第03讲 氮的氧化物和铵盐（寒假预习讲义）高一化学人教版

第03讲 氮的氧化物和铵盐 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：氮气与氮的固定 1.氮元素的原子结构和性质 （1）氮元素的原子结构 氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA族，氮原子的原子结构示意图：,氮原子最外层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。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 ①游离态 主要以氮气分子的形式存在于空气中，约占78%（体积分数）。 ②化合态 存在于动植物体内的蛋白质中，土壤、海洋的硝酸盐和铵盐中。 2.氮的固定 含义 将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程 分类 ①自然固氮 雷电固氮（大自然通过闪电释放能量将氮气转化为含氮的氧化物） 生物固氮（通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨） ②人工固氮 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) 3.氮气 （1）结构： 分子式 电子式 结构式 球棍模型 N2 N≡N （2）物理性质 通常情况下，氮气是无色、无味的气体，密度比空气的稍小，难溶于水（体积比=1：0.02），在压强为101KPa下，氮气在-195.8℃时变成无色液体，氮气分子在-209.9℃时变成雪花状固体。 （3）化学性质 氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下很难与其他物质发生化学反应，但在高温、放电等条件下，氮气也可以与镁、氢气、氧气等物质发生化合反应。 写出氮气与下列物质反应的化学方程式。 ①金属镁 N2＋3MgMg3N2，氮气表现氧化性 ②氢气 N2＋3H22NH3，氮气表现氧化性 ③氧气 N2＋O22NO（闪电、汽车引擎中发生的反应），氮气表现还原性 ①镁在空气中燃烧时可与O2、CO2和N2分别发生反应，生成MgO、C和Mg3N2三种物质。 ②纯净的氮化镁（Mg3N2）为黄绿色固体，呈粉末状，离子化合物，在水中强烈水解Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑，与盐酸反应的方程式为：Mg3N2+8HCl===3MgCl2+2NH4Cl。 （4）用途 ①氮气常用作保护气，如焊接金属、填充灯泡、保存食品等。 ②氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。 ③液氮可用作制冷剂，应用于医学、科技等领域。 （5）制取 工业制法 ①分离液态空气： ②耗氧法： 实验室制法 ①NH3氧化法：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O ②NH4Cl溶液和NaNO2溶液共热法：NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O 知识点2：氮的氧化物 1.氮的氧化物 氧化物 N2O(笑气) NO NO2(或N2O4) N2O3 N2O5 化合价 ＋1 ＋2 ＋4 ＋3 ＋5 氧化物类别 不成盐氧化物 酸性氧化物 氮有多种价态的氧化物，其中属于酸性氧化物的是N2O3是亚硝酸（HNO2）的酸酐，亚硝酸是一种弱酸。N2O5是硝酸的酸酐。 2.实验探究一氧化氮、二氧化氮的相互转化 实验装置 实验原理 ①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，②2NO＋O2===2NO2 总反应式：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 实验步骤 操作一：在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，观察现象。 操作二：打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，观察现象。 操作三：振荡注射器，观察现象。 实验现象 操作一：一氧化氮为无色气体，注射器内无明显现象 操作二：注射器中气体由无色变为红棕色，注射器活塞向左移动 操作三：注射器中气体由红棕色变为无色，注射器活塞继续向左移动 实验结论 操作一：NO不溶于水 操作二：NO和O2反应生成红棕色NO2，气体体积减小。 操作三：NO2不能全部被水吸收，有无色气体NO生成，气体体积继续减小。 实验说明 该反应可应用于工业上制硝酸，生产硝酸的过程中，要向吸收塔中通入足量的空气或氧气，使 NO充分转化为 NO2，进而转化为HNO3。 3.NO和NO2的性质和制法对比 NO NO2 物理性质 色态味 无色、无味、气体 红棕色、刺激性气味、气体 密度 密度略大于空气 密度比空气大 熔沸点 很低 低，易液化 溶解性 不溶 易溶 化学性质 毒性 有毒，与CO类似，能与血红蛋白结合，造成人体缺氧 有毒 与水 不反应 3NO2+H2O===2HNO3+NO NO2既是氧化剂，又是还原剂 与碱 不反应，但与NO2混合可被NaOH吸收： NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2 +H2O 2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O 氧化性 弱氧化性（氧化NH3）: 6NO+4NH35N2+6H2O 强氧化性 ①氧化SO2：NO2+SO2===NO+SO3; ②可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝(不能用于鉴别NO2和溴蒸气)：2NO2+2KI===I2+2KNO2 还原性 2NO+O2===2NO2 可使KMnO4褪色 可使KMnO4褪色 与O2和H2O 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 4NO2+O2+2H2O===4HNO3 制法 实验室制取 3Cu+8HNO3(稀)=== 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O 收集方法 排水法 向上排空气法 ①NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4（无色气体），因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。 ②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。 ③NO虽易与O2化合，但N2与O2反应时，不论O2是否足量，其一步反应都只能得到NO。 ④NO、NO2都不属于酸性氧化物。 ⑤工业制取硝酸的物质转化 ⑥工业上生产硝酸时，向尾气中再通入适量氧气或空气，经过多次循环氧化吸收生成硝酸，可以充分利用原料，并能减少NO的排放，保护环境。 4.氮的氧化物溶于水的几种情况分析 NO2或NO2与N2混合气体溶于水时，3NO2+H2O===2HNO3+NO，利用气体体积变化差进行计算。 NO2与O2的混合气体溶于水，由4NO2+O2+2H2O===4HNO3，可知 V(NO2):V(O2) =4:1 ＞4:1 ＜4:1 反应情况 恰好完全反应，无气体剩余 NO2过量，只剩余NO O2过量，剩余气体为O2 NO和O2同时通入水中时，由4NO+3O2+2H2O==4HNO3，可知 V(NO):V(O2) =4:3 ＞4:3 ＜4:3 反应情况 恰好完全反应，无气体剩余 NO过量，只剩余NO O2过量，剩余气体为O2 5.氮氧化物对环境的污染及防治 （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，产生了一种有毒的烟雾。 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,pH值<5.6的雨水为酸雨。 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。 ④毒性 氮的氧化物都是有毒的，如NO与血红蛋白结合使人中毒 （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，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。 ③氨气吸收法：8NH3＋6NO27N2＋12H2O；4NH3＋6NO5N2＋6H2O 知识点3：氨气 1.物理性质 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。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。 2.氨气溶于水的喷泉实验 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。 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。 喷泉实验的常见气液试剂 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、H2S、SO2 NO2+O2 吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 NaOH溶液 水 组合时的条件 气体在溶液中的溶解度很大或者通过反应，使气体的物质的量迅速减小，产生足够的压强差（负压） 3.