专题02 氮及其化合物（知识串讲+专题检测）-2024-2025学年高一化学下学期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 【思维导图串知识】 【知识清单】 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。 一、单选题 1．氮是植物生长的必需元素。有关说法中错误的是 A．氮气分子很稳定 B．尿素属于铵态氮肥 C．工业合成氨是人工固氮 D．闪电实现了大气固氮 2．下列离子在和的混合溶液中能大量共存的是 A． B． C． D． 3．下列有关的说法，不正确的是 A．工业合成属于人工固氮 B．易液化，液氨常用作制冷剂 C．可用浓硫酸或无水氯化钙干燥 D．制备体现了的还原性 4．下列有关氮及其化合物之间的转化路径，说法不正确的是 A．工业固氮的常用方法是由和合成 B．由氮气转化为含氮化合物的反应中，必须提供氧化剂 C．可利用Cu与硝酸的反应，将N元素转化为NO或 D．实验室可利用固体与固体混合加热制备 5．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．澄清透明的溶液中：、、、 B．溶液：、、、 C．滴入酚酞呈红色的溶液：、、、 D．能溶解并放出氢气的溶液：、、、 6．“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，上部汇集了NH4Cl固体，此现象与碘升华实验原理相似 B．加热时，②中溶液变红，冷却后又变为无色 C．加热③时溶液红色褪去，冷却后又变红色，体现SO2的漂白性 D．②③中都包括溶液褪色的过程，其褪色原理不同 7．工业上常采用生物硝化法将转化为来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是 A．生物硝化法处理废水，会导致水体碱性增强 B．长期过量施用NH4Cl等铵态化肥，易导致水体富营养化 C．检验所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸 D．微生物保持活性的pH范围为，可以加入石灰石来调节水体的pH 8．对世界各国农业的发展起到了巨大的促进作用，但是由于其不稳定的化学属性，也多次引发安全事故。已知能发生反应：。下列说法正确的是 A．属于复合肥 B．为还原产物 C． D．每转移，生成 9．下列实验结论与实验现象相符合的一组是 选项 实验 现象 结论 A 向某盐溶液中加入浓NaOH溶液，加热 产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 原溶液中含有NH B 把SO2通入紫色的酸性高锰酸钾溶液中 溶液紫色褪去 SO2具有漂白性 C 向蔗糖中滴加浓硫酸 蔗糖变黑 浓硫酸具有吸水性 D 向盛有Cu片的试管中加入稀H2SO4，无明显现象，再加入NaNO3固体 Cu片逐渐溶解，产生气泡，溶液变蓝 NaNO3是催化剂，可增大Cu与稀H2SO4反应的化学反应速率 A．A B．B C．C D．D 10．常温时可用铝制容器盛装的是 A．浓盐酸 B．浓硝酸 C．稀硫酸 D．氢氧化钠溶液 11．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 气体 溶液 A． H2S 稀盐酸 B． HCl 稀氨水 C． NO 稀H2SO4 D． CO2 饱和NaHCO3溶液 A．A B．B C．C D．D 12．氮及其化合物的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C．上述所有反应均属于氧化还原反应 D．能与溶液发生反应，属于酸性氧化物 13．下列关于氨气、氨水和铵盐的叙述正确的是 A．NH3易液化，液氨常用作制冷剂 B．实验室常用向上排空气法收集氨气 C．氨水中只含有NH3和H2O两种分子 D．铵盐较稳定，不怕风吹雨打日晒，可露天贮存 14．某同学设计以下实验制备并收集少量干燥纯净的氨气。下列分析错误的是 A．仪器口连接顺序为a→e→d→c→b B．干燥管中装的是无水氯化钙 C．上述实验缺少尾气吸收装置 D．生石灰与水反应并且放出热量，促使氨气逸出 15．四瓶无色溶液、、、，它们之间的反应关系如图所示。其中、、、代表四种溶液，和为无色气体，能使澄清石灰水变浑浊，为白色沉淀。下列叙述正确的是 A．中溶质常用于实验室制取 B．不能溶于过量的中 C．中通入过量的也可得到 D．和反应生成的沉淀不溶于稀硝酸 16．下列关于的叙述不正确的是 A．两个氮原子间以共价三键结合 B．既可用作氧化剂又可用作还原剂 C．氮的固定过程中均被氧化 D．