7.3 含氮化合物的合理使用（同步讲义）化学苏教版必修第二册

专题7 氨与社会可持续发展 第三单元 含氮化合物的合理利用 教学目标 1、 掌握常见氮肥的种类（如尿素、硫酸铵、碳酸氢铵等）、物理性质（溶解性、状态）及化学性质（受热分解、与碱反应等），能书写关键化学反应方程式（如氯化铵受热分解、铵盐与氢氧化钙反应）。 2、 理解氮氧化物（NO、NO₂）的来源（工业生产、汽车尾气）、形成机制及对环境的具体影响（硝酸型酸雨、光化学烟雾、水体富营养化），熟记主要防治措施。 3、 能结合实际场景分析含氮化合物的合理使用方法，初步评估化肥施用、工业排放等行为对生态环境的影响。 重点和难点 重点：氮肥的种类、化学性质及其在农业生产中的应用：重点掌握铵盐的不稳定性（受热易分解）和与强碱的反应特性，理解这些性质对氮肥储存、施用的指导意义（如避免与碱性肥料混施）。 难点：氮氧化物的形成机制与复杂反应：涉及多步氧化还原反应（如氮气与氧气的高温反应、NO与O₂的化合反应），学生对反应条件、产物转化的逻辑关系易混淆。 ◆知识点一 铵盐及NH的检验 1、铵盐：由铵离子和酸根离子构成的盐，铵盐属于铵态氮肥 如：硫酸铵[(NH4)2SO4 ，俗称硫铵，又称肥田粉]，氯化铵[NH4Cl，俗称氯铵]，硝酸铵[NH4NO3，俗称硝铵]， 碳酸氢铵[NH4HCO3，俗称碳铵] 2、结构：离子晶体，具有离子键、共价键，是由非金属元素组成的离子化合物 3、铵盐的物理性质：铵盐都是白色固体，均易溶于水 4、铵盐的化学性质 (1)不稳定性：铵盐受热易分解，但不一定都有NH3生成 ①在试管中加热氯化铵固体，观察到的现象是氯化铵白色固体消失，在试管上方重新凝成白色固体 反应的化学方程式：NH4ClNH3↑＋HCl↑，NH3＋HCl===NH4Cl 特别提醒 该过程不是升华，利用NH4Cl的这种性质常用来分离提纯NH4Cl固体 NH4HCO3固体受热分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O (NH4)2CO3固体受热分解：(NH4)2CO32NH3↑＋CO2↑＋H2O NH4NO3受热分解较为复杂：NH4NO3N2O↑＋2H2O，2NH4NO32N2↑＋O2↑＋4H2O (2)与碱反应 ①固体反应(NH4Cl固体与NaOH固体共热)：NH4Cl＋NaOHNH3↑＋NaCl＋H2O ②溶液中的反应 a.若是铵盐溶液与碱溶液共热，写成NH3↑＋H2O (NH4)2SO4与NaOH两溶液混合加热：NH＋OH－NH3↑＋H2O b.若是铵盐溶液与浓碱溶液，写成NH3↑＋H2O 浓NaOH溶液中加入硫酸铵固体：OH－＋NH===NH3↑＋H2O c.若是反应物为稀溶液且不加热时或无特殊说明写NH3·H2O NH4Cl与NaOH两稀溶液混合：NH＋OH－===NH3·H2O 5、用途：可用作氮肥，炸药，焊药 6、NH4＋的检验和铵盐的检验方法 (1)NH4＋的检验：取少量待测溶液于试管中，再加入浓的NaOH溶液，加热产生能使湿润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)，则该溶液中存在NH (2)铵盐的检验方法 ①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NH ②取少许样品于试管中，放入碱后加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明样品中含有NH 即学即练 1．下列说法正确的是 A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3 B．铵盐易溶于水，所有铵盐中的氮元素均呈-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NH+OH-NH3↑+H2O D．NH4Cl与I2的固体混合物可用升华法分离 【答案】C 【详解】A．硝酸铵不同温度下分解的产物不同，低温分解产生氨气，较高温度分解产生氮气或氮的氧化物，故A错误； B．铵盐都易溶于水，不是所有铵盐中的氮元素均为-3价，硝酸铵中硝酸根离子中氮元素是+5价，故B错误； C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时，会反应生成氨气和水，离子方程式为NH+OH-NH3↑+H2O，故C正确； D．氯化铵受热易分解，有类似升华的现象，冷却易重新生成，可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但碘单质易升华，不能分离，故D项错误； 答案选C。 2．在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。铵盐是农业上常用的化肥，下列关于铵盐的说法错误的是 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 【详解】A．铵盐都是无色或白色晶体，A正确； B．铵盐都易溶于水，B正确； C．铵盐中含有铵根离子，遇碱时铵根离子与氢氧根离子反应生成氨气，C正确； D．铵盐不稳定，高温条件下易分解，因此需要低温保存，D错误； 故答案选D。 3．回答下列问题。 (1)化肥氯化铵可以补充土壤中的N元素，施用氯化铵时需要注意避免烈日曝晒，因为(写出对应的化学方程式) 。 (2)HNO3与某含氮化合物常用于检验Cl-的存在，该含氮化合物的化学式为 。 (3)某实验小组利用以下装置制取氨气并探究氨气的性质： ①装置A中发生反应的化学方程式为 。 ②装置B中的干燥剂是 (填名称)。 ③装置C中的现象是 。 ④实验进行一段时间后，挤压装置D中的胶头滴管，滴入1~2滴浓盐酸，可观察到的现象是 。 ⑤为防止过量氨气外逸，需在上述装置末端增加尾气吸收装置，应选用的装置是 (填“E”或“F”)。 【答案】(1) (2)AgNO3 (3) 碱石灰(或生石灰、NaOH固体) 湿润的红色石蕊试纸变蓝 有白烟生成 E 【详解】（1）化肥氯化铵受烈日曝晒，会发生分解，从而使肥分损失，因为。 （2）检验Cl-的存在时，常使用HNO3酸化的硝酸银溶液，则该含氮化合物的化学式为AgNO3。 （3）①装置A中，NH4Cl与Ca(OH)2固体混合后加热，发生反应生成NH3、CaCl2等，发生反应的化学方程式为。 ②装置B中，NH3呈碱性，则干燥剂是：碱石灰(或生石灰、NaOH固体)。 ③装置C中，氨气溶于水呈碱性，则现象是：湿润的红色石蕊试纸变蓝。 ④实验进行一段时间后，挤压装置D中的胶头滴管，滴入1~2滴浓盐酸，可观察到的现象是：有白烟生成。 ⑤为防止过量氨气外逸，需在上述装置末端增加尾气吸收装置，为防止倒吸，应选用的装置是E。 ◆知识点二 常见的氮肥及使用 1、常见的氮肥 (1)铵态氮肥：含NH、NH4HCO3、(NH4)2SO4 特别提醒 铵态氮肥在使用时注意两点： 1、低温保存，深施盖土，避免受热； 2、不可以跟碱性物质（如草木灰等）混合使用。 (2)硝态氮肥：硝态氮肥包括硝酸钠、硝酸钙等。 特别提醒 1、NO不易被以带负电荷为主的土壤胶粒所吸附，在潮湿的土壤中流动性大，容易被植物吸收。 2、硝态氮肥在土壤湿度大的情况下，硝酸根经微生物作用可还原成气体（NO、N2O 、N2）逸出，这种反硝化作用导致硝态氮肥的损失。 (3)尿素：化学式为CO(NH2)2，是一种白色晶体，是固态氮肥含氮量最高的一种氮肥。 工业上用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素，反应方程式为：CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O。 特别提醒 尿素是一种中性肥料，适用于各种土壤和作物。 施用尿素后，土壤中的微生物将其吸收，使其水解成碳酸铵或碳酸氢铵，缓慢释放氨气被作物吸收利用。 2、合理使用氮肥 (1)长期使用化肥的土壤容易酸化、板结。 (2)部分肥料随着雨水流入河流和湖泊，水中的肥料会使细菌、藻类迅速生长，并消耗水中的氧气，严重时导致水中含氧量减少，许多水生生物随之死亡、腐烂，水质下降。 即学即练 1．有研究数据统计，世界人口增长与耕地面积随年份的变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．20世纪以来世界人口逐渐增加，世界耕地总面积逐渐减少 B．大量使用农药，提高粮食亩产量，弥补耕地总面积不足 C．开发高效氮肥，促进农作物高产，弥补耕地总面积不足 D．研发新的耕种技术，提高现有生产水平，弥补耕地总面积不足 【答案】B 【详解】A．如图所示：20世纪以来世界人口逐渐增加，世界耕地总面积逐渐减少，A正确； B．农药的使用要合理，大量使用不利于农作物生长，B错误； C．开发高效氮肥，能显著提高农作物的氮元素利用率，促进农作物高产，弥补耕地总面积不足，C正确； D．研发新的耕种技术，如精准农业技术，提高现有生产水平，弥补耕地总面积不足，D正确； 故选B。 2．已知土壤胶体粒子带负电荷，能吸附土壤中的正离子，有利于有些植物对正离子的吸收。土壤中施用含氮量相等的下列化肥(以为例，溶于水得到的是和)，从化学式分析其中肥效最低的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由化学式可知，四种铵盐中硝酸铵的含氮量最大，则含氮量相等的四种铵盐中硝酸铵的铵根离子物质的量最小，由土壤胶体粒子带负电荷，能吸附土壤中的正离子，有利于有些植物对正离子的吸收可知，肥效最低的是硝酸铵，故选D。 3．长期使用化肥的土壤，容易酸化、板结。下列说法中正确的是 A．出台规定禁止使用化肥 B．向土壤里撒入NaOH固体 C．关闭化肥厂，从根源上阻止使用化肥 D．适量使用草木灰(主要含K2CO3)可以改良酸性土壤 【答案】D 【详解】A．出台规定禁止使用化肥是不现实的，合理使用氮肥可以增产，A错误； B．氢氧化钠是强碱，腐蚀性强，向土壤里撒入NaOH固体是错误的做法，B错误； C．合理使用氮肥可以增产，因此关闭化肥厂，从根源上阻止使用化肥是不可能的，C错误； D．碳酸钾溶于水，碳酸根水解显碱性，因此适量使用草木灰(主要含K2CO3)可以改良酸性土壤，D正确； 答案选D。 ◆知识点三 氮氧化物的无害化处理 1、氮氧化物的来源 (1)氮氧化物（NOx）主要包括NO和NO2。 (2)氮氧化物的来源：化石燃料的燃烧、硝酸生产和机动车辆尾气的排放是氮氧化物的主要来源。 2、氮氧化物的危害 (1)形成酸雨：NO2形成酸雨的过程为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO（用化学方程式表示）。 (2)光化学烟雾：在日光照射下，NO2使氧气经过复杂的反应生成臭氧(O3)，臭氧与空气中的一些碳氢化合物在紫外线照射下发生作用后，产生了一种有毒的烟雾，人们称之为光化学烟雾。 