第二节 氮及其化合物（举一反三专项训练，江苏专用） 【上好课】 化学人教版必修第二册

第二节 氮及其化合物 题型01 氮气和氮的氧化物 题型02 氨气的性质 题型03 铵盐的性质 题型04 氨的实验室制法 题型05 硝酸的性质 题型06 酸雨及防治 题型07 氮及其化合物的转化 题型01 氮气和氮的氧化物 1．氮气的化学性质 （1）与金属镁反应：N2＋3MgMg3N2，氮气表现氧化性； （2）与氢气反应：N2＋3H22NH3，氮气表现氧化性； （3）与氧气反应：N2＋O22NO，氮气表现还原性。 2．氮的固定：将大气中游离态的氮单质转化为氮的化合物的过程。 （1）自然固氮：N2＋O22NO，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨。 （2）人工固氮：N2＋3H22NH3。 3．NO与NO2的性质比较 物质 NO NO2 物理性质 无色、无臭、有毒气体，密度比空气略大，不溶于水 红棕色、有刺激性气味、有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水 与氧气反应 2NO＋O2===2NO2 不反应 与水反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 氮的氧化物与水反应的计算依据 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 （4:3恰好完全反应，若谁过量，剩余谁） 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 （4:1恰好完全反应，若O2过量剩余O2，若NO2过量，按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO剩余NO） 【典例1】（24-25高一下·江苏淮安·期中）氮气常用作白炽灯泡中钨丝的保护气，这是因为 A．氮气是空气中最多的气体，原料丰富 B．氮气难溶于水 C．氮气是无色无味的气体 D．氮气很不活泼，非常稳定 【答案】D 【分析】保护气的作用需具备化学稳定性，尤其在高温下不与内部材料反应。氮气因分子结构稳定（N≡N键能大），常温及高温下均难与其他物质反应，能有效隔绝氧气，防止钨丝氧化。 【解析】A．氮气是空气中最多的气体，原料丰富，与作保护气的要求无关，A错误；B．氮气难溶于水，与作保护气的要求无关，B错误；C．氮气是无色无味的气体，与作保护气的要求无关，C错误；D．氮气很不活泼，非常稳定，常温及高温下均难与其他物质反应，能有效隔绝氧气，防止钨丝氧化，满足氮气作保护气的要求，D正确；故选D。 【变式1-1】（23-24高一下·江苏无锡·期末）在空气中能大量存在的根本原因是 A．的密度比空气小 B．难溶于水 C．分子含有共价三键 D．是无色无味气体 【答案】C 【解析】A．的密度比空气小不是其能在空气中大量存在的根本原因，故A不选；B．难溶于水不是其能在空气中大量存在的根本原因，故B不选；C．分子含有共价三键，故化学性质很稳定，是能在空气中大量存在的根本原因，故C选；D．是无色无味气体不是其能在空气中大量存在的根本原因，故D不选；答案选C。 【变式1-2】（25-26高一上·江苏·月考）在标准状况下，烧瓶内充满气体，将此烧瓶倒扣在盛水的水槽内（已知），充分反应后（NO不与水反应，也不溶于水），此时烧瓶内溶液的物质的量浓度为 A．0.067 mol/L B．0.045 mol/L C．0.030 mol/L D．0.025 mol/L 【答案】B 【解析】设烧瓶体积为 L。标准状况下，物质的量 mol。根据反应，反应后生成物质的量，NO物质的量。NO不溶于水，占据体积 L。溶液体积 L。溶液的物质的量浓度。故答案选B。 【变式1-3】（24-25高一下·江苏扬州·月考）下列关于氮氧化物的形成、吸收的说法正确的是 A．汽车尾气中的含氮氧化物，主要来源于汽油的不完全燃烧 B．用石灰乳吸收NO和NO2，加快气体流速可提高氮氧化物的吸收率 C．收集NO2气体时采用排水法，可提高NO2气体的纯度 D．用CO(NH2)2可将NO2转化为N2，是利用了CO(NH2)2的还原性 【答案】D 【解析】A．烃类物质仅含C和H元素，不含N元素，汽车尾气中含氮氧化物，主要来源于空气中的氮气和氧气在气缸中高温条件下化合生成，A错误；B．增加气体流速后，可能会导致石灰乳吸收不充分，不能有效提高氮氧化物的吸收率，B错误；C．NO2和水可发生反应转化为硝酸和NO，不能采用排水法收集NO2，C错误；D．NO2转化为N2，N元素化合价降低，所以CO(NH2)2是还原剂，体现其还原性，D正确；故选D。 题型02 氨气的性质 1．氨气与水的反应 （1）NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，NH3·H2O不稳定，受热时分解为NH3和H2O： NH3·H2ONH3↑＋H2O （2）氨水的成分（三分三离）：NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH－、H＋ （3）氨水是一种弱碱，具有碱的通性，是很好的沉淀剂，可与Mg2＋、Fe3＋、Al3＋等反应生成沉淀。如：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH 2．喷泉实验原理 （1）原理：容器内外存在较大的压强差，在压强差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的导管喷出来，即形成喷泉。 （2）常见能形成喷泉的物质组合 气体 HCl NH3 CO2、SO2、Cl2、NO2、H2S NO2 ＋O2 吸收剂 水或NaOH溶液　　　 水或盐酸 NaOH溶液 水 3．氨气的性质 性质 化学方程式 与酸反应 NH3＋HCl===NH4Cl（白烟） 催化氧化 4NH3＋5O24NO＋6H2O（工业制硝酸的基础） 被氯气氧化 2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl 被氧化铜氧化 3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O 【典例2】（24-25高一下·江苏扬州·期中）实验室用下列装置进行的制备和性质验证，能达到实验目的的是 A．用图甲装置生成 B．用图乙装置干燥 C．用图丙装置验证具有还原性 D．用图丁装置收集 【答案】C 【解析】A．加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气时，大试管口应向下倾斜，防止生成的水回流到试管底部，使试管炸裂，A错误；B．氨气为碱性气体，能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，应使用碱石灰干燥氨气，B错误；C．氨气能与氧化铜加热反应生成氮气、Cu和水，N的化合价由-3价升高为0价，化合价升高作还原剂，体现还原性，C正确；D．氨气密度比空气小，应采用向下排空气法收集，应短管进长管出，D错误；故答案为C。 【变式2-1】（23-24高一下·江苏·期中）实验是化学研究的重要手段。如图是NH3的两个性质实验，下列有关说法中不正确的是 A．实验I说明氨气易溶于水 B．实验I形成喷泉的原因是烧瓶内压强小于外界大气压 C．实验Ⅱ可用于检验NH3 D．