2022年高考化學一輪復習知識梳理與訓練 第4章 第4講 氮及其化合物（含解析）

2022年高考化學一輪復習知識梳理與訓練 第4章 第4講 氮及其化合物（含解析）考綱要求1.了解NO、NO2的性質。2.掌握硝酸的性質和用途，結合金屬與HNO3的反應，掌握守恒法的計算技巧。3.了解氮的氧化物對環(huán)境及人類健康的影響。4.了解氨氣、銨鹽的性質及用途；掌握氨氣的實驗室制法。5.掌握銨根離子的檢驗。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物理性質顏色無色紅棕色毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化學性質與O2反應2NOO2=2NO2與H2O反應3NO2H2O=2HNO3NO與人體、環(huán)境的關系與血紅蛋白結合使人中毒轉化成NO2形成酸雨、光化學煙霧形成酸雨、光化學煙霧特別提醒(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?#173;KI試紙變藍。深度思考1根據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元素，為什么氮氣很穩(wěn)定？答案氮氣的性質不僅與原子結構有關，還與氮分子的構成有關；氮氣分子中的NN鍵，鍵能很大，分子結構穩(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，請同學們寫出三個有關的化學方程式：(1)_；(2)_；(3)_。答案(1)N2O22NO(2)2NOO2=2NO2(3)3NO2H2O=2HNO3NO3如何鑒別NO2與溴蒸氣？答案由于NO2和Br2在性質上有不少相似性：均具有氧化性；溶于水均有酸生成；均可與堿反應；均為紅棕色等。所以不能用淀粉­KI試紙、pH試紙、NaOH溶液來鑒別，但二者性質又有差別，可以用下列方法鑒別：AgNO3溶液；CCl4溶液；用水洗法。題組一NO、NO2的性質及對環(huán)境的影響1NO吸收治療法可快速改善SARS重癥患者的缺氧狀況，緩解病情，病毒學研究同時證實，NO對SARS病毒有直接抑制作用。下列關于NO的敘述正確的是()ANO是一種紅棕色氣體B常溫常壓下，NO不能與空氣中的氧氣直接化合C含等質量的氧元素的NO和CO的質量相等DNO難溶于水，可以用排水法收集答案D解析NO是一種無色難溶于水的氣體，可以用排水法收集；常溫常壓下，NO易與氧氣直接化合生成NO2。2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)生一系列光化學煙霧的循環(huán)反應，從而不斷產生O3，加重空氣污染。反應過程為2NO22NO2O，2NOO22NO2，OO2O3。下列對該反應過程及生成物敘述正確的是()ANO2起催化劑作用BNO起催化劑作用CNO2只起氧化劑作用DO3與O2為同分異構體答案A解析反應過程得O22O，OO2O3，NO2起催化劑作用，反應過程中NO2作氧化劑，A項正確，B、C項錯誤；O3與O2的相對分子質量不相同，不是同分異構體，屬同素異形體，D項錯誤。3汽車尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物質，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)NOx能形成酸雨，寫出NO2轉化為HNO3的化學方程式：_。(3)汽車尾氣中的CO、NOx在適宜溫度下采用催化轉化法處理，使它們相互反應生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體。寫出NO被CO還原的化學方程式：_。答案(1)汽油的不完全燃燒N2與O2在汽車汽缸內的高溫環(huán)境下的反應形成硝酸型酸雨、導致光化學煙霧、產生溫室效應(任填兩種即可)(2)3NO2H2O=2HNO3NO(3)2CO2NON22CO2解析(1)汽車汽缸內不斷進行著汽油的燃燒反應，當空氣不足時，汽油不完全燃燒，會產生CO；當空氣過量時，N2和O2在放電或高溫條件下反應生成NO。汽車尾氣對環(huán)境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，導致光化學煙霧，產生溫室效應。(3)CO、NOx反應后生成的無毒氣體為CO2和N2。氮氧化物對環(huán)境的污染及防治1常見的污染類型(1)光化學煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學反應，產生的一種有毒的煙霧。