3.2 氮及其重要化合物 第2课时（导学案）化学沪科版2020必修第一册

3.2 氮及其重要化合物 第2课时 氮肥 一、知识目标 1.理解氨的物理性质和化学性质，掌握氨气的收集方法、喷泉实验原理及氨气的检验方法。 2.了解铵盐的物理性质和化学性质，掌握铵盐受热分解和与强碱反应的规律，学会铵根离子的检验方法。 3.了解硝酸的用途、物理性质和化学性质，掌握硝酸与金属、非金属的反应，理解硝酸的强氧化性。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上观察氨气、铵盐、硝酸的性质和反应现象，从微观上分析其反应原理和粒子变化，建立宏观现象与微观本质的联系。 2.证据推理与模型认知：通过实验现象和数据，推理得出氨、铵盐、硝酸的性质和反应规律，建立化学变化的模型，培养逻辑思维能力。 3.科学探究与创新意识：通过喷泉实验、铵盐受热分解实验等探究活动，培养实验操作能力和创新思维，体会科学探究的过程和方法。 4.科学态度与社会责任：了解氮肥在农业生产中的重要作用，认识化学对社会发展的贡献，培养社会责任感和环保意识。 一、学习重点 1.氨的化学性质、铵盐的性质。 2.硝酸的强氧化性。 二、学习难点 1.喷泉实验原理。 2.硝酸与金属反应的产物分析。 3.铵根离子的检验方法。 一、氨的性质 1．物理性质 （1）氨是一种 色、有 气味的气体，密度比空气的 。氨在加压下容易液化，液化时 。液氨汽化时 ，使周围温度 ，因此工业上可作 。 （2）氨是一种 溶于水的气体，常温常压下，1体积水大约可溶解 体积的氨气。 【特别提醒】（1）氨对人的眼、鼻、喉等有刺激作用，接触时应小心。如果不慎接触过多的氨而出现症状，要及时吸入新鲜空气和水蒸气，并用大量水冲洗眼睛。 （2）将NH、HCl、SO2等溶解度很大的气体溶于水时，为防止倒吸，常采用如图所示的装置。 2．喷泉实验 实验装置 实验原理 氨气极易溶于水（NH3＋H2ONH3·H2ONH4+＋OH-），导致容器内的气体压强变小，容器 内外产生压强差，外界大气压将水压入从而形成喷泉。 实验用品 氨气、酚酞溶液、水；圆底烧瓶、玻璃管、胶头滴管、烧杯、铁架台。 实验步骤 在干燥的圆底烧瓶里充满氨，用带有玻璃管和滴管（预先吸入水）的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯（预先在水里滴入少量酚酞溶液）。打开橡胶管上的弹簧夹，挤压滴管，使少量水进入烧瓶。观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因。 实验现象 烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成 ，瓶内液体呈 。 实验结论 氨 溶于水，水溶液呈 性。 原理解释 氨 溶于水，使烧瓶内的压强 ，导致烧杯中的水在 的作用下进入烧瓶。 实验说明 ①实验成功的关键：a.装置的 要好；b.烧瓶要 ；c.氨气要 。 ②若无胶头滴管引发喷泉，可采用 法或 法引发喷泉。 3．氨的化学性质 （1）氨与水的反应 氨的水溶液俗称氨水，显 性，反应的方程式为 。 a.氨溶于水得氨水，氨水是 物，溶液中存在的微粒有三种分子： ；三种离子： 。 b.NH3·H2O为可溶性 碱，具有碱的通性。氨水可使紫色石蕊试液变 ，故常用湿润的 色石蕊试纸检验NH3的存在。 c.NH3·H2O不稳定，易分解： 。 【特别提醒】①NH3是中学化学中唯一的 气体，能使湿润的 色石蕊试纸变 ，可在推断题中作为解题突破口。 ②氨水呈碱性，NH3·H2O属于 碱，计算氨水的浓度时，溶质按 进行计算。 （2）氨与酸的反应 两根分别蘸取浓氨水和浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒，靠近时，产生 ，反应方程式为： （ 烟）或 （ 烟）。 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 （3）氨的还原性 ①氨的催化氧化，反应化学方程式： ，NH3在反应中作 。 应用：工业上制取 。 4.氨的用途 ①氨是 工业，有机合成工业，制造 、铵盐和 的原料。 ②NH3易液化，当液态NH3汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此，液氨常用作 。 二、铵盐的性质与铵盐(NH4+)的检验 1．铵盐及物理性质 （1）铵盐的概念： 与 形成的化合物，农业上常用的铵态氮肥，如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都属于铵盐。 【特别提醒】氨肥包括铵态氨肥（如硫酸铵、氯化铵等）、硝态氮肥（如KNO3等)、尿素[CO(NH2)2]以及氨水等。铵态氨肥应避免与碱性肥料（如草木灰，主要成分是K2C03)混合施用，否则会使肥效降低。 （2）物理性质：绝大多数铵盐是 色或 色晶体，都 于水。 2．铵盐的化学性质 （1）不稳定性 a．NH4Cl受热分解： （用于除去或分离 ）。 b．NH4HCO3或(NH4)2CO3受热分解： ； （2）和碱反应 ①在稀溶液中不加热：NH＋OH－===NH3·H2O。 ②加热时或浓溶液：NH＋OH－NH3↑＋H2O。 ③实验室用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取氨气，化学方程式： 。 3．铵盐(NH)的检验 向铵盐溶液中加入 溶液，加热，产生 气体，用 的 石蕊试纸检验，试纸变 。 二、硝酸和硝酸盐 1.硝酸的物理性质 硝酸是 色， 挥发，具有 气味的液体， 溶于水。浓硝酸常因为溶解有 而呈黄色。质量分数为 的硝酸为常用浓硝酸。98%以上的硝酸称之为 硝酸。 【特别提醒】发烟硝酸的“发烟”原因是挥发出来的硝酸和空气中的水蒸汽形成的 ，所发出的“烟”实际上是“雾”。 2.硝酸的化学性质 （1）硝酸具有酸的通性 ①与金属反应：一般不生成 。 ②与碱性氧化物反应：如CuO、Na2O、Fe2O3等生成盐和水。 ③与碱反应：Cu(OH)2、NaOH等生成盐和水。 ④与盐反应：NaHCO3、Na2CO3等。 ⑤与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊 后 。 【特别提醒】在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是： 3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。 （2）不稳定性 浓硝酸 或 易分解，化学方程式为 。 长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的 溶于硝酸中，实验室常将浓硝酸保存在 试剂瓶中，并放置在 处。 （3）硝酸的强氧化性 由于HNO3中的+5价氮元素有很强的得电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是+5价氮被还原，故硝酸具有强氧化性。硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越 ，氧化性越 。 1）硝酸的强氧化性规律：①硝酸越 ，温度越 ，其氧化性越 。 ②与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。 2）硝酸强氧化性的表现 ①浓硝酸能使紫色石蕊试液 ，后 。 ②与非金属单质C、S等在加热条件下反应，非金属元素被氧化成酸性氧化物或高价含氧酸。如： 。 ③金属与HNO3反应一般不生成 ，浓HNO3一般被还原为 ，稀HNO3一般被还原为 ，极稀HNO3可被还原成 ，生成 等，如Cu和浓、稀硝酸的反应： ④钝化：常温时，冷的 、 可使铝、铁表面生成致密的氧化膜，阻止酸与金属的进一步反应，这种现象叫钝化。钝化其实也是硝酸强氧化性的表现，利用金属Al和Fe的这种性质，我们可以用Al或Fe制的容器来盛装 。当 时，铁、铝会与浓HNO3或浓H2SO4发生反应。 ⑤硝酸与铁反应时，产物符合以下规律 ⑥与还原性化合物反应： 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式： 。 3.硝酸盐 （1）概念：硝酸盐，是硝酸HNO3与金属反应形成的盐类。由 和硝酸根离子组成。常见的硝酸盐有硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钙、硝酸铅、硝酸铈等。 （2）物理性质：硝酸盐几乎 溶于水，只有硝酸脲微溶于水，碱式硝酸铋难溶于水，所以溶液中硝酸根不能被其他绝大多数阳离子沉淀。 （一）氨和铵盐 1. 氨的物理性质 问题思考：请结合生活常识和已有的知识，思考氨可能具有哪些物理性质呢？ 归纳总结：阅读教材相关内容，总结氨的物理性质，并填写下表： 颜色 状态 密度 气味 溶解性 问题思考：根据氨的物理性质，收集氨气应该采用什么方法？用水吸收氨气时需要注意什么？ 对应训练 收集氨气时，应该采用的方法是（ ） A. 