专题02 氮及其化合物 -【期末复习·暑假提升】2024-2025学年高一化学下学期期末复习讲义（人教版2019必修第二册）

【期末复习·暑假提升】2024-2025学年高一化学下学期期末复习讲义 专题02 氮及其化合物 讲义包含两部分：核心考点回顾►期末真题演练（20道选择题+5道综合题） 【知识点1】氮元素存在形态及氮的固定 1．氮元素在周期表中的位置及氮原子结构 氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA族。氮原子结构示意图为，最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5 个电子，因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。 2．氮元素在自然界中的存在形式 游离态 主要以氮分子(N2)的形式存在于空气中(N2约占空气总体积的78%) 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 3．氮的固定 ①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。 ②氮的固定分类 自然固氮 高能固氮 如雷雨天气N2转化为NO 生物固氮 如豆科植物的根瘤菌固氮 人工固氮 合成氨(工业上合成氨) 仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用) 【知识点2】氮气的性质 （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 氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要吸收较多能量，故氮气的化学性质很稳定，通常情况下难以与其他物质发生化学反应，无法被大多数生物体直接吸收。 ①与活泼金属(Mg)反应：3Mg＋N2Mg3N2 氮化镁与水的反应：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑ (金属氮化物易水解，生成氨气和相应的碱) ②N2＋3H22NH3； ③N2＋O22NO。（闪电、汽车引擎中发生的反应） （3）氮气的工业制法 工业上从液态空气中，利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低加以分离而制得氮气。 （4）氮气的用途 ①工业上合成氨，制硝酸； ②在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发； ③保存粮食、水果等食品，以防止腐烂； ④医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术； ⑤代替稀有气体作焊接金属时的保护气，以防止金属被空气氧化； ⑥高科技利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能； （5）氮的循环 【知识点3】氮的氧化物的性质及应用 1．氮的氧化物 （1）氮有多种价态的氧化物：氮元素有+1、+2、+3、+4、+5价，五种正价对应六种氧化物N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5，分别是HNO2和HNO3的酸酐。 氮的氧化物 N2O(笑气) NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 氮元素化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋4 ＋5 （2）NO和NO2性质的比较 NO NO2 物理性质 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒(跟血红蛋白结合)，大气污染物之一 有毒、有刺激性气味的气体、大气污染物之一 溶解性 不溶于水 易溶于水 化学性质 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 — 与H2O反应 — 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 对环境的影响 导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层 与O2、H2O 共同反应 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 其他性质 NO化学性质：既有氧化性又有还原性，以还原性为主： 与酸性KMnO4反应：5NO＋3MnO4－＋4H＋===5NO3－＋3Mn2＋＋2H2O 与酸性K2Cr2O7反应：2NO＋Cr2O7－＋6H＋===2NO3－＋2Cr3＋＋3H2O 6NO＋4NH35N2＋6H2O NO2化学性质：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主，NO2能氧化SO2、KI等物质： 与碘化钾溶液的反应：NO2＋2KI===2KNO2＋I2 (NO2能使湿润的淀粉KI试纸为蓝) 与氢氧化钠溶液的反应：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O 6NO2＋8NH37N2＋12H2O 实验室制法 实验室制NO： （1）原理：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O（只能用排水法收集） （2）NO尾气处理：通氧气，用NaOH溶液吸收。 ①2NO＋O2＝2NO2； ②NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O(归中反应) 实验室制NO2： （1）原理：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O（只能用排空气法收集） （2）NO2尾气处理：用NaOH溶液吸收。 2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O(歧化反应) 注意： ①NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。 ②NO2气体存在平衡：2NO2N2O4，故常温时没有纯净的NO2或N2O4气体，实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。 ③NO2虽然与水反应生成HNO3，但不是硝酸的酸酐。硝酸的酸酐是N2O5；NO2不是酸性氧化物。 ④NO2能使湿润的淀粉－碘化钾试纸变蓝，原因是二氧化氮先与水反应生成HNO3，HNO3再将碘化钾氧化为I2，最终淀粉遇I2变蓝。 ⑤验证某无色气体为NO的方法是向该无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 （3）其他氮的氧化物 一氧化二氮(N2O)：俗称笑气，常作麻醉剂。 三氧化二氮(N2O3)：亚硝酸的酸酐，可与水作用生成亚硝酸，N2O3＋H2O===2HNO2 四氧化二氮(N2O4)：无色气体，易液化，与NO2相互转化，N2O42NO2 五氧化二氮(N2O5)：硝酸的酸酐，可与水作用生成硝酸，N2O5＋H2O===2HNO3 2．氮氧化物对环境的污染及防治 气态的氮氧化物几乎都是剧毒性物质，都是大气污染物，空气中的NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂的废气等。 （1）常见的污染类型： ①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。 ②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。 ③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。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。 ⑤水体污染：水体富营养化。 （2）常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 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)。 a．氨气吸收法：8NH3＋6NO27N2＋12H2O、4NH3＋6NO5N2＋6H2O b．汽车尾气转换器：2CO＋2NO2CO2＋N2 3．二氧化氮溶于水的实验 (1)实验过程 实验装置 实验操作 在如图注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL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10 mL空气后夹上弹簧夹 振荡注射器 实验现象 无明显现象 无色气体变为红棕色 红棕色气体变浅至消失，有无色气体生成，注射器活塞向内滑动 化学方程式 2NO+O2 === 2NO2、 3NO2+H2O === 2HNO3+NO  (2)对工业生产硝酸的启示 工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气，能充分利用原料，并能减少NO的排放以保护环境。 4．氮的氧化物与氧气、水反应的相关计算 相关反应原理 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO……① 2NO＋O2＝2NO2……② 由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3……③ 由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3……④ 三种 类型 NO2气体 NO2气体溶于水时仅涉及反应①：剩余气体为NO NO2和O2的混合气体 NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③ NO和O2的混合气体 NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④ 【知识点4】氨的性质与用途 1．氨的分子结构和物理性质 电子式及结构 密度 气味 水溶性 其他 空间构型为三角锥形。 比空气 刺激性气味 极易溶于水(1∶700)，可由喷泉实验证明。（防止倒吸） 易液化可用作制冷剂。 2．氨的化学性质 ①NH3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氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算，氨水的浓度越大，密度反而越小。 （1）氨气与水的反应 NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，氨气溶于水得氨水，其中大部分NH3与水结合成一水合氨(NH3·H2O)，NH3·H2O为弱电解质，只能部分电离成NH4＋和OH－。 ①氨水中含有的粒子：NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH－、H＋。 ②NH3·H2O为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O。 ③液氨与氨水的比较 液氨 氨水 物质成分 纯净物(非电解质) 混合物(NH3·H2O为弱电解质) 粒子种类 NH3分子 NH3、NH3·H2O、H2O、NH、OH－、H＋ 主要性质 不具有碱性 具有碱的通性 存在条件 常温常压下不能存在 在常温常压下可存在 ④氨水的保存方法：氨水对许多金属有腐蚀作用，所以不能用金属容器盛装氨水，通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里。 （2）氨气与酸的反应 a．蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式：HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。（魔棒生烟） b．与CO2、SO2等酸性氧化物反应： NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3或2NH3＋CO2＋H2O===(NH4)2CO3。 c．与硫酸反应：2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4 (浓硫酸没有挥发性，不能形成白烟，不能用浓硫酸干燥氨气) （3）氨气与盐溶液的反应 现象 离子方程式 FeCl3溶液 生成红褐色沉淀 Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH AlCl3溶液 生成白色沉淀 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH （4）氨气的还原性：NH3分子中氮元素的化合价为－3价，在化学反应中氮元素化合价可能的变化是只能升高，不能降低，因此氨具有还原性。