第5单元 第19讲 氮及其化合物(Word学案)-【高考快车道】2026年高考化学大一轮专题复习总复习

第19讲　氮及其化合物 　1.了解氮及其氧化物的主要性质及应用,了解氮氧化物对环境的影响。 2.掌握硝酸的性质及应用;了解氨气、铵盐的性质及用途;掌握铵根离子的检验。 3.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法。 考点一　氮气及氮的常见氧化物 1.氮元素及氮的固定 2.氮气 (1)物理性质 　　　色　　　味气体,密度比空气略小,　　　　溶于水。  (2)从氮原子及氮分子结构角度认识其化学性质 氮原子结构示意图为　　　　,最外层有　　　　个电子,既不容易得到　　　　个电子,也不容易失去电子,故一般通过　　　　　　　与其他原子相互结合构成物质。  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　　　　较多能量,故氮气的化学性质很稳定。   写出有关的化学方程式: ① 。 ② 。 ③ 。 3.氮的氧化物及对环境的污染 (1)氮有多种价态的氧化物 氧化物的化学式 N2O NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5 氮元素的价态 +1 +2 +3 +4 +5 ①N2O俗称笑气。 ②N2O3、N2O5分别是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。 ③NO2与N2O4存在下列平衡:2NO2N2O4。 (2)NO和NO2的比较 物质 NO NO2 色、态、味 　　　　　　  　　　　　　　　　　　  溶解性 　　溶于水  　　　溶于水  且与水反应 毒性 　　  　　  与水反应 不反应 　　　　　　　　  　　　　　　　　  与氧气反应 　　　　　　　  不反应 收集方法 　只能用　　　收集  　只能用　　　　　　　　收集  【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)N2分子的结构稳定,所以氮气不支持任何物质的燃烧 (　) (2)固氮反应一定属于氧化还原反应 (　) (3)空气中N2和O2在放电条件下直接化合生成NO2　　 (　) (4)实验室可用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO (　) (5)NO易溶于水,所以只能用排空气法收集 (　) (6)可用NO2与水反应生成HNO3,故NO2是酸性氧化物 (　) (7)除去NO中的少量NO2气体,可通过盛有水的洗气瓶除去再干燥 (　) (8)[2023·广东卷] 装有NO2的密闭烧瓶冷却后颜色变浅是因为NO2转化为N2O4的反应吸热 (　) 题组一　氮气及氮氧化物的性质 1.[2024·山东临沂联考] 下列关于N2的说法错误的是 (　) A.通常情况下N2性质很稳定,所以N2可在电焊时作保护气 B.反应N2+O22NO是汽车尾气造成污染的主要原因之一 C.N2的质量约占空气总质量的 D.在反应3Mg+N2Mg3N2中,N2作氧化剂 2.下列有关氮的氧化物的说法正确的是 (　) A.NO和NO2混合气体的尾气可以用水吸收 B.4.6 g NO2和N2O4的混合气体中含有的氧原子数目小于0.2NA(NA为阿伏伽德罗常数的值) C.用湿润的淀粉KI试纸可鉴别Br2(g)和NO2 D.除去NO中混有的少量NO2气体时,可以用水洗涤后再干燥 归纳总结 氮氧化物的特殊性质 (1)氮的氧化物都有毒,其中NO2与N2O4存在下列平衡:2NO2N2O4,因此实验测得NO2的平均相对分子质量大于46。 (2)NO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。 (3)NO2既有氧化性又有还原性,以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝。 题组二　 氮氧化物与O2、H2O反应的计算 3.将10 mL NO和NO2的混合气体通入装满水倒立在水槽中的量筒内,一段时间后,最后剩余4 mL气体,原混合气体中含NO体积为 (　) A.1 mL B.3 mL C.5 mL D.7 mL 4.[2024·山东肥城调研] 一定条件下,将充满二氧化氮和氧气的试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体体积为原混合气体体积的,则原混合气体中二氧化氮和氧气的体积之比可能是 (　) A.8∶1 B.7∶3 C.7∶2 D.4∶1 归纳提升 氮氧化物(NOx)与 O2、H2O反应的有关计算 (1)关系式法 类型 反应分析 分析结果 ①NO和O2的混合气体通入水中 4NO+3O2+2H2O4HNO3 ②NO2和O2的混合气体通入水中 4NO2+O2+2H2O4HNO3 ③NO、NO2和O2的混合气体通入水中 先按3NO2+H2O2HNO3+NO计算出生成NO的体积,再加上原来混合气体中NO的体积,再按①计算 (2)电子守恒法 氮氧化物(NOx)转化为HNO3时失去电子,若为NOx与O2的混合气体,则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。 考点二　硝酸 1.