专题07 氮和可持续发展（考点清单）（讲+练）-2024-2025学年高一化学下学期期末考点大串讲（苏教版2019必修第二册）

专题07 氮和可持续发展 ◆考点01 氮的固定 氮的氧化物 1．氮分子的结构和氮气的性质 (1)氮元素的存在 既有_________态，也有_________态，大部分氮元素以_________态的氮气分子形式存在于空气中。 (2)氮分子的结构 氮气分子是由两个氮原子通过共用_________电子结合而成，氮气分子存在_________。 氮气分子的电子式为_________，结构式为_________。 (3)氮气的化学性质 氮气的化学性质稳定，通常情况下不易发生反应。 ①在放电或高温条件下，氮气可与氧气化合，化学方程式为___________________________。 ②镁能在氮气中燃烧，化学方程式为___________________________。 ③氮气能与氢气反应，化学方程式为___________________________。该反应是工业合成氨的反应原理。 2．氮的固定 将空气中_________态的氮转化成______________叫做氮的固定。氮的固定主要有_____________和_________两种方式。 (1)自然固氮 ①生物固氮：自然界中的一些微生物种群（如豆科植物的_________）将氮气通过_________过程转化为_____________。 豆科植物的_________能将空气中的游离态氮转化为化合物形态的_______（或_________）。 ②高能固氮：通过_________、_________等途径产生含氮化合物。 ③“雷雨发庄稼”涉及的反应过程： N2NONO2HNO3硝酸盐 化学方程式为： ___________________________、___________________________、___________________________ (2)人工固氮——合成氨 ①在高温、高压和催化剂条件下，以氮气和氢气为原料合成氨，其热化学方程式为 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。 ②合成氨的原料是________________，该反应放出大量的________，工业上用来预热________，合成氨达到平衡时，混合气体中氨的含量为20%左右，分离出氨后，将未反应的氮气和氢气送回_______循环使用。 (3)自然界的氮循环 为了促进氮的良性循环，要注意维护_________，保护森林、植树绿化、_________生态系统对有害物质的吸收能力，不能过度使用含氮化肥以免污染土壤和水体；控制化石燃料燃烧排放的_________入大气。 【易错提醒】 (1)氮的固定必须为将游离态的N2转化为化合态含氮化合物的过程，为氧化还原反应。 (2)氮气性质的“一惰性、两反应”。氮气化学性质很稳定，通常状况下，很难与其他物质反应，但是在一定条件下也能与氢气、氧气等反应。 (3)氮元素是多价态元素，氮气中氮元素呈0价，处于中间价态，故氮气既有氧化性(与H2反应)，又有还原性(与O2反应)。 3．氮的氧化物 (1)一氧化氮 一氧化氮是一种_____色、无味、有毒的气体，微溶于水。 NO易被空气氧化，化学方程式为___________________________，实验室收集NO时，应该用_________法。 (2)二氧化氮 二氧化氮是一种_________色，有刺激性气味的_________气体，能与水反应。 NO2与水反应的化学方程式为____________________________________，实验室收集NO2时，应该用_________法。 (3)氮氧化物的应用 大气中的NO和NO2达到一定浓度时会对人体造成伤害，能引发__________________。 人体中极少量的NO有助于促进血关扩张，防止_________。 二氧化氮在火箭燃料中用作_________，在工业上可用来制造_________。 【特别提示】 NO、NO2溶于水的计算 由于NO2与H2O反应会生成HNO3和NO，NO又可与O2反应生成NO2，因此适量的氧气可使NO或NO2恰好完全溶于水。 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　① 2NO＋O2===2NO2　② ①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3， ①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。 ◆考点02 重要的含氮化工原料 1．氨气的性质 (1)氨气的物理性质 氨气是______色、有_________气味、密度比空气_____，________溶于水的气体，常温时，1体积水大约溶解_________体积的氨气，氨易被_________。 液态氨汽化时要_________大量的热，使周围的温度_________，因此液态氨在工业上常作_________。 (2)氨气的化学性质 ①氨与水的反应 a．氨气溶于水形成的溶液称为氨水，氨分子_________与水结合生成NH3·H2O，NH3·H2O_________电离成铵根离子和氢氧根根离子，因此氨水显_________性。 化学方程式为：_____________________________________________。 b．检验氨气的方法是______________________________________________________。 c．NH3·H2O是一种一元弱碱，不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为：__________________。 ②氨与酸的反应 a．与浓盐酸反应： 浓盐酸与浓氨水反应，有大量_________生成，将浓盐酸改为_________，也会出现相同的现象。 用于NH3与挥发性酸的互相检验。 化学方程式：___________________________、___________________________。 b．与硫酸反应： 化学方程式：____________________________________。 ③与盐溶液的反应 过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：____________________________________。 ④NH3的还原性——氨的催化氧化 NH3中的氮元素的价态为_______价，在一定条件下与氧化剂作用时作_______剂，表现为______性。 在加热和催化剂作用下，氨气与氧气反应生成一氧化氮和水，并_________热。这一反应叫氨的催化氧化，是工业制备_________的重要反应之一。 化学方程式为：____________________________________。 【特别提示】 NH3还原性的表现 4NH3＋5O24NO＋6H2O(工业制HNO3的重要反应之一)； 4NH3＋6NO5N2＋6H2O(除NO毒气)； 2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O； 8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl(检查Cl2管道是否发生泄漏)。 2．硝酸 (1)硝酸的物理性质 硝酸是一种_____色，______挥发，具有_________气味的液体。能与水__________________。 (2)硝酸的化学性质 ①硝酸是一元强酸，具有酸的通性。 能使紫色的石蕊试液变________、与某些金属氧化物反应、与某些盐反应、与碱反应。但硝酸与金属反应一般不产生H2。 