氨的化学性质 氨与水的反应 NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－（氨的水溶液俗称氨水，显弱碱性） 氨与酸的反应 NH3＋HCl===NH4Cl（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） NH3+HNO3===NH4NO3（白烟,N元素的气态氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物发生化合反应） 2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4（不能用浓H2SO4干燥） 氨与氧气的反应（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。（工业上制取硝酸的第一步反应） ②氨在加热条件下和氧化铜反应生成铜和氮气，反应的化学方程式为 2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O(用于实验室制少量N2) ③与氯气反应：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl(用于检验Cl2管道泄漏) ④2xNH3+3NOx 催化剂 ()N2+3xH2O（治理氮氧化物的污染） ①氨溶于水得氨水，氨水是混合物。氨水中的溶质是NH3·H2O，但计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。溶液中存在的微粒有三种分子：NH3·H2O、NH3、H2O；三种离子：NH4+、OH－、H+。 ②NH3·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。 ③NH3·H2O不稳定，易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O ④NH3是中学化学中唯一的碱性气体，可在推断题中作为解题突破口。 ⑤氨水是很好的沉淀剂，能使Mg2+、Al3+、Fe3+等金属离子沉淀，如Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH,生成的Al(OH)3沉淀不溶于过量氨水。 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。 5.氨的实验室制法 药品选择 ①铵盐：制取NH3时，一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3的原因：NH4NO3受热分解，产物复杂，且易发生爆炸;(NH4)2SO4与 Ca(OH)2反应生成的CaSO4为微溶物，不利于NH3的逸出，且反应后试管难清洗;(NH4)2CO3受热分解会产生CO2，使收集到的氨气不纯。 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。 实验原理 实验室用固体氯化铵和氢氧化钙制取氨气：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 实验装置 制取装置：固－固反应加热装置 ①试管口略向下倾斜，防止反应产生的水蒸气冷凝回流炸裂试管； ②棉花的作用：干燥的棉花棉花的作用是防止因空气与NH3对流而使收集的NH3不纯；若用水或稀H2SO4浸湿棉花团，可吸收多余的NH3，以避免污染空气。 ③导气管要伸入接近试管底部 收集方法 氨气的密度比空气小且极易溶于水，常用向下排空气法收集。 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。 净化装置 氨气是碱性气体，常用碱石灰(CaO和NaOH等的混合物)作干燥剂，不能用酸性干燥剂(浓硫酸、P2O5等)干燥，也不能用无水CaCl2(与NH3反应CaCl2+8NH3=== CaCl2·8NH3)干燥。 尾气处理 可在试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花；氨气极易溶于水，用水吸收时要防止倒吸，常用的防倒吸装置如图所示； 防倒吸原理： （1）将NH3通入a装置时，因NH3极易溶于水，使制取NH3的装置内的压强小于大气压强，水被倒吸入漏斗中，水面下降，与漏斗口分离，在重力作用下，漏斗中的水又回落到烧杯中，达到防倒吸的目的。 （2）b装置与a装置相似，水被倒吸入球形干燥管中，因其容积较大，可达到防倒吸的目的。 （3）c装置利用了NH3不溶于CCl4而易溶于水的原理。 （4）d装置的水倒吸后留存于广口瓶中，不会进入前面的装置 6.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 知识点4：铵盐 1.铵盐及物理性质 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。 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 不稳定性 NH4Cl受热分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑（用于除去或分离铵盐） NH4HCO3受热分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O； (NH4)2CO3受热分解：(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O 与碱反应 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。 ①NH4Cl受热分解的现象从表面上看同升华与凝华（升华、凝华都是物理变化）一样，但该变化过程中发生了化学变化，不是升华、凝华，先发生NH4Cl的分解反应，后发生NH3与HCl的化合反应。 ②如果组成铵盐的酸是易挥发或易分解的酸，则固体铵盐受热分解时，氨气与酸一起挥发，冷却时又重新结合成铵盐，如NH4Cl、NH4HCO3等。 ③如果组成铵盐的酸是难挥发性酸，则固体铵盐受热分解时，只有氨呈气态逸出，而难挥发性酸残留在容器中，如(NH4)2SO4分解的化学方程式为 (NH4)2SO4NH3↑+NH4HSO4或(NH4)2SO42NH3↑+H2SO4。 ④如果组成铵盐的酸是具有强氧化性的酸，则在较低的温度下分解可得到NH3和相应的酸，如NH4NO3。温度升高时，生成的 NH3易被 HNO3氧化，则反应时的温度不同，形成氮的化合物也不同，如将NH4NO3在不同的温度下加热分解分别可得到N2O、NO2、N2O3、N2等。 ⑤与碱反应放出氨气是铵盐的通性，因此某物质与碱反应，若能鉴定放出的气体是氨气，则可以确定该物质中含有NH4+。 3．铵盐(NH4+)的检验 （1）实验探究 实验装置 三支试管中分别盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液 实验原理 NH＋OH－NH3↑＋H2O，通过NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝来检验NH 实验步骤 在NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热（注意通风），用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察现象。 实验现象 三支试管都能产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体 实验结论 铵盐与强碱反应生成了氨气 实验说明 实验室中，常利用铵盐与强碱反应产生氨这一性质来检验铵根离子的存在和制取氨 （2）铵盐(NH)的检验方法 原理 方法 ①NaOH 溶液法：取少量固体样品或溶液于试管中，再加入浓的 NaOH溶液，加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体（或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟产生），证明固体样品或溶液中含有NH4+。 ②碱石灰法：把碱石灰与某物质的固体混合物在研钵里研磨，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝（或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近研钵口，有白烟产生），则可以判断该物质是铵盐。 ①检验铵盐时，必须先加碱将NH4+转化为 NH3，而不能直接加热，因为有的铵盐受热分解不一定产生 NH3，如 NH4NO3分解产物较复杂，且高温下分解不产生氨气。 ②检验铵盐时，必须加热且用浓碱溶液，因为碱液浓度较小或不加热时生成 NH3·H2O 而不能放出氨气。 教材习题01（P18） 下列关于N2的叙述错误的是（ ） A．N2既可作氧化剂又可做还原剂 B．雷雨天，空气中的N2和O2可反应生成NO C．氮的固定是将N2转化成含氮化合物 D．１molN2可与3molH2完全反应生成2molNH3 解题方法 A．N2中N元素的化合价可以降低变成NH3，也可以升高生成NO等，故N2既可作氧化剂又可做还原剂，A选项正确； B．雷雨天时，发生自然固氮，空气中N2和O2可反应生成NO，B选项正确； C．氮的固定是将空气中游离态的氮(N2)转化为含氮化合物的过程，C选项正确； D．N2和H2在高温高压催化剂的条件下生成NH3，反应方程式为N2+3H22NH3，此反应是可逆反应，1 molN2与3 molH2反应生成的NH3小于2mol，D选项错误； 【答案】D 教材习题04（P18） 根据“氨溶于水的喷泉实验”装置图，下列说法错误的是 A．该实验证明氨气极易溶于水 B．烧瓶充满氯气，胶头滴管和烧杯中加入浓碱溶液也可能形成喷泉 C．向烧杯中滴加适量酚酞，形成红色喷泉说明氨水显碱性 D．烧杯中换成其他液体无法形成喷泉 解题方法 A．据分析，该实验证明NH3极易溶于水，A正确； B．氯气能和碱反应，故烧瓶充满氯气，胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉，B正确； C．酚酞遇碱变红，故得到红色喷泉可得氨水显碱性，C正确； D．