NH3能与与O2、CuO、Cl2等的反应。 ①催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O (工业制硝酸的基础，也是工业上制NO的方法) ②被CuO氧化：2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O (氨气还原CuO是实验室制氮气的方法之一) ③被氯气氧化：2NH3＋3Cl2(足量)===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2(少量)===N2＋6NH4Cl （5）氨的用途 ①液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。 ②制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。 ③氨也是有机合成工业中的常用原料(如：尿素、合成纤维、染料等)。 3．喷泉实验 (1)氨气喷泉实验 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。 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)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 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2 NO、O2 (4∶3) NO2、O2 (4∶1) 吸收剂 水、NaOH溶液 水或盐酸 浓NaOH溶液 水 水 水 组合时的条件 气体在溶液中的溶解度很大或通过反应，使气体的物质的量迅速减小，产生足够的压强差(负压)。 (5)喷泉实验产物的浓度计算 关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后所得溶液的物质的量浓度： ①HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时：所得溶液的物质的量浓度为 mol·L－1。 ②当是NO2和O2的混合气体且体积比为4∶1时，c(HNO3)＝ mol·L－1。 【知识点5】氨气的实验室制法 （1）常规方法 【注意】 ①药品的选择：制取NH3时，一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3，原因如下： 铵盐 不选用的理由 NH4NO3 受热分解，会发生爆炸，不安全 (NH4)2SO4 与Ca(OH)2反应时生成CaSO4，反应物呈块状，不利于NH3逸出，且反应后试管难清洗 (NH4)2CO3 受热分解会产生CO2，使收集到的NH3不纯 ②消石灰不能用KOH或NaOH代替，原因是：NaOH、KOH易吸水、易结块，不利于生成的NH3逸出，而且高温下NaOH、KOH会腐蚀试管。 ③收集NH3时所用的仪器必须干燥，导气管要插入管底；试管口要塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，使收集的气体纯净，同时也可避免污染空气。 （2）简易方法 方法 化学方程式(或原理) 发生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解， 且OH－浓度的增大有利于NH3的生成 浓氨水＋固体CaO CaO与水反应，使溶剂(水)减少，反应放热，促使氨水分解。 化学方程式：NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 注意： ①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（8NH3＋CaCl2===CaCl2·8NH3）。 ②吸收氨气时要注意防止倒吸，常用装置为： 【知识点6】铵盐及NH的检验 1、铵盐：由铵离子和酸根离子构成的盐，铵盐都是白色固体，绝大多数铵盐都易溶于水。铵盐属于铵态氮肥，如：硫酸铵[(NH4)2SO4 ，俗称硫铵，又称肥田粉]、氯化铵[NH4Cl，俗称氯铵]、硝酸铵[NH4NO3，俗称硝铵]、碳酸氢铵[NH4HCO3，俗称碳铵]。 铵盐具有离子键、共价键，是由非金属元素组成的离子化合物，铵盐可用作氮肥，炸药，焊药。 2、铵盐的化学性质 （1）不稳定性：铵盐受热易分解，但不一定都有NH3生成，硫酸铵、硝酸铵分解产物复杂。 NH4NO3温度不同产物各异： NH4NO3N2O↑＋2H2O、NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O、 2NH4NO32N2↑＋O2↑＋4H2O （2）与碱反应 NH4Cl固体与NaOH固体共热：NH4Cl＋NaOHNH3↑＋NaCl＋H2O (NH4)2SO4与NaOH两溶液混合加热：NH＋OH－NH3↑＋H2O 浓NaOH溶液中加入硫酸铵固体：OH－＋NH===NH3↑＋H2O NH4Cl与NaOH两稀溶液混合：NH＋OH－===NH3·H2O 3、NH的检验：取少量待测溶液于试管中，再加入浓的NaOH溶液，加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生)，则该溶液中存在NH。 NH＋OH－NH3↑+H2O 【知识点7】硝酸 1．物理性质：纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，与H2O以任意比互溶，打开盛浓硝酸的试剂瓶盖，有白雾产生(与浓盐酸相同)，质量分数为95%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸”。 王水：是浓硝酸和浓盐酸按体积比1∶3的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 2．化学性质 （1）酸性：属于强酸，溶于水完全电离HNO3===H+＋NO3－，具有酸的通性，能与碱、碱性氧化物、某些盐反应。 CaCO3＋2HNO3(稀)===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O (若无稀盐酸可用稀硝酸代替室制CO2) 【注意】 ①稀硝酸使石蕊试液变红色，浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色(酸性和强氧化性)。 ②硝酸具有酸的一些通性，但硝酸与活泼金属反应时无氢气产生。 （2）不稳定性 ①反应：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。 ②市售浓硝酸呈黄色的原因是HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中，消除黄色的方法是向浓硝酸中通入空气或O2，发生反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。 ③浓硝酸的保存方法是保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于冷暗处。 （3）强氧化性 HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力，硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。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。 【注意】NO3－无氧化性，而当NO3－在酸性溶液中时，则具有强氧化性。 ①与活泼金属反应：不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同，可能是NO2、N2O、NO、N2、NH4NO3。 铁与稀硝酸反应：先生成Fe(NO3)3，若Fe过量，Fe(NO3)3再与Fe反应生成Fe(NO3)2。 Fe(少量)＋4HNO3(稀===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ②与不活泼金属反应：除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O ③常温下，浓硝酸使Fe、Al钝化，可用铁或铝制容器盛放浓硝酸。 当加热时，与Fe、Al发生反应：Fe（少量）＋6HNO3(浓)Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O ④与非金属反应：硝酸只表现出氧化性。 非金属单质＋浓硝酸最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O S＋6HNO3(浓)H2SO4＋6NO2↑＋4H2O ⑤与还原性化合物反应：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋、FeO等还原性物质。 3H2S＋2HNO3(稀)===3S↓＋2NO↑＋4H2O 3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO↑＋4H＋ 3SO＋2NO3－＋2H＋===3SO＋2NO↑＋H2O 6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O 3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O 3FeO＋NO＋10H＋===3Fe3+＋NO↑＋5H2O （4）与有机化合物反应 ①硝化反应(与苯反应)： ②显色反应：含苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。 3．用途：硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐、氮肥等。 4．硝酸的工业制法 ①NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO：4NH3＋5O24NO＋6H2O ②NO进一步氧化生成NO2：2NO＋O2===2NO2 ③用水吸收NO2生成HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 5．有关硝酸反应的计算思路 三个守恒 得失电子守恒 金属失电子数＝n(NO2)＋3n(NO) 氮原子守恒 n(HNO3)＝xn[M(NO3)x]＋n(NO2)＋n(NO) 电荷守恒 若向反应后的溶液中加入NaOH溶液恰好使Mx＋沉淀完全，此时溶质为NaNO3，则存在：n(Na＋)＝n(NO)＝n(HNO3)－n(NO)－n(NO2)。 一个关系 起酸性作用的HNO3的物质的量是金属物质的量和金属所带电荷数的乘积，可表示为： n(HNO3)酸性＝xn(Mx＋)＝n(转移电子) 一个方程式 对于金属铜与稀硝酸和稀硫酸的混合溶液反应，应用以下离子方程式计算： 3Cu＋2NO3－＋8H＋＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 【知识点8】酸雨及防治 SO2与NOx的主要来源 SO2 主要来自煤、石油的燃烧和某些含硫金属矿物的冶炼 NOx 主要来自机动车尾气(高温条件下氮气和氧气生成氮氧化物) 酸雨的概念 pH＜5.6的降雨(正常雨水的pH约为5.6，这是因为雨水中溶解了二氧化碳的缘故) 酸雨的形成 成因 主要是大气中的SO2和NOx以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于水形成的 类型 硫酸型 硝酸型 汽车尾气―→NONO2HNO3 酸雨的危害 ①直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。 ②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 ③导致地下水中重金属元素含量增加，污染水源，危害人体健康。 酸雨的防治 ①消除污染源，改变能源结构，开发利用清洁能源，如太阳能、风能、氢能等。 ②对酸性物质的排放加以控制，如燃料脱硫处理，废气中二氧化硫回收利用、控制汽车尾气排放等。 ③健全法律法规，严格规定污染物的排放标准，提高环境保护意识。 【知识点9】氮及其化合物的相互转化 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。 1．（24-25高一上·山西·期末）下列过程不属于氮的固定的是 A．