)式：N=N

4.化學(xué)性質(zhì)

通常情況下，凡化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，只在高溫、放電、催化劑等條件下才能發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)。

離子化合物

MgN遇水強(qiáng)烈水解

氮

N=N的

工業(yè)合成氨條件

共價鉞牢固N(yùn)H,固

分子穩(wěn)定高溫、高壓、催化劑定

NO放電或高溫I—

寫出相關(guān)方程式:

催化劑、

"犯麗麗-NH，

M+O?@喧2N0

N?+3Mg金竺Mg.'N?

、能與?些活潑的金屬在無氧氣存在的環(huán)境下反應(yīng)生成相應(yīng)氮化物，如NaN、CasN?等。

5.用途作保護(hù)氣；醫(yī)療上用作冷凍麻醉劑；合成氨等。

。知識柘展

U)N2約占空氣總體積的78%、總質(zhì)量的75%。

：2)N?中氮元素處于中間價態(tài)，既可表現(xiàn)還原性，又可表現(xiàn)氧化性。

：3)N可作保護(hù)氣，是因?yàn)樵谕ǔＧ闆r下總的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，不與。2、酸、堿等發(fā)生反應(yīng)；性質(zhì)穩(wěn)

定是由氮?dú)夥肿觾?nèi)氮氮三鍵的鍵能大決定的。

二、氮的氧化物

1.氮有多種價態(tài)的氧化物，如電0、NO、N2O3、NO?、N2O1、N2O5等，其中屬于酸性氧化物的是用口、N205O

2.NO和NO2的比較

NON02

顏色無色紅棕色

毒性有毒有毒

溶解性不溶于水

與。2反應(yīng)2NO+O2=2NO2

與H2O反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO

Cu+4HN%(濃)=

3CU+8HNO3(#)=3Cu(N03)2+2N0f+4H2O,

實(shí)驗(yàn)室制法CU(N03)2+2N02t+2H20,只能

只能用排水法收集

用排空氣法收集

對人體、環(huán)境(1)與血紅蛋白結(jié)合，使人中毒

形成酸雨、光化學(xué)煙霧

的影響(2)轉(zhuǎn)化成NO?形成酸雨、光化學(xué)煙霧

3.氮氧化物對環(huán)境的污染和防治

(1)氮的氧化物都是有毒氣體，都是大氣污染物。

(2)空氣中的NO?等是造成光化學(xué)煙霧的主要因素。

(3)空氣中的NO、NO2主要來源于煤和石油的燃燒、汽車尾氣、硝酸工廠的廢氣等。

(4)污染的種類

光化學(xué)煙霧：NO,與碳?xì)浠衔镌谧贤饩€作用下發(fā)生一

大

氣系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一種有毒的煙霧

污酸雨：NO,排入大氣后，與水反應(yīng)生成HNOi和HNOz,隨

染

雨水降到地面，就有可能形成酸雨

水體污染水體富營養(yǎng)化

（5）常見的NO、尾氣處理方法

①堿液吸收法：N02>NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是〃（NO2）2〃（NO）。一般適合工

業(yè)尾氣中NO.的處理。

2N02+2Na0H=NaN03+NaN02+H20

N92+N0+2Na0H=2NaN02+H20

②催化轉(zhuǎn)化：在催化劑、一定溫度下，NO,可與氨反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒氣體（2和比0或與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無

毒氣體（心和CO?）。一般適用于汽車尾氣的處理。

反應(yīng)方程式為

尸，催化劑

①4NH3+6NO5M+6H。

△

催化劑

②8N出+6N02=——二7岫+12氏0；

△

③2N0+2co水化劑N2+2CO2；

@2NO2+4C0?化劑M+4C02。

三、氨和鐵鹽

1.氨

（1）氨氣的結(jié)構(gòu)和物理性質(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，可由噴泉實(shí)驗(yàn)證明。

電子式結(jié)構(gòu)式密度顏色氣味水溶性特點(diǎn)