大自然通过闪电释放的能量可将转化为含氮的化合物 17．氨是一种重要的化工原料，下图为合成氨以及由氨制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的 A．提高合成塔中的反应温度，可以实现N2全部转化为NH3 B．氨分离器中，可通过加压或降温使氨液化分离 C．向吸收塔和氧化炉中通入的A 为空气 D．氧化炉中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4 18．下列关于氮及其化合物的说法错误的是 A．化学性质稳定，是因为分子内氮氮三键键能很大 B．、均为大气污染气体，在大气中可稳定存在 C．可用浓盐酸检测输送的管道是否发生泄漏 D．具有强氧化性，可溶解铜、银等不活泼金属 19．含氮物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法正确的是 A．工业上由②合成①属于人工固氮 B．0.1mol③与足量的反应生成④的分子数小于0.1（不考虑） C．常温下，5.6gFe与足量⑤的浓溶液反应生成0.3mol④ D．汽车尾气排放的③和④是燃料不完全燃烧产生的 20．有某硫酸和硝酸的混合溶液20mL，其中含有硫酸的浓度为2mol/L，含硝酸的浓度为1mol/L，现向其中加入3.2g铜粉，充分反应后(假设只生成NO气体)，最多可收集到气体的物质的量为 A．0.004 mol B．0.005mol C．0.01mol D．0.02mol 二、填空题 21．依据如图中氮元素及其化合物的转化关系，回答问题： (1)图中，X的化学式为 。 (2)回答下列关于NH3的问题： ①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气，该反应的化学方程式为： 。 ②下列试剂用于干燥NH3的是 (填字母)。 A．浓硫酸　　　B．碱石灰　　　C．氯化钙固体 ③氨气是重要的化工原料，可用于工业制硝酸，写出氨气催化氧化的化学方程式： 。 (3)回答下列关于NO、NO2的问题： ①汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO2被CO还原的化学方程式： 。 ②用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如，该反应中，被氧化的物质是 (填化学式)，若反应中生成1molN2，则转移电子 mol。 22．工业上通过氮气和氢气反应合成氨，氨经一系列反应可以得到硝酸。反应如图所示： 请回答： (1)实验室由固体制取氨气的化学方程式为 。 (2)下列说法不正确的是选填序号字母 ___________。 A．氮气可用作保护气 B．铵态氮肥一般不能与碱性化肥共同使用 C．浓硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等 D．某浓硝酸中含有溶质，标准状况下，该浓硝酸与足量的铜完全反应能生成 (3)工业制硝酸时尾气中含有、，可用以下方法吸收： 水吸收法。结合化学用语说明用水吸收的缺陷 。 溶液吸收法，发生的反应有： ； (只填化学式，不需要配平方程式。 用不同浓度的溶液吸收含量不同的尾气，关系如图： 表示尾气里、中的含量 i．根据图得知 填字母。 a．溶液浓度越大，氮氧化物的吸收率越大 b．NO2 含量越大，氮氧化物的吸收率越大 ii．当小于时，加入能提升氮氧化物的吸收率，原因是 。 23．小组同学用淀粉碘化钾试纸检验气体，过程如下。 实验操作 实验现象 实验Ⅰ 将用水润湿的淀粉碘化钾试纸靠近气体 试纸迅速变蓝 实验Ⅱ 将干燥的淀粉碘化钾试纸靠近气体 试纸无明显变化，较长时间后稍变蓝 实验Ⅲ 将用乙醇润湿的淀粉碘化钾试纸靠近气体 试纸迅速变黄 (1)对Ⅰ中试纸迅速变蓝的原因作出如下假设。 ①假设a：中N的化合价为 ，在水的作用下将KI氧化。 ②假设b：与水反应 (用化学方程式表示)，产生的氧化KI。 ③假设c：空气中存在，在酸性条件下氧化KI，离子方程式为 。 (2)探究假设b、c是否成立。 实验Ⅳ：将 (填试剂)滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸无明显变化。 得出结论：假设b、c不是Ⅰ中试纸迅速变蓝的主要原因。 (3)探究假设a是否成立。 资料：ⅰ.与水反应生成，有强氧化性。 ⅱ.(淡黄色)微溶于水，AgI(黄色)、(棕黑色)难溶于水。 实验Ⅴ： ①证实与水反应生成的证据是 。 ②写出与水反应生成的化学方程式： 。 小组同学认为Ⅰ中试纸迅速变蓝的可能原因有：与水反应生成的迅速氧化KI；水作溶剂增大氧化KI的速率。 (4)结合乙醇的性质，分析Ⅲ中试纸迅速变黄(经检测含有)的可能原因： 。 24．某实验小组利用如图装置制取氨气并探究氨气的性质： 回答下列问题： (1)装置A中发生反应的化学方程式为 。 (2)仪器的名称为 ，其中盛放的试剂为 (填标号)。 ①氯化钙    ②碱石灰    ③五氧化二磷 (3)检验装置气密性后，填装药品，关闭，打开，点燃处酒精灯，则装置中的现象是 ，装置用来收集，请在图上补全装置 。 (4)装置中漏斗的作用是 。 (5)①关闭，打开，先通入一段时间，后点燃处酒精灯，中可观察到的现象是 。 ②经检测I中收集到的气体主要为，写出装置中发生反应的化学方程式： ，该反应中表现的性质为 。 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 【思维导图串知识】 【知识清单】 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.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、氨气 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。 一、单选题 1．氮是植物生长的必需元素。有关说法中错误的是 A．氮气分子很稳定 B．尿素属于铵态氮肥 C．工业合成氨是人工固氮 D．闪电实现了大气固氮 【答案】B 【详解】A．氮气分子中氮原子之间形成氮氮三键，化学性质稳定，A正确； B．铵态氮主要是指液态氨、氨水，以及氨跟酸作用生成的铵盐，如硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵等，尿素不属于铵态氮肥，B错误； C．工业合成氨用氮气与氢气合成氨，属于人工固氮，C正确； D．闪电时N2转化为NO，实现了大气固氮，D正确； 故选B。 2．下列离子在和的混合溶液中能大量共存的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．不能在硝酸溶液中大量共存，也不能和大量共存，A错误； B．在硝酸溶液中会被氧化为，不能大量共存，B错误； C．在酸性环境下会与氢离子结合成醋酸分子，不能大量共存，C错误； D．在和的混合溶液不发生反应，可以大量共存，D正确； 故选D。 3．下列有关的说法，不正确的是 A．工业合成属于人工固氮 B．易液化，液氨常用作制冷剂 C．可用浓硫酸或无水氯化钙干燥 D．制备体现了的还原性 【答案】C 【详解】A．合成氨是通过人工方法，使游离态的氮转化为化合态，合成氨是人工固氮重要途径，A正确； B．氨气易液化，且气化时吸收大量的热，因此可作制冷剂，B正确； C．氨气与浓硫酸会反应，生成硫酸铵，无水氯化钙会吸收氨气，故不能用浓硫酸或无水氯化钙干燥氨气，C错误； D．制备，化合价升高，被氧化做还原剂，体现了的还原性，D正确； 答案选C。 4．下列有关氮及其化合物之间的转化路径，说法不正确的是 A．工业固氮的常用方法是由和合成 B．由氮气转化为含氮化合物的反应中，必须提供氧化剂 C．可利用Cu与硝酸的反应，将N元素转化为NO或 D．实验室可利用固体与固体混合加热制备 【答案】B 【详解】A．氮的固定是将游离态的氮转化为含氮化合物的过程，工业固氮的常用方法是由N2和H2合成NH3，A正确； B．氮气生成氨气的过程中需要还原剂，B错误； C．铜与稀硝酸反应生成NO，铜与浓硝酸反应生成NO2，C正确； D．实验室可利用氢氧化钙固体与NH4Cl固体混合加热制备NH3，D正确； 故选B。 5．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．澄清透明的溶液中：、、、 B．溶液：、、、 C．滴入酚酞呈红色的溶液：、、、 D．能溶解并放出氢气的溶液：、、、 【答案】A 【详解】A．澄清透明的溶液中，、、、相互之间不反应，能大量共存，故选A； B．酸性条件下，能氧化，溶液中、不能大量共存，故不选B； C．滴入酚酞呈红色的溶液错碱性，碱性条件下不能大量存在，故不选C； D．能溶解并放出氢气的溶液呈酸性。酸性条件下不能大量含有，硝酸具有强氧化性，铁和硝酸反应不能放出氢气，能溶解并放出氢气的溶液中不能大量含有，故不选D； 选A。 6．“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，上部汇集了NH4Cl固体，此现象与碘升华实验原理相似 B．加热时，②中溶液变红，冷却后又变为无色 C．加热③时溶液红色褪去，冷却后又变红色，体现SO2的漂白性 D．②③中都包括溶液褪色的过程，其褪色原理不同 【答案】D 【详解】A．