硝酸与CaCO3反应的化学方程式为：____________________________________。 ②不稳定性 硝酸不稳定，见光或受热易分解，化学方程式为：____________________________________。 硝酸的保存方法：密封贮存在_________、_________处。 市售硝酸常因溶有少量_________略显黄色。 ③硝酸的强氧化性 硝酸是一种_________性很强的酸，能与大多数金属（除Au、Pt等少数金属以外）、许多非金属以及有机物发生氧化还原反应。 ①HNO3与金属反应 分别写出浓硝酸、稀硝酸分别与Cu的反应方程式： ______________________________________________________ ______________________________________________________ ②硝酸与非金属的反应 写出C与浓硝酸反应的方程式：______________________________________________________。 ③常温下浓硝酸可以使_________等金属发生钝化。可以用_________或_________容器盛放浓硝酸。 ④与其他还原性物质反应 分别写出硝酸与Fe2+、SO反应的离子方程式： _____________________________________________ _____________________________________________ (3)硝酸的用途 硝酸是一种重要的化工原料，常用来制造_________、燃料、塑料、炸药、硝酸盐等。硝酸在实验室里是一种重要的化学试剂。 【易错提醒】 (1)硝酸与金属反应时，一般既表现强氧化性，又表现酸性（生成盐），参加反应的硝酸部分被还原，还有一部分仍以NO形式存在。 (2)浓硝酸与金属反应的过程中，浓度逐渐减小，还原产物有可能是NO2和NO的混合物。 (3)在应用硝酸的氧化性分析离子是否共存时，要注意溶液中H＋和NO的组合，它们相当于HNO3，能够氧化具有强还原性的离子，而单纯的NO不能氧化这些离子。 (4)硝酸的还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。 ◆考点03 含氮化合物的合理使用 1．铵盐的性质 (1)铵盐的物理性质 通常把铵根离子和酸根离子形成的_________化合物称为铵盐 ，它们多为_____色、_____溶于水的晶体。 (2)铵盐的化学性质 ①不稳定性：铵盐不稳定，受热易分解。 NH4Cl分解的化学方程式为：____________________________________ NH4HCO3分解的化学方程式为：____________________________________ ②与碱反应： 铵盐与碱溶液反应的离子方程式： a．在稀溶液中不加热：____________________________________。 b．加热时或浓溶液：____________________________________。 (3)铵盐的检验方法 向铵盐中加入NaOH溶液，_________，将_________的_________试纸靠近管口，若试纸变蓝，证明样品中含有NH。 2．氨气的实验室制法 (1)反应原理 加热固态铵盐和碱的混合物，一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物，反应的方程式为： _____________________________________________。 (2)实验装置 ①制取装置：如图所示 ②收集：_______________法。 ③验满方法： a．用__________________置于试管口，试纸变蓝色； b．将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，现象是_____________。 (3)尾气处理 收集时，一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，作用是： ①_____________________________________________； ②_____________________________________________。 (4)实验室快速制取氨气的方法 ①氨水直接加热 浓氨水加热，氨气在水中的溶解度下降，同时NH3·H2O受热分解，产生氨气。 反应方程式为：____________________________________ ②向浓氨水中加NaOH或CaO或碱石灰，NaOH等具有_________性，使氨气从氨水中挥发出来。 【易错提醒】 (1)因为NH3为碱性气体，且能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3，所以不能用浓硫酸、无水氯化钙、P2O5等代替碱石灰干燥NH3。 (2)收集NH3时，试管口处的干燥棉花可减缓NH3与空气的对流。 3．常见的氮肥及使用 (1)常见的氮肥 ①铵态氮肥：含NH、NH4HCO3、(NH4)2SO4 铵态氮肥在使用时注意两点： a．_____________________________________________； b．_____________________________________________。 ②硝态氮肥 硝态氮肥包括__________________等。 NO不易被以带_________为主的土壤胶粒所吸附，在潮湿的土壤中流动性大，容易被植物吸收。 硝态氮肥在____________的情况下，硝酸根经微生物作用可还原成气体（NO、N2O 、N2）逸出，这种反硝化作用导致硝态氮肥的损失。 ③尿素 化学式为_________，是一种____色晶体，是固态氮肥含氮量_________的一种氮肥。 工业上用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素，反应方程式为：___________________________。 尿素是一种_________肥料，适用于各种土壤和作物。 施用尿素后，土壤中的微生物将其吸收，使其水解成_____________________，缓慢释放_________被作物吸收利用。 (2)合理使用氮肥 ①长期使用化肥的土壤容易_________、_________。 ②部分肥料随着雨水流入河流和湖泊，水中的肥料会使细菌、藻类迅速生长，并消耗水中的氧气，严重时导致水中含氧量减少，许多水生生物随之死亡、腐烂，水质下降。 4．氮氧化物的无害化处理 (1)氮氧化物的来源 氮氧化物（NOx）主要包括____________。__________________、_________和__________________是氮氧化物的主要来源。 (2)氮氧化物的危害 ①形成酸雨 NO2形成酸雨的过程为___________________________（用化学方程式表示）。 ②光化学烟雾 在日光照射下，NO2使氧气经过复杂的反应生成臭氧(O3)，臭氧与空气中的一些碳氢化合物在__________________发生作用后，产生了一种有毒的烟雾，人们称之为光化学烟雾。 (3)预防和控制氮氧化物的污染 ①减少化石燃料使用并进行脱硝处理，积极寻找替代能源。 ②合理处理工业废气，减少有害气体排放。 ③减少汽车尾气危害的措施 a．以__________________代替汽油； b．安装汽车尾气净化装置，将NOx转化为中性、无污染的_________； c．使用_________或_________电池作为动力的新型环保汽车。汽车尾气净化装置里含Pd的金属催化剂，反应方程式为：____________________________________。 d．