向上排空气法 B. 向下排空气法 C. 排水法 D. 以上方法都可以 下列关于氨的物理性质的描述中，错误的是（ ） A. 无色气体 B. 密度比空气大 C. 有刺激性气味 D. 极易溶于水 2. 氨的喷泉实验 问题探究：从宏观和微观两个方面探究形成喷泉的原因是什么？ 问题思考：喷泉实验成功的关键是什么？ 对应训练 下列气体和液体的组合中，不能形成喷泉实验的是（ ） A. 和水 B. 和水 C. 和饱和溶液 D. 和溶液 在喷泉实验中，若要使喷泉更明显，可采取的措施是（ ） A. 减小烧瓶内气体的压强 B. 增大烧瓶内气体的压强 C. 减小外界大气压 D. 增大外界大气压 3. 氨水的认识 问题思考：氨水的成分有哪些？其性质如何？ 问题思考：有什么性质？ 对应训练 下列关于氨水的说法中，正确的是（ ） A. 氨水是纯净物 B. 氨水中溶质是 C. 氨水中除水分子外，含量最多的是 D. 氨水显碱性 实验室快速制备氨气可采用的方法是（ ） A. 加热氯化铵固体 B. 加热浓氨水 C. 向氯化铵溶液中加入氢氧化钠溶液 D. 向氯化铵溶液中加入浓硫酸 4. 氨的化学性质 问题思考：氨气与氯化氢反应会有什么现象？浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也会产生相同现象吗？ 问题思考：检验氨气都有哪些方法？ 对应训练 下列能用于检验氨气的是（ ） A. 干燥的红色石蕊试纸 B. 干燥的蓝色石蕊试纸 C. 湿润的红色石蕊试纸 D. 湿润的蓝色石蕊试纸 氨气与下列物质反应，能产生白烟的是（ ） A. 浓硫酸 B. 浓硝酸 C. 稀硫酸 D. 稀盐酸 5. 铵盐的性质 问题思考：铵盐是如何形成的？其物理性质有哪些？ 问题探究：氨水为什么不能成为氮肥的主角？如何实现氨气到铵盐的转化？ 问题探究：铵盐受热分解有什么规律？ 问题思考：铵盐与强碱反应有什么现象和规律？ 对应训练 下列关于铵盐的说法中，错误的是（ ） A. 铵盐都易溶于水 B. 铵盐受热都能分解产生氨气 C. 铵盐与强碱反应都能产生氨气 D. 铵盐是由铵根离子和酸根离子组成的化合物 检验某白色固体粉末中是否含有，可选用的试剂和试纸是（ ） ①蒸馏水 ②稀硫酸 ③氢氧化钠浓溶液 ④红色石蕊试纸 ⑤蓝色石蕊试纸 A. ①②④ B. ②⑤ C. ①③④ D. ①③⑤ （二）硝态氮肥和硝酸 1. 认识硝酸的用途 问题思考：硝酸有哪些重要用途？ 对应训练 下列物质的制备与硝酸无关的是（ ） A. 炸药 B. 燃料 C. 硫酸 D. 化肥 硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取（ ）的重要原料。 A. 玻璃 B. 陶瓷 C. 炸药 D. 水泥 2. 硝酸的物理性质 问题思考：硝酸有哪些物理性质？使用时需要注意什么？ 问题思考：硝酸是无色液体，但久置的浓硝酸为什么会显黄色？ 对应训练 下列关于硝酸的说法中，错误的是（ ） A. 硝酸是无色液体 B. 硝酸易挥发 C. 硝酸与水不能互溶 D. 浓硝酸有强腐蚀性 久置的浓硝酸显黄色，是因为（ ） A. 硝酸分解产生了 B. 硝酸分解产生了 C. 硝酸被氧化了 D. 硝酸被还原了 3. 硝酸的化学性质 氧化性：与金属的反应 问题思考：铜与稀硝酸和浓硝酸反应的现象和化学方程式分别是什么？ 问题思考：足量的中加入少量的浓硝酸，可能会发生什么反应？ 问题思考：硝酸与金属反应有什么特点？ 对应训练 铜与硝酸反应时，硝酸表现出的性质是（ ） A. 酸性 B. 氧化性 C. 酸性和氧化性 D. 还原性 在常温下，可用铁制容器盛装的溶液是（ ） A. 稀硝酸 B. 浓硝酸 C. 硫酸铜溶液 D. 稀硫酸 氧化性：与非金属的反应 问题思考：硝酸与碳、硫等非金属反应的化学方程式分别是什么？ 1.下列关于氨水的叙述正确的是(　　) A．氨水显碱性，是因为氨水是一种弱碱 B．氨水和液氨成分相同 C．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH₃(除水外) D．1 mol·L⁻¹的氨水指在1 L溶液中含NH₃、NH₃·H₂O、NH₄⁺物质的量之和为1 mol 2.下列有关NH₃两个实验说法中正确的是(　　) A．两个实验均表现了NH₃易溶于水 B．两个实验均表现了NH₃易挥发 C．两个实验均表现了NH₃是碱性气体 D．两个实验均表现了NH₃是还原性气体 3.铜与硝酸反应的装置如图所示，实验步骤如下： 步骤1：向试管a中加入2mL浓硝酸，塞上带有铜丝的橡胶塞。观察到铜丝逐渐变细，溶液变绿，试管中充满红棕色气体。 步骤2：一段时间后，试管a中反应变平缓，溶液逐渐变成蓝色，同时气体颜色从下方开始变浅，最终变成无色。 步骤3：反应停止后，用注射器向试管a中注入少量稀硫酸，铜丝继续溶解，产生无色气体。 下列说法不正确的是 A．步骤1观察到试管a中充满红棕色气体，说明铜和浓硝酸反应生成NO₂ B．步骤2观察到反应变平缓而且气体颜色从下方开始变浅，说明浓硝酸已经变成稀硝酸 C．步骤3固体继续溶解，说明此时Cu被H⁺氧化 D．相对于步骤2，步骤1中溶液显绿色可能是NO₂溶解在硝酸铜中所致 4.硝酸与金属反应后所得还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性有关。10 mL 0.5 mol·L⁻¹ HNO₃与0.048 g Mg恰好完全反应。若氮元素只被还原到一种价态，下列说法不正确的是(　 　) A．HNO₃作还原剂 B．HNO₃浓度越低，N元素还原价态越低 C．反应中转移电子数为0.004 mol D．还原产物可能为NH₄NO₃ 一、氨 （1）氨气、液氨、一水合氨、氨水的区别： 名称 成分(化学式) 类别 氨气 NH3 非电解质 液氨 NH3(氨气的液体状态) 非电解质 一水合氨 NH3·H2O 弱电解质 氨水 NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OH－、H＋(少量) 混合物 （2）氨气的还原性 性质 方程式 催化氧化 4NH3＋5O24NO＋6H2O 被氯气氧化 2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl 或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl 被氧化铜氧化 3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O 被氮的氧化物(NO、NO2)催化氧化 ①6NO＋4NH35N2＋6H2O ②6NO2＋8NH37N2＋12H2O 二、喷泉实验 （1）喷泉的形成原理：容器内外产生较大的压强差 （2）常见形成喷泉实验的气体与试剂 气体 液体 原理 NH3 水或酸 NH3、HCl均属于极易溶于水的气体 常温下,NH3的溶解度为1∶700，HCl的溶解度为1∶500 HCl 水或碱 CO2 NaOH 溶液 均能与强碱溶液反应 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O 2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O SO2 Cl2 NO2 （3）常见的喷泉实验装置及引发方法 装置Ⅰ：打开止水夹→挤压胶头滴管的胶头→使少量水进入烧瓶→烧瓶内形成负压而产生喷泉。 装置Ⅱ：挤压气球→可使少量的溶液沿导管进入烧瓶→烧瓶内形成负压而产生喷泉。 装置Ⅲ：打开止水夹→用手(或热毛巾等)捂热烧瓶→氨气受热膨胀→氨气通过导管与水接触→产生喷泉。(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气溶于水) 三、氨的实验室制法 1．反应原理：利用复分解反应强碱制弱碱 实验室用固体氯化铵和氢氧化钙制取氨气：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 2.药品的选择： ①铵盐：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碱：一般用熟石灰，不用NaOH或KOH，因为NaOH或KOH易吸水结块，而且加热时对玻璃仪器腐蚀性较强。 3．实验装置 （1）制取装置：固－固反应加热装置（同制O2） ①发生装置的试管口略向下倾斜； ②加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。 （2）净化装置——用碱石灰（或固体NaOH、固体CaO）干燥除水 【特别提醒】不能用浓H2SO4、CaCl2干燥，CaCl2与NH3反应：CaCl2+8NH3= CaCl2·8NH3。 （3）收集方法：向下排空气法收集。 收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管应插入接近试管的底部。 （4）验满方法： ①用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若变蓝，说明已经收集满。　　 ②用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。 （5）尾气处理：多余的氨要吸收掉（可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球），以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有： 4.氨气的简易制法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 氨水具有不稳定性和挥发性，受热易分解。 化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O 将浓氨水滴入固体NaOH中 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 将浓氨水滴入固体CaO或碱石灰中 CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 四、铵根离子的检验 1.铵盐都是离子化合物，都是白色固体，均易溶于水，不稳定受热易分解，跟碱反应有氨气放出。 2.NH的检验：未知液呈碱性使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。向某盐中加入强碱溶液，用湿润的红色石蕊试纸进行检验，若试纸没有变蓝，则不能说明盐中不含有NH4+，因为盐中含有NH4+，加入强碱溶液后，需要加热才能产生NH3。 五、硝酸氧化性总结 1.金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO。 2.在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。 如 FeO与稀硝酸反应时的方程式应是3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O而不是FeO+2HNO3=Fe(NO3)2+H2O。 类似的反应还有：Fe(OH)2、Na2S、Na2SO3等与稀HNO3的反应。 3.硝酸与金属反应时，既表现强氧化性又表现强酸性。金属与HNO3反应时，常用守恒法确定HNO3与Cu的关系。 （1）原子守恒：n(参加反应HNO3)=n(硝酸盐中的NO3-)+n(还原产物中的N原子); （2）电子守恒：金属失去电子的物质的量=HNO3中N转化为还原产物得到电子的物质的量。 4.硝酸与铁反应情况 硝酸与铁反应时，由于存在反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，当HNO3过量时，产物为Fe(NO3)3;当Fe过量时，产物为Fe(NO3)2;当Fe与HNO3恰好耗尽时，产物可能是Fe(NO3)3或Fe(NO3)2或Fe(NO3)3、Fe(NO3)2的混合物。 5.浓硝酸与Cu反应分析 浓硝酸与Cu反应时，若Cu过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2，但随着反应的进行硝酸变稀，其还原产物将为NO，最终应得到NO2与NO的混合气体，反应停止后若加稀H2SO4，产物Cu(NO3)2中的NO3-在酸性条件下继续与Cu反应，3Cu+8H+2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H20。 6.NO3-在离子共存问题的判断中的特殊性 （1）在中性或碱性溶液中，NO3-无强氧化性。 （2）当水溶液中有大量H+存在时，NO3-就表现出强氧化性，如在有H+、NO3-存在的溶液中就不能存在Fe2+、S2-、I-、SO32--等还原性离子。 考点1 氨和铵盐 1．2024年1月，我国开启了中国第一艘氨/柴油双燃料动力拖船的建造。下列关于氨(NH3)的说法中不合理的是 A．氨属于单质 B．氨具有还原性 C．氨易液化便于存储 D．用氨作燃料可降低碳排放 2．下列关于氨水的叙述正确的是 A．氨水显碱性，能使酚酞溶液变蓝 B．氨水和液氨成分相同 C．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外) D．1mol·L-1的氨水指在1L溶液中含NH3、NH3·H2O、NH物质的量之和为1mol 3．如图所示装置能达到实验目的的是 A．用装置甲制取氨气 B．用装置乙除去氨气中的水蒸气 C．丙的原理为氨气和浓硫酸反应生成硫酸铵固体，产生白烟 D．装置丁中，干燥烧瓶内盛有氨气，烧杯和胶头滴管内盛有水（含酚酞），挤压胶头滴管的胶头，会出现红色喷泉 4．课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案如图，下列有关操作不可能出现喷泉现象的是 A．装置甲中挤压胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 B．装置乙中挤压胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 C．装置丙中向水槽中慢慢加入浓硫酸并打开止水夹 D．装置丁中用热毛巾捂住圆底烧瓶底部并打开止水夹 5．现有氮及其化合物的转化关系如下图，则下列说法不正确的是 A．上述所有反应都是氧化还原反应 B．“一场雷雨，一场肥”路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是模拟雷电固氮的过程 C．反应①中每生成1 mol NO，转移4 mol 电子 D．S元素也能发生类似的转化，最终得到硫酸 6．某实验小组在探究铵盐的性质时进行了如下实验： 实验操作 实验现象 实验① 取少量固体放入试管中，将试管固定在铁架台上（试管口略向下倾斜），将湿润的试纸置于试管口附近，对试管底部进行加热 试纸颜色变化：黄色蓝色黄色红色；试管中部有固体附着 实验② 将饱和溶液滴在试纸上 试纸颜色变化：黄色橙黄色 下列说法不正确的是 A．实验①中试纸变蓝说明固体发生了分解 B．实验①中试纸变红是由于扩散出来的与反应生成 C．根据实验①可得：的扩散速率比快 D．该实验说明不宜通过加热固体制备 7．某课外活动小组在实验室制备氨气、验证氨气的某些性质。 I.氨气的制备 （1）图中三套装置中能制备干燥的是 (“甲”、“乙”、“丙”)。 （2）上述方案中制备的化学方程式： 。 Ⅱ.设计了如图所示的实验收置模拟工业生产制备少量硝酸。 （3）实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到以上，由此可知该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应，反应的化学方程式为： 。 （4）控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。 ①欲使氨气尽可能的都转化为硝酸，理论上的最佳比例为 。 ②B中试剂为 ，NaOH溶液的作用是 ； ③当比例不合适时，A中不仅有红棕色气体产生，还伴有白烟。白烟的化学式是 。 考点2 硝酸和硝酸盐 8．下列有关硝酸反应的叙述中，错误的是 A．稀硝酸与铁反应，有氢气放出 B．浓硝酸跟铜反应，有二氧化氮气体放出 C．硝酸跟碳酸钠反应，有二氧化碳气体放出 D．硝酸受热时，有二氧化氮、氧气放出 9．下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是(　　) A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性 B．铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性 C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．氢氧化亚铁固体与稀硝酸混合——仅强酸性 10．化学兴趣小组按如图所示装置，用过量的铜分别与等物质的量的浓硝酸、稀硝酸反应（实验前原试管中充满），下列叙述正确的是 A．实验①②生成气体的物质的量相等 B．实验②左侧试管中有红棕色气体生成 C．实验②停止反应后，向左侧试管中加入适量稀硫酸，铜片继续溶解 D．将实验中所用铜片换成铁片，两实验中现象均不变 11．如图所示，盛有足量水的水槽里放两个烧杯，小烧杯里放有少量铜片和过量浓硝酸，小烧杯外面倒扣一个大烧杯，请回答： （1）铜与浓硝酸反应的化学方程式： 。 （2）实验中观察到的主要现象：① ；② ；③ ；④ 。 （3）用该装置做铜与浓硝酸反应实验的优点： 。 （4）大烧杯内最终所得气体产物的化学式： ；若要验证此气体产物，最简便的方法： 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.2 氮及其重要化合物 第2课时 氮肥 一、知识目标 1.理解氨的物理性质和化学性质，掌握氨气的收集方法、喷泉实验原理及氨气的检验方法。 