只有实验Ⅱ表现了NH3是碱性气体 【答案】D 【解析】A．可形成喷泉实验，说明氨水极易溶于水，使得圆底烧瓶内压强减小，故A正确；B．氨气极易溶于水，导致圆底烧瓶内压强小于外界大气压，从而形成喷泉氨气溶于水得到氨水，故B正确；C．氨气和氯化氢气体靠近会反应生成氯化铵，可观察到白烟生成，实验Ⅱ可用于检验NH3，故C正确；D．碱溶液均可使酚酞变红，氨气与水反应生成的一水合氨电离出氢氧根离子，溶液显碱性，实验I也能说明氨气是碱性气体，故D错误；故答案选D。 【变式2-2】（24-25高一下·江苏镇江·期末）锂与液氨（沸点：）发生的反应为，反应装置如图所示（夹持装置略）。下列说法不正确的是 A．“试剂X”可以为碱石灰或生石灰 B．乙是安全瓶，可以防倒吸 C．“冷却溶剂”可以是冰水混合物 D．戊中碱石灰可以防止空气进入丁中，影响实验进行 【答案】C 【分析】甲中试剂X与浓氨水反应制备氨气，试剂X可以为碱石灰或生石灰，乙装置作安全瓶，防倒吸，丙装置干燥氨气，丁装置中锂与液氨反应，戊中碱石灰能防止空气进入丁中。 【解析】A．根据分析，“试剂X”可以为碱石灰或生石灰，A正确；B．根据分析，乙是安全瓶，可以防倒吸，B正确；C．液氨的沸点，冰水混合物的温度为0oC，不能使氨气液化，故“冷却溶剂”不能选冰水混合物，C错误；D．根据分析，戊中碱石灰可以防止空气进入丁中，影响实验进行，D正确；故选C。 【变式2-3】（24-25高一下·江苏连云港·期中）现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法正确的是 A．三颈烧瓶中会产生红色喷泉 B．图2中B点时喷泉最剧烈 C．实验后，可用稀硫酸处理多余的氨气 D．若X固体为，用替代浓氨水，三颈烧瓶中也可产生喷泉现象 【答案】C 【分析】左侧烧瓶中逸出氨气，氨气极易溶于水，使三颈烧瓶内压强急剧减小，且氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离出氢氧根离子而导致氨水溶液呈碱性，石蕊试液遇碱变蓝色，故三颈烧瓶中会产生蓝色喷泉； 【解析】A．由分析可知，三颈烧瓶中会产生蓝色喷泉，A错误；B．三颈烧瓶内气体压强与外界大气压的压强之差越大，其喷泉越剧烈，C点时三颈烧瓶内气体压强最小，所以大气压和C点压强差最大，喷泉最剧烈，B错误；C．稀硫酸可以与氨气反应生成硫酸铵，实验后，可用稀硫酸处理多余的氨气，C正确；D．若X固体为，用替代浓氨水，则装置生成氧气，三颈烧瓶中压强增大，不会产生喷泉现象，D错误；故选C。 题型03 铵盐的性质 1．不稳定，受热易分解 大部分铵盐受热分解均有NH3生成，但NH4NO3、(NH4)2SO4等铵盐受热分解不生成NH3，其分解产物较复杂且加热时可能发生爆炸。如： NH4Cl：NH4ClNH3↑＋HCl↑ NH4HCO3：NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑ 2．铵盐与碱固体反应 （1）如NH4Cl与Ca(OH)2反应：2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O （2）应用 ①NH4Cl与Ca(OH)2反应用于实验室制NH3。 ②NH的检验：取少量固体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(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟产生)，说明样品中含有NH。 【典例3】（22-23高一下·江苏宿迁·期中）某同学进行如下实验 实验步骤 实验现象 I 将固体加入试管中，并将湿润的试纸置于试管口，试管口略向下倾斜，对试管底部进行加热 试纸颜色变化：黄色→蓝色→黄色→红色；试管中部有白色固体附着 Ⅱ 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．根据I中试纸变蓝，说明发生了分解反应 B．根据I中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快 C．I中试纸变成红色，不是由于生成造成的 D．根据试纸颜色变蓝色，说明宜用加热的方法制备 【答案】D 【分析】实验I中对NH4Cl固体加热，湿润的pH试纸颜色变化：黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2)，说明加热过程中生成了氨气，氨气遇水形成一水合氨，一水合氨为弱碱，使试纸变蓝，同时产生了氯化氢气体，氯化氢极易溶于水形成盐酸，中和了一水合氨恢复到黄色，最后变为红色，该过程可证明氯化铵受热发生分解生成氨气和氯化氢气体，试纸先变蓝后变红，说明氨气扩散的速度比氯化氢快；试管中部有白色固体附着，说明氯化铵分解产生的氨气和氯化氢在扩散过程中由化合生成氯化铵；实验Ⅱ中将氯化铵溶液滴在pH试纸上，试纸颜色变化：黄色→橙黄色(pH≈5)，说明氯化铵溶液中铵根离子水解使溶液显酸性，据此分析解答。 【解析】A．根据I中试纸变蓝可知，加热过程中生成了氨气，氨气遇水形成一水合氨，一水合氨为弱碱，使试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应，故A不选；B．根据分析，I中试纸颜色先变蓝后变红，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快，故B不选；C．根据分析，I中试纸变成红色，是由于NH4Cl分解产生的氯化氢造成的，故C不选；D．根据分析，试管中部有白色固体附着，说明氯化铵分解产生的氨气和氯化氢在扩散过程中又化合生成氯化铵，则不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3，故D选；答案选D。 【变式3-1】（23-24高一下·江苏淮安·期中）在硬质玻璃管中加热少量下列固体，最终玻璃管中无固体残留的是 A．NH4Cl B．NaHCO3 C．KMnO4 D．KClO3 【答案】A 【解析】A．NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢，最终玻璃管中无固体残留，A符合；B．NaHCO3受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，最终玻璃管中有固体残留，B不符合；C．KMnO4受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，最终玻璃管中有固体残留，C不符合；D．KClO3受热分解生成氯化钾、氧气，最终玻璃管中有固体残留，D不符合；答案选A。 【变式3-2】（25-26高一上·江苏扬州·期中）下列有关物质检验与鉴别的操作及结论正确的是 A．向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则该溶液中一定含有 B．用洁净的铂丝蘸取某溶液进行焰色反应，火焰颜色呈黄色，该溶液为钠盐溶液 C．向某盐溶液中加入稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸不变蓝，该溶液中一定不含有 D．用Ba(OH)2溶液可鉴别K2CO3、(NH4)2SO4、NH4Cl、KNO3四种溶液 【答案】D 【解析】A．