H11比空極易溶

1無色刺激性易液化

H：N：II11—N—II氣小于水

（2）噴泉實(shí)驗(yàn)

①噴泉實(shí)驗(yàn)的原理

因?yàn)闊績?nèi)氣體易溶于水或易與水反應(yīng)，使瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，形成壓強(qiáng)差，大氣壓將燒杯中的水壓入燒

瓶而形成噴泉。

②常見的能形成噴泉實(shí)驗(yàn)的氣體和吸收劑如表：

氣體HC1陽CO2、SO2、CI2、H2sNO2+O2

吸收劑水或NaOH溶液水或鹽酸濃NaOH溶液水

(3)化學(xué)性質(zhì)

「"H-0反此°NH,+H,O^NH,-H2ONH；+OH

(寫離子方程式)—；-----------：--------------------

與濃鹽酸反應(yīng):NH/HClnNHQ

’現(xiàn)象:有白煙產(chǎn)生

與酸反應(yīng)

L與CO,等酸性氧化物反應(yīng)：

NH3+CO2+H2O=NH,HCO;t;

2NH1+CO2+H2O=(NHI)2CO,

催化?；?NH.+5O.,^=4NO+()H,O

(寫化學(xué)方程式)_____1一一」_________—

與某些鹽,AB+3NH,?HQ=AI(OH)」+3NH；,

溶液反應(yīng)'該反應(yīng)用于Al(OH)：的制備

(4)氨氣的制法

①用鍍鹽和堿制取

反應(yīng)原理-?2NH4Cl+Ca(OH)2=2叫T+CaCl2+2H2O

反工置卜—固體+固體工氣體(與用KC1O3和MnO2或

-^T-------KMnO,制。2的裝置相同)

K化I—用磁石灰干燥

收集一向下排空氣法

「①用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,

試紙變藍(lán)色；

驗(yàn)滿方法-S

②將能有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口,

'后白煙產(chǎn)生

收集時，?般在試管口塞?團(tuán)用水或稀硫酸浸濕

尾氣處理—的棉花，可減小N%與空氣的對流速度，收集到

純凈的NH,

②用濃氨水制取

方法化學(xué)方程式氣體發(fā)生裝置

.

△

加熱濃氨水NH:；?H20------NHat+H20

NaOH溶于水放熱，促使NH-FW分解，

濃氨水+固體NaOH

且0田濃度的增大有利于NFL的逸出

CaO與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少；反

應(yīng)放熱，促使毗?3分解,NH3逸出。

濃氨水+固體CaO

NR,?H2O+CaO=NH31+Ca(0H)2

￡LM

③工業(yè)制法：N2+3H2^===^2NH.

“催化其

(5)用途：化工原料，用于制硝酸、鏤鹽、純堿、尿素，用作制冷劑。

0知識柘掂

HN

(1)氨的電子式為口.淄.口，結(jié)構(gòu)式為口/1'口，分子構(gòu)型為三角錐形。

Hx以xHHHH

(2)氨是中學(xué)階段所學(xué)的唯一的堿性氣體，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，利用這一點(diǎn)，可以在推斷題中

作為解題的突破口。

(3)氨水中含有三種分子(映、NH3?比0、陽)和三種離子(0H\NHAH),其中含量最多的是帆?H20,

但計(jì)算其物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)時，氨水的溶質(zhì)以NH3代入。

(4)氨水中存在平衡：NH3+H20；==tNH3?H20^^NH；4-0H\生成的一水合氨(NH3*H20)是一種弱堿，很

不穩(wěn)定，受熱會分解：NH3?H20^^NH;lt+H20O當(dāng)氨水作反應(yīng)物時，在離子方程式中用分子式表示。

2.錢鹽

(1)物理性質(zhì)鍍鹽都是白色或無色晶體，都.易.將于水。

(2)化學(xué)性質(zhì)

