第14讲 氮的循环-【暑假自学课】2025年新高一化学暑假提升精品讲义（鲁科版2019）

第14讲 氮的循环 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 自然界中的氮循环 1．氮元素的自然存在 2．自然界中氮的循环 3．人类活动对氮循环的影响： （1）氮气氨气→氮肥、硝酸等含氮化合物。 （2）燃料燃烧反应→氮氧化物参与氮的循环。 4．氮气的物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 无色 气体 无味 与空气接近 难溶于水 5．氮气的化学性质 （1）稳定性：氮气的化学性质不活泼，通常很难与其他物质发生反应。 （2）还原性：N2+O22NO。 （3）氧化性：N2+3H22NH3 知识点2 氮的氧化物 1．不同价态的氮的氧化物： 类别 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 价态 +1 +2 +3 +4 +4 +5 2．一氧化氮、二氧化氮性质探究 （1）在一支50mL的注射器里充入20mLNO，观察颜色：无色，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。现象：注射器内无明显变化，结论：NO难溶于水。 （2）打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，现象：注射器内气体变为红棕色；振荡注射器。现象：气体的红棕色消失。结论：在一定条件下，NO和NO2可以相互转化。 3．一氧化氮和二氧化氮 （1）物理性质 物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 NO 无色 气态 无味 有毒 难溶于水 NO2 红棕色 气态 刺激性 有毒 易溶于水 （2）相互转化 ①NO→NO2：2NO+O22NO2。 ②NO2→NO：3NO2+H2O2HNO3+NO。 知识点3 氨气 1．物理性质 颜色 气味 状态 密度 水溶性 熔沸点 无色 刺激性 气态 ρNH3＜ρ空气 易溶于水 沸点低、易液化 2．化学性质 3．氨水的性质 知识点4 铵盐 1．概念：由铵根离子和酸根离子组成的盐。 2．物理性质：铵盐都是白色晶体，易溶于水。 3．化学性质 （1）不稳定性：铵盐受热易分解 ①碳酸氢铵：NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O ②氯化铵：NH4ClNH3↑+HCl↑ （2）与碱反应（以氯化铵和NaOH溶液加热反应为例） ①化学方程式：NH4Cl+NaOHNH3↑+H2O+NaCl ②离子方程式：NH4++OH－NH3↑+H2O 知识点5 氨气的实验室制法 1．反应原理：2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O 2．验满方法：使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 3．收集方法：向下排空气法。 教材习题01（P117） 1. 回忆氮及其化合物的相关知识，完成下列各题。 （1）氮气的化学性质是（ ）。 A. 只有氧化性 B. 只有还原性 C. 既有氧化性，又有还原性 D. 既没有氧化性，又没有还原性 （2）下列气体中，可溶于水的无色气体是（ ）；易液化，遇挥发性酸时冒白烟， 而且适宜用作制冷剂的是（ ）。 A. N2 B. NO C. NO2 D. NH3 解题方法 （1）氮气中氮元素为 0 价，处于中间价态。与氢气反应生成氨气时，氮元素化合价降低，表现氧化性；与氧气反应生成 NO 时，氮元素化合价升高，表现还原性，故 C 正确。 （2）N₂和 NO 难溶于水，NO₂为红棕色气体，NH₃无色且极易溶于水。NH₃易液化，液氨汽化吸热可用作制冷剂，遇浓盐酸等挥发性酸时生成 NH₄Cl 固体，产生白烟，两空均选 D。 【答案】  教材习题01（P118） 3. 运用氮及其化合物的相关知识，完成下列各题。 （1）下列说法中，不正确的是 ( ）。 A. 豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气的过程是化学变化 B. 汽车尾气中排放的氮氧化物是由游离态氮转化来的 C. 化石燃料燃烧时通常不释放出氮氧化物 D. 植物秸秆燃烧时释放出氮氧化物，参与了氮的循环 （2）关于收集一氧化氮和二氧化氮两种气体的方法，下列叙述中正确的是 ( ）。 A. 都可用排水法 B. 一氧化氮用排水法，二氧化氮用向上排空气法 C. 都可用向上排空气法 D. 一氧化氮用向上排空气法，二氧化氮用排水法 （3）下列气体中，既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是 ( ）。 A.Cl₂ B.CO₂ C.NO D.NH₃ 解题方法 （1）A：豆科植物根瘤菌固氮，将 N₂转化为含氮化合物，有新物质生成，是化学变化B：汽车尾气中 NO 等氮氧化物，由空气中 N₂（游离态氮）在高温下与 O₂反应生成。C：化石燃料（如煤、石油）中含氮元素，燃烧时会转化为 NOₓ释放。D：植物秸秆含氮元素，燃烧产生 NOₓ，NOₓ会参与大气中氮的循环（如转化为 HNO₃参与降水等）。 （2）A. 都可用排水法 B. 一氧化氮用排水法，二氧化氮用向上排空气法 C. 都可用向上排空气法 D. 一氧化氮用向上排空气法，二氧化氮用排水法 （3）Cl₂：与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥。 CO₂：与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥。 NO：中性气体，与浓硫酸、碱石灰均不反应，既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥。 NH₃：与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥。 【答案】 考点一 自然界中的氮循环 【思维拓展】氮的固定类型 考点二：氮气的性质及应用 1．实验室常用饱和NH4Cl溶液跟饱和NaNO2溶液反应制取氮气，其反应为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O（反应放热），再用制得的氮气跟氢气化合制取氨气。实验装置如图所示。 请回答： （1）装置A中导管a所起的作用是_________（用序号回答）。 ①防止NaNO2饱和溶液蒸发 ②使分液漏斗中溶液能顺利滴下 ③使实验装置不漏气 （2）装置C的作用是________________________。 （3）在实验开始前，首先必须进行的操作是_____________。 （4）点燃装置D的酒精灯之前，必须进行的操作是_____________________。 （5）从装置D中导出的气体成分是_________________。 【思维拓展】氮气的性质及制备 1．稳定性：常温下很难与其他物质发生化学反应 2．氮气的氧化性：N2+3H22NH3 3．氮气的还原性： （1）除去中H2的N2：3Mg+N2Mg3N2 （2）高能固氮反应：N2+O22NO 4．实验室制备氮气 （1）制备原理 ①高温下氨气还原氧化铜：2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O ②用饱和NaNO2和NH4Cl溶液反应：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O （2）收集方法：只能用排水法（密度与空气接近，不能用排空气法） 考点三：氮氧化物的性质及应用 【思维拓展】氮氧化物的性质 1．NO2的强氧化性：能够将某些还原性微粒氧化，自身被还原成NO或NO2－ 还原性微粒 氧化产物 S SO3或SO42－ I2 Fe3+ （1）2NO2+2KI＝2KNO2+I2（湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝） （2）NO2+SO2SO3+NO （3）H2S+NO2S+NO+H2O （4）2Fe2++4H++NO22Fe3++2H2O+NO↑ 2．氮氧化物的吸收 （1）碱液吸收法：利用碱性溶液将氮氧化物转化为硝酸盐或亚硝酸盐 ①2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O ②NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O （2）催化还原法：利用还原剂将氮氧化物还原成无毒的氮气 ①6NO+4NH35N2+6H2O ②CH4+4NO2N2+CO2+2H2O ③4H2+2NO2N2+4H2O ④2H2+2NON2+2H2O 【思维拓展】氮氧化物溶于水的计算 （1）NO和NO2的混合气体溶于水时，其反应是3NO2+H2O2HNO3+NO，可利用气体体积变化差值进行计算。 V剩＝V原（NO）+V（NO2） （2）NO2和O2的混合气体溶于水时，其反应是3NO2+H2O2HNO3+NO，2NO+O22NO2，总式为4NO2+O2+2H2O4HNO3。 （3）NO和O2同时通入水中时，其反应是：2NO+O22NO2 ，3NO2+H2O2HNO3+NO，总式为4NO+3O2+2H2O4HNO3。 考点四：氨气的性质及应用 2.某课外活动小组欲利用CuO与NH3的反应研究NH3的某种性质并测定其组成，设计了如图实验装置（夹持装置未画出）进行实验。请回答下列问题： （1）仪器a的名称为______________；仪器b中可选择的试剂为__________。 （2）实验室中，利用装置A，还可制取的无色气体是________（填字母）。 A．Cl2 B．H2 C．CO2 D．NO2 （3）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，上述现象证明NH3具有______性，写出相应的化学方程式：_________________。 （4）E装置中浓硫酸的作用：_________________________。 （5）读取气体体积前，应对装置F进行的操作：_____________________________。 （6）实验完毕，若测得干燥管D增重m g，装置F测得气体的体积为n L（已折算成标准状况），则氨分子中氮、氢的原子个数比值为__________（用含m、n字母的代数式表示）。 【思维拓展】氨气和氨水的性质 1．氨气的还原性 NH3分子中氮显－3价，处于其最低价态，具有还原性，在反应中可以被氧化成较高价态的N2、NO、NO2等物质。 （1）4NH3+5O24NO+6H2O （2）2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O （3）6NO+4NH35N2+6H2O （4）6NO2+8NH37N2+12H2O 2．氨气的氧化性 NH3分子中氢显+1价，处于其最高价态，具有氧化性，可以被活泼金属还原成H2，同时生成氨基化合物（NH2－）。 （1）2Na+2NH32NaNH2+H2↑ （2）6NH3+3MgMg（NH2）2+3H2↑ 3．氨水的组成和性质 （1）三个可逆反应 ①氨气和水的反应：NH3+H2ONH3·H2O ②一水合氨的电离：NH3·H2ONH4++OH－ ③水的电离：H2OH++OH－ （2）“三分子”、“三离子”成分 ①三分子：NH3、H2O、NH3·H2O ②三离子：NH4+、OH－、H+ （3）物理性质 “两特殊” ①密度：比水小，浓度越大，密度反而越小 ②挥发性：易挥发出氨气，所以氨水应密封保存 （4）化学性质“两性” ①弱碱性： 2NH3·H2O+H2SO4（NH4）2SO4+2H2O AlCl3+3NH3·H2OAl（OH）3↓+3NH4Cl ②不稳定性：NH3·H2ONH3↑+H2O 考点五：喷泉实验 3.．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（ ）。 选项 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 4.喷泉是一种常见的现象，其产生原因是存在压强差。 （1）图1为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是_______。 A．SO2和H2O B．CO2和NaOH溶液 C．NH3和H2O D．NO和H2O （2）在图2的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质后，能产生喷泉的是_______。 A．Cu与稀硫酸 B．Cu与稀硝酸 C．Al与浓硫酸 D．Fe与浓硝酸 （3）比较图1和图2两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图1是_______上部烧瓶内气体压强；图2是_______下部锥形瓶内气体压强（均填“增大”或“减小”）。 （4）某学生积极思考喷泉原理的应用，设计了如图3所示的装置。 ①如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为______________________。 ②在①操作的基础上，若要在该装置中产生双喷现象，其操作方法是_______。 【思维拓展】喷泉实验的原理 1．喷泉实验的基本原理及装置 （1）原理：气体在液体中溶解度很大，由于气体的迅速溶解，在短时间内产生足够大的压强差，则打开止水夹后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉。 （2）装置 2．实验成功的关键 （1）装置的气密性良好。 （2）烧瓶和气体必须是干燥的。 （3）氨气充满整个烧瓶（无其他混杂气体）。 3．两类常见喷泉的形成实验 （1）易溶于水的气体（NH3、HCl、SO2等）与水可形成喷泉。 （2）酸性气体（HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等）与NaOH溶液也能形成喷泉。 考点六：氨气的实验室制法 【思维拓展】氨气的实验室制法 1．固－固加热法 2．两种快速制取氨气的方法 （1）加热浓氨水法 （2）将浓氨水滴加到固体强碱或生石灰上制取氨气 实验装置 反应原理 ①减少溶剂：NaOH固体吸水（或CaO与水反应），减少溶剂，促使NH3放出 ②提供热源：NaOH溶于水放热（或CaO与水反应放热），促使氨水分解出NH3 【特别提醒】 （1）制取氨气时，不能用硝酸铵代替氯化铵。因为硝酸铵在加热过程中可能发生爆炸，发生危险。 （2）固－固加热法制取氨时，不能用氢氧化钠代替熟石灰。因为氢氧化钠具有吸湿性而易结块，不利于产生NH3。此外，加热条件下氢氧化钠易腐蚀试管。 （3）氨气是碱性气体，不能用酸性干燥剂（浓硫酸等）干燥，也不能用无水CaCl2干燥。这是因为它们均能与氨气发生反应，因此常用碱石灰作干燥剂。 【思维拓展】铵盐的性质及铵根离子的检验 1．铵盐的性质易错点 （1）铵盐受热一定会分解，但是不一定都生成氨气，如5NH4NO34N2↑+9H2O↑+2HNO3 （2）铵态氮肥不能与碱性物质混合使用，以免生成氨气，降低肥效。 （3）铵盐和碱反应常温生成NH3·H2O，加热生成NH3。 2．NH4+的检验： （1）固体中NH4+的检验 ①取少量样品放入研钵中，加入固态碱进行研磨。若闻到有氨的刺激性气味，说明样品中含有NH4+。 ②取少量样品与碱混合于试管中，然后加热。将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，试纸变蓝，说明样品中含有NH4+；也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，若有白烟产生也能说明样品中含有NH4+。 （2）溶液中NH4+的检验 可取少量液体注入试管中，再加入浓的碱液并微热，然后用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒放在管口检验。 【特别提醒】为使实验现象明显，一般用浓的碱溶液与之反应，且需加热。步骤是①取样，②加浓NaOH溶液，③加热，④使湿润的红色石蕊试纸变蓝或遇蘸有浓盐酸的玻璃棒冒白烟。 知识导图记忆 知识目标复核 1. 全面掌握氮循环过程及人类活动对其产生的影响。 2. 熟练了解氮气、氮氧化物等性质及相关化学反应。 3. 学会氨气的制备、性质实验操作及铵盐检验方法。 4. 掌握氮氧化物吸收原理，能解决相关实际问题。 5. 明晰氮及其化合物计算模型，规避常见学习易错点。 一、单选题 1．关于氮气的性质的说法中，错误的是 A．通常情况下，氮气性质很不活泼 B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 C．在水中溶解度小（通常情况下） D．跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂 2．下列有关氮气的说法正确的是 A．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼 B．医学上常用液氮作冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术，是利用氮气化学性质的不活泼性 C．H2与N2在一定条件下反应生成NH3，反应中H2体现还原性 D．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中可能发生的反应有N2+2O22NO2 3．下列关于NO和NO2的叙述正确的是（　　） A．NO是一种红棕色气体 B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合 C．含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等 D．NO2可用排水法收集 4．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，且无气体剩余，则甲气体的组成为 A．NO2、N2 B．NO、CO2 C．NO2、CO2 D．NO、CO2、N2 5．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管被水充满，原来试管中盛装的气体是    A．肯定是NO2气体 B．肯定是O2与NO2的混和气体 C．肯定是NO气体 D．可能是NO与NO2的混和气体 6．实验室进行氨的制备、收集及性质实验。有以下制备、收集装置可供选择，下列说法正确的是 A．选用b装置制备氨气，试管中加入固体氢氧化钙，分液漏斗中加入氯化铵溶液 B．选用e装置收集氨气，因为氨气比空气轻且易溶于水 C．氨能发生喷泉实验，利用了氨易液化的性质 D．氨气可与盐酸反应，体现了氨气的还原性 7．“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，下列关于两个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法错误的是 A．实验①中，适当加热后，可观察到“封管”上端内壁上有固体附着 B．实验②中，加热时“封管”内溶液变为无色，冷却后又变为浅红色 C．两个“封管实验”中都发生了化学反应 D．实验②中NH3体现出的性质与NH3的喷泉实验(NH3，滴有酚酞的水溶液)完全不同 8．如图所示，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。表中对应的实验现象及解释正确的是    选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应产生了NH4Cl固体 B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应 C 氯化铝溶液先浑浊再澄清 氢氧化铝沉淀溶解 D 干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝 氨气属于碱 9．