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，分解生成的氨气和氯化氢遇冷重新反应生成氯化铵，发生了化学变化,与碘升华实验原理不同，故A错误； B．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； C．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； D．②中溶液褪色是由于NH3逸出，溶液的碱性减弱，③中溶液褪色是由于SO2使品红溶液漂白褪色，其褪色原理不同，故D正确； 故选：D。 7．工业上常采用生物硝化法将转化为来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是 A．生物硝化法处理废水，会导致水体碱性增强 B．长期过量施用NH4Cl等铵态化肥，易导致水体富营养化 C．检验所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸 D．微生物保持活性的pH范围为，可以加入石灰石来调节水体的pH 【答案】A 【详解】A．根据流程图可知，生物硝化法处理废水发生反应，导致水体酸性增强，A错误； B．长期过量施用NH4Cl会导致水体富营养化，B正确； C．检验所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸，C正确； D．生物硝化法处理废水使水体呈酸性，可以加入石灰石与H+反应来调节水体的pH，D正确； 故答案为：A。 8．对世界各国农业的发展起到了巨大的促进作用，但是由于其不稳定的化学属性，也多次引发安全事故。已知能发生反应：。下列说法正确的是 A．属于复合肥 B．为还原产物 C． D．每转移，生成 【答案】C 【详解】A．复合肥料是指含有氮磷钾中两种或两种以上营养元素的化肥，只含N一种，属于氮肥，故A错误； B．根据元素守恒可知X为O2，由硝酸铵中-2价O化合价升高而来，则O2为氧化产物，故B错误； C．结合反应可知若产生2分子，则1分子来自于，为氧化产物，1分子来自于，为还原产物；即氧化产物为1分子氮气核1分子氧气，而还原产物为1分子氮气，则，故C正确； D．上述反应中每生成2mol，转移，每转移，生成0.2mol氮气，其质量为，故D错误； 故选：C。 9．下列实验结论与实验现象相符合的一组是 选项 实验 现象 结论 A 向某盐溶液中加入浓NaOH溶液，加热 产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 原溶液中含有NH B 把SO2通入紫色的酸性高锰酸钾溶液中 溶液紫色褪去 SO2具有漂白性 C 向蔗糖中滴加浓硫酸 蔗糖变黑 浓硫酸具有吸水性 D 向盛有Cu片的试管中加入稀H2SO4，无明显现象，再加入NaNO3固体 Cu片逐渐溶解，产生气泡，溶液变蓝 NaNO3是催化剂，可增大Cu与稀H2SO4反应的化学反应速率 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，原溶液为盐溶液，说明盐溶液中和浓NaOH溶液在加热下反应生成了氨气，因此说明该盐溶液中含有，故A正确； B．SO2与酸性高锰酸钾溶液反应过程中被氧化，体现了SO2的还原性，故B错误； C．向蔗糖中滴加浓硫酸，固体变黑说明生成了碳单质，体现了浓硫酸的脱水性，故C错误； D．常温下Cu与稀硫酸不反应，向溶液中加入NaNO3固体，NaNO3电离出，酸性下具有强氧化性，能与Cu反应生成NO气体，故D错误； 综上所述，答案为A。 10．常温时可用铝制容器盛装的是 A．浓盐酸 B．浓硝酸 C．稀硫酸 D．氢氧化钠溶液 【答案】B 【详解】A．铝与浓盐酸反应生成氯化铝与氢气，铝被腐蚀，故不能用铝制容器盛装浓盐酸，故A不符合题意； B．在常温下，浓硝酸具有强氧化性，可以在铝制器皿表明形成一层致密的氧化物薄膜，阻止酸和金属的继续接触，可以用铝制容器盛装浓硝酸，故B符合题意； C．稀硫酸反应生成硫酸铝与氢气，铝被腐蚀，不能用铝制容器盛装稀硫酸，故C不符合题意； D．铝能够和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气，铝被腐蚀，故铝制容器不能盛放NaOH溶液，故D不符合题意； 本题答案B。 11．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 气体 溶液 A． H2S 稀盐酸 B． HCl 稀氨水 C． NO 稀H2SO4 D． CO2 饱和NaHCO3溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【分析】能够发生喷泉实验，需要烧瓶内外产生明显的压强差；产生压强差可以通过气体溶于水的方法，也可以通过发生反应消耗气体产生压强差，据此分析。 