专题02 氮及其化合物的性质及转化（知识串讲+专题检测）-2024-2025学年高一化学下学期期中期末核心考点大通关（人教版2019必修第二册）

专题02 氮及其化合物的性质 一、氮的存在及氮的固定 1.存在 （1） 态——氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中。 （2） 态——部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 2.氮的固定 （1）自然固氮（①雷电固氮：N2+O22NO；②根瘤菌固氮将N2转化NH4+） （2）人工固氮：合成氨工业N2＋3H22NH3 二、氮气 1.物理性质 纯净的N2是一种 的气体，密度比空气略小，在水中溶解度很小，空气中N2的体积分数约为78%。 2.化学性质 (1)组成与结构 ①分子式：N2 ②电子式： ③结构式：N≡N (2)化学性质 ①与H2反应： 　 ②与某些金属反应： Mg3N2是离子化合物，在水中强烈水解：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑ ③与O2反应：在通常情况下，与O2不发生反应，但在放电或高温的条件下能与O2直接化合生成NO。 (3)氮气的工业制法 ①分离液态空气： ②耗氧法： 三、氮的氧化物 1.氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5，分别是硝酸、亚硝酸（HNO2）的酸酐。 2.NO和NO2的性质比较 NO NO2 色、态、 味、毒性 无色、无味 色、有刺激性气味 有毒气体 水溶性 不溶 易溶且与水反应 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 不反应 与H2O反应 不反应 3NO2＋H2O=== 与O2、H2O 共同反应 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 氧化性 6NO＋4NH35N2＋6H2O 6NO2＋8NH37N2＋12H2O，NO2＋SO2===SO3＋NO，NO2能使湿润的淀粉KI试纸 【注意】（1）NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。 （2）验证某无色气体为NO的方法：向该无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 【知识拓展】常见的NOx尾气处理方法 （1）碱液吸收法：一般适合工业尾气中NOx处理 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O （2）催化转化法：一般适用于汽车尾气的处理 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。 四、氨的性质与用途 1. 氨的物理性质 通常状况下，氨是一种 色、有 气味的气体，密度比空气小， 溶于水，氨的水溶液称为氨水。氨在加压下容易液化，液氨气化时吸收大量的热，使周围环境温度急剧降低，工业上可使用液氨 作 剂。 2．喷泉实验原理和装置（可利用喷泉实验证明NH3极易溶于水） (1)氨气的喷泉实验 ①引发操作：打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，或其他形成压强差引发液体向容器中流动喷射的操作。 ②形成原理：当气体接触外部的水或溶液时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。 (2)实验成功的关键——“三要” ①装置气密性——要好。 ②烧瓶和气体——要干。 ③烧瓶内的氨气——要满。 (3)喷泉的常见类型 方法 减小内压法 增大外压法 装置 原理 减小烧瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象 增大锥形瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象 (4)常见产生喷泉实验的组合 气体 NH3 HCl SO2、CO2、NO2、Cl2 NO2和O2 吸收剂 水或盐酸 水或氢氧化钠溶液 浓氢氧化钠溶液 水 3.氨的化学性质 （1）氨气与水的反应 ①氨极易溶于水，但氨溶于水时，大部分NH3与H2O结合形成一水合氨(NH3·H2O)。而一小部分NH3·H2O电离成NH和OH－，所以氨水显 性。 NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－ NH3·H2O不稳定，受热时分解为NH3和H2O，NH3·H2ONH3↑＋H2O。 ②氨水的成分：在氨水中的微粒有三种分子（ ）和三种离子（ ）。 ③一水合氨(NH3·H2O)是一种弱碱，具有碱的通性，是很好的沉淀剂，可使多种金属阳离子如Fe3＋、Al3＋等生成沉淀。例如：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 （2）NH3与酸反应生成铵盐 ①浓氨水挥发出的NH3与浓盐酸挥发出的HCl相遇形成 ：NH3＋HCl===NH4Cl ②氨通入稀硫酸中反应的离子方程式为 。 （3）氨的催化氧化——工业制备硝酸的基础 4NH3＋5O24NO＋6H2O 【特别提醒】（1）NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可在推断题中作为解题突破口。 （2）氨溶于水得氨水，氨水是混合物，溶液中存在的微粒有三种分子：NH3·H2O、NH3、H2O；三种离子：NH4+、OH－及少量的H+。氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，氨水可使紫色石蕊试液变蓝，故常用湿润的红色石蕊试纸检验NH3的存在。 【知识拓展】氨的还原性拓展 （1）在纯氧中燃烧：4NH3＋3O22N2＋6H2O。 （2）与氯气反应：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl(用于检验Cl2管道泄漏，现象是产生 )。 （3）与CuO反应：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O(现象是黑色固体变 )。 五、铵盐 1．不稳定性：NH4Cl、NH4HCO3受热分解：NH4Cl 、 NH4HCO3 2．与碱的反应 （1）固体反应：NH4Cl与NaOH反应的化学方程式为：NH4Cl＋NaOH （2）稀溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(加热)：NH4+＋OH－ （3）稀溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(不加热)：NH4+＋OH－=== 3．铵盐与碱反应的应用 （1）检验NH4+：待测液中加NaOH溶液并加热，用湿润的 色石蕊试纸放置于试管口，若试纸变 ，说明溶液中含NH4+。 （2）实验室制备NH3。 4．氨气的实验室制法 （1）原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2 （2）装置 ① 发生装置：固体＋固体气体，与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同。 ② 净化装置：通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。 （3）收集方法： 向下排空气法收集，试管口塞一团疏松的棉花团，目的是防止氨气与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气。 （4）验满方法 ① 方法一：用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸 ，说明已经收集满。 ② 方法二：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有 生成，说明已经收集满。 （5）尾气处理：多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或 稀硫酸 浸润的棉花球)以避免污染空气。在吸收时要防止倒吸 ，常采用的装置如图所示： 5．实验室快速制氨气的方法 （1）加热浓氨水法：NH3·H2O不稳定，受热易分解生成NH3：NH3·H2ONH3↑＋H2O，故可直接加热浓氨水制备NH3。 （2）浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法：固体NaOH溶于水放出大量的热，会促使氨水分解，而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2，同时反应放热，也会促使氨水分解，故可在常温下向固体NaOH或CaO中滴加浓氨水来制备NH3。反应装置图分别为： 【特别提醒】不能直接加热分解NH4Cl制取NH3，原因是NH4Cl受热分解生成的NH3和HCl在试管口又重新化合为NH4Cl。 六、硝酸 1．物理性质： 色，易 ，具有刺激性气味的液体，易溶于水。浓硝酸常因为溶解有 而呈黄色。质量分数为69%的硝酸为常用浓硝酸。98%以上的硝酸称之为发烟硝酸。 2．化学性质 (1)不稳定性 反应：4HNO3(浓) (2)强氧化性 硝酸无论浓、稀都具有强氧化性，而且浓度越大，氧化性 。 ①与金属反应 稀硝酸与铜反应的化学方程式： 浓硝酸与铜反应的化学方程式： ②与非金属反应 浓硝酸与C反应的化学方程式： ③与还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。 如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式： 【特别提醒】(1)NO在离子共存问题的判断中的特殊性 在水溶液中，NO本无氧化性，但当水溶液中有大量H＋存在时，NO就表现出强氧化性，如在有H＋、NO存在的溶液中就不能存在Fe2＋、S2－、I－、SO、Br－等还原性离子。 (2)浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色(酸性、强氧化性)。 (3)在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是： 3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。 3．硝酸的工业制法 (1)氨在催化剂、加热条件下氧化为NO： (2)NO被空气氧化为NO2： (3)NO2溶于水制备HNO3： 七、酸雨及防治 1．SO2、NOx 的主要来源 （1）SO2：主要来源于煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼。 （2）NOx：主要来源于机动车产生的尾气 。 2．SO2、NOx对人体的危害 SO2与NOx会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。 3．酸雨 (1)成因：SO2、含氮氧化物及其在大气中发生反应后的生成物溶于雨水后形成的。正常雨水PH为5.6（因溶解有二氧化碳），酸雨PH 。 (2)类型 ①硫酸型 途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。 途径2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。 (2)硝酸型 NO2→HNO3，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 4．酸雨的防治 （1）工业废气排放到大气中之前，必须进行适当处理，防止有害物质污染大气。 （2）减少化石燃料的直接燃烧，如脱硫处理。 1．化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是 A．酸雨pH小于5.6，造成酸雨的主要成分是、、等 B．雷雨天气有助于空气中的转化为可供植物吸收的 C．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中的量 D．新能源汽车的推广与使用有利于减少光化学烟雾的产生 2．将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。下列转化中属于氮的固定的是 A．N2→NH3 B．HNO3→NO2 C．NO→NO2 D．NH3→NH4Cl 3．下列有关物质的性质与用途没有对应关系的是 A．性质稳定，可用作保护气 B．易溶于水，可用作制冷剂 C．浓硫酸有吸水性，可用于干燥 D．难溶于水和酸，可被用作消化系统X射线检查的内服药剂 4．氮及其化合物在人类生产生活中扮演着重要角色。下列有关说法不正确的是 A．硝酸通常保存在带有磨口玻璃塞的无色试剂瓶中 B．二氧化氮会造成酸雨和光化学烟雾现象 C．豆科植物通过固氮酶可以实现生物固氮 D．汽车尾气净化装置可将污染气体NO转化为氮气 5．关于下列实验现象的说法不正确的是     A．氨溶于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色 B．实验1，由喷泉现象可知氨气极易溶于水 C．实验1，喷泉结束后烧瓶溶液中的含氮微粒有、和 D．实验2，加热过程中酚酞被漂白而褪色 6．硫和氮都是化工生产中重要的非金属元素。已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，22.4LSO3中含有SO3分子数为NA B．1molNH3和1mol，含有的电子数均为10NA C．足量Cu与含2molH2SO4的浓硫酸共热反应，生成SO2(标准状况)的体积为22.4L D．1molN2与足量的H2充分反应，转移电子数为6NA 7．部分含氮物质的价类二维图如图。下列叙述错误的是 A．e具有强氧化性 B．b分子中含性质稳定，与氢气反应较难 C．水和d反应生成e和b D．e的浓溶液贮存于棕色试剂瓶中 8．下图是工业上制硝酸的原理，下列说法错误的是 A．常温下可用铁质容器储存浓硝酸 B．氮气在足量氧气中可以通过一步反应生成 C．过程①属于氮的固定 D．过程④反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 9．炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是 A．洗气瓶中产生的沉淀有碳酸钡 B．Z导管出来的气体中有二氧化碳 C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡 D．Z导管口无红棕色气体出现 10．一种新型合成氨的方法如图所示。下列说法正确的是 A．的电子式为 B．过程①和过程②均属于氮的固定 C．上述流程涉及的反应均为氧化还原反应 D．总反应为 11．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中的氮循环起始于氮的固定，循环过程可用如图表示。下列关于海洋氮循环的说法不正确的是 A．海洋中存在游离的氮 B．海洋中的氮循环起始于氮的氧化 C．海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是② D．向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量 12．某小组探究NH3的催化氧化，实验装置图如下。 ③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后，④中产生白烟。下列分析不正确的是 A．③、④中现象说明③中的反应是： B．④中白烟的主要成分是NH4Cl C．一段时间后⑤中可能变蓝 D．若用氨气进行无害化尾气处理，每处理0.6mol NO2需消耗0.8mol氨气 13．“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 A．加热①时，下部汇集了NH4Cl固体，此现象与碘升华实验原理相似 B．加热②时溶液变红，冷却后又变为无色 C．②③中都包括溶液褪色的过程，其褪色原理不同 D．加热③时溶液红色褪去，冷却后又变红色，体现SO2的漂白性 14．根据下列实验操作及现象得出的结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向空气中久置的Na2SO3溶液中先滴加BaCl2溶液，再滴加盐酸 产生白色沉淀，且沉淀不完全溶解 该溶液已变质 B 向某溶液中加入溶液，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 试纸不变蓝 该溶液中不存在 C 向硅酸钠溶液中滴加盐酸 有白色胶状物质产生 非金属性：Cl＞Si D 常温下，将铁片分别插入浓硝酸和稀硝酸中 前者无明显现象，后者产生无色气体 氧化性：浓硝酸＜稀硝酸 A．A B．B C．C D．D 15．铜与浓硝酸充分反应，铜完全溶解，生成含混合气体(在标准状况下)。若反应前后硝酸溶液的体积没有变化，下列说法错误的是 A．发生还原反应的硝酸有 B．反应后溶液中的浓度为 C．混合气体中与的体积比为 D．将生成的与足量混合通入水中，需要标准状况下的体积 16．硝酸铵是一种常用的化肥，其工业生产流程如下，请回答下列问题。 (1)反应容器A中铁砂网的作用是： 。 (2)反应容器B中发生反应的方程式为： 。 (3)吸收塔C中通入空气的目的是 ；两个反应容器中发生的反应，属于氧化还原反应的是 (填反应容器代号)。 (4)金属铜与稀硝酸反应的离子方程式是 ，该反应中稀硝酸表现的性质是 和 。 17．研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价——物质类别关系如图1。 回答下列问题： (1)将上述图中的B转化为C或A的过程叫 。 (2)图中氮的氧化物中，E (填“是”或“不是”)酸性氧化物。 (3)在催化剂和加热的条件下，图中物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应，化学方程式是 。 (4)图中物质A的电子式为 ，实验室以NH4Cl固体为主要原料制备A气体，其化学方程式为 ；为收集到干燥纯净的该气体，常用的干燥剂是 。 (5)图中物质A极易溶于水，欲吸收尾气中的A，下列装置中可选用 (填字母)。(已知：A难溶于CCl4) a.b.c.d. (6)氨气极易溶于水，可以利用如图2装置进行喷泉实验。下列组合中也能产生“喷泉”现象的是 (填字母)。         图2 a．H2S和浓NaOH溶液 b．CO2和饱和NaHCO3溶液 c．NO和稀硫酸 d．HCl和稀氨水 (7)氮的氧化物对环境有较大危害，能造成酸雨、光化学烟雾等环境问题，工业上通常将废气中的C和E(上述价类二图中)按照一定比例混合后通入NaOH溶液中，恰好转化成一种盐和一种无色液体，该反应的离子方程式是 。 18．某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究相关性质。 (1)A装置中生成的化学方程式为： 。 (2)D装置后接尾气吸收装置，下列能用来吸收尾气的装置是 (填装置序号)。 (3)若将装置D与已经收集满的E装置中a处导管相连，打开止水夹后在E中产生白色沉淀，其沉淀的化学式为 。 设计实验验证E装置反应后的氯化钡溶液中含有，具体操作方法，使用试剂和现象是 (4)若向E装置中a处导管分别通入大量_____(填选项字母)，则在E中不会产生白色沉淀。 A． B． C． D． (5)实验发现：装置C中黑色粉末变红，D中无水硫酸铜变蓝，同时还产生一种单质气体。 ①若红色固体为单质，实验后将装置C中红色固体单质与浓硫酸混合加热，该反应化学方程式为： ； 若充分反应后的溶液中仍有红色固体有剩余，可向反应后的溶液中再加入下列的 试剂(填选项字母)，红色固体又可以继续溶解。 A．稀溶液        B．溶液        C．溶液        D．溶液 ②称量装置C中反应前后的粉末质量：若反应前装置C中质量为，充分反应后冷却至室温，装置C中红色固体质量为。已知：也为红色固体。则此时装置C中可能发生的反应方程式为 。 19．某校化学实验小组为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，用如图所示装置进行实验(加热装置和夹持装置均已略去，装置气密性良好，F是用于鼓入空气的双连打气球)。 实验操作及现象： 实验操作 现象 I．将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触 产生气体 Ⅱ．当C装置中产生白色沉淀时，立刻将B装置上提 Ⅲ．将A装置中铜丝放入稀硝酸中，给A装置微微加热 A装置中产生无色气体，E装置中开始时出现浅红棕色气体 Ⅳ．用F装置向E装置中鼓入空气 E装置中气体颜色逐渐加深 V．一段时间后 C装置中白色沉淀溶解 试回答下列问题： (1)操作I的目的是 ，D装置的作用是 (2)C装置中白色沉淀的化学式是 。操作Ⅱ中当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提的原因是 。 (3)操作Ⅲ中A装置中产生无色气体的离子方程式是 。 (4)操作V现象产生的原因是(用两个化学方程式说明) 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 放电或高温 $$ 专题02 氮及其化合物的性质 一、氮的存在及氮的固定 1.存在 （1）游离态——氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中。 （2）化合态——部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 2.氮的固定 （1）自然固氮（①雷电固氮：N2+O22NO；②根瘤菌固氮将N2转化NH4+） （2）人工固氮：合成氨工业N2＋3H22NH3 二、氮气 1.物理性质 纯净的N2是一种无色无味的气体，密度比空气略小，在水中溶解度很小，空气中N2的体积分数约为78%。 2.化学性质 (1)组成与结构 ①分子式：N2 ②电子式： ③结构式：N≡N (2)化学性质 ①与H2反应：N2＋3H22NH3　　 ②与某些金属反应：3Mg+N2Mg3N2 Mg3N2是离子化合物，在水中强烈水解：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑ ③与O2反应：在通常情况下，与O2不发生反应，但在放电或高温的条件下能与O2直接化合生成NO。 N2+O22NO (3)氮气的工业制法 ①分离液态空气： ②耗氧法： 三、氮的氧化物 1.氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5，分别是硝酸、亚硝酸（HNO2）的酸酐。 2.NO和NO2的性质比较 NO NO2 色、态、 味、毒性 无色、无味 红棕色、有刺激性气味 有毒气体 水溶性 不溶 易溶且与水反应 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 不反应 与H2O反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 与O2、H2O 共同反应 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 氧化性 6NO＋4NH35N2＋6H2O 6NO2＋8NH37N2＋12H2O，NO2＋SO2===SO3＋NO，NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝 【注意】（1）NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。 （2）验证某无色气体为NO的方法：向该无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 【知识拓展】常见的NOx尾气处理方法 （1）碱液吸收法：一般适合工业尾气中NOx处理 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O （2）催化转化法：一般适用于汽车尾气的处理 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。 四、氨的性质与用途 1. 氨的物理性质 通常状况下，氨是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，氨的水溶液称为氨水。氨在加压下容易液化，液氨气化时吸收大量的热，使周围环境温度急剧降低，工业上可使用液氨作制冷剂。 2．喷泉实验原理和装置（可利用喷泉实验证明NH3极易溶于水） (1)氨气的喷泉实验 ①引发操作：打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，或其他形成压强差引发液体向容器中流动喷射的操作。 ②形成原理：当气体接触外部的水或溶液时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。 (2)实验成功的关键——“三要” ①装置气密性——要好。 ②烧瓶和气体——要干。 ③烧瓶内的氨气——要满。 (3)喷泉的常见类型 方法 减小内压法 增大外压法 装置 原理 减小烧瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象 增大锥形瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象 (4)常见产生喷泉实验的组合 气体 NH3 HCl SO2、CO2、NO2、Cl2 NO2和O2 吸收剂 水或盐酸 水或氢氧化钠溶液 浓氢氧化钠溶液 水 3.氨的化学性质 （1）氨气与水的反应 ①氨极易溶于水，但氨溶于水时，大部分NH3与H2O结合形成一水合氨(NH3·H2O)。而一小部分NH3·H2O电离成NH和OH－，所以氨水显弱碱性。 NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－ NH3·H2O不稳定，受热时分解为NH3和H2O，NH3·H2ONH3↑＋H2O。 ②氨水的成分：在氨水中的微粒有三种分子（NH3·H2O、NH3、H2O）和三种离子（NH、OH－、H＋）。 ③一水合氨(NH3·H2O)是一种弱碱，具有碱的通性，是很好的沉淀剂，可使多种金属阳离子如Fe3＋、Al3＋等生成沉淀。例如：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 （2）NH3与酸反应生成铵盐 ①浓氨水挥发出的NH3与浓盐酸挥发出的HCl相遇形成白烟：NH3＋HCl===NH4Cl ②氨通入稀硫酸中反应的离子方程式为NH3＋H＋===NH4＋。 （3）氨的催化氧化——工业制备硝酸的基础 4NH3＋5O24NO＋6H2O 【特别提醒】（1）NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可在推断题中作为解题突破口。 （2）氨溶于水得氨水，氨水是混合物，溶液中存在的微粒有三种分子：NH3·H2O、NH3、H2O；三种离子：NH4+、OH－及少量的H+。氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，氨水可使紫色石蕊试液变蓝，故常用湿润的红色石蕊试纸检验NH3的存在。 【知识拓展】氨的还原性拓展 （1）在纯氧中燃烧：4NH3＋3O22N2＋6H2O。 （2）与氯气反应：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl(用于检验Cl2管道泄漏，现象是产生白烟)。 （3）与CuO反应：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O(现象是黑色固体变红色)。 五、铵盐 1．不稳定性：NH4Cl、NH4HCO3受热分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑、 NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑ 2．与碱的反应 （1）固体反应：NH4Cl与NaOH反应的化学方程式为：NH4Cl＋NaOHNH3↑＋NaCl＋H2O （2）稀溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(加热)：NH4+＋OH－NH3↑＋H2O （3）稀溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(不加热)：NH4+＋OH－===NH3·H2O 3．铵盐与碱反应的应用 （1）检验NH4+：待测液中加NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸放置于试管口，若试纸变蓝，说明溶液中含NH4+。 （2）实验室制备NH3。 4．氨气的实验室制法 （1）原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O （2）装置 ① 发生装置：固体＋固体气体，与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同。 ② 净化装置：通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。 （3）收集方法： 向下排空气法收集，试管口塞一团疏松的棉花团，目的是防止氨气与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气。 （4）验满方法 ① 方法一：用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明已经收集满。 ② 方法二：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。 （5）尾气处理：多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或 稀硫酸 浸润的棉花球)以避免污染空气。在吸收时要防止倒吸 ，常采用的装置如图所示： 5．实验室快速制氨气的方法 （1）加热浓氨水法：NH3·H2O不稳定，受热易分解生成NH3：NH3·H2ONH3↑＋H2O，故可直接加热浓氨水制备NH3。 （2）浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法：固体NaOH溶于水放出大量的热，会促使氨水分解，而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2，同时反应放热，也会促使氨水分解，故可在常温下向固体NaOH或CaO中滴加浓氨水来制备NH3。反应装置图分别为： 【特别提醒】不能直接加热分解NH4Cl制取NH3，原因是NH4Cl受热分解生成的NH3和HCl在试管口又重新化合为NH4Cl。 六、硝酸 1．物理性质：无色，易挥发，具有刺激性气味的液体，易溶于水。浓硝酸常因为溶解有NO2而呈黄色。质量分数为69%的硝酸为常用浓硝酸。98%以上的硝酸称之为发烟硝酸。 2．化学性质 (1)不稳定性 反应：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑ (2)强氧化性 硝酸无论浓、稀都具有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 ①与金属反应 稀硝酸与铜反应的化学方程式：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 浓硝酸与铜反应的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ②与非金属反应 浓硝酸与C反应的化学方程式：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O ③与还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。 如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式： 3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O 【特别提醒】(1)NO在离子共存问题的判断中的特殊性 在水溶液中，NO本无氧化性，但当水溶液中有大量H＋存在时，NO就表现出强氧化性，如在有H＋、NO存在的溶液中就不能存在Fe2＋、S2－、I－、SO、Br－等还原性离子。 (2)浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色(酸性、强氧化性)。 (3)在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是： 3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。 3．硝酸的工业制法 (1)氨在催化剂、加热条件下氧化为NO：4NH3＋5O24NO＋6H2O (2)NO被空气氧化为NO2：2NO＋O2===2NO2 (3)NO2溶于水制备HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 七、酸雨及防治 1．SO2、NOx 的主要来源 （1）SO2：主要来源于煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼。 （2）NOx：主要来源于机动车产生的尾气 。 2．SO2、NOx对人体的危害 SO2与NOx会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。 3．酸雨 (1)成因：SO2、含氮氧化物及其在大气中发生反应后的生成物溶于雨水后形成的。正常雨水PH为5.6（因溶解有二氧化碳），酸雨PH小于5.6。 (2)类型 ①硫酸型 途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。 途径2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。 (2)硝酸型 NO2→HNO3，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 4．酸雨的防治 （1）工业废气排放到大气中之前，必须进行适当处理，防止有害物质污染大气。 （2）减少化石燃料的直接燃烧，如脱硫处理。 1．化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是 A．酸雨pH小于5.6，造成酸雨的主要成分是、、等 B．雷雨天气有助于空气中的转化为可供植物吸收的 C．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中的量 D．新能源汽车的推广与使用有利于减少光化学烟雾的产生 【答案】A 【详解】A．CO2不是大气污染物，不能形成酸雨，酸雨pH小于5.6，造成酸雨的主要成分是、等，A错误； B．雷雨天气时，常有雷电产生，有助于空气中的转化为NO，进而转化为NO2，最后转化为HNO3，再与土壤中的盐作用生成硝酸盐，供植物吸收，B正确； C．燃煤时加入适量石灰石，能与煤燃烧产生的SO2作用，最终生成硫酸钙，从而减少废气中的量，C正确； D．新能源汽车的推广与使用，可减少化石燃料的使用，从而有利于减少光化学烟雾的产生，D正确； 故选A。 2．将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。下列转化中属于氮的固定的是 A．N2→NH3 B．HNO3→NO2 C．NO→NO2 D．NH3→NH4Cl 【答案】A 【详解】A．N2→NH3是氮气单质化合形成氮的化合物，属于氮的固定，A符合题意； B．HNO3→NO2为氮的化合物之间的转化，不属于氮的固定，B不符题意； C．NO→NO2是氮的化合物之间的转化，不属于氮的固定，C不符题意； D．NH3→NH4Cl为氮的化合物之间的转化，不属于氮的固定，D不符题意； 本题选A。 3．下列有关物质的性质与用途没有对应关系的是 A．性质稳定，可用作保护气 B．易溶于水，可用作制冷剂 C．浓硫酸有吸水性，可用于干燥 D．难溶于水和酸，可被用作消化系统X射线检查的内服药剂 【答案】B 【详解】A．氮气的化学性质稳定，因此可作为大多数物质的保护气，性质与用途有对应关系，A不选； B．虽然NH3易溶于水，但这并不是它被用作制冷剂的原因，实际上，被用作制冷剂的原因是因为它容易液化，性质与用途没有对应关系，B选； C．浓硫酸有吸水性，且不和反应，可用于干燥，性质与用途有对应关系，C不选； D．难溶于水和酸，不会被消化系统吸收，所以可用作消化系统X射线检查的内服药剂“钡餐”， 性质与用途有对应关系，D不选； 故选B。 4．氮及其化合物在人类生产生活中扮演着重要角色。下列有关说法不正确的是 A．硝酸通常保存在带有磨口玻璃塞的无色试剂瓶中 B．二氧化氮会造成酸雨和光化学烟雾现象 C．豆科植物通过固氮酶可以实现生物固氮 D．汽车尾气净化装置可将污染气体NO转化为氮气 【答案】A 【详解】A．硝酸见光会分解，不能保存在无色试剂瓶中，需要避光保存，应该保存在棕色试剂瓶中，故A错误； B．二氧化氮可与水反应生成硝酸，可导致酸雨，与碳氢化合物在紫外线作用下发生光化学反应造成二次污染，形成光化学烟雾，故B正确； C．豆科植物通过固氮酶可以将氮气直接转化为含氮的化合物，实现生物固氮，故C正确； D．汽车尾气净化装置中的催化剂可以将NO和CO转化为N2和CO2，故D正确； 答案选A。 5．关于下列实验现象的说法不正确的是     A．氨溶于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色 B．实验1，由喷泉现象可知氨气极易溶于水 C．实验1，喷泉结束后烧瓶溶液中的含氮微粒有、和 D．实验2，加热过程中酚酞被漂白而褪色 【答案】D 【详解】A．酚酞遇碱显红色，氨溶于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色，故A 正确； B．挤压胶头滴管并打开止水夹，可形成喷泉，由喷泉现象可知氨气极易溶于水，故B正确； C．氨气与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O发生电离，则烧瓶溶液中的含氮微粒有NH3、NH3·H2O和NH，故C正确； D．加热会降低气体的溶解度，且促进NH3·H2O分解释放出NH3，溶液的碱性减弱，红色逐渐变浅，直至褪色，故D错误； 选D。 6．硫和氮都是化工生产中重要的非金属元素。已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，22.4LSO3中含有SO3分子数为NA B．1molNH3和1mol，含有的电子数均为10NA C．足量Cu与含2molH2SO4的浓硫酸共热反应，生成SO2(标准状况)的体积为22.4L D．1molN2与足量的H2充分反应，转移电子数为6NA 【答案】B 【详解】A．标准状况下，三氧化硫不是气体，不能用标准状况下气体摩尔体积计算22.4LSO3中含有SO3分子数，故A错误； B．1molNH3和1mol，均含10mol电子，含有的电子数均为10NA，故B正确； C．足量Cu与含2molH2SO4的浓硫酸共热反应，浓硫酸变为稀硫酸后不与铜反应，生成SO2小于1mol，标准状况下的体积小于22.4L，故C错误； D．1molN2与足量的H2充分反应，反应为可逆反应，不能进行彻底，转移电子数小于6NA，故D错误； 故选：B。 7．部分含氮物质的价类二维图如图。下列叙述错误的是 A．e具有强氧化性 B．b分子中含性质稳定，与氢气反应较难 C．水和d反应生成e和b D．e的浓溶液贮存于棕色试剂瓶中 【答案】C 【分析】根据价类二维图可知，分别为、、、、。 【详解】A．中N元素为+5价，具有强氧化性，A正确； B．分子中含有，断键需要较多的能量，因此性质稳定，与氢气反应较难，B正确； C．水和反应生成和NO，不生成，C错误； D．不稳定，见光易分解，因此的浓溶液贮存于棕色试剂瓶中，D正确； 答案选C。 8．下图是工业上制硝酸的原理，下列说法错误的是 A．常温下可用铁质容器储存浓硝酸 B．氮气在足量氧气中可以通过一步反应生成 C．过程①属于氮的固定 D．过程④反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 【答案】B 【分析】氮气与氢气在高温高压催化剂条件下反应生成氨气，氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮被氧化生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸； 【详解】A．铁在浓硝酸中发生钝化，金属表面生成一薄层致密氧化物薄膜，阻止内部反应继续进行，常温下可用铁质容器储存浓硝酸，故A项正确； B．氮气在足量氧气中可以通过一步反应生成NO，不能生成NO2，故B项错误； C．过程①是氮气和氢气高温高压催化剂作用下反应生成氨气，属于氮的固定，故C项正确； D．过程④3NO2+H2O=2HNO3+NO，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，故D项正确； 故本题选B。 9．炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是 A．洗气瓶中产生的沉淀有碳酸钡 B．Z导管出来的气体中有二氧化碳 C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡 D．Z导管口无红棕色气体出现 【答案】B 【分析】炭与浓硫酸共热时发生反应：①C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，铜与浓硝酸反应生成NO2：②Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。 【详解】A．NO2会与SO2反应生成酸：NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4，所以在此较强的酸性条件下，不会生成碳酸钡沉淀，A项错误； B．二氧化碳在较强的酸性介质中的溶解度很小，CO2与溶液成分又不发生反应，所以Z导管会有CO2逸出，B项正确； C．NO2与水反应生成HNO3，HNO3将SO2氧化成SO，再与溶液中的Ba2+反应生成BaSO4沉淀，不是亚硫酸钡沉淀，C项错误； D．NO2溶于发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，逸出的NO遇到液面上方的空气，生成红棕色的NO2气体，D项错误； 故选：B。 10．一种新型合成氨的方法如图所示。下列说法正确的是 A．的电子式为 B．过程①和过程②均属于氮的固定 C．上述流程涉及的反应均为氧化还原反应 D．总反应为 【答案】D 【详解】 A．HCl是共价化合物，H和Cl共用1对电子对，HCl的电子式为，A错误； B．过程①N2和Mg发生化合反应生成氮的化合物Mg3N2，属于氮的固定，将游离态的氮转化为化合态，过程②不属于氮的固定，B错误； C．反应②③没有涉及到化合价升降，不是氧化还原反应，C错误； D．根据图可知反应物是氮气和HCl，生成物是氯气和氨气，总反应为，D正确； 故本题选D。 11．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中的氮循环起始于氮的固定，循环过程可用如图表示。下列关于海洋氮循环的说法不正确的是 A．海洋中存在游离的氮 B．海洋中的氮循环起始于氮的氧化 C．海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是② D．向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量 【答案】B 【详解】A．在海洋表面水中溶解了少量的氮气，因此海洋中存在游离态的氮，故A正确； B．由图可知海洋中氮的循环起始于氮气转化为，该过程中N的化合价降低转化为铵根离子，被还原，故B错误； C．氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮，因此海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是②，故C正确； D．根据转化关系，硝酸根离子增多，反硝化作用增强，因此向海洋排放含的废水会影响海洋中亚硝酸根离子含量，进而影响的含量，故D正确； 故选B。 12．某小组探究NH3的催化氧化，实验装置图如下。 ③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后，④中产生白烟。下列分析不正确的是 A．③、④中现象说明③中的反应是： B．④中白烟的主要成分是NH4Cl C．一段时间后⑤中可能变蓝 D．若用氨气进行无害化尾气处理，每处理0.6mol NO2需消耗0.8mol氨气 【答案】B 【详解】A．③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后产生白烟说明③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化生成一氧化氮，反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，故A正确； B．产生的一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，氨气与硝酸结合生成硝酸铵，④中白烟的主要成分是硝酸铵，故B错误； C．装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜溶液，故C正确； D．用氨气无害化处理尾气NO2，发生的反应的方程式为：，NO2与NH3的化学计量数之比为6：8，则处理0.6molNO2需消耗0.8mol氨气，故D正确； 答案选B。 13．“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 A．加热①时，下部汇集了NH4Cl固体，此现象与碘升华实验原理相似 B．加热②时溶液变红，冷却后又变为无色 C．②③中都包括溶液褪色的过程，其褪色原理不同 D．加热③时溶液红色褪去，冷却后又变红色，体现SO2的漂白性 【答案】C 【详解】A．加热①时，下部汇集了NH4Cl固体，此现象是NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，二者遇冷又化合为NH4Cl引起的，与碘升华实验原理不相似，A不正确； B．加热②时一水合氨受热分解，溶液变无色，冷却后氨气又溶于水，溶液又变为红色，B不正确； C．酚酞和品红都属于有机物，②③中都包括溶液褪色的过程，②中是一水合氨分解导致溶液碱性减弱造成，③中是品红与亚硫酸结合为无色化合物造成，二者的褪色原理不同，C正确； D．加热③时溶液由无色变为红色，冷却后又变无色，体现SO2的漂白性，D不正确； 故选C。 14．根据下列实验操作及现象得出的结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向空气中久置的Na2SO3溶液中先滴加BaCl2溶液，再滴加盐酸 产生白色沉淀，且沉淀不完全溶解 该溶液已变质 B 向某溶液中加入溶液，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 试纸不变蓝 该溶液中不存在 C 向硅酸钠溶液中滴加盐酸 有白色胶状物质产生 非金属性：Cl＞Si D 常温下，将铁片分别插入浓硝酸和稀硝酸中 前者无明显现象，后者产生无色气体 氧化性：浓硝酸＜稀硝酸 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．向空气中久置的Na2SO3溶液中先滴加BaCl2溶液，再滴加盐酸，产生白色沉淀，且沉淀不完全溶解，则表明有BaSO4生成，从而说明Na2SO3溶液中混有Na2SO4，则该溶液已变质，A正确； B．向某溶液中加入溶液，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸不变蓝，虽然没有氨气逸出，但并不能说明没有生成NH3，因为NH3极易溶于水，可能生成NH3但未挥发出来，所以不能说明该溶液中不存在，B不正确； C．向硅酸钠溶液中滴加盐酸，有白色胶状物质产生，则说明酸性HCl＞H2SiO3，由于HCl属于无氧酸，所以不能得出非金属性：Cl＞Si的结论，C不正确； D．常温下，将铁片分别插入浓硝酸和稀硝酸中，前者无明显现象，后者产生无色气体，由于前者铁发生了钝化，所以不能说明氧化性：浓硝酸＜稀硝酸，D不正确； 故选A。 15．铜与浓硝酸充分反应，铜完全溶解，生成含混合气体(在标准状况下)。若反应前后硝酸溶液的体积没有变化，下列说法错误的是 A．发生还原反应的硝酸有 B．反应后溶液中的浓度为 C．混合气体中与的体积比为 D．将生成的与足量混合通入水中，需要标准状况下的体积 【答案】B 【详解】A．生成含NO2、NO的混合气体33.6L(在标准状况下)物质的量为=1.5mol，根据氮元素守恒，发生还原反应的硝酸的物质的量为1.5mol，故A正确； B．由A可知，生成含NO2、NO的总物质的量为1.5mol，反应后溶液中的浓度为=6mol•L-1，故B错误； C．64g Cu的物质的量为1mol，NO和NO2混合气体的物质的量为1.5mol，令NO和NO2的物质的量分别为xmol、ymol，则：x+y＝1.5，3x+y＝1×2，解得x=0.25，y=1.25，混合气体中NO2与NO的物质的量之比为5:1，体积比为5:1，故C正确； D．气体混合物与氧气、水反应又生成硝酸，纵观整个过程，Cu失去电子物质的量等于氧气获得的电子，则需要氧气物质的量为=0.5mol，标况下需要氧气体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L，故D正确； 答案选B。 16．硝酸铵是一种常用的化肥，其工业生产流程如下，请回答下列问题。 (1)反应容器A中铁砂网的作用是： 。 (2)反应容器B中发生反应的方程式为： 。 (3)吸收塔C中通入空气的目的是 ；两个反应容器中发生的反应，属于氧化还原反应的是 (填反应容器代号)。 (4)金属铜与稀硝酸反应的离子方程式是 ，该反应中稀硝酸表现的性质是 和 。 【答案】(1)作催化剂 (2)4NH3＋5O24NO＋6H2O (3) 将NO氧化成NO2 C (4) 3Cu＋8H＋＋2NO=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 酸性 氧化性 【分析】由NH4NO3的工业生产流程可知，N2与H2在铁砂网的作用下反应产生NH3，NH3在Pt－Rh合金网作用下加热被空气中的O2氧化为NO和水，NO在吸收塔中与O2反应生成NO2，NO2水反应得到HNO3和NO，HNO3与NH3作用生成NH4NO3。 【详解】（1）在反应容器A中，N2与H2在铁砂网的作用下反应产生NH3，铁砂网作催化剂； （2）反应容器B中发生反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。 （3）在吸收塔C中通入空气的目的是将NO氧化成NO2；在C中发生反应：2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，在D中发生反应：HNO3＋NH3=NH4NO3，C中发生的反应是氧化还原反应，D中发生的反应不是氧化还原反应，所以发生氧化还原反应的容器为C。 （4）硝酸有强氧化性，不仅能把活泼的金属氧化，还能把不活泼的金属如Cu氧化。金属Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。在该反应中一部分HNO3中的N元素由＋5价变为＋2价，得到电子，被还原，表现氧化性，还有一部分HNO3中的N元素的化合价没有变化，提供酸根离子用来生成硝酸盐，起酸的作用，故硝酸的作用是酸性和氧化性。 17．研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价——物质类别关系如图1。 回答下列问题： (1)将上述图中的B转化为C或A的过程叫 。 (2)图中氮的氧化物中，E (填“是”或“不是”)酸性氧化物。 (3)在催化剂和加热的条件下，图中物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应，化学方程式是 。 (4)图中物质A的电子式为 ，实验室以NH4Cl固体为主要原料制备A气体，其化学方程式为 ；为收集到干燥纯净的该气体，常用的干燥剂是 。 (5)图中物质A极易溶于水，欲吸收尾气中的A，下列装置中可选用 (填字母)。(已知：A难溶于CCl4) a.b.c.d. (6)氨气极易溶于水，可以利用如图2装置进行喷泉实验。下列组合中也能产生“喷泉”现象的是 (填字母)。         图2 a．H2S和浓NaOH溶液 b．CO2和饱和NaHCO3溶液 c．NO和稀硫酸 d．HCl和稀氨水 (7)氮的氧化物对环境有较大危害，能造成酸雨、光化学烟雾等环境问题，工业上通常将废气中的C和E(上述价类二图中)按照一定比例混合后通入NaOH溶液中，恰好转化成一种盐和一种无色液体，该反应的离子方程式是 。 【答案】(1)氮的固定 (2)不是 (3)4NH3+5O24NO+5H2O (4) 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 碱石灰 (5)acd (6)ad (7)NO+NO2+2OH-=2+H2O 【详解】(1)由图可知，B为氮气，C和A均为含氮的化合物，故将上述图中的B转化为C或A的过程叫氮的固定； 故答案为：氮的固定； (2)由图可知，E为NO2，与NaOH溶液反应，生成硝酸钠、亚硝酸钠和水，属于氧化还原反应，故NO2不是酸性氧化物， 故答案为：不是； (3)由图可知，A为氨气，氨气在催化剂和加热的条件下，发生催化氧化生成NO，化学方程式是：4NH3+5O24NO+5H2O， 故答案为：4NH3+5O24NO+5H2O； (4)由图可知，A为氨气，其电子式为，实验室以NH4Cl和Ca(OH)2固体加热制取氨气，其化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，为收集到干燥纯净的该气体，常用的干燥剂是碱石灰， 故答案为：；2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；碱石灰； (5)氨气极易溶于水，难溶于CCl4，欲吸收尾气中的氨气，吸收装置必须防止倒吸，由图可知，acd都可以起到防止倒吸的作用， 故答案为：acd； (6)a．H2S和浓NaOH溶液可以反应生成硫化钠和水，导致烧瓶气压减小，能产生“喷泉”现象，故a正确； b．CO2和饱和NaHCO3溶液不反应，不能导致烧瓶气压减小，不能产生“喷泉”现象，故b错误； c．NO和稀硫酸不反应，不能导致烧瓶气压减小，不能产生“喷泉”现象，故c错误； d．HCl和稀氨水可以反应生成氯化铵和水，导致烧瓶气压减小，能产生“喷泉”现象，故d正确； 故答案为：ad； (7)由图可知，C和E分别为NO、NO2，将两者按照1：1比例，通入NaOH溶液中，恰好转化成亚硝酸钠和水，该反应的离子方程式是：NO+NO2+2OH-=2+H2O， 故答案为：NO+NO2+2OH-=2+H2O。 18．某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究相关性质。 (1)A装置中生成的化学方程式为： 。 (2)D装置后接尾气吸收装置，下列能用来吸收尾气的装置是 (填装置序号)。 (3)若将装置D与已经收集满的E装置中a处导管相连，打开止水夹后在E中产生白色沉淀，其沉淀的化学式为 。 设计实验验证E装置反应后的氯化钡溶液中含有，具体操作方法，使用试剂和现象是 (4)若向E装置中a处导管分别通入大量_____(填选项字母)，则在E中不会产生白色沉淀。 A． B． C． D． (5)实验发现：装置C中黑色粉末变红，D中无水硫酸铜变蓝，同时还产生一种单质气体。 ①若红色固体为单质，实验后将装置C中红色固体单质与浓硫酸混合加热，该反应化学方程式为： ； 若充分反应后的溶液中仍有红色固体有剩余，可向反应后的溶液中再加入下列的 试剂(填选项字母)，红色固体又可以继续溶解。 A．稀溶液        B．溶液        C．溶液        D．溶液 ②称量装置C中反应前后的粉末质量：若反应前装置C中质量为，充分反应后冷却至室温，装置C中红色固体质量为。已知：也为红色固体。则此时装置C中可能发生的反应方程式为 。 【答案】(1)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O (2)②③ (3) BaSO3 取E装置中溶液少许于试管中，加入少量NaOH固体，加热，有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则含有 (4)AB (5) Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑ + 2H2O CD 【分析】A装置采用实验室制法产生NH3，经B装置除去水得到干燥的NH3，在加热条件下和CuO反应，D装置无水硫酸铜检验是否有H2O产生。 【详解】（1）A装置中氢氧化钙和氯化铵固体混合物在加热的条件下反应生成氨气，化学方程式为：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。 （2）氨气极易溶于水，尾气吸收需要防止倒吸，图中能用来吸收尾气的装置是②③，①装置容易发生倒吸，④装置没有出气口。 （3）氨气和二氧化硫在水中生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与氯化钡反应生成BaSO3沉淀。检验铵根离子的方法是：取E装置中溶液少许于试管中，加入少量NaOH固体，加热，有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则含有。 （4）A．CO2和均不和BaCl2溶液反应，若向E装置中a处导管通入大量CO2，不会产生白色沉淀，A选； B．H2S和发生反应：，有黄色沉淀生成，不会产生白色沉淀，B选； C．具有强氧化性，Cl2、SO2和BaCl2溶液反应氧化还原反应生成BaSO4白色沉淀，BaCl2+SO2+Cl2+2H2O=BaSO4+4HCl，C不选； D．和水反应生成HNO3，HNO3可以将氧化为，生成BaSO4白色沉淀，D不选； 答案选AB。 （5）①该红色单质为Cu，和浓硫酸混合加热的化学式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑ + 2H2O，充分反应后浓硫酸变稀，反应停止，加入FeCl3溶液，其中的Fe3+可以氧化Cu，红色固体又可以继续溶解；加入KNO3溶液，则和剩余的H+形成硝酸，可和Cu继续发生反应，红色固体又可以继续溶解，Fe2+和稀H2SO4均不和Cu反应，故选CD； ②反应前C中CuO质量为80.0g，即有含有1molCuO。反应后C中红色固体质量为68.0 g，由铜元素守恒可知，其中含有64g（1mol）Cu元素和4g（0.25mol）O元素，Cu和CuO均为红色固体，可知反应后生成了0.25molCu2O，0.5molCu，即CuO、Cu、Cu2O的化学计量数之比为4∶2∶1，D中无水硫酸铜变蓝，说明有H2O生成，还产生一种单质气体，根据元素守恒，该气体为N2，根据得失电子守恒和原子守恒配平C中发生的总反应方程式为。 19．某校化学实验小组为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，用如图所示装置进行实验(加热装置和夹持装置均已略去，装置气密性良好，F是用于鼓入空气的双连打气球)。 实验操作及现象： 实验操作 现象 I．将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触 产生气体 Ⅱ．当C装置中产生白色沉淀时，立刻将B装置上提 Ⅲ．将A装置中铜丝放入稀硝酸中，给A装置微微加热 A装置中产生无色气体，E装置中开始时出现浅红棕色气体 Ⅳ．用F装置向E装置中鼓入空气 E装置中气体颜色逐渐加深 V．一段时间后 C装置中白色沉淀溶解 试回答下列问题： (1)操作I的目的是 ，D装置的作用是 (2)C装置中白色沉淀的化学式是 。操作Ⅱ中当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提的原因是 。 (3)操作Ⅲ中A装置中产生无色气体的离子方程式是 。 (4)操作V现象产生的原因是(用两个化学方程式说明) 。 【答案】(1) 用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO2气体将装置中的空气排尽 平衡压强，吸收NO、NO2、CO2等尾气，防止污染空气 (2) CaCO3 防止碳酸钙消耗硝酸过多，从而影响铜与稀硝酸的反应 (3) (4)(或)、 【分析】由于装置内的空气会干扰实验现象的观察，所以应先排尽装置内的空气。操作为：将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触，生成的CO2气体将反应装置及圆底烧瓶内的空气排出。当C装置中产生白色沉淀时，表明CO2气体已经进入C装置中，两装置内的空气已被排尽。然后将B装置上提，将A装置中铜丝放入稀硝酸中，给A装置微微加热，让Cu与稀硝酸发生反应，生成的NO进入E装置内；用F装置向E装置中鼓入空气，验证NO与O2的反应，同时产生的气体进入C装置，生成的HNO3与CaCO3反应，从而使沉淀溶解。 【详解】（1）反应前装置内含有空气，会干扰实验，需要排尽，则操作I的目的是：用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO2气体将装置中的空气排尽；尾气中的气体会污染环境，应进行处理，则D装置的作用是：平衡压强，吸收NO、NO2、CO2等尾气，防止污染空气。 （2）C装置用于检验CO2气体，则白色沉淀的化学式是CaCO3。操作Ⅱ中当C装置中CaCO3与HNO3不断发生反应，HNO3被不断消耗，则产生白色沉淀时立刻将B装置上提的原因是：防止碳酸钙消耗硝酸过多，从而影响铜与稀硝酸的反应。 （3）操作Ⅲ中，A装置中Cu与稀HNO3反应，产生无色气体NO，离子方程式是。 （4）操作V中，鼓入空气后，NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成的HNO3再与CaCO3反应，则现象产生的原因是(或)、。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 放电或高温 放电或高温 $$