2.了解铵盐的物理性质和化学性质，掌握铵盐受热分解和与强碱反应的规律，学会铵根离子的检验方法。 3.了解硝酸的用途、物理性质和化学性质，掌握硝酸与金属、非金属的反应，理解硝酸的强氧化性。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上观察氨气、铵盐、硝酸的性质和反应现象，从微观上分析其反应原理和粒子变化，建立宏观现象与微观本质的联系。 2.证据推理与模型认知：通过实验现象和数据，推理得出氨、铵盐、硝酸的性质和反应规律，建立化学变化的模型，培养逻辑思维能力。 3.科学探究与创新意识：通过喷泉实验、铵盐受热分解实验等探究活动，培养实验操作能力和创新思维，体会科学探究的过程和方法。 4.科学态度与社会责任：了解氮肥在农业生产中的重要作用，认识化学对社会发展的贡献，培养社会责任感和环保意识。 一、学习重点 1.氨的化学性质、铵盐的性质。 2.硝酸的强氧化性。 二、学习难点 1.喷泉实验原理。 2.硝酸与金属反应的产物分析。 3.铵根离子的检验方法。 一、氨的性质 1．物理性质 （1）氨是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气的小。氨在加压下容易液化，液化时放热。液氨汽化时吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此工业上可作制冷剂。 （2）氨是一种极易溶于水的气体，常温常压下，1体积水大约可溶解700体积的氨气。 【特别提醒】（1）氨对人的眼、鼻、喉等有刺激作用，接触时应小心。如果不慎接触过多的氨而出现症状，要及时吸入新鲜空气和水蒸气，并用大量水冲洗眼睛。 （2）将NH、HCl、SO2等溶解度很大的气体溶于水时，为防止倒吸，常采用如图所示的装置。 2．喷泉实验 实验装置 实验原理 氨气极易溶于水（NH3＋H2ONH3·H2ONH4+＋OH-），导致容器内的气体压强变小，容器 内外产生压强差，外界大气压将水压入从而形成喷泉。 实验用品 氨气、酚酞溶液、水；圆底烧瓶、玻璃管、胶头滴管、烧杯、铁架台。 实验步骤 在干燥的圆底烧瓶里充满氨，用带有玻璃管和滴管（预先吸入水）的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯（预先在水里滴入少量酚酞溶液）。打开橡胶管上的弹簧夹，挤压滴管，使少量水进入烧瓶。观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因。 实验现象 烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色。 实验结论 氨极易溶于水，水溶液呈弱碱性。 原理解释 氨极易溶于水，使烧瓶内的压强迅速减小，导致烧杯中的水在大气压的作用下进入烧瓶。 实验说明 ①实验成功的关键：a.装置的气密性要好；b.烧瓶要干燥；c.氨气要充满。 ②若无胶头滴管引发喷泉，可采用热敷法或冷敷法引发喷泉。 3．氨的化学性质 （1）氨与水的反应 氨的水溶液俗称氨水，显弱碱性，反应的方程式为NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－。 a.氨溶于水得氨水，氨水是混合物，溶液中存在的微粒有三种分子：NH3·H2O、NH3、H2O；三种离子：NH4+、OH－及少量的H+。 b.NH3·H2O为可溶性一元弱碱，具有碱的通性。氨水可使紫色石蕊试液变蓝，故常用湿润的红色石蕊试纸检验NH3的存在。 c.NH3·H2O不稳定，易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O。 【特别提醒】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。 （2）氨与酸的反应 两根分别蘸取浓氨水和浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒，靠近时，产生大量白烟，反应方程式为：NH3＋HCl===NH4Cl（白烟）或NH3+HNO3=NH4NO3（白烟）。 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 （3）氨的还原性 ①氨的催化氧化，反应化学方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O，NH3在反应中作还原剂。 应用：工业上制取硝酸。 4.氨的用途 ①氨是氮肥工业，有机合成工业，制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。 ②NH3易液化，当液态NH3汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此，液氨常用作制冷剂。 二、铵盐的性质与铵盐(NH4+)的检验 1．铵盐及物理性质 （1）铵盐的概念：铵根离子(NH)与酸根离子形成的化合物，农业上常用的铵态氮肥，如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都属于铵盐。 【特别提醒】氨肥包括铵态氨肥（如硫酸铵、氯化铵等）、硝态氮肥（如KNO3等)、尿素[CO(NH2)2]以及氨水等。铵态氨肥应避免与碱性肥料（如草木灰，主要成分是K2C03)混合施用，否则会使肥效降低。 （2）物理性质：绝大多数铵盐是白色或无色晶体，都易溶于水。 2．铵盐的化学性质 （1）不稳定性 a．NH4Cl受热分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑（用于除去或分离铵盐）。 b．NH4HCO3或(NH4)2CO3受热分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O；(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O （2）和碱反应 ①在稀溶液中不加热：NH＋OH－===NH3·H2O。 ②加热时或浓溶液：NH＋OH－NH3↑＋H2O。 ③实验室用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取氨气，化学方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 3．铵盐(NH)的检验 向铵盐溶液中加入强碱溶液，加热，产生无色气体，用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝色。 二、硝酸和硝酸盐 1.硝酸的物理性质 硝酸是无色，易挥发，具有刺激性气味的液体，易溶于水。浓硝酸常因为溶解有NO2而呈黄色。质量分数为69%的硝酸为常用浓硝酸。98%以上的硝酸称之为发烟硝酸。 【特别提醒】发烟硝酸的“发烟”原因是挥发出来的硝酸和空气中的水蒸汽形成的硝酸小液滴，所发出的“烟”实际上是“雾”。 2.硝酸的化学性质 （1）硝酸具有酸的通性 ①与金属反应：一般不生成氢气。 ②与碱性氧化物反应：如CuO、Na2O、Fe2O3等生成盐和水。 ③与碱反应：Cu(OH)2、NaOH等生成盐和水。 ④与盐反应：NaHCO3、Na2CO3等。 ⑤与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊先变红后褪色。 【特别提醒】在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是： 3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。 （2）不稳定性 浓硝酸见光或受热易分解，化学方程式为4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。 长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO2溶于硝酸中，实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处。 （3）硝酸的强氧化性 由于HNO3中的+5价氮元素有很强的得电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是+5价氮被还原，故硝酸具有强氧化性。硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 1）硝酸的强氧化性规律：①硝酸越浓，温度越高，其氧化性越强。 ②与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。 2）硝酸强氧化性的表现 ①浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色。 ②与非金属单质C、S等在加热条件下反应，非金属元素被氧化成酸性氧化物或高价含氧酸。如： C+4HNO3 (浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O S+6HNO3 (浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O。 ③金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO，极稀HNO3可被还原成NH3，生成NH4NO3等，如Cu和浓、稀硝酸的反应： 3Cu+8HNO3（稀）==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3（浓）==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ④钝化：常温时，冷的浓硝酸、浓硫酸可使铝、铁表面生成致密的氧化膜，阻止酸与金属的进一步反应，这种现象叫钝化。钝化其实也是硝酸强氧化性的表现，利用金属Al和Fe的这种性质，我们可以用Al或Fe制的容器来盛装浓硫酸或浓硝酸。当加热时，铁、铝会与浓HNO3或浓H2SO4发生反应。 ⑤硝酸与铁反应时，产物符合以下规律 ⑥与还原性化合物反应： 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式： 3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 3.硝酸盐 （1）概念：硝酸盐，是硝酸HNO3与金属反应形成的盐类。由金属离子（或铵离子）和硝酸根离子组成。常见的硝酸盐有硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钙、硝酸铅、硝酸铈等。 （2）物理性质：硝酸盐几乎全部易溶于水，只有硝酸脲微溶于水，碱式硝酸铋难溶于水，所以溶液中硝酸根不能被其他绝大多数阳离子沉淀。 （一）氨和铵盐 1. 氨的物理性质 问题思考：请结合生活常识和已有的知识，思考氨可能具有哪些物理性质呢？ 答案：氨可能是无色气体，有刺激性气味，密度可能比空气小，可能能溶于水。实际上，氨是一种无色气体，密度比空气小，具有刺激性气味，并且极易溶于水。氨气分子之间容易形成氢键，故其易液化。 归纳总结：阅读教材相关内容，总结氨的物理性质，并填写下表： 颜色 状态 密度 气味 溶解性 无色 气体 比空气小 刺激性气味 极易溶于水 问题思考：根据氨的物理性质，收集氨气应该采用什么方法？用水吸收氨气时需要注意什么？ 答案：因为氨气密度比空气小，所以用向下排空气法收集；又因为氨气极易溶于水，所以在用水吸收氨气时要注意防倒吸。 对应训练 收集氨气时，应该采用的方法是（ ） A. 向上排空气法 B. 向下排空气法 C. 排水法 D. 以上方法都可以 答案：B。 解析：氨气密度比空气小，所以用向下排空气法收集，故答案选B。 下列关于氨的物理性质的描述中，错误的是（ ） A. 无色气体 B. 密度比空气大 C. 有刺激性气味 D. 极易溶于水 答案：B。 解析：氨的密度比空气小，不是比空气大，所以B选项错误。 2. 氨的喷泉实验 问题探究：从宏观和微观两个方面探究形成喷泉的原因是什么？ 答案：宏观上，氨气极易溶于水，使上方烧瓶内压强迅速减小，形成压强差，在大气压作用下，下方烧杯里的水（含酚酞）被压入烧瓶，形成喷泉。微观上，氨气与水反应，生成一水合氨，使上方烧瓶内压强迅速减小，一水合氨是一种弱碱，使酚酞变红色，产生红色喷泉，化学方程式为。 问题思考：喷泉实验成功的关键是什么？ 答案：①装置气密性要好；②烧瓶和气体要干；③烧瓶内的气体要满。 对应训练 下列气体和液体的组合中，不能形成喷泉实验的是（ ） A. 和水 B. 和水 C. 和饱和溶液 D. 和溶液 答案：C。 解析：在饱和溶液中溶解度很小，不能形成较大的压强差，所以不能形成喷泉实验，故答案选C。 - 在喷泉实验中，若要使喷泉更明显，可采取的措施是（ ） A. 减小烧瓶内气体的压强 B. 增大烧瓶内气体的压强 C. 减小外界大气压 D. 增大外界大气压 答案：A。 解析：减小烧瓶内气体的压强，能使容器内外压强差更大，喷泉更明显，故答案选A。 3. 氨水的认识 问题思考：氨水的成分有哪些？其性质如何？ 答案：氨水中有三分子、、和三离子、、。氨水显碱性，能使酚酞变红色。需要强调的是，氨水中除水分子外，含量最多的是，但求氨水的质量分数、物质的量浓度时，视溶质为；氨水密度小于，且浓度越大，密度越小。 问题思考：有什么性质？ 答案：不稳定，受热易分解，化学方程式为，可用于实验室快速制备氨气。 对应训练 下列关于氨水的说法中，正确的是（ ） A. 氨水是纯净物 B. 氨水中溶质是 C. 氨水中除水分子外，含量最多的是 D. 氨水显碱性 答案：D。 解析：氨水是混合物，溶质视其为，除水分子外含量最多的是，氨水显碱性，所以答案选D。 实验室快速制备氨气可采用的方法是（ ） A. 加热氯化铵固体 B. 加热浓氨水 C. 向氯化铵溶液中加入氢氧化钠溶液 D. 向氯化铵溶液中加入浓硫酸 答案：B。 解析：加热浓氨水，分解产生氨气，可用于快速制备氨气，故答案选B。 4. 氨的化学性质 问题思考：氨气与氯化氢反应会有什么现象？浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也会产生相同现象吗？ 答案：氨气与氯化氢反应产生白烟，化学方程式为。浓硫酸没有挥发性，浓硝酸有挥发性，挥发性酸（、等）遇氨气均有白烟生成；难挥发性酸无此现象。 问题思考：检验氨气都有哪些方法？ 答案： 湿润的石蕊试纸，试纸变蓝； 湿润的酚酞试纸，试纸变红； 蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，产生白烟。需要强调试纸必须润湿，干燥的氨气不能使试纸变色。 对应训练 下列能用于检验氨气的是（ ） A. 干燥的红色石蕊试纸 B. 干燥的蓝色石蕊试纸 C. 湿润的红色石蕊试纸 D. 湿润的蓝色石蕊试纸 答案：C。 解析：氨气是碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，所以用湿润的红色石蕊试纸检验氨气，答案选C。 氨气与下列物质反应，能产生白烟的是（ ） A. 浓硫酸 B. 浓硝酸 C. 稀硫酸 D. 稀盐酸 答案：B。 解析：浓硝酸有挥发性，与氨气反应产生白烟，浓硫酸、稀硫酸无挥发性，稀盐酸挥发性不如浓硝酸，所以答案选B。 5. 铵盐的性质 问题思考：铵盐是如何形成的？其物理性质有哪些？ 答案：铵盐的形成是。铵盐绝大多数易溶于水，溶于水时吸热。 问题探究：氨水为什么不能成为氮肥的主角？如何实现氨气到铵盐的转化？ 答案：氨水易挥发，不易保存和运输，所以不能成为氮肥的主角。可以通过氨气与酸反应实现氨气到铵盐的转化，如。 问题探究：铵盐受热分解有什么规律？ 答案：一般来说，像， ，但并不是所有的铵盐都能受热分解得到氨气，如 ，。 问题思考：铵盐与强碱反应有什么现象和规律？ 答案：铵盐都与强碱在加热条件下反应放出氨气，如 ，溶液中反应实质为。实验现象是湿润的红色石蕊试纸变蓝。 对应训练 下列关于铵盐的说法中，错误的是（ ） A. 铵盐都易溶于水 B. 铵盐受热都能分解产生氨气 C. 铵盐与强碱反应都能产生氨气 D. 铵盐是由铵根离子和酸根离子组成的化合物 答案：B。 解析：并不是所有铵盐受热都能分解产生氨气，如等，所以B选项错误。 检验某白色固体粉末中是否含有，可选用的试剂和试纸是（ ） ①蒸馏水 ②稀硫酸 ③氢氧化钠浓溶液 ④红色石蕊试纸 ⑤蓝色石蕊试纸 A. ①②④ B. ②⑤ C. ①③④ D. ①③⑤ 答案：C。 解析：取少许样品与碱混合于试管中共热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，则证明样品中含有，所以选①③④，答案选C。 （二）硝态氮肥和硝酸 1. 认识硝酸的用途 问题思考：硝酸有哪些重要用途？ 答案：硝酸是制造炸药、燃料、医药、硝化纤维，化肥等的重要原料。 对应训练 下列物质的制备与硝酸无关的是（ ） A. 炸药 B. 燃料 C. 硫酸 D. 化肥 答案：C。 解析：硫酸的制备与硝酸无关，炸药、燃料、化肥的制备都可能用到硝酸，所以答案选C。 硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取（ ）的重要原料。 A. 玻璃 B. 陶瓷 C. 炸药 D. 水泥 答案：C。 解析：硝酸是制取炸药的重要原料，所以被称为“国防工业之母”，答案选C。 2. 硝酸的物理性质 问题思考：硝酸有哪些物理性质？使用时需要注意什么？ 答案：硝酸是无色液体，有刺激性气味，易挥发（沸点是），与水以任意比互溶，质量分数为以上的硝酸叫发烟硝酸。使用时须注意防护和通风，因为硝酸具有强腐蚀性和挥发性。 问题思考：硝酸是无色液体，但久置的浓硝酸为什么会显黄色？ 答案：浓硝酸不稳定，分解产生的溶解在硝酸中，使硝酸显黄色。 对应训练 下列关于硝酸的说法中，错误的是（ ） A. 硝酸是无色液体 B. 硝酸易挥发 C. 硝酸与水不能互溶 D. 浓硝酸有强腐蚀性 答案：C。 