3、预防和控制氮氧化物的污染 (1)减少化石燃料使用并进行脱硝处理，积极寻找替代能源。 (2)合理处理工业废气，减少有害气体排放。 (3)减少汽车尾气危害的措施 ①以甲醇、液化气代替汽油； ②安装汽车尾气净化装置，将NOx转化为中性、无污染的氮气； ③使用液化天然气或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车。 汽车尾气净化装置里含Pd的金属催化剂，反应方程式为：2CO＋2NO2CO2＋N2。 使用液化天然气或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车等方法，减少汽车尾气的排放。 即学即练 1．物作用下可以转化为，处理氨氮废水的工艺流程如下： 下列说法错误的是 A．加入NaOH溶液调pH，可以实现部分NH3的回收 B．硝化过程的离子方程式为＋2O2＋2OH－=＋3H2O C．反硝化过程，需要继续加NaOH溶液调pH D．理论上消耗1 mol甲醇可以生成标准状况下35.84 L气体 【答案】C 【详解】A．加入NaOH溶液调pH并微热，发生反应NH+OH-NH3↑+H2O，可以实现部分的回收，A正确； B．硝化过程中，碱性环境下通入O2，发生反应，B正确； C．根据分析，反硝化过程，需要将溶液调成酸性，目的是将还原为N2，C错误； D．“反硝化”过程中，发生反应5CH3OH＋6HNO35CO2↑＋3N2↑＋13H2O，1molCH3OH反应生成1molCO2和0.6molN2共1.6mol气体，其标况下体积为，D正确； 故选C。 2．某工厂综合处理含废水和工业废气(主要含，不考虑其他成分)的流程如图1所示。 已知：。 (1)固体1的主要成分是 (填化学式)。 (2)流程中，试剂X的作用是作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。 (3)捕获剂捕获的气体主要是 (填化学式)。 (4)溶液处理含废水的离子方程式为 。 (5)处理含对废水的另一种方法如图2所示。 ①过程a中需升温至，产生大量气体，过程b产生大量无毒气体，达到了逐步降低溶液中含量的目的。过程a和过程b产生的两种气体分别是 、 。 ②过程c中，余氯的主要成分是，其中发生的反应为的含量是，则处理含余氯废水，理论上需要溶液的体积为 L。 【答案】(1) (2)氧化剂 (3) (4) (5) 2 【详解】（1）工业废气含、与过量石灰乳（）反应，、，石灰乳过量，所以固体1主要成分是、、。 （2）气体1含、 等，后续生成，到中N 元素化合价变化，需要被氧化或与其他物质反应调整价态，结合已知，试剂X作用是将氧化为，作氧化剂。 （3）气体2含、（不与反应，是无污染气体，通常不被捕获，），所以捕获剂捕获的气体主要是。 （4）与含废水反应，生成无污染气体（），离子方程式为。 （5）①过程a ：含 废水加高浓度，升温至，发生，产生；过程b：低浓度氨氮废水加，氧化等生成无毒气体，产生气体。②先算（即）含余氯废水里质量：，。由，与物质的量1:1，则，。 3．氮的氧化物均是大气污染物，将机动车尾气中的NO转化为N2可有效保护大气环境。从物质的性质角度考虑，下列物质中不能实现该转化的是 A．CO B．NH3 C．KMnO4 D．C 【答案】C 【详解】A．CO具有还原性，在催化剂作用下，CO与NO能发生反应生成N2和CO2，A不符合题意； B．NH3具有还原性，在催化剂作用下，能将NO还原为N2，同时有水生成，B不符合题意； C．KMnO4具有强氧化性，能将NO氧化为更高价态的氮氧化物，不能生成N2，C符合题意； D．C具有还原性，在一定条件下，能将NO还原为N2，D不符合题意； 故选C。 一、氨气的实验室制法 1、实验过程及实验装置 原理 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 反应原料 实验室一般用氯化铵或硫酸铵与Ca(OH)2固体 实验装置 发生装置 “”型，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 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干燥 收集装置 NH3极易溶于水 密度比空气小，只能用向下排空气法收集，试管口塞一团疏松的棉花团，目的是防止氨气与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气 尾气处理 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。在吸收时要防止倒吸，常采用的装置如图所示： 验满方法 ①方法一：用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明已经收集满 ②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 2、实验室制取氨气时注意事项 (1)NH4Cl可用(NH4)2SO4等代替，但不能用NH4HCO3或NH4NO3代替。因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而NH4HCO3极易分解产生CO2，使生成的中混有较多CO2杂质 (2)消石灰不能用KOH或NaOH代替，原因是：NaOH、KOH易吸水、易结块，不利于生成的NH3逸出，而且高温下NaOH、KOH会腐蚀试管 (3)氨气干燥时：不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂，因为NH3能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3。P2O5与浓硫酸均能与NH3反应，生成相应的盐。所以NH3通常用碱石灰干燥 (4)收集NH3时所用的仪器必须干燥，导气管要插入管底；试管口要塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，使收集的气体纯净，同时也可避免污染空气 3、快速制备氨的方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2OH2O＋NH3↑ 浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的放出 浓氨水＋固体CaO NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 CaO的作用：①吸水后放热促进NH3的放出； ②增加溶液中的OH－浓度，减小NH3的溶解度 4、氨的工业制法：N2＋3H22NH3 实践应用 1．氮是自然界中生物体生命活动不可缺少的重要元素，其化合物种类丰富。 Ⅰ、氨是重要的化工原料，实验室可通过图1装置制取。 (1)写出实验室制取NH3的化学方程式 。 (2)图2中，玻璃管内可观察到的现象是 (已知：相同条件下，相对分子质量小的气体，运动速率较快)。 (3)图2中，反应的生成物溶于水得到溶液a．取溶液a少许于试管中， (填：操作和现象)，则证明溶液a含有NH。 Ⅱ、研究氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。某工厂制硝酸的流程如下图所示。 (4)上述转化中，属于氮的固定的是 (填“i”“ii”或“iii”)。 (5)写出“氧化炉”中反应的化学方程式 。 【答案】(1) (2)在试管中部偏B的位置产生白烟 (3)加入适量浓NaOH溶液并加热，若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 (4)i (5) 【详解】（1）实验室用氯化铵与氢氧化钙在加热条件下生成氯化钙、氨气和水，反应方程式为； （2）氨水、浓盐酸均易挥发，氨气分子比HCl分子运动速率快，二者在试管中部偏B的位置相遇生成氯化铵，产生白烟现象；答案为：在试管中部偏B的位置产生白烟； （3）溶液a的溶质为氯化铵，则取溶液a少许于试管中，加入适量浓NaOH溶液并加热，发生反应，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，逸出的氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明溶液a含有；则答案为：加入适量浓NaOH溶液并加热，若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝； （4）氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮，则上述转化中氮气与氢气合成氨气属于氮的固定，答案为i； （5）氧化炉中的反应为氨气与氧气发生催化氧化生成NO和水，反应方程式为。 2．下列装置能达到相应目的的是 A．实验室制 B．验证氧化性 C．制取并收集氨气 D．分离碘和氯化铵 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气，而不是用稀盐酸，故A错误； B．二氧化硫和硫化钠反应生成硫单质，溶液中出现淡黄色沉淀，二氧化硫在该反应中得电子体现氧化性，故B正确； C．氨气能和氯化钙反应，不能使用无水氯化钙干燥氨气，故C错误； D．氯化铵受热易分解生成氨气和氯化氢，遇冷后氨气和氯化氢又重新化合生成氯化铵，碘易升华，加热碘和氯化铵固体混合物后，升华的碘遇冷重新变为固体，所以不能用该方法分离碘和氯化铵固体，故D错误； 故选B。 3．人类农业生产离不开氮肥，几乎所有的氮肥都以氨为原料生产，某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究相关性质。 (1)实验室利用A装置制备NH3的化学方程式为 ，装置E中仪器的名称为 ，它的作用是 。 (2)氨气极易溶于水，下列能用作吸收氨气的装置是 (填序号)。 (3)①C装置中黑色CuO固体全部变红，同时还有一种气体单质生成，该现象可验证NH3具有 (填“氧化”或“还原”)性。 ②实验后取C中全部变红固体加足量稀硫酸，充分反应后溶液变蓝且有红色固体剩余，则实验后C中固体一定存在的是 ，再加入下列试剂 (填选项)，固体又可以继续溶解。 A．FeCl3溶液 B．FeCl2溶液 C．KCl溶液 D．KNO3溶液 (4)若将发生装置A与a相连(如图)，BaCl2溶液中产生白色沉淀，写出生成白色沉淀的离子方程式为 ，若向a处分别通入 (填选项)，也会产生白色沉淀。 A．Cl2 B．NO2 C．N2 D．