加入盐酸酸化的BaCl2生成白色沉淀，可能为AgCl或BaSO4，无法确定一定含有，A错误；B．用洁净的铂丝蘸取某溶液进行焰色反应，火焰颜色呈黄色只能说明含Na+，该溶液可能是钠盐溶液，也可能是NaOH溶液，B错误；C．通常在加热条件下与浓的强碱溶液反应生成NH3，加入稀NaOH溶液且未加热，无法充分释放出NH3，试纸不变蓝不能说明溶液中不含，C错误；D．Ba(OH)2与K2CO3生成白色沉淀，与(NH4)2SO4生成白色沉淀且加热时有刺激性气味气体放出，与NH4Cl溶液在加热时有刺激性气味气体放出，与KNO3溶液无明显现象，可鉴别，D正确；故选D。 【变式3-3】（24-25高一下·江苏扬州·期末）氮肥厂高浓度氨氮(NH和NH3·H2O)废水可通过下列步骤实现氨氮的回收、处理。 步骤Ⅰ：向废水中加入石灰乳，调节pH至9，升温至30 ℃，通入空气。 步骤Ⅱ：微生物在pH= 9、有氧条件下，实现硝化过程：NH→NO→NO。 步骤Ⅲ：向硝化后的废水中加入纳米铁粉，实现反硝化过程：NO→NO→N2。 下列说法正确的是 A．该废水大量直接排放，对水体的影响不大 B．步骤Ⅱ可在高温下进行，以加快脱氨氮的速率 C．步骤Ⅱ中NH→NO时发生：2NH＋3O22NO＋4H＋＋2H2O D．步骤Ⅲ中利用了纳米铁粉的还原性 【答案】D 【解析】A．高浓度氨氮废水直接排放会导致水体富营养化，污染环境，A错误；B．步骤Ⅱ依赖微生物作用，高温会破坏微生物活性，反而降低反应速率，B错误；C．步骤Ⅱ中，NH在pH=9、微生物的作用下被氧气氧化为NO，由于是碱性环境，反应式中不生成，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒，正确的离子反应方程式为2NH＋3O2+2NO＋6H2O，C错误； D．步骤Ⅲ中最终转化为N2，氮元素的化合价降低，说明被纳米铁还原，纳米铁作还原剂，利用了其还原性，D正确；故选D。 题型04 氨的实验室制法 1．氨的实验室制法 （1）反应原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。（注意：不能直接加热分解NH4Cl制取NH3，NH4Cl受热分解生成的NH3和HCl在试管口又重新化合为NH4Cl） （2）发生装置：固体＋固体气体，与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同。 （3）净化装置 通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙(CaCl2与NH3反应)干燥。 （4）收集装置 ①收集方法：向下排空气法收集，不能用排水法收集(在试管口放一团棉花可防止NH3与空气发生对流，使收集的气体不纯)。 ②验满方法 方法一：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； 方法二：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）尾气处理装置 多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。但在吸收时要防止倒吸。常采用的防止倒吸装置有： 2．快速制取氨气的方法 （1） 加热浓氨水法：NH3·H2ONH3↑＋H2O （2） 浓氨水加固体NaOH(或生石灰CaO)法：固体NaOH溶于水放出大量的热，会促使氨水分解，而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2，同时反应放热，也会促使氨水分解，故可在常温下向固体NaOH或CaO中滴加浓氨水来制备NH3。 【典例4】（24-25高一下·江苏无锡·期中）实验室利用下列装置制取收集氨气，能够达到实验目的的是 A．制取氨气     B．干燥氨气 C．收集氨气 D．尾气吸收 【答案】C 【解析】A．利用NH4Cl和Ca(OH)2固体混合加热制氨气，大试管管口应向下倾斜，不能单纯加热NH4Cl制氨气，因为NH4Cl受热分解成的NH3与HCl会重新化合成NH4Cl，A错误；B．氨气是碱性气体，能被浓硫酸吸收，不能用浓硫酸干燥NH3，干燥时可用碱石灰干燥，B错误；C．氨气的密度比空气小，用图示装置收集氨气时，气体流向是导管短进长出，C正确；D．氨气极易溶于水，用水吸收氨气需要防止倒吸，D错误； 故选C。 【变式4-1】（24-25高一下·江苏盐城·期末）实验室制取少量NH3并探究其性质。下列装置不能达到实验目的的是 A．装置甲制备NH3 B．装置乙干燥NH3 C．装置丙收集并验满NH3 D．装置丁NH3的喷泉实验 【答案】C 【解析】A．氯化铵与氢氧化钙加热反应生成氨气，图中固固加热装置可制备氨气，故A正确；     B．碱石灰干燥，装置乙干燥NH3，故B正确；C．氨气的密度比密度小，可选向下排空气法收集，应短进长出，验满要用湿润的红石蕊试纸，故C错误；D．氨气极易溶于水，装置丁NH3的喷泉实验，故D正确；故选C。 【变式4-2】（24-25高一下·江苏徐州·期中）氨是重要的化工原料，能与结合生成，加热条件下能将CuO还原成Cu，某兴趣小组制取少量，探究其性质并进行尾气处理。下列装置不能达到实验目的的是 A．用装置甲制取NH3 B．用装置乙干燥 C．用装置丙探究的还原性 D．用装置丁吸收多余的 【答案】B 【解析】A．CaO与水反应且放热，可以用浓氨水和CaO 制取氨气，A不符合；B．NH3可以与CaCl2反应生成[Ca(NH3)8]Cl2，不能用无水氯化钙干燥氨气，B符合；C．NH3具有还原性，在加热条件下可以与CuO发生氧化还原反应生成Cu单质，C不符合；D．NH3易溶于水，用倒置的漏斗吸收氨气可以防止倒吸，D不符合；答案选B。 【变式4-3】（24-25高一下·江苏扬州·阶段练习）实验室制取并收集氨气，下列装置能达到实验目的的是 A．制取NH3 B．干燥NH3 C．收集NH3 D．处理尾气 【答案】D 【解析】A．加热固体，试管口应略向下倾斜，A错误；B．无水氯化钙能与氨气反应，不能用于干燥氨气，B错误；C．氨气的密度比空气小，应用向下排空气法，从图中右侧短管进入，C错误；D．氨气极易溶于水，不溶于四氯化碳，可以起到防倒吸的作用，D正确；故选D。 题型05 硝酸的性质 1．硝酸的性质 （1）不稳定性：浓硝酸见光或受热会分解：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处。 （2）强氧化性 ①稀硝酸与Cu发生反应：8HNO3(稀)＋3Cu===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ②浓硝酸 a．常温下Fe、Al遇浓硝酸发生钝化，因此常温下可用铝制或铁制的容器贮存浓硝酸。 b．浓硝酸与Cu发生反应：4HNO3(浓)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ③王水 由浓硝酸和浓盐酸组成的混合物，体积比为1∶3。能使不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 2．