物理性质 硝酸是　　　色、易挥发、有　　　　气味的液体。  2.化学性质 强酸性 具有酸的通性 不稳定性 见光或者受 热会分解 　化学方程式: 　   强氧化性 (N显+5 价,处于最 高价) 与金属反应 　稀硝酸与铜反应的化学方程式:   　浓硝酸与铜反应的化学方程式:   与非金 属反应 　浓硝酸与C反应的化学方程式:   与还原性物质Fe2+、H2S、SO2、Na2SO3、HI等反应 　稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式:   与有机 物反应 与反应 (取代反应) 　+HNO3(浓) +H2O 显色反应 　含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时有白色沉淀产生,加热后沉淀变为　　　　色  [微点拨] ①浓硝酸呈黄色的原因:硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。消除方法:向变色浓硝酸中通氧气。 ②硝酸保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处,不能用橡胶塞。 ③常温下,铁、铝在浓硫酸或浓硝酸中发生钝化,故可用铝制或铁制容器盛放浓硫酸或浓硝酸。 ④硝酸的还原产物一般为HNO3(浓)→NO2,HNO3(稀)→NO。 3.硝酸工业制法 相关反应的化学方程式: (1)NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO:　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)NO进一步氧化生成NO2:　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)用水吸收NO2生成HNO3:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)实验室里用锌粒与稀HNO3反应制取H2 (　) (2)[2022·山东卷] 浓硝酸保存在棕色细口瓶中 (　) (3)[山东卷] 向浓硝酸中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓硝酸反应生成NO2 (　) (4)[2023·全国新课标卷] 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者产生无色气体,后者无明显现象,则稀硝酸的氧化性比浓硝酸强 (　) (5)[2022·浙江卷] 浓硝酸与铁在常温下不反应,所以可用铁质容器贮运浓硝酸 (　) (6)[2023·山东卷] 稀硝酸可以清洗附有银镜的试管　　 (　) 题组一　硝酸的性质 1.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是　　 (　) 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 　Al箔插入稀硝酸中 　无现象 　Al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 A.①② B.③④ C.②③④ D.②④ 2.[2024·广东湛江联考] 将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验,下列说法正确的是 (　) A.装置a中出现红棕色气体,只体现HNO3的酸性 B.一段时间后抽出铜丝,向装置b注入水,b中气体红棕色变浅 C.注入水后装置b中铜片表面产生气泡,说明Cu与硝酸生成H2 D.装置c用NaOH溶液吸收尾气,说明NO和NO2均是酸性氧化物 题组二　硝酸与金属反应的计算 3.[2024·湖南名校联考] 将2.56 g Cu投入12 mL 10 mol·L-1硝酸中,恰好完全反应,向反应后的溶液中加入40 mL a mol·L-1 NaOH溶液,Cu2+恰好完全沉淀,将生成的气体与b mol O2一起通入足量NaOH溶液中,气体恰好被完全吸收生成c mol NaNO3。下列判断正确的是 (　) A.生成的气体中只有NO B.a=3 C.b=0.02 D.c=0.08 4.[2024·广东佛山南海区调研] 将10.0 g铜镁合金完全溶解于140 mL某浓度的硝酸中,得到NO2和NO的混合气体4.48 L(标准状况),当向反应后的溶液中加入370 mL 4.0 mol·L-1 NaOH溶液时,金属离子全部转化为沉淀,测得沉淀的质量为18.5 g。下列说法不正确的是 (　) A.该合金中铜与镁的物质的量之比为2∶3 B.该硝酸中HNO3的物质的量浓度为10 mol·L-1 C.NO2和NO的混合气体中,NO2的体积分数为25% D.若将混合气体与水混合完全转化为硝酸,则需要通入的氧气(标准状况)的体积为2.8 L 方法技巧 金属与硝酸反应的思维模型 考点三　氨和铵盐 一、氨(NH3) 1.氨的结构特征 2.氨的物理性质 无色、有　　　　气味的气体,密度比空气的　 ,易　　　　,液氨可作　　　　剂,极易溶于水(1∶700)。  3.氨的化学性质 [微点拨1] ①一水合氨为可溶性一元弱碱,不稳定,易分解:NH3·H2O NH3↑+H2O。 ②NH3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的突破口。 二、铵盐及N的检验 1.铵盐 (1)物理性质 绝大多数铵盐都是无色或白色晶体,易溶于水。 (2)化学性质 2.N的检验步骤 未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变　　　　的气体,则证明含N。  [微点拨2] 检验溶液中的N时,加入NaOH固体或浓溶液后必须加热,并且用湿润的红色石蕊试纸检验。 3.氨的实验室制法 (1)反应原理 一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物,化学方程式为 　　　　　　　　。  [微点拨3] 实验室制取氨的其他方法:加热浓氨水、浓氨水+固体NaOH或固体CaO。 (2)装置(如右图) “固体+固体气体”(与用KClO3和MnO2或KMnO4制O2的发生装置相同)。 (3)过程分析 【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)氨水显弱碱性,是弱电解质 (　) (2)氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物 (　) (3)氨极易溶于水,因此氨水比较稳定(不容易分解) (　) (4)在1 mol·L-1氨水中,NH3·H2O、N 、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L-1 (　) (5)NH4Cl受热分解生成NH3,可在实验室直接加热NH4Cl制NH3 (　) (6)能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl受热易发生升华 (　) (7)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N (　) (8)实验室可用Ba(OH)2溶液鉴别NH4Cl、(NH4)2SO4和K2SO4溶液 (　) 题组一　氨气的制备及性质 1.[2024·广东汕尾揭阳模拟] 下列有关氨气的制备、干燥、收集以及尾气处理操作和装置正确的是(　) A.制备 B.干燥 C.收集 D.尾气处理 2.某化学兴趣小组为了制取氨并探究其性质,按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。 (1)若氨的发生装置选择a,则反应的化学方程式为　 。  (2)若氨的发生装置选择b,则所用的试剂为　　　　　和　　　　。  (3)B装置中的干燥剂可选用　　　　。  (4)实验中观察到C装置中的现象是　 。  (5)当实验进行一段时间后,挤压D装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是　　　　　　。  (6)E中倒扣漏斗的作用是　　　　　　。  (7)写出证明b装置的气密性良好的操作与现象: 　。  归纳提升 实验室制取少量NH3的简易方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发 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NH3·H2O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,且OH-浓度增大,促使NH3生成。化学方程式为NH3·H2O+CaONH3↑+Ca(OH)2 题组二　喷泉实验 3.[2024·辽宁沈阳郊联合体模拟] 如图所示是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案,下列有关操作不可能引发喷泉现象的是 (　) A.挤压装置①的胶头滴管使胶头滴管中的NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹 B.挤压装置②的胶头滴管使AgNO3溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹 C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹 D.向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 4.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  　。  (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　  　。  规律小结 喷泉实验的原理及应用 (1)喷泉实验的原理 使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差,利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内,在尖嘴导管口形成喷泉。 (2)形成喷泉的条件 从原理上讲,气体要易溶于水或易与水反应,以形成足够大的压强差;从实验条件上讲,烧瓶内气体要充满,气体和仪器均要干燥,装置的气密性要好。 (3)形成喷泉的类型 下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。 