(2)酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應生成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2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2ONO2、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)催化轉化：在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉化為無毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。題組二有關氮的氧化物的簡單計算4將22.4L某氣態(tài)氮氧化合物與足量的灼熱銅粉完全反應后，氣體體積變?yōu)?1.2L(體積均在相同條件下測定)，則該氮氧化合物的化學式為()ANO2BN2O3CN2ODN2O4答案A解析本題考查氧化還原反應和阿伏加德羅定律及元素化合物知識，意在考查學生利用有關定律進行數據處理的能力。氮氧化合物與銅粉反應生成CuO和N2，結合題中氣體體積和阿伏加德羅定律可推知該氮的氧化物分子中只含有一個氮原子，結合選項知A正確。5在一定條件下，將NO2和O2的混合氣體12mL通入足量水中，充分反應后剩余2mL氣體(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積為()A1.2mLB2.4mLC3mLD4mL答案AD解析首先分析剩余的2mL氣體有兩種可能。如果剩余2mLO2，則V(NO2)×(122) mL8mL，則混合氣中：V(O2)12mL8mL4mL。若剩余的2mL氣體是NO，則混合氣中的V(O2)(12mL2mL×3)×1.2mL。6氮氧化合物(用NOx表示)是大氣污染的重要因素，根據NOx的性質特點，開發(fā)出多種化學治理氮氧化合物污染的方法。(1)用氨可將氮氧化物轉化為無毒氣體。已知：4NH36NO5N26H2O,8NH36NO27N212H2O。同溫同壓下，3.5LNH3恰好將3.0LNO和NO2的混合氣體完全轉化為N2，則原混合氣體中NO和NO2的體積之比是_。(2)工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理。NO2被燒堿溶液吸收時，生成兩種鈉鹽，其物質的量之比11，寫出該反應的化學方程式：_。NO與NO2按物質的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學式是_。(3)純堿溶液也能用于處理氮氧化合物廢氣，反應原理與上述(2)類似，同時產生CO2。請寫出純堿溶液吸收NO2的化學方程式：_?，F(xiàn)有一定量的某工業(yè)廢氣，其中含有3.36LNO2、1.12LNO(已換算為標準狀況，假設不含N2O4)，恰好被200mL碳酸鈉溶液吸收，所得鹽的物質的量分別為_、_，該碳酸鈉溶液的物質的量濃度為_mol·L1。答案(1)13(2)2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONaNO2(3)Na2CO32NO2=NaNO3NaNO2CO2NaNO3：0.05molNaNO2：0.15mol0.5mol·L1解析(1)設NO的體積為V(NO)，NO2的體積為V(NO2)，依據方程式知，處理NO需NH3：V(NO)，處理NO2需NH3：V(NO2)，則解得V(NO)0.75LV(NO2)2.25LV(NO)V(NO2)13。(2)生成兩種鈉鹽，必然是NO2的歧化反應，依據量的關系可知兩種鹽分別為NaNO3和NaNO2。NO中氮的化合價為2價，NO2中氮的化合物為4價，二者11混合時與NaOH反應生成一種鈉鹽，依據電子守恒可知，鈉鹽中氮的化合價為3，即為NaNO2。(3)n(NO2)0.15mol，n(NO)0.05mol=CO2則單獨與Na2CO3反應的NO2為0.15mol0.05mol0.1mol=CO2所以共生成NaNO3：0.05mol，NaNO2：0.15molc(Na2CO3)0.5mol·L1。1解答氮氧化物溶于水的計算問題首先應明確原理無論是單一氣體(NO2)，還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體，反應的實質是3NO2H2O=2HNO3NO,2NOO2=2NO2，故若有氣體剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。(1)若NO和O2通入水中，總關系式為4NO3O22H2O=4HNO3。(2)若NO2和O2通入水中，總關系式為4NO2O22H2O=4HNO3。2注意原子守恒和得失電子守恒的運用有關氮的氧化物的計算，從反應實質看都是氧化還原反應?？梢詮牡檬щ娮訑迪嗟然蛟邮睾愕慕嵌确治?，簡化計算過程。如NOx與O2、H2O轉化為硝酸的計算，則反應中O2得到的電子數與NOx失去的電子數相等?？键c二硝酸的性質及應用1物理性質硝酸是無色易揮發(fā)的液體，有刺激性氣味。2化學性質(1)不穩(wěn)定性反應：4HNO3(濃)2H2O4NO2O2。