CO2 【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3 ↑+2H2O 球形干燥管 吸收未反应的NH3，防止装置F中的水蒸气进入装置D (2)②③④ (3)还原 Cu2O AD (4)Ba2++=BaSO3↓ AB 【详解】（1）A中通过加热固体试剂进行反应制备NH3，选择试剂为：Ca(OH)2和NH4Cl，化学反应方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3 ↑+2H2O，B装置中盛装碱石灰，用于干燥净化NH3.装置E为球形干燥管，盛放无水CaCl2，用来吸收未反应的NH3，同时防止F中的水蒸气进入D装置，干扰实验； （2）氨气极易溶于水，尾气吸收需要防止倒吸，装置①易发生倒吸，⑤没有出气口且氨气溶于水，因此图中能用来吸收尾气的装置是②③④； （3）①C装置中黑色CuO固体全部变红，说明有Cu或Cu2O生成，Cu化合价降低，被还原，说明NH3具有还原性； ②实验后取C中固体加足量稀硫酸，充分反应后溶液变蓝且有红色固体剩余，Cu不与稀硫酸反应，说明红色固体中有Cu2O；加入某种试剂，固体又可以继续溶解，说明该试剂能与Cu发生反应，据此分析。 A．FeCl3溶液能与Cu发生反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，该试剂可以是FeCl3溶液，A正确； B．FeCl2与Cu不反应，该试剂不是FeCl2溶液，B错误； C．KCl与Cu不反应，该试剂不是KCl溶液，C错误； D．KNO3与Cu不反应，但原溶液中存在稀硫酸，加入KNO3溶液后，混合溶液中存在H+和，可以与Cu发生反应：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，该试剂可以是KNO3溶液，D正确； 答案选AD。 （4）若将发生装置A与a相连，氨气和二氧化硫在水中生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，其反应的离子方程式为：Ba2++=BaSO3↓； A．Cl2具有氧化性，SO2与Cl2通入BaCl2溶液，最终生成白色的BaSO4沉淀，A正确； B．NO2能与H2O反应生成HNO3，HNO3能将SO2氧化为，与Ba2+结合生成白色的BaSO4沉淀，B正确； C．N2与SO2、BaCl2均不反应，无白色沉淀生成，C错误； D．CO2和SO2、BaCl2均不反应，无白色沉淀生成，D错误；答案为AB。 考点一 铵盐的性质 【例1】下列对于铵盐的描述都正确的是 ①绝大多数都溶于水  ②都是白色或无色晶体  ③都有刺激性气味  ④加热后都有氮气放出 ⑤与碱混合后加热都有氨气放出  ⑥都能使石蕊试纸变蓝 A．全部 B．①②⑤⑥ C．①②⑤ D．③④⑤ 【答案】C 【详解】铵盐都是白色晶体，都易溶于水，加热分解，但是不一定生成氨气；能与强碱混合加热反应生成氨气， ①铵盐都易溶于水，故正确；②铵盐都是白色晶体，故正确；③所有铵盐为固体，不具有氨的刺激性气味，故错误；④大多数铵盐分解生成氨气，部分铵盐分解生成氮气或者其他氮的化合物，故错误；⑤铵盐中铵根离子能与碱反应，受热放出氨气，故正确；⑥铵盐不一定显碱性，如氯化铵显酸性，不能使红色石蕊试纸变蓝，故错误；故选：C。 【变式1-1】碳酸铵[(NH4)2CO3]广泛应用于医药、橡胶、发酵等工业领域。同学们按如图所示实验探究碳酸铵的性质。下列说法错误的是 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ A．实验Ⅰ中可观察到紫色石蕊溶液变红 B．实验Ⅱ中可观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝 C．实验Ⅲ中可观察到生成白色沉淀，该白色沉淀能溶于稀盐酸 D．可以用实验Ⅱ的原理鉴别碳酸铵和氯化铵 【答案】D 【详解】A．实验Ⅰ中碳酸铵和稀硫酸反应生成硫酸铵、二氧化碳和水，二氧化碳的水溶液显酸性，可观察到紫色石蕊溶液变红，A正确； B．实验Ⅱ中碳酸铵和氢氧化钠溶液加热反应生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B正确； C．实验Ⅲ中碳酸铵和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵，可观察到生成白色沉淀，该白色沉淀碳酸钙能溶于稀盐酸，C正确； D．碳酸铵、氯化铵都能和氢氧化钠溶液加热反应产生氨气，不可以用实验Ⅱ的原理鉴别碳酸铵和氯化铵，D错误；故答案选D。 【变式1-2】锂被誉为“高能金属”，以废旧锂离子电池的正极材料（主要含有及少量Al、Fe等）为原料制备Li的一种工艺流程如图所示。 回答下列问题： (1)“除铝”时发生反应的化学方程式为 。 (2)“酸溶”时，会产生和另一种无色气体，该无色气体是 （填化学式）。 (3)该流程中涉及过滤操作，实验室过滤时玻璃棒的作用为 。 (4)“除钴”过程中有生成，则发生反应的离子方程式为 ；反应时需控制温度在20℃以下的原因是 。 【答案】(1) (2) (3)引流 (4) 受热易分解 【详解】（1）“除铝”时，铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠、氢气，反应的化学方程式为； （2）“酸溶”时，得到氯化铁、氯化锂、氯化钴溶液，氯化铁会催化分解为水和氧气，故另一种无色气体为； （3）过滤装置图为，实验室过滤时玻璃棒的作用为引流； （4）“除钴”过程中氯化钴和碳酸氢铵发生反应生成碳酸钴沉淀，反应的离子方程式为；由于受热易分解，所以反应时需控制温度在20℃以下。 考点二 氨气的实验室制法 【例2】氨气和硝酸是重要的化工原料，由氨气制备硝酸的原理如下。回答下列问题： (1)实验室制备氨气的方程式是 。 (2)若将装满气体的试管倒立在水槽中，一段时间后，试管内剩余气体约占试管总体积的 。 (3)某工厂利用稀硝酸和该厂的固体废渣(主要含Cu和CuO，还含有少量的和)制取的部分工艺流程如下。 已知：在酸性溶液中不稳定，会转化为Cu和。 ①“酸溶”过程中铜与稀硝酸反应的离子方程式为 。“酸溶”温度不宜过高，原因是 。 ②试剂X可选用下列试剂中的 (填字母)；若除酸时加入的X恰好完全反应，则过滤后所得废渣的成分为 (填化学式)。 A．NaOH    B．CuO    C．    D． ③从溶液中析出晶体的操作为：蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 【答案】(1) (2) (3) 温度过高会导致硝酸分解和挥发过多，降低利用率 BD 冷却结晶 【详解】（1）实验室制备氨气的方程式是； （2）若将装满气体的试管倒立在水槽中，将发生反应：，由该反应可知，消耗3体积NO2生成1体积不溶于水的NO，所以一段时间后，试管内剩余气体约占试管总体积的； （3）①“酸溶”过程中铜与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和水，反应的离子方程式为；硝酸受热会分解生成NO2，则“酸溶”温度不宜过高，原因是温度过高会导致硝酸分解和挥发过多，降低利用率； ②加入X的目的是为除去过量的硝酸，为了不引入杂质，X可以为CuO或Cu(OH)2，则试剂X可选用CuO或Cu(OH)2，故选BD；若除酸时加入的X恰好完全反应，即无X剩余，二氧化硅不与硝酸反应，则过滤后所得废渣的成分为; ③从溶液中析出晶体的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 【变式2-1】完成下列各题： (1)亚硝酰氯(NOC1)是一种黄色气体，沸点为-5.5℃。其液体呈红褐色。遇水发生反应：2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑。某化学兴趣小组设计如图装置用Cl2和NO制备NOCl。回答下列相关问题： ①甲装置发生的离子反应方程式为 ，装置丙中的液体为 。 ②实验时，先通入Cl2，待丁中烧瓶内充满黄绿色气体时，再通入NO，这样做的目的是 。 ③装置丁中冰盐水的作用是 。 (2)氮的氧化物()是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用将还原生成。在实验室利用如图装置探究能否被还原。 ①装置中盛放浓氨水的仪器名称是 。 ②在一定温度和催化剂条件下，若能够被还原，发生反应的化学方程式： 。 ③此实验装置存在一个明显的缺陷是 。 【答案】(1) 浓硫酸 排尽装置中的空气，避免氧化NO 液化亚硝酰氯，便于收集产品 (2)分液漏斗 缺少尾气处理装置 【详解】（1）①装置甲中铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子反应方程式为；装置丙中的液体为浓硫酸，干燥C12和NO同时可将气体混合均匀； ②由于一氧化氮易被氧气氧化生成二氧化氮，实验时，先通入Cl2排尽装置中的空气后，再通入NO，防止NO被氧化； ③由题给信息可知，亚硝酰氯的沸点为-5.5℃，则装置丁中冰盐水的作用是液化亚硝酰氯，便于收集产品； （2）①装置中盛放浓氨水的仪器名称是分液漏斗； ②在一定温度和催化剂条件下，若能够被还原，则生成和,发生反应的化学方程式为； ③和都是有毒气体，反应中剩余的尾气没有处理，所以此实验装置存在一个明显的缺陷是缺少尾气处理装置。 考点三 常见的氮肥及其使用 【例3】尿素属于下列哪种肥料 A．铵态氮肥 B．硝态氮肥 C．有机氮肥 D．复合肥 【答案】C 【详解】A．尿素不含铵根（），而是酰胺态氮，因此不属于铵态氮肥，A错误； B．尿素不含硝酸根（），因此也不属于硝态氮肥，B错误； C．尿素（CO(NH2)2）是含氮的有机化合物，其氮以有机态存在，属于有机氮肥，C正确； D．复合肥需含两种及以上营养元素（如N、P、K），而尿素仅含氮元素，D错误； 故选C。 【变式3-1】某些无机物的转化关系(部分反应物和生成物未列出)如图。已知化合物A为常见液体，气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 (1)电解时为增强A的导电性可加入少量的 (填化学式)。 (2)B、D在常温下难以发生反应，其主要原因为 。 (3)C+D→E对人类的意义为 (任写一点即可)。 (4)少量的E与氯气反应有白雾出现，写出该反应的化学方程式： ；试推测过量的E与氯气反应的现象： 。 (5)溶液可将G还原，生成一种无色气体单质，则该反应的离子方程式为 。该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。 (6)常温常压下(气体摩尔体积为)，将20 mL盛满B、G混合气体(体积比为1∶1)的试管倒立于水槽中，反应完全后，试管中剩余气体的体积为 mL，试管中所得溶液的物质的量浓度为 mol·L(用含的代数式表示，假设溶质不向试管外扩散)。 