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 NaOH溶液 水 水 水 (4)喷泉实验的引发 加入某种试剂,采取一定操作使烧瓶内的气体与烧杯中的液体接触。 题组三　铵盐及N的检验 5.下列说法中正确的是 (　) A.所有铵盐受热均可以分解,产物均有NH3 B.所有铵盐都易溶于水,所有铵盐中的氮均呈-3 价 C.NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为N+OH-NH3↑+H2O D.NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离 6.为探究氨及铵盐的性质,将NH4Cl晶体装入如图所示T形三通管两端,进行微型实验。下列说法错误的是 (　) A.轻轻挤压任一乳胶头,若蒸馏水中有气泡冒出,则装置气密性良好 B.同时点燃两个酒精灯后,两端湿润的pH试纸均变蓝 C.实验过程中竖直支管上方会出现白烟 D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使气体更充分吸收,减少污染 经典真题·明考向 1.[2023·湖北卷] 2023年5月10日,天舟六号货运飞船成功发射,标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是 (　) A.液氮-液氢 B.液氧-液氢 C.液态NO2-肼 D.液氧-煤油 2.[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.喷泉实验　　　B.干燥NH3 C.收集NH3　　　D.制备NH3 3.[2024·湖南卷] 某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象: ①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈红棕色; ②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,气体颜色逐渐变深; ③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至几乎无色; ④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。 下列说法正确的是 (　) A.开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化 B.锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3反应生成了NO2 C.红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2+H2O2HNO3+NO D.铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全 4.[2024·广东卷] 按下图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理均合理的是 (　) A.烧瓶壁会变冷,说明存在ΔH<0的反应 B.试纸会变蓝,说明有NH3生成,产氨过程熵增 C.滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明有NH4Cl升华 D.实验过程中,气球会一直变大,说明体系压强增大 学科网（北京）股份有限公司 $ 第19讲　氮及其化合物 考点一 ● 夯实必备知识 1.人工固氮 2.(1)无　无　难 (2)　5　3　共用电子对　吸收 ①3Mg+N2Mg3N2 ②N2+3H22NH3 ③N2+O22NO 3.(2)无色无味气体　红棕色有刺激性气味的气体　不　易　有毒　有毒　3NO2+H2O2HNO3+NO　2NO+O22NO2　排水法　向上排空气法 【对点自测】 (1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√　(8)× [解析] (1)虽然氮气分子的结构较稳定,镁能在氮气中燃烧生成氮化镁,所以氮气能支持燃烧,错误。 (2)固氮是将游离态氮转化为化合态,一定属于氧化还原反应,正确。 (3)空气中N2和O2在放电条件下直接化合生成NO,错误。 (4)NO不溶于水,接触空气时易被氧化,只能用排水法收集,错误。 (5)NO不溶于水,可以用排水法收集,NO易与空气中的氧气反应,不能用排空气法收集,错误。 (6)酸性氧化物是指与水反应生成酸或与碱反应生成盐和水的氧化物,NO2与水反应生成HNO3和NO,不符合酸性氧化物的定义,故NO2不是酸性氧化物,错误。 (7)NO不溶于水,NO2易溶于水且与水反应,除去NO中的少量NO2气体,可通过盛有水的洗气瓶除去再干燥,正确。 (8)装有NO2的密闭烧瓶冷却后颜色变浅,降低温度,平衡向生成N2O4的方向移动,则NO2转化为N2O4的反应放热,错误。 ● 提升关键能力 题组一 1.C　[解析] N2可在电焊时作保护气,利用的是氮气的稳定性,A正确;汽车尾气造成污染的主要原因之一是N2+O22NO,B正确;氮气的体积约占空气总体积的,C错误;在反应3Mg+N2Mg3N2中,N元素的化合价降低,得电子发生还原反应,则N2作氧化剂,D正确。 