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为氨 B．雷雨天气中的转化为氮氧化合物 C．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐 D．高温、高压、催化剂的条件下用和合成 【答案】C 【分析】氮的固定是指将游离态氮转化为氮的化合物。 【详解】A．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为氨，游离态氮转化为氮的化合物，属于氮的固定，A不符合题意； B．雷电时N2和O2反应生成NO，N2转化为NO，属于氮的固定，B不符合题意； C．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐，不是游离态氮转化为氮的化合物，不属于氮的固定，C符合题意； D．和合成，游离态氮转化为氮的化合物，属于氮的固定，D不符合题意； 故选C。 2．（24-25高一上·山东德州·期末）关于甲、乙、丙、丁四套装置的说法正确的是 A．用装置甲配制溶液 B．用装置乙制取并收集纯净 C．用装置丙检验的还原性 D．用装置丁制备氢氧化铁胶体 【答案】C 【详解】A．配氢氧化钠溶液不能直接将氢氧化钠溶解于容量瓶中，A选项错误； B．氨气的密度小于空气，应该采用向下排空气法收集氨气，收集装置中导气管应该伸入试管底部，且氨气会与氯化钙反应，不能使用氯化钙干燥氨气，B选项错误； C．酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化还原性的物质，该实验高锰酸钾褪色，能证明二氧化硫具有还原性，C选项正确； D．氢氧化铁胶体制备应该将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，继续煮沸至红褐色，D选项错误； 故选C。 3．（24-25高一上·江苏南通·期末）下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作实验现象 实验结论 A 将红热的木炭投入浓硝酸中，产生红棕色气体 炭与浓硝酸在加热条件下反应生成 B 加热盛有固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结 固体受热升华 C 向表面皿中加入少量，再加入约浓硫酸，搅拌，固体由蓝色变无色。 浓硫酸具有吸水性 D 向试管中加入酸性溶液，通入足量气体，溶液褪色 具有漂白性 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．将红热的木炭加入浓硝酸中，产生红棕色气体，可能是浓硝酸在受热的条件下分解得到二氧化氮，不一定是碳与浓硝酸反应生成了，A错误； B．NH4Cl受热分解为NH3与HCl，在试管口处冷却，NH3与HCl反应又得到NH4Cl固体，不能说明NH4Cl固体可以升华，B错误； C．向表面皿中加入少量胆矾，再加入约3mL浓硫酸，搅拌，固体由蓝色变为白色证明了浓硫酸具有吸水性，C正确； D．酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化还原性物质，向酸性高锰酸钾溶液中通入二氧化硫，溶液褪色，体现了二氧化硫还原性，D错误； 答案选C。 4．（24-25高一上·北京房山·期末）物质类别和元素价态是研究物质性质的两个重要角度。下图为含氮物质的“价—类”二维图的部分信息。下列说法不正确的是 A．从的转化是人工固氮的重要方法 B．Y的化学式为 C．从，必需加入氧化剂 D．使用和X制备硝酸铵氮肥时，氮元素的化合价没有发生变化 【答案】C 【分析】由图可知，X是NH3，Y是N2O5，据此解答。 A．的转化为工业合成氨，是人工固氮的重要方法，A正确； B．Y是+5价氮的氧化物，则Y的化学式为N2O5，B正确； C．从，发生的反应可以是：，该反应中既是氧化剂也是还原剂，不需要加入氧化剂，C错误； D．使用和NH3制备硝酸铵氮肥时，发生反应：，氮元素的化合价没有发生变化，D正确； 故选C。 5．（24-25高一上·江西景德镇·期末）下图是汽车尾气催化转化装置工作原理示意图： 下列说法不正确的是 A．汽车尾气是雾霾成因之一，主要有CO、NO B．该过程中NO2既是生成物又是反应物 C．整个过程中每有1molNO转化为N2，同时会有1molCO转化为CO2 D．过程②中会有反应： 【答案】C 【分析】过程①NO和氧气转化为二氧化氮，反应为，过程②中碳化合价由+2变为+4、氮化合价由+4变为0，结合电子守恒，会有反应：； A．汽车尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等，排放到空气中形成雾霾，A正确； B．一氧化氮生成二氧化氮，二氧化氮催化剂作用反应生成氮气，该过程中NO2既是生成物又是反应物，B正确； C．由分析，存在，整个过程中每有1molNO转化为N2，同时会有2molCO转化为CO2，C错误；   D．由分析，过程②中会有反应：，D正确； 故选C。 6．（24-25高一上·北京海淀·期末）水体中的局部氮循环如下图所示，其中含氮物质转化方向与水深有关。 下列说法不正确的是 A．图中涉及的反应均为氧化还原反应 B．反硝化过程中含氮物质被还原 C．不同水深含氮物质转化方向不同，可能与溶氧量有关 D．步骤①中，每生成，转移4mol电子 【答案】D 【详解】A．由图中转化关系可知，图中涉及的反应，元素化合价都发生了变化，故均为氧化还原反应，故A正确； B．由图中转化关系可知，反硝化过程→NO→N2O，含N物质化合价均降低，被还原，故B正确； C．表层水中氧气浓度大，含氮物质转化以硝化过程为主，发生氧化反应；底层水中氧气浓度小，含氮物质转化以反硝化过程为主，发生还原反应，所以不同水深含氮物质转化方向不同，可能与溶氧量有关，故C正确； D．步骤①中生成NH2OH，氮的化合价由-3价升高到-1价，每生成1molNH2OH，转移2mol电子，故D错误； 答案选D。 7．（23-24高一下·广西崇左·期末）性质决定用途。下列物质的用途与性质不匹配的是 A．具有氧化性，常用于粮食杀菌消毒 B．过氧化钠吸收产生，过氧化钠用作供氧剂 C．液氨挥发时吸收大量热量，工业上用液氨作制冷剂 D．乙酸的酸性比碳酸的强，可用白醋清洗水壶里的水垢 【答案】A 【详解】A．性质稳定，不能用于粮食杀菌消毒，故A错误； B．过氧化钠与反应生成碳酸钠和，过氧化钠可用作供氧剂，故B正确； C．工业上用液氨作制冷剂，是因为液氨挥发时吸收大量热量，故C正确； D．乙酸的酸性比碳酸的强，碳酸钙和醋酸反应生成醋酸钙、二氧化碳、水，所以可用白醋清洗水壶里的水垢，故D正确； 选A。 8．（23-24高一下·广东广州·期末）下列物质的生产流程不合理的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．FeS2高温煅烧反应产生Fe2O3、SO2气体，SO2与O2在催化剂存在条件下加热发生氧化反应产生SO3，SO3被98.3%的浓硫酸吸收生成硫酸，符合硫酸的工业制取方法，A正确； B．NH3在催化剂存在条件下加热，能够被O2氧化产生NO和H2O，NO被O2氧化产生NO2，NO2被水吸收反应产生HNO3和NO，与硝酸工业制取方法不吻合，B错误； C．海带中含有丰富的碘元素化合物，经灼烧除去有机物，得到海带灰，然后加入水浸泡，得到含有I-的化合物的水溶液，向其中加入绿色氧化剂H2O2，I-被氧化为I2，然后利用CCl4进行萃取就得到I2的CCl4溶液，蒸馏得单质碘，符合碘元素的处理实际，C正确； D．石英砂主要成分是SiO2，将其与焦炭高温煅烧，发生反应产生粗硅、CO，向粗硅中加入HCl并加热，其中的各种成分反应后变为相应的氯化物，然后根据混合物中各种氯化物的沸点不同进行蒸馏，就提纯得到纯净SiHCl3，再用H2在高温下进行还原SiHCl3，得到高纯硅，符合晶体硅的制取与提纯方法，D正确； 答案选B。 9．（23-24高一上·广东深圳·期末）氮化钙是一种重要试剂，常温下为棕色固体，在空气中会被氧化，遇水强烈水解，产生刺激性气味气体。实验室利用下图所示装置(部分装置可重复使用)，通过Ca与反应制备，下列说法错误的是 已知：甲为的发生装置。 A．按气流方向，装置的连接顺序是甲→丁→乙→丙 B．实验开始时，应先点燃甲中酒精灯，再点燃乙中酒精灯 C．装置丙的作用是液封，防止外界空气进入 D．与水反应的化学方程式为： 【答案】A 【分析】由实验装置图可知，装置甲中饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠溶液反应制备氮气，装置丁中盛有的碱石灰用于干燥氮气，装置乙中氮气与钙高温条件下反应生成氮化钙，装置丁中盛有的碱石灰用于吸收装置丙中产生的水蒸气进入装置乙中，导致氮化钙水解，装置丙的作用是液封，防止外界空气进入装置乙中，导致钙与氧气反应干扰实验，则装置的连接顺序是甲→丁→乙→丁→丙。 A．由分析可知，装置的连接顺序是甲→丁→乙→丁→丙，故A错误； B．实验开始时，应先点燃甲中酒精灯，使氮气充满装置，排除装置内的空气，再点燃乙中酒精灯，故B正确； C．由分析可知，装置丙的作用是液封，防止外界空气进入装置乙中，导致钙与氧气反应干扰实验，故C正确； D．与水反应的化学方程式为：，故D正确； 故选A。 10．（23-24高一上·山东泰安·期末）下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是 选项 实验 现象 结论 A 蔗糖中滴加浓硫酸并不断搅拌 产生黑色蓬松多孔固体 浓硫酸具有吸水性 B 加热盛有固体的试管 试管底部固体消失，试管口有晶体凝结 固体受热升华 C 浓硝酸中加入炭粉并加热，生成的气体通入过量澄清石灰水中 红棕色气体产生，石灰水变浑浊 有和产生 D 向试管中加入3mL稀酸性溶液，通入足量气体 溶液紫红色褪去 具有漂白性 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．蔗糖中滴加浓硫酸并不断搅拌，产生黑色蓬松多孔固体，说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性，A错误； B．加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失是由于NH4Cl NH3↑+HCl↑，试管口有晶体凝结是由于NH3+HCl=NH4Cl，而不是NH4Cl固体可以升华，升华是物理变化，B错误； C．炭粉中加入浓硝酸并加热，导出的气体通入过量澄清石灰水中，有红棕色气体产生，说明反应生成了NO2，石灰变浑浊，说明反应生成了CO2，C正确； D．向试管中加入3mL稀酸性溶液，通入足量气体，溶液紫红色褪去，是因为酸性溶液被气体还原，体现还原性，D错误； 故选C。 11．（23-24高一下·广东茂名·期末）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 则下列说法错误的是 A．氧化炉中发生反应的化学方程式： B．图中M为空气，其在吸收塔中的作用是使NO充分转化为 C．工业中为了盛装大量浓硝酸，可选择铝、铜作为罐体材料 D．为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，可用废NaOH溶液吸收 【答案】C 【分析】氮气和氢气合成塔中合成氨气，含有氨气的混合气体进入氨分离器得到氨气，氨气在氧化炉中催化氧化生成NO，NO和空气中氧气结合生成，、和水反应得到硝酸，最后尾气处理防止污染环境，以此来解析。 A．氨气在氧化炉中催化氧化生成NO，氧化炉中发生反应的化学方程式：，A正确； B．流程分析可知M为空气，氨气的催化氧化需要，NO和水反应生成需要；吸收塔发生反应：，，与NO反应生成，被吸收生成，所以空气的作用是：将使NO充分转化为，B正确； C．铜与浓硝酸易发生反应，浓硝酸腐蚀铜制容器，不能用铜作为盛放浓硝酸的罐体材料，常温下浓硝酸使铝、铁钝化，可选择铝、铁作为盛放浓硝酸的罐体材料，C错误； D．生产硝酸工业的尾气中含有NO、气体，可根据反应：，，故可以使用废NaOH溶液作吸收剂，D正确； 故选C。 12．（23-24高一上·广东深圳·期末）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．（24-25高一上·北京海淀·期末）氮循环在维持生态系统平衡中的地位极其重要，微生物和矿物质在氮循环中扮演着关键的角色。某水体(含较多，)脱氮的部分转化关系如下图所示。已知：铁氧化细菌可利用水中的氧气将氧化为。 下列说法不正确的是 A．由图示可知，该水体中部分转化为，从而达到脱氮的目的 B．过程I中发生的反应会导致溶液酸性减弱 C．过程III中被氧化 D．若水体中铁氧化细菌和含量过高，将不利于过程I的进行 【答案】B 【详解】A．由图示可知，该水体中部分先被氧化为，然后在反硝化细菌的作用下被还原为N2，N2从水中逸出，从而达到脱氮的目的，A正确； B．