【答案】(1)NaOH或 (2)键的键能大，破坏它需要的能量多 (3)生产化肥，提高粮食产量 (4) 有白烟生成 (5) 4∶1 (6)7.5 【详解】（1）电解水生成氢气和氧气，加入氢氧化钠，离子浓度增大导电能力增强且不影响总反应； （2）氮气中键的键能大，破坏它需要的能量多，故常温下难以反应； （3）合成氨反应是生产氮肥的重要反应，生产化肥可提高粮食产量； （4）少量氨气与氯气反应的化学方程式为：；过量的氨气会与生成的HCl反应生成氯化铵，故有白烟生成； （5）溶液可将NO2还原，生成一种无色气体单质，被氧化生成，则该反应的离子方程式为。该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为4∶1； （6）盛满O2、NO2混合气体（体积比为1：1）的试管倒立于水槽中，则B、G的体积分别为10mL，化学方程式为，则消耗10mL的NO2，2.5mL的O2，则剩余O2的体积为7.5mL；n(HNO3)=n(NO2)=，c(HNO3)= 。 【变式3-2】用干燥的圆底烧瓶收集一瓶氨气，根据下图装置进行实验。 (1)先挤压胶头滴管中少量水，再打开止水夹，观察到现象是 。结合化学方程式解释该现象： 。 (2)氨气可以进行喷泉实验，其它气体也有可能。下列组合能形成喷泉的是________（填字母序号）。（双选） A．HCl与水 B．与饱和氯化钠溶液 C．NO与水 D．与NaOH溶液 (3)由氨气可生产铵态氮肥，某实验小组为检验某白色固体是否为铵态氮肥，取少量固体于试管中，加蒸馏水溶解， ，证明固体含。 (4)氮肥的保存和使用的方法合理的是 （填字母序号）。 A．保存注意防雨防晒 B．与碱性肥料使用效果更佳 C．不同种类的氮肥可以任意混合使用，提高肥效 【答案】(1)烧瓶内形成红色喷泉 ，NH3易溶于水，与水反应生成一水合氨，显碱性，使烧瓶中的压强减小，烧杯中的水在大气压作用之下进入烧瓶，形成红色喷泉 (2)AD (3)滴加浓 NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝 (4)A 【详解】（1）氨气极易溶于水，轻轻挤压滴管，使少量水进入烧瓶，与水反应生成一水合氨，显碱性，打开止水夹，观察到的现象是烧瓶内形成红色喷泉；出现这一现象的原因是NH3易溶于水，使烧瓶中的压强减小，烧杯中的水在大气压作用之下进入烧瓶，形成红色喷泉。 （2）要形成喷泉，气体得易溶于水或易与溶液反应，如此气体物质的量才能减少形成压强差，形成喷泉； A．HCl极易溶于水，导致烧瓶中气体压强减小，烧杯中的水在外界大气压强作用下被压入烧瓶，气体进一步溶解而形成喷泉，A符合题意； B．Cl2在饱和食盐水中不能溶解，因而在烧瓶内外不能形成足够压强差，故不能形成喷泉，B不符合题意； C．NO不能溶于水，不能使烧瓶内外形成足够压强差，故不能形成喷泉，C不符合题意； D．CO2是酸性氧化物，能够与NaOH溶液反应产生可溶性Na2CO3和水，使烧瓶中气体压强减小，烧杯中的NaOH溶液在外界大气压强作用下被压入烧瓶进一步发生反应，故能够形成喷泉，D符合题意； 故合理选项是AD。 （3）由氨气可生产铵态氮肥，实验小组为检验某白色固体是否为铵态氮肥，取少量固体于试管中，加蒸馏水溶解，滴加浓 NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝，证明固体含。 （4）A．氮肥不稳定、易发生分解反应，易潮解并且在潮湿条件下分解加快，因此需要密封存放，防雨防晒，避免受潮和高温，A正确； B．氮肥与某些碱性肥料混合使用效果可能欠佳，如铵盐与草木灰（含K2CO3）混合，会生成氨气，使氮肥流失，B错误； C．不同种类的氮肥不可以任意混合使用，比如硫酸铵和硝酸钙在潮湿环境下可发生复分解反应，生成易挥发的硝酸铵，使得氮肥流失，C错误； 故答案选A。 考点四 铵根离子的检验 【例4】研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素“价—类”二维图如下。 回答下列问题： (1)在催化剂和加热的条件下，物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应，化学方程式是 。 (2)在加热条件下，物质C的浓溶液与碳单质反应，写出反应的化学方程式： 。 (3)实验室中，检验溶液中含有的离子方程式是： 。 (4)物质B为红棕色气体，写出该物质与水反应的离子方程式： 。当反应消耗3.36 L(换算成标准状况)物质B时，转移电子的物质的量为 mol。 (5)硝酸工业尾气(含NO和物质B)会产生 (写出2种环境污染)，常用NaOH溶液吸收处理，可获得副产品NaNO2，该反应的离子方程式为 。 (6)将32 g铜与140 mL一定浓度的C溶液反应，铜完全溶解时产生11.2 L(换算成标准状况)气体。 ①参加反应的C的物质的量为 mol； ②欲使铜与C反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要通入O2 mol。 【答案】(1) (2) (3) (4) 0.1 (5)酸雨、光化学烟雾、雾霾(任写2种) (6)1.5 0.25 【详解】（1）物质A()生成NO是工业制硝酸的重要反应，化学方程式是。 （2）在加热条件下，物质C()的浓溶液与碳单质反应，写出反应的化学方程式。 （3）检验溶液中含有是先将在NaOH溶液并加热的条件下转化为，再通过湿润的红色石蕊试纸检验，离子方程式是：。 （4）物质B()为红棕色气体，写出该物质与水反应的离子方程式：； 当消耗3.36 L，物质的量为0.15 mol，，转移电子的物质的量为0.1 mol。 （5）NO和会产生酸雨、光化学烟雾、雾霾等危害； NO和常用NaOH溶液吸收处理，可获得副产品，该反应的离子方程式为。 （6）①将32 g铜与140 mL一定浓度的C()溶液反应:、；Cu的物质的量，设与稀硝酸反应的Cu为x mol，与浓硝酸反应的Cu为y mol，则有x+y=0.5 mol；产生11.2 L(换算成标准状况)气体的物质的量，则有；解得x=0.375、y=0.125； 参加反应的C()的物质的量为1.5 mol。 ②铜与 C()反应生成的气体是，转化为转移电子数；，转化为转移电子数；在NaOH溶液中全部转化为转移电子总数为0.75+0.25=1 mol；1mol转移4 mol电子，故至少需要通入0.25 mol。 【变式4-1】向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是 操作 现象 结论 A 滴加溶液 生成白色沉淀 原溶液中有 B 先滴加足量稀盐酸，再滴入溶液 开始无明显现象，后产生白色沉淀 原溶液中有 C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 原溶液中有，无 D 滴加稀溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．直接滴加溶液生成白色沉淀，无法排除等干扰离子，应该先加入稀硝酸，A错误； B．先加稀盐酸排除等干扰，再加生成沉淀，说明原溶液含，B正确； C．焰色反应未通过钴玻璃观察，仅能确定含，无法排除的存在，C错误； D．极易溶于水，若溶液中的浓度较低，滴加稀溶液且不加热则生成的不容易放出氨气，D错误； 故选B。 【变式4-2】下列有关物质检验的操作、现象及结论错误的有 实验操作及现象 实验结论 A 向溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成 溶液中一定含 B 向溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 溶液中一定含 C 向溶液中加入浓溶液，加热，产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 溶液中一定含 D 用洁净铂丝蘸取溶液做焰色反应，火焰呈黄色 一定是钠盐溶液且不能确定有无钾元素 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】D 【详解】A．向溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，生成白色沉淀，可能含有或Ag+，A错误； B．加入稀盐酸产生使石灰水变浑浊的气体，可能来自、或等，B错误； C．加入NaOH浓溶液加热，若生成NH3应使湿润的红色石蕊试纸变蓝，但题目中描述为蓝色试纸变红，现象与结论矛盾，C错误； D．焰色反应呈黄色说明含Na+，但溶液不一定是钠盐（如NaOH），且未通过钴玻璃观察，不能确定有无钾元素，D错误； 符合要求的有4个； 故选D。 考点五 常见的环境污染及防治 【例5】煤燃烧后的烟气常含有SO2和，向大气中直接排放会造成酸雨、大气污染等环境问题。有效去除烟气中的SO2、是环境保护的重要课题。 (1)大气中的SO2主要来自于含硫化石燃料的燃烧，往燃煤中加生石灰可以减少SO2的排放，并得到可作建筑材料的CaSO4，该过程反应的化学方程式是 。 (2)采用NaClO2的碱性溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫(去除硫的氧化物)、脱硝(去除氮的氧化物)，在鼓泡反应器中通入含有SO2和的烟气，反应温度为323K，NaClO2溶液浓度为5×10-3mol·L-1.反应进行过程中测得某一时刻溶液中离子浓度如下表： 离子 c/(mol·L-1) ①由实验数据可知，脱硫反应速率 脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。 ②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐 (填“升高”“不变”或“降低”)，理由是：、 (用离子方程式表示)。 (3)催化剂能显著改变化学反应速率，催化剂的活性受环境影响(如温度、酸碱性、比表面积等)。在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与反应生成N2，将一定比例的O2、NH3和的混合气体，匀速混合气体通过装有催化剂M的反应器中反应(装置见图)。 测得相同反应时间内，的去除率随反应温度的变化曲线如图所示，在50℃~250℃范围内随着温度的升高，的去除率迅速上升的原因有 ；当反应温度高于380℃时，NO的去除率迅速下降的原因可能是 (用化学方程式解释)。 (4)已知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，。某化工厂每天约产生2000m3废气，其中NO2为主要有毒气体(不考虑)，在洗气塔中利用NaOH溶液吸收废气中的NO2，每天约产生1000L吸收液。