20 第二部分 第4章 第20讲 氮的循环(基础课)-【名师导航】2026年高考化学一轮总复习课件（鲁科版）

第4章　物质的性质与转化(2)——非金属及其化合物 第20讲　氮的循环(基础课) 第二部分　元素及其化合物 1.掌握氮及其重要化合物(氧化物、硝酸、氨及铵盐)的主要性质及应用。　2.掌握NH3的实验室制法及其性质探究。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 2 知识点一 01 知识点二 02 微点突破9 03 高考真题演练 04 课时分层作业 05 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 3 知识点一　氮的固定　硝酸 1．氮及其氧化物 (1)自然界中氮的存在和氮的固定 命题角度1 命题角度2 多维训练 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 4 (2)N2的性质及应用 N2是一种无色、无味的气体，密度比空气略小，___溶于水，熔点、沸点比O2的___。N2的电子式为___________，结构式为________。分子结构稳定，化学性质稳定，可用作保护气。 ②与H2反应：________________________，N2表现______性。 ③与O2反应：__________________________，N2表现______性。 难 低 ∶N⋮⋮N∶ N≡N 氧化 氧化 还原 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 (3)氮的氧化物 ①氮有多种价态氧化物，氮元素从＋1价至＋5价都有相应的氧化物，依次为____________________________________________，其中属于酸性氧化物的有_______和_________。 ②NO、NO2的性质比较 化学式 NO NO2 颜色 ___色 ______色 毒性 ______ ______ 溶解性 ______于水 易溶于水 N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5 N2O3 N2O5 无 红棕 有毒 有毒 不溶 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3 ＋NO 排水法 向上排空气法 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 　　　　　①NO不能单独被NaOH溶液吸收；NO2可以被NaOH溶液吸收，其反应为2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。NO2与NO按物质的量比1∶1混合与NaOH反应可被完全吸收：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。 ②在催化剂、加热条件下，NOx与NH3反应生成N2与H2O，此方法可用于处理汽车尾气中的NOx。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 2．硝酸的性质 纯净的硝酸是无色、___挥发、有_________气味的液体，与H2O以任意比互溶。95%以上浓硝酸在空气中易挥发出HNO3(g)，产生“发烟”现象，称为发烟硝酸。 (1)不稳定性 ②现象：市售浓硝酸呈黄色的原因是__________________________ ___________。 ③保存：浓硝酸____________________________________________。 易 刺激性 HNO3分解生成的NO2溶于 硝酸中 保存在棕色带有玻璃塞的试剂瓶中，置于阴凉处 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 (2)强氧化性 ①与不活泼金属(Au、Pt、Ti除外)反应 稀硝酸与铜反应：___________________________________________　_________。 浓硝酸与铜反应：___________________________________________　_________。 ②常温下，浓硝酸使____________钝化，金属表面形成一层致密的氧化物保护膜，加热时浓硝酸与Fe、Al发生反应。 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋ 4H2O Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋ 2H2O Fe、Al 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 ③与非金属反应 浓硝酸与C的反应：_________________________________________ ____________。 ④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。稀硝酸与SO2、Fe2＋反应的离子方程式分别为___________________　______________________________、___________________________ ____________________。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 　　　　　①硝酸与金属反应时，HNO3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。对于Cu与少量浓硝酸反应时，还原产物有NO2、N2O4、NO。 ②王水：浓硝酸和浓盐酸按体积比为1∶3混合而成，可溶解Au、Pt等。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)N2―→NH3和NH3―→NO两步转化均为氮的固定。(　　) (2)NO、NO2均可用排水法收集。(　　) (3)NO2与H2O反应生成HNO3，故NO2为酸性氧化物。(　　) (4)Zn与浓硝酸反应生成NO2，Zn与稀硝酸反应生成H2。(　　) (5)含4 mol HNO3的浓硝酸与足量Cu充分反应，生成2 mol NO2。(　　) × × × × × 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 2．写出下列反应的方程式。 (1)“雷雨发庄稼”的原理：__________________________________　_______________________________________ (写化学方程式)。 (2)浓硝酸与足量铜反应：开始________________________________　____________(写离子方程式，下同)，后期_____________________ ___________________________。 Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑ ＋2H2O 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 　　　　　——氮及其重要化合物间的转化与性质探究 1．部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是(　　) √ 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 2．(双选)空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气，氨气是重要的化工原料，通过氨氧化法可制得硝酸，反应过程如图： 硝酸是一种强氧化性酸，制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物(有毒)，应处理后才能排放。下列说法不正确的是(　　) 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 A．常温下，浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中 B．BaSO3固体能溶于稀硝酸，生成 Ba(NO3)2，放出SO2气体 C．工业上，当转化①的反应达到平衡时，需不断地从混合气体中分离出NH3，将未反应的原料气送回合成塔以提高原料的利用率 D．转化④中，当V(NO2)∶V(O2)＝1∶1时，理论上NO2全部转化为HNO3 BD　[B项，BaSO3被HNO3氧化生成BaSO4，不能生成SO2，错误；D项，当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1时，理论上NO2全部转化为HNO3，错误。] √ √ 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 A．①②　　　　B．③④　 　 C．②③④ 　　D．②④ 3．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　) √ 序号 实验操作 现象 解释或结论 ① 过量的铁粉中加入稀硝酸，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液不呈红色 稀硝酸不能将Fe氧化为Fe3＋ ② 浓硝酸久置或光照 变黄色 HNO3不稳定易分解 ③ 铝箔插入稀硝酸中 无现象 铝箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜 ④ 用玻璃棒蘸取浓硝酸点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红色后褪色 浓硝酸具有酸性和强氧化性 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 D　[①中，过量的Fe又把Fe3＋还原为Fe2＋，错误；③中，Al与稀硝酸可以反应，不发生钝化，错误。] 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 ①　　　 　②　　　　　③ A．由①中收集的气体能使带火星的木条复燃可推断NO2能助燃 B．②中产生红棕色气体可以证明浓硝酸具有不稳定性 C．③中气体产物中有CO2能证明C能将浓硝酸还原 D．①、②、③中产生的气体通入足量水中后都无污染性气体产生 4．对比分析下列实验所得结论正确的是 (　　) √ 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 　　　　　——硝酸与金属反应的有关计算 守恒思想突破HNO3与金属反应的计算 (1)元素守恒法 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 5．将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体共 0.5 mol。请回答下列问题： (1)NO的物质的量为________mol，NO2的物质的量为________mol。 (2)参加反应的HNO3的物质的量是____________。 (3)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________________________mol·L－1。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 (3)根据电荷守恒可知：反应后剩余的HNO3 n(HNO3)＝n(H＋)＝aV×10－3 mol－0.51×2 mol 可求原有HNO3：n＝(1.52＋aV×10－3－0.51×2)mol＝(aV×10－3＋0.5)mol。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 知识点二　氨的转化与生成 1．氨的性质 (1)氨的物理性质 无色、有_________气味的气体，密度比空气的___，易______，液氨常作______剂，极易溶于水(常温常压下，体积比约为1∶700)，可由______实验证明。 刺激性 小 液化 制冷 喷泉 命题角度1 命题角度2 多维训练 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 28 (2)氨的化学性质 ①与水的反应——氨水 氨溶于水呈碱性，用方程式表示为____________________________　____________。 ②氨气与酸的反应 蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为产生______，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式分别为___________________________、_______________________ _____________。但改为浓硫酸时没有白烟。 白烟 HCl(浓)＋NH3===NH4Cl HNO3(浓)＋NH3=== NH4NO3 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 ③NH3的还原性——氨的催化氧化 化学方程式为_________________________________。该反应是工业制HNO3的基础。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 2．氨水的组成与性质 (1)组成：氨水中的微粒成分有H2O、__________________________ ____________，以溶解的NH3总量为溶质进行浓度计算。 (2)性质 ②碱的通性 a．氨水使酚酞溶液变红，使紫色石蕊溶液变蓝。 NH3、H＋ 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 b．中和反应：与盐酸反应的离子方程式为_____________________ _________________。 c．与盐反应：与AlCl3反应的离子方程式为____________________ ___________________________。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 3．铵盐的性质 铵盐是农业上常用的化肥，如(NH4)2SO4、NH4HCO3等，均属于离子化合物，绝大多数铵盐易溶于水。 (1)不稳定性——受热易分解 ①NH4Cl受热分解：___________________________________。 ②NH4HCO3受热分解：_____________________________________。 (2)与碱反应：铵盐都可与碱溶液反应生成NH3·H2O(弱碱)，加热生成NH3和H2O。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 写出铵盐与强碱溶液反应的离子方程式： ①稀溶液不加热：____________________________。 ②浓溶液或稀溶液加热：________________________________。 (3)“水解”——铵盐溶于水易水解，离子方程式：______________　__________________，溶液水解呈___性。 NH＋H2O 酸 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 　　　　　①铵盐受热易分解，但受热分解不一定生成NH3，如NH4NO3分解不一定生成NH3，因为高温分解生成的HNO3会氧化NH3。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 4．氨气的实验室制法 (1)NH4Cl与Ca(OH)2共热制NH3 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 　　　　　①不能用NH4NO3代替NH4Cl，因为NH4NO3受热易爆炸。 ②Ca(OH)2不能用KOH或NaOH代替，因两者易吸湿，易结块，不利于产生NH3，且高温下腐蚀试管。 ③不能只用NH4Cl固体加热制取NH3，因为NH4Cl受热分解生成的NH3和HCl遇冷又化合成NH4Cl。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)NH3的水溶液导电且呈碱性，故NH3为电解质且属于弱碱。(　　) (2)1 mol·L－1的氨水中c(NH3)＋c(NH3·H2O)＝1 mol·L－1。(　　) × × (5)(NH4)2SO4受热可以分解生成H2SO4和NH3。(　　) (6)NH4Cl受热分解生成NH3，可在实验室直接加热NH4Cl制NH3。(　　) × × × × 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 　　　　　——氨与铵盐的性质 1．探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是(　　) A．将集满氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水 B．将pH＝11的氨水稀释1 000倍，测得pH>8，说明NH3·H2O为弱碱 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 C．加热NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明NH4HCO3受热不稳定 D．将红热的铂丝伸入如图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体，说明氨气的氧化产物为NO2 √ 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 D　[氨气极易溶于水生成氨水，所以将集满氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，故A正确；常温下，pH＝11的氨水中 c(OH－)＝10－3 mol·L－1，稀释1 000倍，测得pH>8，c(OH－)>10－6 mol·L－1，说明稀释时电离平衡正向移动，所以NH3·H2O为弱碱，故B正确；碳酸氢铵加热分解为氨气、二氧化碳和水，故C正确；氨气的催化氧化产物为NO，NO在锥形瓶口与氧气反应生成NO2，所以瓶口出现少量红棕色气体，故D错误。] 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 2．(2025·陕晋青宁适应性考试)下列物质在一定条件下的转化关系如图所示。E、G、Q、R均为气体，其中R为红棕色。下列说法正确的是(　　) A．E、G、Q、R、T所含同种元素的化合价依次升高 B．E的水溶液能导电，所以E是电解质 C．Q和E可用排水法收集 D．铜与不同浓度的T溶液反应均可生成Q √ 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 A　[由题图可知，E、G、Q、R、T均为含氮化合物，故E为NH3、G为N2、Q为NO，R为NO2，T为HNO3。由分析可知：E、G、Q、R、T所含同种元素的化合价依次升高，A符合题意；E为NH3，NH3是非电解质，B不符合题意；E为NH3，NH3极易溶于水，不能排水集气，C不符合题意；铜和浓硝酸反应的还原产物是二氧化氮，铜和稀硝酸反应的还原产物是一氧化氮，D不符合题意。] 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 A．装置A的优点是能够随时控制反应的发生和停止 B．装置B、C、E中试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸、CaCl2固体 C．装置D使用冰水浴 D．装置F中所用试剂可为NH4Cl与熟石灰 √ 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 B　[实验室制备氨气可用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制备，制备二氧化碳可用碳酸钙和盐酸反应制备，由装置可知，A为二氧化碳制备装置，B除去CO2中混有的氯化氢，C为干燥装置，F制备氨气，E为干燥氨气的装置，在D中反应生成H2NCOONH4。A装置为碳酸钙与盐酸反应制备CO2的简易制备装置，装置的优点是能够随时控制反应的发生和停止，A正确；氨基甲酸铵易水解，进入装置D的气体必须为干燥纯净气体，左侧装置B、C试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸，制得纯净干燥的CO2，装置F可用NH4Cl与熟石灰制备氨气，E中试剂需干燥氨气，因CaCl2可以和氨气反应，故不能选用CaCl2进行干燥，应选用碱石灰，B错误；制备氨基甲酸铵的反应为放热反应，制得的物质易分解，所以装置D需降温，使用冰水浴，C正确；装置F可用NH4Cl与熟石灰制备氨气，D正确。] 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 　　　　　——氨气的制备及性质探究 4．(2025·泰安模拟)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题： (1)氨气的制备 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 ①氨气的发生装置可以选择上图中的____(填标号)，反应的化学方程式为___________________________________________________。 ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→____________(按气流方向，用小写字母表示)。 (2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中 ①Y管中______________ ____________________________________________ ②反应的化学方程式：__________________ __________________ 将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开K2 ③___________________　_____________________ ④________________　__________________ 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 实验制取NH3时的注意事项 (1)干燥NH3不能选用CaCl2作干燥剂，因为CaCl2＋8NH3=== CaCl2·8NH3。 (2)NH3被水或溶液吸收时常使用以下防倒吸装置： 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 微点突破9　喷泉实验 1．喷泉实验的原理与常见装置 (1)喷泉实验的原理 因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。 注意：喷泉实验的两个关键：①气密性良好；②形成足够大的压强差(Δp)。 命题角度1 命题角度2 多维训练 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 54 (2)常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如下表： 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、 盐酸 浓NaOH 溶液 水 水 水 (3)常见装置 A　　　　　B　　　 　　C 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 装置A引发喷泉的操作方法是打开弹簧夹，挤压胶头滴管的胶头使液体进入烧瓶，即形成喷泉。装置B中最好采用顶部有孔的烧瓶。装置C引发喷泉的方法是打开弹簧夹，用热毛巾或双手捂热烧瓶，松开后片刻即形成喷泉现象。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 2．喷泉实验产物的浓度计算 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 1．探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。 (1)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 (2)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2；干燥NO2、O2；_____________________________________________________________________________________________________________________。 (3)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为________mol·L－1(保留两位有效数字)。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 答案：(1) (进气管短，出气管长) (2)观察气泡的生成速率，控制混合气体的比例 (3)0.036 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 2．利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。 (1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是__________________________________________ _________________________________________________________。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 (2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是_______________________________________________________。 (3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是____________ __________________________________________________________； 若要在该装置中产生双喷泉现象，其操作方法是________________ __________________________________________________________。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 答案：(1)先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞) (2)烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟 (3)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，关闭a活塞，然后打开b活塞　先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，打开b活塞 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 高考真题演练 1．