过程I中在硝化细菌的作用下和O2反应生成和H2O，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：+ 2O2=+H2O+2H+，溶液中H+浓度增大，酸性增强，B错误； C．过程III中转化为，C元素化合价上升，被氧化，C正确； D．若水体中铁氧化细菌和含量过高，铁氧化细菌可利用水中的氧气将氧化为，水中的氧气浓度降低，不利于过程I的进行，D正确； 故选B。 14．（24-25高一上·北京西城·期末）小组同学探究和物质的反应，实验如下 装置 序号 物质A 实验现象 ① 溶液(调) 铜粉溶解，溶液变为深棕色[经检验含] ② 溶液(调) 铜粉溶解，溶液变为蓝绿色 ③ 溶液(调) 无明显变化 已知：中各元素的化合价为：铁元素+2；氮元素+2；氧元素-2. 下列分析不正确的是 A．②中铜粉溶解的原因： B．①中产生的原因：时直接将还原为 C．若向③中加入固体，推测铜粉可能会溶解 D．①②③现象的差异与物质氧化性(或还原性)强弱有关 【答案】B 【详解】A．Cu和FeCl3溶液反应生成FeCl2和CuCl2，反应的离子方程式为，A项正确； B．①中反应后溶液经检验含，说明加入铜粉后铜与铁离子反应生成蓝色铜离子和绿色亚铁离子，酸性条件下亚铁离子与硝酸根离子反应产生NO，B项错误； C．若向③中加入固体，因酸性条件下亚铁离子与硝酸根离子发生氧化还原反应生成铁离子，产生了硝酸铁，根据实验①的条件，推测铜粉会溶解，C项正确； D．Fe3+、具有氧化性，Fe2+具有还原性，则①②③现象的差异与物质氧化性(或还原性)强弱有关，D项正确； 答案选B。 15．（23-24高一上·安徽·期末）某小组探究催化氧化反应设计的实验装置如图所示，其中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，⑤中溶液变蓝色。下列说法正确的是 A．仪器b的作用是干燥气体，盛放的试剂可能是无水氯化钙 B．③中反应的还原产物只有NO C．④中白烟的主要成分为 D．⑤中溶液变蓝的原因可能是催化了铜粉与稀硫酸的反应 【答案】C 【分析】①中双氧水在二氧化锰催化下分解制备氧气，装置②中浓氨水与氧化钙反应制备氨气，通过碱石灰干燥氨气和氧气，装置③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮，装置④中反应生成的NO与过量的O2反应生成红棕色气体NO2，NO2与水蒸气反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵，会有白烟产生，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。 A．氨气能与氯化钙结合生成稳定化合物，不能使用氯化钙做干燥剂，故A错误； B．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，NO是氧化产物，NO和H2O都是还原产物，故B错误； C．由分析可知，④中白烟的主要成分是硝酸铵，故C正确； D．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D错误； 故选C。 16．（24-25高一上·湖北武汉·期末）气体的制备是实验化学中的基本技能。下列气体的制备与收集装置的连接正确的是 A．制备收集：连接a→d→e→g B．制备收集：连接b→c→g C．制备收集：连接a→f→c→e→d D．制备收集：连接b→c→e→d 【答案】C 【详解】A．实验室制备NH3，可用浓氨水和CaO固体反应，NH3•H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑，浓氨水易挥发，CaO固体与水反应放出大量的热，导致温度升高，使得氨气在水中的溶解度进一步减少，以气体的形式逸出，制得氨气，不需要额外解热，可选择b装置，制得的氨气中含有水蒸气，可用碱石灰干燥，选择d装置，氨气密度比空气小，需用向下排空气法收集，所以需短管进，长管出，可选择e装置，但由于NH3极易溶于水，因此处理NH3需要防倒吸，综合可知，连接b→d→e可制备收集氨气，故A错误； B．实验室制备SO2，利用亚硫酸钠固体和70%浓硫酸反应，方程式为：Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O，反应无需加热，选择b装置，SO2和水反应生成亚硫酸，所以SO2不能用排水法收集，所以g装置不合适，故B错误； C．实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制取氯气，所以应该用a装置制备氯气；浓盐酸具有挥发性导致生成的氯气中含有氯化氢，HCl极易溶于水，NaCl溶液抑制氯气溶解，所以可以用饱和食盐水除去氯气中的HCl；HCl是酸性气体，应该用酸性干燥剂干燥，所以可以用浓硫酸干燥；HCl密度大于空气，应该用向上排空气法收集，用碱性物质处理尾气，所以连接顺序是a→f→c→e→d，故C正确； D．实验室制备H2S，利用硫化亚铁（FeS）固体和稀盐酸反应生成氯化亚铁和硫化氢，其化学方程式为FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑，制取H2S的反应物为固体和液体反应不需要加热，可选择b装置，但硫化氢具有还原性，浓硫酸具有强氧化性，两者发生氧化还原反应，H2S+H2SO4(浓)=SO2+S↓+2H2O，所以c装置不合适，故D错误； 故选C。 17．（24-25高一上·浙江杭州·期末）下列有关实验的说明正确的是 A．图①实验证明氧化性： B．图②实验可用于证明碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性，乙试管中可装碳酸氢钠 C．图③实验可制备并收集少量气体 D．图④实验可验证非金属性强弱： 【答案】B 【详解】A．图①中先与NaBr反应生成，但可能过量，剩余也会与KI反应，无法证明是氧化，不能得出氧化性，A错误； B．图②中乙试管装碳酸氢钠，外管温度高，内管温度低。若乙中碳酸氢钠分解（产生气体使澄清石灰水变浑浊），而甲中碳酸钠不分解，可证明碳酸钠稳定性强于碳酸氢钠，B正确； C．与水反应，不能用排水法收集，应该用向上排空气法收集，C错误； D．比较非金属性需用最高价含氧酸，盐酸不是Cl的最高价含氧酸，且挥发的HCl会干扰Si的非金属性验证，D错误； 故选B。 18．（24-25高一上·上海·期末）氮及其化合物的价类二维图如图所示，下列有关说法正确的是 A．实验室可由固体分解制取 B．生成的过程属于氮的固定 C．“雷雨发庄稼”的原理为 D．向浓中投入红热的木炭，产生红棕色气体，一定可以证明产生于木炭与浓的反应 【答案】B 【详解】A．固体分解会得到多种气体，不用固体分解制取，A错误； B．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，生成的过程属于氮的固定，B正确； C．“雷雨发庄稼”的原理为、、、HNO3生成盐，C错误； D．向浓中投入红热的木炭，产生红棕色气体，可能是木炭可与浓反应生成，也可能是浓硝酸受热分解产出了，D错误； 故选B。 19．（23-24高一下·河北承德·期末）现有一定量和的混合物，向其中加入稀硝酸，混合物完全溶解，同时生成4.48L(标准状况)NO。向所得溶液中加入一定体积溶液，恰好使沉淀完全，沉淀经洗涤、充分灼烧后得固体。下列说法正确的是 A．稀硝酸的浓度为 B．Cu的物质的量分数为70.6% C．与稀硝酸反应转移 D．起氧化作用的硝酸占硝酸总量的25% 【答案】B 【分析】标况下4.48LNO的物质的量为：=0.2mol，根据电子守恒，原混合物中含有铜的物质的量为：n(Cu)=0.2mol×=0.3mol，其质量为：64g/mol×0.3mol=19.2g，最终得到的32.0g为氧化铜，氧化铜的物质的量为：=0.4mol，根据铜原子守恒可知，原混合物中含有CuO的物质的量为：0.4mol-0.3mol=0.1mol，质量为80g/mol×0.1mol=8g； A．混合物完全溶解所得溶液为硝酸铜，根据N原子守恒，硝酸的物质的量为n(NO)+2n(Cu)+2n(CuO)= 0.2mol+2×0.3mol+2×0.1mol=1.0mol，故稀硝酸的浓度为=2.0mol/L，故A错误； B．根据分析可知，Cu的物质的量分数为=70.6%，故B正确； C．NO的物质的量为0.2mol，根据转移电子数相等可知，与稀硝酸反应转移=，故C错误； D．起氧化作用的硝酸为0.2mol，而硝酸总量为1.0mol，起氧化作用的硝酸占硝酸总量的，故D错误； 答案选B。 20．（23-24高一下·安徽马鞍山·期末）向和混合稀溶液中逐渐加入铁粉，产生无色气体，该气体遇到空气变为红棕色，溶液中的物质的量和加入粉的物质的量之间的关系如图所示，下列叙述错误的是 A．开始时加入铁粉反应的离子方程式为 B．加入铁粉时，溶液中有 C．原溶液中的物质的量浓度为 D．加入铁粉后溶液中的溶质为和 【答案】D 【详解】A．由实验现象和图像可知开始加入铁粉产生NO和，故开始时加入铁粉发生的离子方程式为，A正确； B．加入铁粉3mol时，硝酸根离子恰好反应完全，加入4mol铁粉时，其中1mol铁粉消耗2mol ，产生3mol ，B正确； C．加入3mol铁粉时发生的离子方程式，消耗3mol 和12mol生成3mol，加入铁粉3mol至5mol时，发生的离子反应为，则2mol的铁消耗4mol ，加入3mol铁粉时生成3mol ，故原溶液中含1mol [即含1mol ]，原溶液中的物质的量浓度为，C正确； D．5mol后加入铁粉不再产生，硝酸根离子恰好反应完全，加入5mol铁粉后的溶液中溶质的主要成分为硫酸亚铁，D错误； 故选D。 21．（23-24高一上·山东枣庄·期末）某化学活动小组进行如下实验探究活动。 Ⅰ．甲组同学用如图所示装置制备氨气 已知：加热NH4Cl和NaNO2饱和溶液可以制取N2，缓慢通入原料气有利于D中氨气的合成。 (1)图示装置从左到右正确的连接顺序(填接口字母) →e→f→g→____→____→____→____， 。 (2)写出B中制取N2的化学方程式 。 (3)装置C的作用：干燥气体、 、 。 (4)小组讨论认为尾气处理须改进，可以采用下列哪种方法处理 (填选项字母)。 Ⅱ．乙组同学查阅资料：制取氮气用的亚硝酸钠外观与食盐相似，毒性较强。可以用如下装置(略去部分夹持仪器)制备。 已知：①2NO+Na2O2=2NaNO2； ②酸性条件下，NO和NO2都能与反应生成和Mn2+。 (5)A中与碎铜片比较使用铜丝的优点 。 (6)实验结束后还可以通入空气把残存气体排入后面装置吸收，防止污染大气。NO2在E中发生反应的离子方程式为 。 【答案】 (1)ihjk (2)NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O (3)均匀混合气体 观察气泡控制气体流速 (4)BD (5)容易控制反应的发生与停止 (6)5NO2++H2O=5+Mn2++2H+ 【分析】A为H2的制取装置，B为N2的制取装置，C为干燥、并把气体混合装置，D为H2和N2反应生成NH3的装置，E为NH3的收集装置，F为吸收NH3的装置；由于NH3的密度比空气小，故在E中，应该从短口i通入气体，在F中，应从j通入气体，以便更好的吸收NH3；故正确的链接顺序为a→d(b→c)→e→f→g→i→h→j→k； （1）由分析，装置从左到右正确的连接顺序(填接口字母) →e→f→g→i→h→j→k； （2）已知：加热NH4Cl和NaNO2饱和溶液可以制取N2，氯化铵中氮化合价由-3变为0、亚硝酸钠中氮由+3变为0，结合电子守恒，反应为NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O； （3）装置C为浓硫酸液体，具有吸水性能干燥氢气和氮气，作用有：干燥气体；均匀混合气体；观察气泡控制气体流速； （4）实验中NH3在F中被水吸收，N2和H2不能完全反应，且N2无毒且化学性质很稳定，不需要处理，则题中所谓的“安全隐患”是因为H2，所以需要处理H2，可以点燃处理，也可以用气球收集，而且H2不能被NaOH溶液或者碱石灰吸收，故选BD； （5）与碎铜片比较使用铜丝的优点为：铜丝可以拉伸，所以使用铜丝的优点是可以控制反应的发生与停止； （6）高锰酸钾具有强氧化性，能氧化二氧化氮为硝酸，反应中氮化合价由+4变为+5、锰化合价由+7变为+2，结合电子守恒，反应为：5NO2++H2O=5+Mn2++2H+。 22．（23-24高一下·江苏泰州·期末）含氮化合物对生态环境和人类健康都有一定的影响，必须采取相应的措施来治理或加以控制。 (1)生物硝化反硝化法可将酸性废水中的氨氮转化为氮气，其原理如图1所示。 ①每处理含1mol NH的酸性废水，理论上消耗CH3OH的物质的量为 。 ②上述生物硝化反硝化法的优点是 。 (2)折点加氯法是将次氯酸钠投入废水中，将废水中的氨氮转化为N2的化学脱氮工艺。