2.D　[解析] NO与水不反应,且NO2与H2O反应生成NO,故不能用水吸收NO和NO2混合气体,A错误;NO2和N2O4的最简式均为NO2,根据原子守恒,可按NO2计算,4.6 g NO2和N2O4混合气体中含有的氧原子数目为0.2NA,B错误;Br2(g)和NO2都能使湿润的淀粉KI试纸变蓝,不能鉴别,C错误;NO不溶于水,NO2易溶于水且能与水反应生成硝酸和NO,用水洗涤后再干燥可除杂,D正确。 题组二 3.A　[解析] NO和NO2的混合气体通入水中,只有NO2与水发生反应。若NO2体积为x mL,则NO体积为(10 mL-x mL),NO2与水反应的化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO,由此可得:x mL+(10 mL-x mL)=4 mL,解得x=9,故原混合气体中NO的体积为10 mL-9 mL=1 mL。 4.B　[解析] 发生的总反应为4NO2+O2+2H2O4HNO3,假设原气体体积为V L,则剩余气体体积为V L。 ①若剩余V L气体为氧气,则NO2完全反应,V(NO2)=×(V L-V L)=V L,V(O2)=V L-V L=V L,故NO2与O2的体积比为7∶3。 ②若剩余V L气体为NO,据3NO2+H2O2HNO3+NO可知,参与该反应的V(NO2)=V L,则原混合气体中V(O2)=×(V L-V L)=V L,V(NO2)=V L-V L=V L,此时NO2与O2的体积比为7∶1;故B正确。 考点二 ● 夯实必备知识 1.无　刺激性 2.4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑ 3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O 3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O　黄 3.(1)4NH3+5O24NO+6H2O (2)2NO+O22NO2 (3)3NO2+H2O2HNO3+NO 【对点自测】 (1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ [解析] (1)稀HNO3具有强氧化性,锌粒与稀HNO3反应会生成NO,错误。 (2)由于浓硝酸见光易分解,故浓硝酸需在棕色细口瓶中避光保存,正确。 (3)在该反应中浓硝酸体现氧化性,N元素化合价降低,生成的产物可能是NO或者NO2,NO暴露于空气中也会迅速产生红棕色气体,无法证明反应产物,错误。 (4)常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者产生无色气体,后者无明显现象,是因为稀硝酸与铁片反应生成NO,铁片与浓硝酸发生钝化,导致现象不明显,所以不能通过该实验现象比较浓、稀硝酸的氧化性,错误。 (5)在常温下铁遇浓硝酸发生钝化,被浓硝酸氧化生成一层致密的氧化物薄膜,进而阻止内层金属的进一步反应,可用铁质容器贮运浓硝酸,错误。 (6)清洗附有银镜的试管用稀硝酸,反应原理为3Ag+4HNO3(稀)3AgNO3+NO↑+2H2O,正确。 ● 提升关键能力 题组一 1.D　[解析] ①中,过量的铁粉又把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。 2.B　[解析] 铜与浓硝酸反应生成红棕色气体二氧化氮和硝酸铜,体现了硝酸的强氧化性和酸性,A错误;一段时间后抽出铜丝,向装置b注入水,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,b中气体红棕色变浅,B正确;注入水后装置b中铜片表面产生气泡,说明Cu与稀硝酸反应生成NO气体,C错误;酸性氧化物是指和水反应只能生成对应价态的酸或和碱反应只生成一种盐和水的氧化物,NO和NO2均不是酸性氧化物,D错误。 题组二 3.C　[解析] 2.56 g Cu的物质的量为=0.04 mol,若生成的气体中只含有NO,由化学方程式3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,0.04 mol Cu需要消耗 mol HNO3,而12 mL 10 mol·L-1硝酸中n(HNO3)=0.12 mol, mol<0.12 mol,说明还会发生反应Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,即生成的气体中有NO和NO2,A错误;2.56 g Cu的物质的量为0.04 mol,投入12 mL 10 mol·L-1硝酸中,恰好完全反应,向反应后的溶液中加入40 mL a mol·L-1 NaOH溶液,Cu2+恰好完全沉淀,则n[Cu(OH)2]=0.04 mol,则n(NaOH)= 0.08 mol,NaOH溶液的浓度为=a mol·L-1=2 mol·L-1,a=2,B错误;将生成的气体与b mol O2一起通入足量NaOH溶液中,气体恰好被完全吸收生成c mol NaNO3,由得失电子守恒可知,O2得到的电子数和Cu失去的电子数相等,则b mol×4=0.04 mol×2,则b=0.02,C正确;Cu和HNO3溶液反应完全后,生成NO、NO2的混合气体,向反应后的溶液中加入40 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液后溶液中存在NaNO3,则NO、NO2的总物质的量为0.12 mol-0.08 mol=0.04 mol,将生成的气体与0.02 mol O2一起通入足量NaOH溶液中,由N元素守恒可知,气体恰好被完全吸收生成的NaNO3的物质的量为n(NaNO3)=0.04 mol,c=0.04,D错误。 