(2023·广东卷)1827年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是(　　) A．图1：喷泉实验　　　 B．图2：干燥NH3 C．图3：收集NH3 D．图4：制备NH3 √ 命题角度1 命题角度2 多维训练 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 65 B　[A.NH3极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，可以达到预期目的；B.P2O5为酸性氧化物，NH3为碱性气体，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥NH3，不可以达到预期目的；C.NH3的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，可以达到预期目的；D.CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使NH3挥发，可用此装置制备NH3，可以达到预期目的。] 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 2．(2023·山东卷)实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时，对应关系错误的是(　　) A．稀盐酸：配制AlCl3溶液 B．稀硫酸：蔗糖和淀粉的水解 C．稀硝酸：清洗附有银镜的试管 D．浓硫酸和浓硝酸的混合溶液：苯的磺化 √ 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 D　[AlCl3属于强酸弱碱盐，水解生成氢氧化铝和HCl，加入稀盐酸可有效抑制Al3＋的水解，实验室中配制AlCl3溶液时，通常将AlCl3固体溶于盐酸后再加水稀释，A不符合题意；蔗糖在酸性条件下水解生成葡萄糖和果糖，淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖，故蔗糖和淀粉的水解需要加入起催化作用的稀硫酸，B不符合题意；稀硝酸能溶解银生成可溶性硝酸银，故附有银镜的试管可以用稀硝酸清洗，C不符合题意；苯在浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中会发生硝化反应，故不能选用浓硫酸和浓硝酸的混合溶液进行苯的磺化，D符合题意。] 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 3．(2022·广东卷节选)Cr2O3可用于NH3的催化氧化。设计从NH3出发经过3步反应制备HNO3的路线：____________________________ ___________________________________________________________ (用“→”表示含氮物质间的转化)；其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为_______________________________________________ _________________________________________________________。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 4．(2022·海南卷)磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备(NH4)2HPO4，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。 回答下列问题： (1)实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)制备氨气的 化学方程式为___________________________。 (2)现有浓磷酸质量分数为85%，密度为1.7 g·mL－1。若实验需100 mL 1.7 mol·L－1的H3PO4 溶液，则需浓磷酸________mL(保留一位小数)。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 (3)装置中活塞K2的作用为____________________________________ _________________________________________________________。 实验过程中，当出现_________________________________________ 现象时，应及时关闭K1，打开K2。 (4)当溶液pH为8.0～9.0时，停止通NH3，即可制得(NH4)2HPO4溶液。若继续通入NH3，当pH>10.0时，溶液中OH－、______________和____________(填离子符号)浓度明显增加。 (5)若本实验不选用pH传感器，还可选用____________作指示剂，当溶液颜色由________变为________时，停止通NH3。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 解析：(2)V×1.7 g·mL－1×85%＝0.1 L×1.7 mol·L－1×98 g·mol－1，V≈11.5 mL。 (5)恰好生成(NH4)2HPO4时pH为8.0～9.0，该pH范围在酚酞的变色范围内，可以酚酞作为指示剂。 第4章　物质的性质与转化(2) ——非金属及其化合物 ①与Mg反应：N2＋3MgMg3N2，N2表现______性。 N2＋3H22NH3 N2＋O22NO 化学式 NO NO2 自身转化或与O2、H2O反应 __________________、不与水反应 2NO2N2O4、 ____________________________________ 收集方法 _________ __________________ 对人体、环 境的影响 NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层 ③氮固定涉及的转化：NH3N2―→NONO2―→HNO3。 ①反应：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。 C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 3SO2＋2NO＋2H2O ===3SO＋2NO↑＋4H＋ 3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O N2＋O22NO,2NO＋O2=== 2 NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O A．a可经催化氧化生成b B．b为红棕色，可转化为c C．密闭体系中，c存在2NO2N2O4 D．d的溶液与Cu反应可生成b或c B　[a为NH3，b为NO，NH3可经催化氧化生成NO，A说法正确；b为NO，为无色气体，与氧气反应可转化为c，即NO2，B说法错误；＋4价的含氮氧化物有NO2、N2O4，密闭体系中，c存在2NO2 N2O4，C说法正确；d为硝酸，Cu与稀硝酸反应生成NO，与浓硝酸反应生成NO2，D说法正确。] N2NH3NONO2 HNO3 A　[①中发生反应4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O，收集的气体中O2的体积分数为20%，与空气中O2的体积分数(约21%)接近，而空气不能使带火星的木条复燃，由此可推断NO2能助燃，A项正确；浓硝酸能与红热的木炭反应生成NO2，不能证明浓硝酸具有不稳定性，B项错误；红热的木炭与试管中的氧气反应也能生成二氧化碳，C项错误；②、③中生成的NO2溶于水后生成HNO3和NO，NO属于污染性气体，D项错误。] HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物。这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。 (2)得失电子守恒法 HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。 (3)电荷守恒法 HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)有：c(NO)＝c(H＋)＋ nc(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。 解析：(1)根据电子守恒可知 可求n(NO)＝0.26 mol，n(NO2)＝0.24 mol。 (2)根据元素守恒可知：n(HNO3)＝n(NO)＋n(NO2)＋2n(Cu2＋)＝1.52 mol。 答案：(1)0.26　0.24　(2)1.52 mol　(3) NH3＋H2ONH3·H2O NH＋OH－ ①NH3与酸反应的实质是NH3＋H＋===NH，形成配位键，该反应不是中和反应。 ②氨水与酸的反应为NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O，该反应为中和反应。 4NH3＋5O24NO＋6H2O ①不稳定性：NH3·H2ONH3↑＋H2O。 NH3·H2O、OH－、NH、 NH3·H2O＋H＋=== NH＋H2O 3NH3·H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH NH4ClNH3↑＋HCl↑ NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑ NH＋OH－===NH3·H2O NH＋OH－NH3↑＋H2O NH3·H2O＋H＋ ②铵盐(NH)的检验： 。 ③铵态氮肥不能与碱性物质(如草木灰等)混合施用。 (2)浓氨水加热法：NH3·H2ONH3↑＋H2O。 (3)浓氨水中加固体碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，如 NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2。 (3)NH4Cl呈酸性的理由是NH＋H2O===NH3·H2O＋H＋。( ) (4)向某无色溶液中加入稀NaOH溶液，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸不变蓝，则原溶液中不含NH。( ) 3．氨基甲酸铵(NH2COONH4)易分解，易水解，难溶于CCl4。设计如图所示装置制备氨基甲酸铵。已知：2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(s)　ΔH<0。下列说法错误的是(　　) 解析：(1)①图中给出了两种气体制备装置，一种是固固加热制气装置，一种是固液加热制气装置。如果选择A装置制取氨气，则反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；如果选择B装置制取氨气，则反应的化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O。②欲收集一瓶干燥的氨气，首先要除去杂质，制备氨气的杂质只有水蒸气，由于氨气是碱性气体，因此要选用碱石灰作干燥剂，干燥管的进出口方向为粗进细出，因此先接d后接c；其次要收集氨气，由于氨气的密度小于空气，要从短管进气，因此先接f 再接e；最后要进行尾气处理，由于氨气极易溶于水，因此可以选择水吸收尾气，还要注意防倒吸，所以接i。(2)由题干内容“工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2”，结合实验条件可知反应的化学方程式为8NH3＋6NO27N2＋12H2O，NO2为红棕色气体，发生反应后变成无色气体，因此现象为红棕色逐渐变浅。反应后气体分子数减少，Y管中的压强小于外界压强，因此出现倒吸现象。 答案：(1)①A　2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O(或B　NH3·H2ONH3↑＋H2O)　②dcfei　(2)①红棕色慢慢变浅　②8NH3＋6NO27N2＋12H2O　③Z中NaOH溶液产生倒吸现象　④反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外界压强 (1)HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水且不与之发生反应的气体混合时，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。 解析：(1)O2、NO2密度比空气大，故应进气管短，出气管长。(2)观察气泡的生成速率，控制混合气体的比例。 (3)烧瓶中充满溶液，反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3恰好发生，HNO3的物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比为4∶1)总物质的量的，溶液体积等于恰好完全反应的NO2和O2的总体积，设烧瓶中恰好完全反应的NO2和O2的总体积为V，则溶液浓度为＝× mol·L－1，即c(HNO3)≈0.036 mol·L－1。 答案：NH3NONO2HNO3　2NO＋O2===2NO2 答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O　(2)11.5　(3)平衡吸收瓶内部气压　溶液倒吸　(4)PO　NH　(5)酚酞　无色　浅红色 $$