设定反应温度为25 ℃，向含NH的酸性废水中投加NaClO时，NH浓度、氯胺(NH2Cl)浓度与投入的NaClO溶液体积的关系如图2所示。 ①在酸性废水中，投入的NaClO在0～0.7 mL过程中发生的反应为NH＋HClO=NH2Cl＋H2O＋H＋。投入量在0.7～1.0 mL的过程中反应的离子方程式为 。 ②实验证明，弱酸性有助于提高废水中氮的脱除率，其原因是 。 (3)腌制食品中亚硝酸盐允许残留量(以NaNO2计)≤30 mg·kg-1。为测定某咸菜中亚硝酸盐的残留量，取0.3 kg咸菜榨汁，经处理得无色溶液，将所得溶液转移至250 mL容量瓶并定容。取出25 mL溶液置于锥形瓶中，加入盐酸调节pH，再滴加KI至过量，待反应完成后用0.0010 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定，共消耗体积为12.00 mL。则该市售咸菜的亚硝酸盐残留量是否符合安全标准 。(写出计算过程) (已知：2NO＋4H＋＋2I-=2NO↑＋I2＋2H2O；I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6) 【答案】 (1)0.83mol(或mol) 不产生二次污染 (2)2NH2Cl＋HClO=N2↑＋3Cl-＋3H＋＋H2O或2NH2Cl＋ClO-=N2↑＋3Cl-＋2H＋＋H2O 酸性条件下，ClO-可转化为HClO，氧化性增强 (3)关系式：2NO～I2～2Na2S2O3，n(Na2S2O3)=0.0010 mol·L-1×12.00×10-3L=1.2×10-5 mol，n(NaNO2)=n(NO)=n(Na2S2O3)=1.2×10-5 mol×=1.2×10-4 mol，亚硝酸盐残留量==27.6 mg·kg-1，27.6mg·kg-1<30mg·kg-1，符合安全标准 【详解】（1）①根据氮守恒，1mol NH转化成1mol NO，1mol NO转化成N2得到5 mol电子，1mol CH3OH转化为二氧化碳失去6 mol电子，故每处理1mol NH需要消耗mol CH3OH； ②观察题图1可知，最终产物为氮气和二氧化碳，不会产生二次污染； （2）①折点加氯法是将次氯酸钠投入废水中，将废水中的氨氮转化为N2的化学脱氮工艺，说明终产物为氮气，投入量在0.7～1.0 mL的过程中NH2Cl减少，故第二步反应为2NH2Cl＋HClO=N2↑＋3Cl-＋3H＋＋H2O； ②实验证明，弱酸性有助于提高废水中氮的脱除率，其原因是酸性条件下，ClO-可转化为HClO，氧化性增强； （3）设NO的物质的量为n，根据题意可知： n(NaNO2)=n(NO)=n(Na2S2O3)=1.2×10-5 mol×=1.2×10-4 mol 亚硝酸盐残留量==27.6 mg·kg-1，27.6 mg·kg-1<30 mg·kg-1，故符合安全标准。 23．（24-25高一上·北京丰台·期末）铵盐和硝酸是重要的化工原料。 (1)铵盐可以作化肥。 ①是含氮量较高的氮肥，可由和 (填化学式)直接制取。 ②可作氮肥，其保存和使用的方法合理的是 (填序号)。 A．保存要注意防雨防晒 B．不能与酸性肥料一起使用 C．与碱性肥料使用效果更佳 ③检验某化肥中含有：取少量样品于试管中，加少量水溶解，再加入浓NaOH溶液，加热，产生的气体能使 ，说明含有。 (2)利用硝酸制备硝酸铜。 某工厂利用固体废渣(主要含Cu和CuO，还含有少量和)制取的部分工艺流程如图。 已知：①在酸性溶液中不稳定，会转变成Cu和。 ②是酸性氧化物，难于水和酸。 ①酸溶过程中铜与稀硝酸反应的离子方程式为 。 ②试剂X应选用 (填序号)。 A．NaOH        B．        C．CuO ③若除酸时加入的X恰好完全反应，则过滤后所得废渣的成分为 。 ④将酸溶使用的稀硝酸改为10%和20%稀硝酸的混合液，其中作氧化剂，基本无氮氧化物排放，写出固体废渣中Cu与该混合液反应的离子方程式 。 【答案】 (1) AB 湿润的红色石蕊试纸变蓝 (2) BC 【详解】（1）①是含氮量较高的氮肥，可由和发生反应：直接制取； ②A．不稳定、易发生分解反应：，易潮解并且在潮湿条件下分解加快，因此需要密封存放，防雨防晒，避免受潮和高温，A正确； B．碳酸氢铵不能与酸性肥料一起使用，酸会加快分解，降低肥效，同时造成环境污染，B正确； C．是弱酸性盐，与碱性肥料（如）混合，会发生化学反应：，加快分解，导致氨气挥发，使氮肥流失，C错误； 答案选AB。 ③检验某化肥中含有，取少量样品于试管中，加少量水溶解，再加入浓NaOH溶液，加热，发生反应，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明含有； （2）固体废渣中加入稀硝酸酸溶，反应后溶液中含有，硝酸被还原生成NO，不与硝酸反应为沉淀。随后加入X中和过量的硝酸，生成硝酸铜和水，过滤后废渣为，滤液为硝酸铜溶液。 ①酸溶过程中，铜被氧化为，稀硝酸被还原为，离子方程式为：； ②由分析可知，X的作用是中和过量的硝酸，为了避免引入杂质离子，试剂X可以选用含铜元素的碱性物质，则答案答案选BC； ③由分析可知，若除酸时加入的X恰好完全反应，则过滤后所得废渣的成分为； ④将酸溶使用的稀硝酸改为10%和20%稀硝酸的混合液，其中作氧化剂，被还原为，基本无氮氧化物排放，说明稀硝酸只体现酸性，铜单质被氧化为，离子方程式为：； 24．（23-24高一下·广东深圳·期末）某学习小组探究在不同条件下的氧化性。 (1)基于与稀硝酸的反应 (用离子方程式表示)，初步得出结论：在酸性条件下体现强氧化性。 (2)为验证(1)中结论，小组同学设计如下实验： ①配制溶液，所需固体的质量为 g；配制过程中需要用到的玻璃仪器除量筒、玻璃棒、胶头滴管及烧杯外，还有 (填仪器名称)。 ②利用如图所示装置进行实验。 实验过程：关闭，向装有片的三颈烧瓶内加入溶液，未观察到明显现象。打开，通入一段时间后，关闭。再向三颈烧瓶内滴加稀硫酸，观察到铜片溶解，溶液变蓝，并有气泡产生。打开，向B中通入 (填名称)，观察到 ，说明A中反应产生的气体为。 (3)该小组同学认为的还原性较弱，若用还原性更强的金属，则可以在非酸性条件下体现氧化性。于是，分别取溶液、水于烧杯中，各加入绿豆大小的钠块，观察到两烧杯中实验现象几乎无差别。 【提出猜想】小组同学认为可能是浓度较低引起的。 【优化实验】调节溶液中的浓度，探究在非酸性条件下的氧化性。 实验 实验操作 实验现象 i 取溶液于烧杯中，向其中加入 ① ，再向该溶液中加入绿豆大小的钠块 随即有黄色火花出现，之后燃烧 ii 取溶液于烧杯中，向其中加入固体，再向该溶液中加入绿豆大小的钠块 瞬间即有黄色火花出现，立即剧烈燃烧 【实验分析】小组同学认为实验不足以说明在非酸性条件下体现氧化性。 【查阅资料】在碱性介质中，活泼金属可将还原为在碱性溶液中以还原性为主；在碱性条件下的还原产物通常为(绿色)。 【补充实验】该小组同学通过实验验证还原产物的存在。 ②该方案为 ；可观察到的现象为 。由此可得在非酸性条件下可以体现氧化性。 ③在非酸性条件下，将氧化的离子方程式为 。 【答案】 (1) (2)8.5 1000mL容量瓶 空气或氧气 有红棕色气体出现 (3)固体 取少量实验i或实验ii反应后的溶液于试管中，向其中加入少量KMnO4溶液 溶液变为绿色 【详解】（1）与稀硝酸的反应的离子方程式为：； （2）①配制溶液，所需固体的质量为：；配制过程中需要用到的玻璃仪器除量筒、玻璃棒、胶头滴管及烧杯外，还有1000mL容量瓶； ②向硝酸钠溶液中滴加稀硫酸，观察到铜片溶解，溶液变蓝，并有气泡产生。NO遇氧气变为红棕色，故打开，向B中通入空气或氧气，观察到有红棕色气体出现，说明A中反应产生的气体为； （3）①调节溶液中的浓度，探究在非酸性条件下的氧化性，故实验①中应加入1.5g固体，其他条件不变； ②若有还原产物存在，此溶液能使酸性高锰酸钾溶液变为绿色，故方案为：取少量实验i或实验ii反应后的溶液于试管中，向其中加入少量KMnO4溶液，可观察到的现象为：溶液变为绿色，由此可得在非酸性条件下可以体现氧化性； ③在非酸性条件下，将氧化的离子方程式为：。 25．（23-24高一下·辽宁大连·期末）叠氮化钠是一种防腐剂和分析试剂，在有机合成和汽车行业也有重要应用。学习小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。制备的装置如图所示： 查阅资料： ①氨基钠的熔点为，易潮解和氧化；有强氧化性，不与酸、碱反应；叠氮酸不稳定，易分解爆炸。 ② 回答下列问题： (1)①按气流方向，图1中装置的连接顺序为 (填仪器接口字母)。 ②实验时装置中生成沉淀，反应的化学方程式为 。 ③装置C中物质充分反应后，停止加热，需继续进行的操作为 ，其目的为 。 (2)用如图所示装置测定(1)中所得产品的纯度。 ①装置F中发生反应的离子方程式为 。 ②仪器q的作用为 。 ③若仪器的初始读数为，实验结束时读数为溶液体积。本实验条件下气体摩尔体积为，则产品中的质量分数为 (用含的式子表示)。 【答案】 (1)a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2•xH2O↓+N2+2HCl 继续通入N2O至三颈瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞 防止装置B中液体倒吸入装置C中 (2)ClO—+2N+H2O=Cl—+3N2↑+2OH— 平衡压强、使液体容易流下和减小测定气体体积时误差的作用 ×100% 【详解】（1）由实验装置图可知，装置A中浓硝酸与盐酸和氯化亚锡混合溶液反应制备一氧化二氮，装置D中盛有的碱石灰用于除去一氧化二氮中混有的氯化氢、硝酸和水蒸气，装置C中一氧化二氮与氨基钠反应制备叠氮化钠，装置B中盛有的浓硫酸用于吸收反应生成的氨气，并防止水蒸气进入装置C中，装置E中盛有的氯化亚锡溶液用于吸收未反应的一氧化二氮，防止污染空气，则装置的连接顺序为ADCBE，接口的连接顺序为a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h； ①由分析可知，装置的连接顺序为ADCBE，接口的连接顺序为a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h，故答案为： a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h； ②由分析可知，装置E中盛有的氯化亚锡溶液用于吸收未反应的一氧化二氮，防止污染空气，反应的化学方程式为SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2•xH2O↓+N2+2HCl，故答案为：SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2•xH2O↓+N2+2HCl； ③C处充分反应后，停止加热，为防止倒吸，应继续通入一氧化二氮至三颈瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞，故答案为：继续通入N2O至三颈瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞；防止装置B中液体倒吸入装置C中； （2）由实验装置图可知，装置F中次氯酸钠溶液与叠氮化钠反应生成氮气，用量气装置测定反应生成氮气的体积； ①由分析可知，装置F中发生的反应为次氯酸钠溶液与叠氮化钠反应生成氯化钠、氢氧化钠和氮气，反应的离子方程式为ClO—+2N+H2O=Cl—+3N2↑+2OH—，故答案为：ClO—+2N+H2O=Cl—+3N2↑+2OH—； ②恒压滴液漏斗中的管q可以起到平衡压强、使液体容易流下和减小测定气体体积时误差的作用，故答案为：平衡压强、使液体容易流下和减小测定气体体积时误差的作用； ③由方程式可得如下关系式：2N—3N2，由题意可知，反应生成氮气的体积为(V1-V2)mL， 则产品中叠氮化钠的质量分数为×100%=×100%，故答案为：×100%。 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 $$ 【期末复习·暑假提升】2024-2025学年高一化学下学期期末复习讲义 专题02 氮及其化合物 讲义包含两部分：核心考点回顾►期末真题演练（20道选择题+5道综合题） 【知识点1】氮元素存在形态及氮的固定 1．氮元素在周期表中的位置及氮原子结构 氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA族。氮原子结构示意图为，最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5 个电子，因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。 2．氮元素在自然界中的存在形式 游离态 主要以氮分子(N2)的形式存在于空气中(N2约占空气总体积的78%) 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 3．