4.B　[解析] CuCu2+Cu(OH)2、MgMg2+Mg(OH)2,据此可得n(OH-)等于金属失去电子的物质的量,则有n(OH-)==0.5 mol,即金属失去电子的物质的量为0.5 mol,2n(Cu)+2n(Mg)=0.5 mol;据质量关系可得64 g·mol-1×n(Cu)+24 g·mol-1×n(Mg)=10.0 g,联立解得n(Cu)=0.1 mol,n(Mg)=0.15 mol,故合金中铜和镁的物质的量之比为0.1 mol∶0.15 mol=2∶3,A正确。全部沉淀后,溶质为NaNO3,根据氮原子守恒,有n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO,NO2)=370×10-3 L×4 mol·L-1+=1.68 mol,则有c(HNO3)==12 mol·L-1,B错误。据得失电子数目守恒可得3n(NO)+n(NO2)=0.5 mol,n(NO)+n(NO2)==0.2 mol,联立解得n(NO)=0.15 mol,n(NO2)=0.05 mol;相同条件下,气体的体积分数等于其物质的量分数,故NO2的体积分数为×100%=25%,C正确。据得失电子守恒可知,O2得电子数与两种气体失电子数相同,NO、NO2失去电子为0.15 mol×3+0.05 mol×1=0.5 mol,则n(O2)= mol=0.125 mol,在标准状况的体积为0.125 mol×22.4 L·mol-1=2.8 L,D正确。 考点三 ● 夯实必备知识 一、2.刺激性　小　液化　制冷 3.3　Al(OH)3↓+3N 4NH3+5O24NO+6H2O 二、1.(2)NH4ClNH3↑+HCl↑ NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O N+OH-NH3↑+H2O 2.蓝色 3.(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O (3)碱石灰　向下排空气法　蓝　白烟 【对点自测】 (1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√ [解析] (1)氨水是混合物,不是弱电解质,错误。 (3)氨极易溶于水,与氨水稳定性无关,实际上一水合氨不稳定,受热易分解,错误。 (5)氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢气体,氨气和氯化氢气体在试管口处化合又生成氯化铵,所以在实验室不能直接加热氯化铵制备氨气,错误。 (6)能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl受热易分解,而NaCl受热不易分解,错误。 (8)Ba(OH)2与NH4Cl反应放出氨气;Ba(OH)2与(NH4)2SO4反应生成白色沉淀(硫酸钡)并放出氨气;Ba(OH)2与K2SO4反应生成白色沉淀(硫酸钡),三者产物不同,现象不同,可以鉴别,正确。 ● 提升关键能力 题组一 1.C　[解析] 氯化铵受热分解,遇冷又重新化合生成氯化铵,不能用分解氯化铵的方法制取氨气,A错误;氨气能与氯化钙反应,不能用无水氯化钙干燥氨气,B错误;氨气密度小于空气密度,应用向下排空气法收集,气体“短进长出”,C正确;苯的密度比水小,图示装置不能防止倒吸的发生,D错误。 2.(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O (2)生石灰(或固体NaOH)　浓氨水 (3)碱石灰　(4)试纸变蓝 (5)产生白烟　(6)防止倒吸 (7)用止水夹夹住b中橡胶管,向分液漏斗里加足量水,再打开分液漏斗活塞,过一会儿水不再滴下,则证明气密性良好 [解析] (1)装置a适用于固体(或固体混合物)加热制气体,选择装置a制取NH3,使用Ca(OH)2和NH4Cl的混合物共热制NH3,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。(2)装置b适用于固体与液体常温下制取气体,选择装置b制取NH3,所用试剂为生石灰(或固体NaOH)和浓氨水。(3)干燥NH3选用碱石灰作干燥剂。(4)NH3的水溶液呈碱性,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(5)浓盐酸具有挥发性,NH3与HCl化合生成白色固体NH4Cl,挤压D装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是产生白烟,反应的化学方程式为NH3+HClNH4Cl。(6)NH3极易溶于水,为防止产生倒吸,应使用倒扣的漏斗。 