某兴趣小组为了检测废气中NO2的含量，取100mL该吸收液，逐滴加入0.05mol/L酸性高锰酸钾溶液，当滴入12.00mL时恰好完全反应。则该厂废气中NO2含量约为 g/m3(提示：本题除外，不考虑其它可能与酸性高锰酸钾反应的物质)。 【答案】(1) (2)大于 降低 (3)温度升高使去除反应速率增大；催化剂活性随温度升高而增大 (4)0.69 【详解】（1）煤燃烧时需不断鼓入空气，氧化钙、二氧化硫和氧气能反应生成硫酸钙，化学方程式为； （2）①由实验结果可知，在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多，因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率； ②NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为，NaClO2溶液脱硫过程中主要反应的离子方程式为，均要消耗OH-，故随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐降低； （3）在50～250℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢，主要原因是在一定温度范围内催化剂活性较大，超过温度范围，催化剂活性降低，反应速率降低；当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降，原因可能是氨气在该反应条件下与氧气反应生成NO，反应方程式为； （4）取100mL该吸收液，逐滴加入0.05mol/L酸性高锰酸钾溶液，当滴入12.00mL时恰好完全反应，n(KMnO4)=0.05mol/L0.012L=0.0006mol，根据方程式可以得出n(NO)=0.0006mol=0.0015mol，再根据方程式2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，n(NO2)=0.003mol，质量为0.003mol=0.138g，则每m3中含有的NO2质量为=0.69g。 解题要点 1、常见的环境污染 环境污染 形成原因 主要危害 温室效应 大气中CO2含量不断增加 全球变暖，冰雪融化，释放有毒气体 酸雨 SO2和氮氧化物的排放 土壤酸化，腐蚀建筑物 光化学烟雾 氮氧化物和碳氢化合物的排放 危害人体健康和植物生长 臭氧空洞 氮氧化物和氟氯代烃的排放 地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧 赤潮和水华 含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放 使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华 白色污染 聚乙烯塑料的大量使用，任意丢弃 破坏土壤结构和生态环境 2、氮氧化物污染治理方法 (1)汽车尾气“催化转化法”：2CO＋2NO2CO2＋N2 (2)氨还原法：6NO＋4NH35N2＋6H2O；6NO2＋8NH37N2＋12H2O (3)碱液吸收法：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO＋NO2＋2NaOH===NaNO2＋H2O 【变式5-1】机动车尾气是氮氧化物的重要来源。 ．氮氧化物产生 (1)和反应生成过程中的能量变化如下： ①和反应生成时 (填“吸收”或“放出”)的能量为 。 ②降低汽车发动机气缸内的工作温度，可减少氮氧化物排放的原因是 (从微观角度分析)。 ．氮氧化物消除 重型柴油车产生的高温烟气中除含有、外还有、、碳氢化合物等，经过处理达标后才能排放。流程如下： (2)“氧化性催化转化器”是将烟气中有害的 氧化去除。 (3)喷射出的尿素溶液会转化为，一定温度下在“选择性催化还原系统”中将转化为。 ①在加热条件下，、、催化转化为和。若、按物质的量之比1：1参与反应，其化学方程式为 。 ②若反应温度过高，转化率下降，除因为进入反应器的被还原的量减少外，还有 。 ③尿素的结晶点(开始结晶温度)随质量分数的变化情况如图所示。车用喷射系统选择加注的尿素溶液的原因是 。 ．氮氧化物利用 (4)与反应可制得汽车安全气囊气体发生剂叠氮化钠()。测定叠氮化钠纯度的实验如下： 称取叠氮化钠样品溶于水，加入溶液，充分反应后，再向其中滴加溶液使剩余的恰好完全反应。过程中涉及的反应为；(假设杂质均不参与反应)。通过计算说明该叠氮化钠样品的纯度 。 【答案】(1)吸收 减少、中键的断裂，从而减少氮氧化物生成 (2)、碳氢化合物 (3) 温度过高，部分被氧化为 防止低温时尿素结晶不易喷出，导致氮氧化物还原不充分 (4)， 【详解】（1）①断键吸收能量946kJ，断键吸收能量498kJ，生成放出的能量为，因此和反应生成时反应热为，即吸收的能量为。 ②、中化学键的断裂需要吸收能量，降低汽车发动机气缸内的工作温度，可减少、中化学键的断裂，从而减少氮氧化物生成与排放。 （2）“氧化性催化转化器”是将烟气中有害的、碳氢化合物氧化为，从而去除。 （3）①在加热条件下，、、催化转化为和，若、按物质的量之比1：1参与反应，根据电子守恒，则其化学方程式为。 ②若反应温度过高，转化率下降，除因为进入反应器的被还原的量减少外，还可能是部分被氧化为，使得烟气中的量增大。 ③由图可知，尿素的结晶点在质量分数为时最低，车用喷射系统选择加注的尿素溶液能有效防止低温时尿素结晶不易喷出，导致氮氧化物还原不充分。 （4）剩余的的物质的量为，则与叠氮化钠反应的的物质的量为，，因此该叠氮化钠样品的纯度为。 【变式5-2】汽车尾气中主要含有、CO、NO等物质，在汽车尾气的排气管上安装“催化转化器”，可以实现尾气净化。下列说法正确的是 A．尾气净化反应中，CO为氧化剂 B．尾气净化反应中，为还原产物 C．CO和NO为酸性氧化物 D．氮氧化物形成酸雨时没有发生氧化还原反应 【答案】B 【详解】A．CO转化为二氧化碳过程中，碳元素化合价升高，CO作还原剂，A错误； B．N2是氮元素化合价降低过程中得到的，NO为氧化剂，为还原产物，B正确； C．CO、NO与碱均不反应，都不属于酸性氧化物，C错误； D．氮氧化物可形成硝酸型酸雨，该过程涉及反应：，属于氧化还原反应，D错误； 故选B。 基础达标 1．下列依据实验操作和现象得出的结论不正确的是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向新制氯水中滴加溶液，产生白色沉淀 新制氯水中含 B 向溶液中加入适量溶液并加热，在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝 溶液中含有 C 用铂丝蘸取少量溶液进行焰色反应，火焰呈黄色 该溶液中不含 D 用激光灯照射淀粉溶液，观察到一条“光亮”的通路 淀粉溶液分散质粒子直径介于1~100之间 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．向新制氯水中滴加AgNO3溶液产生白色沉淀，是氯水中含有的Cl−与Ag+反应生成AgCl沉淀，A正确； B．向溶液中加NaOH溶液加热，湿润红色石蕊试纸变蓝，说明生成NH3气体，证明溶液中含有，B正确； C．焰色反应火焰呈黄色是Na+的特征，但K+的紫色焰色可能被黄色掩盖，无法断定不含K+，C错误； D．淀粉溶液出现丁达尔效应，说明其为胶体，分散质粒子直径在1~100 nm之间，D正确；故选C。 2．化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是 A．开发清洁能源可有效减少酸雨 B．将受潮的碳酸氢铵放在太阳下暴晒 C．小苏打可作为制作面包的膨松剂 D．84消毒液不能与洁厕剂等酸性产品同时使用 【答案】B 【详解】A．开发清洁能源（如太阳能、风能）可减少化石燃料燃烧产生的二氧化硫和氮氧化物，从而降低酸雨发生率，该说法正确，A正确； B．碳酸氢铵受热易分解：，暴晒会加速分解导致失效，因此受潮后不应暴晒，而应阴凉干燥处理，该说法错误，B错误； C．小苏打（碳酸氢钠）加热分解产生二氧化碳，能使面包疏松多孔，常用作膨松剂，该说法正确，C正确； D．84消毒液含次氯酸钠（NaClO），与酸性洁厕剂（如含盐酸）反应会生成有毒氯气（），存在安全隐患，不能同时使用，该说法正确，D正确； 故答案选B。 3．关于铵盐的叙述：①绝大多数铵盐易溶于水；②铵盐中氮元素均为-3价；③铵盐受热易分解，分解产物均有NH3；④铵盐都只能跟碱反应，不能跟酸反应；⑤铵态氮肥不宜跟碱性物质如草木灰混合施用。其中正确的是 A．①②③④⑤ B．③④⑤ C．①③⑤ D．①⑤ 【答案】D 【详解】①铵盐易溶于水，故①正确； ②硝酸铵属于铵盐，氮元素为-3、+5价，故②错误； ③铵盐受热易分解，硝酸铵在较高温度下分解产物中没有NH3，故③错误； ④碳酸氢铵能与盐酸反应生成氯化铵、二氧化碳，故④错误； ⑤铵态氮肥与碱性物质反应放出NH3，所以铵态氮肥不宜跟碱性物质如草木灰混合施用，故⑤正确； 正确的是①⑤，选D。 4．下列实验装置或操作不能达到实验目的的是 目的 A．水溶性 B．氯气的制取 装置或操作 目的 C．钾元素的检验 D．硝酸与铜反应 装置或操作 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．挤压胶头滴管中的水，圆底烧瓶中会形成红色喷泉，证明NH3极易溶于水，A正确； B．MnO2和浓盐酸制氯气，需要用酒精灯加热，B错误； C．用铂丝蘸取样品放在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，火焰为紫色，证明有钾元素，C正确； D．硝酸与铜反应，产生的氮氧化物可用NaOH溶液进行尾气处理，D正确；故答案选B。 5．如图表示酸雨的形成，关于酸雨下列说法错误的是 A．酸雨能损伤农作物、破坏森林和草原 B．汽车尾气导致的酸雨类型主要是硝酸型酸雨 C．雨水因溶解了，其pH约为5.6～7.0 D．燃煤时加入适量生灰石可减少废气中的含量 【答案】C 【详解】A．酸雨显强酸性，能损害农作物，破坏森林和草原，A说法正确； B．汽车尾气中含有氮氧化物，氮氧化物主要形成硝酸型酸雨，B说法正确； C．雨水会溶解空气中的二氧化碳，使得雨水pH约为5.6～7.0，C说法错误； D．燃煤时加入的生石灰会吸收生成的，生成硫酸钙，从而减少废气中的含量，D说法正确； 故答案选C。 6．