氮的固定 ①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。 ②氮的固定分类 自然固氮 高能固氮 如雷雨天气N2转化为NO 生物固氮 如豆科植物的根瘤菌固氮 人工固氮 合成氨(工业上合成氨) 仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用) 【知识点2】氮气的性质 （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 氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要吸收较多能量，故氮气的化学性质很稳定，通常情况下难以与其他物质发生化学反应，无法被大多数生物体直接吸收。 ①与活泼金属(Mg)反应：3Mg＋N2Mg3N2 氮化镁与水的反应：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑ (金属氮化物易水解，生成氨气和相应的碱) ②N2＋3H22NH3； ③N2＋O22NO。（闪电、汽车引擎中发生的反应） （3）氮气的工业制法 工业上从液态空气中，利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低加以分离而制得氮气。 （4）氮气的用途 ①工业上合成氨，制硝酸； ②在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发； ③保存粮食、水果等食品，以防止腐烂； ④医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术； ⑤代替稀有气体作焊接金属时的保护气，以防止金属被空气氧化； ⑥高科技利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能； （5）氮的循环 【知识点3】氮的氧化物的性质及应用 1．氮的氧化物 （1）氮有多种价态的氧化物：氮元素有+1、+2、+3、+4、+5价，五种正价对应六种氧化物N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5，分别是HNO2和HNO3的酸酐。 氮的氧化物 N2O(笑气) NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 氮元素化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋4 ＋5 （2）NO和NO2性质的比较 NO NO2 物理性质 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒(跟血红蛋白结合)，大气污染物之一 有毒、有刺激性气味的气体、大气污染物之一 溶解性 不溶于水 易溶于水 化学性质 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 — 与H2O反应 — 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 对环境的影响 导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层 与O2、H2O 共同反应 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 其他性质 NO化学性质：既有氧化性又有还原性，以还原性为主： 与酸性KMnO4反应：5NO＋3MnO4－＋4H＋===5NO3－＋3Mn2＋＋2H2O 与酸性K2Cr2O7反应：2NO＋Cr2O7－＋6H＋===2NO3－＋2Cr3＋＋3H2O 6NO＋4NH35N2＋6H2O NO2化学性质：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主，NO2能氧化SO2、KI等物质： 与碘化钾溶液的反应：NO2＋2KI===2KNO2＋I2 (NO2能使湿润的淀粉KI试纸为蓝) 与氢氧化钠溶液的反应：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O 6NO2＋8NH37N2＋12H2O 实验室制法 实验室制NO： （1）原理：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O（只能用排水法收集） （2）NO尾气处理：通氧气，用NaOH溶液吸收。 ①2NO＋O2＝2NO2； ②NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O(归中反应) 实验室制NO2： （1）原理：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O（只能用排空气法收集） （2）NO2尾气处理：用NaOH溶液吸收。 2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O(歧化反应) 注意： ①NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。 ②NO2气体存在平衡：2NO2N2O4，故常温时没有纯净的NO2或N2O4气体，实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。 ③NO2虽然与水反应生成HNO3，但不是硝酸的酸酐。硝酸的酸酐是N2O5；NO2不是酸性氧化物。 ④NO2能使湿润的淀粉－碘化钾试纸变蓝，原因是二氧化氮先与水反应生成HNO3，HNO3再将碘化钾氧化为I2，最终淀粉遇I2变蓝。 ⑤验证某无色气体为NO的方法是向该无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 （3）其他氮的氧化物 一氧化二氮(N2O)：俗称笑气，常作麻醉剂。 三氧化二氮(N2O3)：亚硝酸的酸酐，可与水作用生成亚硝酸，N2O3＋H2O===2HNO2 四氧化二氮(N2O4)：无色气体，易液化，与NO2相互转化，N2O42NO2 五氧化二氮(N2O5)：硝酸的酸酐，可与水作用生成硝酸，N2O5＋H2O===2HNO3 2．氮氧化物对环境的污染及防治 气态的氮氧化物几乎都是剧毒性物质，都是大气污染物，空气中的NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂的废气等。 （1）常见的污染类型： ①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。 ②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。 ③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。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。 ⑤水体污染：水体富营养化。 （2）常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 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)。 a．氨气吸收法：8NH3＋6NO27N2＋12H2O、4NH3＋6NO5N2＋6H2O b．汽车尾气转换器：2CO＋2NO2CO2＋N2 3．二氧化氮溶于水的实验 (1)实验过程 实验装置 实验操作 在如图注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL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10 mL空气后夹上弹簧夹 振荡注射器 实验现象 无明显现象 无色气体变为红棕色 红棕色气体变浅至消失，有无色气体生成，注射器活塞向内滑动 化学方程式 2NO+O2 === 2NO2、 3NO2+H2O === 2HNO3+NO  (2)对工业生产硝酸的启示 工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气，能充分利用原料，并能减少NO的排放以保护环境。 4．氮的氧化物与氧气、水反应的相关计算 相关反应原理 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO……① 2NO＋O2＝2NO2……② 由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3……③ 由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3……④ 三种 类型 NO2气体 NO2气体溶于水时仅涉及反应①：剩余气体为NO NO2和O2的混合气体 NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③ NO和O2的混合气体 NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④ 【知识点4】氨的性质与用途 1．氨的分子结构和物理性质 电子式及结构 密度 气味 水溶性 其他 空间构型为三角锥形。 比空气 刺激性气味 极易溶于水(1∶700)，可由喷泉实验证明。（防止倒吸） 易液化可用作制冷剂。 2．氨的化学性质 ①NH3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氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算，氨水的浓度越大，密度反而越小。 （1）氨气与水的反应 NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，氨气溶于水得氨水，其中大部分NH3与水结合成一水合氨(NH3·H2O)，NH3·H2O为弱电解质，只能部分电离成NH4＋和OH－。 ①氨水中含有的粒子：NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH－、H＋。 ②NH3·H2O为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O。 ③液氨与氨水的比较 液氨 氨水 物质成分 纯净物(非电解质) 混合物(NH3·H2O为弱电解质) 粒子种类 NH3分子 NH3、NH3·H2O、H2O、NH、OH－、H＋ 主要性质 不具有碱性 具有碱的通性 存在条件 常温常压下不能存在 在常温常压下可存在 ④氨水的保存方法：氨水对许多金属有腐蚀作用，所以不能用金属容器盛装氨水，通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里。 （2）氨气与酸的反应 a．蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式：HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。（魔棒生烟） b．与CO2、SO2等酸性氧化物反应： NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3或2NH3＋CO2＋H2O===(NH4)2CO3。 c．与硫酸反应：2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4 (浓硫酸没有挥发性，不能形成白烟，不能用浓硫酸干燥氨气) （3）氨气与盐溶液的反应 现象 离子方程式 FeCl3溶液 生成红褐色沉淀 Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH AlCl3溶液 生成白色沉淀 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH （4）氨气的还原性：NH3分子中氮元素的化合价为－3价，在化学反应中氮元素化合价可能的变化是只能升高，不能降低，因此氨具有还原性。NH3能与与O2、CuO、Cl2等的反应。 ①催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O (工业制硝酸的基础，也是工业上制NO的方法) ②被CuO氧化：2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O (氨气还原CuO是实验室制氮气的方法之一) ③被氯气氧化：2NH3＋3Cl2(足量)===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2(少量)===N2＋6NH4Cl （5）氨的用途 ①液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。 ②制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。 ③氨也是有机合成工业中的常用原料(如：尿素、合成纤维、染料等)。 3．喷泉实验 (1)氨气喷泉实验 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。 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)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 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2 NO、O2 (4∶3) NO2、O2 (4∶1) 吸收剂 水、NaOH溶液 水或盐酸 浓NaOH溶液 水 水 水 组合时的条件 气体在溶液中的溶解度很大或通过反应，使气体的物质的量迅速减小，产生足够的压强差(负压)。 (5)喷泉实验产物的浓度计算 关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后所得溶液的物质的量浓度： ①HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时：所得溶液的物质的量浓度为 mol·L－1。 ②当是NO2和O2的混合气体且体积比为4∶1时，c(HNO3)＝ mol·L－1。 【知识点5】氨气的实验室制法 （1）常规方法 【注意】 ①药品的选择：制取NH3时，一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3，原因如下： 铵盐 不选用的理由 NH4NO3 受热分解，会发生爆炸，不安全 (NH4)2SO4 与Ca(OH)2反应时生成CaSO4，反应物呈块状，不利于NH3逸出，且反应后试管难清洗 (NH4)2CO3 受热分解会产生CO2，使收集到的NH3不纯 ②消石灰不能用KOH或NaOH代替，原因是：NaOH、KOH易吸水、易结块，不利于生成的NH3逸出，而且高温下NaOH、KOH会腐蚀试管。 ③收集NH3时所用的仪器必须干燥，导气管要插入管底；试管口要塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，使收集的气体纯净，同时也可避免污染空气。 （2）简易方法 方法 化学方程式(或原理) 发生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解， 且OH－浓度的增大有利于NH3的生成 浓氨水＋固体CaO CaO与水反应，使溶剂(水)减少，反应放热，促使氨水分解。 化学方程式：NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 注意： ①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（8NH3＋CaCl2===CaCl2·8NH3）。 ②吸收氨气时要注意防止倒吸，常用装置为： 【知识点6】铵盐及NH的检验 1、铵盐：由铵离子和酸根离子构成的盐，铵盐都是白色固体，绝大多数铵盐都易溶于水。铵盐属于铵态氮肥，如：硫酸铵[(NH4)2SO4 ，俗称硫铵，又称肥田粉]、氯化铵[NH4Cl，俗称氯铵]、硝酸铵[NH4NO3，俗称硝铵]、碳酸氢铵[NH4HCO3，俗称碳铵]。 铵盐具有离子键、共价键，是由非金属元素组成的离子化合物，铵盐可用作氮肥，炸药，焊药。 2、铵盐的化学性质 （1）不稳定性：铵盐受热易分解，但不一定都有NH3生成，硫酸铵、硝酸铵分解产物复杂。 NH4NO3温度不同产物各异： NH4NO3N2O↑＋2H2O、NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O、 2NH4NO32N2↑＋O2↑＋4H2O （2）与碱反应 NH4Cl固体与NaOH固体共热：NH4Cl＋NaOHNH3↑＋NaCl＋H2O (NH4)2SO4与NaOH两溶液混合加热：NH＋OH－NH3↑＋H2O 浓NaOH溶液中加入硫酸铵固体：OH－＋NH===NH3↑＋H2O NH4Cl与NaOH两稀溶液混合：NH＋OH－===NH3·H2O 3、NH的检验：取少量待测溶液于试管中，再加入浓的NaOH溶液，加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生)，则该溶液中存在NH。 NH＋OH－NH3↑+H2O 【知识点7】硝酸 1．物理性质：纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，与H2O以任意比互溶，打开盛浓硝酸的试剂瓶盖，有白雾产生(与浓盐酸相同)，质量分数为95%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸”。 王水：是浓硝酸和浓盐酸按体积比1∶3的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 2．化学性质 （1）酸性：属于强酸，溶于水完全电离HNO3===H+＋NO3－，具有酸的通性，能与碱、碱性氧化物、某些盐反应。 CaCO3＋2HNO3(稀)===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O (若无稀盐酸可用稀硝酸代替室制CO2) 【注意】 ①稀硝酸使石蕊试液变红色，浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色(酸性和强氧化性)。 ②硝酸具有酸的一些通性，但硝酸与活泼金属反应时无氢气产生。 （2）不稳定性 ①反应：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。 ②市售浓硝酸呈黄色的原因是HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中，消除黄色的方法是向浓硝酸中通入空气或O2，发生反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。 ③浓硝酸的保存方法是保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于冷暗处。 （3）强氧化性 HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力，硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。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。 【注意】NO3－无氧化性，而当NO3－在酸性溶液中时，则具有强氧化性。 ①与活泼金属反应：不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同，可能是NO2、N2O、NO、N2、NH4NO3。 铁与稀硝酸反应：先生成Fe(NO3)3，若Fe过量，Fe(NO3)3再与Fe反应生成Fe(NO3)2。 Fe(少量)＋4HNO3(稀===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ②与不活泼金属反应：除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O ③常温下，浓硝酸使Fe、Al钝化，可用铁或铝制容器盛放浓硝酸。 当加热时，与Fe、Al发生反应：Fe（少量）＋6HNO3(浓)Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O ④与非金属反应：硝酸只表现出氧化性。 非金属单质＋浓硝酸最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O S＋6HNO3(浓)H2SO4＋6NO2↑＋4H2O ⑤与还原性化合物反应：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋、FeO等还原性物质。 3H2S＋2HNO3(稀)===3S↓＋2NO↑＋4H2O 3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO↑＋4H＋ 3SO＋2NO3－＋2H＋===3SO＋2NO↑＋H2O 6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O 3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O 3FeO＋NO＋10H＋===3Fe3+＋NO↑＋5H2O （4）与有机化合物反应 ①硝化反应(与苯反应)： ②显色反应：含苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。 3．用途：硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐、氮肥等。 4．硝酸的工业制法 ①NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO：4NH3＋5O24NO＋6H2O ②NO进一步氧化生成NO2：2NO＋O2===2NO2 ③用水吸收NO2生成HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 5．有关硝酸反应的计算思路 三个守恒 得失电子守恒 金属失电子数＝n(NO2)＋3n(NO) 氮原子守恒 n(HNO3)＝xn[M(NO3)x]＋n(NO2)＋n(NO) 电荷守恒 若向反应后的溶液中加入NaOH溶液恰好使Mx＋沉淀完全，此时溶质为NaNO3，则存在：n(Na＋)＝n(NO)＝n(HNO3)－n(NO)－n(NO2)。 一个关系 起酸性作用的HNO3的物质的量是金属物质的量和金属所带电荷数的乘积，可表示为： n(HNO3)酸性＝xn(Mx＋)＝n(转移电子) 一个方程式 对于金属铜与稀硝酸和稀硫酸的混合溶液反应，应用以下离子方程式计算： 3Cu＋2NO3－＋8H＋＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 【知识点8】酸雨及防治 SO2与NOx的主要来源 SO2 主要来自煤、石油的燃烧和某些含硫金属矿物的冶炼 NOx 主要来自机动车尾气(高温条件下氮气和氧气生成氮氧化物) 酸雨的概念 pH＜5.6的降雨(正常雨水的pH约为5.6，这是因为雨水中溶解了二氧化碳的缘故) 酸雨的形成 成因 主要是大气中的SO2和NOx以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于水形成的 类型 硫酸型 硝酸型 汽车尾气―→NONO2HNO3 酸雨的危害 ①直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。 ②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 ③导致地下水中重金属元素含量增加，污染水源，危害人体健康。 酸雨的防治 ①消除污染源，改变能源结构，开发利用清洁能源，如太阳能、风能、氢能等。 ②对酸性物质的排放加以控制，如燃料脱硫处理，废气中二氧化硫回收利用、控制汽车尾气排放等。 ③健全法律法规，严格规定污染物的排放标准，提高环境保护意识。 【知识点9】氮及其化合物的相互转化 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。 1．（24-25高一上·山西·期末）下列过程不属于氮的固定的是 A．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为氨 B．雷雨天气中的转化为氮氧化合物 C．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐 D．高温、高压、催化剂的条件下用和合成 2．（24-25高一上·山东德州·期末）关于甲、乙、丙、丁四套装置的说法正确的是 A．用装置甲配制溶液 B．用装置乙制取并收集纯净 C．用装置丙检验的还原性 D．用装置丁制备氢氧化铁胶体 3．（24-25高一上·江苏南通·期末）下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作实验现象 实验结论 A 将红热的木炭投入浓硝酸中，产生红棕色气体 炭与浓硝酸在加热条件下反应生成 B 加热盛有固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结 固体受热升华 C 向表面皿中加入少量，再加入约浓硫酸，搅拌，固体由蓝色变无色。 