换成酸溶液也会和氨气反应，吸收氨气，导致烧瓶内的气压小于大气压，烧杯内的水被压入烧瓶形成喷泉，D错误； 【答案】D 考点一 氮的固定及性质 1．下列属于氮的固定的是 A．雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO B．NH4Cl和Ca(OH)2反应生成NH3 C．豆科作物把含氮化合物转变为蛋白质 D．将氨转化为硝酸，再转化为其他含氮的化合物 【答案】A 【解析】A．雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO，游离态氮元素变为了化合态氮元素，故A符合题意； B．NH4Cl和Ca(OH)2加热反应生成NH3、氯化钙和水，不是游离态氮元素变为了化合态氮元素，不属于氮的固定，故B不符合题意； C．豆科作物把含氮化合物转变为蛋白质，不是游离态氮元素变为了化合态氮元素，不属于氮的固定，故C不符合题意； D．将氨转化为硝酸，再转化为其他含氮的化合物，不是游离态氮元素变为了化合态氮元素，不属于氮的固定，故D不符合题意； 综上所述，答案为A。 2．下列说法正确的是 A．氮气化学性质不活泼，原因是N的非金属性较弱 B．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐 C．氮气与氧气直接在汽车内燃机中高温下反应，氧气少量生成NO，过量生成NO2 D．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定 【答案】B 【解析】A．氮气化学性质不活泼，原因是N≡N键能大使得氮气很稳定，A错误； B．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有：放电时氮气被O2氧化产生NO，NO被O2氧化为NO2， NO2与H2O反应产生HNO3，硝酸进一步转变为硝酸盐，即存在转化关系：N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐，B正确； C．氮气与氧气在汽车内燃机中高温反应生成NO，NO进一步被氧气氧化生成NO2，C错误； D．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，植物不能直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，D错误； 故选B。 3．2023年《自然-通讯》报道了一种新型合成氨的方法：在太阳能聚焦加热下，通过镁的连续氮化与水解合成氨。该原理如图所示，下列说法不正确的是 A．过程①属于“氮的固定”，Mg3N2中含离子键 B．过程②③发生的反应均属于复分解反应 C．该方法对环境无污染，符合绿色化学思想 D．过程的总反应方程式为： 【答案】C 【解析】A．氮的固定是将游离态的氮（）转化为含氮化合物的过程。过程①中和\反应生成，属于氮的固定；是由和通过离子键结合而成的离子化合物，含离子键，A正确； B．复分解反应是由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应。过程②：，属于复分解反应，过程③：，属于复分解反应，B正确； C．反应过程中有生成，污染环境，C错误； D．根据图示，总反应方程式为：，D正确； 综上，答案是C。 考点二 氮氧化物的性质 4．将盛有NO2和N2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体体积缩小为原体积的一半，原混合气体中N2与NO2的体积比为 A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．3：1 【答案】C 【解析】设原混合气体中含有xmolN2，ymolNO2，盛有N2和NO2 的混合气体的试管倒立于水中发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，则有，反应后试管内气体物质的量为mol，则有(x+y)=2，解得x：y=1：3，故答案选C。 5．如图所示，在注射器里吸入，然后吸入5mL水。若再吸入30mL空气(按体积占计算)，夹住弹簧夹，观察现象(不考虑摩擦力，即所有操作都在常温常压下进行)。已知常温常压下，气体摩尔体积为，下列说法错误的是 A．最终剩余气体中NO体积为12mL B．可观察到注射器的活塞缓缓向左移动，最终活塞最左端停在约36mL刻度处 C．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色 D．若反应前后液体体积不变，所得硝酸溶液的浓度约为 【答案】B 【解析】A．30mL空气中氧气体积为30mL×=6mL，根据方程式：2NO+O2=2NO2，20mLNO消耗12mL，生成NO2的体积为12mL，NO2再与水反应，3NO2+H2O=2HNO3+NO，生成NO为12mL×=4mL，所以最后剩余NO为(20-12+4)mL=12mL，A正确； B．注射器内气体减少，所以注射器的活塞缓缓向左移动，体积为剩余的NO、N2和水的体积，约为41mL，B错误； C．NO是无色气体，NO2是红棕色气体，所以注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色，C正确； D．根据A中分析可知，若反应前后液体体积不变，生成硝酸的物质的量浓度为：，D正确； 故选B。 6．下列对NO和NO2的描述正确的是 A．NO2与水的反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂 B．NO是无色气体，可用向上排空气法收集 C．NO2可由N2和O2直接化合得到 D．从元素化合价角度看，NO只有还原性 【答案】A 【解析】A．与水发生反应：，氮元素由+4价变为+5价和+2价，则既是氧化剂又是还原剂，A项正确； B．NO易与反应生成，不能用排空气法收集，只能采用排水法收集NO，B项错误； C．和在高温或放电条件下反应生成NO，不能直接得到，C项错误； D．NO中氮元素显+2价，处于中间价态，则NO既有氧化性又有还原性，D项错误； 故选A。 考点三 氨气的性质及喷泉实验 7．关于氨的下列叙述中，正确的是（） A．氨因为有刺激性气味，因此不用来作制冷剂 B．氨具有还原性，可以被氧化为NO C．氨极易溶于水，因此氨水比较稳定(不容易分解) D．氨溶于水显弱碱性，因此可使石蕊试液变为红色 【答案】B 【解析】A.液态氨气汽化需要吸收大量的热，所以氨气具有制冷作用，常用作制冷剂，A项错误； B.氨气中氮元素处于最低价-3价，化合价能够升高为一氧化氮中的+2价，所以氨气能够被氧化生成一氧化氮，B项正确； C.一水合氨不稳定，受热易分解，C项错误； D.氨溶于水显弱碱性，因此可使石蕊试液变为蓝色，D项错误； 答案选B。 8．关于下列实验现象的说法不正确的是     A．氨溶于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色 B．实验1，由喷泉现象可知氨气极易溶于水 C．实验1，喷泉结束后烧瓶溶液中的含氮微粒有、和 D．实验2，加热过程中酚酞被漂白而褪色 【答案】D 【解析】A．酚酞遇碱显红色，氨溶于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色，故A 正确； B．挤压胶头滴管并打开止水夹，可形成喷泉，由喷泉现象可知氨气极易溶于水，故B正确； C．氨气与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O发生电离，则烧瓶溶液中的含氮微粒有NH3、NH3·H2O和，故C正确； D．加热会降低气体的溶解度，且促进NH3·H2O分解释放出NH3，溶液的碱性减弱，红色逐渐变浅，直至褪色，故D错误； 选D。 9．下列关于氨的性质的描述中，不正确的是 A．有刺激性气味 B．难溶于水 C．常温常压下密度比空气的小 D．遇HCl时产生大量白烟 【答案】B 【解析】A．氨气为无色，有刺激性气味气体，A正确； B．氨气与水分子之间会形成氢键，极易溶于水，B错误； C．氨气相对分子质量17，空气的平均相对分子质量29，氨气的密度比空气小，C正确； D．氨气为碱性气体，遇HCl时产生大量白烟，发生反应NH3+HCl=NH4Cl，D正确； 故选B。 考点四 氨气的实验室制取 10．实验室用下图装置(夹持装置已略去)制备，并研究其性质。其中，a、b为湿润的红色石蕊试纸。下列说法不正确的是 A．制备的试剂是和的固体混合物 B．装置乙中，b比a先变蓝 C．装置丙中，产生大量白烟 D．装置丁具有防止倒吸的作用，其中试剂可以是水 【答案】B 【解析】A．，可以制备氨，A正确； B．由于NH3的密度比空气小，故装置乙中，a先变蓝，b后变蓝，B错误； C．浓盐酸具有挥发性，与挥发出来的HCl反应：，产生固体，故装置丙中产生大量白烟，C正确； D．NH3易溶于水，可以用水来吸收多余的NH3，且干燥管可以起到防倒吸的作用，D正确； 故选B。 11．关于氨气的制备、净化、收集、尾气处理操作正确的是 A．制备 B．干燥 C．收集 D．尾气处理 【答案】D 【解析】A．氧化钙和水生成氢氧化钙，不是块状固体，不能使用启普发生器，A错误； B．氨气和氯化钙会反应，不能干燥氨气，B错误； C．氨气的密度比空气密度小，导管短进长出可收集氨气，C错误；   D．氨气极易溶于水，上层为水，氨气通入四氯化碳中可以防止倒吸，D正确； 故选D。 12．氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反应为，以铁触媒(主要成分是和)为催化剂。实验室用加热和固体混合物的方法，或将浓氨水与固体混合来制取少量氨气。工业上可利用氨气等制取硝酸。实验室制取少量并探究其性质。下列装置不能达到实验目的的是 A．用装置甲制取 B．用装置乙收集 C．用装置丙检验水溶液呈碱性 D．用装置丁吸收多余的 【答案】D 【解析】A．实验室可用浓氨水和生石灰制取氨气，故A正确； B．氨气的密度比空气小，可用向下排空集气法收集，故B正确； C．