硝酸的工业制法 写出上述转化的化学方程式： N2→NH3：N2＋3H22NH3 NH3→NO：4NH3＋5O24NO＋6H2O NO→NO2：2NO＋O2===2NO2 NO2→HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 【典例5】（24-25高一下·江苏南通·月考）下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是 选项 实验操作 现象 解释或结论 ① 过量的Fe粉中加入稀，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀将Fe氧化为 ② 浓久置或光照 变黄色 不稳定易分解 ③ Al箔插入稀中 无现象 Al箔表面被氧化，形成致密的氧化膜 ④ 用玻璃棒蘸取浓点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红色后褪色 浓具有酸性和强氧化性 A．①② B．③④ C．②③④ D．②④ 【答案】D 【解析】①过量Fe与稀HNO3反应，最终生成Fe2+，滴入KSCN不会显红色，但现象描述为变红，结论矛盾，错误；②浓HNO3分解生成的NO2溶于溶液使溶液显黄色，现象和结论均正确；③稀HNO3与Al反应生成NO，应有气泡，无现象的描述错误；④浓HNO3使试纸先变红（酸性）后褪色（强氧化性），结论正确；正确的有②④，故选D。 【变式5-1】（24-25高一下·江苏淮安·期中）下列有关浓硝酸说法不正确的是 A．见光易分解，所以保存在棕色瓶中 B．常温下与铁或铝不反应，所以用铁质或铝制容器储运浓硝酸 C．易挥发，露置在空气中浓度会减小 D．用玻璃棒蘸取浓硝酸，靠近蘸有浓氨水的玻璃棒会冒白烟 【答案】B 【解析】A．浓硝酸不稳定，见光易分解，所以保存在棕色瓶中，描述保存方法正确，A正确；B．钝化是金属与浓硝酸发生化学反应生成氧化膜的过程，并非不反应，B错误；C．浓硝酸是挥发性酸，露置在空气中浓度会减小，C正确；D．浓硝酸，浓盐酸都有挥发性，用玻璃棒蘸取浓硝酸，靠近蘸有浓氨水的玻璃棒会冒白烟，D正确；故选B。 【变式5-2】（24-25高一下·江苏盐城·期末）硝酸被称为“国防工业之母”，是重要的化学化工原料。下列说法正确的是 A．浓硝酸不稳定，见光易分解 B．常温下，56gFe片与浓硝酸发生反应，转移的电子数为 C．灼热的木炭与浓硝酸反应，产生的两种气体均为酸性氧化物 D．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色，只体现了浓硝酸的酸性 【答案】A 【解析】A．浓硝酸在光照下易分解生成NO2、O2和H2O，说明浓硝酸不稳定，A正确；B．常温下浓硝酸使Fe钝化，在铁的表面形成一层致密的氧化膜，阻止了浓硝酸与内层金属反应，所给的铁不能完全反应，实际转移的电子数无法计算，B错误；C．木炭与浓硝酸反应生成CO2和NO2两种气体，CO2能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，NO2能与碱反应，如，但生成的盐不只一种，且元素化合价发生变化，是氧化还原反应，则NO2不是酸性氧化物，C错误；D．浓硝酸具有酸性，能使石蕊溶液变红，变红后褪色说明浓硝酸具有强氧化性(能破坏有机色素的分子结构，发生氧化还原反应)，D错误；故选A。 【变式5-3】（24-25高一下·江苏常州·期中）1.12g铜镁合金完全溶解于50mL63%的浓硝酸(密度为1.40g/mL)中，得到和NO的混合气体1120mL(换算为标准状况)，(忽略反应前后溶液体积变化)。向反应后的溶液中逐滴加入溶液，当金属离子刚好全部沉淀，得到2.14g沉淀。下列正确的是 A．该合金中 B．合金完全溶解时，溶液中 C．刚好得到2.14g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是750mL D．混合气体中的体积分数是20% 【答案】B 【分析】向反应后的溶液中逐滴加入溶液，金属离子全部转化为Cu(OH)2和Mg(OH)2，沉淀质量2.14g，合金质量1.12g，氢氧根质量1.02g，故OH-的物质的量为：，设合金中Cu的物质的量为xmol，Mg的物质的量为ymol，根据题意：64x+24y=1.12，2x+2y=0.06，解得x=0.01mol，y=0.02mol。 【解析】A．根据分析，该合金中，A错误；B．初始硝酸浓度：，HNO3的物质的量为：。被还原的硝酸的物质的量为：，剩余为0.65mol。根据溶液电中性可知，氢离子的物质的量为0.65mol-0.01mol×2-0.02mol×2=0.59mol，浓度，B正确；C．刚好得到2.14g沉淀时，溶质为硝酸钠，结合氮元素守恒可知，硝酸钠为0.65mol，结合硝酸钠中钠元素守恒可知，则加入溶液的体积是：，C错误；D．设混合气体中NO2和NO的物质的量分别为amol和bmol，a+b=0.05，根据得失电子守恒：a+3b=0.06，解得a=0.045，b=0.05，NO2的体积分数为：，D错误；故选B。 题型06 酸雨及防治 1．酸雨的概念 正常雨水的pH约为5.6，这是因为雨水中溶解了CO2的缘故。pH＜5.6的降水称为酸雨。 2．酸雨的形成 大气中的二氧化硫、氮氧化物(NOx )及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水而形成酸雨。 3．酸雨的类型 （1）硫酸型 ①SO2→H2SO3→H2SO4：SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4 ②SO2→SO3→H2SO4，2SO2＋O22SO3，SO3＋H2O===H2SO4 （2）硝酸型 NO2→HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 5．酸雨的危害与防治 （1）酸雨的危害 ①直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。 ②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 ③导致地下水中重金属元素含量增加，污染水源，危害人体健康。 （2）酸雨的防治措施 ①调整能源结构，发展清洁能源。 ②研究原煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放，如用石灰法对煤燃烧后的烟气脱硫。 ③加强工厂废气的回收处理。 ④改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放。 （3）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，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或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 【典例6】（24-25高一上·江苏苏州·月考）酸雨是指因空气污染而造成的酸性降水，在历史上，人类社会曾出现过几次严重的酸雨事件。下列有关酸雨的说法错误的是 A．pH小于5.6的降雨通常称为酸雨 B．酸雨会损伤农作物、酸化土壤、腐蚀建筑 C．空气中CO2含量增多导致了酸雨形成 D．可通过燃煤脱硫、开发新能源等措施治理硫酸型酸雨 【答案】C 【解析】A．正常雨水的pH值由于溶解了空气中的二氧化碳而接近中性，pH值为5.6，当雨水中溶解了二氧化硫或氮氧化物时，会使雨水变成亚硫酸或硝酸溶液，亚硫酸不稳定易被氧气氧化生成硫酸，硫酸和硝酸都是强酸，导致雨水的pH值减小，当pH值小于5.6时，这样的雨水就被称为酸雨，A正确；B．