使用液化天然气或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车等方法，减少汽车尾气的排放。 选择题每题只有一个选项符合题意。 1．下列变化不属于氮的固定的是(　　)。 A．根瘤菌把氮气转化为氨 B．氮气与氢气在适宜条件下合成氨 C．氮气与氧气在放电条件下合成一氧化氮 D．工业上用氨与二氧化碳合成尿素 2．下列转化必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是(　　)。 ①N2NO2　②NO2NO　③NO2HNO3　④N2NO　⑤N2NH3 A．① B．②⑤ C．④ D．③④ 3．下列叙述不正确的是(　　)。 A．NH3易液化，液氨常用作制冷剂 B．与金属反应时，稀硝酸可能被还原为更低价态，则稀硝酸氧化性强于浓硝酸 C．铵盐受热易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处 D．稀硝酸与活泼金属反应时得不到氢气 4．下列各组离子，在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)。 A．在酸性溶液中：Na+、Ba2+、NO、CO B．在酸性溶液中：NH、Fe2+、SO、NO C．在碱性溶液中：Na+、K+、NO、Cl- D．在中性溶液中：Ag+、K+、SO、Cl- 5．化学与环境密切相关，下列有关说法错误的是(　　)。 A．NO2、NO等含氮氧化物是光化学烟雾的主要污染物 B．对酸性物质的排放加以控制，开发清洁能源是减少酸雨的有效措施 C．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成 D．大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧 6．雷雨时不可能生成的氮的化合物是(　　)。 A．NO B．NO2 C．NH3 D．HNO3 7．以下有关氨及铵盐的叙述中不正确的是(　　)。 A．铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰混合施用 B．氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和氧化性 C．实验室常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取氨气 D．氨具有还原性，一定条件下可与氧化性物质如氧气发生反应 8．下列说法不正确的是(　　)。 A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解 B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性 C．铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3Cu2++2NO↑+4H2O D．HNO3NONO2，以上各步变化均能通过一步实验完成 9．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，这些气体与5.6 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。则消耗铜的质量为(　　)。 A．16 g B．32 g C．64 g D．无法计算 10．将8 mL NO2与O2的混合气体通入倒立于水槽中装满水的量筒中，充分反应后，剩余气体为1 mL，则原混合气体中NO2与O2的体积比可能为(　　)。 A．7∶5 B．7∶3 C．7∶2 D．3∶7 11．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中正确的是(　　)。 12．下列说法中正确的是(　　)。 A．所有铵盐受热均可分解，产物均有NH3 B．(NH4)2SO4溶液与Ba(OH)2溶液共热，反应的离子方程式为NH+OH-NH3↑+H2O C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热，反应的离子方程式为NH+OH-NH3↑+H2O D．NH4Cl受热变为气体，遇冷重新变为NH4Cl固体，原理类似于碘升华 13．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是(　　)。 A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解 C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应 D．施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)能与NH4Cl混合使用 14．称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g，加入含0.1 mol NaOH的溶液，恰好完全反应后加热，生成NH31 792 mL(标准状况)，则下列说法正确的是(　　)。 A．NaOH只与NH4HSO4反应 B．(NH4)2SO4在水中的电离方程式：(NH4)2SO4NH+SO C．NH4HSO4的物质的量是0.04 mol D．(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比是1.87∶1 15．将11.2 g的Mg、Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反应产生的X气体，再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4 g沉淀。根据题意推断气体X的成分可能是(　　)。 A．0.3 mol NO B．0.1 mol NO、0.2 mol NO2 和0.05 mol N2O4 C．0.2 mol NO2 和0.1 mol N2O4 D．0.3 mol NO2 和0.3 mol NO 16．(1)汽车尾气(含CO、SO2、NO等)是城市空气的污染源之一，治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”(用铂钯合金作催化剂)，它能使一氧化碳与一氧化氮反应生成可参与大气循环的无毒气体。 ①汽车尾气中导致酸雨形成的主要物质是___________。  ②请写出形成硝酸型酸雨的主要反应的化学方程式：_________________________________。  ③在汽车排气管上加装“催化转化器”，可使CO与NO反应产生可参与大气循环的无毒气体，请写出该反应的化学方程式：_________________________________。  ④下列选项中，控制城市空气污染的合理措施有___________ (填字母)。  A．充分利用太阳能，减少化石燃料的燃烧 B．使用电动车，减少汽油消耗 C．禁止人们出行 D．带上呼吸面具 (2)实验室里，处理含氮氧化物的尾气一般用NaOH溶液来吸收。 ①若用NaOH溶液吸收NO2，可生成2种含氮元素的钠盐，请写出化学方程式： _________________________________________。 ②NO2和NO的混合气体也可用NaOH溶液吸收，只生成一种盐，请写出化学方程式： ____________________________________________。 17．如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，回答下列问题。 (1)写出N2的一种用途：___________。  (2)从N元素的化合价分析，N2具有氧化性和还原性。各举一例说明(用化学方程式表示)。 