(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的方程式：與金屬反應：稀硝酸與銅反應：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；濃硝酸與銅反應：Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O。與非金屬反應：濃硝酸與C的反應：C4HNO3(濃)CO24NO22H2O；與還原性化合物反應：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2等還原性物質。稀硝酸與FeSO4溶液反應的離子方程式：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。(3)與有機物反應硝化反應(與C6H6反應)：C6H6HNO3C6H5NO2H2O；顏色反應：蛋白質遇到濃硝酸時變黃色。深度思考1久置的濃硝酸呈黃色，如何除去？怎樣保存濃硝酸？答案濃硝酸顯黃色是由于濃硝酸見光或受熱發(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4NO2O22H2O=4HNO3。保存時應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”是化學變化嗎？答案是化學變化，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。題組一硝酸的酸性和強氧化性1下列有關硝酸化學性質的敘述中，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，只表現(xiàn)氧化性C硝酸可與Na2S反應制得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，因此硝酸與Na2S反應不能生成H2S，與FeO反應時表現(xiàn)氧化性和酸性，所以選項B、C錯，選項D正確。2相同質量的銅片分別與體積相同且過量的濃硝酸、稀硝酸反應，二者比較相等的是()A反應中氧化劑得到電子總數B銅片消耗完所需時間C反應后溶液中銅離子濃度(反應后溶液體積不變)D反應生成氣體的體積(同溫、同壓)答案AC解析銅與濃、稀硝酸反應均被氧化為Cu2，銅片質量相同時轉移電子數相同，A正確；濃硝酸的氧化性強，與銅反應時反應速率快，B錯誤；濃、稀硝酸足量，銅片全部反應，因此反應后溶液中Cu2濃度相同，C正確；根據濃、稀硝酸與銅反應的化學方程式可知，反應后生成氣體的物質的量不同，同溫同壓時體積也不同，D錯誤。3下列說法正確的是()A投入鐵片產生H2的溶液中可大量存在H、Mg2、SO、NOB可用稀硝酸除去試管內壁上的銀鏡C1.0mol·L1的KNO3溶液中可大量存在H、Fe2、Cl、SOD硫化銅溶于硝酸的離子方程式為CuS2H=H2SCu2答案B解析硝酸具有強氧化性，因而含有NO的酸性溶液不能與鐵反應產生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)生復分解反應，而是發(fā)生氧化還原反應，D項錯。1硝酸與金屬反應的規(guī)律(1)HNO3與金屬反應一般不能產生H2。(2)還原產物一般為HNO3(濃)NO2，HNO3(稀)NO；很稀的硝酸還原產物也可能為N2O、N2或NH4NO3。(3)硝酸與金屬反應時既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。2涉及HNO3的離子反應常見的易錯問題(1)忽視NO在酸性條件下的強氧化性。在酸性條件下NO不能與Fe2、I、SO、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，將氧化還原反應簡單的寫成復分解反應。題組二硝酸與金屬反應的計算4在標準狀況下將1.92g銅粉投入一定量濃HNO3中，隨著銅粉的溶解，反應生成的氣體顏色逐漸變淺，當銅粉完全溶解后共收集到由NO2和NO組成的混合氣體1.12L，則反應消耗HNO3的物質的量為()A0.8molB0.6molC0.11molD無法計算答案C解析根據原子守恒法計算。被還原的硝酸物質的量即為氣體NO2與NO物質的量的總和，n(HNO3)被還原0.05mol，未被還原的HNO3的物質的量等于Cu(NO3)2中NO的物質的量，n(Cu)0.03mol，所以nCu(NO3)20.03mol，消耗的HNO3的物質的量為0.03mol×20.05mol0.11mol，故C項正確。5銅與一定量濃硝酸反應，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與5.6LO2(標準狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。