酸雨有很大危害，能直接损伤农作物，酸化土壤、湖泊，腐蚀建筑、工业设备等，B正确；C．CO2含量增多，会导致温室效应，不会导致酸雨的形成，含硫化石燃料燃烧会产生大量SO2，在机动车发动机中，燃料燃烧产生的高温条件使N2与O2反应生成氮氧化物，经过一系列变化会形成酸雨，C错误；D．开发新能源、减少化石燃料的使用、燃煤脱硫等措施能减少二氧化硫的排放，预防硫酸型酸雨的产生，D正确；故选C。 【变式6-1】（24-25高一下·江苏无锡·月考）下列有关酸雨的说法不正确的是 A．酸雨有危害，使土壤、湖泊酸化，会加速建筑物、桥梁等的腐蚀 B．NO2或SO2都会导致酸雨的形成 C．pH<5.6的雨水是酸雨 D．工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因 【答案】D 【解析】A．酸雨呈酸性，它可能对植物，水生动物、土壤、湖泊产生有害影响，能造成桥梁等钢结构的腐蚀以及石材建筑物和雕像的风化，故A不符合题意；B．NO2或SO2的过度排放是形成酸雨的主要原因，故B不符合题意；C．酸雨主要由化石燃料燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体溶于水形成的，酸雨pH值小于5.6的降水，故C不符合题意；D．工业废水任意排放引起江河湖泊的污染，而酸雨是由于SO2、NO2过度排放引起的，故D符合题意；故选D。 【变式6-2】（23-24高一下·江苏宿迁·月考）汽车尾气在催化剂表面吸附、反应及解吸过程如下图所示。该历程可描述为：NO、和CO吸附在催化剂表面反应，NO与反应生成，与CO反应生成和，和在催化剂表面解吸释放。下列说法中正确的是 A．汽车尾气主要污染物是NO和 B．该过程总反应为 C．吸附反应过程中NO作为氧化剂 D．NO和必须在催化下才能反应 【答案】B 【解析】A．不是污染性气体，汽车尾气主要污染物是NO和CO，故A错误；B．根据图示，NO和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和CO反应生成氮气和CO2，该过程总反应为，故B正确；C．吸附反应过程中NO和氧气反应生成二氧化氮，NO作为还原剂，故C错误；D．NO和不需催化剂就能反应，故D错误；选B。 【变式6-3】（24-25高一下·江苏淮安·期中）氮的氧化物是空气的主要污染物，下列环境问题与氮氧化物排放无关的是 A．酸雨 B．光化学烟雾 C．白色污染 D．臭氧层空洞 【答案】C 【解析】A．酸雨主要由硫氧化物和氮氧化物引起，与氮氧化物有关，A不符合题意；B．光化学烟雾由氮氧化物和碳氢化合物在光照下反应形成，与氮氧化物有关，B不符合题意；C．白色污染是塑料废弃物造成的环境污染，与氮氧化物排放无关，C符合题意；D．氮氧化物(如N2O)在平流层分解产生NO，参与破坏臭氧层，与臭氧层空洞有关，D不符合题意；答案选C。 题型07 氮及其化合物的转化 1.氮气及其化合物的价类二维图 氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。 1）横向转化为物质类别变化，为非氧化还原反应，如 （1）氨气转化为铵盐：HCl＋NH3===NH4Cl （2）硝酸转化为硝酸盐：NaOH＋HNO3===NaNO3＋H2O 2）纵向转化为化合价变化反应，是氧化还原反应，如 （1）NH3转化为N2：3Cl2＋8NH3=== N2＋6NH4Cl （2）NH3转化为NO：5O2＋4NH34NO＋6H2O 2.构建氮气及其化合物转化网络 3．氮在自然界中的循环 【典例7】（24-25高一下·江苏无锡·期中）现有氮及其化合物的转化关系如图，则下列说法错误的是 A．路线①⑤均能表示氮的固定 B．路线②③④是工业生产硝酸的主要途径 C．路线⑤③④是“雷雨发庄稼”的主要途径 D．路线②③④⑤均需要加入合适的氧化剂 【答案】D 【分析】结合转化关系可知，反应①是：，反应②是：；反应③是：；反应④是：；反应⑤是。 【解析】A．由图可知，路线①是氮气和氢气合成氨的反应，为氮的固定；②氨气和氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮和水的反应，不是氮的固定；⑤是氮气和氧气放电反应生成一氧化氮，属于氮的固定，A正确；B．路线②是氨气和氧气催化氧化发生的反应；③是一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮；④是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，路线②③④是工业生产硝酸的主要途径，B正确；C．路线⑤是氮气和氧气放电生成一氧化氮；③是一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮；④是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，路线⑤③④是“雷雨发庄稼”的主要途径，C正确；D．路线②是氨气和氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮和水；③是一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮；⑤是氮气和氧气放电反应生成一氧化氮，需要氧化剂。反应④二氧化氮和水反应，二氧化氮既是氧化剂又是还原剂，不需要另外加氧化剂，D错误；故选D。 【变式7-1】（24-25高一下·江苏宿迁·期中）如图是N元素及其化合物的“价—类”二维图。下列说法正确的是 A．除去C中混有的A，可将气体通过盛有H2O的洗气瓶 B．A可以用向上排空气法收集 C．两支玻璃棒分别蘸取B的浓溶液与D的浓溶液，靠近后会产生白烟 D．向浓D中投入红热的木炭，产生红棕色气体，可证明木炭能与浓D反应生成C 【答案】C 【分析】由图可知A、B、C、D、E分别是NO、NH3、NO2、HNO3、硝酸盐，以此解题。 【解析】A．由分析可知，C为NO2，A为NO，二氧化氮可以和水反应生成一氧化氮，一氧化氮和水不反应，也不溶于水，不能用通过盛有H2O的洗气瓶来除去一氧化氮，A错误；B．由分析可知，A为NO，一氧化氮可以和氧气，不能用排空气的方法收集，B错误；C．两支玻璃棒分别蘸取B的浓溶液与D的浓溶液，靠近后会反应生成硝酸铵，产生白烟，C正确；D．由分析可知，D为HNO3，受热时可以分解生成二氧化氮，不一定是和木炭反应的结果，D错误；故选C。 【变式7-2】（24-25高一下·江苏南京·期末）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” B．侯氏制碱法以H2O、NH3 、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3 D．自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3 【答案】D 【解析】A．自然界的氮循环确实涉及不同形态氮的转化，如固氮、氨化、硝化等过程，A正确；B．侯氏制碱法利用H2O、NH3、CO2和NaCl制备NaHCO3和NH4Cl，反应符合实际工艺，B正确；C．工业制硝酸通过NH3催化氧化生成NO，再经氧化和吸收生成HNO3，C正确；D．自然固氮不全是生成NH3，例如闪电固氮生成NO，而人工固氮（如合成氨）生成NH3，D错误；故选D。 