根据实验操作和现象得出的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向某溶液中滴加溶液，再滴加足量的稀硝酸，有白色沉淀产生 该溶液中一定含有 B 在某待检盐溶液中滴加NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变蓝色 某待检盐中含有 C 将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水，产生白色沉淀 该溶液中一定含有 D 将气体X通入品红溶液中，品红褪色 气体X一定是 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．滴加Ba(NO3)2后加稀硝酸生成白色沉淀，可能是原溶液含等被硝酸氧化为，无法确定原溶液是否含，A错误； B．与NaOH共热产生气体使湿润红色石蕊试纸变蓝，说明产生的气体为NH3，则可证明原溶液含，B正确； C．与稀盐酸反应生成气体使石灰水变浑浊，可能来自、或、等，无法确定一定含，C错误； D．气体X使品红褪色，可能为SO2、Cl2、O3等，不一定是SO2，D错误； 故选B。 7．下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且无因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 制玻璃的过程中石英砂和石灰石发生反应 碳的非金属性比硅强 B 硝酸铵能提供植物生长所需要的氮元素 硝酸铵是一种常见的氮肥，可直接使用 C 用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑 浓硫酸具有脱水性 D 铵盐受热均能分解生成氨气和相应的酸 铵盐不稳定，受热易分解 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．制玻璃的过程中石英砂和石灰石高温条件下反应生成硅酸钙和二氧化碳，该反应是高沸点物质制备低沸点物质的反应，与元素的非金属性无关，陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且无因果关系，A项符合题意； B．硝酸铵是一种高效氮肥，但受热或经撞击易爆炸，作为化肥使用时必须作改性处理，陈述Ⅱ错误，B项不符合题意； C．浓硫酸能将纸张中H、O元素以2：1水的形式脱去，最终生成炭黑，所以该实验体现了浓硫酸的脱水性，陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且有因果关系，C项不符合题意； D．铵盐不稳定，受热分解，但不是均能产生，如硝酸铵在不同温度下分解时，能得到多种含氮产物，陈述Ⅰ错误，D项不符合题意； 故选A。 综合应用 1．下列反应中，体现还原性的是 A．加热分解有生成 B．溶液中滴加溶液出现白色沉淀 C．和的混合溶液加热有生成 D．能与溶液剧烈反应生成 【答案】C 【详解】A．NH4HCO3加热分解生成NH3，氮元素化合价未变化（均为-3价），未发生氧化还原反应，不体现还原性，A不符合题意； B．(NH4)2SO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀和氯化铵，为复分解反应，氮元素化合价不变，未发生氧化还原，不体现还原性，B不符合题意； C．NH4Cl与NaNO2加热反应生成N2，中氮元素化合价从-3价升高至0价，被氧化，体现还原性，C符合题意； D．N2H4·H2O与NaClO反应生成N2，氮元素化合价升高（从-2价至0价），但体现的是N2H4的还原性，而非的还原性，D不符合题意； 故选C。 2．某溶液中大量含有五种离子。若向其中加入足量粉末，充分反应后(溶液体积变化忽略不计)，溶液中离子数目基本保持不变的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．由分析可知，充分反应后溶液中硝酸根离子、氯离子的数目保持不变，A正确； B．由分析可知，充分反应后溶液中碳酸根离子的数目增大，B错误； C．由分析可知，充分反应后溶液中碳酸氢根离子、铵根离子的数目减小，C错误； D．由分析可知，充分反应后溶液中氢氧根离子的数目增大、硝酸根离子的数目保持不变，D错误； 故选A。 3．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 【详解】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。 4．如图只表示出与反应有关的一种反应物或生成物(无关物质已略去)，其中、为无色气体。 (1)化合物的化学式可能是 。 (2)反应③的离子方程式为 。 (3)写出实验室用下图制取的化学方程式： 。 (4)写出反应的化学方程式： 。 (5)纯净物中属于电解质的有 。(写化学式) 【答案】(1)或 (2) (3) (4) (5) 【详解】（1）W分别与NaOH、HCl反应生成A、C两种无色气体，推测W为或； （2）反应③是稀硝酸和铜反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，离子反应方程式为； （3）实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气，反应方程式为； （4）是氨气的催化氧化反应，反应方程式为； （5）A、B、C、D、E、F、G分别为，其中属于电解质的是。 5．下列实验操作，现象及结论都正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 在酒精灯上加热铝箔，铝箔熔化但不滴落 熔点： B 用铂丝蘸取某溶液在无色火焰上灼烧直接观察火焰颜色未见紫色 原溶液中不含 C 取少量溶液于试管中，加入稀NaOH溶液，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，未观察到试纸变色 该溶液中不含 D 向某溶液中加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体 该溶液中含有 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．铝箔加热时，表面的熔点高于，包裹熔化的使其不滴落，A正确； B．的焰色需通过蓝色钴玻璃观察，直接观察可能被的黄光掩盖，无法排除存在，B错误； C．与稀反应需加热才有利于释放，未加热无法确定是否含，C错误； D．酸性条件下，和均会生成，不一定是，D错误； 故选A。 6．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 某待测液中加入稀溶液，试管口湿润的红色石蕊试纸未变蓝 该待测液一定不含 B 与足量反应生成 是酸式盐 C 用铂丝蘸取待测液，进行焰色反应，焰色为黄色 待测液中肯定含 D 向某待测液加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀产生 该待测液一定含 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．常温下，溶液中铵根离子与氢氧根离子反应生成一水合氨，没有氨气生成，所以某待测液中加入稀氢氧化钠溶液，试管口湿润的红色石蕊试纸未变蓝不能说明溶液中不含有铵根离子，A错误； B．H3PO2与足量氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2说明H3PO2为一元酸，NaH2PO2为正盐，B错误； C．用铂丝蘸取待测液，进行焰色反应，焰色为黄色说明待测液一定含钠离子，C正确； D．溶液中的银离子能与氯离子反应生成白色氯化银沉淀，碳酸根离子等能与钡离子生成碳酸钡等白色沉淀，则向某待测液加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀产生不能说明溶液中一定含有硫酸根离子，D错误； 故选C。 7．根据实验操作和现象得出的结论正确的是 选项 实验操作 实验现象及结论 A 向某溶液中加入浓溶液，加热，使用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的气体 蓝色石蕊试纸变红，该溶液中一定有 B 焰色反应实验若没有铂丝，可用干净的铁丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰为黄色，该溶液中含有钠盐 C 向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液 有白色沉淀生成，该溶液中一定有 D 向某溶液中加入盐酸 产生使澄清石灰水变浑浊的气体，溶液中可能含有 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．湿润的蓝色石蕊试纸变红说明气体呈酸性，而为碱性气体，应使红色石蕊试纸变蓝，A错误； B．焰色反应显示黄色说明含，但可能是钠盐、NaOH或其他钠化合物，结论限定“钠盐”不准确，B错误； C．白色沉淀可能是或（若原溶液含），无法确定一定含，C错误； D．气体使石灰水变浑浊可能是（来自或）或（如含或），结论“可能含”合理，D正确； 故选D。 8．氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。生产硝酸的尾气中主要含有等大气污染物，可用石灰乳等碱性溶液吸收处理，并得到，等化工产品。用石灰乳吸收硝酸工业的尾气(含)可获得，其部分工艺流程如下： 下列说法不正确的是 A．将石灰乳改为澄清石灰水吸收效率将会增大 B．吸收时主要反应的化学方程式为 C．该工艺流程中生产出的中常会混有杂质 D．若尾气中，吸收后排放的气体中含量升高 【答案】A 【详解】A．澄清石灰水中，由于溶解度小，浓度低，不利于吸收，吸收效率会降低，A错误； B．可以和碱性溶液按照1:1比例发生归中反应生成亚硝酸盐，即，B正确； C．尾气中可能过量，或吸收过程中单独与发生歧化反应生成和，且易被氧气氧化为，故产物中会混有杂质，C正确； D．当时，NO过量，过量的NO不与单独反应，导致排放气体中NO含量升高，D正确；故答案选A。 9．氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分，全球每年通过人类活动新增的“活性”氮导致全球氮循环严重失衡，并引起水体的富营养化、水体酸化、温室气体排放等一系列环境问题。海洋生物参与氮循环的过程如图所示。 (1)下列叙述不正确的是_____。 A．⑤为反硝化过程 B．1mol与1molNH3所含电子数相等 C．除反应①外，其它反应均为氧化还原反应 D．反应③和⑤生成等质量N2时，反应⑤转移的电子数少 (2)上图中存在氢键的物质有NH3、 。 【答案】(1)D (2)NH2OH、N2H4 【详解】（1）A．反应⑤中还原为氮气，为反硝化过程，故A正确； B．1mol与1molNH3均含有10mol电子，两者所含电子数相同，故B正确； C．反应①中的N和H的化合价均未发生变化，属于非氧化还原反应，反应②中NH2OH的N的化合价由-1降低为-2，反应③中N2H4的N的化合价由-2升高为0价，反应④中的的N化合价由+3价降低为-1价，反应⑤中的的N化合价由+3价降低为0价，共有4个氧化还原反应，故C正确； D．反应③中N2H4的N的化合价由-2升高为0价，反应⑤中的的N化合价由+3价降低为0价，生成等量氮气时，反应⑤转移电子数多，故D错误； 答案为D。 （2）H与N、O、F原子能形成氢键，上图中存在氢键的物质有NH3、NH2OH、N2H4。 10．大气中的氮循环(如图所示)可以减少环境的污染。下列说法不正确的是 A．反应①属于氮的固定 B．反应④转化过程作还原剂 C．反应⑤与反应生成1mol转移个电子 D．在各步反应中，氮元素化合价均发生了变化 【答案】C 【详解】A．N元素的单质转化为化合物的过程为氮的固定，反应①由氮气转化为铵根离子属于氮的固定，故A正确； B．反应④N元素化合价从+5变为0，化合价降低被还原，硝酸根离子做氧化剂，则转化过程作还原剂，故B正确； C．与反应生成N2、H2O，结合电子守恒配平该反应的离子方程式为：+=N2↑+2H2O，氮元素从+3降低至0价，生成1mol转移个电子，故C错误； D．在各步反应中，反应①中氮元素从0价降低至-3价，反应②氮元素从-3升高至+3价，反应③氮元素从+3升高至+5价，反应④氮元素从+5降低至0价，反应⑤氮元素从+3降低至0价，氮元素化合价均发生了变化，故D正确； 故选：C。 拓展培优 1．2.24g铜镁合金完全溶解于100mL63％的浓硝酸（密度为）中，得到和的混合气体2240mL（换算为标准状况）。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4.28g沉淀。下列说法正确的是 A．该合金中 B．合金完全溶解时，溶液中 C．和的混合气体中，的体积分数是20％ D．刚好得到4.28g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是640mL 【答案】BD 【详解】A．由分析可知，该合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol:0.04mol=1:2，A错误； B．由分析可知，合金完全溶解时，n(NO2)=0.08mol，n(N2O4)=0.02mol，根据氮原子守恒可知，合金完全溶解时，溶液中物质的量为1.4mol-0.08mol-0.02mol×2=1.28mol，B正确； C．由分析可知，混合气体中含0.08mol和0.02mol，的体积分数是，C错误； D．刚好得到4.28g沉淀时，溶质为硝酸钠，结合氮元素守恒可知，硝酸钠为1.28mol，结合硝酸钠中钠元素守恒可知，则加入溶液的体积是，D正确； 故选BD。 2．科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c)，能将海洋中的转化为N2进入大气层，反应过程如图所示： 下列说法错误的是 A．过程Ⅰ中发生还原反应 B．过程Ⅲ中产生的电子全部用于过程Ⅱ中 C．过程Ⅱ中参与反应的n(NO)：n()=1：1 D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为 【答案】B 【详解】A．过程Ⅰ中转化为NO，N元素化合价由+3价降低为+2价，得到电子被还原，发生还原反应，A正确； B．在过程Ⅲ中N2H4转化为N2，N元素化合价由-2价升高为0价，失去4e-；在过程Ⅱ中NO和发生归中反应，消耗3e-，故过程Ⅲ产生的4e-并未全部用于过程Ⅱ，B错误； C．过程Ⅱ发生的反应方程式为NO++3e-+2H+=N2H4+H2O，故参加反应的n(NO)：n()=1：1，C正确； D．总反应为与反应生成N2和H2O，中的N元素化合价+3→0(得到电子3e-)、中的N元素化合价-3→0(失去电子3e-)，根据题意可知过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为：+=N2↑+2H2O，D正确； 故合理选项为B。 3．工业排放的烟气、废水中常含有硫和氮的化合物，研究者提出若干烟气 “脱硝”的方法。 I、选择性催化还原法：在催化剂的作用下，选取还原剂将烟气中的进行无害化处理。 (1)写出选取做还原剂时与烟气中的NO发生反应的化学方程式 。 II、氧化法：以NaClO溶液作为吸收剂进行 “脱硝”。控制过程中溶液的酸性，将烟气中的NO转化为NO向NaClO溶液中加入硫酸调节酸性后，可用于脱除NO。 (2)①不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因是 。 ②将时NaClO溶液脱除NO的离子方程式补充完整： 。 III、在水处理领域，化学技术扮演着重要角色。 (3)用铝粉处理处理碱性废水中的，转化为无害气体和[Al(OH)4]-，该化学反应中，氧化剂还原剂物质的量之比为 。 (4)催化还原法 ①在W-Cu/Al2O3的催化条件下，使用H2作为还原剂，可将水中的转化为N2.该反应机理分为三步，如图所示：第一步：在Cu表面被还原为NO，Cu被氧化为CuO；第二步：NO从Cu表面迁移至W的表面；第三步：H2在W表面吸附并解离为活性氢原子(W-H)， 。(补充完整该步反应机理) ②若改用Pd-Cu/Al2O3作为还原硝酸盐过程的催化剂，其催化机理与W-Cu/Al2O3相似。但还原过程中检测到三种含氮化合物微粒，其浓度变化如图所示，在1.5~2.5h过程中，硝酸根部分转化为的可能原因是 。 【答案】(1) (2)盐酸具有还原性，能与NaClO发生反应，消耗了NaClO，因此影响NO的脱除率 (3)3:5 (4) W-H将还原为，同时W-H将CuO还原为Cu，自身转化为W和，实现Cu和W的催化循环 在催化剂作用下生成的亚硝酸根离子与活化氢原子反应转化成了铵根离子 【详解】（1）用做还原剂还原烟气中的NO，将NO还原为，同时还有产生，则发生反应的化学方程式为：。故答案为：。 （2）以NaClO溶液作为吸收剂进行 “脱硝”，是利用在酸性中NaClO生成的HClO具有强氧化性，能将烟气中的NO转化为的原理； ①在“脱硝”控制过程中要溶液的酸性，则不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因为：盐酸具有还原性，能与NaClO发生反应，消耗了NaClO，因此影响NO的脱除率； ②在时，NaClO溶液与先反应生成HClO，然后HClO将NO氧化为，则反应的离子方程式为：。 故答案为：盐酸具有还原性，能与NaClO发生反应，消耗了NaClO，因此影响NO的脱除率；。 （3）用铝粉处理处理碱性废水中的，转化为无害气体和的离子反应方程式为：，在反应中，为氧化剂，Al为还原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为：3：5。故答案为：3：5。 （4）①根据流程转化图可知，最后一步转化机理为：H2在W表面吸附并解离为活性氢原子(W-H)后，W-H将还原为，同时W-H将CuO还原为Cu，自身转化为W和，实现Cu和W的催化循环； ②根据浓度变化图可知，在1.5~2.5h过程中，代表曲线在增加，而代表的曲线在减少，则在整个“脱硝”过程中硝酸根部分转化为的原因可能是：在催化剂作用下生成的亚硝酸根离子与活化氢原子反应转化成了铵根离子。 故答案为：W-H将还原为，同时W-H将CuO还原为Cu，自身转化为W和，实现Cu和W的催化循环；在催化剂作用下生成的亚硝酸根离子与活化氢原子反应转化成了铵根离子。 4．某化学兴趣小组制备并收集一定量干燥的，同时验证其部分化学性质，装置如图所示。 (1)实验室可用多种方法制备，若使用、制备，则装置A中气体发生器应使用 (填“a”或“b”)，相应反应的化学方程式为 。 (2)B中干燥剂的成分是 ，C是收集装置，但有缺陷，修正的方法是 。 (3)装置D中固体由黑色变成红色，同时还有气体单质生成，则装置D中反应的化学方程式为 ，该装置可验证具有 (填“氧化”或“还原”)性，反应前装置E中放入的石蕊试纸的颜色应为 ，装置E验证具有的性质是 。 (4)当实验进行一段时间后，缓慢挤压装置F中的胶头滴管，滴入1~2滴浓硝酸，可观察到的现象是 。 (5)装置C修正后，该套装置还存在一处明显缺陷，该缺陷是 。 【答案】(1)a (2)碱石灰 将右侧导管延长至接近集气瓶底部 (3) 还原 红色 碱性 (4)产生白烟 (5)缺少尾气吸收装置，会污染空气 【详解】（1）若使用氯化铵和氢氧化钙反应生成氨气，这是固体与固体的反应，应该使用装置a，两者反应生成氨气、水和氯化钙，化学方程式为。 （2）B中干燥剂能干燥氨气且不与氨气反应，则干燥剂成分为碱石灰。氨气密度小于空气，应该用向下排空气法收集，因此氨气应该从短导管进去，空气从长导管出，故将右侧导管延长至接近集气瓶底部。 （3）装置D中黑色固体变成红色，同时有气体单质生成，则是CuO被氨气还原生成了Cu，NH3被氧化生成了氮气，结合反应物的元素可知还有水生成，化学方程式为。该反应中NH3中的N失电子体现还原性。反应前装置E中放入的石蕊试纸颜色为红色，通入氨气后生成一水合氨，试纸变蓝色。装置E能证明NH3具有碱性。 （4）实验进行一段时间后，F中充满氨气，缓慢挤压装置F中的胶头滴管，滴入1-2滴浓硝酸，氨气和浓硝酸反应生成硝酸铵，可观察到瓶中产生白烟。 （5）装置C修正后该套装置还存在一处明显缺陷，该缺陷是该装置缺少尾气处理装置，会污染空气。 5．回答下列问题 氮氧化物(NOx)是大气污染物之一，NOx处理对于环境保护具有重要的意义。 方案1： (1)汽车排气管上装有催化转化器，可减少尾气对环境的污染，有害气体CO和NO反应可转化为无害气体排放，写出反应的化学方程式 。 方案2：在一定条件下NH3可将NO2还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。 (2)实验室用装置A制备NH3，反应的化学方程式为 ；同学们用向下排空气法收集氨气，而不用排水法，其原因是 (填字母)。 A．氨难溶于                    B．氨极易溶于水 C．氨的密度比空气的大          D．氨的密度比空气的小 (3)装置B内的试剂可以是 。 A．浓硫酸       B．碱石灰        C．NaOH固体      D．P2O5      E.CaCl2 (4)装置D中发生反应的离子方程式是 ；可抽动铜丝的优点是 。 (5)在装置M中NH3和NO2充分反应，生成两种对环境友好的物质，该反应中NH3和NO2的物质的量之比为 。 