【详解】A．由于硫化氢气体和盐酸不发生反应且硫化氢在水中的溶解度较小，烧瓶内外压强差变化不大，不会出现喷泉现象，A错误； B．氯化氢可以和稀氨水中的一水合氨发生反应，使烧瓶内外产生较大压强差，能够出现喷泉实验，B正确； C．一氧化氮不与硫酸发生反应且不溶于水，烧瓶内外不会产生压强差，不能发生喷泉现象，C错误； D．二氧化碳不会溶于饱和碳酸氢钠溶液中，烧瓶内外不会产生压强差，不能发生喷泉实验，D错误； 故选B。 12．氮及其化合物的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C．上述所有反应均属于氧化还原反应 D．能与溶液发生反应，属于酸性氧化物 【答案】D 【分析】氮气和氢气生成氨气，氨气与氧气反应生成一氧化氮和水；闪电固氮特点是空气中的氮气与氧气反应得到一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮、二氧化氮被水吸收生成硝酸和一氧化氮。 【详解】A．根据工业上生成硝酸的路径：合成氨→氨的催化氧化→一氧化氮转化为二氧化氮→二氧化氮和水反应获得硝酸，所以路线①②③是工业生产硝酸的主要途径，故A项正确； B．氮气和氧气在雷电作用下生成一氧化氮，一氧化氮会迅速被氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮和水反应获得硝酸，即路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径，故B项正确； C．上述所有反应中均涉及N元素变价，均属于氧化还原反应，故C项正确； D．与碱反应只生成盐和水的氧化物称为酸性氧化物，且酸性氧化物与碱的反应属于复分解反应，不属于氧化还原反应，NO2与NaOH反应生成NaNO2与NaNO3，为氧化还原反应，则NO2不属于酸性氧化物，故D项错误； 故本题选D。 13．下列关于氨气、氨水和铵盐的叙述正确的是 A．NH3易液化，液氨常用作制冷剂 B．实验室常用向上排空气法收集氨气 C．氨水中只含有NH3和H2O两种分子 D．铵盐较稳定，不怕风吹雨打日晒，可露天贮存 【答案】A 【详解】A．氨气易液化，液氨气化时吸收热量，使周围环境得温度降低，常用作制冷剂，故A正确； B．氨气的密度比空气小，实验室常用向下排空气法收集氨气，故B错误； C．氨水中含有的分子有氨气、水和一水合氨，共有3种，故C错误； D．铵盐是易溶于水的无色晶体，受热易发生分解反应，所以不能风吹雨打日晒，不能露天贮存，故D错误； 故选A。 14．某同学设计以下实验制备并收集少量干燥纯净的氨气。下列分析错误的是 A．仪器口连接顺序为a→e→d→c→b B．干燥管中装的是无水氯化钙 C．上述实验缺少尾气吸收装置 D．生石灰与水反应并且放出热量，促使氨气逸出 【答案】B 【分析】将浓氨水滴加到生石灰上可以产生氨气，经干燥剂干燥后，再用向下排空气的方法收集氨气，以此解题。 【详解】A．氨水与生石灰反应生成氨气，通过碱石灰进行干燥，采用向下排空气法收集，故仪器口连接顺序为a→e→d→c→b，A正确； B．无水氯化钙与氨气反应生成八氨合氯化钙，干燥管中的碱石灰不可用无水氯化钙代替，B错误； C．氨气有毒，需要进行尾气处理，上述实验缺少尾气吸收装置，C正确； D．生石灰与水反应放出热量，促使一水合氨分解氨气逸出，D正确； 故选B。 15．四瓶无色溶液、、、，它们之间的反应关系如图所示。其中、、、代表四种溶液，和为无色气体，能使澄清石灰水变浑浊，为白色沉淀。下列叙述正确的是 A．中溶质常用于实验室制取 B．不能溶于过量的中 C．中通入过量的也可得到 D．和反应生成的沉淀不溶于稀硝酸 【答案】C 【分析】由题意及关系图可知，a与b反应需要加热，且产生的e为无色气体，则a和b分别为NH4NO3和Ba(OH)2的一种，产生的气体e为NH3；又由于b和c反应生成白色沉淀f，NH4NO3不会与其他三种溶液产生沉淀，故b为Ba(OH)2，a为NH4NO3；又由于c既能与b产生沉淀f，又能与d反应产生沉淀f，故c为AlCl3，d为Na2CO3，生成的白色沉淀为Al(OH)3，无色气体g为CO2。综上所述，a为NH4NO3溶液，b为Ba(OH)2溶液，c为AlCl3溶液，d为Na2CO3溶液，e为NH3，f为Al(OH)3，g为CO2。 【详解】A．由分析可知，a中溶质为NH4NO3，受热时容易爆炸性分解，不用于实验室制备NH3，A错误； B．f为Al(OH)3，b为Ba(OH)2溶液，Al(OH)3为两性氢氧化物，可溶液强碱，故f可溶于过量的b中，B错误； C．