氧化性：_________________________________。  还原性：_________________________________。  (3)HNO3与物质C常用于检验Cl-的存在，则物质C的化学式为___________。  (4)实验室制取物质B的化学方程式为____________________________________________。  (5)NO2与水反应生成物质A的化学方程式为____________________________________________。  (6)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为____________________________________________。 18．下列框图涉及的物质所含元素中，除一种元素外，其余均为1~18号元素。 已知：A、F为无色气体单质，B为具有刺激性气味的气体，C为黑色氧化物，E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。请回答下列问题： (1)D的化学式为；F的结构式为___________。  (2)A与B生成D的反应在工业上是生产___________的反应原理之一。   (3)E与G的稀溶液反应的离子方程式为_________________________________。  (4)B与C反应的化学方程式为____________________________________________。  19．某化学学习小组采用下列装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知：4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O)。 请回答下列问题： (1)检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即伸入三颈烧瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为___________，产生该气体的主要反应的化学方程式是____________________________________________。  (2)装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，反应一段时间后可观察到C中出现白色沉淀，该白色沉淀为__________(填化学式)。其中的Ba(OH)2溶液___________ (填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替，理由是______________________________________________。  (3)装置B的作用是______________________。  (4)装置D中收集到了无色气体，部分同学认为是NO，还有部分同学认为是O2。 ①下列对该气体的检验方法合适的是___________ (填字母)。  A.敞口观察集气瓶内气体的颜色变化 B.将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察试纸是否变红 C.将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃 ②如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气，则氧气的来源是___________。  1 / 21 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题07 氮和可持续发展 ◆考点01 氮的固定 氮的氧化物 1．氮分子的结构和氮气的性质 (1)氮元素的存在 既有游离态，也有化合态，大部分氮元素以游离态的氮气分子形式存在于空气中。 (2)氮分子的结构 氮气分子是由两个氮原子通过共用三对电子结合而成，氮气分子存在氮氮三键。 氮气分子的电子式为，结构式为N≡N。 (3)氮气的化学性质 氮气的化学性质稳定，通常情况下不易发生反应。 ①在放电或高温条件下，氮气可与氧气化合，化学方程式为N2＋O22NO。 ②镁能在氮气中燃烧，化学方程式为3Mg＋N2Mg3N2。 ③氮气能与氢气反应，化学方程式为N2＋3H22NH3。该反应是工业合成氨的反应原理。 2．氮的固定 将空气中游离态的氮转化成含氮化合物叫做氮的固定。氮的固定主要有自然固氮和人工固氮两种方式。 (1)自然固氮 ①生物固氮：自然界中的一些微生物种群（如豆科植物的根瘤菌）将氮气通过化学过程转化为含氮化合物。 豆科植物的根瘤菌能将空气中的游离态氮转化为化合物形态的氨（或铵态氮肥）。 ②高能固氮：通过闪电、火山爆发等途径产生含氮化合物。 ③“雷雨发庄稼”涉及的反应过程： N2NONO2HNO3硝酸盐 化学方程式为： N2＋O22NO、2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO (2)人工固氮——合成氨 ①在高温、高压和催化剂条件下，以氮气和氢气为原料合成氨，其热化学方程式为 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。 ②合成氨的原料是氮气和氢气，该反应放出大量的热，工业上用来预热原料气，合成氨达到平衡时，混合气体中氨的含量为20%左右，分离出氨后，将未反应的氮气和氢气送回合成塔循环使用。 (3)自然界的氮循环 为了促进氮的良性循环，要注意维护生态平衡，保护森林、植树绿化、增强生态系统对有害物质的吸收能力，不能过度使用含氮化肥以免污染土壤和水体；控制化石燃料燃烧排放的氮氧化物进入大气。 【易错提醒】 (1)氮的固定必须为将游离态的N2转化为化合态含氮化合物的过程，为氧化还原反应。 (2)氮气性质的“一惰性、两反应”。氮气化学性质很稳定，通常状况下，很难与其他物质反应，但是在一定条件下也能与氢气、氧气等反应。 (3)氮元素是多价态元素，氮气中氮元素呈0价，处于中间价态，故氮气既有氧化性(与H2反应)，又有还原性(与O2反应)。 3．氮的氧化物 (1)一氧化氮 一氧化氮是一种无色、无味、有毒的气体，微溶于水。 NO易被空气氧化，化学方程式为2NO＋O2===2NO2，实验室收集NO时，应该用排水法。 (2)二氧化氮 二氧化氮是一种红棕色，有刺激性气味的有毒气体，能与水反应。 NO2与水反应的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，实验室收集NO2时，应该用向上排空气法。 (3)氮氧化物的应用 大气中的NO和NO2达到一定浓度时会对人体造成伤害，能引发上呼吸道及肺部疾病。 人体中极少量的NO有助于促进血关扩张，防止血管栓塞。 二氧化氮在火箭燃料中用作氧化剂，在工业上可用来制造硝酸。 【特别提示】 NO、NO2溶于水的计算 由于NO2与H2O反应会生成HNO3和NO，NO又可与O2反应生成NO2，因此适量的氧气可使NO或NO2恰好完全溶于水。 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　① 2NO＋O2===2NO2　② ①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3， ①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。 ◆考点02 重要的含氮化工原料 1．氨气的性质 (1)氨气的物理性质 氨气是无色、有刺激性气味、密度比空气小，极易溶于水的气体，常温时，1体积水大约溶解700体积的氨气，氨易被液化。 