氨气先通入干燥的红色石蕊试纸，未变蓝，再通入湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，就能证明氨气水溶液呈碱性，故C正确； D．氨气极易溶于水，直接通入水中会形成倒吸现象，故D错误； 故选D。 考点五 铵盐的性质及铵根离子的检验 13．下列关于氨与铵盐的叙述中不正确的是 A．碳酸氢铵受热分解有氨气产生 B．干燥NH3时，不可以用酸性干燥剂 C．铵盐作氮肥时，与生石灰混用的效果更好 D．铵盐的物理共性是铵盐都能溶于水 【答案】C 【解析】A．碳酸氢铵受热分解能生成氨气、水和二氧化碳，故A正确； B．氨气是碱性气体，会和酸性干燥剂反应，不能用酸性干燥剂来干燥氨气，故B正确； C．铵盐作为氮肥使用时，与生石灰混用，生石灰可以与铵盐反应生成氨气溢出，降低肥效，故C错误； D．铵盐都是可溶性的强电解质，所以铵盐都易溶于水，故D正确； 故选C。 14．检验铵盐的方法是取出少量待检物放入试管中，然后 A．加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察颜色变化 B．加热，将产生的气体通入无色酚酞溶液中，观察颜色变化 C．加入NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察颜色变化 D．加入强碱溶液，加热，再滴入无色酚酞溶液，观察颜色变化 【答案】C 【解析】加入NaOH浓溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，湿润红色石蕊试纸会变蓝色，证明产生的气体是氨气，则该盐中含有铵根离子，这是检验铵盐的方法，故选：C。 15．下列关于铵盐的说法不正确的是 A．都是晶体 B．都能溶于水 C．遇碱易放出氨气 D．存放时无需低温保存 【答案】D 【解析】A．铵盐都是白色晶体，故A正确； B．铵盐都是易溶于水的物质，故B正确； C．铵盐与强碱溶液共热反应都会产生氨气，故C正确； D．铵盐受热易分解，所以存放时需低温保存，故D错误； 答案选D。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.了解氮的固定和自然界中氮的循环，掌握氮气的物理和化学性质。 2.通过实验探究氮氧化物的转化，从而掌握一氧化氮和二氧化氮的性质对比。 3.认识氨的物理性质，掌握并能熟练应用氨的化学性质，理解喷泉实验的原理。 4.掌握铵盐的性质和铵根离子的检验，掌握氨气的实验室制法，了解氨的工业制法及实验室中其他简易方法。 【学习重难点】 1.氮气的性质。 2.一氧化氮、二氧化氮的性质及其的转化 3.氨气、铵盐的化学性质，铵根离子的检验。 3.喷泉实验，实验室制备氨气。 1．下列关于和的说法错误的是 A．是一种红棕色、有毒、有刺激性气味的气体 B．和都易溶于水，溶于水后所得的溶液都呈酸性 C．空气中的在闪电时，直接生成 D．是一种无色、有刺激性气味的气体，属于酸性氧化物 【答案】C 【解析】A．是一种红棕色、有毒、有刺激性气味的气体，故A正确； B．和都易溶于水，且溶于水均发生了化学反应生成了酸，，，所以溶于水后溶液呈酸性，故B正确； C．空气中的N2在闪电时直接生成气体，故C错误； D．是一种无色、有刺激性气味的气体，属于酸性氧化物，故D正确； 故选C。 2．实验室制备氨也可采用加热浓氨水的方法。下列关于氨水的说法错误的是 A．浓氨水易分解 B．氨水是含有多种分子和离子的混合物 C．的电离方程式为： D．可用作制冷剂 【答案】D 【解析】A．浓氨水中的NH3·H2O不稳定，受热或浓度高时易分解为NH3和H2O，故A正确； B．氨水中含有NH3、H2O、NH3·H2O等分子，以及、OH-等离子，故B正确； C．NH3·H2O是弱电解质，电离方程式正确表示为可逆过程：，故C正确； D．用作制冷剂的是液氨（NH3），而非NH3·H2O，故D错误； 答案选D。 3．下列关于氨与铵盐的叙述中正确的是 A．铵盐都为晶体，都能溶于水且加热时都能产生NH3 B．氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验 C．铵盐作氮肥时，与生石灰混用的效果更好 D．氨气极易溶于水，可以用来做喷泉实验 【答案】D 【解析】A．铵盐加热时不都能产生NH3，如硝酸铵受热分解可生成一氧化二氮和水，故A错误； B．氨气与氯化氢反应不属于氧化还原反应，故B错误； C．铵盐作氨肥时，与生石灰混用易反应生成氨气，降低肥效，故C错误： D．氨气极易溶于水，导致烧瓶内外气压差的出现，产生喷泉，所以该实验体现了氨气极易溶于水的性质，故D正确； 故选：D。 4．利用如图所示装置可以做喷泉实验。下列有关说法错误的是 A．圆底烧瓶要干燥 B．产生喷泉现象时，烧瓶内的压强大于大气压 C．若烧瓶内充满氨气，实验后烧瓶中所得氨水的浓度是mol/L(假设在标准状况下完成实验) D．烧瓶内充满SO2，胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉 【答案】B 【解析】A．氨气极易溶于水，所以圆底烧瓶要干燥，A正确； B．产生喷泉现象时，烧瓶内的压强小于大气压，B错误； C．烧瓶内充满氨气，且设烧瓶体积为VL，则氨气的物质的量为mol，实验后烧瓶中所得溶液的浓度是mol·L-1(假设在标准状况下完成实验)，C正确； D．浓碱溶液可以吸收烧瓶中的SO2，瓶内可以形成负压从而形成喷泉，D正确； 故选B。 5．下列关于氮元素及氮气性质的说法中，错误的是 A．植物从土壤中吸收N、N转化为氨基酸 B．植物秸秆燃烧时释放出氮氧化物，参与了氮的循环 C．N2的化学性质不活泼，故N2不支持燃烧 D．大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环 【答案】C 【解析】A．植物通过根系吸收铵态氮（）和硝态氮（），并将其转化为氨基酸等有机物，A正确； B．秸秆燃烧释放氮氧化物（如NO、NO2），这些物质参与大气氮循环，B正确； C．虽然N2常温下稳定，但在高温下可与镁等金属反应，说明其并非绝对“不支持燃烧”，C错误； D．氮循环是自然界中氮元素在不同圈层间的持续转化过程，D正确； 故选C； 6．氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮的循环无关的是 A．豆科植物根部的根瘤菌能把空气中的氮气转变为硝酸盐 B．自然界中，氨是动植物遗体中的蛋白质腐败后的产物 C．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作为保护气 D．在电闪雷鸣的雨天，N2与O2发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 【答案】C 【解析】A．根瘤菌将氮气转化为硝酸盐，属于生物固氮，是氮循环的一部分，A不符合题意； B．动植物遗体腐败生成氨属于氨化作用，属于氮循环的一部分，B不符合题意； C．氮气作保护气仅利用其稳定性，未涉及氮的形态转化或循环过程，与氮循环无关，C符合题意； D．雷雨天氮气与氧气反应最终生成硝酸盐，属于自然固氮，是氮循环的一部分，D不符合题意； 故选C。 7．下列关于氮及其化合物的说法中错误的是 A．通常情况下性质很稳定，可以在电焊时作保护气 B．能使酚酞溶液变红，证明是碱 C．反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一 D．反应证明铵盐受热易分解 【答案】B 【解析】A．氮气在常温下性质稳定，因其分子结构中有三个强共价键，常用于电焊保护气，A正确； B．NH3溶于水生成NH3·H2O，后者解离出OH-使酚酞变红，但NH3本身不是碱，属于碱性气体，B错误； C．汽车高温内燃条件下，N2与O2反应生成NO，进一步形成NO2污染空气，是尾气污染主因之一，C正确； D．NH4Cl受热分解为NH3和HCl，虽冷却会重新结合，但实验现象仍能证明铵盐受热易分解，D正确； 故选B。 8．下列有关氨和铵盐的叙述正确的是 A．NH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去 B．NH3易液化，液化时要吸收周围大量热，液氨常用作制冷剂 C．检验NH时，试样中加入NaOH溶液微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的气体 D．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具有热不稳定性 【答案】D 【解析】A．氯化铵不稳定，加热易分解，不能通过加热方法除去碘单质，故A错误； B．液氨可用作制冷剂的原因是，氨气易液化，液氨挥发吸热，故B错误； C．氨气是碱性气体，氨气可以用湿润的红色石蕊试纸来检验，故C错误； D．碳酸氢铵加热分解生成氨气、二氧化碳和水，化学方程式为：，故D正确； 故本题选D。 9．室温下，将充满的试管倒立在水中，实验现象如下图。下列分析不正确的是 A．易溶于水，不能用排水法收集 B．试管中剩余的无色气体可能是 C．取试管中的溶液，滴加紫色石蕊溶液，溶液显红色，是因为与反应生成了酸 D．向试管中再缓缓通入一定量的，试管中的液面上升 【答案】B 【解析】A．NO2与水可发生反应（3NO2+H2O=2HNO3+NO↑），会被水吸收，因此不能用排水法收集，A正确； B．NO2与水反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO↑，生成的NO为无色气体且难溶于水，故剩余无色气体应为NO，而非N2O4，B错误； C．NO2与水反应生成HNO3，HNO3为强酸，溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，C正确； D．试管中剩余气体为NO，通入O2后发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3，气体被吸收，试管内压强减小，液面上升，D正确； 故答案选B。 10．下列叙述中正确的是 ①易液化，液氨常用作制冷剂    ②可用铁、铝制容器盛装浓硝酸和稀硝酸 ③氨气极易溶于水，氨气可做喷泉实验    ④所有的氮氧化物均易溶于水 ⑤铵盐受热分解一定都会产生氨气    ⑥氮气在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸 A．