题组二 3.A　[解析] NO与NaOH溶液不反应,所以烧瓶中的气体压强不会有明显变化,故不能形成喷泉,A符合题意;HCl气体能够和AgNO3溶液反应,挤压装置②的胶头滴管使AgNO3溶液全部进入烧瓶,使烧瓶中气体减少,可形成喷泉,B不符合题意; 用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气,导致锥形瓶中液体进入烧瓶中,氨气极易溶于水,烧瓶中的气体压强就会减小,故能形成喷泉,C不符合题意;浓硫酸溶于水时放热,使得浓氨水受热分解产生氨气,氨气和氯化氢气体反应,烧瓶中的气体压强就会减小,故能形成喷泉,D不符合题意。 4.(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 [解析] (1)打开a、b活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中,由于NH3极易溶于水,使烧瓶内气体压强迅速减小,烧杯中的水迅速进入烧瓶Ⅱ中,形成喷泉。(2)先打开a、c活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中,烧瓶Ⅱ中的气压迅速减小,烧瓶Ⅰ中的HCl气体会流向烧瓶Ⅱ中,与NH3化合生成NH4Cl而产生白烟。(3)在(2)的基础上,若关闭a活塞,打开b活塞,烧杯中的水会迅速进入烧瓶Ⅰ中,形成喷泉;若打开b活塞,不关闭a活塞,烧杯中的水便会同时进入烧瓶Ⅰ和Ⅱ中,形成双喷泉。 题组三 5.C　[解析] NH4NO3受热分解不一定能得到NH3,A错误;NH4NO3中氮元素有-3价、+5价两种化合价,B错误;NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,遇冷后NH3与HCl又生成NH4Cl,而NaCl受热不分解,故可用加热法分离NH4Cl和NaCl的固体混合物,D错误。 6.B　[解析] 整套装置是密闭体系,若装置气密性良好,轻轻挤压任一乳胶头,则蒸馏水中有气泡冒出,故A正确;pH试纸遇酸变红,遇碱变蓝,氯化铵受热分解生成NH3和HCl,左边氯化钙会吸收NH3,右边NaOH会吸收HCl,因此同时点燃两个酒精灯后,左端pH试纸变红,右端pH试纸变蓝,故B错误;竖直支管上方同时有NH3和HCl,两者相遇化合生成氯化铵,因此实验过程中竖直支管上方会出现白烟,故C正确;停止加热后,不断交替挤压两边乳胶头,增大压强,将残余的气体全部赶到蒸馏水中被吸收,可减少污染,故D正确。 经典真题·明考向 1.A　[解析] 虽然氮气在一定的条件下可以与氢气反应,而且是放热反应,但由于N≡N键能很大,该反应的速率很慢,氢气不能在氮气中燃烧,在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体,因此,液氮-液氢不能作为火箭推进剂,A符合题意;氢气可以在氧气中燃烧,反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体,因此,液氧-液氢能作为火箭推进剂,B不符合题意;肼和NO2在一定的条件下可以发生剧烈反应,该反应放出大量的热,且生成大量气体,因此,液态NO2-肼能作为火箭推进剂,C不符合题意;煤油可以在氧气中燃烧,反应速率很快且放出大量的热,生成大量气体,因此,液氧-煤油能作为火箭推进剂,D不符合题意。 2.B　[解析] NH3极易溶于水,溶于水后圆底烧瓶内压强减小,打开止水夹从而产生喷泉,故A可以达到预期目的;P2O5为酸性氧化物,NH3具有碱性,两者可以发生反应,故不可以用P2O5干燥NH3,故B不能达到预期目的;NH3的密度比空气小,可采用向下排空气法收集,故C可以达到预期目的;CaO与浓氨水混合后,CaO与水反应并放出大量的热,促使NH3挥发,可用此装置制备NH3,故D可以达到预期目的。 3.C　[解析] 金属铜在稀硝酸中不会发生钝化,开始反应速率较慢,可能的原因是铜表面有氧化铜,故A项错误;由于装置内有空气,铜和稀HNO3反应生成的NO迅速被氧气氧化为红棕色的NO2,产生的NO2浓度逐渐增加,气体颜色逐渐变深,故B项错误;装置内氧气逐渐被消耗,生成的NO2量逐渐达到最大值,同时装置内的NO2能与溶液中的H2O反应,3NO2+H2O2HNO3+NO,NO2被消耗,气体颜色逐渐变浅至几乎无色,故C项正确;由于该装置为密闭体系,生成的NO无法排出,锥形瓶内压强逐渐增大,逐渐将锥形瓶内的液体压入长颈漏斗,铜丝与液面脱离接触,反应停止,故D项错误。 4.B　[解析] NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应,所以烧瓶壁变冷,吸热反应的ΔH>0,故A错误;试纸会变蓝,说明有NH3生成,2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2OBaCl2+2NH3↑+10H2O,反应物都是固体,生成物中有气体,故产氨过程熵增,B正确;滴加浓盐酸后,NH3+HClNH4Cl,有白烟产生,不是NH4Cl的升华,C错误;实验过程中,未滴加浓盐酸时,气球会变大,是因为反应产生了气体,但是滴加浓盐酸后,气体减少,气球会变小,D错误。 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