NH.HCO,分解（寫化學(xué)方程式）：

NH4HCO,^=NH3T+co21+H2O

NH4cl分解（寫化學(xué)方程式）：NH4Q-NH3T+HC1T

我鹽.與0H-反應(yīng)（寫離子方程式）:\H；+OH-^NH3?%0（稀

溶液不加熱），加熱時或濃溶液:NH；+OH-=NH3t+H,0

一水解（寫離子方程式）：NH；+H2O^NH3.H2O+H*

（3）NH；的檢驗(yàn)

廠①取少量樣格放入研缽中，加入固體堿進(jìn)行研磨。若聞到

廠、_剌激性氣味，說明樣品中含有NH；

華r②取少量樣品與堿混合于試管中，加熱后用濕澗的紅色石曲

試紙（變藍(lán)）或蘸有濃鹽酸的玻璃棒（有白煙生成）檢驗(yàn)

總一取少量液體于試管中，加入濃的堿液，微熱，然后用

畔L濕潤的紅色石蕊試紙（變藍(lán)）或能有濃鹽酸的玻璃棒

（有白煙生成）檢驗(yàn)

（^）—NH：+OH-=NH31+H20

四、硝酸

實(shí)驗(yàn)室中HNO3保存在棕色、細(xì)口、磨口玻璃塞的玻璃試劑瓶中，并放置在避光處。硝酸的保存與其性

質(zhì)有著密切關(guān)系。98%以上的硝酸叫作發(fā)煙硝酸。

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)

具亦酸的通性

強(qiáng)酸性

硝化反應(yīng)?笨、甲米與金屬、非金

強(qiáng)氧化性

限及還原性化

合物反應(yīng)

不穩(wěn)定性

（1）不穩(wěn)定性化學(xué)方程式：4HNO3△或光照4N0?f+O2t+2H20O

（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與金屬反應(yīng)

稀硝酸與銅反應(yīng)：3Cu+8HN03（?。?3Cu（N03）2+2N0f+4HO

濃硝酸與銅反應(yīng)：Cu+4HNO3（i^）=Cu（N0；J）2+2N0,t+2HA

②與非金屬反應(yīng)

△

濃硝酸與c的反應(yīng)：C+4HN03(濃)，C()2t+4NO2t+2H20；

③與還原性化合物反應(yīng)：

硝酸可氧化HSSO2、Na2sCh、HI、F*等還原性物質(zhì)。

2+,

稀硝酸與FeSOi溶液反應(yīng)的離子方程式：3Fe+4H+NO3=3Fe"+N0t+2比0。

(3)與有機(jī)物反應(yīng)

①硝化反應(yīng)(與反應(yīng))：帶有苯環(huán)的有機(jī)物與硝酸反應(yīng)生成帶有硝基的有機(jī)物。

②顏色反應(yīng)：蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時變黃色。

3.硝酸的用途

重要的化工原料，常用來制造氮肥、染料、塑料、炸藥、硝酸鹽等。

4.硝酸的工業(yè)制法

(1)制備流程：

空氣|-------------還

藪H熱交1尉T.化爐收看H濃硝酸

---------------1尾氣

(2)相關(guān)化學(xué)方程式：

J

①4NH,+502^^24N0+6H2O,

②ZNO+QHYNO?，

@3N02+H20===2HN0；1+N0O

5.NO；的檢驗(yàn)

試液濃縮后，加入濃硫酸和Cu片，出現(xiàn)藍(lán)色溶液和紅棕色氣體。若待測液較稀，相當(dāng)于Cu與稀硝酸反

應(yīng)，產(chǎn)生無色氣體NO,現(xiàn)象不明顯。因此可將稀溶液濃縮后再檢驗(yàn)。

位重點(diǎn)考向.