关于氮氧化物的说法正确的是 A．NO和NO2都是常见的酸性氧化物，可以在一定条件下相互转化 B．在NO2被水吸收的反应中，NO2只作氧化剂。 C．氨催化还原法指的是用氨作还原剂，将NO、NO2转化为无毒的气体 D．NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在 10．下列关于NO2的说法中，正确的是 A．常温常压下为无色气体 B．NO可与O2反应生成NO2 C．密度比空气小 D．能用排水法收集 11．某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的一种或几种。现将此混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。下列对原混合气体成分的判断正确的是 A．肯定只有SO2 B．肯定没有Cl2、O2和NO2 C．可能有Cl2和O2 D．肯定只有NO 12．N2O俗称“笑气”，曾用作可吸入性麻醉剂。以下反应能产生N2O：3CO＋2NO23CO2＋N2O。下列关于N2O的说法正确的是 A．上述反应中每生成1 mol N2O，转移的电子数为3NA B．等物质的量的N2O和CO2含有相同的原子数 C．N2O只具有氧化性，无还原性 D．N2O会迅速与人体血红蛋白结合，使人中毒 13．自然界中氮元素部分循环如图所示，下列说法错误的是 A．反应①～⑥均属于氧化还原反应 B．反应①②⑤均属于氮的固定 C．反应⑥的离子方程式为NH+NO=N2↑+2H2O D．向水体中大量排放NH及NO能引起水质恶化 14．氨的循环示意图如图所示，下列说法错误的是 A．对于氮元素来说，硝化作用是氧化过程 B．对于氨元素来说，反硝化作用是还原过程 C．有还原作用，对应的产物叫还原产物 D．图中厌氧氧化过程没有参与 15．最新研究发现，人体内自身产生的NO能促进全身血液循环，预防动脉粥样硬化，恢复血管柔软性和弹性。下列有关NO的叙述中，正确的是 A．NO能溶于水，不能用排水法收集 B．NO暴露在空气中，气体由无色变为红棕色，发生的是物理变化 C．“雷雨发庄稼”的谚语涉及到NO，生成NO的过程属于自然固氮 D．由信息知人可吸入大量NO，有利于身体健康 16．氨气是一种重要的化。工原料，可以制备一系列无机物质（如图）。下列说法正确的是 A．和都是常用的化肥 B．和受热时都易分解 C．具有还原性 D．上述转化关系中只有2个氧化还原反应 【答案】C 【解析】A. 是常用化肥，而为小苏打，不能用作化肥，可用于治疗胃酸过多，故A错误； B. 受热不易分解，故B错误； C.  中N的化合价为-3，能发生催化氧化反应，故具有还原性，故C正确； D. 上述转化关系中有3个氧化还原反应：，故D错误； 故答案：C。 二、多选题 17．以下是进行氨氧化制硝酸的实验装置图，有关叙述正确的是    A．烧杯中石蕊溶液变红 B．烧瓶中发生喷泉现象 C．加热后，通过Cr2O3的气体由无色变为红棕色 D．Cr2O3起氧化剂的作用 三、填空题 18．已知A为正盐。根据下列变化进行推断，回答有关问题：    （1）推断A、B、C、D的化学式：A 、B 、C 、D 。 （2）写出下列反应的离子方程式： 反应①生成气体B： ； 反应②白色沉淀溶解： 。 19．为了在实验室制取干燥的氨气，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验装置： （1）写出实验室制氨气的化学方程式： 。 （2）实验装置和所用样品都正确的是 （填“甲”“乙”或“丙”）。 （3）检验试管里是否收集满氨气的方法是 。 （4）上述装置中肯定收集不到氨气的是 （填“甲”“乙”或“丙”），其原因是 （用化学方程式表示）。 （5）尾气处理时，下列装置不可以用于处理氨气的是 （填标号）。 （6）氨的催化氧化是工业制硝酸的基础反应，写出该反应的化学方程式： 。 四、解答题 20．某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，进行如下实验(如图所示)。 （1）图甲两集气瓶中 (填“上”或“下”)瓶颜色深。 （2）图乙中反应的现象是 。 （3）图丙中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有 ，说明NO2在该反应中表现 性。 （4）由图乙和图丙中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式： 。 21．喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是压强差。 （1）制取氨气并完成喷泉实验（图中部分夹持装置已略去）。 ①用图甲中装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥的氨气，引发喷泉的操作是 ，该实验的原理是 。 ②如果只提供图乙中装置，请说明引发喷泉的方法： 。 （2）利用图丙中装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是 （填序号）。 A．Cu与稀盐酸 B．NaHCO3溶液与NaOH溶液 C．CaCO3与稀H2SO4 D．NH4HCO3与稀盐酸 （3）在图丙的锥形瓶中加入酒精，把锥形瓶放入水槽中，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉，水槽中加入的物质可以是 （填序号）。 A．浓硫酸        B．食盐      C．硝酸钾      D．硫酸铜 （4）从产生喷泉的原理分析，图甲和图乙是 （填“增大”或“减小”，下同）上部烧瓶内气体的压强；图丙是 下部锥形瓶内气体的压强。人造喷泉及火山爆发的原理与图 中原理相似。 22．氮元素的单质和常见的化合物在工农业生产中用途广泛。 Ⅰ.（1）常用作食品袋中填充气的是 ；常用作制冷剂的化合物是 ，该物质在空气中与HCl相遇有白烟生成，产生该现象的反应的化学方程式是 。 （2）铵盐大多在农业上用作化肥。工业制备氨气的化学方程式为 。 Ⅱ.某同学用下列装置（固定、加热仪器和橡胶管略）进行有关氨气制取的实验探究。回答下列问题： （1）若用装置①制取并收集干燥的NH3，其反应的化学方程式为 。若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是 （填序号），装置中所盛试剂具有的性质是 。 （2）若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内的试剂是 ，分液漏斗中的试剂是 ，收集装置应选择 （填序号）。 （3）已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂。下列装置中不适用于氨气的尾气吸收的是 （填序号）。 23．为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如下实验：按图组装好实验装置，并检验装置气密性，实验前用排水法收集半瓶NO气体。 （1）打开止水夹，推动针筒活塞，使O2进入烧瓶。关闭止水夹，首先观察到烧瓶中的现象： ，产生此现象的化学方程式为 。 （2）轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为： ，产生此现象的化学方程式为 。 （3）欲使烧瓶中尽可能全充满液体，操作的关键是 。 24．某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应，并收集反应生成的气体，装置如下图，实验开始前应先向装置中通入一段时间的氮气    已知： （1）组装仪器后，应先进行的操作是 。 （2）仪器a的名称是 ，C中的药品是 ，E的作用是 。 （3）装置A中发生反应的离子方程式为 ；D中固体逐渐变黑，并生成一种无毒气体，反应的方程式为 。 （4）通入N2的作用是 。 （5）反应前，装置D(硬质玻璃管和铜粉)的质量为m1g，反应后质量为m2g，则该反应生成的气体在标准状况下体积为 L(用m1、m2表示) 学科网（北京）股份有限公司2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第14讲 氮的循环 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 自然界中的氮循环 1．氮元素的自然存在 2．自然界中氮的循环 3．人类活动对氮循环的影响： （1）氮气氨气→氮肥、硝酸等含氮化合物。 （2）燃料燃烧反应→氮氧化物参与氮的循环。 4．氮气的物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 无色 气体 无味 与空气接近 难溶于水 5．氮气的化学性质 （1）稳定性：氮气的化学性质不活泼，通常很难与其他物质发生反应。 （2）还原性：N2+O22NO。 （3）氧化性：N2+3H22NH3 知识点2 氮的氧化物 1．不同价态的氮的氧化物： 类别 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 价态 +1 +2 +3 +4 +4 +5 2．一氧化氮、二氧化氮性质探究 （1）在一支50mL的注射器里充入20mLNO，观察颜色：无色，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。现象：注射器内无明显变化，结论：NO难溶于水。 （2）打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，现象：注射器内气体变为红棕色；振荡注射器。现象：气体的红棕色消失。结论：在一定条件下，NO和NO2可以相互转化。 