【变式7-3】（24-25高一下·江苏扬州·期中）我国科学家在研究“催化还原地下水硝酸盐污染”时，将甲酸(HCOOH)在纳米级磁性(钯)表面分解为活性氢气和二氧化碳后，再经a、b两个反应过程实现了的催化还原(如图)。下列说法错误的是 A．a过程中得到失去的电子后转变为，又将得到的电子转移给 B．b过程反应的离子方程式为 C．HCOOH分解产生活性氢气和二氧化碳，可调节反应体系pH，保证催化还原的效果 D．过程a、b中完全还原消耗 【答案】D 【解析】A．如图所示，a过程中Fe3O4中Fe(Ⅲ)得到H2失去的电子生成Fe(Ⅱ)、氢气被氧化成H+，Fe(Ⅱ)还原为，Fe(Ⅱ)被氧化为Fe(Ⅲ)，故A正确；B．b过程中氢气与、H+反应，亚硝酸根离子被还原为氮气，氢气被氧化为水，反应的离子方程式为，故B正确；C．HCOOH分解生成氢气和二氧化碳，二氧化碳与水反应生成碳酸，可调节反应体系pH，保证催化还原的效果，故C正确；D．1mol硝酸根离子转化为0.5mol氮气，转移5mol电子，1mol氢气转移2mol电子，所以完全还原1mol硝酸根离子消耗2.5mol氢气，故D错误；故答案为D。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 氮及其化合物 题型01 氮气和氮的氧化物 题型02 氨气的性质 题型03 铵盐的性质 题型04 氨的实验室制法 题型05 硝酸的性质 题型06 酸雨及防治 题型07 氮及其化合物的转化 题型01 氮气和氮的氧化物 1．氮气的化学性质 （1）与金属镁反应：N2＋3MgMg3N2，氮气表现氧化性； （2）与氢气反应：N2＋3H22NH3，氮气表现氧化性； （3）与氧气反应：N2＋O22NO，氮气表现还原性。 2．氮的固定：将大气中游离态的氮单质转化为氮的化合物的过程。 （1）自然固氮：N2＋O22NO，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨。 （2）人工固氮：N2＋3H22NH3。 3．NO与NO2的性质比较 物质 NO NO2 物理性质 无色、无臭、有毒气体，密度比空气略大，不溶于水 红棕色、有刺激性气味、有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水 与氧气反应 2NO＋O2===2NO2 不反应 与水反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 氮的氧化物与水反应的计算依据 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 （4:3恰好完全反应，若谁过量，剩余谁） 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 （4:1恰好完全反应，若O2过量剩余O2，若NO2过量，按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO剩余NO） 【典例1】（24-25高一下·江苏淮安·期中）氮气常用作白炽灯泡中钨丝的保护气，这是因为 A．氮气是空气中最多的气体，原料丰富 B．氮气难溶于水 C．氮气是无色无味的气体 D．氮气很不活泼，非常稳定 【变式1-1】（23-24高一下·江苏无锡·期末）在空气中能大量存在的根本原因是 A．的密度比空气小 B．难溶于水 C．分子含有共价三键 D．是无色无味气体 【变式1-2】（25-26高一上·江苏·月考）在标准状况下，烧瓶内充满气体，将此烧瓶倒扣在盛水的水槽内（已知），充分反应后（NO不与水反应，也不溶于水），此时烧瓶内溶液的物质的量浓度为 A．0.067 mol/L B．0.045 mol/L C．0.030 mol/L D．0.025 mol/L 【变式1-3】（24-25高一下·江苏扬州·月考）下列关于氮氧化物的形成、吸收的说法正确的是 A．汽车尾气中的含氮氧化物，主要来源于汽油的不完全燃烧 B．用石灰乳吸收NO和NO2，加快气体流速可提高氮氧化物的吸收率 C．收集NO2气体时采用排水法，可提高NO2气体的纯度 D．用CO(NH2)2可将NO2转化为N2，是利用了CO(NH2)2的还原性 题型02 氨气的性质 1．氨气与水的反应 （1）NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，NH3·H2O不稳定，受热时分解为NH3和H2O： NH3·H2ONH3↑＋H2O （2）氨水的成分（三分三离）：NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH－、H＋ （3）氨水是一种弱碱，具有碱的通性，是很好的沉淀剂，可与Mg2＋、Fe3＋、Al3＋等反应生成沉淀。如：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH 2．喷泉实验原理 （1）原理：容器内外存在较大的压强差，在压强差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的导管喷出来，即形成喷泉。 （2）常见能形成喷泉的物质组合 气体 HCl NH3 CO2、SO2、Cl2、NO2、H2S NO2 ＋O2 吸收剂 水或NaOH溶液　　　 水或盐酸 NaOH溶液 水 3．氨气的性质 性质 化学方程式 与酸反应 NH3＋HCl===NH4Cl（白烟） 催化氧化 4NH3＋5O24NO＋6H2O（工业制硝酸的基础） 被氯气氧化 2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl 被氧化铜氧化 3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O 【典例2】（24-25高一下·江苏扬州·期中）实验室用下列装置进行的制备和性质验证，能达到实验目的的是 A．用图甲装置生成 B．用图乙装置干燥 C．用图丙装置验证具有还原性 D．用图丁装置收集 【变式2-1】（23-24高一下·江苏·期中）实验是化学研究的重要手段。如图是NH3的两个性质实验，下列有关说法中不正确的是 A．实验I说明氨气易溶于水 B．实验I形成喷泉的原因是烧瓶内压强小于外界大气压 C．实验Ⅱ可用于检验NH3 D．只有实验Ⅱ表现了NH3是碱性气体 【变式2-2】（24-25高一下·江苏镇江·期末）锂与液氨（沸点：）发生的反应为，反应装置如图所示（夹持装置略）。下列说法不正确的是 A．“试剂X”可以为碱石灰或生石灰 B．乙是安全瓶，可以防倒吸 C．“冷却溶剂”可以是冰水混合物 D．戊中碱石灰可以防止空气进入丁中，影响实验进行 【变式2-3】（24-25高一下·江苏连云港·期中）现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法正确的是 A．三颈烧瓶中会产生红色喷泉 B．图2中B点时喷泉最剧烈 C．实验后，可用稀硫酸处理多余的氨气 D．若X固体为，用替代浓氨水，三颈烧瓶中也可产生喷泉现象 题型03 铵盐的性质 1．不稳定，受热易分解 大部分铵盐受热分解均有NH3生成，但NH4NO3、(NH4)2SO4等铵盐受热分解不生成NH3，其分解产物较复杂且加热时可能发生爆炸。