考向一氮的氧化物性質(zhì)與相關(guān)計(jì)算

有關(guān)氮的氧化物溶于水的計(jì)算，從反應(yīng)實(shí)質(zhì)看都是氧化還原反應(yīng)?？梢詮牡檬щ娮訑?shù)相等或原子守恒

的角度分析，簡化計(jì)算過程。如NO,與。2、乩0轉(zhuǎn)化為硝酸的計(jì)算，則反應(yīng)中得到的電子數(shù)與NO,失去的

電子數(shù)相等。

NO?和NO有如下反應(yīng)：

3N02+H20=2HN03+N0①

2NO+O2=2NO2②

4NO2+O2+2H2O=4HNO3③

4NO+3O2+2H2O=4HNO3④

(1)NO和N。的混合氣體

NO、NO2的混合氣體溶于水時僅涉及反應(yīng)①，可利用氣體體積變化差值進(jìn)行計(jì)算：V?=K(NO)ffi

+-KNO2)。

3

(2)NO。和的混合氣體

N32和的混合氣體溶于水時涉及反應(yīng)③，其計(jì)算如下表:

一(NO?)

0<X4A=4?4

尸V(O2)

反應(yīng)情況過量，剩余氣體為恰好完全反應(yīng)過量，剩余氣體為NO

(3)NO和的混合氣體

NO、O2的混合氣體溶于水時涉及反應(yīng)④，其計(jì)算如下表:

Y(NO)444

標(biāo)嶼)0<冢一x=—x>-

333

反應(yīng)情況過量，剩余氣體為恰好完全反應(yīng)NO過量，剩余氣體為NO

典例引領(lǐng)

典例1在一定條件下，將N02和。2的混合氣體12ml.通入足量水中，充分反應(yīng)后剩余2mL氣體(同溫同

壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積為

①L2mL②2.4mL③3mL④4mL

A.?@B.(2X3)C.③④D,①④

【解析】混合氣體通入水中，涉及的反應(yīng)有①4而2+。2+2氏0===4州03,②3N02+H20===2HN03+N0。若

12mL全部為NO?,發(fā)生反應(yīng)②，剩余氣體4mL大于實(shí)際剩余氣體2mL,故剩余氣體為NO或O2。若剩余的

4

氣體是則夕@02)=5乂(12—2)1]]1=8|^,K(02)=12mL-8mL=4mLo若剩余的氣體是N0(2mL)=6mL

2

NO2,MK02)=5X(12-6)mL=1.2mLo

【答案】D

變式拓展

1.現(xiàn)有等體積混合而成的4組氣體：①NOz+NO、②NO2+O2、③HCI+N2、?C12+S02o現(xiàn)將其分別通入體積

相同的試管中并立即倒立在足量水中，試管內(nèi)水面上升的高度分別為打、仇、瓜、力”則高度關(guān)系是

A.tk>hi>ih>h\B.h>h〉h\

C.D.加〉協(xié)力i>力[

考向二氨與鍍鹽的性質(zhì)及應(yīng)用

典例引領(lǐng)

典例1下列有關(guān)氨或錢鹽的說法不正確的是

A.NIh屬于弱電解質(zhì)

B.可用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣

C.用鹽酸滴定氨水，當(dāng)溶液呈中性時，c(NH：)=c(Cl)

c(NH：)

D.常溫時,0.Imol-l/MhCl溶液加水稀釋,的值不變

+

c（NH3H2O）c（H）

【解析】本題考查有關(guān)氨或核鹽的知識、弱電解質(zhì)的電離平衡、離子濃度的比較。NH.屬于非電解質(zhì),

故A錯；氨氣溶于水呈堿性，所以氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，故B正確；用鹽酸滴定氨水，當(dāng)溶

液呈中性時，溶質(zhì)為,水合氨和氯化鏤，根據(jù)電荷守恒可得：c(NH：)+c(H')=c(C「)+c(0H),由于溶液

呈中性，則c(FT)=c(OH-)，所以c(NH；)=c(Cl-),故C正確

++

c（NHrH2O）c（H）C（NH3-H2O）Xc（H）xC（0H-）Kw

c（NH：）-c（NH；）x（?（OH）?NHHO）'常溫時，0-lmol*LNH?C1溶液

+

c（NHrH2O）c（H）c(NH；)

加水稀釋，由于溫度不變，所以的值不變，即二——―，/的值也不變,故

+

dNH；）C(NH5H2O)C(H)

D正確。答案選A。

【答案】A

變式拓展

2.下列說法中正確的是

A.所有錢鹽受熱均可以分解，產(chǎn)物均有

B.硝酸錢受熱易分解爆炸，實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化鉉與氫氧化鈣的固體混合物制備氨氣

C.在盛有硫酸亞鐵錢［（NH）2Fe（S（h）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(yàn)，試紙變藍(lán)

D.鐵鹽都易溶于水，其水溶液均呈酸性

考向三噴泉實(shí)驗(yàn)

典例引領(lǐng)

典例1利用如圖所示的裝置，可以驗(yàn)證環(huán)卜和HC1的有關(guān)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)前a、b、c活塞均關(guān)閉。

裝水的

'膠頭滴管

［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

（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o

（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】（1）打開a、b活塞，再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶II中，由于NH：；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I【中，形成噴泉。（2）先打開a、c活塞，再將膠頭滴管中的

水?dāng)D入燒瓶n中，燒瓶n中的氣壓迅速減小，燒瓶I中的HCI氣體會流向燒瓶n中，且與NIL化合生成

NHC1而產(chǎn)生白煙。（3）在（2）基礎(chǔ)上，若關(guān)閉a活塞，打開b活塞，燒杯中的水會迅速進(jìn)入燒瓶I中，

形成噴泉；若打開b活塞，不關(guān)閉a活塞，燒瓶中的水便會同時進(jìn)入燒瓶I和n中，形成雙噴泉。

【答案】（1）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）

12）燒瓶II中導(dǎo)管口處產(chǎn)生白煙

13）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

變式拓展

A.擠壓裝置①的膠頭滴管使CCL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.向裝置④的水槽中慢慢加入足量濃疏酸并打開止水夾

國/噴泉實(shí)驗(yàn)

U）噴泉實(shí)驗(yàn)的原理

當(dāng)擠壓膠頭滴管膠頭，使少量水進(jìn)入燒瓶后，氣體在液體中溶解度很大，在短時間內(nèi)產(chǎn)生足夠大的壓

強(qiáng)差（負(fù)壓），則打開止水夾后，大氣壓將燒杯內(nèi)的液體壓入燒瓶中，在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。

：2）形成噴泉的氣體與液體組合

①極易溶于水的氣體（NH3、HC1等）與水可形成噴泉；

②酸性氣體與NaOH溶液組合能形成噴泉。

氣體HC1Nlh⑩、Ck、H2S、S02N02+02CII2=C1I2

吸收劑水或氫氧化鈉溶液水或鹽酸氫氧化鈉溶液水濕水

（3）噴泉實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵

①盛氣體的燒瓶必須干燥；

②氣體要充滿燒瓶；

③裝置不能漏氣（實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置的氣密性）；

④所用氣體能大量溶于所用液體或氣體與液體能快速反應(yīng)。

：4）噴泉實(shí)驗(yàn)的幾種常見裝置

說明：裝置②中最好采用頂部有孔的燒瓶。裝置③引發(fā)噴泉的方法是打開止水夾，用熱毛巾或雙手捂

熱燒瓶，松開后片刻即形成噴泉現(xiàn)象。

考向四氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法

典例引領(lǐng)

典例1下面是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是

A.(D?B.②③

【解析】①中NHC1受熱可產(chǎn)生NIL和HC1,但兩者遇冷會重新凝結(jié)產(chǎn)生NHC1,且可能出現(xiàn)堵塞導(dǎo)管的

情況，③中試管口未向下傾斜會導(dǎo)致水倒流入試管底部而使試管炸裂，故①③符合題意。

【答案】D

變式拓展

4.為了在實(shí)驗(yàn)室利用工業(yè)原料制備少量氨氣，有人設(shè)計(jì)了如下裝置（圖中夾持裝置均已略去）。

［實(shí)驗(yàn)操作］

①檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性后，關(guān)閉彈簧夾a、b、c、d、e。在A中加入鋅粒，向長頸漏斗注入一定量稀