浓硫酸具有吸水性 D 向试管中加入酸性溶液，通入足量气体，溶液褪色 具有漂白性 A．A B．B C．C D．D 4．（24-25高一上·北京房山·期末）物质类别和元素价态是研究物质性质的两个重要角度。下图为含氮物质的“价—类”二维图的部分信息。下列说法不正确的是 A．从的转化是人工固氮的重要方法 B．Y的化学式为 C．从，必需加入氧化剂 D．使用和X制备硝酸铵氮肥时，氮元素的化合价没有发生变化 5．（24-25高一上·江西景德镇·期末）下图是汽车尾气催化转化装置工作原理示意图： 下列说法不正确的是 A．汽车尾气是雾霾成因之一，主要有CO、NO B．该过程中NO2既是生成物又是反应物 C．整个过程中每有1molNO转化为N2，同时会有1molCO转化为CO2 D．过程②中会有反应： 6．（24-25高一上·北京海淀·期末）水体中的局部氮循环如下图所示，其中含氮物质转化方向与水深有关。 下列说法不正确的是 A．图中涉及的反应均为氧化还原反应 B．反硝化过程中含氮物质被还原 C．不同水深含氮物质转化方向不同，可能与溶氧量有关 D．步骤①中，每生成，转移4mol电子 7．（23-24高一下·广西崇左·期末）性质决定用途。下列物质的用途与性质不匹配的是 A．具有氧化性，常用于粮食杀菌消毒 B．过氧化钠吸收产生，过氧化钠用作供氧剂 C．液氨挥发时吸收大量热量，工业上用液氨作制冷剂 D．乙酸的酸性比碳酸的强，可用白醋清洗水壶里的水垢 8．（23-24高一下·广东广州·期末）下列物质的生产流程不合理的是 A． B． C． D． 9．（23-24高一上·广东深圳·期末）氮化钙是一种重要试剂，常温下为棕色固体，在空气中会被氧化，遇水强烈水解，产生刺激性气味气体。实验室利用下图所示装置(部分装置可重复使用)，通过Ca与反应制备，下列说法错误的是 已知：甲为的发生装置。 A．按气流方向，装置的连接顺序是甲→丁→乙→丙 B．实验开始时，应先点燃甲中酒精灯，再点燃乙中酒精灯 C．装置丙的作用是液封，防止外界空气进入 D．与水反应的化学方程式为： 10．（23-24高一上·山东泰安·期末）下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是 选项 实验 现象 结论 A 蔗糖中滴加浓硫酸并不断搅拌 产生黑色蓬松多孔固体 浓硫酸具有吸水性 B 加热盛有固体的试管 试管底部固体消失，试管口有晶体凝结 固体受热升华 C 浓硝酸中加入炭粉并加热，生成的气体通入过量澄清石灰水中 红棕色气体产生，石灰水变浑浊 有和产生 D 向试管中加入3mL稀酸性溶液，通入足量气体 溶液紫红色褪去 具有漂白性 A．A B．B C．C D．D 11．（23-24高一下·广东茂名·期末）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 则下列说法错误的是 A．氧化炉中发生反应的化学方程式： B．图中M为空气，其在吸收塔中的作用是使NO充分转化为 C．工业中为了盛装大量浓硝酸，可选择铝、铜作为罐体材料 D．为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，可用废NaOH溶液吸收 12．（23-24高一上·广东深圳·期末）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．（24-25高一上·北京海淀·期末）氮循环在维持生态系统平衡中的地位极其重要，微生物和矿物质在氮循环中扮演着关键的角色。某水体(含较多，)脱氮的部分转化关系如下图所示。已知：铁氧化细菌可利用水中的氧气将氧化为。 下列说法不正确的是 A．由图示可知，该水体中部分转化为，从而达到脱氮的目的 B．过程I中发生的反应会导致溶液酸性减弱 C．过程III中被氧化 D．若水体中铁氧化细菌和含量过高，将不利于过程I的进行 14．（24-25高一上·北京西城·期末）小组同学探究和物质的反应，实验如下 装置 序号 物质A 实验现象 ① 溶液(调) 铜粉溶解，溶液变为深棕色[经检验含] ② 溶液(调) 铜粉溶解，溶液变为蓝绿色 ③ 溶液(调) 无明显变化 已知：中各元素的化合价为：铁元素+2；氮元素+2；氧元素-2. 下列分析不正确的是 A．②中铜粉溶解的原因： B．①中产生的原因：时直接将还原为 C．若向③中加入固体，推测铜粉可能会溶解 D．①②③现象的差异与物质氧化性(或还原性)强弱有关 15．（23-24高一上·安徽·期末）某小组探究催化氧化反应设计的实验装置如图所示，其中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，⑤中溶液变蓝色。下列说法正确的是 A．仪器b的作用是干燥气体，盛放的试剂可能是无水氯化钙 B．③中反应的还原产物只有NO C．④中白烟的主要成分为 D．⑤中溶液变蓝的原因可能是催化了铜粉与稀硫酸的反应 16．（24-25高一上·湖北武汉·期末）气体的制备是实验化学中的基本技能。下列气体的制备与收集装置的连接正确的是 A．制备收集：连接a→d→e→g B．制备收集：连接b→c→g C．制备收集：连接a→f→c→e→d D．制备收集：连接b→c→e→d 17．（24-25高一上·浙江杭州·期末）下列有关实验的说明正确的是 A．图①实验证明氧化性： B．图②实验可用于证明碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性，乙试管中可装碳酸氢钠 C．图③实验可制备并收集少量气体 D．图④实验可验证非金属性强弱： 18．（24-25高一上·上海·期末）氮及其化合物的价类二维图如图所示，下列有关说法正确的是 A．实验室可由固体分解制取 B．生成的过程属于氮的固定 C．“雷雨发庄稼”的原理为 D．向浓中投入红热的木炭，产生红棕色气体，一定可以证明产生于木炭与浓的反应 19．（23-24高一下·河北承德·期末）现有一定量和的混合物，向其中加入稀硝酸，混合物完全溶解，同时生成4.48L(标准状况)NO。向所得溶液中加入一定体积溶液，恰好使沉淀完全，沉淀经洗涤、充分灼烧后得固体。下列说法正确的是 A．稀硝酸的浓度为 B．Cu的物质的量分数为70.6% C．与稀硝酸反应转移 D．起氧化作用的硝酸占硝酸总量的25% 20．（23-24高一下·安徽马鞍山·期末）向和混合稀溶液中逐渐加入铁粉，产生无色气体，该气体遇到空气变为红棕色，溶液中的物质的量和加入粉的物质的量之间的关系如图所示，下列叙述错误的是 A．开始时加入铁粉反应的离子方程式为 B．加入铁粉时，溶液中有 C．原溶液中的物质的量浓度为 D．加入铁粉后溶液中的溶质为和 21．（23-24高一上·山东枣庄·期末）某化学活动小组进行如下实验探究活动。 Ⅰ．甲组同学用如图所示装置制备氨气 已知：加热NH4Cl和NaNO2饱和溶液可以制取N2，缓慢通入原料气有利于D中氨气的合成。 (1)图示装置从左到右正确的连接顺序(填接口字母) →e→f→g→____→____→____→____， 。 (2)写出B中制取N2的化学方程式 。 (3)装置C的作用：干燥气体、 、 。 (4)小组讨论认为尾气处理须改进，可以采用下列哪种方法处理 (填选项字母)。 Ⅱ．乙组同学查阅资料：制取氮气用的亚硝酸钠外观与食盐相似，毒性较强。可以用如下装置(略去部分夹持仪器)制备。 已知：①2NO+Na2O2=2NaNO2； ②酸性条件下，NO和NO2都能与反应生成和Mn2+。 (5)A中与碎铜片比较使用铜丝的优点 。 (6)实验结束后还可以通入空气把残存气体排入后面装置吸收，防止污染大气。NO2在E中发生反应的离子方程式为 。 22．（23-24高一下·江苏泰州·期末）含氮化合物对生态环境和人类健康都有一定的影响，必须采取相应的措施来治理或加以控制。 (1)生物硝化反硝化法可将酸性废水中的氨氮转化为氮气，其原理如图1所示。 ①每处理含1mol NH的酸性废水，理论上消耗CH3OH的物质的量为 。 ②上述生物硝化反硝化法的优点是 。 (2)折点加氯法是将次氯酸钠投入废水中，将废水中的氨氮转化为N2的化学脱氮工艺。设定反应温度为25 ℃，向含NH的酸性废水中投加NaClO时，NH浓度、氯胺(NH2Cl)浓度与投入的NaClO溶液体积的关系如图2所示。 ①在酸性废水中，投入的NaClO在0～0.7 mL过程中发生的反应为NH＋HClO=NH2Cl＋H2O＋H＋。投入量在0.7～1.0 mL的过程中反应的离子方程式为 。 ②实验证明，弱酸性有助于提高废水中氮的脱除率，其原因是 。 (3)腌制食品中亚硝酸盐允许残留量(以NaNO2计)≤30 mg·kg-1。为测定某咸菜中亚硝酸盐的残留量，取0.3 kg咸菜榨汁，经处理得无色溶液，将所得溶液转移至250 mL容量瓶并定容。取出25 mL溶液置于锥形瓶中，加入盐酸调节pH，再滴加KI至过量，待反应完成后用0.0010 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定，共消耗体积为12.00 mL。则该市售咸菜的亚硝酸盐残留量是否符合安全标准 。(写出计算过程) (已知：2NO＋4H＋＋2I-=2NO↑＋I2＋2H2O；I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6) 23．（24-25高一上·北京丰台·期末）铵盐和硝酸是重要的化工原料。 (1)铵盐可以作化肥。 ①是含氮量较高的氮肥，可由和 (填化学式)直接制取。 ②可作氮肥，其保存和使用的方法合理的是 (填序号)。 A．保存要注意防雨防晒 B．不能与酸性肥料一起使用 C．与碱性肥料使用效果更佳 ③检验某化肥中含有：取少量样品于试管中，加少量水溶解，再加入浓NaOH溶液，加热，产生的气体能使 ，说明含有。 (2)利用硝酸制备硝酸铜。 某工厂利用固体废渣(主要含Cu和CuO，还含有少量和)制取的部分工艺流程如图。 已知：①在酸性溶液中不稳定，会转变成Cu和。 ②是酸性氧化物，难于水和酸。 ①酸溶过程中铜与稀硝酸反应的离子方程式为 。 ②试剂X应选用 (填序号)。 A．NaOH        B．        C．CuO ③若除酸时加入的X恰好完全反应，则过滤后所得废渣的成分为 。 ④将酸溶使用的稀硝酸改为10%和20%稀硝酸的混合液，其中作氧化剂，基本无氮氧化物排放，写出固体废渣中Cu与该混合液反应的离子方程式 。 24．（23-24高一下·广东深圳·期末）某学习小组探究在不同条件下的氧化性。 (1)基于与稀硝酸的反应 (用离子方程式表示)，初步得出结论：在酸性条件下体现强氧化性。 (2)为验证(1)中结论，小组同学设计如下实验： ①配制溶液，所需固体的质量为 g；配制过程中需要用到的玻璃仪器除量筒、玻璃棒、胶头滴管及烧杯外，还有 (填仪器名称)。 ②利用如图所示装置进行实验。 实验过程：关闭，向装有片的三颈烧瓶内加入溶液，未观察到明显现象。打开，通入一段时间后，关闭。再向三颈烧瓶内滴加稀硫酸，观察到铜片溶解，溶液变蓝，并有气泡产生。打开，向B中通入 (填名称)，观察到 ，说明A中反应产生的气体为。 (3)该小组同学认为的还原性较弱，若用还原性更强的金属，则可以在非酸性条件下体现氧化性。于是，分别取溶液、水于烧杯中，各加入绿豆大小的钠块，观察到两烧杯中实验现象几乎无差别。 【提出猜想】小组同学认为可能是浓度较低引起的。 【优化实验】调节溶液中的浓度，探究在非酸性条件下的氧化性。 实验 实验操作 实验现象 i 取溶液于烧杯中，向其中加入 ① ，再向该溶液中加入绿豆大小的钠块 随即有黄色火花出现，之后燃烧 ii 取溶液于烧杯中，向其中加入固体，再向该溶液中加入绿豆大小的钠块 瞬间即有黄色火花出现，立即剧烈燃烧 【实验分析】小组同学认为实验不足以说明在非酸性条件下体现氧化性。 【查阅资料】在碱性介质中，活泼金属可将还原为在碱性溶液中以还原性为主；在碱性条件下的还原产物通常为(绿色)。 【补充实验】该小组同学通过实验验证还原产物的存在。 ②该方案为 ；可观察到的现象为 。由此可得在非酸性条件下可以体现氧化性。 ③在非酸性条件下，将氧化的离子方程式为 。 25．（23-24高一下·辽宁大连·期末）叠氮化钠是一种防腐剂和分析试剂，在有机合成和汽车行业也有重要应用。学习小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。制备的装置如图所示： 查阅资料： ①氨基钠的熔点为，易潮解和氧化；有强氧化性，不与酸、碱反应；叠氮酸不稳定，易分解爆炸。 ② 回答下列问题： (1)①按气流方向，图1中装置的连接顺序为 (填仪器接口字母)。 ②实验时装置中生成沉淀，反应的化学方程式为 。 ③装置C中物质充分反应后，停止加热，需继续进行的操作为 ，其目的为 。 (2)用如图所示装置测定(1)中所得产品的纯度。 ①装置F中发生反应的离子方程式为 。 ②仪器q的作用为 。 ③若仪器的初始读数为，实验结束时读数为溶液体积。本实验条件下气体摩尔体积为，则产品中的质量分数为 (用含的式子表示)。 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 $$