3．一氧化氮和二氧化氮 （1）物理性质 物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 NO 无色 气态 无味 有毒 难溶于水 NO2 红棕色 气态 刺激性 有毒 易溶于水 （2）相互转化 ①NO→NO2：2NO+O22NO2。 ②NO2→NO：3NO2+H2O2HNO3+NO。 知识点3 氨气 1．物理性质 颜色 气味 状态 密度 水溶性 熔沸点 无色 刺激性 气态 ρNH3＜ρ空气 易溶于水 沸点低、易液化 2．化学性质 3．氨水的性质 知识点4 铵盐 1．概念：由铵根离子和酸根离子组成的盐。 2．物理性质：铵盐都是白色晶体，易溶于水。 3．化学性质 （1）不稳定性：铵盐受热易分解 ①碳酸氢铵：NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O ②氯化铵：NH4ClNH3↑+HCl↑ （2）与碱反应（以氯化铵和NaOH溶液加热反应为例） ①化学方程式：NH4Cl+NaOHNH3↑+H2O+NaCl ②离子方程式：NH4++OH－NH3↑+H2O 知识点5 氨气的实验室制法 1．反应原理：2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O 2．验满方法：使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 3．收集方法：向下排空气法。 教材习题01（P117） 1. 回忆氮及其化合物的相关知识，完成下列各题。 （1）氮气的化学性质是（ ）。 A. 只有氧化性 B. 只有还原性 C. 既有氧化性，又有还原性 D. 既没有氧化性，又没有还原性 （2）下列气体中，可溶于水的无色气体是（ ）；易液化，遇挥发性酸时冒白烟， 而且适宜用作制冷剂的是（ ）。 A. N2 B. NO C. NO2 D. NH3 解题方法 （1）氮气中氮元素为 0 价，处于中间价态。与氢气反应生成氨气时，氮元素化合价降低，表现氧化性；与氧气反应生成 NO 时，氮元素化合价升高，表现还原性，故 C 正确。 （2）N₂和 NO 难溶于水，NO₂为红棕色气体，NH₃无色且极易溶于水。NH₃易液化，液氨汽化吸热可用作制冷剂，遇浓盐酸等挥发性酸时生成 NH₄Cl 固体，产生白烟，两空均选 D。 【答案】 （1）C （2）D；D 教材习题01（P118） 3. 运用氮及其化合物的相关知识，完成下列各题。 （1）下列说法中，不正确的是 ( ）。 A. 豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气的过程是化学变化 B. 汽车尾气中排放的氮氧化物是由游离态氮转化来的 C. 化石燃料燃烧时通常不释放出氮氧化物 D. 植物秸秆燃烧时释放出氮氧化物，参与了氮的循环 （2）关于收集一氧化氮和二氧化氮两种气体的方法，下列叙述中正确的是 ( ）。 A. 都可用排水法 B. 一氧化氮用排水法，二氧化氮用向上排空气法 C. 都可用向上排空气法 D. 一氧化氮用向上排空气法，二氧化氮用排水法 （3）下列气体中，既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是 ( ）。 A.Cl₂ B.CO₂ C.NO D.NH₃ 解题方法 （1）A：豆科植物根瘤菌固氮，将 N₂转化为含氮化合物，有新物质生成，是化学变化B：汽车尾气中 NO 等氮氧化物，由空气中 N₂（游离态氮）在高温下与 O₂反应生成。C：化石燃料（如煤、石油）中含氮元素，燃烧时会转化为 NOₓ释放。D：植物秸秆含氮元素，燃烧产生 NOₓ，NOₓ会参与大气中氮的循环（如转化为 HNO₃参与降水等）。 （2）A. 都可用排水法 B. 一氧化氮用排水法，二氧化氮用向上排空气法 C. 都可用向上排空气法 D. 一氧化氮用向上排空气法，二氧化氮用排水法 （3）Cl₂：与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥。 CO₂：与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥。 NO：中性气体，与浓硫酸、碱石灰均不反应，既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥。 NH₃：与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥。 【答案】（1） C；（2） B；（3）选C。 考点一 自然界中的氮循环 【思维拓展】氮的固定类型 考点二：氮气的性质及应用 1．实验室常用饱和NH4Cl溶液跟饱和NaNO2溶液反应制取氮气，其反应为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O（反应放热），再用制得的氮气跟氢气化合制取氨气。实验装置如图所示。 请回答： （1）装置A中导管a所起的作用是_________（用序号回答）。 ①防止NaNO2饱和溶液蒸发 ②使分液漏斗中溶液能顺利滴下 ③使实验装置不漏气 （2）装置C的作用是________________________。 （3）在实验开始前，首先必须进行的操作是_____________。 （4）点燃装置D的酒精灯之前，必须进行的操作是_____________________。 （5）从装置D中导出的气体成分是_________________。 【解析】（1）反应产生气体，分液漏斗与蒸馏烧瓶之间若无导管连接，则烧瓶中气体的压强就会比分液漏斗中大，分液漏斗中的液体就不容易滴下；若有导管连接，则烧瓶和分液漏斗中气体的压强相同，分液漏斗中的液体能够顺利滴入烧瓶中。（2）装置C中的浓硫酸可以干燥N2、H2，也可以使N2、H2在一个小的空间内充分混合，且能通过观察产生气泡的个数，控制N2和H2的通气速率。（3）制取气体前，加入药品前必须进行的一个实验步骤是检查装置气密性；（4）由于装置D中含有可燃性气体氢气，若再含有空气，则点燃装置D的酒精灯有可能会引起爆炸，所以在此之前必须将装置中空气排尽。（5）装置D中的反应为N2+3H22NH3，该反应为可逆反应，反应物不可能完全反应，所以从装置D中导出的气体成分是N2、H2、NH3。 【答案】（1）②（2）干燥N2、H2；使N2、H2充分混合；且能通过观察气泡，控制N2和H2的气流 （3）检验装置的气密性（4）排尽装置中空气 （5）N2、H2、NH3 【思维拓展】氮气的性质及制备 1．稳定性：常温下很难与其他物质发生化学反应 2．氮气的氧化性：N2+3H22NH3 3．氮气的还原性： （1）除去中H2的N2：3Mg+N2Mg3N2 （2）高能固氮反应：N2+O22NO 4．实验室制备氮气 （1）制备原理 ①高温下氨气还原氧化铜：2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O ②用饱和NaNO2和NH4Cl溶液反应：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O （2）收集方法：只能用排水法（密度与空气接近，不能用排空气法） 考点三：氮氧化物的性质及应用 【思维拓展】氮氧化物的性质 1．NO2的强氧化性：能够将某些还原性微粒氧化，自身被还原成NO或NO2－ 还原性微粒 氧化产物 S SO3或SO42－ I2 Fe3+ （1）2NO2+2KI＝2KNO2+I2（湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝） （2）NO2+SO2SO3+NO （3）H2S+NO2S+NO+H2O （4）2Fe2++4H++NO22Fe3++2H2O+NO↑ 2．氮氧化物的吸收 （1）碱液吸收法：利用碱性溶液将氮氧化物转化为硝酸盐或亚硝酸盐 ①2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O ②NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O （2）催化还原法：利用还原剂将氮氧化物还原成无毒的氮气 ①6NO+4NH35N2+6H2O ②CH4+4NO2N2+CO2+2H2O ③4H2+2NO2N2+4H2O ④2H2+2NON2+2H2O 【思维拓展】氮氧化物溶于水的计算 （1）NO和NO2的混合气体溶于水时，其反应是3NO2+H2O2HNO3+NO，可利用气体体积变化差值进行计算。 V剩＝V原（NO）+V（NO2） （2）NO2和O2的混合气体溶于水时，其反应是3NO2+H2O2HNO3+NO，2NO+O22NO2，总式为4NO2+O2+2H2O4HNO3。 （3）NO和O2同时通入水中时，其反应是：2NO+O22NO2 ，3NO2+H2O2HNO3+NO，总式为4NO+3O2+2H2O4HNO3。 考点四：氨气的性质及应用 2.某课外活动小组欲利用CuO与NH3的反应研究NH3的某种性质并测定其组成，设计了如图实验装置（夹持装置未画出）进行实验。请回答下列问题： （1）仪器a的名称为______________；仪器b中可选择的试剂为__________。 （2）实验室中，利用装置A，还可制取的无色气体是________（填字母）。 A．Cl2 B．H2 C．CO2 D．NO2 （3）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，上述现象证明NH3具有______性，写出相应的化学方程式：_________________。 （4）E装置中浓硫酸的作用：_________________________。 （5）读取气体体积前，应对装置F进行的操作：_____________________________。 （6）实验完毕，若测得干燥管D增重m g，装置F测得气体的体积为n L（已折算成标准状况），则氨分子中氮、氢的原子个数比值为__________（用含m、n字母的代数式表示）。 【解析】（1）装置中仪器a为分液漏斗；装置A中是利用分液漏斗滴加的浓氨水使锥形瓶中的固体溶解放热促进一水合氨分解生成氨气，氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰固体等均可。（2）利用装置A制取无色气体；制备氯气需要加热，且氯气为黄绿色气体，A不符合；可以制备H2，利用锌粒和稀硫酸的反应，B符合；可以制备CO2气体，利用稀盐酸和大理石的反应，C符合；NO2是红棕色气体，D不符合。（3）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，说明氨气和氧化铜反应生成铜、氮气和水，氨气被氧化铜氧化表现还原性，结合原子守恒配平写出化学方程式：3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2。（4）依据流程分析，E中浓硫酸吸收过量的氨气，阻止F中水蒸气进入D影响实验效果。（5）读取气体体积前，应对装置F进行的操作是慢慢上下移动右边漏斗，使左右两管液面相平，保持压强平衡再读数。（6）干燥管D增重m g，则水的物质的量n（H2O）＝＝mol，装置F测得气体（N2）的体积为n L（已折算成标准状况），其物质的量n（N2）＝＝mol，依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比＝（mol×2）∶（mol×2）＝，则氨分子中氮、氢的原子个数比为。 【答案】（1）分液漏斗；生石灰（或氢氧化钠固体或碱石灰） （2）B、C（3）还原；3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2 （4）吸收未反应的氨气，阻止F中水蒸气进入D （5）慢慢上下移动右边漏斗，使左右两管液面相平 （6） 【思维拓展】氨气和氨水的性质 1．氨气的还原性 NH3分子中氮显－3价，处于其最低价态，具有还原性，在反应中可以被氧化成较高价态的N2、NO、NO2等物质。 （1）4NH3+5O24NO+6H2O （2）2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O （3）6NO+4NH35N2+6H2O （4）6NO2+8NH37N2+12H2O 2．氨气的氧化性 NH3分子中氢显+1价，处于其最高价态，具有氧化性，可以被活泼金属还原成H2，同时生成氨基化合物（NH2－）。 （1）2Na+2NH32NaNH2+H2↑ （2）6NH3+3MgMg（NH2）2+3H2↑ 3．氨水的组成和性质 （1）三个可逆反应 ①氨气和水的反应：NH3+H2ONH3·H2O ②一水合氨的电离：NH3·H2ONH4++OH－ ③水的电离：H2OH++OH－ （2）“三分子”、“三离子”成分 ①三分子：NH3、H2O、NH3·H2O ②三离子：NH4+、OH－、H+ （3）物理性质 “两特殊” ①密度：比水小，浓度越大，密度反而越小 ②挥发性：易挥发出氨气，所以氨水应密封保存 （4）化学性质“两性” ①弱碱性： 2NH3·H2O+H2SO4（NH4）2SO4+2H2O AlCl3+3NH3·H2OAl（OH）3↓+3NH4Cl ②不稳定性：NH3·H2ONH3↑+H2O 考点五：喷泉实验 3.．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（ ）。 选项 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 【解析】选B。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。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；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；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；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。 4.喷泉是一种常见的现象，其产生原因是存在压强差。 （1）图1为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是_______。 A．SO2和H2O B．CO2和NaOH溶液 C．NH3和H2O D．NO和H2O （2）在图2的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质后，能产生喷泉的是_______。 A．Cu与稀硫酸 B．Cu与稀硝酸 C．Al与浓硫酸 D．Fe与浓硝酸 （3）比较图1和图2两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图1是_______上部烧瓶内气体压强；图2是_______下部锥形瓶内气体压强（均填“增大”或“减小”）。 （4）某学生积极思考喷泉原理的应用，设计了如图3所示的装置。 ①如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为______________________。 ②在①操作的基础上，若要在该装置中产生双喷现象，其操作方法是_______。 【解析】（1）极易溶于水或气体与溶液易发生化学反应可形成喷泉，A、C利用气体的溶解性形成喷泉，B中发生化学反应形成喷泉，而D中NO不溶于水，不能形成喷泉；（2）图2的锥形瓶中，C、D中发生钝化，A不发生反应，只有B中生成NO，锥形瓶内气体增多，则B可形成喷泉；（3）图1和图2两套装置，均产生压强差，形成喷泉，图1是减小上部烧瓶内气体压强，而图2是增大下部锥形瓶内气体压强；（4）①如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管，有氨气的瓶内气压减小，HCl与氨气结合生成氯化铵，则观察到HCl气体进入盛有NH3的集气瓶，产生大量的白烟；②在①操作基础上，打开活塞c，瓶内气体均减少，外压大于内压，形成喷泉，则现象为两烧瓶同时产生喷泉。 【答案】（1）D（2）B（3）减小增大 （4）①HCl气体进入盛有NH3的集气瓶，产生大量的白烟②打开活塞c 【思维拓展】喷泉实验的原理 1．喷泉实验的基本原理及装置 （1）原理：气体在液体中溶解度很大，由于气体的迅速溶解，在短时间内产生足够大的压强差，则打开止水夹后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉。 （2）装置 2．实验成功的关键 （1）装置的气密性良好。 （2）烧瓶和气体必须是干燥的。 （3）氨气充满整个烧瓶（无其他混杂气体）。 3．两类常见喷泉的形成实验 （1）易溶于水的气体（NH3、HCl、SO2等）与水可形成喷泉。 （2）酸性气体（HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等）与NaOH溶液也能形成喷泉。 考点六：氨气的实验室制法 【思维拓展】氨气的实验室制法 1．固－固加热法 2．两种快速制取氨气的方法 （1）加热浓氨水法 （2）将浓氨水滴加到固体强碱或生石灰上制取氨气 实验装置 反应原理 ①减少溶剂：NaOH固体吸水（或CaO与水反应），减少溶剂，促使NH3放出 ②提供热源：NaOH溶于水放热（或CaO与水反应放热），促使氨水分解出NH3 【特别提醒】 （1）制取氨气时，不能用硝酸铵代替氯化铵。因为硝酸铵在加热过程中可能发生爆炸，发生危险。 （2）固－固加热法制取氨时，不能用氢氧化钠代替熟石灰。因为氢氧化钠具有吸湿性而易结块，不利于产生NH3。此外，加热条件下氢氧化钠易腐蚀试管。 （3）氨气是碱性气体，不能用酸性干燥剂（浓硫酸等）干燥，也不能用无水CaCl2干燥。这是因为它们均能与氨气发生反应，因此常用碱石灰作干燥剂。 【思维拓展】铵盐的性质及铵根离子的检验 1．铵盐的性质易错点 （1）铵盐受热一定会分解，但是不一定都生成氨气，如5NH4NO34N2↑+9H2O↑+2HNO3 （2）铵态氮肥不能与碱性物质混合使用，以免生成氨气，降低肥效。 （3）铵盐和碱反应常温生成NH3·H2O，加热生成NH3。 2．NH4+的检验： （1）固体中NH4+的检验 ①取少量样品放入研钵中，加入固态碱进行研磨。若闻到有氨的刺激性气味，说明样品中含有NH4+。 ②取少量样品与碱混合于试管中，然后加热。将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，试纸变蓝，说明样品中含有NH4+；也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，若有白烟产生也能说明样品中含有NH4+。 （2）溶液中NH4+的检验 可取少量液体注入试管中，再加入浓的碱液并微热，然后用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒放在管口检验。 【特别提醒】为使实验现象明显，一般用浓的碱溶液与之反应，且需加热。步骤是①取样，②加浓NaOH溶液，③加热，④使湿润的红色石蕊试纸变蓝或遇蘸有浓盐酸的玻璃棒冒白烟。 知识导图记忆 知识目标复核 1. 全面掌握氮循环过程及人类活动对其产生的影响。 2. 熟练了解氮气、氮氧化物等性质及相关化学反应。 3. 学会氨气的制备、性质实验操作及铵盐检验方法。 4. 掌握氮氧化物吸收原理，能解决相关实际问题。 5. 明晰氮及其化合物计算模型，规避常见学习易错点。 一、单选题 1．关于氮气的性质的说法中，错误的是 A．通常情况下，氮气性质很不活泼 B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 C．在水中溶解度小（通常情况下） D．跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂 【答案】B 【解析】A．氮气分子内部存在氮氮三键，键能很高，氮气化学性质稳定，一般不会和其他物质间发生反应，故A正确； B、高温或通电的条件下，氮气能与氧气化合生成一氧化氮，氮气在氧气中不能燃烧，故B错误； C、氮气难溶于水，在水中溶解度小，故C正确； D、高温高压催化剂条件下与氢气反应生成氨气，氮元素化合价降低，氮气作氧化剂，故D正确； 故选B。 2．下列有关氮气的说法正确的是 A．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼 B．医学上常用液氮作冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术，是利用氮气化学性质的不活泼性 C．H2与N2在一定条件下反应生成NH3，反应中H2体现还原性 D．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中可能发生的反应有N2+2O22NO2 【答案】C 【解析】A．氮气性质稳定的原因是两个氮原子之间的作用力比较强，破坏这种作用力时需要很高的能量，A错误； B．液氮汽化时需要吸收大量的能量，使周围环境温度降低，与其化学性质的不活泼性无关，B错误； C．反应的化学方程式为，反应中氢元素化合价升高，氢气作还原剂，C正确； D．N2和O2在放电条件下生成NO，不能直接生成NO2，D错误； 故选C 3．下列关于NO和NO2的叙述正确的是（　　） A．NO是一种红棕色气体 B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合 C．含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等 D．NO2可用排水法收集 【答案】C 【解析】A．NO为无色无味的有毒气体，故A错误； B．常温常压下，NO与氧气反应生成NO2，故B错误； C．一个NO和CO分子中均只含一个O原子，所以含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等，故C正确； D．NO2可以与水反应生成硝酸和NO，不能用排水法收集，故D错误； 故答案为C。 4．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，且无气体剩余，则甲气体的组成为 A．NO2、N2 B．NO、CO2 C．NO2、CO2 D．NO、CO2、N2 【答案】B 【解析】NO2是红棕色的气体，所以无色混合气体甲中一定不存在NO2，CO2可以和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为：，NO是一种无色气体，与氧气立即反应变为红棕色的NO2，通过足量的过氧化钠后，气体呈红棕色，说明无色混合气体甲中有NO、CO2，用排水法收集气体，广口瓶被上升的水注满，说明没有N2，所以甲气体的组成为：NO、CO2，故答案选B。 5．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管被水充满，原来试管中盛装的气体是    A．肯定是NO2气体 B．肯定是O2与NO2的混和气体 C．肯定是NO气体 D．可能是NO与NO2的混和气体 【答案】D 【解析】根据反应现象，可判断气体中一定含有NO2气体。因为NO2和水反应生成NO气体和H2O，气体的量减少，所以试管内水面上升，但不能充满试管；当通入氧气时NO和O2反应生成NO2，NO2又和水反应生成NO气体和H2O，反复充入氧气，气体减少至消失，所以一定含有NO2，也可能含有NO，所以选D。 【点睛】熟记氮元素及其化合物之间的转化关系，才能在此类基础知识考查中游刃有余。 6．实验室进行氨的制备、收集及性质实验。有以下制备、收集装置可供选择，下列说法正确的是 A．选用b装置制备氨气，试管中加入固体氢氧化钙，分液漏斗中加入氯化铵溶液 B．选用e装置收集氨气，因为氨气比空气轻且易溶于水 C．氨能发生喷泉实验，利用了氨易液化的性质 D．氨气可与盐酸反应，体现了氨气的还原性 【答案】B 【解析】A．选用b装置制备氨气，试管中加入固体NaOH或CaO，分液漏斗中加入浓氨水，A错误； B．氨气易溶于水且密度小于空气，可选择向下排空气方法收集，故选用e装置收集氨气，B正确； C．氨能发生喷泉实验，利用了氨易溶于水的性质，C错误； D．氨气可与盐酸反应生成氯化铵，没有化合价变化，不属于氧化还原反应，D错误； 故选B。 7．“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，下列关于两个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法错误的是 A．实验①中，适当加热后，可观察到“封管”上端内壁上有固体附着 B．实验②中，加热时“封管”内溶液变为无色，冷却后又变为浅红色 C．两个“封管实验”中都发生了化学反应 D．实验②中NH3体现出的性质与NH3的喷泉实验(NH3，滴有酚酞的水溶液)完全不同 【答案】D 【解析】A．加热时氯化铵分解生成氨气和氯化氢，在上方氨气和氯化氢化合生成氯化铵晶体，A正确； B．加热时氨气逸出，“封管”内溶液变为无色，冷却后氨气溶解，氨气与水反应生成，电离生成，溶液显碱性，遇酚酞变红，B正确； C．由选项A、B分析可知，两个“封管实验”中都发生了化学反应，C正确； D．实验②中体现易溶于水、碱性，与的喷泉实验(，滴有酚酞的水溶液)完全相同，D错误； 故选D。 8．如图所示，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。表中对应的实验现象及解释正确的是    选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应产生了NH4Cl固体 B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应 C 氯化铝溶液先浑浊再澄清 氢氧化铝沉淀溶解 D 干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝 氨气属于碱 【答案】A 【解析】A．NaOH固体溶于水放热，氨水易挥发，实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生氨气，与浓盐酸挥发出的HCl反应生成氯化铵固体，反应现象是产生白烟，A正确； B．氨气为碱性气体，与浓硫酸发生反应生成硫酸铵，由于浓硫酸不挥发，该反应无明显现象，B错误； C．氨气溶于水形成NH3·H2O，NH3·H2O与氯化铝在溶液中发生复分解反应生成氢氧化铝和NH4Cl，NH3·H2O为弱碱，不能溶解氢氧化铝沉淀，故氯化铝溶液变浑浊后不会变澄清，C错误； D．氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是氨气与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O电离出OH-，使溶液呈碱性，氨气为非电解质，不属于碱，D错误； 故选A。 9．关于氮氧化物的说法正确的是 A．NO和NO2都是常见的酸性氧化物，可以在一定条件下相互转化 B．在NO2被水吸收的反应中，NO2只作氧化剂。 C．氨催化还原法指的是用氨作还原剂，将NO、NO2转化为无毒的气体 D．NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在 【答案】C 【解析】A．NO和碱不反应，NO2和碱反应发生的是氧化还原反应，都不是酸性氧化物，可以在一定条件下相互转化，选项A错误； B．二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，二氧化氮中氮元素化合价+4价升高到+5价，降低到+2价，NO2既做氧化剂也做还原剂，选项B错误； C．催化还原法指的是用氨作还原剂，将NO、NO2转化为无毒的气体氮气，氨气做还原剂，氮氧化物做氧化剂，反应生成氮气和水，选项C正确； D．NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都不能稳定存在，选项D错误； 答案选C。 10．下列关于NO2的说法中，正确的是 A．常温常压下为无色气体 B．NO可与O2反应生成NO2 C．密度比空气小 D．能用排水法收集 【答案】B 【解析】常温常压下NO2为红棕色气体，密度比空气大，易溶于水，不能用排水法收集，排除A、C、D；NO可与O2反应生成NO2， B正确。 故选B。 11．某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的一种或几种。现将此混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。下列对原混合气体成分的判断正确的是 A．肯定只有SO2 B．肯定没有Cl2、O2和NO2 C．可能有Cl2和O2 D．肯定只有NO 【答案】B 【分析】NO2为红棕色气体，Cl2为黄绿色气体，由混合气体为无色可知，混合气体中一定不含有Cl2和NO2气体，由混合气体能使品红褪色可知，混合气体中含有SO2，由剩余气体排入空气中，很快变为红棕色可知，混合气体中含有NO，由NO和氧气反应生成红棕色的二氧化氮可知，混合气体中一定无氧气，综上可知，无色混合气体中一定含有SO2和NO，一定不含有Cl2、O2和NO2。 【解析】A．由分析可知，无色混合气体中一定含有SO2和NO，故A错误； B．由分析可知，无色混合气体中一定不含有Cl2、O2和NO2，故B正确； C．由分析可知，无色混合气体中一定不含有Cl2、O2，故C错误； D．由分析可知，无色混合气体中一定含有SO2和NO，故D错误； 故选B。 12．N2O俗称“笑气”，曾用作可吸入性麻醉剂。以下反应能产生N2O：3CO＋2NO23CO2＋N2O。下列关于N2O的说法正确的是 A．上述反应中每生成1 mol N2O，转移的电子数为3NA B．等物质的量的N2O和CO2含有相同的原子数 C．N2O只具有氧化性，无还原性 D．N2O会迅速与人体血红蛋白结合，使人中毒 【答案】B 【解析】A．题给反应中N由＋4价变为＋1价，生成1 mol N2O时转移6 mol电子， A错误； B．1 mol N2O与1 mol CO2都含有3 mol原子， B正确； C．N2O中氮元素为＋1价，是氮元素的中间价态，因此N2O既具有氧化性又具有还原性， C错误； D．由题意知，N2O可用作吸入性麻醉剂，因此不可能迅速与人体血红蛋白结合而使人中毒， D错误。 故选B。 13．自然界中氮元素部分循环如图所示，下列说法错误的是 A．反应①～⑥均属于氧化还原反应 B．反应①②⑤均属于氮的固定 C．反应⑥的离子方程式为NH+NO=N2↑+2H2O D．向水体中大量排放NH及NO能引起水质恶化 【答案】B 【解析】A．反应①～⑥中N的化合价均发生变化，均属于氧化还原反应，故A正确； B．氮的固定是指氮由游离态转化为化合态，只有反应⑤属于氮的固定，故B错误； C．反应⑥为NH和NO发生归中反应得到N2，反应的离子方程式为NH+NO=N2↑+2H2O，故C正确； D．NH及NO属于氮肥，向水体中大量排放NH及NO造成富营养化，能引起水质恶化，故D正确； 故选B。 14．氨的循环示意图如图所示，下列说法错误的是 A．对于氮元素来说，硝化作用是氧化过程 B．对于氨元素来说，反硝化作用是还原过程 C．有还原作用，对应的产物叫还原产物 D．图中厌氧氧化过程没有参与 【答案】C 【解析】A。读图的关键是看题图中箭头的方向。硝化作用（氮元素化合价升高）：，故A不选； B．反硝化作用（氮元素化合价降低），故B不选； C．，有还原作用，对应的产物叫氧化产物，故选C； D．厌氧氧化；与发生归中反应生成，没有氧气参与反应，故D不选。 答案选C 15．最新研究发现，人体内自身产生的NO能促进全身血液循环，预防动脉粥样硬化，恢复血管柔软性和弹性。下列有关NO的叙述中，正确的是 A．NO能溶于水，不能用排水法收集 B．NO暴露在空气中，气体由无色变为红棕色，发生的是物理变化 C．“雷雨发庄稼”的谚语涉及到NO，生成NO的过程属于自然固氮 D．由信息知人可吸入大量NO，有利于身体健康 【答案】C 【解析】A．NO难溶于水，能用排水法收集，A不正确； B．NO在空气中能与O2反应，由无色变为红棕色，发生的是化学变化，B不正确； C．“雷雨发庄稼”是指N2与O2反应生成NO，由游离态转化为化合态，属于自然固氮，C正确； D．NO有毒，对人体有害，人不可吸入大量NO，否则对身体健康不利，D不正确； 故选C。 16．氨气是一种重要的化。工原料，可以制备一系列无机物质（如图）。下列说法正确的是 A．和都是常用的化肥 B．和受热时都易分解 C．具有还原性 D．上述转化关系中只有2个氧化还原反应 【答案】C 【解析】A. 是常用化肥，而为小苏打，不能用作化肥，可用于治疗胃酸过多，故A错误； B. 受热不易分解，故B错误； C.  中N的化合价为-3，能发生催化氧化反应，故具有还原性，故C正确； D. 上述转化关系中有3个氧化还原反应：，故D错误； 故答案：C。 二、多选题 17．以下是进行氨氧化制硝酸的实验装置图，有关叙述正确的是    A．烧杯中石蕊溶液变红 B．烧瓶中发生喷泉现象 C．加热后，通过Cr2O3的气体由无色变为红棕色 D．Cr2O3起氧化剂的作用 【答案】AC 【分析】氨气被碱石灰干燥后，在大试管中氨气与氧气反应4NH3＋5O24NO＋6H2O，圆底烧瓶中一氧化氮被氧化2NO＋O2=2NO2，二氧化氮与水反应生成硝酸3NO2＋H2O==2HNO3＋NO。 【解析】A．烧杯中紫色石蕊溶液遇硝酸变红，A项正确； B．圆底烧瓶中能够收集到NO2气体，由于圆底烧瓶中压强较大，不会发生喷泉现象，B项错误； C．加热后，氨气通过三氯化二铬的催化作用生成无色一氧化氮，一氧化氮被氧化生成红棕色的气体二氧化氮，C项正确； D．氨气与氧气在三氯化二铬的催化作用反应生成一氧化氮和水，D项错误； 故选AC。 三、填空题 18．已知A为正盐。根据下列变化进行推断，回答有关问题：    （1）推断A、B、C、D的化学式：A 、B 、C 、D 。 （2）写出下列反应的离子方程式： 反应①生成气体B： ； 反应②白色沉淀溶解： 。 【答案】 （NH4）2CO3 NH3 BaCO3 CO2 NH4+＋OH- NH3↑+H2O BaCO3＋2H+＝Ba2+＋CO2↑＋H2O 【分析】气体B遇HCl冒白烟，则气体B为NH3，加氯化钡溶液后产生的白色沉淀C遇盐酸产生无色无味的气体能使石灰水变浑，则C为BaCO3，D为CO2，据此可推断无色溶液中应含有碳酸根离子或碳酸氢根离子和铵根离子，A是正盐，则A为（NH4）2CO3，据此答题。 【解析】气体B遇HCl冒白烟，则气体B为NH3，加氯化钡溶液后产生的白色沉淀C遇盐酸产生无色无味的气体能使石灰水变浑，则C为BaCO3，D为CO2，据此可推断无色溶液中应含有碳酸根离子或碳酸氢根离子和铵根离子，A是正盐，则A为（NH4）2CO3，则 （1）根据上面的分析可知四种物质的化学式分别是A为（NH4）2CO3，B为NH3，C为BaCO3，D为CO2； （2）反应①中生成氨气的离子方程式为NH4+＋OH-NH3↑+H2O，反应②中碳酸钡和盐酸反应的离子方程式为BaCO3＋2H+＝Ba2+＋CO2↑＋H2O。 【点睛】本题主要考查常见元素化合知识，解题时注意根据反应现象推断物质，学会灵活运用常见离子的检验方法的相关知识。A物质的判断是解答的易错点，注意题干中A是正盐。 19．为了在实验室制取干燥的氨气，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验装置： （1）写出实验室制氨气的化学方程式： 。 （2）实验装置和所用样品都正确的是 （填“甲”“乙”或“丙”）。 （3）检验试管里是否收集满氨气的方法是 。 （4）上述装置中肯定收集不到氨气的是 （填“甲”“乙”或“丙”），其原因是 （用化学方程式表示）。 （5）尾气处理时，下列装置不可以用于处理氨气的是 （填标号）。 （6）氨的催化氧化是工业制硝酸的基础反应，写出该反应的化学方程式： 。 【答案】 丙 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝。则证明氨气已收集满【或用玻璃棒蘸取浓盐酸（或浓硝酸）放在试管口，若产生白烟，则证明氨气已收集满】 乙 （或） C 【解析】（1）氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为 ，故答案为：； （2）甲中没有干燥装置，得到的氨气中含有水蒸气；乙中浓硫酸能够与氨气发生反应；丙中碱石灰与氨气不反应，能够干燥氨气，故答案案为：丙； （3）氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨可部分电离出，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故可将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验氨气是否已收集满；氨气和氯化氢或硝酸反应可产生白烟，所以可用玻璃棒蘸取浓盐酸或浓硝酸放在试管口，若产生白烟，可证明氨气已经收集满，故答案为：将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝。则证明氨气已收集满（或用玻璃棒蘸取浓盐酸（或浓硝酸）放在试管口，若产生白烟，则证明氨气已收集满）。 （4）氨气为碱性气体，可与浓硫酸反应，反应的化学方程式为 （氨过量）或（氨少量），故乙装置肯定收集不到氨气，故答案为：乙；（或）； （5）由于氨气极易溶于水，所以处理氨气时应防止倒吸，A中的漏斗，D中的球形干燥菅可防止倒吸，B中氨气没有与水直接接触，可防止倒吸，而C可引起倒吸，故选C； （6）氨催化氧化可生成一氧化氮和水，该反应的化学方程式为，故答案为：。 四、解答题 20．某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，进行如下实验(如图所示)。 （1）图甲两集气瓶中 (填“上”或“下”)瓶颜色深。 （2）图乙中反应的现象是 。 （3）图丙中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有 ，说明NO2在该反应中表现 性。 （4）由图乙和图丙中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式： 。 【答案】（1）下 （2）两气体混合后，颜色由红棕色变为无色 （3）NO 氧化 （4）NO2＋SO2=NO＋SO3 【解析】（1）NO2是红棕色的SO2没有颜色，故是下层有颜色，故下层颜色深； （2）二氧化硫与密度比二氧化氮密度大，抽开玻璃片，二氧化氮向上，二氧化硫向下混合，生成三氧化硫和一氧化氮，一氧化氮无色气体，所以红棕色逐渐褪去，最终变为无色故答案为：两气体混合后，颜色由红棕色变为无色； （3）图丙中“有红棕色气体产生”说明反应的产物中有一氧化氮，说明NO2在该反应中显氧化性； （4）图丙中反应生成的气体遇空气显红棕色，说明图乙中反应生成了NO，即NO2和SO2反应，NO2转化为NO，表现氧化性，而SO2则表现还原性，被氧化，硫元素化合价升高，只能变成+6价，应转化为SO3，为化学方程式为：NO2＋SO2=NO＋SO3。 21．喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是压强差。 （1）制取氨气并完成喷泉实验（图中部分夹持装置已略去）。 ①用图甲中装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥的氨气，引发喷泉的操作是 ，该实验的原理是 。 ②如果只提供图乙中装置，请说明引发喷泉的方法： 。 （2）利用图丙中装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是 （填序号）。 A．Cu与稀盐酸 B．NaHCO3溶液与NaOH溶液 C．CaCO3与稀H2SO4 D．NH4HCO3与稀盐酸 （3）在图丙的锥形瓶中加入酒精，把锥形瓶放入水槽中，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉，水槽中加入的物质可以是 （填序号）。 A．浓硫酸        B．食盐      C．硝酸钾      D．硫酸铜 （4）从产生喷泉的原理分析，图甲和图乙是 （填“增大”或“减小”，下同）上部烧瓶内气体的压强；图丙是 下部锥形瓶内气体的压强。人造喷泉及火山爆发的原理与图 中原理相似。 【答案】 打开止水夹挤压胶头滴管使少量水进入烧瓶 NH3溶于少量水中，使圆底烧瓶内压强减小，烧杯内的水被大气压压入圆底烧瓶 打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，引发喷泉，移去热毛巾（或打开止水夹，用冷毛巾捂住圆底烧瓶至烧杯中的水上升进入烧瓶，引发喷泉，移去冷毛巾） D A 减小 增大 丙 【解析】（1）①图甲装置引发喷泉，氨气极易溶于水，只需打开止水夹，挤压胶头滴管使少量水进入烧瓶即可；故答案为：打开止水夹挤压胶头滴管使少量水进入烧瓶；NH3溶于少量水中，使圆底烧瓶内压强减小，烧杯内的水被大气压压入圆底烧瓶； ②图乙装置引发喷泉，则需先打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶，氨气受热膨胀，赶出导管中空气，与水接触，引发喷泉（或用冷毛巾捂住圆底烧瓶，氨气遇冷收缩，水上升与氨气接触，引发喷泉），故答案为：打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，引发喷泉，移去热毛巾（或打开止水夹，用冷毛巾捂住圆底烧瓶至烧杯中的水上升进入烧瓶，引发喷泉，移去冷毛巾）； （2）在锥形瓶内发生反应产生气体使锥形瓶内压强大于圆底烧瓶内压强即可产生喷泉； A.与稀盐酸不反应,不符合题意，故A不选； B. 溶液与溶液反应不产生气体，故B不选； C. 与稀反应生成的硫酸钙微溶，附着在碳酸钙的表面，阻止反应的进一步进行，产生气体量少，不能形成喷泉，故C不选； D. NH4HCO3与稀盐酸反应生成大量二氧化碳，能构成喷泉，符合题意； 故答案为：D； （3）浓溶于水放出大量热，使锥形瓶内酒精汽化，压强增大，也会产生喷泉，故选A； （4）从产生喷泉的原理分析，图甲和图乙是上部烧瓶内压强减小，图丙是下部锥形瓶内压强增大，人造喷泉及火山爆发的原理均与图丙原理相似，故答案为：减小；增大；丙。 【点睛】第（3）问属于考查热效应与喷泉原理之间的联系，要明确浓硫酸溶于水放热，硝酸钾溶于水吸热，食盐与硫酸铜无明显热效应。 22．氮元素的单质和常见的化合物在工农业生产中用途广泛。 Ⅰ.（1）常用作食品袋中填充气的是 ；常用作制冷剂的化合物是 ，该物质在空气中与HCl相遇有白烟生成，产生该现象的反应的化学方程式是 。 （2）铵盐大多在农业上用作化肥。工业制备氨气的化学方程式为 。 Ⅱ.某同学用下列装置（固定、加热仪器和橡胶管略）进行有关氨气制取的实验探究。回答下列问题： （1）若用装置①制取并收集干燥的NH3，其反应的化学方程式为 。若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是 （填序号），装置中所盛试剂具有的性质是 。 （2）若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内的试剂是 ，分液漏斗中的试剂是 ，收集装置应选择 （填序号）。 （3）已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂。下列装置中不适用于氨气的尾气吸收的是 （填序号）。 【答案】 氮气 氨气 NH3+HCl=NH4Cl ③⑦ 氨气难溶于该试剂，该试剂不易挥发，不与氨气反应 CaO或NaOH或碱石灰 浓氨水 ⑥ A 【分析】I.（1）氮气化学性质稳定，氨气易液化，白烟是NH4Cl固体。 （2）工业合成氨是氢气和氮气反应。 Ⅱ.（1）若用装置①制取NH3，则实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制取氨气。 （2）若用装置2制取并收集干燥的NH3，可以利用浓氨水滴入碱石灰中得到氨气。 （3）根据防倒吸原理进行分析。 【解析】I.（1）氮气化学性质稳定，常用作食品袋中填充气，氨气易液化，液氨汽化时吸收大量热，常作制冷剂，白烟是NH4Cl固体，氨气和氯化氢反应生成氯化铵的化学方程式为；故答案为：。 （2）工业合成氨的化学方程式为；故答案为：。 Ⅱ.（1）若用装置①制取NH3，则实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制取氨气，反应的化学方程式为；要测定氨气的体积，可以采用排液法测量，要求氨气和该液体不能反应、氨气不能溶于该液体、该液体不能挥发，必须选择的装置是③⑦；故答案为：；③⑦；氨气难溶于该试剂，该试剂不易挥发，不与氨气反应。 （2）若用装置②制取并收集干燥的NH3，可以利用浓氨水滴入碱石灰中得到氨气，分液漏斗中是浓氨水；氨气极易溶于水，常温下，氨气和空气中成分不反应，且氨气密度小于空气，所以可以采用向下排空气法收集，选择装置⑥；故答案为：CaO或NaOH或碱石灰；浓氨水；⑥。 （3）氨气通过导管直接通入水中，不能防止倒吸，故A符合题意；使用倒置的漏斗，可以防止倒吸，可用于吸收氨气，故B不符合题意；四氯化碳不能和氨气反应，也不溶解氨气，该装置可以防止倒吸，可用于吸收氨气，故C不符合题意；球形干燥管可以防止倒吸，可用于吸收氨气，故D不符合题意；综上所述，答案为A。 【点睛】化学制备实验是常考题型，主要考查实验室制取气体的方法，利用装置选择不同的实验药品及分析收集装置。 23．为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如下实验：按图组装好实验装置，并检验装置气密性，实验前用排水法收集半瓶NO气体。 （1）打开止水夹，推动针筒活塞，使O2进入烧瓶。关闭止水夹，首先观察到烧瓶中的现象： ，产生此现象的化学方程式为 。 （2）轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为： ，产生此现象的化学方程式为 。 （3）欲使烧瓶中尽可能全充满液体，操作的关键是 。 【答案】 烧瓶上方气体变为红棕色 2NO+O2=2NO2 红棕色气体变为无色烧瓶中进入少量水 3NO2+H2O=2HNO3+NO 慢慢通入氧气，并不断摇动烧瓶 【分析】（1）根据NO能与O2反应产生红棕色的NO2； （2）根据3NO2+H2O=2HNO3+NO，烧瓶内气体压强减少，液面上升； （3）欲使烧瓶中尽可能全充满液体，应通入氧气使NO与氧气反应转化为NO2再与水反应。 【解析】（1）无色的NO能与O2反应产生红棕色的NO2，发生反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2，故观察到烧瓶中气体由无色变为红棕色； （2）轻轻摇动平底烧瓶，使得NO2与水发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以烧杯中红棕色气体又变为无色，烧瓶中液面上升； （3）欲使烧瓶中尽可能全充满液体，应通入氧气使NO与氧气反应转化为NO2再与水反应，最终全部转化为硝酸，操作的关键是慢慢通入氧气，并不断摇动烧瓶。 24．某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应，并收集反应生成的气体，装置如下图，实验开始前应先向装置中通入一段时间的氮气    已知： （1）组装仪器后，应先进行的操作是 。 （2）仪器a的名称是 ，C中的药品是 ，E的作用是 。 （3）装置A中发生反应的离子方程式为 ；D中固体逐渐变黑，并生成一种无毒气体，反应的方程式为 。 （4）通入N2的作用是 。 （5）反应前，装置D(硬质玻璃管和铜粉)的质量为m1g，反应后质量为m2g，则该反应生成的气体在标准状况下体积为 L(用m1、m2表示) 【答案】（1）检查装置的气密性 （2）分液漏斗 浓硫酸 除去未反应的NO （3） （4）排除装置内的氧气，防止NO被氧化 （5） 【分析】铜与稀硝酸反应，生成硝酸铜、一氧化氮气体和水，由于一氧化氮具有较强的还原性，易被空气中的氧气氧化，所以实验前，需排尽装置内的空气。在硬质玻璃管内做CuO与NO反应的实验，应保证NO气体的纯净，所以制得的NO气体应先净化；反应结束后，生成的N2中混有NO，会污染环境，需要用FeSO4溶液吸收。 【解析】（1）组装仪器后，为防止气体外逸，应保证装置的气密性良好，所以需先进行的操作是检查装置的气密性。答案为：检查装置的气密性； （2）仪器a为带有活塞的漏斗，它的名称是分液漏斗，C用于干燥NO气体，则C中的药品是浓硫酸，E用于处理尾气中的NO，则E的作用是除去未反应的NO。答案为：分液漏斗；浓硫酸；除去未反应的NO； （3）装置A中，铜与稀硝酸反应，生成硝酸铜、一氧化氮气体和水，发生反应的离子方程式为；D中，Cu与NO反应，固体逐渐变黑，并生成一种无毒气体，表明反应生成CuO和N2，反应的方程式为。答案为：；； （4）为防止NO被空气中的O2氧化，需排尽装置内的空气，所以通入N2的作用是排除装置内的氧气，防止NO被氧化。答案为：排除装置内的氧气，防止NO被氧化； （5）反应前，装置D(硬质玻璃管和铜粉)的质量为m1g，反应后质量为m2g，则参加反应的O原子的质量为(m2-m1)g，该反应生成的气体在标准状况下体积为 =L。答案为：。 【点睛】在完成物质的性质实验后，一定要注意处理尾气，防止其与环境造成污染。 学科网（北京）股份有限公司2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$