硫酸。打開彈簧夾c、d、e,則A中有氫氣發(fā)生。在F出口處收集氫氣并檢驗(yàn)其純度。

②關(guān)閉彈簧夾c,取下截去底部的細(xì)口瓶C,打開彈簧夾a,將氫氣經(jīng)導(dǎo)管B驗(yàn)純后點(diǎn)燃，然后立即罩上

無底細(xì)口瓶C,塞緊瓶塞，如圖所示。氫氣繼續(xù)在瓶內(nèi)燃燒，幾分鐘后火焰熄滅。

③用酒精燈加熱反應(yīng)管E,繼續(xù)通氫氣，待無底細(xì)口瓶C內(nèi)水位下降到液面保持不變時，打開彈簧夾b,

無底細(xì)口瓶C內(nèi)氣體經(jīng)D進(jìn)入反應(yīng)管E,片刻后F中的溶液變紅。回答下列問題：

（1）檢驗(yàn)氫氣純度的目的是o

（2）C瓶內(nèi)水位下降到液面保持不變時，A裝置內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是,防止了實(shí)驗(yàn)裝

置中壓強(qiáng)過大。此時再打開彈簧夾b的原因是,C瓶內(nèi)氣體的成分

是。

（3）在步驟③中，先加熱鐵觸媒的原因是c反直管E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程

式是o

.

NIh制取實(shí)驗(yàn)中3個方面的創(chuàng)新

（1）NL制取原理的創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)室制取少量NFL,可不用錢鹽和堿混合共熱，而采用常溫下將濃氨水滴加到固態(tài)堿性物質(zhì)（如

CaO、NaOH、堿石灰等）上，來制取NM,

（2）N&制取裝置的創(chuàng)新

考向五硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算

典例引領(lǐng)

S________r

典例1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和卜@混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況

下的體積為1L2L。請回答下列問即：

：1)NO的體積為L,NO^qJ體積為_______Lo

：2)參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量是o

[3)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入VmLamol?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-fo

：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NaNG,至少需要30%的雙氧水

____________go

32.64g

【解析】(l)〃(Cu)=64g?mol7=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

根據(jù)氣體的總體積為11.2L,有：x+y=0.5molo根據(jù)得失電子守恒，有：3x+y=(0.51X2)mol。解方

程組得：^=0.26mol,y=0.24mob貝U：r(N0)=0.26molX22.4L*mor'=5.824L,KN02)=11.2L

—5.824L=5.376L

(2)參加反應(yīng)的HNO3分兩部分：一部分沒有被還原，顯酸性，生成CUNO。?；另一部分被還原成NO2

和N0,所以參加反應(yīng)的HNQ,的物質(zhì)的量為0.51molX2+0.5mol=1.52mok

(3)HNQ在反應(yīng)中一部分變成氣體，一部分以N0；的形式留在溶液中。變成氣體的HNO：,的物質(zhì)的量為

0.5mol。加入NaOH溶液至正好使溶液中C/+全部轉(zhuǎn)化為沉淀，則溶液中只有NaNO：”其物質(zhì)的量為10一7/

arxi0-3+0.5

mol,也就是以NO；形式留在溶液中的HN03的物質(zhì)的量為10一7加1。1。所以，c(HN()3)=5714mol?L

32.64g

1

(4)由得失電子守恒得：2X/7(CU)=2X/7(H202),64g?moFX2=n(H：02)X2,/7(H202)=0.51mol,

則山(%02)=17.34go需30%的雙氧水：17.34g+30%=57.8go

【答案】(1)5.8245.376(2)1.52mol

aKX10-3+0.5

(3)o7M(4)57.8

變式拓展

5.5.5gFe全部溶于一定濃度、200mL的HNO3溶液中，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體2.24L,測得反應(yīng)后溶液

中的NO；濃度為1.25mol-L＜若反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì)，則下列有關(guān)判斷錯誤的是

A.反應(yīng)后溶液中鐵元素以FeA、Fe?.形式存在

B.反應(yīng)后的溶液最多還能溶解2.8gFe

C.2.24L氣體可能是NO、NO2的混合氣體

D.原HN6溶液的濃度為1.75mol?.