則消耗銅的質量為()A16gB32gC64gD無法計算答案B解析該題氮元素變化為硝酸氮的氧化物硝酸，所以題目中的反應可以看成是銅與氧氣的反應，其中硝酸為“催化劑”，所以銅的物質的量為2×0.5mol，即32g。6有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物質的量濃度分別是4mol·L1和2mol·L1，取10mL此混合酸，向其中加入過量的鐵粉，待反應結束后，可產生標準狀況下的氣體的體積為(設反應中HNO3被還原成NO)()A0.448LB0.672LC0.896LD0.224L答案B解析金屬和混酸反應通過離子方程式計算比較簡便，3Fe8H2NO=3Fe22NO4H2O(鐵過量，產物為Fe2)，反應中Fe和H過量，生成的NO的量以NO為準來計算，共得NO0.448L，若只考慮到這一步反應，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反應產生H2，即有Fe2H=Fe2H2，生成的H2為0.224L，所以氣體體積共計0.672L，應選B。金屬與硝酸反應計算題的一般方法1思維模型2計算中的守恒思想的應用(1)原子守恒法HNO3與金屬反應時，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉化為還原產物，這兩部分中氮原子的總物質的量等于反應消耗的HNO3中氮原子的物質的量。(2)得失電子守恒法HNO3與金屬的反應屬于氧化還原反應，HNO3中氮原子得電子的物質的量等于金屬失電子的物質的量。(3)電荷守恒法HNO3過量時反應后溶液中(不考慮OH)則有：c(NO)c(H)nc(Mn)(Mn代表金屬離子)。(4)離子方程式計算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應時，由于硝酸鹽中NO在H2SO4提供H的條件下能繼續(xù)與金屬反應，因此此類題目應用離子方程式來計算，先作過量判斷，然后根據完全反應的金屬或H或NO進行相關計算，且溶液中要符合電荷守恒。考點三氨和銨鹽1氨的分子結構和性質(1)物理性質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)分子結構電子式：，空間結構：三角錐形。(3)氨的化學性質與水的反應NH3H2ONH3·H2ONHOH，氨氣溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH、H。氨水為可溶性一元弱堿，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解：NH3·H2ONH3H2O。氨氣與酸反應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方程式：HClNH3=NH4Cl、NH3HNO3=NH4NO3。b與CO2等酸性氧化物反應：NH3CO2H2O=NH4HCO3或2NH3CO2H2O=(NH4)2CO3。NH3的還原性氨的催化氧化化學方程式：4NH35O24NO6H2O。與鹽溶液反應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Fe33NH3·H2O=Fe(OH)33NHAlCl3溶液生成白色沉淀Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH(4)氨氣的實驗室制法2銨鹽及NH的檢驗(1)銨鹽的物理性質銨鹽都是白色固體，均易溶于水。(2)銨鹽的化學性質銨鹽(3)NH的檢驗未知液呈堿性濕潤的紅色石蕊試紙變藍色，則證明含NH。3追根求源噴泉實驗的原理中學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氣體易溶于水或易與水反應，使瓶內壓強減小，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，以形成足夠大的壓強差；從實驗條件上講，燒瓶內氣體要充滿，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、NO2O2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?，組合條件是：氣體在溶液中的溶解度很大或通過反應，使氣體的物質的量迅速減小，產生足夠的壓強差(負壓)。產生壓強差的方法一般有：一是使燒瓶外氣壓增大，燒瓶內氣壓不變；二是使燒瓶外氣壓不變，燒瓶內氣壓減小。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。氨氣溶于水能導電，所以氨氣是電解質。實驗室用濃氨水與NaOH固體制取氨氣。氨與酸反應生成銨鹽，與揮發(fā)性酸相遇時能形成白煙。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NH。氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH。把NH3通入稀HNO3中，當溶液的pH等于7時，是NH3和HNO3等物質的量反應。液氨作為清潔能源的反應原理是4NH35O24NO6H2O。氨水中物質的量濃度最大的粒子是NH3·H2O(除水外)。在1mol·L1氨水中，NH3·H2O、NH、NH3的物質的量濃度之和為1mol·L1。答案正確。不正確，NH3本身不導電，溶于水，與水發(fā)生反應NH3H2ONH3·H2ONHOH而導電，故NH3不是電解質；不正確，氨水中存在大量的NH3·H2O和少量的NH；不正確，NH3和HNO3等物質的量反應時，得到NH4NO3溶液，NH水解使溶液顯酸性，pH<7；不正確，產生的NO是污染性氣體。3按要求寫出下列反應的離子方程式：(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，產生刺激性氣味的氣體和白色沉淀_。答案(1)NHOHNH3H2O(2)NHOH=NH3·H2O(3)NHH2ONH3·H2OH(4)NHAlOH2O=Al(OH)3NH3題組一氨和銨鹽的性質1下列說法中正確的是()A所有銨鹽受熱均可以分解，產物均有NH3B硝酸銨受熱易分解爆炸，實驗室常用加熱氯化銨與氫氧化鈣的固體混合物制備氨氣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生氨氣，如NH4NO3在400以上分解生成N2、NO2和H2O，A項錯；Fe2比NH更易結合OH，因而加入少量NaOH，不會產生NH3，C項錯；NH4HCO3、(NH4)2S溶液等均呈堿性，D項錯。2如圖的裝置中，干燥燒瓶內盛有某種氣體，燒杯和滴管內盛放某種溶液。擠壓滴管的膠頭，下列與實驗事實不相符的是()ACO2(NaHCO3溶液)/無色噴泉BNH3(H2O中含酚酞)/紅色噴泉CH2S(CuSO4溶液)/黑色噴泉DHCl(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溶液反應生成CuS黑色沉淀；HCl極易溶于水，且和AgNO3發(fā)生反應生成白色沉淀；因此A不正確。3某研究性學習小組同學設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，該物質的化學式為_。(3)該小組同學以氨氣和二氧化碳為原料制備碳酸氫銨。甲同學先將二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨氣；乙同學先將氨氣通入水中，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)4NH35O24NO6H2O(2)NH4NO3(3)乙同學方案合適。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，保證產物量大，且生成的全部是NH4HCO3。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：銨鹽與堿加熱制取氨氣，常用固體NH4Cl與Ca(OH)2反應，試管口略向下傾斜；在濃氨水中加CaO，因為在氨水中存在平衡NH3H2ONH3·H2ONHOH，加入CaO，平衡向左移動，同時又放熱促進氨水分解為氨氣；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擠入燒瓶后，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NH3H2ONH3·H2ONHOH平衡左移，有利于NH3放出或(2)漏斗下端邊沿與水面接觸時溶液顏色變?yōu)闇\紅色(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)反應原理：NH3·H2ONH3H2O。(2)裝置：見圖甲。2濃氨水中加固態(tài)堿性物質(1)反應原理：濃氨水中存在以下平衡：NH3H2ONH3·H2ONHOH，加入固態(tài)堿性物質(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的綜合應用注意箭頭指出可體現(xiàn)物質的性質，指向可尋找該物質的制備方法。題組一氮及其化合物的轉化1NH3是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(如圖)。下列有關表述正確的是()ANH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥BNH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時都易分解CNH3和NO2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應D圖中所涉及的鹽類物質均可以水解答案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在下列物質轉化中，A是一種正鹽，D的相對分子質量比C的相對分子質量大16，E是酸，當X無論是強酸還是強堿時，都有如下的轉化關系：當X是強酸時，A、B、C、D、E均含同一種元素；當X是強堿時，A、B、C、D、E均含另外同一種元素。