液态氨汽化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下降，因此液态氨在工业上常作制冷剂。 (2)氨气的化学性质 ①氨与水的反应 a．氨气溶于水形成的溶液称为氨水，氨分子大部分与水结合生成NH3·H2O，NH3·H2O部分电离成铵根离子和氢氧根根离子，因此氨水显弱碱性。 化学方程式为：NH3＋H2ONH3·H2ONH+OH-。 b．检验氨气的方法是用湿润的红色石蕊试纸（或pH试纸）检验，试纸变蓝色。 c．NH3·H2O是一种一元弱碱，不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为：NH3·H2ONH3↑＋H2O。 ②氨与酸的反应 a．与浓盐酸反应： 浓盐酸与浓氨水反应，有大量白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。 用于NH3与挥发性酸的互相检验。 化学方程式：HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。 b．与硫酸反应： 化学方程式：2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4。 ③与盐溶液的反应 过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 ④NH3的还原性——氨的催化氧化 NH3中的氮元素的价态为－3价，在一定条件下与氧化剂作用时作还原剂，表现为还原性。 在加热和催化剂作用下，氨气与氧气反应生成一氧化氮和水，并放出热。这一反应叫氨的催化氧化，是工业制备硝酸的重要反应之一。 化学方程式为：4NH3＋5O24NO＋6H2O。 【特别提示】 NH3还原性的表现 4NH3＋5O24NO＋6H2O(工业制HNO3的重要反应之一)； 4NH3＋6NO5N2＋6H2O(除NO毒气)； 2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O； 8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl(检查Cl2管道是否发生泄漏)。 2．硝酸 (1)硝酸的物理性质 硝酸是一种无色，易挥发，具有刺激性气味的液体。能与水以任意比互溶。 (2)硝酸的化学性质 ①硝酸是一元强酸，具有酸的通性。 能使紫色的石蕊试液变红、与某些金属氧化物反应、与某些盐反应、与碱反应。但硝酸与金属反应一般不产生H2。 硝酸与CaCO3反应的化学方程式为：CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O。 ②不稳定性 硝酸不稳定，见光或受热易分解，化学方程式为：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。 硝酸的保存方法：密封贮存在低温、避光处。 市售硝酸常因溶有少量NO2略显黄色。 ③硝酸的强氧化性 硝酸是一种氧化性很强的酸，能与大多数金属（除Au、Pt等少数金属以外）、许多非金属以及有机物发生氧化还原反应。 ①HNO3与金属反应 分别写出浓硝酸、稀硝酸分别与Cu的反应方程式： Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ②硝酸与非金属的反应 写出C与浓硝酸反应的方程式：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 ③常温下浓硝酸可以使铝、铁等金属发生钝化。可以用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。 ④与其他还原性物质反应 分别写出硝酸与Fe2+、SO反应的离子方程式： 3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O 3SO+2H++2NO===3SO+2NO↑+H2O (3)硝酸的用途 硝酸是一种重要的化工原料，常用来制造氮肥、燃料、塑料、炸药、硝酸盐等。硝酸在实验室里是一种重要的化学试剂。 【易错提醒】 (1)硝酸与金属反应时，一般既表现强氧化性，又表现酸性（生成盐），参加反应的硝酸部分被还原，还有一部分仍以NO形式存在。 (2)浓硝酸与金属反应的过程中，浓度逐渐减小，还原产物有可能是NO2和NO的混合物。 (3)在应用硝酸的氧化性分析离子是否共存时，要注意溶液中H＋和NO的组合，它们相当于HNO3，能够氧化具有强还原性的离子，而单纯的NO不能氧化这些离子。 (4)硝酸的还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。 ◆考点03 含氮化合物的合理使用 1．铵盐的性质 (1)铵盐的物理性质 通常把铵根离子和酸根离子形成的离子化合物称为铵盐 ，它们多为无色、易溶于水的晶体。 (2)铵盐的化学性质 ①不稳定性：铵盐不稳定，受热易分解。 NH4Cl分解的化学方程式为：NH4ClNH3↑+HCl↑ NH4HCO3分解的化学方程式为：NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O ②与碱反应： 铵盐与碱溶液反应的离子方程式： a．在稀溶液中不加热：NH＋OH－===NH3·H2O。 b．加热时或浓溶液：NH＋OH－NH3↑＋H2O。 (3)铵盐的检验方法 向铵盐中加入NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，证明样品中含有NH。 2．氨气的实验室制法 (1)反应原理 加热固态铵盐和碱的混合物，一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物，反应的方程式为：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 (2)实验装置 ①制取装置：如图所示 ②收集：向下排空气法。 ③验满方法： a．用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色； b．将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，现象是有白烟产生。 (3)尾气处理 收集时，一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，作用是： ①防止NH3与空气对流，提高NH3的纯度和收集速度； ②吸收多余的氨气，防止污染空气。 (4)实验室快速制取氨气的方法 ①氨水直接加热 浓氨水加热，氨气在水中的溶解度下降，同时NH3·H2O受热分解，产生氨气。 反应方程式为：NH3·H2ONH3↑＋H2O ②向浓氨水中加NaOH或CaO或碱石灰，NaOH等具有吸水性，使氨气从氨水中挥发出来。 【易错提醒】 (1)因为NH3为碱性气体，且能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3，所以不能用浓硫酸、无水氯化钙、P2O5等代替碱石灰干燥NH3。 (2)收集NH3时，试管口处的干燥棉花可减缓NH3与空气的对流。 3．常见的氮肥及使用 (1)常见的氮肥 ①铵态氮肥：含NH、NH4HCO3、(NH4)2SO4 铵态氮肥在使用时注意两点： a．低温保存，深施盖土，避免受热； b．不可以跟碱性物质（如草木灰等）混合使用。 ②硝态氮肥 硝态氮肥包括硝酸钠、硝酸钙等。 NO不易被以带负电荷为主的土壤胶粒所吸附，在潮湿的土壤中流动性大，容易被植物吸收。 硝态氮肥在土壤湿度大的情况下，硝酸根经微生物作用可还原成气体（NO、N2O 、N2）逸出，这种反硝化作用导致硝态氮肥的损失。 ③尿素 化学式为CO(NH2)2，是一种白色晶体，是固态氮肥含氮量最高的一种氮肥。 