■k/

硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算方法

(1)硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算模型

(2)計(jì)算技巧

得失電子守恒卜還原劑失去的電子的物質(zhì)的量等于硝酸中N原子得到的

由干的物質(zhì)的最

反應(yīng)后的溶液中金屬離子M"和H+所帶正電荷的總物質(zhì)

電荷守恒—的量等于NO3所帶負(fù)電荷的總物質(zhì)的量，即c（NO3）

反應(yīng)前硝酸中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)后生成

原子守恒—

的Nd和NG中氨原子的總物質(zhì)的量

.亨點(diǎn)沖兗也

1.下列物質(zhì)見光不會分解的是

A.HC10B.NH,C1C.HNO3D.AgN03

2.下列說法正確的是

A.只滴加氨水鑒別NaCl、AlCh、MgC加Na2sO,四種溶液

B.將NH?溶液蒸干制備NH?固體

C.因?yàn)镸h能使酚獻(xiàn)溶液變紅，NIL,可用于設(shè)計(jì)噴泉實(shí)驗(yàn)

D.濃氨水可檢驗(yàn)氯氣管道漏氣

3.合成氨及其相關(guān)工業(yè)中，部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是

A.甲、乙、丙三種物質(zhì)中都含有氮元素

B.反應(yīng)II、IH和IV的氧化劑相同

C.VI的產(chǎn)物可在上述流程中被再次利用

D.V中發(fā)生反應(yīng)：NHa4-CO2+H2O+NaCl===NaHCO31+NH.C1

4.如圖所示，相同條件下，兩個容積相同的試管分別裝滿NO2和NO氣體，分別倒置于水槽中，然后通過導(dǎo)

管緩慢通入氧氣，邊通邊慢慢搖動試管，直到兩個試管內(nèi)充滿液體。假設(shè)試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴(kuò)散,

則（1）和（2）兩個試管內(nèi)溶液物質(zhì)的量濃度之比為

A.1：1

5.下列現(xiàn)象描述正確的是

A.向KI淀粉溶液中通入少量的二氧化氮，溶液變紅色

B.向亞硫酸氫鋼溶液中通入二氧化氮，產(chǎn)生白色沉淀

C.向氯化亞鐵溶液中通入二氧化氮，溶液由淺綠色變紅色

D.向硅酸鈉溶液中通入二氧化氮，溶液先變渾濁，后變澄清

6.“綠色化學(xué)”實(shí)驗(yàn)已走進(jìn)課堂，下列做法符合“綠色化學(xué)”的是

可活動夕球

的銅絲茶、

浸有效液

的棉球

丙

①實(shí)驗(yàn)室收集氨氣采用圖甲所示裝置②實(shí)驗(yàn)室中做氯氣與鈉的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時采用圖乙所示裝置③實(shí)驗(yàn)

室中用玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸生成錢鹽的實(shí)驗(yàn)④實(shí)驗(yàn)室中采用圖丙所示裝置進(jìn)行

銅與稀硝酸的反應(yīng)

A.②③?B.

C.①②@D.@@@

7.取一定質(zhì)量含Cu、CsO、CuO的固體混合物，將其分成兩等份并進(jìn)行下列轉(zhuǎn)化，則轉(zhuǎn)化過程中所加稀HNO3

的物質(zhì)的量濃度為

A.4.4mol?LB.3.6mol,L

C.4.0mol?L-1D.3.2mol,L

8.如圖所示是驗(yàn)證氣體性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置，下列有關(guān)說法不正確的是