請回答：(1)A是_，Y是_，Z是_。 (2)當X是強酸時，E是_，寫出B生成C的化學方程式： _。(3)當X是強堿時，E是_，寫出B生成C的化學方程式：_。思路點撥答案(1)(NH4)2SO2H2O(2)H2SO42H2S3O22SO22H2O(3)HNO34NH35O24NO6H2O解析本題考查氮、硫及其化合物的轉化關系。由D的相對分子質量比C的相對分子質量大16，容易聯(lián)想D比C增加1個氧原子，則D可能是氧化物，而E為酸，則應為含氧酸，而Y是能提供“O”的物質，A為正鹽，與堿反應放出的物質能連續(xù)兩次氧化最后得一含氧酸，可推知A可能是銨鹽：ANH3NONO2HNO3，而A與強酸反應時，生成的物質也會連續(xù)氧化兩次，最后生成含氧酸，則A可能為硫化物(含S2)：AH2SSO2SO3H2SO4，綜上所述可確定A是(NH4)2S。1有關氮及其重要化合物的推斷題常以“產生白煙、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不同價態(tài)的含氮物質的轉化(1)歧化同一元素的化合價在同一反應中既升高又降低。如：3NO2H2O=2HNO3NO2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O(2)歸中：6NO4NH3=5N26H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2O(3)含氮物質的連續(xù)氧化NH3NONO2HNO3N2NONO2HNO3題組二含氮物質的性質與實驗綜合3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加熱后反應制取氮氣。(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，同時將經加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內，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方程式：_。(6)反應結束后錐形瓶內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)氨的氧化反應是一個放熱反應有紅棕色氣體產生(5)4NH35O24NO6H2O(6)NHNO4某化學活動小組想通過如圖所示裝置(夾持裝置已略去)進行實驗，探究Na2O2與NO反應的產物。實驗前，他們查閱有關資料得到如下信息：2NaNO32NaNO2O2；NaNO2為白色粉末狀固體，既有氧化性又有還原性；NaNO2溶液顯弱堿性(原因：強堿弱酸鹽的水解)。實驗開始時，先在A裝置中加入適量的碳酸鈣和足量稀硝酸，當不再有氣體產生時，將銅絲插入稀硝酸中。請回答下列問題：(1)A裝置中放入碳酸鈣的目的是_。(2)裝置B、C中的試劑分別是B_、C_，E的作用是_。(3)如何檢驗反應中是否有氧氣生成？_。(4)假如Na2O2已反應完全，為確定D中固體產物的成分，甲同學將固體溶于水后，經測定發(fā)現(xiàn)溶液呈強堿性，再向溶液中加入酸性高錳酸鉀溶液，紫色褪去。由此現(xiàn)象推斷固體產物中可能含有的物質是_(填化學式)。(5)乙同學取適量固體產物于試管中密閉加熱，發(fā)現(xiàn)白色固體部分變?yōu)榈S色。此現(xiàn)象說明固體產物中還可能含有的成分是_(填化學式)。根據以上推測，寫出Na2O2與NO反應的化學方程式_。答案(1)使碳酸鈣與稀硝酸反應生成CO2，排出裝置中的空氣(2)NaOH溶液濃硫酸防止空氣中的CO2、水蒸氣進入裝置D中，干擾產物的判斷(3)將帶火星的木條放在E裝置的氣體出口處，觀察木條是否復燃，若復燃，則說明有氧氣生成；若不復燃，說明無氧氣產生(4)Na2O、NaNO2(5)NaNO32Na2O22NO=NaNO3NaNO2Na2O解析本題探究NO與過氧化鈉的反應，實驗設計必須考慮如下因素：產生NO時，要除盡裝置中的空氣；裝置必須干燥，防止水與過氧化鈉反應；排盡裝置中的二氧化碳，防止二氧化碳與過氧化鈉反應；采取措施，防止空氣進入裝置。信息挖掘：反應暗示如果產物中有硝酸鈉，受熱會產生氧氣；信息暗示若D中固體呈黃色，一定有硝酸鈉、亞硝酸鈉以外的物質生成；亞硝酸鈉具有還原性，加入強氧化劑如酸性高錳酸鉀溶液，會發(fā)生反應，高錳酸鉀溶液由紅色變成無色。信息暗示亞硝酸鈉溶液呈弱堿性，若產物溶于水呈強堿性，說明有強堿生成。若顯中性，說明沒有亞硝酸鈉生成?，F(xiàn)象描述答題模板1全面描述現(xiàn)象的程序“海、陸、空”“海”溶液有什么變化；“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)?具體顏色)。(2)氣體：溶液中產生(顏色)的氣泡，(或)在固體表面產生(顏色)氣泡。(3)沉淀：在(顏色)溶液中產生(顏色)的沉淀(渾濁)。探究高考明確考向1xx高考涉及氮及化合物選項正誤判斷，正確的劃“”，錯誤的劃“×”(1)Cu溶于稀HNO3的離子方程式為Cu2HNO=Cu2NO2H2O()(xx·江蘇，7A)(2)NH3、O2和HNO3三種物質中，任意兩種物質在一定條件下均能發(fā)生反應()(xx·江蘇，8B)(3)NH3能使酚酞溶液變紅，因而NH3可用于設計噴泉實驗()(xx·廣東理綜，9C)(4)將可調高度的銅絲伸入稀HNO3中，溶液變藍，則Cu與稀HNO3發(fā)生置換反應()(xx·廣東理綜，22C)(5)實驗室用鋅粒、稀HNO3以及試管、帶導管的橡皮塞可制取H2()(xx·安徽理綜，9C)(6)由于反應物濃度越大，反應速率越快，因而常溫下，相同的鋁片中分別加入足量的濃、稀硝酸，濃硝酸中鋁片先溶解完()(xx·安徽理綜，12B)(7)制二氧化氮時，用水或NaOH溶液吸收尾氣()(xx·天津理綜，2D)(8)用濕潤的碘化鉀淀粉試紙鑒別Br2(g)和NO2()(xx·重慶理綜，2B)答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×解析(1)Cu與稀硝酸反應產生NO。(2)O2和HNO3二者不能反應。(3)NH3可用于設計噴泉實驗，是因為氨氣易溶于水。(4)銅絲伸入到稀HNO發(fā)生氧化還原反應。(5)稀HNO3具有強氧化性，鋅粒與稀硝酸反應不能產生H2。(6)濃硝酸使鋁片在常溫下鈍化。(7)二氧化氮與水反應產生NO，不能用水吸收。(8)Br2(g)和NO2都具有強氧化性，都能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{。2往年高考選項正誤判斷，正確的劃“”，錯誤的劃“×”(1)液氨汽化時要吸收大量的熱，可用作制冷劑()(xx·江蘇，4A)(2)檢驗NH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()(xx·福建理綜，10D)(3)可用濃鹽酸檢驗氨氣，反應為NH3HCl=NH4Cl()(xx·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()(xx·廣東理綜，10D)(5)過量的銅與濃硝酸反應有一氧化氮生成()(xx·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()(xx·山東理綜，12D)(7)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()(xx·四川理綜，11A)(8)用濃HNO3與Cu反應制備NO2()(xx·廣東理綜，9C)答案(1)(2)×(3)(4)×(5)(6)(7)×(8)解析(2)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反應生成白煙(NH4Cl)，方程式正確。(4)原理為2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O，為非氧化還原反應。(7)其原理為3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O,2NOO2=2NO2。3(xx·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是氨氣發(fā)生裝置B是氨氣發(fā)生裝置C是氨氣吸收裝置D是氨氣收集、檢驗裝置答案B解析裝置中NH4Cl受熱易分解生成NH3和HCl，但在試管口附近兩者又能結合生成NH4Cl，選項A錯誤；裝置中的漏斗放置過低，不能防止倒吸，選項C錯誤；裝置中的試管口應放一團濕潤的棉花，選項D錯誤。4(xx·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反應制備氮氣的化學方程式_。(3)C的作用是_，D的作用是_，是否可以把C與D的位置對調并說明理由_。(4)寫出E中發(fā)生反應的化學方程式_。(5)請用化學方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗是否含有未反應的鎂，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段穩(wěn)定的水柱，則氣密性良好分液漏斗圓底燒瓶(2)(NH4)2SO42NaNO2,2N2Na2SO44H2O(3)除去氧氣(及氮氧化物)除去水蒸氣不能，對調后無法除去水蒸氣(4)N23Mg,Mg3N2(5)取少量產物于試管中，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，若觀察到有氣泡產生，則證明產物中含有未反應的鎂解析(1)檢查裝置氣密性時要將裝置設置成密閉體系(關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，在反應中將(NH4)2SO4中3價氮氧化，兩者發(fā)生歸中反應生成N2，根據電子守恒和質量守恒來配平化學方程式。(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生成氮化鎂。(5)Mg3N2能與水反應生成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。練出高分一、單項選擇題1下列有關氨的說法正確的是()ANH3是4核7電子分子，具有還原性BNH3極易溶于水，可做噴泉實驗，氨氣易液化，液氨可用作制冷劑C氨氣、NH3·H2O均是電解質D蘸有濃鹽酸的玻璃棒遇氨氣產生的白煙為小冰晶答案B解析A項，NH3含有10個電子，故A錯誤；B項，NH3分子間含有氫鍵，分子間作用力強，易液化；氨氣分子與水分子容易形成氫鍵，所以氨氣極易溶于水，故B正確；C項，氨氣本身不能電離產生自由移動的離子，是化合物，屬于非電解質；一水合氨在水溶液中能夠電離產生氨根離子和氫氧根離子，是化合物，屬于電解質，故C錯誤；D項，濃鹽酸極易揮發(fā)，能與氨氣反應生成氯化銨固體，所以產生大量白煙，故D錯誤；故選BC。2氨氣溶于水得到氨水，氯氣溶于水得到氯水，下列關于新制的氨水、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、數目相同B“兩水”中都存在可逆反應的化學平衡和弱電解質的電離平衡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答案B解析A項，氨水中的微粒有NH3·H2O、H2O、NH3三種分子和NH、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”的變質原因不相同，氨水因揮發(fā)而“變質”，而氯水主要因HClO分解而變質。3下列推斷正確的是()AN2、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，熱的濃硫酸不能使鋁鈍化，因而B、C項均不正確；在稀硫酸中加入Cu(NO3)2，NO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()幕布的著火點升高幕布的質量增加氯化銨分解吸收熱量，降低了溫度氯化銨分解產生的氣體隔絕了空氣ABCD答案B解析氯化銨分解吸收熱量，能降低溫度，并且分解產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·L1的硝酸，加熱充分反應后，下列微粒在體系中一定大量存在的是()NOFe3HNONO2ABCD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物的知識進行了考查。Fe與濃HNO3反應可能生成Fe(NO3)2(Fe過量)或Fe(NO3)3(Fe不足)和NO2。故一定存在NO和NO2。6(xx·江陰市華士高三模擬)將盛有12mLNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應后，還剩余2mL無色氣體，則原混合氣體中O2的體積是()1.2mL2.4mL3.6mL4mLABCD答案D解析可能發(fā)生的反應為4NO2O22H2O=4HNO3,3NO2H2O=2HNO3NO，剩余氣體為NO或O2，若為O2，則參加反應的氣體為12mL2mL10mL，根據4NO2O22H2O=4HNO3，可知參加此反應的NO2的體積為10mL×8mL，參加反應的O2的體積為10mL8mL2mL，原混合氣體中O2的體積為2mL2mL4mL；若剩余氣體為NO氣體，根據3NO2H2O=2HNO3NO，可知過量的NO2為3×2mL6mL，反應4NO2O22H2O=4HNO3消耗的氣體總體積為12mL6mL6mL，則反應消耗的氧氣為6mL×1.2mL，故選D。7一定質量的鐵和足量的稀硝酸或濃硝酸完全反應，在相同條件下，用排水集氣法收集產生的氣體。下列敘述一定正確的是()硝酸濃度越大，消耗的硝酸越少硝酸濃度不同，生成的Fe(NO3)3的物質的量相同硝酸濃度越大，產生的氣體越少用排水集氣法收集到的氣體在相同狀況下體積相同A只有BCD答案B解析依據Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O及Fe6HNO3(濃)=Fe(NO3)33NO23H2O可知，硝酸濃度越大，消耗的硝酸越多，錯；根據鐵原子守恒，最后生成的Fe(NO3)3的物質的量相同，正確；硝酸濃度越大，產生的氣體越多，錯；因3NO2H2O=2HNO