工业上用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素，反应方程式为：CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O。 尿素是一种中性肥料，适用于各种土壤和作物。 施用尿素后，土壤中的微生物将其吸收，使其水解成碳酸铵或碳酸氢铵，缓慢释放氨气被作物吸收利用。 (2)合理使用氮肥 ①长期使用化肥的土壤容易酸化、板结。 ②部分肥料随着雨水流入河流和湖泊，水中的肥料会使细菌、藻类迅速生长，并消耗水中的氧气，严重时导致水中含氧量减少，许多水生生物随之死亡、腐烂，水质下降。 4．氮氧化物的无害化处理 (1)氮氧化物的来源 氮氧化物（NOx）主要包括NO和NO2。化石燃料的燃烧、硝酸生产和机动车辆尾气的排放是氮氧化物的主要来源。 (2)氮氧化物的危害 ①形成酸雨 NO2形成酸雨的过程为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO（用化学方程式表示）。 ②光化学烟雾 在日光照射下，NO2使氧气经过复杂的反应生成臭氧(O3)，臭氧与空气中的一些碳氢化合物在紫外线照射下发生作用后，产生了一种有毒的烟雾，人们称之为光化学烟雾。 (3)预防和控制氮氧化物的污染 ①减少化石燃料使用并进行脱硝处理，积极寻找替代能源。 ②合理处理工业废气，减少有害气体排放。 ③减少汽车尾气危害的措施 a．以甲醇、液化气代替汽油； b．安装汽车尾气净化装置，将NOx转化为中性、无污染的氮气； c．使用液化天然气或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车。汽车尾气净化装置里含Pd的金属催化剂，反应方程式为：2CO＋2NO2CO2＋N2。 d．使用液化天然气或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车等方法，减少汽车尾气的排放。 选择题每题只有一个选项符合题意。 1．下列变化不属于氮的固定的是(　　)。 A．根瘤菌把氮气转化为氨 B．氮气与氢气在适宜条件下合成氨 C．氮气与氧气在放电条件下合成一氧化氮 D．工业上用氨与二氧化碳合成尿素 答案：D 解析：氮的固定指游离态的氮反应生成化合态的氮，即将氮气转化为含氮化合物的过程。工业上用氨与二氧化碳合成尿素，是含氮化合物间的转化，不属于氮的固定。 2．下列转化必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是(　　)。 ①N2NO2　②NO2NO　③NO2HNO3　④N2NO　⑤N2NH3 A．① B．②⑤ C．④ D．③④ 答案：C 解析：该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)通过一步反应就能完成。反应①③④从化合价角度来看都是氮元素化合价升高，需要加入氧化剂，但反应①N2NO2不能通过一步反应完成；而反应③NO2HNO3虽然氮元素的化合价升高，但不加氧化剂也能完成，如3NO2+H2O===2HNO3+NO，在该反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂；只有反应④N2NO必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成。 3．下列叙述不正确的是(　　)。 A．NH3易液化，液氨常用作制冷剂 B．与金属反应时，稀硝酸可能被还原为更低价态，则稀硝酸氧化性强于浓硝酸 C．铵盐受热易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处 D．稀硝酸与活泼金属反应时得不到氢气 答案：B 解析：液氨汽化时要吸收大量的热，故液氨常用来作制冷剂；判断氧化性强弱不能根据得到电子数目的多少，即被还原的价态高低，而是根据得到电子的难易程度，越易得到电子，其氧化性越强，B项错误；硝酸与金属反应，没有氢气产生。 4．下列各组离子，在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)。 A．在酸性溶液中：Na+、Ba2+、NO、CO B．在酸性溶液中：NH、Fe2+、SO、NO C．在碱性溶液中：Na+、K+、NO、Cl- D．在中性溶液中：Ag+、K+、SO、Cl- 答案：C 解析：选项A中，CO与H+、Ba2+不能大量共存；选项B中，在酸性条件下Fe2+与NO不能大量共存；选项D中，Ag+与Cl-、S O不能大量共存。 5．化学与环境密切相关，下列有关说法错误的是(　　)。 A．NO2、NO等含氮氧化物是光化学烟雾的主要污染物 B．对酸性物质的排放加以控制，开发清洁能源是减少酸雨的有效措施 C．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成 D．大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧 答案：C 解析：NO2、NO等含氮氧化物是光化学烟雾的主要污染物，A项正确；二氧化硫可导致酸雨的发生，为减少酸雨的发生，对酸性物质的排放应加以控制及开发清洁能源，B项正确；CO2不会导致酸雨的形成，NO2或SO2都会导致酸雨的形成，C项错误；CO2含量的增加会导致温室效应加剧，D项正确。 6．雷雨时不可能生成的氮的化合物是(　　)。 A．NO B．NO2 C．NH3 D．HNO3 答案：C 解析：雷雨时N2NONO2HNO3。 7．以下有关氨及铵盐的叙述中不正确的是(　　)。 A．铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰混合施用 B．氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和氧化性 C．实验室常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取氨气 D．氨具有还原性，一定条件下可与氧化性物质如氧气发生反应 答案：B 解析：铵态氮肥与碱性物质如草木灰反应，放出氨气，从而使肥效降低；氨的喷泉实验体现了氨气极易溶于水的性质，不能体现其有氧化性；氨气具有还原性，在有催化剂的条件下加热，氨气能被氧气氧化为一氧化氮，常温下氨气还能被氯气氧化。 8．下列说法不正确的是(　　)。 A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解 B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性 C．铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3Cu2++2NO↑+4H2O D．HNO3NONO2，以上各步变化均能通过一步实验完成 答案：A 解析：在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉溶解，A项错误；能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是氨气，B项正确；铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O，C项正确；HNO3NONO2，D项正确。 9．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，这些气体与5.6 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。则消耗铜的质量为(　　)。 A．16 g B．32 g C．64 g D．无法计算 答案：B 解析：该题氮元素变化为硝酸→氮的氧化物→硝酸，所以题目中的反应可以看成是铜与氧气的反应，其中硝酸可看作“催化剂”，所以铜的物质的量为2×=0.5 mol，即32 g。 10．将8 mL NO2与O2的混合气体通入倒立于水槽中装满水的量筒中，充分反应后，剩余气体为1 mL，则原混合气体中NO2与O2的体积比可能为(　　)。 A．7∶5 B．7∶3 C．7∶2 D．3∶7 答案：B 解析：1 mL剩余气体可能为NO或O2。 (1)若为NO，则由3NO2+H2O===2HNO3+NO，说明NO2和O2与水反应后剩余NO2 3 mL，设原混合气体中O2的体积为x，则有： 4NO2　 　+　 　O2　+2H2O===4HNO3 4 1 8 mL-3 mL-x x ，求得x=1 mL V(NO2)∶V(O2)=(8-1) mL∶1 mL=7∶1。 (2)若为O2，设原混合气体中NO2的体积为y，则有： 4NO2+O2+2H2O===4HNO3 4 1 Y 8 mL-1 mL-y ，求得y=5.6 mL V(NO2)∶V(O2)=5.6 mL∶(8-5.6) mL=7∶3。 11．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中正确的是(　　)。 答案：B 解析：NH4Cl受热可产生NH3和HCl，但两者遇冷会重新反应生成NH4Cl，在此过程中还有可能出现堵塞导管的情况，因此不能用A的方法制取氨气。C中试管口未向下倾斜，会导致液体倒流入试管而使试管炸裂，C不可行。浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生CaO+2NH3·H2OCa(OH)2+2NH3↑，故可用B的方法制取氨气。浓氨水受热产生氨气，不能用氯化钙干燥NH3，所以D不符合要求。 12．下列说法中正确的是(　　)。 A．所有铵盐受热均可分解，产物均有NH3 B．(NH4)2SO4溶液与Ba(OH)2溶液共热，反应的离子方程式为NH+OH-NH3↑+H2O C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热，反应的离子方程式为NH+OH-NH3↑+H2O D．NH4Cl受热变为气体，遇冷重新变为NH4Cl固体，原理类似于碘升华 答案：C 解析：有的铵盐受热分解产生NH3(如NH4Cl)；有的铵盐受热分解不产生NH3(如硝酸铵)，A项错误；(NH4)2SO4溶液与Ba(OH)2溶液共热，反应的离子方程式为2NH+SO+Ba2++2OH-2NH3↑+2H2O+BaSO4↓，B项错误；铵盐与碱反应时，反应条件不同，产物也不同，即加热时生成NH3，不加热时往往生成NH3·H2O，C项正确；NH4Cl受热分解生成HCl、NH3，遇冷反应变为NH4Cl固体，是化学变化，碘升华是物理变化，D项错误。 13．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是(　　)。 A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解 C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应 D．施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)能与NH4Cl混合使用 答案：C 解析：NaHCO3不能用作肥料，A项错误；Na2CO3很稳定，受热时不易分解，B项错误；施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)与NH4Cl混合使用会降低肥效，D项错误。 14．称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g，加入含0.1 mol NaOH的溶液，恰好完全反应后加热，生成NH31 792 mL(标准状况)，则下列说法正确的是(　　)。 A．NaOH只与NH4HSO4反应 B．(NH4)2SO4在水中的电离方程式：(NH4)2SO4NH+SO C．NH4HSO4的物质的量是0.04 mol D．(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比是1.87∶1 答案：D 解析：(NH4)2SO4在水中的电离方程式为(NH4)2SO42NH+SO， B项错误。0.1 mol氢氧化钠先与NH4HSO4反应，再与(NH4)2SO4反应。反应过程中生成NH3 0.08 mol，故与H+反应的氢氧化钠为0.02 mol，则NH4HSO4为0.02 mol，(NH4)2SO4质量为7.24 g-115 g·mol-1×0.02 mol=4.94 g，(NH4)2SO4的物质的量为≈0.037 4 mol，(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比约为1.87∶1；综上A、C两项错误，D项正确。 15．将11.2 g的Mg、Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反应产生的X气体，再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4 g沉淀。根据题意推断气体X的成分可能是(　　)。 A．0.3 mol NO B．0.1 mol NO、0.2 mol NO2 和0.05 mol N2O4 C．0.2 mol NO2 和0.1 mol N2O4 D．0.3 mol NO2 和0.3 mol NO 答案：B 解析：根据题意n(OH-)==0.6 mol，则金属离子为0.3 mol，转移电子的物质的量为0.6 mol。若生成0.3 mol NO，氮原子得电子的物质的量为0.3 mol×(5-2)=0.9 mol，A项错误；若生成0.1 mol NO、0.2 mol NO2 和0.05 mol N2O4，氮原子得电子的物质的量为0.1 mol×(5-2)+0.2 mol×(5-4)+0.05 mol×(5-4)×2=0.6 mol，B项正确；若生成0.2 mol NO2 和0.1 mol N2O4，氮原子得电子的物质的量为(0.2+0.1×2) mol×(5-4)=0.4 mol，C项错误；若生成0.3 mol NO2 和0.3 mol NO，氮原子得电子的物质的量为0.3 mol×(5-4)+0.3 mol×(5-2)=1.2 mol，D项错误。 16．(1)汽车尾气(含CO、SO2、NO等)是城市空气的污染源之一，治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”(用铂钯合金作催化剂)，它能使一氧化碳与一氧化氮反应生成可参与大气循环的无毒气体。 ①汽车尾气中导致酸雨形成的主要物质是　　　　　。  ②请写出形成硝酸型酸雨的主要反应的化学方程式： 　　　 　　　　。  ③在汽车排气管上加装“催化转化器”，可使CO与NO反应产生可参与大气循环的无毒气体，请写出该反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ④下列选项中，控制城市空气污染的合理措施有　　　(填字母)。  A．充分利用太阳能，减少化石燃料的燃烧 B．使用电动车，减少汽油消耗 C．禁止人们出行 D．带上呼吸面具 (2)实验室里，处理含氮氧化物的尾气一般用NaOH溶液来吸收。 ①若用NaOH溶液吸收NO2，可生成2种含氮元素的钠盐，请写出化学方程式：  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②NO2和NO的混合气体也可用NaOH溶液吸收，只生成一种盐，请写出化学方程式： 　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案：(1)①SO2和NO　②2NO+O2===2NO2，3NO2+H2O===2HNO3+NO ③2CO+2NO2CO2+N2　④AB (2)①2NO2+2NaOH===NaNO3+H2O+NaNO2 ②NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O 解析：(1)③根据题给信息可知，CO与NO反应，生成的可参与大气循环的无毒气体是CO2和N2，所以该反应的化学方程式为2CO+2NO2CO2+N2。(2)①NO2与NaOH溶液反应生成的2种含氮的钠盐为NaNO2和NaNO3，化学方程式为2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O。②NO2(N元素为+4价)、NO(N元素为+2价)与NaOH溶液反应只生成一种盐，根据氧化还原反应规律，可知该盐为NaNO2(N元素为+3价)，化学方程式为NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O。 17．如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，回答下列问题。 (1)写出N2的一种用途：　 　　　　　　　　　　　　。  (2)从N元素的化合价分析，N2具有氧化性和还原性。各举一例说明(用化学方程式表示)。 氧化性： 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  还原性：　 　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)HNO3与物质C常用于检验Cl-的存在，则物质C的化学式为　　　　　　。  (4)实验室制取物质B的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　。  (5)NO2与水反应生成物质A的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。  (6)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)作保护气、保存粮食、工业合成氨等(写出一种用途即可) (2)N2+3H22NH3(或N2+3MgMg3N2)　N2+O22NO (3)AgNO3 (4)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O (5)3NO2+H2O===2HNO3+NO (6)4HNO3(浓)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O 18．下列框图涉及的物质所含元素中，除一种元素外，其余均为1~18号元素。 已知：A、F为无色气体单质，B为具有刺激性气味的气体，C为黑色氧化物，E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。请回答下列问题： (1)D的化学式为　　　　　　；F的结构式为　　　　　　　　　。  (2)A与B生成D的反应在工业上是生产　　　　的反应原理之一。   (3)E与G的稀溶液反应的离子方程式为 　　　 　　　　　　。  (4)B与C反应的化学方程式为 　　　　　　　 　　　　　　。  答案：(1)NO　N≡N　(2)硝酸 (3)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O (4)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O 解析：由“红色金属单质”可知E为铜，进而推出“黑色氧化物”C为CuO。结合“B为具有刺激性气味的气体”和框图中F在放电时与A反应，可知B、F、A、D分别为NH3、N2、O2、NO，进而推出G、H、I、J分别为HNO3、Cu(NO3)2、Cu(OH)2、CuCl2。 (1)N2中含有3个共用电子对，氮原子间形成三键。 (3)Cu与稀硝酸反应生成NO，离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O。 (4)由上述分析可知，CuO与NH3反应生成Cu、N2和H2O，化学方程式为3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O。 19．某化学学习小组采用下列装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知：4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O)。 请回答下列问题： (1)检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即伸入三颈烧瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为　 　　，产生该气体的主要反应的化学方程式是　 　　 　　　　　　　。  (2)装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，反应一段时间后可观察到C中出现白色沉淀，该白色沉淀为　　　　　(填化学式)。其中的Ba(OH)2溶液　　　　(填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替，理由是______________________________________________。  (3)装置B的作用是　　　　　　　　　　　　　。  (4)装置D中收集到了无色气体，部分同学认为是NO，还有部分同学认为是O2。 ①下列对该气体的检验方法合适的是　　　　(填字母)。  A.敞口观察集气瓶内气体的颜色变化 B.将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察试纸是否变红 C.将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃 ②如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气，则氧气的来源是　　　　　　　　　　。  答案：(1)红棕色　C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O　(2)BaCO3　不能　Ca(OH)2溶液中Ca(OH)2浓度较低，不能形成CaCO3沉淀 (3)防止发生倒吸 (4)①AC　②浓硝酸的分解 解析：(1)装置A中发生的是浓硝酸与木炭的反应，生成NO2、CO2、H2O，由于NO2为红棕色气体，故三颈烧瓶中的气体颜色为红棕色。(2)将NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分别生成Ba(NO3)2和BaCO3，由于Ba(OH)2溶液足量，故溶液为碱性环境，BaCO3 不溶解以沉淀形式析出。Ba(OH)2溶液不能用Ca(OH)2溶液代替，因为Ca(OH)2微溶于水，溶液中Ca(OH)2 含量太少，浓度太低，不足以完全吸收生成的酸性气体，导致溶液呈酸性，从而不能生成CaCO3沉淀。(3)装置B可以防止装置C中酸性气体因溶解太快而出现倒吸。(4)①NO与O2反应生成红棕色的NO2，A项正确；NO和O2均不具有酸性，B项错误；O2能使带火星的木条复燃，而NO不能，C项正确。②装置A中除发生木炭与浓硝酸的反应外，还发生浓硝酸的分解反应。 1 / 21 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$