A.若水槽中是水，試管中是NO2,可觀察到試管中液面上升，若再充入適量的5可使液體充滿整個試管

B.若水槽中是NaOH溶液，試管中是C*，可觀察到試管中液面上升

C.若水槽中是水并滴有幾滴紫色石蕊試液，試管中是S02,可觀察到試管中液面上升，試管中溶液呈

無色

D.若水槽中是水并滴有幾滴酚酣試液，試管中是NH”可觀察到試管中液面上升，試管中溶液呈紅色

9.在通風(fēng)櫥中進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：

耳

步驟

稀UNO,n3111

I

Fe表面產(chǎn)生大量無色氣Fe表面產(chǎn)生少量紅棕Fe、Cu接觸后，其表

現(xiàn)象

泡，液面上方變?yōu)榧t棕色色氣泡后，迅速停止面均產(chǎn)生紅棕色氣泡

下列說法不正確的是

A.I中氣體由無色變?yōu)榧t棕色的化學(xué)方程式：2N0+&===2NO2

B.II中的現(xiàn)象說明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)

C.對比I、II中的現(xiàn)象，說明稀HN&的氧化性強(qiáng)于濃HN03

D.針對III中的現(xiàn)象，在Fe、Cu之間連接電流計(jì)，可判斷Fe是否被氧化

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9.6

go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)。下列分析或結(jié)果錯誤的是

鐵粉的

質(zhì)量：(g)

A.原混合酸中NO,物質(zhì)的量為0.1mol

B.以段產(chǎn)生的是NO,力8段的反應(yīng)為Fc+2Fe3+===3Fe2+,段產(chǎn)生氫氣

C.第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO」

D.H2sol濃度為2.5mol?L-l

11.汽車尾氣主要含有CO八CO.SO八NO、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C0來自于,N0來自于岫與W在汽車汽缸內(nèi)的高溫環(huán)境下的反應(yīng)。

汽車尾氣對環(huán)境的危害主要有(至少填兩種)O

(2)\0,能形成酸雨，寫出NQ轉(zhuǎn)化為HN03的化學(xué)方程式：。

(3)汽車尾氣中的CO、NO,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N0被C0還原的化學(xué)方程式：。

12.常溫下，將1.92g銅加入到100mLLSOq和HN03的混合液中，Cu全部溶解，放出無色氣體，再向溶液

中加入足量鐵粉，充分反應(yīng)，此時收集到氣體為448mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氫氣。請計(jì)算：

(1)原混合液中N0；的物質(zhì)的量為_______molo

(2)溶解的鐵粉的質(zhì)量為________go

(3)原混合溶液中H+的物質(zhì)的量濃度為mol-L1。

13.某小組同學(xué)欲探究NIL經(jīng)一系列反應(yīng)得到NHNO3的過程，按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。用A、B裝置制備

相關(guān)氣體,可選藥品：濃氨水、30%1境2溶液、蒸儲水、NaOH固體、MnO2<)

AB

(L)A裝置制備的氣體是，埋由是

CDEF

(2)裝置C中可以盛放:裝置C有多種作用，如使氨氣和氧氣充分混合、控制通入氨

氣和氧氣的體積比，還用于。

(3)裝置連接順序是a-*c、bfd、e->。

(4)進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)。在硬質(zhì)玻璃管F中加入少量催化劑，點(diǎn)燃酒精燈。

操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋原因

打開*d導(dǎo)管的止水夾，控制通入氨氣和氧②F中反應(yīng)的化學(xué)方程

氣的體積比小于1：2,使混合氣體緩慢通入①E瓶中________式

硬質(zhì)玻璃管中為________________

關(guān)閉c導(dǎo)管的止水夾，并熄滅酒精燈③E瓶中________④________

(5)本實(shí)驗(yàn)設(shè)置有尾氣處理裝置，但還會污染環(huán)境，原因是

14.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。某學(xué)

習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備亞硝酸鈣，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置略去)。

已知:2NO+CaO2-Ca(Nd)2；2N0，+Ca02-Ca(N03)2。

請回答下列問題：

(1)向三頸燒瓶中加入稀硝酸之前，應(yīng)向裝置中通入一段時間的反，原因是

(2)儀器D的名稱是；B中盛放的試劑是o

(3)裝置F中，酸性KzCmO7溶液可將剩余的NO氧化成N°3,溶液由橙色變?yōu)榫G色(Cr"),發(fā)生反應(yīng)的

離子方程式是。

(4)工業(yè)上可用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