解析：硝酸与水以任意比互溶，所以C选项错误。 久置的浓硝酸显黄色，是因为（ ） A. 硝酸分解产生了 B. 硝酸分解产生了 C. 硝酸被氧化了 D. 硝酸被还原了 答案：B。 解析：浓硝酸分解产生的溶解在硝酸中，使硝酸显黄色，所以答案选B。 3. 硝酸的化学性质 氧化性：与金属的反应 问题思考：铜与稀硝酸和浓硝酸反应的现象和化学方程式分别是什么？ 答案：铜与稀硝酸反应：，现象是铜逐渐溶解，溶液变蓝，有无色气体产生。铜与浓硝酸反应：，现象是铜迅速溶解，溶液变蓝，有红棕色气体产生。 问题思考：足量的中加入少量的浓硝酸，可能会发生什么反应？ 答案：开始时铜与浓硝酸反应：；随着反应进行，硝酸由浓变稀，则发生：。 问题思考：硝酸与金属反应有什么特点？ 答案：硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为，稀硝酸被还原为。硝酸能与大多数金属（金、铂等除外）反应，将金属氧化为高价态金属的硝酸盐。但在常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化。 对应训练 铜与硝酸反应时，硝酸表现出的性质是（ ） A. 酸性 B. 氧化性 C. 酸性和氧化性 D. 还原性 答案：C。 解析：铜与硝酸反应生成硝酸盐，体现硝酸的酸性，同时硝酸被还原，体现氧化性，所以答案选C。 在常温下，可用铁制容器盛装的溶液是（ ） A. 稀硝酸 B. 浓硝酸 C. 硫酸铜溶液 D. 稀硫酸 答案：B。 解析：常温下，浓硝酸能使铁钝化，所以可用铁制容器盛装浓硝酸，答案选B。 氧化性：与非金属的反应 问题思考：硝酸与碳、硫等非金属反应的化学方程式分别是什么？ 答案：，。说明硝酸能将非金属单质氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸，进一步体现硝酸的强氧化性。 1.下列关于氨水的叙述正确的是(　　) A．氨水显碱性，是因为氨水是一种弱碱 B．氨水和液氨成分相同 C．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH₃(除水外) D．1 mol·L⁻¹的氨水指在1 L溶液中含NH₃、NH₃·H₂O、NH₄⁺物质的量之和为1 mol 【答案】D 【解析】A选项，氨水是混合物，不是弱碱，氨水显碱性是因为其中的一水合氨电离出氢氧根离子，该说法错误；B选项，氨水是氨的水溶液，是混合物，液氨是液态的氨气，是纯净物，二者成分不同，该说法错误；C选项，氨水中除水分子外，含量最多的是NH₃·H₂O，而不是NH₃，该说法错误；D选项，1 mol·L⁻¹的氨水指在1 L溶液中含NH₃、NH₃·H₂O、NH₄⁺物质的量之和为1 mol，该说法正确。答案选D。 2.下列有关NH₃两个实验说法中正确的是(　　) A．两个实验均表现了NH₃易溶于水 B．两个实验均表现了NH₃易挥发 C．两个实验均表现了NH₃是碱性气体 D．两个实验均表现了NH₃是还原性气体 【答案】C 【解析】题干未给出具体的两个实验，但一般关于氨气的常见实验有喷泉实验和氨气与氯化氢反应实验等。喷泉实验体现了氨气极易溶于水以及氨气溶于水显碱性；氨气与氯化氢反应生成氯化铵体现了氨气是碱性气体。A选项，若实验中有氨气与氯化氢反应的实验，该实验未体现氨气易溶于水，该说法错误；B选项，若实验中有喷泉实验，该实验未体现氨气易挥发，该说法错误；C选项，两个实验通常都能体现氨气是碱性气体，该说法正确；D选项，所给常见实验一般未体现氨气的还原性，该说法错误。答案选C。 3.铜与硝酸反应的装置如图所示，实验步骤如下： 步骤1：向试管a中加入2mL浓硝酸，塞上带有铜丝的橡胶塞。观察到铜丝逐渐变细，溶液变绿，试管中充满红棕色气体。 步骤2：一段时间后，试管a中反应变平缓，溶液逐渐变成蓝色，同时气体颜色从下方开始变浅，最终变成无色。 步骤3：反应停止后，用注射器向试管a中注入少量稀硫酸，铜丝继续溶解，产生无色气体。 下列说法不正确的是 A．步骤1观察到试管a中充满红棕色气体，说明铜和浓硝酸反应生成NO₂ B．步骤2观察到反应变平缓而且气体颜色从下方开始变浅，说明浓硝酸已经变成稀硝酸 C．步骤3固体继续溶解，说明此时Cu被H⁺氧化 D．相对于步骤2，步骤1中溶液显绿色可能是NO₂溶解在硝酸铜中所致 【答案】C 【解析】A选项，红棕色气体是二氧化氮，步骤1中观察到试管a中充满红棕色气体，说明铜和浓硝酸反应生成了NO₂，该说法正确；B选项，随着反应进行，浓硝酸不断消耗，浓度逐渐变稀，铜与稀硝酸反应生成无色的NO，所以反应变平缓且气体颜色从下方开始变浅，说明浓硝酸已经变成稀硝酸，该说法正确；C选项，步骤3中加入稀硫酸后，溶液中有硝酸根离子和氢离子，相当于又有了稀硝酸，是硝酸根离子在酸性条件下氧化铜，而不是H⁺氧化Cu，该说法错误；D选项，步骤1中溶液显绿色可能是NO₂溶解在硝酸铜中所致，该说法正确。答案选C。 4.硝酸与金属反应后所得还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性有关。10 mL 0.5 mol·L⁻¹ HNO₃与0.048 g Mg恰好完全反应。若氮元素只被还原到一种价态，下列说法不正确的是(　 　) A．HNO₃作还原剂 B．HNO₃浓度越低，N元素还原价态越低 C．反应中转移电子数为0.004 mol D．还原产物可能为NH₄NO₃ 【答案】A 【解析】n(HNO₃)=0.01L×0.5mol·L⁻¹ = 0.005mol，n(Mg)=0.048g÷24g/mol = 0.002mol。A选项，硝酸与金属反应时，硝酸中氮元素化合价降低，硝酸作氧化剂，而不是还原剂，该说法错误；B选项，一般情况下，硝酸浓度越低，氮元素被还原的价态越低，该说法正确；C选项，镁失电子数为0.002mol×2 = 0.004mol，即反应中转移电子数为0.004 mol，该说法正确；D选项，设氮元素被还原后的价态为x，根据得失电子守恒可得0.002mol×2 = 0.005mol×(5 - x)，解得x = - 3，所以还原产物可能为NH₄NO₃，该说法正确。答案选A。 一、氨 （1）氨气、液氨、一水合氨、氨水的区别： 名称 成分(化学式) 类别 氨气 NH3 非电解质 液氨 NH3(氨气的液体状态) 非电解质 一水合氨 NH3·H2O 弱电解质 氨水 NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OH－、H＋(少量) 混合物 （2）氨气的还原性 性质 方程式 催化氧化 4NH3＋5O24NO＋6H2O 被氯气氧化 2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl 或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl 被氧化铜氧化 3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O 被氮的氧化物(NO、NO2)催化氧化 ①6NO＋4NH35N2＋6H2O ②6NO2＋8NH37N2＋12H2O 二、喷泉实验 （1）喷泉的形成原理：容器内外产生较大的压强差 （2）常见形成喷泉实验的气体与试剂 气体 液体 原理 NH3 水或酸 NH3、HCl均属于极易溶于水的气体 常温下,NH3的溶解度为1∶700，HCl的溶解度为1∶500 HCl 水或碱 CO2 NaOH 溶液 均能与强碱溶液反应 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O 2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O SO2 Cl2 NO2 （3）常见的喷泉实验装置及引发方法 装置Ⅰ：打开止水夹→挤压胶头滴管的胶头→使少量水进入烧瓶→烧瓶内形成负压而产生喷泉。 装置Ⅱ：挤压气球→可使少量的溶液沿导管进入烧瓶→烧瓶内形成负压而产生喷泉。 装置Ⅲ：打开止水夹→用手(或热毛巾等)捂热烧瓶→氨气受热膨胀→氨气通过导管与水接触→产生喷泉。(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气溶于水) 三、氨的实验室制法 1．反应原理：利用复分解反应强碱制弱碱 实验室用固体氯化铵和氢氧化钙制取氨气：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 2.药品的选择： ①铵盐：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碱：一般用熟石灰，不用NaOH或KOH，因为NaOH或KOH易吸水结块，而且加热时对玻璃仪器腐蚀性较强。 3．实验装置 （1）制取装置：固－固反应加热装置（同制O2） ①发生装置的试管口略向下倾斜； ②加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。 （2）净化装置——用碱石灰（或固体NaOH、固体CaO）干燥除水 【特别提醒】不能用浓H2SO4、CaCl2干燥，CaCl2与NH3反应：CaCl2+8NH3= CaCl2·8NH3。 （3）收集方法：向下排空气法收集。 收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管应插入接近试管的底部。 （4）验满方法： ①用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若变蓝，说明已经收集满。　　 ②用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。 （5）尾气处理：多余的氨要吸收掉（可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球），以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有： 4.氨气的简易制法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 氨水具有不稳定性和挥发性，受热易分解。 化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O 将浓氨水滴入固体NaOH中 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 将浓氨水滴入固体CaO或碱石灰中 CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 四、铵根离子的检验 1.铵盐都是离子化合物，都是白色固体，均易溶于水，不稳定受热易分解，跟碱反应有氨气放出。 2.NH的检验：未知液呈碱性使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。向某盐中加入强碱溶液，用湿润的红色石蕊试纸进行检验，若试纸没有变蓝，则不能说明盐中不含有NH4+，因为盐中含有NH4+，加入强碱溶液后，需要加热才能产生NH3。 五、硝酸氧化性总结 1.金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO。 2.在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。 如 FeO与稀硝酸反应时的方程式应是3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O而不是FeO+2HNO3=Fe(NO3)2+H2O。 类似的反应还有：Fe(OH)2、Na2S、Na2SO3等与稀HNO3的反应。 3.硝酸与金属反应时，既表现强氧化性又表现强酸性。金属与HNO3反应时，常用守恒法确定HNO3与Cu的关系。 （1）原子守恒：n(参加反应HNO3)=n(硝酸盐中的NO3-)+n(还原产物中的N原子); （2）电子守恒：金属失去电子的物质的量=HNO3中N转化为还原产物得到电子的物质的量。 4.硝酸与铁反应情况 硝酸与铁反应时，由于存在反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，当HNO3过量时，产物为Fe(NO3)3;当Fe过量时，产物为Fe(NO3)2;当Fe与HNO3恰好耗尽时，产物可能是Fe(NO3)3或Fe(NO3)2或Fe(NO3)3、Fe(NO3)2的混合物。 5.浓硝酸与Cu反应分析 浓硝酸与Cu反应时，若Cu过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2，但随着反应的进行硝酸变稀，其还原产物将为NO，最终应得到NO2与NO的混合气体，反应停止后若加稀H2SO4，产物Cu(NO3)2中的NO3-在酸性条件下继续与Cu反应，3Cu+8H+2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H20。 6.NO3-在离子共存问题的判断中的特殊性 （1）在中性或碱性溶液中，NO3-无强氧化性。 （2）当水溶液中有大量H+存在时，NO3-就表现出强氧化性，如在有H+、NO3-存在的溶液中就不能存在Fe2+、S2-、I-、SO32--等还原性离子。 考点1 氨和铵盐 1．2024年1月，我国开启了中国第一艘氨/柴油双燃料动力拖船的建造。下列关于氨(NH3)的说法中不合理的是 A．氨属于单质 B．氨具有还原性 C．氨易液化便于存储 D．用氨作燃料可降低碳排放 【答案】A 【解析】A．氨的化学式为NH3，它是由N、H两种元素组成的化合物，A 不合理； B．由题意可知，氨可作燃料，则氨具有还原性，B合理； C．氨在加压或降温时易液化，便于存储，C合理； D．用氨作燃料时可产生N2和水，没有碳的氧化物生成，可降低碳排放，D合理； 故选A。 2．下列关于氨水的叙述正确的是 A．氨水显碱性，能使酚酞溶液变蓝 B．氨水和液氨成分相同 C．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外) D．1mol·L-1的氨水指在1L溶液中含NH3、NH3·H2O、NH物质的量之和为1mol 【答案】D 【解析】A．氨水显碱性，能使酚酞溶液变红，故A错误；B．氨水为氨气的水溶液，为混合物，液氨为纯净物，成分不相同，故B错误；C．氨水中有氨分子、水分子和一水合氨分子，除水外物质的量浓度最大的粒子是NH3•H2O，故C错误；D．氨水中N元素存在微粒有：NH3、NH、NH3•H2O，根据N元素守恒，1L 1mol•L的氨水中NH3、NH、NH3•H2O的物质的量之和为1mol，故D正确；答案选D。 3．如图所示装置能达到实验目的的是 A．用装置甲制取氨气 B．用装置乙除去氨气中的水蒸气 C．丙的原理为氨气和浓硫酸反应生成硫酸铵固体，产生白烟 D．装置丁中，干燥烧瓶内盛有氨气，烧杯和胶头滴管内盛有水（含酚酞），挤压胶头滴管的胶头，会出现红色喷泉 【答案】D 【解析】A．固体受热分解生成和，而当温度降低时，和又重新化合成固体，气体进入收集装置的机会不多，A错误； B．浓硫酸和氨气反应，不能干燥氨气，B错误； C．浓硫酸不能挥发，氨气和浓硫酸反应无白烟生成，C错误；     D．氨气溶于水显碱性，碱性溶液使酚酞变红，打开止水夹后会看到红色喷泉，D正确； 故选D。 4．课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案如图，下列有关操作不可能出现喷泉现象的是 A．装置甲中挤压胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 B．装置乙中挤压胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 C．装置丙中向水槽中慢慢加入浓硫酸并打开止水夹 D．装置丁中用热毛巾捂住圆底烧瓶底部并打开止水夹 【答案】A 【解析】A．难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能出现喷泉现象，A符合题意； B．氯气易溶于有机溶剂四氯化碳中，烧瓶中的气体压强就会减小，故能形成喷泉，故B不符合题意； C．浓氨水和氯化氢气体反应，烧瓶中的气体压强就会减小，故能形成喷泉，故C不符合题意； D．二氧化氮易与NaOH反应，使烧瓶中气体减少，可形成喷泉实验，故D不符合题意。 答案选A。 5．现有氮及其化合物的转化关系如下图，则下列说法不正确的是 A．上述所有反应都是氧化还原反应 B．“一场雷雨，一场肥”路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是模拟雷电固氮的过程 C．反应①中每生成1 mol NO，转移4 mol 电子 D．S元素也能发生类似的转化，最终得到硫酸 【答案】C 【解析】A．上述所有反应过程中N元素的化合价都发生改变，故都是氧化还原反应，A正确； B．N2和O2在雷电作用下生成NO，NO会迅速被O2氧化为NO2，NO2和H2O反应获得硝酸，即路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径，B正确； C．反应①中N元素的化合价由-3价变成+2价，故每生成1 mol NO，转移5 mol 电子，C错误； D．H2S被氧化生成S，S与O2反应生成SO2，SO2被O2催化剂作用下生成SO3，SO3与水反应得到硫酸，D正确； 故选C。 6．某实验小组在探究铵盐的性质时进行了如下实验： 实验操作 实验现象 实验① 取少量固体放入试管中，将试管固定在铁架台上（试管口略向下倾斜），将湿润的试纸置于试管口附近，对试管底部进行加热 试纸颜色变化：黄色蓝色黄色红色；试管中部有固体附着 实验② 将饱和溶液滴在试纸上 试纸颜色变化：黄色橙黄色 下列说法不正确的是 A．实验①中试纸变蓝说明固体发生了分解 B．实验①中试纸变红是由于扩散出来的与反应生成 C．根据实验①可得：的扩散速率比快 D．该实验说明不宜通过加热固体制备 【答案】B 【分析】实验①中将NH4Cl固体加热，pH试纸先变蓝后变红，说明氯化铵分解生成了氨气和HCl，且NH3扩散速率快于HCl，试管中部有白色固体附着，是因为氨气与HCl遇冷重新化合生成氯化铵。实验②中饱和氯化铵溶液滴在pH试纸上，试纸变橙黄色，原因为铵根离子水解生成了氢离子。 【解析】A．实验①中试纸变蓝，说明此时有碱性物质生成，说明NH4Cl分解生成了氨气，A正确； C．实验①中氯化铵分解生成氨气和HCl，生成的HCl遇到湿润的pH试纸电离出氢离子使其变红，B错误； C．实验①中氯化铵分解生成氨气和HCl，pH试纸先变蓝色，后变红色，说明氨气先与pH试纸接触，HCl后与pH试纸接触，故氨气比氯化氢扩散速率更快，C正确； D．加热NH4Cl，氯化铵分解生成氨气和HCl，但是这两种气体遇冷会重新化合生成氯化铵，不能用加热氯化铵的方法制备氨气，D正确； 故答案选B。 7．某课外活动小组在实验室制备氨气、验证氨气的某些性质。 I.氨气的制备 （1）图中三套装置中能制备干燥的是 (“甲”、“乙”、“丙”)。 （2）上述方案中制备的化学方程式： 。 Ⅱ.设计了如图所示的实验收置模拟工业生产制备少量硝酸。 （3）实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到以上，由此可知该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应，反应的化学方程式为： 。 （4）控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。 ①欲使氨气尽可能的都转化为硝酸，理论上的最佳比例为 。 ②B中试剂为 ，NaOH溶液的作用是 ； ③当比例不合适时，A中不仅有红棕色气体产生，还伴有白烟。白烟的化学式是 。 【答案】（1）丙 （2）2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O （3）放热 4NH3+5O24NO+6H2O （4）1:2 水 用于吸收尾气，防止污染空气 NH4NO3 【分析】本实验为通过氯化铵和氢氧化钙共热制取氨气，经过碱石灰干燥氨气，氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮转化为二氧化氮，最后生成硝酸，据此分析解题。 【解析】（1）甲装置不能干燥氨气，乙装置中氨气与浓硫酸反应，丙装置中氨气与碱石灰不反应，能用于干燥氨气，因此应选择装置丙干燥氨气，故答案为：丙； （2）氢氧化钙和氯化铵共热生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O，故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O； （3）酒精灯撤离，催化剂始终保持红热，且温度可达到700℃以上，说明该反应为放热反应；氨气催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：放热；4NH3+5O24NO+6H2O； （4）①由4NH3+5O24NO+6H2O，4NO+3O2+2H2O=4HNO3可得：NH3+2O2=HNO3+H2O，则欲使氨气尽可能的都转化为硝酸，理论上原料氨气和氧气物质的量的最佳比例为1：2， 故答案为：1：2； ②若A按最佳比例，则产物只有硝酸和水，A中的现象为出现白雾；氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮被氧化为二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，装置B中的试剂为水；一氧化氮、二氧化氮对环境有污染，氢氧化钠溶液用于吸收尾气，防止污染空气， 故答案为：水；用于吸收尾气，防止污染空气； ③当比例不合适时，生成的一氧化氮被氧气氧化为红棕色的二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，可看到白烟，因此白烟为NH4NO3，故答案为：NH4NO3。 考点2 硝酸和硝酸盐 8．下列有关硝酸反应的叙述中，错误的是 A．稀硝酸与铁反应，有氢气放出 B．浓硝酸跟铜反应，有二氧化氮气体放出 C．硝酸跟碳酸钠反应，有二氧化碳气体放出 D．硝酸受热时，有二氧化氮、氧气放出 【答案】A 【解析】A．硝酸具有强氧化性，稀硝酸与铁反应，放出NO，不放出氢气，故A错误； B．硝酸具有强氧化性，浓硝酸跟铜反应，生成硝酸铜、二氧化氮、水，故B正确； C．硝酸跟碳酸钠反应，生成硝酸钠、二氧化碳、水，故C正确； D．硝酸受热分解为二氧化氮、氧气、水，故D正确； 选A。 9．下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是(　　) A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性 B．铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性 C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．氢氧化亚铁固体与稀硝酸混合——仅强酸性 【答案】D 【解析】A．浓硝酸为酸，具有酸性，且具有强氧化性，则浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色，故A正确；B．稀硝酸具有强氧化性，则不能用稀硝酸与铁反应制氢气，二者反应生成硝酸铁、NO和水，故B正确；C．浓硝酸见光易分解，则要用棕色瓶盛装浓硝酸，故C正确；D．氢氧化亚铁固体与稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，表现了硝酸的酸性和强氧化性，故D错误；故选D。 10．化学兴趣小组按如图所示装置，用过量的铜分别与等物质的量的浓硝酸、稀硝酸反应（实验前原试管中充满），下列叙述正确的是 A．实验①②生成气体的物质的量相等 B．实验②左侧试管中有红棕色气体生成 C．实验②停止反应后，向左侧试管中加入适量稀硫酸，铜片继续溶解 D．将实验中所用铜片换成铁片，两实验中现象均不变 【答案】C 【分析】用过量的铜分别与等物质的量的浓硝酸、稀硝酸反应，发生的反应分别为：、，据此作答。 【解析】A．由题知此时为铜过量，加入的酸可以反应完，因此根据反应可知，当加入的酸的物质的量相同时，生成气体的物质的量：浓硝酸稀硝酸，A项错误；B．实验②是铜片与稀硝酸反应，生成，为无色气体，实验前原试管中充满，此时NO不会被氧化，不能生成NO2，B项错误；C．实验②反应完全，向左侧试管中加入适量稀硫酸，补充，与溶液中剩余的一起与铜片作用，铜片继续溶解，C项正确；D．将实验中所用铜片换成铁片，常温下，铁片遇浓硝酸“钝化”，实验现象不同，D项错误；故答案选C。 11．如图所示，盛有足量水的水槽里放两个烧杯，小烧杯里放有少量铜片和过量浓硝酸，小烧杯外面倒扣一个大烧杯，请回答： （1）铜与浓硝酸反应的化学方程式： 。 （2）实验中观察到的主要现象：① ；② ；③ ；④ 。 （3）用该装置做铜与浓硝酸反应实验的优点： 。 （4）大烧杯内最终所得气体产物的化学式： ；若要验证此气体产物，最简便的方法： 。 【答案】（1）Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O （2）铜片逐渐减少，最后消失 小烧杯中溶液逐渐变成蓝色 大烧杯内液面上升，水槽中液面下降 铜片表面产生红棕色气体，长时间放置后，气体颜色又逐渐褪去 （3）体系封闭，无氮氧化物逸出，不污染环境 （4）NO 轻轻掀起倒扣的大烧杯，放入适量空气(或用导管通入一些空气)，若有红棕色气体生成，则最终气体产物为NO 【解析】（1）铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O； （2）铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和红棕色的二氧化氮气体，溶液颜色为蓝色，二氧化氮气体可与水反应生成无色的一氧化氮和硝酸，观察到的主要现象：①铜片逐渐减少，最后消失；②小烧杯中溶液逐渐变成蓝色；③大烧杯内液面上升，水槽中液面下降；④铜片表面产生红棕色气体，长时间放置后，气体颜色又逐渐褪去； （3）因Cu与浓HNO3反应生成的NO2和间接得到的NO，都是污染性气体，必须有尾气吸收装置，对比传统实验，所以该装置做铜与浓硝酸反应实验的优点是：体系封闭，无氮氧化物逸出，不污染环境； （4）铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和NO2，NO2可与水反应生成无色的NO和硝酸，则大烧杯内最终所得气体产物的化学式为NO；NO与O2反应生成红棕色的NO2，则要验证此气体产物，最简便的方法为：轻轻掀起倒扣的大烧杯，放入适量空气(或用导管通入一些空气)，若有红棕色气体生成，则最终气体产物为NO。 / 学科网（北京）股份有限公司 $