如： NH4Cl：NH4ClNH3↑＋HCl↑ NH4HCO3：NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑ 2．铵盐与碱固体反应 （1）如NH4Cl与Ca(OH)2反应：2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O （2）应用 ①NH4Cl与Ca(OH)2反应用于实验室制NH3。 ②NH的检验：取少量固体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(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟产生)，说明样品中含有NH。 【典例3】（22-23高一下·江苏宿迁·期中）某同学进行如下实验 实验步骤 实验现象 I 将固体加入试管中，并将湿润的试纸置于试管口，试管口略向下倾斜，对试管底部进行加热 试纸颜色变化：黄色→蓝色→黄色→红色；试管中部有白色固体附着 Ⅱ 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．根据I中试纸变蓝，说明发生了分解反应 B．根据I中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快 C．I中试纸变成红色，不是由于生成造成的 D．根据试纸颜色变蓝色，说明宜用加热的方法制备 【变式3-1】（23-24高一下·江苏淮安·期中）在硬质玻璃管中加热少量下列固体，最终玻璃管中无固体残留的是 A．NH4Cl B．NaHCO3 C．KMnO4 D．KClO3 【变式3-2】（25-26高一上·江苏扬州·期中）下列有关物质检验与鉴别的操作及结论正确的是 A．向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则该溶液中一定含有 B．用洁净的铂丝蘸取某溶液进行焰色反应，火焰颜色呈黄色，该溶液为钠盐溶液 C．向某盐溶液中加入稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸不变蓝，该溶液中一定不含有 D．用Ba(OH)2溶液可鉴别K2CO3、(NH4)2SO4、NH4Cl、KNO3四种溶液 【变式3-3】（24-25高一下·江苏扬州·期末）氮肥厂高浓度氨氮(NH和NH3·H2O)废水可通过下列步骤实现氨氮的回收、处理。 步骤Ⅰ：向废水中加入石灰乳，调节pH至9，升温至30 ℃，通入空气。 步骤Ⅱ：微生物在pH= 9、有氧条件下，实现硝化过程：NH→NO→NO。 步骤Ⅲ：向硝化后的废水中加入纳米铁粉，实现反硝化过程：NO→NO→N2。 下列说法正确的是 A．该废水大量直接排放，对水体的影响不大 B．步骤Ⅱ可在高温下进行，以加快脱氨氮的速率 C．步骤Ⅱ中NH→NO时发生：2NH＋3O22NO＋4H＋＋2H2O D．步骤Ⅲ中利用了纳米铁粉的还原性 题型04 氨的实验室制法 1．氨的实验室制法 （1）反应原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。（注意：不能直接加热分解NH4Cl制取NH3，NH4Cl受热分解生成的NH3和HCl在试管口又重新化合为NH4Cl） （2）发生装置：固体＋固体气体，与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同。 （3）净化装置 通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙(CaCl2与NH3反应)干燥。 （4）收集装置 ①收集方法：向下排空气法收集，不能用排水法收集(在试管口放一团棉花可防止NH3与空气发生对流，使收集的气体不纯)。 ②验满方法 方法一：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； 方法二：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）尾气处理装置 多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。但在吸收时要防止倒吸。常采用的防止倒吸装置有： 2．快速制取氨气的方法 （1） 加热浓氨水法：NH3·H2ONH3↑＋H2O （2） 浓氨水加固体NaOH(或生石灰CaO)法：固体NaOH溶于水放出大量的热，会促使氨水分解，而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2，同时反应放热，也会促使氨水分解，故可在常温下向固体NaOH或CaO中滴加浓氨水来制备NH3。 【典例4】（24-25高一下·江苏无锡·期中）实验室利用下列装置制取收集氨气，能够达到实验目的的是 A．制取氨气     B．干燥氨气 C．收集氨气 D．尾气吸收 【变式4-1】（24-25高一下·江苏盐城·期末）实验室制取少量NH3并探究其性质。下列装置不能达到实验目的的是 A．装置甲制备NH3 B．装置乙干燥NH3 C．装置丙收集并验满NH3 D．装置丁NH3的喷泉实验 【变式4-2】（24-25高一下·江苏徐州·期中）氨是重要的化工原料，能与结合生成，加热条件下能将CuO还原成Cu，某兴趣小组制取少量，探究其性质并进行尾气处理。下列装置不能达到实验目的的是 A．用装置甲制取NH3 B．用装置乙干燥 C．用装置丙探究的还原性 D．用装置丁吸收多余的 【变式4-3】（24-25高一下·江苏扬州·阶段练习）实验室制取并收集氨气，下列装置能达到实验目的的是 A．制取NH3 B．干燥NH3 C．收集NH3 D．处理尾气 题型05 硝酸的性质 1．硝酸的性质 （1）不稳定性：浓硝酸见光或受热会分解：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处。 （2）强氧化性 ①稀硝酸与Cu发生反应：8HNO3(稀)＋3Cu===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ②浓硝酸 a．常温下Fe、Al遇浓硝酸发生钝化，因此常温下可用铝制或铁制的容器贮存浓硝酸。 b．浓硝酸与Cu发生反应：4HNO3(浓)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ③王水 由浓硝酸和浓盐酸组成的混合物，体积比为1∶3。能使不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 2．硝酸的工业制法 写出上述转化的化学方程式： N2→NH3：N2＋3H22NH3 NH3→NO：4NH3＋5O24NO＋6H2O NO→NO2：2NO＋O2===2NO2 NO2→HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 【典例5】（24-25高一下·江苏南通·月考）下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是 选项 实验操作 现象 解释或结论 ① 过量的Fe粉中加入稀，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀将Fe氧化为 ② 浓久置或光照 变黄色 不稳定易分解 ③ Al箔插入稀中 无现象 Al箔表面被氧化，形成致密的氧化膜 ④ 用玻璃棒蘸取浓点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红色后褪色 浓具有酸性和强氧化性 A．①② B．③④ C．②③④ D．②④ 【变式5-1】（24-25高一下·江苏淮安·期中）下列有关浓硝酸说法不正确的是 A．见光易分解，所以保存在棕色瓶中 B．常温下与铁或铝不反应，所以用铁质或铝制容器储运浓硝酸 C．易挥发，露置在空气中浓度会减小 D．用玻璃棒蘸取浓硝酸，靠近蘸有浓氨水的玻璃棒会冒白烟 【变式5-2】（24-25高一下·江苏盐城·期末）硝酸被称为“国防工业之母”，是重要的化学化工原料。下列说法正确的是 A．浓硝酸不稳定，见光易分解 B．常温下，56gFe片与浓硝酸发生反应，转移的电子数为 C．灼热的木炭与浓硝酸反应，产生的两种气体均为酸性氧化物 D．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色，只体现了浓硝酸的酸性 【变式5-3】（24-25高一下·江苏常州·期中）1.12g铜镁合金完全溶解于50mL63%的浓硝酸(密度为1.40g/mL)中，得到和NO的混合气体1120mL(换算为标准状况)，(忽略反应前后溶液体积变化)。向反应后的溶液中逐滴加入溶液，当金属离子刚好全部沉淀，得到2.14g沉淀。下列正确的是 A．该合金中 B．合金完全溶解时，溶液中 C．刚好得到2.14g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是750mL D．混合气体中的体积分数是20% 题型06 酸雨及防治 1．酸雨的概念 正常雨水的pH约为5.6，这是因为雨水中溶解了CO2的缘故。pH＜5.6的降水称为酸雨。 2．酸雨的形成 大气中的二氧化硫、氮氧化物(NOx )及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水而形成酸雨。 3．酸雨的类型 （1）硫酸型 ①SO2→H2SO3→H2SO4：SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4 ②SO2→SO3→H2SO4，2SO2＋O22SO3，SO3＋H2O===H2SO4 （2）硝酸型 NO2→HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 5．酸雨的危害与防治 （1）酸雨的危害 ①直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。 ②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 ③导致地下水中重金属元素含量增加，污染水源，危害人体健康。 （2）酸雨的防治措施 ①调整能源结构，发展清洁能源。 ②研究原煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放，如用石灰法对煤燃烧后的烟气脱硫。 ③加强工厂废气的回收处理。 ④改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放。 （3）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，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或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 【典例6】（24-25高一上·江苏苏州·月考）酸雨是指因空气污染而造成的酸性降水，在历史上，人类社会曾出现过几次严重的酸雨事件。下列有关酸雨的说法错误的是 A．pH小于5.6的降雨通常称为酸雨 B．酸雨会损伤农作物、酸化土壤、腐蚀建筑 C．空气中CO2含量增多导致了酸雨形成 D．可通过燃煤脱硫、开发新能源等措施治理硫酸型酸雨 【变式6-1】（24-25高一下·江苏无锡·月考）下列有关酸雨的说法不正确的是 A．酸雨有危害，使土壤、湖泊酸化，会加速建筑物、桥梁等的腐蚀 B．NO2或SO2都会导致酸雨的形成 C．pH<5.6的雨水是酸雨 D．工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因 【变式6-2】（23-24高一下·江苏宿迁·月考）汽车尾气在催化剂表面吸附、反应及解吸过程如下图所示。该历程可描述为：NO、和CO吸附在催化剂表面反应，NO与反应生成，与CO反应生成和，和在催化剂表面解吸释放。下列说法中正确的是 A．汽车尾气主要污染物是NO和 B．该过程总反应为 C．吸附反应过程中NO作为氧化剂 D．NO和必须在催化下才能反应 【变式6-3】（24-25高一下·江苏淮安·期中）氮的氧化物是空气的主要污染物，下列环境问题与氮氧化物排放无关的是 A．酸雨 B．光化学烟雾 C．白色污染 D．臭氧层空洞 题型07 氮及其化合物的转化 1.氮气及其化合物的价类二维图 氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。 1）横向转化为物质类别变化，为非氧化还原反应，如 （1）氨气转化为铵盐：HCl＋NH3===NH4Cl （2）硝酸转化为硝酸盐：NaOH＋HNO3===NaNO3＋H2O 2）纵向转化为化合价变化反应，是氧化还原反应，如 （1）NH3转化为N2：3Cl2＋8NH3=== N2＋6NH4Cl （2）NH3转化为NO：5O2＋4NH34NO＋6H2O 2.构建氮气及其化合物转化网络 3．氮在自然界中的循环 【典例7】（24-25高一下·江苏无锡·期中）现有氮及其化合物的转化关系如图，则下列说法错误的是 A．路线①⑤均能表示氮的固定 B．路线②③④是工业生产硝酸的主要途径 C．路线⑤③④是“雷雨发庄稼”的主要途径 D．路线②③④⑤均需要加入合适的氧化剂 【变式7-1】（24-25高一下·江苏宿迁·期中）如图是N元素及其化合物的“价—类”二维图。下列说法正确的是 A．除去C中混有的A，可将气体通过盛有H2O的洗气瓶 B．A可以用向上排空气法收集 C．两支玻璃棒分别蘸取B的浓溶液与D的浓溶液，靠近后会产生白烟 D．向浓D中投入红热的木炭，产生红棕色气体，可证明木炭能与浓D反应生成C 【变式7-2】（24-25高一下·江苏南京·期末）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” B．侯氏制碱法以H2O、NH3 、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3 D．自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3 【变式7-3】（24-25高一下·江苏扬州·期中）我国科学家在研究“催化还原地下水硝酸盐污染”时，将甲酸(HCOOH)在纳米级磁性(钯)表面分解为活性氢气和二氧化碳后，再经a、b两个反应过程实现了的催化还原(如图)。下列说法错误的是 A．a过程中得到失去的电子后转变为，又将得到的电子转移给 B．b过程反应的离子方程式为 C．HCOOH分解产生活性氢气和二氧化碳，可调节反应体系pH，保证催化还原的效果 D．过程a、b中完全还原消耗 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $