第3章 第3节 氮的循环-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中化学必修1同步课件 (鲁科版)

化学 必修第一册 LK 1 3 第3节 氮的循环 2 1 课时1 氮气与氮的氧化物 刷基础 3 1.下列关于 的说法中错误的是( ) C A.通常情况下的化学性质很稳定，所以 可在电焊时作保护气 B. ，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一 C.在空气中约占空气总质量的 D.在反应中 作氧化剂 题型1 氮气与自然界中的氮循环 4 解析 在空气中约占空气总体积的 ，C错误。 题型1 氮气与自然界中的氮循环 5 2.[安徽蚌埠2024高一期末] 下列关于自然界中氮循环（如图）的说 法错误的是( ) D A.反应①和②均属于氮的固定 B.氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环 C.反应④中每生成，消耗 D.反应③和⑤中氮元素分别被还原和氧化 题型1 氮气与自然界中的氮循环 6 解析 氮的固定指将转化为氮的化合物的过程，反应①将转化为 ，属于氮的固定，反应 ②属于植物固氮，A正确；由题图知，自然界的氮循环过程中涉及氢、氧元素，B正确；反应④是 将氧化为，元素化合价由价升高到价，即生成失去 电子，失 去的电子被得到，根据关系式：知，得每生成需要消耗 ，C正确； 反应③中被氧化为，氮元素被氧化，反应⑤中被还原为 ，氮元素被还原，D错误。 题型1 氮气与自然界中的氮循环 7 3.（双选）下列对于二氧化氮的说法正确的是( ) AD A.能与水反应生成硝酸，但 不是酸性氧化物 B.除去中混有的，可将混合气体通入水中，将 溶解 C.与溴蒸气的鉴别可用溶液，溶于溶液得无色溶液的是 ，得橙色溶液的为溴 蒸气 D. 是大气污染物之一 题型2 二氧化氮与一氧化氮的性质 8 解析 与反应除生成外还生成，故 不是酸性氧化物，A正确；将混合气体通 入水中，和水反应会生成新的杂质，B错误；、溴蒸气分别与 溶液作用，均得无 色溶液，用溶液无法将与溴蒸气区分开，C错误； 是一种大气污染物，D正确。 题型2 二氧化氮与一氧化氮的性质 9 4.下列对、 的描述，不正确的是( ) B A. 是红棕色气体，易溶于水 B.可以用排水法收集，但不能由和 直接化合而得到 C.、 在一定条件下可相互转化，且二者都是形成光化学烟雾的大气污染物 D.、都有毒，且 是汽车尾气的有害成分之一 题型2 二氧化氮与一氧化氮的性质 10 解析 是红棕色气体，易溶于水，并与水发生反应： ，A正 确；难溶于水，可以用排水法收集，在放电时可由和直接化合得到，B错误；与 发生反应产生，溶于水反应产生硝酸和 ，因此二者在一定条件下可相互转化，且二者 都是形成光化学烟雾的大气污染物，C正确；、都有毒，汽车发动时，在电火花作用下 和化合产生， 是汽车尾气的有害成分之一，D正确。 题型2 二氧化氮与一氧化氮的性质 11 5.无色的混合气体甲可能含、、、 中的几种，将一定量的气体甲经过图中实验的处 理，最后得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体甲的组成为( ) B A.、 B.、 C.、 D.、、 题型3 溶于水的情况分析 12 解析 混合气体甲无色，则气体中不含，气体甲通过 后显红棕色，说明原混合气体甲 中含有和，最后通入水中，溶液呈酸性，且几乎无气体剩余，说明气体甲中不含 ，B正确。 题型3 溶于水的情况分析 13 6.[河北沧州2024高一月考] 将盛有和 混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后， 试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中和 的体积比是( ) C A. B. C. D. 题型3 溶于水的情况分析 14 解析 将通入水中，发生反应： ，设混合气体中含有 、 ，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半，则气体总物质的 量减小为原来的一半，列式： ，解得 ，选C。 题型3 溶于水的情况分析 15 归纳总结不同情况下氮氧化物与、 反应的相关计算 （1）关系式法 反应分析 分析结果 ①和 混合气体通 入水中 ______________________________________ 题型3 溶于水的情况分析 16 反应分析 分析结果 ②和 混合气体通 入水中 ______________________________________ ③、和 混合气 体通入水中 先按计算生成 的体积，再加上原来混 合气体中 体积，再按①进行分析 续表 题型3 溶于水的情况分析 17 （2）得失电子守恒法 若与的混合气体完全反应生成，氮氧化物转化为 时失去电子，则反应中 得到的电子数与 失去的电子数相等。 题型3 溶于水的情况分析 18 7.[陕西咸阳2024高一月考] 一定量浓硝酸与 恰好完全反应生成氮的氧化物，这些氧化 物恰好溶解在溶液中得到和 的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示。 下列说法正确的是( ) C A.硝酸在反应中只体现氧化性 B.氮的氧化物与溶液反应时， 作氧化剂 C.若浓硝酸体积为，则其物质的量浓度为 D.混合气体中的物质的量是 题型3 溶于水的情况分析 19 解析 铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮的氧化物，部分硝酸被还原，作氧化剂，表现氧化性，部分 硝酸生成盐，表现出酸性，A错误；氮的氧化物与溶液反应时，生成和， 作还原剂，B错误；铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮的氧化物， ，所以 生成硝酸铜，含有硝酸根离子，氮的氧化物为 ，与氢氧化钠恰好完全反应 生成和 ，根据原子守恒可知： ，所以硝酸的总物质的量为 ，若浓硝酸体积为 ，则其物质的量浓度 ，C正确；由题意可知氮的氧化物转化为 钠盐，所以混 合气体中的物质的量是 ，D错误。 题型3 溶于水的情况分析 20 1 课时1 氮气与氮的氧化物 刷提升 21 1.氮气的用途很广泛，下列不属于氮气用途的是( ) D A.合成氨制作氮肥 B.充入灯泡作保护气 C.液氮可作制冷剂 D.医疗上可作为危重病人的急救气 22 解析 利用氮气和氢气反应生成氨的性质，氮气可以用于制作氮肥，A不符合题意；氮气稳定性 强，可以充入灯泡作保护气，B不符合题意；利用液氮汽化吸收热量的性质，液氮可作制冷剂，C 不符合题意；氮气不能供给呼吸，医疗上作为危重病人急救气的是氧气，D符合题意。 23 2.[湖北云学名校联盟2024高一联考] 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 ( ) D A.“雷雨发庄稼”和合成氨工业都属于氮的固定 B.侯氏制碱法的副产物可以作氮肥 C.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的氮循环 D.二氧化硫、氮氧化物溶于雨水会形成酸雨，酸雨的 约为5.6 24 解析 “雷雨发庄稼”是雷电作用下氮气和氧气反应生成一氧化氮的过程，合成氨工业是氮气和 氢气在高温高压催化剂作用下合成氨气的过程，都属于氮的固定，A正确；侯氏制碱法的副产物 氯化铵可以作氮肥，B正确；多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的氮循环，C正确； 正常雨水因溶解二氧化碳约为，二氧化硫、氮氧化物溶于雨水会形成酸雨，酸雨的 小于 ，D错误。 25 3.[河北邯郸2024高一月考] 近年来，在中国汽车的销量大幅增长的同时也带来 了严重的空气污染。汽车尾气处理装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸的过 程如图所示，下列说法正确的是( ) B A.汽车尾气中的主要污染物包括、和 B.催化转化总反应方程式为 C.反应中为氧化剂， 为氧化产物 D.和 必须在催化剂表面才能反应 26 解析 不是污染物，A错误；由题图可知、和在催化剂作用下转化为、 ，催化转 化反应可表示为，B正确；反应中转化为， 元素化合价 降低被还原，为氧化剂，为还原产物，C错误；和直接接触也能发生反应生成 ， D错误。 27 4.某化学兴趣小组利用如图装置进行下列操作：在一支的注射器里充入 ，然后吸 入水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器；打开弹簧夹，快速吸入 空气［假设 只有两种气体，且 后夹上弹簧夹，振荡注射器（气体体积均为标准状况数 据；溶液体积仍为 ）。下列说法错误的是( ) B A.整个实验过程可以看到无色气体变为红棕色后又消失的现象 B.实验结束后，注射器活塞停留在 刻度附近 C.最终，注射器中气体：约、约 D.所得溶液的物质的量浓度约为 28 解析 通入氧气后被氧化，生成红棕色气体， 能与水发生反应： ，可观察到气体又变为无色，A正确； 与水不反应，当有氧气存 在时，发生反应：，吸入空气， ，则 空气中氮气体积为，氧气体积为，反应，剩余 ，则最终注射 器内气体体积为，还有溶液，注射器活塞停留在 刻度 附近，B错误；由B项分析可知，反应结束后，剩余、 ，C正确；注射器中反 应消耗，标准状况下的物质的量 ， ，溶液体积 ，所得溶液的物质的量浓度 ，D正确。 29 5.[广东广州2023高一期中] （1）某化学学习小组为探究和 的反应，进行如下实验（如图所示）。 ①图甲两集气瓶中____（填“上”或“下”）瓶颜色深。 下 解析 呈红棕色， 为无色，故下瓶颜色深。 30 ②图乙中反应的现象是____________________________________。 两气体混合后，颜色由红棕色变为无色 解析 有强氧化性，能被还原成 ，故现象为两气体混合后，颜色由红棕色变为无色。 31 ③图丙中“有红棕色气体产生”说明和反应的产物中有____，说明 在该反应中体现 ______性。 氧化 解析 遇空气被氧化成，“有红棕色气体产生”说明和 反应 的产物中有，体现了 的氧化性。 32 ④由图乙和图丙中的现象写出和 反应的化学方程式：_______________________。 解析 由题给现象可知，和反应的化学方程式为 。 33 （2）某课外活动小组探究镁与的反应。已知镁与的反应为 。 ①该小组采用类比与反应的思路对与的反应进行预测，写出与 反应的化学方 程式：___________________________。 解析 由题意可知，与发生置换反应的化学方程式为 。 34 ②设计实验验证猜测（用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸）。 资料信息： 。 Ⅰ.装置A中的试剂是___________。 Ⅱ.干燥管和装置B的作用分别是_______________________、 ________。 Ⅲ.实验开始时正确的操作步骤顺序是______（填序号）。 .通入.打开弹簧夹 .点燃酒精灯 .当硬质玻璃管充满红棕色气体后，关闭弹簧夹 溶液 吸收，避免污染环境 收集 35 解析 由资料信息可知，装置A中的试剂是 溶液， 作用是除去未反应的。干燥管是尾气处理装置，作用是吸收 以避免污染环境。装置B的作 用是利用排水法收集。实验开始时正确的操作步骤：（打开弹簧夹）（通入 ，排尽反 应装置中的空气）（当硬质玻璃管充满红棕色气体后，关闭弹簧夹） （点燃酒精灯，确 认装置中充满 后才开始加热）。 36 2 课时2 氨的转化与生成 刷基础 37 1.关于氨的下列叙述中，正确的是( ) B A.氨有刺激性气味，因此不用来作制冷剂 B.氨具有还原性，可以被氧化为 C.氨极易溶于水，因此氨水比较稳定，不容易分解 D.氨溶于水显弱碱性，因此可使石蕊溶液变为红色 题型1 氨气和氨水的性质 38 解析 液氨汽化要吸收大量的热，所以液氨常用作制冷剂，A错误；氨气中氮元素的化合价为 价，易失电子，具有还原性，所以氨气能够被氧化生成一氧化氮，B正确；一水合氨不稳定，受 热易分解，C错误；氨溶于水显弱碱性，因此可使石蕊溶液变为蓝色，D错误。 题型1 氨气和氨水的性质 39 2.[广东实验中学2024高一月考] 氨水能够导电，使酚酞溶液变红。下列说法正确的是( ) D A.氨气属于电解质 B.酚酞遇氨水变红，说明氨气在水溶液中能电离出 C.氨水能够导电，液态的氨也能够导电 D.实验室可以用浓氨水与生石灰反应制备少量氨气 题型1 氨气和氨水的性质 40 解析 氨气为化合物，但其在水溶液或熔融状态下本身不能电离产生自由移动的离子，属于非电 解质，A错误；酚酞遇氨水变红是因为氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨为弱电解质，部分 电离产生氢氧根离子，B错误；氨水能够导电是因为氨水中存在自由移动的离子，液态的氨不能 电离，不存在自由移动的离子，也不存在自由电子，不导电，C错误；生石灰是氧化钙，溶于水 生成氢氧化钙并放出大量的热，碱性增强，能促使一水合氨的分解，促进氨气的逸出，所以实验 室里可用浓氨水与生石灰制取少量氨气，D正确。 题型1 氨气和氨水的性质 41 3.[上海四中2023高一期末] 如图所示利用点滴板探究氨气的性质，实验时向 固体上滴几滴 浓氨水后， 立即用烧杯盖住点滴板。下列对实验现象和解释都正确的是( ) 选项 实验现象 解释 A 固体表面有气泡 吸收氨，放出水蒸气 B 湿润红色石蕊试纸变蓝 极易溶于水 C 烧杯内有白烟 D 溶液变白色浑浊 氨水与氯化铁反应生成白色氢氧化铁 C 题型1 氨气和氨水的性质 42 解析 固体吸水放热，使氨气逸出，A错误；氨气溶于水所得溶液呈碱性，所以湿润红色石 蕊试纸变蓝，B错误；氨气和浓盐酸挥发出的发生反应： ，所以烧杯内 有白烟，C正确；氨水与氯化铁反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，D错误。 题型1 氨气和氨水的性质 43 4.（双选）下列有关铵盐的说法中正确的是( ) AB A.所有铵盐受热均可以分解，但产物不一定有 B.绝大多数铵盐都易溶于水 C.向盛有硫酸亚铁铵溶液的试管中滴加少量 溶液，在试管口用湿润的红色 石蕊试纸检验，试纸变蓝 D.铵盐都能与碱反应，不能与酸反应 题型2 铵盐的性质及铵根离子的检验 44 解析 铵盐分解不一定产生，如在以上分解生成、和 ，A正确；绝 大多数铵盐都易溶于水，B正确；加入少量，与反应生成，不会产生 ， C错误；弱酸的铵盐［如、 等］既能与碱反应，又能与酸反应，D错误。 题型2 铵盐的性质及铵根离子的检验 45 5.[河南周口2024高一月考改编] 为了检验某固体物质中是否含有 ，你认为下列试纸或试剂一 定用不到的是( ) B ①蒸馏水 ② 溶液 ③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸 ⑤稀盐酸 A.①⑤ B.④⑤ C.①③ D.①④⑤ 题型2 铵盐的性质及铵根离子的检验 46 解析 检验 一般是取少量样品与碱液混合于试管中，加热，将用蒸馏水润湿的红色石蕊试纸 靠近试管口，看试纸是否变蓝；也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，看是否有白烟生成；因 此④⑤一定用不到，选B。 题型2 铵盐的性质及铵根离子的检验 47 6.（双选）[湖北武汉2024高一月考] 实验室制取氨气、收集、验证其还原性并进行尾气处理的装 置如图，下列操作能达到实验目的的是( ) BC A.用装置甲制取氨气 B.用装置乙收集氨气时气体应该从口进 口出 C.装置丙中黑色固体变成红色时还原产物可能为铜 D.可以用装置丁吸收氨气，进行尾气处理 题型3 氨气的实验室制备 48 解析 氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，二者在试管口遇冷又重新反应生成氯化铵，不能用装 置甲制取氨气，A错误；氨气密度小于空气，可以用向下排空气法收集，即用装置乙收集氨气时 气体应该从口进 口出，B正确；装置丙中黑色固体变成红色时还原产物可能为铜，C正确；氨气 极易溶于水，用装置丁直接吸收会发生倒吸，应采用防倒吸装置，D错误。 题型3 氨气的实验室制备 49 归纳总结 并不是所有的铵盐和碱的固体都适合在实验室混合加热制氨气。主要考虑：①氧化性 酸对应的铵盐不用，如加热时一般不产生；②碱性太强的碱不用，如 ，加热时 会腐蚀玻璃试管。注意：铵盐与碱混合加热制氨气不是实验室制取氨气的唯一方法。 题型3 氨气的实验室制备 50 7.某化学实验小组同学利用如图所示装置制备氨气，并探究氨气的性质（部分仪器已略去）。请回答： A B （1）实验室制备氨气的化学方程式为___________________________________________。 解析 实验室制取氨气的化学方程式为 。 题型3 氨气的实验室制备 51 （2）用装置B收集氨气时，氨气的进气口是___（填“”或“ ”），理由是_________________ __________。 氨气的密度比空气的密度小 解析 氨气的密度比空气的密度小，可用向下排空气法收集，故应从导气管 进气。 题型3 氨气的实验室制备 52 （3）打开装置B中的止水夹 ，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是 _____________、________________。 极易溶于水 与水反应生成碱 解析 能形成喷泉，证明氨气极易溶于水；酚酞溶液变红，说明氨的水溶液显碱性。 题型3 氨气的实验室制备 53 2 课时2 氨的转化与生成 刷提升 54 1.[江苏无锡2024高一阶段考] 下列关于 相关实验的说法错误的是( ) C A.甲图制备可选用的药品为与 的混合物 B.乙图实验时，可观察到烧瓶中液体为红色，体现 是碱性气体 C.丙图实验中，可观察到有大量白烟生成，体现 的还原性 D.丁图可用于 的尾气处理，且具有防倒吸作用 55 解析 实验室制备可选用的药品为与 的混合物，二者混合加热生成氯化钙、氨 气和水，A正确；氨气极易溶于水，可做喷泉实验，氨气和水反应生成一水合氨，溶液显碱性， 则乙图实验时，可观察到烧瓶中液体为红色，体现 是碱性气体，B正确；丙图实验中，氨气 和氯化氢反应生成了固体氯化铵，可观察到有大量白烟生成，该反应不是氧化还原反应，不能体 现的还原性，C错误；氨气极易溶于水，干燥管在图中起防倒吸作用，即丁图可用于 的 尾气处理，且具有防倒吸作用，D正确。 56 2.（双选）在研究合成氨方法的历史上，诺贝尔奖曾三次授予合成氨相关领域的不同科学家。氨 是氮肥工业及制取硝酸、炸药等的原料。下列说法中正确的是( ) CD A.和在点燃或光照条件下可合成 B.和 溶于水后都能导电，故二者都是电解质 C. 遇到浓硝酸会发生反应产生大量白烟 D.由制 的过程中，氮元素被氧化 57 解析 和合成氨的条件是高温、高压、催化剂，在点燃或光照条件下，和 不发生反应， A错误；氨水能导电是因为溶于水生成一水合氨，一水合氨电离出自由移动的离子， 自 身不能导电，因此是非电解质，属于电解质，B错误；浓硝酸易挥发， 与挥发的硝 酸反应生成 固体，现象为产生大量白烟，C正确；用氨制备硝酸的过程中，发生反应的化 学方程式依次为， ， ，元素的化合价由价升高至 价，被氧化，D正确。 58 3.[河北保定2024高一月考] 某化学兴趣小组用图甲装置探究氨气喷泉实验中三颈烧瓶内压强变化。 图甲中的三颈烧瓶收集满氨气后关闭，用在冰水中浸泡后的湿毛巾敷在三颈烧瓶上， 时拿 走毛巾并打开 ，整个过程中测得三颈烧瓶内压强变化曲线如图乙。下列说法正确的是( ) A A.固体 可选择CaO，试剂a可选择浓氨水 B. 时，氨气发生化学反应导致三颈烧瓶内压强减小 C. 时，三颈烧瓶内的喷泉现象最明显 D.固体和试剂 分别为锌片和稀硫酸时，实验过程中也能观察到喷泉现象 59 解析 氨气极易溶于水，导致三颈烧瓶内压强减小，烧杯中溶液进入三颈烧瓶形成喷泉。 与 水反应放出大量热，使浓氨水受热分解放出大量氨气，故固体可选择，试剂 可选择浓氨水， A正确；温度降低，三颈烧瓶内压强减小，外界大气压强大于三颈烧瓶中压强，烧杯中水被压入 三颈烧瓶中， 时，氨气发生的变化为物理变化，B错误；三颈烧瓶内气体压强与外界 大气压之差越大，喷泉现象越明显， 时压强差最大，此时喷泉现象最明显，C错误；锌片和 稀硫酸反应生成氢气，氢气难溶于水且不和水反应，实验过程中形成的压强差只能使少量水进入 三颈烧瓶，不能形成喷泉现象，D错误。 60 4.[广东江门2024高一质量检测] “封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，下列关于三 个“封管实验”（夹持装置未画出）的说法正确的是( ) B A.①加热时，上部汇集了 固体，此现象与碘升华实验原理相似 B.②加热时，溶液红色变浅，可证明氨气的溶解度随温度的升高而减小 C.③加热时，溶液红色褪去，冷却后又变红色，体现 的漂白性 D.三个“封管实验”中所涉及的化学反应均是可逆的 61 解析 加热氯化铵，氯化铵分解生成和，和 遇冷化合生成氯化铵，则①加热时， 上部汇集 固体过程中发生了化学变化，而碘升华、凝华的过程属于物理变化，原理不相似， A错误；加热可降低氨气的溶解度，则②加热时，溶液红色变浅，说明溶液中 减少，可 证明氨气的溶解度随温度的升高而减小，B正确；二氧化硫与品红化合生成无色物质，无色物质 受热后又发生分解，所以③加热时，溶液变为红色，冷却后溶液又褪色，体现 的漂白性，C错 误；①中受热分解与和 化合分别在加热条件下和冷却后进行，不是可逆的，D错误。 62 5.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用如图所示装置（部分装置省略）可以实 现该反应。实验时C中粉末逐渐变为红色，D中出现无色液体。下列有关说法正确的是( ) C A.C中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 B.B中加入的物质可以是碱石灰或无水氯化钙 C.D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝 D.A中加入的固体，可以是或 63 解析 C中氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，元素的化合价由 价升高为0价，铜 元素的化合价由价降低为0价，根据得失电子守恒，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 ，A 错误；无水氯化钙能与氨反应，所以B中加入的物质可以是碱石灰，不能是无水氯化钙，B错误； D中液体是氨水，可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝，C正确； 加热分解为氨和氯化氢，试管 口温度较低，氯化氢和氨重新化合生成氯化铵，不能用加热氯化铵来制备氨，D错误。 64 6.喷泉产生的原因是形成压强差。 （1）制取氨气并完成喷泉实验（图中部分夹持装置已略去）。 ①用图甲中装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥的氨气，引发喷泉的操作是______________ ____________________________， 该实验的原理是______________________________________________________________________ ___。 打开止水夹，挤压胶头滴管使少量水进入烧瓶 溶于少量水中，使圆底烧瓶内压强减小，烧杯内的水被大气压压入圆底烧瓶 解析 图甲装置引发喷泉，只需打开止水夹，挤压胶头滴管使少量水进入烧瓶即可； 65 ②如果只提供图乙中装置，请说明引发喷泉的方法：______________________________________ ____________________________________________________________________________________ _____________________________________。 打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，引发喷泉，移去热毛巾（或打开止水夹，用冷毛巾捂住圆底烧瓶至烧杯中的水上升进入烧瓶，引发喷泉，移去冷毛巾） 解析 图乙装置引发喷泉，则需先打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶，氨气受热膨胀，赶出导 管中空气，与水接触，引发喷泉（或用冷毛巾捂住圆底烧瓶，氨气遇冷收缩，水上升与氨气接触， 引发喷泉）。 66 （2）利用图丙中装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是___ （填序号）。 D A.与稀盐酸 B.溶液与 溶液 C.与稀 D. 与稀盐酸 67 解析 在锥形瓶内发生反应产生气体，使锥形瓶内压强大于圆底烧瓶内压强即可产生喷泉。 与 稀盐酸不反应；溶液与溶液反应，但不产生气体；与稀 反应生成的硫 酸钙微溶，附着在碳酸钙的表面，阻止反应的进一步进行，产生气体量少； 和稀盐酸反 应，产生大量 ，故选D。 68 （3）在图丙的锥形瓶中加入酒精，把锥形瓶放入水槽中，水槽中加入冷水后，再加入足量的下 列物质，结果也产生了喷泉，水槽中加入的物质可以是___（填序号）。 A A.浓硫酸 B.食盐 C.硝酸钾 D.硫酸铜 解析 浓 溶于水放出大量热，使锥形瓶内酒精汽化，压强增大，也会产生喷泉。 69 （4）从产生喷泉的原理分析，图甲和图乙是______（填“增大”或“减小”，下同）上部烧瓶 内气体的压强；图丙是______下部锥形瓶内气体的压强。人造喷泉及火山爆发的原理与图____中 原理相似。 减小 增大 丙 解析 从产生喷泉的原理分析，图甲和图乙是上部烧瓶内压强减小，图丙是下部锥形瓶内压强增 大，人造喷泉及火山爆发的原理均与图丙原理相似。 70 归纳总结 1.喷泉形成的原理 容器内外产生较大的压强差，在这种压强差的作用下,液体迅速流动,通过带有尖嘴的导管喷出来, 形成喷泉。 2.产生压强差的原理 从原理上分析使容器内外产生较大压强差的情况有以下两种: （1）容器内气体极易溶于水（或容器内气体易与溶液反应），使容器内压强迅速降低，在外界 大气压的作用下,外部液体快速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。 下表列出的气体遇相应的吸收剂,就能形成喷泉。 气体 、 吸收剂 水或碱溶液 水或酸溶液 碱溶液 水或碱溶液 （2）容器内的液体由于受热或由于发生化学反应等使容器内部产生了大量的气体，使容器内压 强增大，促使容器内的液体迅速向外流动，也能形成喷泉。喷雾器、火山喷发就是此原理。 71 7. [陕西咸阳2024高一月考] 是一种重要的化工产品，也是重要的化工原料。某化学 兴趣小组在实验室制备 并完成相关性质实验。 Ⅰ.实验室制取通常有两种方法：①选择药品氢氧化钙与氯化铵固体；②选择药品 固体 与浓氨水。 （1）用方法①制备 应选择的装置____（填“甲”或“乙”），发生反应的化学方程式为 ____________________________________________。检验 已收集满的方法是______________ __________________________________________________________________________。 甲 用湿润的红色石蕊试纸靠近圆底烧瓶口，试纸变成蓝色，说明氨气已经集满（其他合理答案也可） 72 解析 固体氢氧化钙与氯化铵共热制备氨气的化学方程式为 ，选择装置甲；氨气是碱性气体，能与浓盐酸反 应生成白烟，也能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色，所以检验圆底烧瓶中已收集满氨气可用湿润 的红色石蕊试纸靠近圆底烧瓶口，试纸变成蓝色，说明氨气已经集满。 73 （2）利用装置乙还可制取下列气体中的_____（填序号）。 解析 装置乙可用于固液（或液液）不加热制气，该装置还可用于 和盐酸制备氢气、石灰石和 盐酸制备二氧化碳、高锰酸钾和浓盐酸制备氯气等。 74 （3）下列能用作 尾气吸收装置的是______（填序号）。 ②③ 解析 氨气极易溶于水，若将导管直接通入水中会发生倒吸，①不可用；倒扣于水面的漏斗可以 防止倒吸，可以用来吸收尾气，②可用；用一个安全瓶，若发生倒吸，烧杯中的水会回流到安全 瓶中，不会回流到反应装置中，可以用来吸收尾气，③可用；密闭体系容易由于气体压强过大而 发生危险，④不可用；综上所述，能用来吸收尾气的是②③。 75 Ⅱ.该化学兴趣小组设计图丙装置探究 的性质。 （4）实验发现A中固体完全变红，B中无水硫酸铜变蓝，还产生一种单质气体。实验后取A中红 色固体于试管中，加入过量稀硫酸。已知：和 均为红色固体， 。 76 ①若溶液不变蓝，A中发生总反应的化学方程式为__________________________________。 解析 溶液不变蓝，说明没有铜离子，则产物中没有氧化亚铜，只有单质铜，A中发生总反应的 化学方程式为 。 77 ②若溶液变蓝，证明红色固体中____（填“有”或“没有”），经称量反应前A中 质量 为，反应后A中红色固体质量为 ，则红色固体中金属铜的质量分数为_________ (精确至 。 有 解析 溶液变蓝，说明含有铜离子，结合已知信息知，红色固体中有；反应前C中 质量 为，物质的量为，若反应后全部转变为，则的质量为 ，若反应后全 部转化为，则物质的量为，质量为，所以反应后固体中既有铜也有 ， 设铜的物质的量为，的物质的量为，则有 ， ，可解得， ；铜的质量为 ，金属铜的质量分数为 。 78 （5）若将B与C通过相连，通入后， 溶液中产生白色沉淀，写出生成白色沉淀的离子 方程式：____________________________________________。 解析 若将B与C通过相连，氨气通入氯化钡溶液中提供碱性环境，通入 后，生成亚硫酸钡沉 淀，离子方程式为 。 79 教材变式本题是教材P124应用·实践第4题的变式题，综合考查了实验室制备氨气的实验操作、仪 器选择及氨气性质的探究。 80 3 课时3 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响 刷基础 81 1.下列有关硝酸的性质、保存及用途的叙述正确的是( ) B A.纯净的硝酸是一种易挥发、有刺激性气味的黄色液体 B.硝酸不稳定，见光或受热易分解 C.硝酸必须密封保存在无色细口瓶中，并置于阴暗处 D.硝酸可用于制备炸药、染料及石膏等产品 题型1 硝酸的性质、保存与应用 82 解析 纯净的硝酸是无色液体，硝酸越浓越易分解，分解放出的 溶于硝酸而使硝酸呈黄色，A 错误；硝酸不稳定，见光或受热易分解， ，B正确；硝酸 见光或受热易分解，因此必须密封保存在棕色细口瓶中，C错误；石膏是硫酸盐，不可以用硝酸 制备石膏，并置于阴暗处，D错误。 题型1 硝酸的性质、保存与应用 83 2.[广东深圳2024高一统测] 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) B A.浓硫酸与足量铜加热反应，生成分子的数目为 B.和充分反应转移电子数为 C.常温下，将铝片投入足量的浓硝酸中，铝失去的电子数为 D.标准状况下，与水反应，转移的电子数为 题型2 硝酸的强氧化性 84 解析 浓硫酸中的物质的量为 ，若 与足量铜在加热条件下反应完全，生成分子的数目为 ，但随着反应的进行，浓硫酸变 为稀硫酸，反应不再发生，因此反应产生的分子的数目小于，A错误； 的物 质的量为，与反应生成，，则与 反应 转移的电子数为，B正确；常温下，将 铝片投入足量的浓硝酸中，发生钝化，阻碍了反 应的进行，C错误；，电子转移为， 与水反 应，转移的电子数为 ，D错误。 题型2 硝酸的强氧化性 85 3.某化学兴趣小组设计了如图所示的浓与 反应的微型实验。下列说 法中错误的是( ) D A.挤压塑料瓶，使浓硝酸进入干燥管就可引发反应 B.将装置口向上竖起就可停止反应 C.蘸碱液的棉花可起到吸收 的作用 D.该装置适用于木炭与浓硝酸或浓硫酸的反应实验 题型2 硝酸的强氧化性 86 解析 挤压塑料瓶使浓硝酸进入干燥管与铜接触，可以引发反应，A正确；将装置口向上竖起使 铜与浓分离，可使反应停止，B正确； 是酸性气体，可被碱液吸收，C正确；木炭与浓 硝酸或浓硫酸的反应需要加热才能够进行，而该装置是在常温下进行的反应装置，D错误。 题型2 硝酸的强氧化性 87 4.某研究性实验小组欲验证浓硝酸在与、合金的反应过程中除生成 气体外，还会有少量 生成，并测定、合金中的质量分数。为此，他们设计了如图所示的装置(已知： 的 沸点为，的沸点为 。 （1）写出A中 与浓硝酸反应的离子方程式：_____________________________________。 解析 和浓硝酸反应生成二氧化氮、硝酸银和水，反应的离子方程式为 。 题型2 硝酸的强氧化性 88 （2）反应前要先打开活塞，持续通入一段时间的 ，其理由是__________________________ _____________；若缺少装置B，对实验的影响是______________________________。 排尽装置中的空气，防止被氧化为 水会与反应，使来源不清 解析 通入氮气的目的是排出装置中的空气，避免生成的一氧化氮气体被氧气氧化为二氧化氮； 装置B是用浓硫酸吸收气体中的水蒸气，避免在C中冷却后水和二氧化氮反应生成一氧化氮，使 来源不清。 题型2 硝酸的强氧化性 89 （3）确认A中有 生成，依据的现象是____________________________________________。 打开，向D中通入，气体由无色变为红棕色 解析 一氧化氮和氧气反应生成红棕色气体二氧化氮，打开 通入氧气，若D中气体由无色变为 红棕色，则有 产生。 题型2 硝酸的强氧化性 90 （4）若已知、合金的质量为 ，且溶解完全。只利用A中反应后的溶液进行简单的操作， 即可确定合金中 的质量分数，其实验操作过程为________________________________________ _______________________________。 在A中加入过量含的溶液，过滤后将沉淀洗涤、干燥，最后称取沉淀的质量 解析 A中银离子和氯离子反应生成氯化银沉淀，即在A中加入过量含有 的溶液，反应一段时 间后，过滤、洗涤、干燥并称量氯化银沉淀的质量，根据和 的关系，计算出银的物 质的量和质量，从而计算得到合金中铜的质量分数。 题型2 硝酸的强氧化性 91 关键点拨本题考查了物质性质的实验设计和评价，明确实验原理、掌握实验步骤和产物性质及其 反应现象是解题的关键，注意 易被空气中的氧气氧化为二氧化氮。 题型2 硝酸的强氧化性 92 5.[重庆黔江中学校2024高一月考] 在混合酸中， ， ，向其中加入足量铁粉，充分反应后，收集到的气体在标准状况下体积约 为( ) C A. B. C. D. 题型3 金属与硝酸反应的计算 93 解析 ， ， ，。 的氧化性 比强，先反应，过量，发生的反应为 ， 消耗，同时得到，剩余，剩下的和 反应产生 ，反应得到 ，则气体总物质的量为 ，标准状况下体积为 ，选C。 题型3 金属与硝酸反应的计算 94 6.[山东菏泽曹县一中2023高一开学考试] 将铜镁合金完全溶解于 某浓度的硝酸溶液 中，得到和的混合气体 （折算为标准状况下体积），当向反应后的溶液中加入 溶液时，金属离子全部转化为沉淀，测得沉淀的质量为 。下列 说法正确的是( ) B A.该合金中铜与镁的物质的量之比是 B.该硝酸溶液中的物质的量浓度是 C.和的混合气体中，的体积分数是 D.该硝酸溶液中的质量分数为 题型3 金属与硝酸反应的计算 95 解析 设铜、镁的物质的量分别为、 ，则：① ，② ，解得， ，所以该合金中 铜与镁的物质的量之比是，A错误；设、的物质的量分别为、 ，则根据 得失电子守恒可知， ， ，解得， ，最终生成硝酸钠的物质的量 是 ，根据氮原子守恒可知，参加反应的硝酸是 ，因此该硝酸溶液中 的物质的量浓度是 ，B正确；和的混合气体中，的体积分数是 ，C错误；硝 酸溶液的密度未知，质量不能确定，不能计算硝酸的质量分数，D错误。 题型3 金属与硝酸反应的计算 96 易错警示 本题出错的原因是不能根据反应实质找出参与反应的物质之间量的关系。利用守恒法 计算时，一般应用的守恒关系有①原子守恒；②得失电子守恒；③电荷守恒。 题型3 金属与硝酸反应的计算 97 7.（双选）[山东菏泽2024高一期末] 向 某稀硫酸和稀硝酸的混合 溶液中逐渐加入铁粉，产生气体量随铁粉质量增加的变化如图所示 （已知硝酸只被还原为 气体）。下列说法正确的是( ) BC A.段发生反应的离子方程式为 B.段和段生成气体的物质的量之比为 C.溶液中与的物质的量浓度之比为 D.点时溶液的溶质为和 题型3 金属与硝酸反应的计算 98 解析 根据题图及题意可知，段发生反应：， 段 发生反应：，段发生反应： ，A错误； 段 中反应消耗的物质的量 ，由A项分析可知，反应生成气体的物质的量为 ，段中反应消耗的物质的量，生成气体的物质的量为， 段 和段生成气体的物质的量之比为，B正确；由A项分析可知，反应中全部转化为 ， 则原溶液中， ，原溶液中 ，则 ， ，溶液中，与的物质的量浓度之比为 ，C正确；C点时溶 液的溶质为 ，D错误。 题型3 金属与硝酸反应的计算 99 方法技巧 1.硝酸与金属反应的3个易错点 （1）硝酸具有强氧化性，与金属反应一般不产生 ； （2）硝酸的还原产物除、外，很稀的硝酸还可能生成、、 等； （3）硝酸与金属反应时，表现酸性和强氧化性。 2.硝酸与金属反应计算的思维模型 题型3 金属与硝酸反应的计算 100 8.[河北秦皇岛2024高一月考] 工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如图所示： 下列说法正确的是( ) A A.过程①属于氮的固定 B.氮气在足量氧气中也可以通过一步反应生成 C.过程④反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 D.常温下，浓硝酸可用铝质容器储存，说明铝与浓硝酸不反应 题型4 含氮物质的相互转化 101 解析 过程①中游离态转化为化合态 ，所以属于氮的固定，A正确；放电条件下，氮气在 足量氧气中通过一步反应，只能生成，不能生成 ，B不正确；过程④中反应为 ，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ，C不正确；常温下，浓 硝酸能使铝表面发生钝化，从而阻止铝与浓硝酸的进一步反应，所以浓硝酸可用铝质容器储存， D不正确。 题型4 含氮物质的相互转化 102 9.如图为氮元素的“价—类”二维图。 下列说法正确的是( ) C A. 属于酸性氧化物 B.转化为 的过程中一定需要加入氧化剂 C.一定条件下，和反应生成 D.实验室采用加热分解固体制取 题型4 含氮物质的相互转化 103 解析 根据题图可知，是，和碱不反应，不属于酸性氧化物，A错误；转化为 的 过程中不一定需要加入氧化剂，如二氧化氮溶于水生成和，B错误；一定条件下， 和可以发生氧化还原反应生成水和 ，C正确；氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，氯化氢 和氨气遇冷后又转化为氯化铵，因此不能制备 ，D错误。 题型4 含氮物质的相互转化 104 10.[广东深圳2024高一统测] 合成氨及其衍生物工业是化工生产的重要门类，请结合图示判断下 列说法正确的是( ) C A.湿润的淀粉 试纸可以鉴别气体2和溴蒸气 B.饱和溶液中先通入过量再通入过量 可以得到固体1 C.气体1、2的混合气与 在一定条件下转化为对环境无害的物质，混合气中气体1和气 体2的体积比为 D.硝酸铵作为氮肥，雨天施用可提高利用率 题型5 氮氧化物的污染与治理 105 解析 由题图可知，氨气和氧气反应生成的气体1为，和氧气生成的气体2为 ；饱和 溶液中通入和二氧化碳，生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体，故固体1为 ， 受热分解生成的固体2为。和溴蒸气都具有强氧化性，遇到湿润的淀粉 试 纸都可以变蓝，不可以鉴别，A错误；二氧化碳在饱和氯化钠溶液中溶解度小，不利于后续反应 发生，应该在饱和氯化钠溶液中先通入过量氨气使溶液呈碱性，再通入过量二氧化碳可得到 ，B错误；氨气具有一定还原性，、的混合气与 氨气在一定条件下转化为 对环境无害的物质，化学方程式为，反应中、 的体 积比等于化学计量数之比，为 ，C正确；雨天施用硝酸铵，易导致溶解流失，D错误。 题型5 氮氧化物的污染与治理 106 易错点 浓硝酸与金属的“钝化” 11.下列金属在浓硝酸或浓硫酸中，能形成致密氧化物薄膜的是( ) B A. B. C. D. 107 易错点 浓硝酸与金属的“钝化” 解析 常温下，铁、铝遇浓硝酸或浓硫酸发生钝化，铁、铝等金属表面形成致密的氧化膜，B正确。 108 12.化学反应中，有时“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”。下列反应中不存在此类 情况的是( ) B A.铁片与过量浓硝酸（常温） B.铜粉与过量浓硝酸（常温） C.浓盐酸与过量二氧化锰（共热） D.浓硫酸与过量铜片（共热） 109 解析 常温下铁片在浓硝酸作用下钝化，不能完全反应，A不符合题意；硝酸过量时，铜粉完全 反应，B符合题意；加热时二氧化锰与浓盐酸反应，随着反应的进行浓盐酸逐渐变稀，稀盐酸与 二氧化锰不反应，C不符合题意；随着反应的进行，浓硫酸逐渐变稀，稀硫酸不与铜反应，D不 符合题意。 110 易错警示金属的钝化问题常见于两种金属“铁、铝”，两种酸“浓硫酸、浓硝酸”，一个条件“常 温下”，这三个方面同时具备时，金属才会钝化。考生常因只关注到其中一个方面，便急于判断而 出错。另外，钝化体现了浓硫酸、浓硝酸的强氧化性，属于化学变化，并不是没有发生反应。 111 3 课时3 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响 刷提升 112 1.下列有关硝酸化学性质的叙述正确的是( ) D A.稀硝酸使红色石蕊试纸变蓝 B.硝酸能与反应，但不生成 C.硝酸可与反应制得 气体 D.浓硝酸因分解放出的 又溶解于硝酸而呈黄色 113 解析 稀硝酸显酸性，不能使红色石蕊试纸变蓝，A错误；硝酸与 发生复分解反应，可以 生成，B错误；有强氧化性，与反应生成，不能用于制取，C错误； 呈红 棕色，浓硝酸因分解放出的 又溶解于硝酸而呈黄色，D正确。 114 2.[广东茂名2024高一期末] 工业合成氨以及氨氧化制硝酸的流程如图。下列说法错误的是( ) C A. 可以为热空气 B.氨分离器中利用了氨易液化的性质 C.氧化炉内氨的催化氧化反应中氧化剂与还原剂的物质的 量之比为 D.可使用氢氧化钠溶液处理尾气 115 解析 氧化炉中氨气发生催化氧化反应生成和水，热空气可以提供 和热量，A正确；氨气易 液化，氨分离器中利用了氨易液化的性质，将氨气分离出来，使氮气和氢气循环利用，B正确； 氧化炉中氨气发生催化氧化反应生成和水，化学方程式为 ，氧 气为氧化剂，氨气为还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ，C错误；吸收塔中通入 热空气和水，发生反应：、 ，故尾气中含有 、、，可使用 溶液处理尾气，D正确。 116 3.[河南周口2024高一期末] 如图实验中均有红棕色气体产生，下列分析不正确的是( ) B ① ② ③ A.由①中出现红棕色气体，不能说明木炭与浓硝酸发生了反应 B.由②中出现红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 C.③中的气体产物中检测出 ，不能说明木炭与浓硝酸发生了反应 D.将③中红热木炭换成灼热碎玻璃，也能出现红棕色气体 117 解析 ①中红棕色气体产生的原因可能是浓硝酸分解生成二氧化氮，则红棕色气体的产生不能表 明木炭与浓硝酸发生了反应，A正确；浓硝酸加热分解生成二氧化氮、氧气，但由②中出现红棕 色气体只能推知②中产生的气体中一定有 ，无法推断是否有其他气体产生，B错误；③中的 气体产物中检测出 ，可能是红热的木炭与空气中的氧气反应，不能说明木炭与浓硝酸发生了 反应，C正确；浓硝酸易挥发，且 受热易分解，则将③中红热木炭换成灼热碎玻璃，也能出 现红棕色气体，D正确。 118 4.（双选）[重庆巴蜀中学2024高一月考] 汽车尾气 中含有和 ，为减少污染，现代汽车通常安装 催化净化器将尾气中的有毒气体转化为无污染的气 体。某实验室设计如下实验装置模拟处理汽车尾气 中的、 。下列说法错误的是( ) BD A.装置Ⅲ的作用是检验是否转化为 B.停止加热后，打开活塞 通入适量氧气时，装置Ⅱ中没有出现红棕色气体，则气囊中收集的气 体一定无毒 C.装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为 D.酸性溶液可将转化为，若处理的尾气中含 （标准状况下），则消耗 溶液 119 解析 和在催化剂和加热条件下转化为和，装置Ⅱ中通氧气的作用是检验 是否反 应完全，装置Ⅲ中澄清石灰水的作用是检验是否转化为，氧化铜的作用是将剩余的 转化 为，最后用气囊收集尾气。装置Ⅲ的主要作用是检验是否转化为 ，A正确。装置Ⅱ中没 有出现红棕色气体，说明没有和，但实验装置中没有检验 是否反应完全的装置，则气 囊中收集的气体中可能会有，有毒，B错误。和在催化剂和加热条件下转化为 和 ，化学方程式为，C正确。用酸性溶液将转化为 ， （标准状况下）的物质的量为，元素化合价由价升高到 价，失去电子 的物质的量为；转化为，元素化合价由价降低到 价，根 据得失电子守恒可知，得电子的物质的量为，的物质的量为 ，则消耗 溶液的体积为 ，D错误。 120 5.将铜投入一定浓度的硝酸中，铜完全溶解，产生和混合气体共 （折算为标准状况），反应结束后向溶液中加入 溶液，恰好使溶液中的 全部转化为沉淀。若将盛有 该混合气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下 一定体积的氧气，又可将气体完全转化为 。下列说法错误的是( ) D A.与铜反应中，起酸性作用的硝酸为 B.产生的混合气体中，和的体积比为 C.通入标准状况下氧气的体积为 D.原硝酸浓度为 121 解析 铜的物质的量为 ，铜和硝酸反应生成硝酸铜、氮氧化物和水，其中成盐的 起酸性作用，因此与铜反应中，起酸性作用的硝酸为，A正确； （折算为标准状况）的混合气体的物质的量为，设和的物质的量分别为 和 ，由原子守恒及得失电子守恒得，，，解得 ， ，则二者体积比为 ，B正确；根据得失电子守恒可知，铜失去电子的数目等于氧气得 到的电子的数目，因此氧气物质的量为 即通入标准状况下氧气的体积为 ，C正确；反应结束后向溶液中加入溶液，恰好使溶液中的 全部转化为沉淀，即有，根据 原子守恒可知，体现氧化 性的的物质的量为 ，即原硝酸中溶质的物质的量为 ，则原硝酸浓度 ，D错误。 122 6.（双选）[山东菏泽2023高一月考] 某学习小组为研究铜与浓、 稀 反应的差异，设计了如图所示的实验装置。 下列说法不正确的是( ) CD A.反应开始前通入过量的 气体，目的是排尽装置内的空气 B.A中反应的离子方程式为 C.B中铜粉被氧化时，产生 气体的物质的量小于 D.在C中装入一定量的水进行尾气处理 123 思路导引铜与浓硝酸反应生成，为红棕色气体，铜与稀硝酸反应生成， 为无色气 体，能与氧气反应生成 ，为了避免空气中氧气对实验产生干扰，先通入二氧化碳，排尽装 置内的空气，然后打开分液漏斗活塞，滴加浓硝酸，三颈烧瓶中出现红棕色气体，说明铜与浓硝 酸反应生成，与B中水反应生成和 ，B中铜粉溶解，溶液变蓝，B中气体不显红棕 色，说明铜和稀硝酸反应生成 ，氮的氧化物有毒，需要尾气处理，据此分析。 124 解析 为便于观察B中生成无色气体，防止 被氧化，开始前通入二氧化碳气体，排尽装置内的 空气，A正确；A中 与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子方程式为 ，B正确；B中与稀硝酸反应生成硝酸铜、 和 水，根据得失电子守恒，可得，解得 ， 与水反应也能产生，因此B中产生气体的物质的量大于，C错误； 不与水反 应，不能在C中装入一定量的水进行尾气处理，D错误。 125 7.[北京顺义一中2024高一月考] 某化学小组研究硝酸与金属的反应。下列实验中硝酸与金属的反 应均在注射器中完成，实验操作及实验现象记录如表： 序号 实验操作与实验现象 实验1 加入适量铜片与 的浓硝酸，反应剧烈，产生红棕色气体，溶液立即呈绿色 实验2 加入过量的铜片与 溶液，产生无色气泡，溶液逐渐变为蓝色。 注射器中的气体始终无色，反应结束后，向注射器中充入一定量的 ，气体迅速变为红 棕色 实验3 加入过量的铁粉与 溶液，立即有无色气体生成，溶液为很浅的 绿色，反应结束后将气体通入有空气的容器无明显变化，点燃有尖锐的爆鸣声，容器壁 出现无色液滴；取反应后溶液，加入足量 溶液，立刻得到白色沉淀，迅速变为灰 绿色，最后变成红褐色，加热后产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 126 （1）铜与浓硝酸反应产生红棕色气体的化学方程式是_____________________________________ _______________________________________________________________________________。 解析 铜与浓硝酸反应产生红棕色气体 的化学方程式是 。 127 （2）对实验1所得溶液呈绿色，而实验2所得溶液呈蓝色的原因提出猜想。 查阅资料： ⅰ. 溶于稀硝酸会反应：而溶于浓硝酸不反应，使溶液呈黄色； ⅱ.与水反应时会有部分发生反应：， 是弱酸，无色，不 稳定。 ⅲ. 颜色为绿色。 猜想溶于浓硝酸，与蓝色 溶液混合而呈现绿色。 猜想电离出的与结合为 （绿色）。 ①向浓硝酸中通入 ，溶液呈黄色，加入__________（填试剂）后呈绿色，证实猜想1合理。 128 解析 猜想1是溶于浓硝酸，与蓝色 溶液混合而呈现绿色，要证明猜想合理，向浓 硝酸中通入后再加 溶液，观察到溶液呈绿色即可证明。 129 ②研究猜想2是否为实验1所得溶液呈绿色的主要原因，实验如下。 证明溶液A中含有 的证据是___________________________。 向溶液B中滴加少量硝酸，溶液由绿色变为蓝色。结果表明，猜想2不是实验1所得溶液呈绿色的 主要原因，说明理由：________________________________________________________________ __________________________。 溶液A为无色、溶液B为绿色 实验表明在酸性环境下不能稳定存在；实验1中有浓硝酸存在，不应含有大量的 130 解析 由溶液A呈无色，溶液B呈绿色，可知溶液B中含 ，再结合已知ⅱ知，溶液A中含 有；向溶液B中滴加少量硝酸，溶液由绿色变为蓝色，说明 在酸性环境下不能稳 定存在，实验1中有浓硝酸存在，不应含有大量的 。 131 （3）实验2中充入 后气体变为红棕色的反应的化学方程式是___________________。 解析 实验2中充入后，与反应生成 ，气体变为红棕色，反应的化学方程式是 。 132 （4）查阅文献：铁粉与稀硝酸反应会生成 。由实验3中的实验现象可知，过量的铁粉与 稀反应的还原产物中除了 外，还有_________________。写出白色沉淀迅速 变为灰绿色，最后变成红褐色的化学方程式：____________________________________。 铵根离子(或 解析 过量的铁粉与溶液反应生成浅绿色的 溶液，得到的气体通入有空气的容器无明显 变化，则气体中无 ，点燃气体有尖锐的爆鸣声，容器壁出现无色液滴，说明气体含有氢气， 加入足量溶液并加热，生成，被迅速氧化生成 和使湿润红色石蕊 试纸变蓝的，故产物中除了外，还有；迅速被氧化生成 的化学方程 式为 。 133 （5）甲同学对实验3产生的原因提出假设：该浓度的硝酸中的氧化性大于 。乙同学认 为该假设不合理。依据是实验2中观察到了______________________________________________ （填实验现象），该现象能说明假设不合理。 反应后得到无色气体充入后气体迅速变为红棕色 解析 实验2中铜片表面产生无色气泡，且反应结束后，向注射器中充入一定量的 ，气体迅速 变为红棕色，说明该气体是，即该浓度的稀硝酸与铜片反应时，硝酸根离子被还原生成 ， 说明氧化性: 。 134 （6）结合以上实验可知，金属与硝酸反应的产物与______________________等因素有关。 硝酸的浓度、金属种类 解析 结合实验1和实验2可知，若硝酸是浓硝酸则生成，若浓度较低则生成 ，结合实验2 和实验3可知，相同浓度的硝酸溶液，与较活泼的铁反应则被还原生成 ，与较不活泼的铜反 应则生成 ，故金属与硝酸反应的产物与金属的活泼性、硝酸的浓度等因素有关。 135 3 第3节综合训练 刷能力 136 建议用时：30分钟 1.[山东青岛2024高一检测] 下列关于氮及其化合物的说法正确的是( ) B A.植物从土壤中吸收、 转化为氨基酸的过程属于氮的固定 B.汽车尾气中的氮氧化物是光化学烟雾形成的因素之一 C. 的转化中氮元素均被氧化 D.铜比铁的还原性弱，因此可用铜质容器盛放浓硝酸 137 解析 氮的固定是指将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，A错误；汽车尾气中的氮氧 化物是光化学烟雾形成的因素之一，B正确； 的转化中氮元素化合价没有变化，未被 氧化，C错误；铜可与浓硝酸反应，易被浓硝酸腐蚀，因此不可用铜质容器盛放浓硝酸，D错误。 138 2.[福建南平浦城一中2024高一期中] 某离子反应中涉及、、、、、 六种微 粒，其中、 的数目随时间变化的曲线如图所示，下列说法不正确的是( ) C A.该反应中 为氧化剂 B.被氧化成 C.每消耗1个还原剂微粒，转移6个电子 D.反应后溶液的酸性增强 139 思路导引 由题图可知，随着反应的进行，氮气的数目不断增多，说明氮气是生成物，铵根离子 是反应物，次氯酸根离子数目不断减少，次氯酸根离子是反应物，铵根离子中氮元素化合价从 价升高到0价、次氯酸根离子中氯元素化合价从价降低到 价，则根据得失电子守恒、电荷守 恒、元素质量守恒： 。 140 解析 是氧化剂，A正确；被氧化成 ，B正确；根据得失电子守恒，每消耗1个还原剂 微粒（即铵根离子），氮元素化合价升高3价，失去3个电子，即转移3个电子，C错误；根据反 应的化学方程式，反应生成氢离子，则反应后溶液的酸性增强，D正确。 141 3.[江苏南通2024期末] 铜与硝酸反应的装置如图所示，实验步骤如下： 步骤1，向试管中加入 浓硝酸，塞上带有铜丝的橡胶塞。观察到铜丝逐 渐变细，溶液变绿，试管 中充满红棕色气体。 C A.步骤1观察到试管中充满红棕色气体，说明铜和浓硝酸反应生成 B.步骤2观察到反应变平缓而且气体颜色从下方开始变浅，说明浓硝酸已经变成稀硝酸 C.步骤3固体继续溶解，说明此时被 氧化 D.相对于步骤2，步骤1中溶液显绿色可能是 溶解在硝酸铜中所致 步骤2，一段时间后，试管 中反应变平缓，溶液逐渐变成蓝色，同时气体颜色从下方开始变浅， 最终变成无色。 步骤3，反应停止后，用注射器向试管 中注入少量稀硫酸，铜丝继续溶解，产生无色气体。 下列说法不正确的是( ) 142 解析 铜和浓硝酸发生氧化还原反应生成红棕色二氧化氮气体，步骤1观察到试管 中充满红棕色 气体，说明铜和浓硝酸反应生成 ，A正确；铜和稀硝酸发生氧化还原反应生成无色的一氧化 氮气体，步骤2观察到反应变平缓而且气体颜色从下方开始变浅，说明浓硝酸已经变成稀硝酸，B 正确；步骤2得到的溶液中含有硝酸根离子，步骤3加入稀硫酸，在酸性条件下，硝酸根离子继续 氧化铜单质生成，体现的是稀硝酸的强氧化性，C错误； 为红棕色气体，溶解在蓝色硝酸 铜溶液中，从而使得溶液显绿色，D正确。 143 4.[北京清华大学附中2023月考] 测量汽车尾气中氮氧化物、 含量的方法如下： ⅰ.在高温、催化剂作用下，分解为和 ； ⅱ.再利用与反应，产生激发态的（用表示），当回到基态 时，产生荧光。 通过测量荧光强度可获知 的浓度，二者呈正比。下列说法不正确的是( ) AD A.基态与 具有的能量相同 B.在大气中形成酸雨： C.与发生反应： D.测得荧光强度越大，说明汽车尾气中 含量越高 144 解析 由题干信息ⅱ可知，当回到基态时产生荧光，故基态与 具有的能量不同， A错误；已知，，则 在大气中形成酸雨的总 反应的化学方程式为，B正确；由题干信息ⅱ可知，与 发生 反应：，C正确；由信息ⅰ可知，在高温、催化剂作用下，分解为 和，故荧光强度越大，只能说明的浓度越高，不一定是汽车尾气中的 含量高，D错误。 145 5.[河南南阳2024高一期末] 铁与不同浓度硝酸反应时，各种还原产物的相对含量与硝酸溶液浓度 的关系如图，下列说法错误的是( ) AB A.少量铁粉与足量硝酸溶液反应得到气体 （折算为标准状况），则参加反应 的硝酸的物质的量为 B.常温时，相同规格的铜片和铁片分别投入相同浓度的浓硝酸中，铁片的反应更剧烈 C.硝酸的浓度越大，其还原产物中高价态的 元素成分越多 D.当硝酸浓度为时，主要的还原产物是和，且二者物质的量之比为 146 解析 参加反应的硝酸包括被还原的硝酸和成盐的硝酸（氢离子参与反应），少量铁粉与足量 硝酸溶液反应,得到气体体积为 （折算为标准状况），结合题图知，发生还原 反应的的物质的量大于，因此参加反应的硝酸的物质的量大于 ，A错误；常 温时，铁遇浓硝酸发生钝化，B错误；由图像可知，随着硝酸浓度的升高， 的相对含量增大， 这说明硝酸的浓度越大，其还原产物中高价态的 元素成分越多，C正确；由图像可知，当硝酸 浓度为时，主要的还原产物是和，且二者物质的量之比为 ，D正确。 147 6.[福建厦门2023高一月考] 细菌可以促使铁、氮两 种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。 耦合循环中的部分转化如图所示。 （1）如图，氮循环中属于氮的固定的有___ （填序号）。 A.转化为 的过程 A 解析 氮的固定是将游离态的氮 转化为含氮化合物的过程，仅A符合题意。 B.转化为 的过程 C.转化为 的过程 D.转化为 的过程 148 （2）氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一，检验氨态氮肥中 的实验方法是_______________ ____________________________________________________________________________________ ___________________________________。 取少量氨态氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓的溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝，则证明氨态氮肥中含 解析 检验氨态氮肥中 的实验方法是取少量氨态氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓的 溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝，则证明氨态氮肥中含 。 149 （3）反硝化过程中，含氮物质发生______（填“氧化”或“还原”）反应。 还原 解析 反硝化过程有转化为的过程、转化为的过程、转化为 的过程，这些 过程中氮元素的化合价均降低，则反硝化过程中的反应物中的含氮物质均作氧化剂，发生还原反应。 150 （4）在氨氧化细菌的作用下，与可以发生反应转化为氮气。该反应中，当产生 氮气时，转移的电子的物质的量为_____ 。 0.3 解析 在氨氧化细菌的作用下，与 可以发生反应转化为氮气，该反应的化学方程式为 ，该反应中每生成转移电子，则当产生 氮 气时，转移的电子的物质的量为 。 151 （5）土壤中的铁循环可用于水体脱氮（脱氮是指将含氮物质转化为气体从水体中除去）。 ①酸性条件下，脱除水体中氨态氮的原理为 ， 该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_____。 解析 该反应中，是氧化产物，是还原产物，它们的物质的量之比为 ； 152 ②酸性条件下，脱除水体中硝态氮，生成 的离子方程式为______________________ ________________________________________________________________________________。 解析 酸性条件下，和反应生成和 ，该反应的离子方程式为 。 153 7.[山东枣庄2024高一期末] 某化学自主实验小组通过实验制备并探究 的性质。 实验Ⅰ：利用图甲装置制取氨气并探究与 的反应。 备选装置（水中含酚酞溶液） ___________________ ___________________ ________________ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 154 （1）装置A中烧瓶内的试剂可选用烧碱，推测可产生 的原因：__________________________ ________________________________________________。 烧碱溶于水放出大量的热，促进一水合氨分解，且浓度增大有利于的逸出 解析 烧碱固体溶于水放出大量热，能使一水合氨分解生成氨气，且浓度增大有利于 的 逸出。 155 （2）若探究氨气的溶解性，则需在弹簧夹 的右端连接表格中的装置________（填序号）。当 装置D中集满氨气后，关闭、，打开 ，引发喷泉的实验操作是____________________。 Ⅱ、Ⅲ 用热毛巾将烧瓶捂热 解析 氨气极易溶于水，若探究氨气的溶解性，需要防倒吸装置，则需在 的导管末端连接表中 的装置Ⅱ或Ⅲ。当装置D中集满氨气后，关闭、，打开 ，用热毛巾将烧瓶捂热，使氨气受 热膨胀与水接触，即可引发喷泉。 156 （3）若探究氨气与氯气的反应，则需打开、， 处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。 ①装置D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为 _____________________________。 解析 装置D中氨气与氯气反应产生白烟，可知有氯化铵生成，同时生成的无色无味的气体是氮 气，反应方程式为 ； 157 ②从处导管排出的气体中含有少量，则装置C中应盛放_______（填化学式）溶液， 与其 发生反应的离子方程式为________________________________。 解析 从处导管排出的气体中含有少量，氯气能与氢氧化钠反应，可以用 溶液吸收氯 气，则装置C中应盛放溶液， 与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，发生反应的 离子方程式为 。 158 实验Ⅱ：利用图乙装置探究与 的反应。 乙 （4）装置中反应的化学方程式为_____________________________________________。若 能够被 还原，预期装置C中能观察到的现象是____________________。 混合气体的颜色变浅 159 解析 装置用铜和浓硝酸反应制备 ，反应的化学方程式为 ；若能够被还原， 浓度减小，预期 装置C中能观察到的现象是混合气体的颜色变浅。 160 思路导引 实验Ⅰ目的是制取氨气并探究与 的反应，装置A制取氨气，装置B用于干燥氨气， 打开、，用向下排空气法收集氨气；若打开、， 处导管连接制取纯净、干燥氯气的 装置，即可验证氨气和氯气的反应。实验Ⅱ目的是探究与的反应，装置A、 分别用于制 备氨气、 ，干燥后通入装置C中反应。 161 $$