①②③④⑤⑥ B．①③⑥ C．①②③ D．①②③④ 【答案】B 【解析】①NH3易液化，液氨气化吸热，常用作制冷剂，正确； ②铁、铝在常温下遇浓硝酸发生钝化，可盛装浓硝酸，但稀硝酸会腐蚀金属，不可用，错误； ③NH3极易溶于水，可形成喷泉实验，正确； ④NO难溶于水，并非所有氮氧化物均易溶，错误； ⑤部分铵盐（如NH4NO3）受热分解可能生成N2O等，不一定产生NH3，错误； ⑥N2化学性质稳定，常温下不燃烧也不支持燃烧，且不能供呼吸，正确； ①③⑥正确，故选B。 11．下列关于NO和NO2的说法正确的是 A．NO2是红棕色气体，属于酸性氧化物 B．NO和NO2均可以用排空气法收集 C．NO2可由N2和O2直接化合得到 D．NO和NO2在一定条件下可以相互转化 【答案】D 【解析】A．NO2是红棕色气体，但其与水反应生成HNO3和NO，反应中氮的化合价发生变化，不符合酸性氧化物的定义（与碱反应只生成对应盐和水），因此不属于酸性氧化物，A错误； B．NO会与空气中的O2反应生成NO2，不能用排空气法收集；NO2密度大于空气且与水反应，可用向上排空气法收集，但NO不可，B错误； C．N2和O2直接化合生成的是NO，而非NO2；NO2需通过NO与O2进一步反应生成，C错误； D．NO与O2反应生成NO2（如2NO + O2 = 2NO2），而NO2与水反应生成HNO3和NO（如3NO2+ H2O = 2HNO3 + NO），两者在一定条件下可相互转化，D正确； 故选D。 12．可用作脱硝剂。某科研小组为了探究能否被还原，设计的装置如图所示(夹持、加热装置已略去)。 下列说法错误的是 A．固体可以是碱石灰或生石灰 B．甲、乙试剂均可以是中性干燥剂固体 C．实验时宜先打开，一段时间后再打开，有利于减少空气对实验的干扰 D．C中可能会观察到有白烟生成 【答案】B 【分析】由实验装置图可知，装置A中浓氨水与碱石灰或氧化钙反应制备氨气，装置B中盛有的碱石灰用于干燥氨气；装置中浓硝酸与铜反应制备二氧化氮，装置中盛有的五氧化二磷或硅胶用于干燥二氧化氮，装置C中氨气与二氧化氮在催化剂作用下反应生成氮气和水，据此解答。 【解析】A．由分析可知，固体X可以是碱石灰或生石灰(氧化钙)，A正确； B．由分析可知，甲为用于干燥氨气的碱石灰，不能是无水氯化钙，因为无水吸收氨气会生成，B错误； C．二氧化氮的密度比空气大，所以实验时先通入二氧化氮排尽装置中的空气，有利于氨气充分与二氧化氮反应，可以减少空气对实验的干扰，故实验时宜先打开，一段时间后再打开，C正确； D．C中氨气与二氧化氮在催化剂作用下反应生成氮气和水，水与二氧化氮反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成，则C中可能会观察到有白烟生成，D正确； 故选B。 13．部分氮及其化合物的转化关系如图所示。下列说法正确的是 A．需要加入还原剂 B．实验室收集NO一般利用排空气法 C．反应①中若，则NO可被足量水全部吸收 D．经转化被植物吸收，属于氮的固定 【答案】C 【解析】A．NH3中N为-3价，转化为N2（N为0价）时N元素化合价升高，发生氧化反应，需加入氧化剂，而非还原剂，故A错误； B．NO易与空气中O2反应生成NO2（2NO+O2=2NO2），不能用排空气法收集，应采用排水法，故B错误； C．NO、O2与水反应时，总反应为4NO+3O2+2H2O=4HNO3。当n(NO):n(O2)=4:3时，NO和O2恰好完全反应生成HNO3，NO可被足量水全部吸收，故C正确； D．氮的固定是游离态氮（N2）转化为化合态氮的过程，NO2为化合态氮，其转化不属于氮的固定，故D错误； 故选C。 14．某制肼法是以氨为氮源，用次氯酸钠氧化氨气制备水合肼。其反应装置如图所示（夹持装置已略去）。下列说法错误的是 A．双口烧瓶中发生反应的离子方程式为 B．装置a中碱石灰能够吸水并放出热量，有利于氨气的逸出 C．烧杯中加入可避免在进行尾气处理时发生倒吸 D．可用装置d代替装置a制备氨气 【答案】D 【分析】a中浓氨水和碱石灰反应生成氨气，b中氨气和次氯酸钠发生反应制取水合肼()，c用于吸收多余的氨气，氨气不溶于CCl4，可以防止倒吸。 【解析】A．双口烧瓶中氨气和次氯酸钠反应制备水合肼，发生反应的离子方程式为，A正确； B．碱石灰溶于水放热且产生大量氢氧根离子，同时还能吸水，装置a中碱石灰能够吸水并放出热量，有利于氨气的逸出，B正确； C．氨气不溶于CCl4，烧杯中加入可避免在进行尾气处理时发生倒吸，C正确； D．氯化铵受热分解产生氨气和HCl，冷后氨气和HCl又化合为氯化铵，不能用装置d代替装置a制备氨气，D错误； 答案选D。 15．下图是工业制备硝酸的主要过程。 （1）写出N2的一种用途： 。 （2）单质X的化学式是 ，吸收塔中X的作用是 。 （3）实验室制取NH3的化学方程式为 。 （4）写出工业制备硝酸中氧化炉中反应的化学方程式： 。 Ⅱ．氮肥厂的废水直接排放会造成污染，目前氨氮废水处理方法主要有吹脱法、化学沉淀法、生物硝化反硝化法等。某氮肥厂的氨氮废水中氮元素多以和NH3·H2O的形式存在。该厂技术团队设计该废水处理方案流程如下： （5）检验某溶液中是否含有的方法为 (写出所需试剂、操作及现象)。 （6）过程②、③：在微生物亚硝酸菌和硝酸菌作用下实现的转化，称为硝化反应。lmol可被 L (标准状况) O2最终氧化成。 【答案】（1）制冷剂、做保护气 （2）O2 将氮氧化合物充分氧化成HNO3 （3）Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O （4）4NH3+5O24NO+6H2O （5）取少量待测液于试管中，加入浓NaOH溶液并加热，若产生使湿润的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，则证明含有 （6）44.8L 【分析】在合成塔中和在一定条件（高温、高压、催化剂 ）下合成，在分离器中分离未反应的、（可循环利用 ）和生成的， 与（图中X为）在氧化炉中发生催化氧化反应，生成等，是转化为含氮氧化物的关键步骤，在吸收塔中等与、反应，最终生成。 氨氮废水在微生物亚硝酸菌和硝酸菌作用下实现的转化，结合氧化还原反应中得失电子守恒分析解答。 【解析】（1）液氮温度极低，可以做制冷剂，由于氮气的化学性质比较稳定，焊接金属时可以用氮气做保护气，故答案为：制冷剂、做保护气； （2）由分析可得图中X为；吸收塔中X的作用是将氮氧化合物充分氧化成； （3）实验室中用氢氧化钙与氯化铵加热反应制备氨气，反应的化学方程式为； （4）反应a是氨气的催化氧化，反应生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为； （5）检验某溶液中是否含有的方法为：取少量待测液于试管中，加入浓NaOH溶液并加热，若产生使湿润的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，则证明含有； （6）中N元素的化合价由-3价升高到+5价，转化为需要失去8mol电子，根据得失电子守恒，需要氧气的物质的量为，在标准状况下的体积为。 16．氮及其化合物在工农业生产中有重要用途。 Ⅰ、农业生产离不开氮肥，几乎所有的氮肥都以氨为原料。某化学兴趣小组设计如图1所示装置制备氨气并探究其性质。 （1）装置甲中发生反应的化学方程式为 。 （2）把装置丙中的浓盐酸挤入广口瓶中，可观察到的现象为 。 （3）图2中可代替装置丁用于吸收多余氨气的是 (填标号)。 （4）该兴趣小组利用压强传感器测定氨气喷泉实验中的压强变化情况，实验装置如图3所示。待三颈烧瓶充满后，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口，关闭，将胶头滴管中的水挤入三颈烧瓶中，打开，完成喷泉实验，三颈烧瓶内压强变化曲线如图4所示。下列说法错误的是______(填标号)。 A．制取氨气时烧瓶中的可以换成 B．可用蓝色石蕊试纸置于三颈烧瓶口处验满 C．实验进行到点时喷泉最剧烈 D．喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，可能是因为收集的氨气不纯 Ⅱ、硝酸是一种重要的化工原料，某工厂制硝酸的流程如图所示。 （5）上述转化中，属于氮的固定的是反应 (填“ⅰ”、“ⅱ”或“ⅲ”)。 （6）“氧化炉”中反应ⅱ的化学方程式为 。 （7）“吸收塔”中发生的反应为，理论上生成需消耗标准状况下的体积为 。 【答案】（1） （2）产生白烟 （3）CD （4）AB （5）ⅰ （6） （7）6.72 【分析】Ⅰ．装置甲中NH4Cl与熟石灰反应制取NH3，装置乙中碱石灰干燥氨气，装置丙中浓盐酸和氨气反应生成氯化铵、产生白烟，装置丁吸收多余氨气，防止污染空气。 Ⅱ．氮气和氢气在合成塔中反应生成氨气，氨气和氧气在氧化炉中反应生成NO，在吸收塔中NO和氧气、水反应生成HNO3。 【解析】（1）装置甲中氯化铵和熟石灰共热产生氨气，反应的化学方程式为。 （2）把装置丙中的浓盐酸挤入广口瓶中，发生，可观察到的现象为产生白烟。 （3）A．为封闭环境，不能尾气处理，A错误； B．NH3极易溶于水，导管插入水中引起倒吸，不能进行尾气处理， B错误； C．氨气不溶于四氯化碳、逸出的氨气被上层的水充分吸收，同时可以防止倒吸现象的发生，C正确； D．可以充分吸收NH3，同时可以防止倒吸现象的发生，D正确； 故合理选项是CD； （4）A．固体为CaO能够与氨水中的水反应或遇水放热，且溶液呈碱性，使氨气溶解度降低，则可制备氨气，而CaCl2能与氨气反应，故制取氨气时烧瓶中的不可以换成，A说法错误； B．氨水呈碱性，遇到石蕊显蓝色，则可用湿润的红色石蕊试纸置于三颈瓶口c处验满，不可用蓝色石蕊试纸，B说法错误； C．由瓶内压强变化曲线可知，O点时容器内外压强差最大，则喷泉最剧烈，C说法正确； D．喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，则存在有未溶解的气体，由于三颈烧瓶内的氨气是用排空气法收集的，则可能是因为收集的氨气不纯，D说法正确； 答案为AB。 （5）氮的固定为游离态氮转化为化合态氮，故属于氮的固定的是：i。 （6）“氧化炉”中“发生反应为氨气和氧气催化氧化生成NO和水，反应ⅱ的化学方程式为。 （7）“吸收塔”中发生的反应为，理论上生成需消耗氧气为0.3mol，标准状况下的体积为。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 氮的氧化物和铵盐 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：氮气与氮的固定 1.氮元素的原子结构和性质 （1）氮元素的原子结构 氮元素位于元素周期表的第 周期第 族，氮原子的原子结构示意图：,氮原子最外层有 个电子，既不容易得到 个电子，也不容易失去 个电子。氮原子一般通过 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 ①游离态 主要以 的形式存在于空气中，约占 （体积分数）。 ②化合态 存在于动植物体内的 中，土壤、海洋的 盐和 盐中。 2.氮的固定 含义 将大气中 的氮转化为 的过程 分类 ①自然固氮 固氮（大自然通过闪电释放能量将氮气转化为含氮的氧化物） 固氮（通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨） ②人工固氮 工业上 固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用) 3.氮气 （1）结构： 分子式 电子式 结构式 球棍模型 （2）物理性质 通常情况下，氮气是 色、 的气体，密度比空气的 ， 溶于水（体积比=1：0.02），在压强为101KPa下，氮气在-195.8℃时变成 ，氮气分子在-209.9℃时变成 。 （3）化学性质 氮分子内两个氮原子间以 结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很 ，通常情况下很难与其他物质发生化学反应，但在 、 等条件下，氮气也可以与镁、氢气、氧气等物质发生化合反应。 写出氮气与下列物质反应的化学方程式。 ①金属镁 ，氮气表现 性 ②氢气 ，氮气表现 性 ③氧气 （闪电、汽车引擎中发生的反应），氮气表现 性 ①镁在空气中燃烧时可与O2、CO2和N2分别发生反应，生成 、 和 三种物质。 ②纯净的氮化镁（Mg3N2）为黄绿色固体，呈粉末状，离子化合物，在水中强烈水解Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑，与盐酸反应的方程式为：Mg3N2+8HCl===3MgCl2+2NH4Cl。 （4）用途 ①氮气常用作保护气，如焊接金属、填充 、保存食品等。 ②氮气是合成氨、制 的重要原料。 ③液氮可用作 剂，应用于医学、科技等领域。 （5）制取 工业制法 ①分离液态空气： ②耗氧法： 实验室制法 ①NH3氧化法： ②NH4Cl溶液和NaNO2溶液共热法： 知识点2：氮的氧化物 1.氮的氧化物 氧化物 N2O(笑气) NO NO2(或N2O4) N2O3 N2O5 化合价 ＋1 ＋2 ＋4 ＋3 ＋5 氧化物类别 氧化物 氧化物 氮有多种价态的氧化物，其中属于酸性氧化物的是N2O3是亚硝酸（ ）的 ，亚硝酸是一种弱酸。N2O5是 的酸酐。 2.实验探究一氧化氮、二氧化氮的相互转化 实验装置 实验原理 ①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，②2NO＋O2===2NO2 总反应式：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 实验步骤 操作一：在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，观察现象。 操作二：打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，观察现象。 操作三：振荡注射器，观察现象。 实验现象 操作一：一氧化氮为无色气体，注射器内无明显现象 操作二：注射器中气体由无色变为 色，注射器活塞向 移动 操作三：注射器中气体由红棕色变为 色，注射器活塞继续向 移动 实验结论 操作一： 。 操作二： 。 操作三： 。 实验说明 该反应可应用于工业上制硝酸，生产硝酸的过程中，要向吸收塔中通入足量的空气或氧气，使 NO充分转化为 NO2，进而转化为HNO3。 3.NO和NO2的性质和制法对比 NO NO2 物理性质 色态味 色、 味、气体 色、 味、气体 密度 密度 空气 密度比空气 熔沸点 很低 低，易液化 溶解性 溶 溶 化学性质 毒性 有毒，与CO类似，能与血红蛋白结合，造成人体缺氧 有毒 与水 不反应 NO2既是氧化剂，又是还原剂 与碱 不反应，但与NO2混合可被NaOH吸收： 氧化性 弱氧化性（氧化NH3）: 强氧化性 ①氧化SO2： ; ②可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝(不能用于鉴别NO2和溴蒸气)：2NO2+2KI===I2+2KNO2 还原性 可使KMnO4褪色 可使KMnO4褪色 与O2和H2O 制法 实验室制取 3Cu+8HNO3(稀)=== 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O 收集方法 ①NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4（无色气体），因此实验测得NO2的平均相对分子质量总 46。 ②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 色。 ③NO虽易与O2化合，但N2与O2反应时，不论O2是否足量，其一步反应都只能得到 。 ④NO、NO2都 酸性氧化物。 ⑤工业制取硝酸的物质转化 ⑥工业上生产硝酸时，向尾气中再通入适量氧气或空气，经过多次循环氧化吸收生成硝酸，可以充分利用原料，并能减少NO的排放，保护环境。 4.氮的氧化物溶于水的几种情况分析 NO2或NO2与N2混合气体溶于水时，3NO2+H2O===2HNO3+NO，利用气体体积变化差进行计算。 NO2与O2的混合气体溶于水，由4NO2+O2+2H2O===4HNO3，可知 V(NO2):V(O2) =4:1 ＞4:1 ＜4:1 反应情况 恰好完全反应，无气体剩余 NO2过量，只剩余 O2过量，剩余气体为 NO和O2同时通入水中时，由4NO+3O2+2H2O==4HNO3，可知 V(NO):V(O2) =4:3 ＞4:3 ＜4:3 反应情况 恰好完全反应，无气体剩余 NO过量，只剩余 O2过量，剩余气体为 5.氮氧化物对环境的污染及防治 （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，产生了一种 的烟雾。 ②酸雨 NOx排入大气中后，与水反应生成 和 ，随雨雪降到地面,pH值 5.6的雨水为酸雨。 ③破坏臭氧层 NO2可使平流层中的 减少，导致地面紫外线辐射量增加。 ④毒性 氮的氧化物都是有毒的，如 与血红蛋白结合使人中毒 （2）常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法： 、 ，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，NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体( )，一般适用于 的处理。 ③氨气吸收法： ； 知识点3：氨气 1.物理性质 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 。液氨汽化时吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此工业上可作 。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。 2.氨气溶于水的喷泉实验 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 ，容器内外产生 ，外界大气压将水压入从而形成喷泉。 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。 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。 喷泉实验的常见气液试剂 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、H2S、SO2 NO2+O2 吸收剂 组合时的条件 气体在溶液中的溶解度很大或者通过反应，使气体的物质的量迅速减小，产生足够的压强差（负压） 3.氨的化学性质 氨与水的反应 （氨的水溶液俗称氨水，显 性） 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 ） （ 烟,N元素的气态氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物发生化合反应） （不能用浓H2SO4干燥） 氨与氧气的反应（还原性） ①氨的催化氧化，反应化学方程式： ，NH3在反应中作 。（工业上制取硝酸的第一步反应） ②氨在加热条件下和氧化铜反应生成铜和氮气，反应的化学方程式为 (用于实验室制少量 ) ③与氯气反应： 或 (用于检验 管道泄漏) ④2xNH3+3NOx 催化剂 ()N2+3xH2O（治理氮氧化物的污染） ①氨溶于水得氨水，氨水是 物。氨水中的溶质是NH3·H2O，但计算氨水的浓度时，溶质按 进行计算。溶液中存在的微粒有三种分子： ；三种离子： 。 ②NH3·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。 ③NH3·H2O不稳定，易分解： ④NH3是中学化学中唯一的 气体，可在推断题中作为解题突破口。 ⑤氨水是很好的沉淀剂，能使Mg2+、Al3+、Fe3+等金属离子沉淀，如 ,生成的Al(OH)3沉淀不溶于过量氨水。 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 。 5.氨的实验室制法 药品选择 ①铵盐：制取NH3时，一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3的原因：NH4NO3受热分解，产物复杂，且易发生 ;(NH4)2SO4与 Ca(OH)2反应生成的CaSO4为 ，不利于 的逸出，且反应后试管难清洗;(NH4)2CO3受热分解会产生 ，使收集到的氨气不纯。 ②碱：一般用熟石灰，不用NaOH或KOH，因为NaOH或KOH易吸水 ，而且加热时对玻璃仪器 较强。 实验原理 实验室用固体氯化铵和氢氧化钙制取氨气： 实验装置 制取装置：固－固反应加热装置 ①试管口略向下倾斜，防止反应产生的水蒸气冷凝回流炸裂试管； ②棉花的作用：干燥的棉花 ；若用水或稀H2SO4浸湿棉花团，可 。 ③导气管要伸入接近试管 部 收集方法 氨气的密度比空气小且极易溶于水，常用 法收集。 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 ，说明已经收集满。　　 ②用蘸取 的玻璃棒靠近试管口，若有 生成，说明已经收集满。 净化装置 氨气是碱性气体，常用 (CaO和NaOH等的混合物)作干燥剂，不能用酸性干燥剂( 、 等)干燥，也不能用无水 (与NH3反应 )干燥。 尾气处理 可在试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花；氨气极易溶于水，用水吸收时要防止倒吸，常用的防倒吸装置如图所示； 防倒吸原理： （1）将NH3通入a装置时，因NH3极易溶于水，使制取NH3的装置内的压强小于大气压强，水被倒吸入漏斗中，水面下降，与漏斗口分离，在重力作用下，漏斗中的水又回落到烧杯中，达到防倒吸的目的。 （2）b装置与a装置相似，水被倒吸入球形干燥管中，因其容积较大，可达到防倒吸的目的。 （3）c装置利用了NH3不溶于CCl4而易溶于水的原理。 （4）d装置的水倒吸后留存于广口瓶中，不会进入前面的装置 6.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 和 ，受热 。 化学方程式为 将浓氨水滴入固体NaOH中 NaOH溶于水 ，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 减少；反应 ，促使氨水分解。化学方程式为 知识点4：铵盐 1.铵盐及物理性质 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。 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 不稳定性 NH4Cl受热分解： （用于除去或分离 ） NH4HCO3受热分解： ； (NH4)2CO3受热分解： 与碱反应 ①在稀溶液中不加热： ②加热时或浓溶液： 。 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。 ①NH4Cl受热分解的现象从表面上看同升华与凝华（升华、凝华都是物理变化）一样，但该变化过程中发生了 变化，不是升华、凝华，先发生NH4Cl的分解反应，后发生NH3与HCl的化合反应。 ②如果组成铵盐的酸是易挥发或易分解的酸，则固体铵盐受热分解时， 与 一起挥发，冷却时又重新结合成 ，如NH4Cl、NH4HCO3等。 ③如果组成铵盐的酸是难挥发性酸，则固体铵盐受热分解时，只有氨呈气态逸出，而难挥发性酸残留在容器中，如(NH4)2SO4分解的化学方程式为 (NH4)2SO4NH3↑+NH4HSO4或(NH4)2SO42NH3↑+H2SO4。 ④如果组成铵盐的酸是具有 的酸，则在较低的温度下分解可得到NH3和相应的酸，如NH4NO3。温度升高时，生成的 NH3易被 HNO3氧化，则反应时的温度不同，形成氮的化合物也不同，如将NH4NO3在不同的温度下加热分解分别可得到N2O、NO2、N2O3、N2等。 ⑤与碱反应放出氨气是铵盐的通性，因此某物质与碱反应，若能鉴定放出的气体是氨气，则可以确定该物质中含有 。 3．铵盐(NH4+)的检验 （1）实验探究 实验装置 三支试管中分别盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液 实验原理 ，通过NH3使湿润的红色石蕊试纸变 来检验NH 实验步骤 在NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热（注意通风），用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察现象。 实验现象 三支试管都能产生能使湿润的红色石蕊试纸变 的 气体 实验结论 铵盐与强碱反应生成了氨气 实验说明 实验室中，常利用铵盐与强碱反应产生氨这一性质来检验铵根离子的存在和制取氨 （2）铵盐(NH)的检验方法 原理 方法 ①NaOH 溶液法：取少量固体样品或溶液于试管中，再加入 ， 产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体（或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟产生），证明固体样品或溶液中含有NH4+。 ②碱石灰法：把碱石灰与某物质的固体混合物在研钵里 ，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝（或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近研钵口，有白烟产生），则可以判断该物质是铵盐。 ①检验铵盐时，必须先加 将NH4+转化为 NH3，而 直接加热，因为有的铵盐受热分解不一定产生 NH3，如 NH4NO3分解产物较复杂，且高温下分解不产生氨气。 ②检验铵盐时，必须加热且用浓碱溶液，因为碱液浓度较小或不加热时生成 NH3·H2O 而不能放出氨气。 教材习题01（P18） 下列关于N2的叙述错误的是（ ） A．N2既可作氧化剂又可做还原剂 B．雷雨天，空气中的N2和O2可反应生成NO C．氮的固定是将N2转化成含氮化合物 D．１molN2可与3molH2完全反应生成2molNH3 解题方法 A．N2中N元素的化合价可以降低变成NH3，也可以升高生成NO等，故N2既可作氧化剂又可做还原剂，A选项正确； B．雷雨天时，发生自然固氮，空气中N2和O2可反应生成NO，B选项正确； C．氮的固定是将空气中游离态的氮(N2)转化为含氮化合物的过程，C选项正确； D．N2和H2在高温高压催化剂的条件下生成NH3，反应方程式为N2+3H22NH3，此反应是可逆反应，1 molN2与3 molH2反应生成的NH3小于2mol，D选项错误； 【答案】 教材习题04（P18） 根据“氨溶于水的喷泉实验”装置图，下列说法错误的是 A．该实验证明氨气极易溶于水 B．烧瓶充满氯气，胶头滴管和烧杯中加入浓碱溶液也可能形成喷泉 C．向烧杯中滴加适量酚酞，形成红色喷泉说明氨水显碱性 D．烧杯中换成其他液体无法形成喷泉 解题方法 A．据分析，该实验证明NH3极易溶于水，A正确； B．氯气能和碱反应，故烧瓶充满氯气，胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉，B正确； C．酚酞遇碱变红，故得到红色喷泉可得氨水显碱性，C正确； D．换成酸溶液也会和氨气反应，吸收氨气，导致烧瓶内的气压小于大气压，烧杯内的水被压入烧瓶形成喷泉，D错误； 【答案】 考点一 氮的固定及性质 1．下列属于氮的固定的是 A．雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO B．NH4Cl和Ca(OH)2反应生成NH3 C．豆科作物把含氮化合物转变为蛋白质 D．将氨转化为硝酸，再转化为其他含氮的化合物 2．下列说法正确的是 A．氮气化学性质不活泼，原因是N的非金属性较弱 B．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐 C．氮气与氧气直接在汽车内燃机中高温下反应，氧气少量生成NO，过量生成NO2 D．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定 3．2023年《自然-通讯》报道了一种新型合成氨的方法：在太阳能聚焦加热下，通过镁的连续氮化与水解合成氨。该原理如图所示，下列说法不正确的是 A．过程①属于“氮的固定”，Mg3N2中含离子键 B．过程②③发生的反应均属于复分解反应 C．该方法对环境无污染，符合绿色化学思想 D．过程的总反应方程式为： 考点二 氮氧化物的性质 4．将盛有NO2和N2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体体积缩小为原体积的一半，原混合气体中N2与NO2的体积比为 A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．3：1 5．如图所示，在注射器里吸入，然后吸入5mL水。若再吸入30mL空气(按体积占计算)，夹住弹簧夹，观察现象(不考虑摩擦力，即所有操作都在常温常压下进行)。已知常温常压下，气体摩尔体积为，下列说法错误的是 A．最终剩余气体中NO体积为12mL B．可观察到注射器的活塞缓缓向左移动，最终活塞最左端停在约36mL刻度处 C．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色 D．若反应前后液体体积不变，所得硝酸溶液的浓度约为 6．下列对NO和NO2的描述正确的是 A．NO2与水的反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂 B．NO是无色气体，可用向上排空气法收集 C．NO2可由N2和O2直接化合得到 D．从元素化合价角度看，NO只有还原性 考点三 氨气的性质及喷泉实验 7．关于氨的下列叙述中，正确的是（） A．氨因为有刺激性气味，因此不用来作制冷剂 B．氨具有还原性，可以被氧化为NO C．氨极易溶于水，因此氨水比较稳定(不容易分解) D．氨溶于水显弱碱性，因此可使石蕊试液变为红色 8．关于下列实验现象的说法不正确的是     A．氨溶于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色 B．实验1，由喷泉现象可知氨气极易溶于水 C．实验1，喷泉结束后烧瓶溶液中的含氮微粒有、和 D．实验2，加热过程中酚酞被漂白而褪色 9．下列关于氨的性质的描述中，不正确的是 A．有刺激性气味 B．难溶于水 C．常温常压下密度比空气的小 D．遇HCl时产生大量白烟 考点四 氨气的实验室制取 10．实验室用下图装置(夹持装置已略去)制备，并研究其性质。其中，a、b为湿润的红色石蕊试纸。下列说法不正确的是 A．制备的试剂是和的固体混合物 B．装置乙中，b比a先变蓝 C．装置丙中，产生大量白烟 D．装置丁具有防止倒吸的作用，其中试剂可以是水 11．关于氨气的制备、净化、收集、尾气处理操作正确的是 A．制备 B．干燥 C．收集 D．尾气处理 12．氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反应为，以铁触媒(主要成分是和)为催化剂。实验室用加热和固体混合物的方法，或将浓氨水与固体混合来制取少量氨气。工业上可利用氨气等制取硝酸。实验室制取少量并探究其性质。下列装置不能达到实验目的的是 A．用装置甲制取 B．用装置乙收集 C．用装置丙检验水溶液呈碱性 D．用装置丁吸收多余的 考点五 铵盐的性质及铵根离子的检验 13．下列关于氨与铵盐的叙述中不正确的是 A．碳酸氢铵受热分解有氨气产生 B．干燥NH3时，不可以用酸性干燥剂 C．铵盐作氮肥时，与生石灰混用的效果更好 D．铵盐的物理共性是铵盐都能溶于水 14．检验铵盐的方法是取出少量待检物放入试管中，然后 A．加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察颜色变化 B．加热，将产生的气体通入无色酚酞溶液中，观察颜色变化 C．加入NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察颜色变化 D．加入强碱溶液，加热，再滴入无色酚酞溶液，观察颜色变化 15．下列关于铵盐的说法不正确的是 A．都是晶体 B．都能溶于水 C．遇碱易放出氨气 D．存放时无需低温保存 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.了解氮的固定和自然界中氮的循环，掌握氮气的物理和化学性质。 2.通过实验探究氮氧化物的转化，从而掌握一氧化氮和二氧化氮的性质对比。 3.认识氨的物理性质，掌握并能熟练应用氨的化学性质，理解喷泉实验的原理。 4.掌握铵盐的性质和铵根离子的检验，掌握氨气的实验室制法，了解氨的工业制法及实验室中其他简易方法。 【学习重难点】 1.氮气的性质。 2.一氧化氮、二氧化氮的性质及其的转化 3.氨气、铵盐的化学性质，铵根离子的检验。 3.喷泉实验，实验室制备氨气。 1．下列关于和的说法错误的是 A．是一种红棕色、有毒、有刺激性气味的气体 B．和都易溶于水，溶于水后所得的溶液都呈酸性 C．空气中的在闪电时，直接生成 D．是一种无色、有刺激性气味的气体，属于酸性氧化物 2．实验室制备氨也可采用加热浓氨水的方法。下列关于氨水的说法错误的是 A．浓氨水易分解 B．氨水是含有多种分子和离子的混合物 C．的电离方程式为： D．可用作制冷剂 3．下列关于氨与铵盐的叙述中正确的是 A．铵盐都为晶体，都能溶于水且加热时都能产生NH3 B．氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验 C．铵盐作氮肥时，与生石灰混用的效果更好 D．氨气极易溶于水，可以用来做喷泉实验 4．利用如图所示装置可以做喷泉实验。下列有关说法错误的是 A．圆底烧瓶要干燥 B．产生喷泉现象时，烧瓶内的压强大于大气压 C．若烧瓶内充满氨气，实验后烧瓶中所得氨水的浓度是mol/L(假设在标准状况下完成实验) D．烧瓶内充满SO2，胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉 5．下列关于氮元素及氮气性质的说法中，错误的是 A．植物从土壤中吸收N、N转化为氨基酸 B．植物秸秆燃烧时释放出氮氧化物，参与了氮的循环 C．N2的化学性质不活泼，故N2不支持燃烧 D．大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环 6．氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮的循环无关的是 A．豆科植物根部的根瘤菌能把空气中的氮气转变为硝酸盐 B．自然界中，氨是动植物遗体中的蛋白质腐败后的产物 C．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作为保护气 D．在电闪雷鸣的雨天，N2与O2发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 7．下列关于氮及其化合物的说法中错误的是 A．通常情况下性质很稳定，可以在电焊时作保护气 B．能使酚酞溶液变红，证明是碱 C．反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一 D．反应证明铵盐受热易分解 8．下列有关氨和铵盐的叙述正确的是 A．NH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去 B．NH3易液化，液化时要吸收周围大量热，液氨常用作制冷剂 C．检验NH时，试样中加入NaOH溶液微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的气体 D．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具有热不稳定性 9．室温下，将充满的试管倒立在水中，实验现象如下图。下列分析不正确的是 A．易溶于水，不能用排水法收集 B．试管中剩余的无色气体可能是 C．取试管中的溶液，滴加紫色石蕊溶液，溶液显红色，是因为与反应生成了酸 D．向试管中再缓缓通入一定量的，试管中的液面上升 10．下列叙述中正确的是 ①易液化，液氨常用作制冷剂    ②可用铁、铝制容器盛装浓硝酸和稀硝酸 ③氨气极易溶于水，氨气可做喷泉实验    ④所有的氮氧化物均易溶于水 ⑤铵盐受热分解一定都会产生氨气    ⑥氮气在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸 A．①②③④⑤⑥ B．①③⑥ C．①②③ D．①②③④ 11．下列关于NO和NO2的说法正确的是 A．NO2是红棕色气体，属于酸性氧化物 B．NO和NO2均可以用排空气法收集 C．NO2可由N2和O2直接化合得到 D．NO和NO2在一定条件下可以相互转化 12．可用作脱硝剂。某科研小组为了探究能否被还原，设计的装置如图所示(夹持、加热装置已略去)。 下列说法错误的是 A．固体可以是碱石灰或生石灰 B．甲、乙试剂均可以是中性干燥剂固体 C．实验时宜先打开，一段时间后再打开，有利于减少空气对实验的干扰 D．C中可能会观察到有白烟生成 13．部分氮及其化合物的转化关系如图所示。下列说法正确的是 A．需要加入还原剂 B．实验室收集NO一般利用排空气法 C．反应①中若，则NO可被足量水全部吸收 D．经转化被植物吸收，属于氮的固定 14．某制肼法是以氨为氮源，用次氯酸钠氧化氨气制备水合肼。其反应装置如图所示（夹持装置已略去）。下列说法错误的是 A．双口烧瓶中发生反应的离子方程式为 B．装置a中碱石灰能够吸水并放出热量，有利于氨气的逸出 C．烧杯中加入可避免在进行尾气处理时发生倒吸 D．可用装置d代替装置a制备氨气 15．下图是工业制备硝酸的主要过程。 （1）写出N2的一种用途： 。 （2）单质X的化学式是 ，吸收塔中X的作用是 。 （3）实验室制取NH3的化学方程式为 。 （4）写出工业制备硝酸中氧化炉中反应的化学方程式： 。 Ⅱ．氮肥厂的废水直接排放会造成污染，目前氨氮废水处理方法主要有吹脱法、化学沉淀法、生物硝化反硝化法等。某氮肥厂的氨氮废水中氮元素多以和NH3·H2O的形式存在。该厂技术团队设计该废水处理方案流程如下： （5）检验某溶液中是否含有的方法为 (写出所需试剂、操作及现象)。 （6）过程②、③：在微生物亚硝酸菌和硝酸菌作用下实现的转化，称为硝化反应。lmol可被 L (标准状况) O2最终氧化成。 16．氮及其化合物在工农业生产中有重要用途。 Ⅰ、农业生产离不开氮肥，几乎所有的氮肥都以氨为原料。某化学兴趣小组设计如图1所示装置制备氨气并探究其性质。 （1）装置甲中发生反应的化学方程式为 。 （2）把装置丙中的浓盐酸挤入广口瓶中，可观察到的现象为 。 （3）图2中可代替装置丁用于吸收多余氨气的是 (填标号)。 （4）该兴趣小组利用压强传感器测定氨气喷泉实验中的压强变化情况，实验装置如图3所示。待三颈烧瓶充满后，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口，关闭，将胶头滴管中的水挤入三颈烧瓶中，打开，完成喷泉实验，三颈烧瓶内压强变化曲线如图4所示。下列说法错误的是______(填标号)。 A．制取氨气时烧瓶中的可以换成 B．可用蓝色石蕊试纸置于三颈烧瓶口处验满 C．实验进行到点时喷泉最剧烈 D．喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，可能是因为收集的氨气不纯 Ⅱ、硝酸是一种重要的化工原料，某工厂制硝酸的流程如图所示。 （5）上述转化中，属于氮的固定的是反应 (填“ⅰ”、“ⅱ”或“ⅲ”)。 （6）“氧化炉”中反应ⅱ的化学方程式为 。 （7）“吸收塔”中发生的反应为，理论上生成需消耗标准状况下的体积为 。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $