2025届高三化学一轮复习 第12讲 氮及其化合物

第12讲　氮及其化合物 复 习 目 标 1．了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用； 2.了解氮的化合物对环境的影响； 3.了解氮及其化合物的转化关系； 4.了解NOx与H2O、金属与HNO3的相关计算； 5.了解其他含氮化合物的性质。 考点一　氮气及氮的氧化物 必备知识整理 1.氮的存在和氮的固定 2．氮气 (1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质 写出有关化学方程式： ①________________； ②________________； ③________________。 特别提醒 (1)N2到NO2不能一步转化完成。 (2)Mg3N2只能干态制取，遇水强烈反应，生成氢氧化镁沉淀，放出氨气。 3.氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是________、________。 (2)NO和NO2性质的比较 NO NO2 物理 性质 颜色 ____. ______. 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶于水 易溶于水 化学性质 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 — 能与H2O反应 — 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 特别提醒 (1)氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2⇌N2O4，因此实验测得NO2的相对分子质量总大于46。 (2)验证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 (3)NO与血红蛋白结合使人中毒。 4.氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见的污染类型 光化学烟雾 NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生一种有毒的烟雾 酸雨 NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面 破坏臭氧层 NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加 (2)常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法：_______________________、____________________。NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)________n(NO)，一般适合于工业尾气中NOx的处理。 ②催化转化法 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)，一般适用于汽车尾气的处理。 [正误判断]　 (1)固氮反应一定属于氧化还原反应(　　) (2)N2分子的结构稳定，因而氮气不支持任何物质的燃烧(　　) (3)N2与O2在放电条件下直接化合成NO2(　　) (4)NO2与水反应生成硝酸，故NO2是酸性氧化物(　　) (5)制取二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气(　　) (6)溴蒸气和NO2都是红棕色气体，可用湿润的淀粉­KI试纸和NaOH溶液鉴别(　　) (7)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在(　　) (8)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体(　　) (9)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂(　　) 对点题组训练 题组一　氮及其氧化物的性质和应用 1．常温常压下，注射器甲中装有NO2气体，注射器乙中装有相同体积的空气，注射器与U形管连通，固定活塞。 如图所示，打开两个止水夹，足够时间后，将会看到U形管中液面(　　) A．a端上升，b端下降 B．a端下降，b端上升 C．U形管中液面无变化 D．无法判断 2．如图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4 mL一氧化氮。若通入11.2 mL氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度、压强不变，则容器内物质的密度为(　　) A．等于1.369 g·L－1 B．等于2.054 g·L－1 C．在1.369 g·L－1和2.054 g·L－1之间 D．大于2.054 g·L－1 题组二　氮氧化物对环境的污染及防治 3．光化学烟雾是由氮氧化物、碳氢化合物等发生光化学反应形成的二次污染物，形成过程如图所示。下列说法正确的是(　　) A.光化学烟雾中各成分都具有强还原性 B．汽车尾气排放的氮氧化物来源于燃油中的含氮物质 C．燃油汽车安装废气净化装置有利于遏制光化学烟雾的发生 D．同一地区，相同条件下，冬季比夏季更易生成光化学烟雾 4．在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法正确的是(　　) A．NO2是该过程的最终产物 B．NO和O2必须在催化剂表面才能反应 C．汽车尾气的主要污染成分是CO2和NO D．该催化转化的总化学方程式：2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2 题组三　NOx与H2O、O2反应的计算 5．在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为(　　) ①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mL A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 6．如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液物质的量浓度之比为(　　) A．1∶1 B．5∶7 C．7∶5 D．4∶3 微点拨 氮的氧化物的有关计算 （1）NO和O2的混合气体通入水中,由2NO＋O2===2NO2和3NO2＋H2O===2HNO3＋NO得总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。 （2）NO2和O2的混合气体通入水中,由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和2NO＋O2===2NO2得总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。 （3）NO、NO2和O2三种混合气体通入水中 先按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO计算出生成NO的体积，再加上原来混合气体中NO体积，再按（1）计算。 考点二　氨和铵盐 必备知识整理 一、氨(NH3) 1．氨的物理性质 色态 密度 气味 水溶性(常温常压) 沸点 无色气体 比空气的________ 有________性气味 极易溶于水(1∶700) 沸点相对较高，易液化 【注意】　液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此，液氨可用作制冷剂。 2．氨的化学性质 (1)氨与水的反应 NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌N＋OH－，氨溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 一水合氨为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2O________________。 (2)氨与酸的反应：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为________________________________________________________________________， 将浓盐酸改为________，也会出现相同的现象。 化学方程式： HCl＋NH3===________________、 NH3＋HNO3===________________。 (3)与盐溶液的反应 如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)氨的催化氧化 从化合价角度看，NH3中N元素显－3价，处于最低价，具有________性，在加热和有催化剂(如铂)的条件下，能被O2氧化生成NO和H2O，化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(工业制硝酸的基础)。 3．氨的实验室制法 (1)加热固态铵盐和碱的混合物 (2)实验室制取氨的其他方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水＋固体NaOH NaOH固体溶于水放热，有利于NH3逸出，且OH－浓度增大，促使N＋OH－⇌NH3·H2O⇌NH3＋H2O平衡向右移动，有利于NH3生成 浓氨水＋固体CaO CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使NH3·H2O分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 二、铵盐及N的检验 1．铵盐的物理性质 铵盐大多数是________色固体，绝大多数易溶于水。 2．铵盐的化学性质 3．N的检验步骤 未知液呈碱性使湿润的红色石蕊试纸变　　　　，则证明含N。 [正误判断]　 （1）氨水中含氮微粒中最多的微粒是N（　　） （2）氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应，产生白烟（　　） （3）铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性（　　） （4）向某无色溶液中加入稀NaOH溶液，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，不变蓝，则原溶液中不含N（　　） （5）能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl为强酸弱碱盐（　　） （6）现有1 mol·L－1的氨水，则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 mol·L－1（　　） （7）液氨制冷、碘的升华、NH4Cl气化都不涉及化学变化（　　） 对点题组训练 题组一　氨的性质及应用 1．下列有关说法正确的是（　　） A．加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝，说明NH4HCO3显碱性 B．用烧碱处理含高浓度N的废水并回收利用氨 C．因NH3易溶于水，故可用作制冷剂 D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀，反应中氨气被还原 2．已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用如图中的装置可以实现该反应。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（　　） A．C中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3 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NH4HCO3或NH4Cl 题组二　喷泉实验 3．如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是（　　） A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹 D．在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 4．喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体－溶液，能出现喷泉现象的是（　　） 微点拨 喷泉实验的原理及应用 （1）喷泉实验的原理,使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。,（2）形成喷泉的类型,下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。, 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2 NO、O2、（4∶3） NO2、O2（4∶1） 吸收剂 水、NaOH,溶液 水 NaOH溶液 水 水 水 （3）喷泉实验的引发,加入某种试剂；采取一定操作使烧瓶内的气体与烧杯中的液体接触。 题组三　铵盐的性质及应用 5．“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.加热时，①中上部汇集了NH4Cl固体 B.加热时，②中溶液变红，冷却后又都变为无色 C.加热时，③中溶液红色褪去，冷却后溶液变红，体现SO2的漂白性 D.三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应 6．NH4ClO4可用作火箭燃料，130 ℃时会分解产生三种单质气体和水。实验室中通过NaClO4与NH4Cl反应来制取NH4ClO4，NH4ClO4与NaCl的溶解度如下图。下列说法正确的是（　　） A.NH4ClO4分解后产生的气体通入紫色石蕊溶液中，溶液变红色 B.NH4ClO4分解后产生的气体通过足量NaOH溶液，再通过足量灼烧的铜网，可得到纯净的单质气体 C.NH4ClO4与NaCl的混合溶液分离时，应采取蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，得到NH4ClO4固体粗产品 D.在NH4ClO4固体粗产品中加入NaOH浓溶液，加热，收集所得NH3体积，可计算粗产品纯度 题组四　氨气性质与制备实验综合 7．氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图Ⅰ所示装置。 （1）某同学想用图Ⅱ装置及试剂方便快速地制取少量氨气。 化学试剂：①NH4Cl固体、②浓氨水、③NaOH固体。 应选择的装置是　　　　（填字母），选用的试剂是　　　　（填序号）。选用上述试剂制氨气的理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 实验过程中，制气时的实验操作是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （2）乙装置的作用是　　　　　　　　；写出受热时丙装置中发生反应的化学方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （3）当戊中观察到　　　　　　　　现象，则说明已制得硝酸。某同学按图Ⅰ组装仪器并检验装置气密性后进行实验，没有观察到此现象，请分析实验失败的可能原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 如何改进装置： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （4）改进后待反应结束，将丁装置倒立在盛水的水槽中，会观察到的现象是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 考点三　硝酸 必备知识整理 1.物理性质：硝酸是无色易　　的液体，有　　　气味。 2．化学性质 （1）不稳定性反应：________________________________________________。 （2）强氧化性 浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强，其还原产物的价态越高。还原产物一般为HNO3（浓）―→　　　，HNO3（稀）―→　　　。 能与金属反应 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：　　　　　　　　　　　　　　　　 能与非 金属反应 浓硝酸与C反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　 能与还原性 化合物反应 可氧化Fe2＋、H2S、SO2、Na2SO3、HI等还原性物质。 如与FeSO4溶液反应：　　　　　　　　 微点拨　常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，并非不反应，故浓硝酸可以用铁桶盛放。 （3）与有机物反应 ①硝化反应（与反应）： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②显色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。 3．工业制法 （1）NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO： ________________________________________________________________________。 （2）NO进一步氧化生成NO2： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （3）用水吸收NO2生成HNO3： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [正误判断]　 （1）实验室也可用锌粒与稀硝酸制取氢气（　　） （2）常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化（　　） （3）铜溶于稀硝酸不能体现硝酸的酸性（　　） （4）过量的铜与浓硝酸反应，产物中一定有NO（　　） （5）Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应（　　） （6）1 mol Fe与足量的稀硝酸反应，转移2NA个电子（　　） （7）在酸性条件下，NO与I－、Fe2＋、S等离子能大量共存（　　） （8）向稀硝酸中加入Na2SO3溶液，发生反应的离子方程式为S＋2H＋===SO2↑＋H2O（　　） 微点拨 （1）HNO3与金属反应一般不能产生H2。 （2）硝酸的还原产物不只有NO2和NO，很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。 （3）硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。 （4）忽视N在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下N不能与Fe2＋、I－、S、S2－等还原性较强的离子大量共存。 对点题组训练 题组一　硝酸的性质及应用 1．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论正确的是（　　） ① ② ③ A.由①中的红棕色气体，可推知反应还有氧气产生 B.红棕色气体表明②中木炭与浓硝酸发生了反应 C.由③不能说明浓硝酸具有氧化性 D.③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 2．某化学兴趣小组进行了有关Cu、稀硝酸、稀硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A.实验①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，说明HNO3被Cu还原为NO2 B.实验③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强 C.实验③发生反应的化学方程式为 3Cu＋Cu（NO3）2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋4H2O D.由上述实验可得出结论：Cu在常温下既可以和稀硝酸反应，又可以和稀硫酸反应 题组二　硝酸反应产物综合实验探究 3．某同学研究浓硝酸与KSCN溶液的反应，进行如图所示实验。 已知：SCN－能被氧化为黄色的（SCN）2，（SCN）2可聚合为红色的（SCN）x。下列分析错误的是（　　） A.②中溶液变红，是由于生成了（SCN）2 B.取少量③中的溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明最终有S生成 C.分析①②知，（SCN）2聚合为（SCN）x的速率大于硝酸氧化SCN－的速率 D.向溶有NO2的浓硝酸中加几滴KSCN溶液，溶液先变红后迅速褪色并产生大量红棕色气体，证明NO2能催化浓硝酸氧化（SCN）x的反应 4．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验，装置如图所示（加热装置和固定装置均已略去）。图中K为止水夹（处于关闭状态），F是一半空的注射器。请回答有关问题： （1）设计装置A的目的是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （2）在完成（1）中的“操作”后，将装置B中铜丝插入稀硝酸并微热，观察到装置B中的现象是 ________________________________________________________________________； B中反应的离子方程式为_________________________________________。 （3）装置E和F的作用是_______________________________________； 为实现此作用，其操作方法是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （4）装置D的作用是吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，兼有　　　　的功能。 题组三　金属与硝酸反应的计算 5．取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL的NO2气体和672 mL的N2O4气体（都已折算到标准状况），在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为17.02 g。则x等于（　　） A.8.64　　B．9.20　　C．9.00　　D．9.44 6．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体与1.68 L O2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（　　） A.60 mL B．45 mL C.30 mL D．15 mL 微点拨 金属与硝酸反应计算的思维流程 考点四　氮及其化合物的相互转化 必备知识整理 1.氮在自然界中的循环 2．含氮元素物质之间的转化关系 （1）歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 如：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O （2）归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。 如：6NO＋4NH35N2＋6H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 3．氮元素的“价—类二维图” 氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。 对点题组训练 题组一　氮在自然界中的循环 1．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。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是（　　） A．海洋中的氮循环起始于氮的氧化 B．海洋中的氮循环属于固氮作用的是③ C．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与 D．向海洋中排放含N的废水会影响海洋中N的含量 2．一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。 回答下列问题： （1）氮的原子结构示意图为　　　　。 （2）图中属于“氮的固定”的是　　　　（填字母，下同）；转化过程中发生非氧化还原反应的是　　　　。 （3）若“反应h”是在NO2和H2O的作用下实现，则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为　　　　。 （4）若“反应i”是在酸性条件下由N与Zn的作用实现，则该反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 题组二　氮及其化合物转化关系的综合应用 3．依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法不正确的是（　　） A．X是N2O5 B．可用排空气法收集NO气体 C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸 D．从原理上看，NH3可与NO2反应实现NH3→N2的转化 4．工业上常采用生物硝化法将N转化为N来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是（　　） A.生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：N＋2O2===N＋2H＋＋H2O B．长期过量使用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化 C．检验N所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸 D．微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH 第12讲　氮及其化合物 考点一 必备知识整理 1．游离　人工　化合 2．（2）3Mg＋N2Mg3N2 N2＋3H22NH3 N2＋O22NO 3．（1）N2O3　N2O5　（2）无色　红棕色 4．（2）2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O ≥　 正误判断 答案：（1）√ （2）×　Mg可以在氮气中燃烧 （3）×　放电条件下，N2与O2生成NO （4）×　NO2与H2O反应生成HNO3和NO，所以NO2不是酸性氧化物 （5）×　NO2与水反应生成硝酸和NO，不能用水吸收，但可以用NaOH溶液吸收 （6）×　溴蒸气和NO2都能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝。 （7）×　NO与空气中的O2反应 （8）×　Cu与稀硝酸生成NO，NO与空气中的O2反应，不能用排空气法收集 （9）×　NO2与H2O反应，NO2既是氧化剂又是还原剂 对点题组训练 1．解析：注射器甲中的NO2与水反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，注射器甲中气体的量减小，注射器乙中的空气与水不反应，气体量不变，故a端液面上升，b端液面下降。 答案：A 2．解析：一氧化氮与氧气恰好发生反应生成了二氧化氮， 2NO　　＋　　O2　　===　　2NO2 2 1 2 22.4 mL 11.2 mL 22.4 mL 反应后生成了22.4 mL二氧化氮，假设二氧化氮的体积不变，则容器中气体的密度为 ρ（NO2）＝≈2.054 g·L－1，因存在转化平衡：2NO2⇌N2O4，则混合气体的体积小于22.4 mL，所以容器中气体的密度应大于2.054 g·L－1。 答案：D 3．解析：根据图示，光化学烟雾中含O3、HNO3等强氧化性物质，故A错误；汽车燃油一般是汽油，汽油来自石油的分馏和裂化，石油是多种碳氢化合物组成的混合物，不含N元素，故B错误；燃油汽车安装废气净化装置，可减少NO、碳氢化合物等污染物的排放，有利于遏制光化学烟雾的发生，故C正确；夏季日照强度大，是光化学烟雾的多发季节，故D错误。 答案：C 4．解析：A项，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程中先生成二氧化氮，然后在催化剂表面和一氧化碳反应，最终生成无毒气体，起到尾气净化的作用，错误；B项，NO和O2在常温下就会发生反应，错误；C项，汽车尾气的主要污染成分是CO、NO、NO2等，错误；D项，尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分，化学方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2，正确。 答案：D 5．解析：混合气体通入水中，涉及的反应有①4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。剩余气体为NO或O2。若剩余的气体是O2，则V（NO2）＝×（12－2）mL＝8 mL，V（O2）＝12 mL－8 mL＝4 mL。若剩余的气体是NO（2 mL）⇒6 mL NO2，则V（O2）＝×（12－6）mL＝1.2 mL。 答案：D 6．解析：NO2、NO装满试管，则体积相同，根据阿伏加德罗定律：n（NO2）＝n（NO），根据氮原子守恒所得硝酸的物质的量相同，溶液的体积相同，所以两个试管中溶液物质的量浓度之比为1∶1。 答案：A 考点二 必备知识整理 一、 1．小　刺激 2．（1）NH3·H2O、NH3、H2O、、OH－、H＋ NH3↑＋H2O （2）有白烟生成　浓硝酸　NH4Cl　NH4NO3 （3）Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3 （4）还原　4NH3＋5O24NO＋6H2O 3．（1）碱石灰　向下排空气　蓝 二、 1．白 2．2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ＋OH－NH3↑＋H2O 3．蓝色 正误判断 答案：（1）×　氨气溶于水，大部分与水反应生成NH3·H2O，故含氮微粒最多的是NH3·H2O （2）×　氨气遇到浓盐酸、浓硝酸等挥发性酸产生白烟，遇到浓硫酸无此现象 （3）×　碳酸铵、碳酸氢铵水溶液呈碱性 （4）×　铵盐的稀溶液与稀NaOH溶液混合，若不加热，生成的NH3较难逸出 （5）×　原因是NH4Cl受热分解生成气体挥发 （6）×　氨水中还含有NH3、，故c（NH3·H2O）<1 mol·L－1 （7）×　NH4Cl气化是NH4Cl分解生成NH3与HCl，是化学变化 对点题组训练 1．解析：碳酸氢铵受热分解产生的氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明氨气是碱性气体，而不是NH4HCO3显碱性，A项错误；烧碱可以与反应产生氨气，B项正确；液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂，与NH3的溶解性无关，C项错误；NH3与AlCl3溶液发生复分解反应生成Al（OH）3和NH4Cl，不属于氧化还原反应，D项错误。 答案：B 2．解析：C中氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，N元素的化合价由－3价升高为0价，铜元素的化合价由＋2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3∶2，故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，故B错误；D中液体是氨水，可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝，故C正确；NH4Cl加热分解为氨和氯化氢，试管口温度较低，氯化氢和氨化合生成氯化铵，不能用加热氯化铵来制备氨，故D错误。 答案：C 3．答案：B 4．解析：本题喷泉实验的原理是使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口处形成喷泉。A项，H2S气体不易溶于稀盐酸，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误；B项，HCl极易溶于水，能与稀氨水迅速反应，使烧瓶内外形成较大的压强差，故可以形成喷泉，正确；C项，NO难溶于水，不能与稀硫酸反应，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误；D项，CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液且不能与饱和碳酸氢钠溶液反应，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误。 答案：B 5．解析：加热时，①上部汇集了固体NH4Cl，是由于氯化铵不稳定，受热易分解，分解生成的氨气遇冷重新反应生成氯化铵，故A正确；加热时氨气逸出，②中颜色为无色，冷却后氨气溶解②中为红色，故B错误；二氧化硫与有机色素化合生成无色物质而具有漂白性，受热又分解，恢复颜色，所以加热时，③溶液变红，冷却后又变为无色，故C错误；可逆反应应在同一条件下进行，题中实验分别在加热条件下和冷却后进行，不是可逆反应，故D错误。 答案：A 6．解析：NH4ClO4分解后产生的三种单质气体为氮气、氯气、氧气，将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，使紫色石蕊溶液先变红后褪色，故A错误；NH4ClO4分解后产生的三种单质气体为氮气、氯气、氧气，还会携带一部分水蒸气，将气体通过足量NaOH溶液，氯气与氢氧化钠反应，剩余的气体为氮气、氧气和水蒸气，再通过足量灼烧的铜网，氧气与铜反应，剩余的气体为氮气和水蒸气，不会得到纯净的单质气体，故B错误；据图所示，NH4ClO4的溶解度随温度变化较大，而NaCl的溶解度随温度变化不大，故可用蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，得到NH4ClO4固体粗产品，故C正确；在NH4ClO4固体粗产品中加入NaOH浓溶液，生成一水合氨，一水合氨不稳定，加热分解出氨气，NH3易溶于水，则根据收集所得NH3体积小，无法准确计算粗产品纯度，故D错误。 答案：C 7．解析： （1）不加热制取NH3是快速制取少量NH3的措施，具体操作方法是把浓氨水滴到NaOH固体上。 （2）乙装置可干燥NH3和O2；NH3和O2在加热和Cr2O3的催化作用下发生催化氧化反应。 （3）HNO3能使紫色石蕊溶液变红；由于NH3过量，可能会与HNO3反应，致使观察不到溶液变红的现象，故可在丙和丁之间连接一个能除去NH3的装置。 答案：（1）B　②③　NaOH固体遇水放热，使氨气的溶解度降低，同时可使溶液中c（OH－）增大，促使N＋OH－⇌NH3·H2O⇌NH3＋H2O平衡向右移动，从而使氨气逸出　将浓氨水逐滴滴加到NaOH固体上 （2）干燥氧气和氨的混合气体　4NH3＋5O24NO＋6H2O （3）紫色石蕊溶液变红　过量的氨致使戊中溶液不一定呈酸性　在丙和丁之间连接盛有无水氯化钙的干燥管或盛有浓硫酸的洗气瓶 （4）试管丁内水面慢慢上升，上升到一定高度不再变化，试管内气体颜色由红棕色逐渐变淡至无色 考点三 必备知识整理 1．挥发　刺激性 2．（1）4HNO3（浓）2H2O＋4NO2↑＋O2↑ （2）NO2　NO 3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 3Fe2＋＋4H＋＋N===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O （3） 3．（1）4NH3＋5O24NO＋6H2O （2）2NO＋O2===2NO2 （3）3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 正误判断 答案：（1）×　HNO3有强氧化性，与金属反应时不放出H2 （2）√ （3）×　Cu与HNO3反应，生成Cu（NO3）2，体现HNO3的酸性 （4）√ （5）×　Fe与稀硫酸反应为置换反应，Fe与稀硝酸不是置换反应 （6）×　1 mol Fe与足量稀硝酸反应，转移3NA个电子 （7）×　NO在酸性条件下有强氧化性，会将I－、Fe2＋、S等还原性离子氧化 （8）×　稀硝酸中和Na2SO3发生的离子反应为 2N＋3S＋2H＋===3S↑＋2NO↑＋H2O 对点题组训练 1．答案：A 2．解析：稀硝酸被Cu还原为NO，故A错误；Cu与稀硫酸不反应，但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性，继续与Cu反应，稀硫酸的氧化性比稀硝酸弱，故B错误；实验③发生反应的化学方程式为3Cu＋Cu（NO3）2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋4H2O，故C正确；由上述实验可得出结论：Cu在常温下可以和稀硝酸反应，故D错误。 答案：C 3．解析：由“已知”信息可知，（SCN）x呈红色，A项错误。由②中溶液立即变红可知，（SCN）2聚合为（SCN）x的速率远大于硝酸氧化SCN－的速率，C项正确。取少量③中溶液加入BaCl2溶液中，产生白色沉淀，③中浓硝酸过量，溶液呈酸性，则白色沉淀是硫酸钡，证明最终有S生成，B项正确。对比可知，当溶液中溶有NO2时，溶液变红后迅速褪色；未溶有NO2时，溶液变红后需静置一段时间后才剧烈反应，迅速褪色，故NO2能催化浓硝酸氧化（SCN）x的反应，D项正确。 答案：A 4．答案： （1）产生CO2，赶走装置中的空气，防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰 （2）Cu丝表面产生气泡，稀硝酸液面上方仍为无色，溶液变蓝　3Cu＋8H＋＋2N===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O （3）验证NO的生成　将注射器中的空气推入E中，若气体变为红棕色则说明生成了NO （4）防止倒吸 5．解析：反应流程为 　x g＝17.02 g－m（OH－），而OH－的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量，等于浓HNO3得电子的物质的量，即n（OH－）＝×1＋×2×1＝0.46 mol，所以x g＝17.02 g－0.46 mol×17 g·mol－1＝9.20 g。 答案：B 6．解析：由题意可知，Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n（Cu）＝2n（O2）＝2×＝0.15 mol。根据质量守恒及NaOH和Cu（NO3）2的反应可得关系式：n（NaOH）＝2n[Cu（NO3）2]＝2n（Cu）＝0.3 mol，则V（NaOH）＝＝0.06 L＝60 mL。 答案：A 考点四 对点题组训练 1．解析：A项，海洋中的氮循环起始于氮的还原，错误；B项，海洋中的氮循环属于固氮作用的是②，错误；C项，反硝化作用是氮元素化合价降低的过程，反硝化细菌在氧气不足的条件下还原N，不一定有氧气参与，错误；D项，由氮的循环过程可知，硝酸根离子增多，反硝化作用增强，会进一步影响海洋中N的含量，正确。 答案：D 2．解析：（3）反应h的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3是氧化产物，NO是还原产物，因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1。 答案：（1）　（2）k和c　a和l　（3）2∶1　 （4）4Zn＋2N＋10H＋===4Zn2＋＋N2O↑＋5H2O 3．解析：NO遇空气中的氧气被氧化为NO2，不可用排空气法收集NO气体，故B错误。 答案：B 4．解析：NH4Cl水解呈酸性，长期过量使用会导致土壤酸化，也会导致水体富营养化，B项正确；检验N应使用红色石蕊试纸，C项错误；生物硝化法处理废水会使水体呈酸性，可以加入石灰石与H＋反应来调节水体的pH，D项正确。 答案：C 学科网（北京）股份有限公司 $$