由分析可知，c为AlCl3溶液，e为NH3，AlCl3溶液通入NH3会生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3不溶于弱碱，C正确； D．由分析可知，b为Ba(OH)2 ，d为Na2CO3，二者反应生成BaCO3沉淀，可溶与稀硝酸，D错误； 故选C。 16．下列关于的叙述不正确的是 A．两个氮原子间以共价三键结合 B．既可用作氧化剂又可用作还原剂 C．氮的固定过程中均被氧化 D．大自然通过闪电释放的能量可将转化为含氮的化合物 【答案】C 【详解】A．氮气中氮氮之间含三键，，A正确； B．0价氮处于中间价态，既具有氧化性也具有还原性，因此氮气既可作氧化剂又可作还原剂，如氮气与氢气反应，氮气作氧化剂，氮气与氧气反应，氮气作还原剂，B正确； C．氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮，自然固氮中，氮气与氧气反应，氮气被氧化，人工固氮中，氮气与氢气反应生成氨气，氮气被还原，C错误； D．自然固氮中，，D正确； 故答案为：C。 17．氨是一种重要的化工原料，下图为合成氨以及由氨制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的 A．提高合成塔中的反应温度，可以实现N2全部转化为NH3 B．氨分离器中，可通过加压或降温使氨液化分离 C．向吸收塔和氧化炉中通入的A 为空气 D．氧化炉中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4 【答案】A 【分析】合成塔内通入N2和H2，反应生成NH3，该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，进入氨分离器的是N2、H2、NH3，分离出NH3后，N2、H2进入合成塔，循环利用，NH3进入氧化炉，进行催化氧化，生成NO，NO进入吸收塔，同时向吸收塔内通入氧气和水，发生反应：4NO+O2+2H2O=4HNO3，最后进行尾气处理，用碱液吸收尾气。 【详解】A．N2和H2反应生成NH3，该反应为可逆反应，反应物N2不能完全转化为NH3，故A错误； B．氨气的沸点比N2和H2的沸点都要低，加压降温能将氨气液化，氨气氨分离器中，可通过加压或降温使氨液化分离，故B正确； C．吸收塔通入氧气和水，发生反应：4NO+O2+2H2O=4HNO3，氧化炉中通入A的目的是氧化氨气和NO，通入的A 为空气，故C正确； D．氧化炉中发生反应为，氨气是还原剂，氧气是氧化剂，反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4，故D正确； 故选：A。 18．下列关于氮及其化合物的说法错误的是 A．化学性质稳定，是因为分子内氮氮三键键能很大 B．、均为大气污染气体，在大气中可稳定存在 C．可用浓盐酸检测输送的管道是否发生泄漏 D．具有强氧化性，可溶解铜、银等不活泼金属 【答案】B 【详解】A．N2分子存在氮氮三键，氮氮三键键能很强，所以化学性质稳定，A正确； B．NO、NO2均为大气污染气体，NO遇氧气发生反应生成NO2，故B错误； C．浓盐酸挥发出HCl，与NH3反应生成氯化铵，可以观察到白烟，故可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏，C正确； D．HNO3具有强氧化性，可与铜、银反应，D正确； 故选B。 19．含氮物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法正确的是 A．工业上由②合成①属于人工固氮 B．0.1mol③与足量的反应生成④的分子数小于0.1（不考虑） C．常温下，5.6gFe与足量⑤的浓溶液反应生成0.3mol④ D．汽车尾气排放的③和④是燃料不完全燃烧产生的 【答案】A 【分析】由物质的类别与化合价的关系图可知，①为NH3、②为N2、③为NO、④为NO2(N2O4)、⑤为HNO3、⑥为铵盐、⑦为硝酸盐。 【详解】A．工业通过氮气和氢气合成氨气，属于人工固氮，A正确； B．一氧化氮可以和氧气反应完全生成二氧化氮，不考虑的话，0.1molNO与足量的反应生成NO2的分子数等于0.1，B错误； C．常温时，铁遇到浓硝酸会钝化，C错误； D．汽车尾气排放的一氧化氮，是氮气和氧气在高温或者放电时产生的，二氧化氮是一氧化氮和氧气反应生成的，D错误； 故选A。 20．有某硫酸和硝酸的混合溶液20mL，其中含有硫酸的浓度为2mol/L，含硝酸的浓度为1mol/L，现向其中加入3.2g铜粉，充分反应后(假设只生成NO气体)，最多可收集到气体的物质的量为 A．0.004 mol B．0.005mol C．0.01mol D．0.02mol 【答案】D 【详解】有某硫酸和硝酸的混合溶液20mL，其中含有硫酸的浓度为2mol/L，得，含硝酸的浓度为1mol/L，得，，现向其中加入3.2g铜粉，得各物质的物质的量分别为：、、，根据反应可知和过量，不足，完全反应，则根据方程式量的关系，能产生气体，所以题目所给四个选项中，D答案符合题目要求。 故答案为：D。 二、填空题 21．依据如图中氮元素及其化合物的转化关系，回答问题： (1)图中，X的化学式为 。 (2)回答下列关于NH3的问题： ①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气，该反应的化学方程式为： 。 ②下列试剂用于干燥NH3的是 (填字母)。 A．浓硫酸　　　B．碱石灰　　　C．氯化钙固体 ③氨气是重要的化工原料，可用于工业制硝酸，写出氨气催化氧化的化学方程式： 。 (3)回答下列关于NO、NO2的问题： ①汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO2被CO还原的化学方程式： 。 ②用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如，该反应中，被氧化的物质是 (填化学式)，若反应中生成1molN2，则转移电子 mol。 【答案】(1)N2O5 (2) B (3) NH3 2.4 【详解】（1）X为+5价氮的氧化物，化学式为N2O5； （2）①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气，氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气，； ②氨气为碱性气体，可以干燥NH3的是碱石灰；氯化钙、硫酸会和氨气反应，不能用浓硫酸和氯化钙干燥； ③氨气催化氧化是和氧气反应生成NO和水，化学方程式：； （3）①汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体，根据质量守恒可知，NO2被CO还原生成氮气和二氧化碳，化学方程式：； ②，该反应中，氨气中氮元素化合价由-3升高为0，故被氧化的物质是NH3，电子转移为，若反应中生成1molN2，则转移电子12÷5=2.4mol。 22．工业上通过氮气和氢气反应合成氨，氨经一系列反应可以得到硝酸。反应如图所示： 请回答： (1)实验室由固体制取氨气的化学方程式为 。 (2)下列说法不正确的是选填序号字母 ___________。 A．氮气可用作保护气 B．铵态氮肥一般不能与碱性化肥共同使用 C．浓硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等 D．某浓硝酸中含有溶质，标准状况下，该浓硝酸与足量的铜完全反应能生成 (3)工业制硝酸时尾气中含有、，可用以下方法吸收： 水吸收法。结合化学用语说明用水吸收的缺陷 。 溶液吸收法，发生的反应有： ； (只填化学式，不需要配平方程式。 用不同浓度的溶液吸收含量不同的尾气，关系如图： 表示尾气里、中的含量 i．根据图得知 填字母。 a．溶液浓度越大，氮氧化物的吸收率越大 b．NO2 含量越大，氮氧化物的吸收率越大 ii．当小于时，加入能提升氮氧化物的吸收率，原因是 。 【答案】(1) (2)D (3)=，二氧化氮和水反应生成污染气体 加入能氧化一氧化氮生成二氧化氮，二氧化氮含量越大使氮氧化物吸收率增大 【详解】（1）实验室由固体氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气，反应的化学方程式为； （2）A．氮气化学性质稳定，可用作保护气，故A正确； B．铵盐与碱反应放出氨气，铵态氮肥一般不能与碱性化肥共同使用，故B正确； C．浓硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等，故C正确； D．某浓硝酸中含有溶质，标准状况下，该浓硝酸与足量的铜完全反应，硝酸变稀后生成NO气体，故D错误； 选D。 （3） ，用水吸收的缺陷是二氧化氮和水反应生成污染气体。 氢氧化钠和NO2反应生成NaNO2，根据化合价升降规律，一定有NaNO3生成。 i． a．根据图像，氢氧化钠浓度大于1mol/L时，随溶液浓度增大，氮氧化物的吸收率降低，a错误； b．根据图像，其它条件相同，NO2 含量越大，氮氧化物的吸收率越大，b正确； 故选b； ii．当小于时，加入能提升氮氧化物的吸收率，原因是双氧水具有氧化性，加入能氧化一氧化氮生成二氧化氮，二氧化氮含量越大使氮氧化物吸收。 23．小组同学用淀粉碘化钾试纸检验气体，过程如下。 实验操作 实验现象 实验Ⅰ 将用水润湿的淀粉碘化钾试纸靠近气体 试纸迅速变蓝 实验Ⅱ 将干燥的淀粉碘化钾试纸靠近气体 试纸无明显变化，较长时间后稍变蓝 实验Ⅲ 将用乙醇润湿的淀粉碘化钾试纸靠近气体 试纸迅速变黄 (1)对Ⅰ中试纸迅速变蓝的原因作出如下假设。 ①假设a：中N的化合价为 ，在水的作用下将KI氧化。 ②假设b：与水反应 (用化学方程式表示)，产生的氧化KI。 ③假设c：空气中存在，在酸性条件下氧化KI，离子方程式为 。 (2)探究假设b、c是否成立。 实验Ⅳ：将 (填试剂)滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸无明显变化。 得出结论：假设b、c不是Ⅰ中试纸迅速变蓝的主要原因。 (3)探究假设a是否成立。 资料：ⅰ.与水反应生成，有强氧化性。 ⅱ.(淡黄色)微溶于水，AgI(黄色)、(棕黑色)难溶于水。 实验Ⅴ： ①证实与水反应生成的证据是 。 ②写出与水反应生成的化学方程式： 。 小组同学认为Ⅰ中试纸迅速变蓝的可能原因有：与水反应生成的迅速氧化KI；水作溶剂增大氧化KI的速率。 (4)结合乙醇的性质，分析Ⅲ中试纸迅速变黄(经检测含有)的可能原因： 。 【答案】(1) (2)pH与I相同的硝酸 (3)加入稀硫酸和淀粉后，溶液迅速变蓝 (4)有还原性，有氧化性，两者反应生成的迅速氧化KI;是有机溶剂，能溶解多种有机物和无机物，增大氧化KI的速率 【分析】NO2与水反应生成具有强氧化性的HNO3与NO或生成HNO2,，用淀粉碘化钾溶液进行检验，以此分析； 【详解】（1）①NO2中N的化合价为+4； 故答案为：+4； ②NO2与水反应生成具有强氧化性的HNO3，HNO3与KI生成碘单质； 故答案为：； ③KI具有还原性，与氧气反应生成碘单质，； 故答案为：； （2）b中NO2与水反应生成具有强氧化性的HNO3，故将pH与I相同的硝酸滴在淀粉碘化钾试纸上； 故答案为：pH与I相同的硝酸； （3）①NO2与水反应生成具有强氧化性的HNO2，与碘离子反应生成碘单质，遇到淀粉溶液变蓝； 故答案为：加入稀硫酸和淀粉后，溶液迅速变蓝； ②NO2与水反应生成具有强氧化性的HNO2，； 故答案为：； （4）C2H5OH有还原性，NO2有氧化性，两者反应生成的HNO2迅速氧化KI；C2H5OH是有机溶剂，能溶解多种有机物和无机物，增大NO2氧化KI的速率； 故答案为：C2H5OH有还原性，NO2有氧化性，两者反应生成的HNO2迅速氧化KI；C2H5OH是有机溶剂，能溶解多种有机物和无机物，增大NO2氧化KI的速率。 24．某实验小组利用如图装置制取氨气并探究氨气的性质： 回答下列问题： (1)装置A中发生反应的化学方程式为 。 (2)仪器的名称为 ，其中盛放的试剂为 (填标号)。 ①氯化钙    ②碱石灰    ③五氧化二磷 (3)检验装置气密性后，填装药品，关闭，打开，点燃处酒精灯，则装置中的现象是 ，装置用来收集，请在图上补全装置 。 (4)装置中漏斗的作用是 。 (5)①关闭，打开，先通入一段时间，后点燃处酒精灯，中可观察到的现象是 。 ②经检测I中收集到的气体主要为，写出装置中发生反应的化学方程式： ，该反应中表现的性质为 。 【答案】(1) (2)球形干燥管 ② (3)湿润的红色石蕊试纸变蓝 (4)防倒吸 (5)白色固体变蓝 还原性 【分析】A装置用和共热制备氨气，装置B干燥氨气，装置C探究氨气水溶液的碱性，装置用于收集，E装置进行尾气处理；装置F中氨气和氧化铜发生氧化还原反应生成铜和水和氮气，装置G检验水，装置H干燥氮气，装置I收集生成的氮气，据此解答。 【详解】（1）A装置中和在加热条件下反应生成氯化钙、水和氨气，反应的化学方程式为：； （2）由仪器构造可知，仪器的名称为球形干燥管，B装置用于干燥氨气，氨气能和氯化钙、五氧化二磷反应，不能干燥氨气，则B装置中盛放的试剂为②碱石灰； （3） 氨气水溶液显碱性，能使石蕊试纸变蓝色，则装置中的现象是：湿润的红色石蕊试纸变蓝，装置用于收集，因氨气密度小于空气，导气管应短进长出，则装置为：； （4）氨气极易溶于水，则装置中漏斗的作用是防倒吸； （5）①氨气和氧化铜发生氧化还原反应生成铜和水、氨气，白色的无水硫酸铜固体遇水变蓝色，则中可观察到的现象是白色固体变蓝； ②氨气具有还原性，经检测I中收集到的气体主要为，则氨气和氧化铜发生氧化还原反应生成铜和水、氨气，则装置中发生反应的化学方程式为：，该反应中氮元素化合价升高，表现的性质为还原性。 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 $$