方案3： (6)工业生产中利用氨水吸收少量SO2和NO2，原理如图所示。NO2被吸收过程的离子方程式是 。 【答案】(1) (2) BD (3)BC (4) 便于控制反应的开始和停止 (5)4：3 (6) 【详解】（1）在催化剂的作用下，有害气体CO和NO反应可转化为无害气体排放，即产生二氧化碳和N2，反应的化学方程式为：。 （2）实验室用加热氯化氨和消石灰的固体混合物制取氨气，反应的化学方程式为：； 氨气极易溶于水，因此不能用排水法收集，此外氨气的密度小于空气，因此采用向下排空气法收集，故答案选BD。 （3）A．浓硫酸具有酸性，氨气是碱性气体，两者会发生反应，生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨气，故A不符合题意； B．碱石灰不与氨气反应，可以吸收水，因此能用碱石灰干燥氨气，故B符合题意； C．NaOH固体不与氨气反应，可以吸收水，因此能用NaOH固体干燥氨气，故C符合题意； D．五氧化二磷为酸性氧化物，氨气是碱性气体，两者会发生反应，不能用五氧化二磷干燥氨气，故D不符合题意； D．CaCl2会与氨气发生反应产生，不能用CaCl2干燥氨气，故D不符合题意；故答案为BC。 （4）D中Cu与浓硝酸制备NO2，离子方程式为； 铜丝上下抽动可使反应物分离，优点是便于控制反应的开始和停止。 （5）由题意得，M中发生反应：，和的物质的量之比为4：3。 （6）SO2和氨水反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵和NO2反应产生N2，离子方程式是：。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题7 氨与社会可持续发展 第三单元 含氮化合物的合理利用 教学目标 1、 掌握常见氮肥的种类（如尿素、硫酸铵、碳酸氢铵等）、物理性质（溶解性、状态）及化学性质（受热分解、与碱反应等），能书写关键化学反应方程式（如氯化铵受热分解、铵盐与氢氧化钙反应）。 2、 理解氮氧化物（NO、NO₂）的来源（工业生产、汽车尾气）、形成机制及对环境的具体影响（硝酸型酸雨、光化学烟雾、水体富营养化），熟记主要防治措施。 3、 能结合实际场景分析含氮化合物的合理使用方法，初步评估化肥施用、工业排放等行为对生态环境的影响。 重点和难点 重点：氮肥的种类、化学性质及其在农业生产中的应用：重点掌握铵盐的不稳定性（受热易分解）和与强碱的反应特性，理解这些性质对氮肥储存、施用的指导意义（如避免与碱性肥料混施）。 难点：氮氧化物的形成机制与复杂反应：涉及多步氧化还原反应（如氮气与氧气的高温反应、NO与O₂的化合反应），学生对反应条件、产物转化的逻辑关系易混淆。 ◆知识点一 铵盐及NH的检验 1、铵盐：由铵离子和酸根离子构成的盐，铵盐属于铵态氮肥 如：硫酸铵[(NH4)2SO4 ，俗称硫铵，又称肥田粉]，氯化铵[NH4Cl，俗称氯铵]，硝酸铵[NH4NO3，俗称硝铵]， 碳酸氢铵[NH4HCO3，俗称碳铵] 2、结构：离子晶体，具有离子键、共价键，是由非金属元素组成的离子化合物 3、铵盐的物理性质：铵盐都是 固体，均易溶于水 4、铵盐的化学性质 (1)不稳定性：铵盐受热易分解，但不一定都有NH3生成 ①在试管中加热氯化铵固体，观察到的现象是 反应的化学方程式：NH4ClNH3↑＋HCl↑，NH3＋HCl===NH4Cl 特别提醒 该过程不是升华，利用NH4Cl的这种性质常用来分离提纯NH4Cl固体 NH4HCO3固体受热分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O (NH4)2CO3固体受热分解：(NH4)2CO32NH3↑＋CO2↑＋H2O NH4NO3受热分解较为复杂：NH4NO3N2O↑＋2H2O，2NH4NO32N2↑＋O2↑＋4H2O (2)与碱反应 ①固体反应(NH4Cl固体与NaOH固体共热)： ②溶液中的反应 a.若是铵盐溶液与碱溶液共热，写成NH3↑＋H2O (NH4)2SO4与NaOH两溶液混合加热： b.若是铵盐溶液与浓碱溶液，写成NH3↑＋H2O 浓NaOH溶液中加入硫酸铵固体： c.若是反应物为稀溶液且不加热时或无特殊说明写NH3·H2O NH4Cl与NaOH两稀溶液混合： 5、用途：可用作氮肥，炸药，焊药 6、NH4＋的检验和铵盐的检验方法 (1)NH4＋的检验：取少量待测溶液于试管中，再加入浓的 溶液，加热产生能使湿润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)，则该溶液中存在NH (2)铵盐的检验方法 ①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 ，则证明样品中含有NH ②取少许样品于试管中，放入碱后加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有 产生，则证明样品中含有NH 即学即练 1．下列说法正确的是 A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3 B．铵盐易溶于水，所有铵盐中的氮元素均呈-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NH+OH-NH3↑+H2O D．NH4Cl与I2的固体混合物可用升华法分离 2．在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。铵盐是农业上常用的化肥，下列关于铵盐的说法错误的是 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 3．回答下列问题。 (1)化肥氯化铵可以补充土壤中的N元素，施用氯化铵时需要注意避免烈日曝晒，因为(写出对应的化学方程式) 。 (2)HNO3与某含氮化合物常用于检验Cl-的存在，该含氮化合物的化学式为 。 (3)某实验小组利用以下装置制取氨气并探究氨气的性质： ①装置A中发生反应的化学方程式为 。 ②装置B中的干燥剂是 (填名称)。 ③装置C中的现象是 。 ④实验进行一段时间后，挤压装置D中的胶头滴管，滴入1~2滴浓盐酸，可观察到的现象是 。 ⑤为防止过量氨气外逸，需在上述装置末端增加尾气吸收装置，应选用的装置是 (填“E”或“F”)。 ◆知识点二 常见的氮肥及使用 1、常见的氮肥 (1)铵态氮肥：含NH、NH4HCO3、(NH4)2SO4 特别提醒 铵态氮肥在使用时注意两点： 1、低温保存，深施盖土，避免受热； 2、不可以跟碱性物质（如草木灰等）混合使用。 (2)硝态氮肥：硝态氮肥包括 、 等。 特别提醒 1、NO不易被以带负电荷为主的土壤胶粒所吸附，在潮湿的土壤中流动性大，容易被植物吸收。 2、硝态氮肥在土壤湿度大的情况下，硝酸根经微生物作用可还原成气体（NO、N2O 、N2）逸出，这种反硝化作用导致硝态氮肥的损失。 (3)尿素：化学式为 ，是一种 晶体，是固态氮肥含氮量 的一种氮肥。 工业上用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素，反应方程式为： 。 特别提醒 尿素是一种中性肥料，适用于各种土壤和作物。 施用尿素后，土壤中的微生物将其吸收，使其水解成碳酸铵或碳酸氢铵，缓慢释放氨气被作物吸收利用。 2、合理使用氮肥 (1)长期使用化肥的土壤容易酸化、板结。 (2)部分肥料随着雨水流入河流和湖泊，水中的肥料会使细菌、藻类迅速生长，并消耗水中的氧气，严重时导致水中含氧量减少，许多水生生物随之死亡、腐烂，水质下降。 即学即练 1．有研究数据统计，世界人口增长与耕地面积随年份的变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．20世纪以来世界人口逐渐增加，世界耕地总面积逐渐减少 B．大量使用农药，提高粮食亩产量，弥补耕地总面积不足 C．开发高效氮肥，促进农作物高产，弥补耕地总面积不足 D．研发新的耕种技术，提高现有生产水平，弥补耕地总面积不足 2．已知土壤胶体粒子带负电荷，能吸附土壤中的正离子，有利于有些植物对正离子的吸收。土壤中施用含氮量相等的下列化肥(以为例，溶于水得到的是和)，从化学式分析其中肥效最低的是 A． B． C． D． 3．长期使用化肥的土壤，容易酸化、板结。下列说法中正确的是 A．出台规定禁止使用化肥 B．向土壤里撒入NaOH固体 C．关闭化肥厂，从根源上阻止使用化肥 D．适量使用草木灰(主要含K2CO3)可以改良酸性土壤 ◆知识点三 氮氧化物的无害化处理 1、氮氧化物的来源 (1)氮氧化物（NOx）主要包括 。 (2)氮氧化物的来源：化石燃料的燃烧、硝酸生产和机动车辆尾气的排放是氮氧化物的主要来源。 2、氮氧化物的危害 (1)形成酸雨：NO2形成酸雨的过程为 （用化学方程式表示）。 (2)光化学烟雾：在日光照射下，NO2使氧气经过复杂的反应生成臭氧(O3)，臭氧与空气中的一些碳氢化合物在紫外线照射下发生作用后，产生了一种有毒的烟雾，人们称之为光化学烟雾。 3、预防和控制氮氧化物的污染 (1)减少化石燃料使用并进行脱硝处理，积极寻找替代能源。 (2)合理处理工业废气，减少有害气体排放。 (3)减少汽车尾气危害的措施 ①以甲醇、液化气代替汽油； ②安装汽车尾气净化装置，将NOx转化为中性、无污染的氮气； ③使用液化天然气或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车。 汽车尾气净化装置里含Pd的金属催化剂，反应方程式为： 。 使用液化天然气或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车等方法，减少汽车尾气的排放。 即学即练 1．物作用下可以转化为，处理氨氮废水的工艺流程如下： 下列说法错误的是 A．加入NaOH溶液调pH，可以实现部分NH3的回收 B．硝化过程的离子方程式为＋2O2＋2OH－=＋3H2O C．反硝化过程，需要继续加NaOH溶液调pH D．理论上消耗1 mol甲醇可以生成标准状况下35.84 L气体 2．某工厂综合处理含废水和工业废气(主要含，不考虑其他成分)的流程如图1所示。 已知：。 (1)固体1的主要成分是 (填化学式)。 (2)流程中，试剂X的作用是作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。 (3)捕获剂捕获的气体主要是 (填化学式)。 (4)溶液处理含废水的离子方程式为 。 (5)处理含对废水的另一种方法如图2所示。 ①过程a中需升温至，产生大量气体，过程b产生大量无毒气体，达到了逐步降低溶液中含量的目的。过程a和过程b产生的两种气体分别是 、 。 ②过程c中，余氯的主要成分是，其中发生的反应为的含量是，则处理含余氯废水，理论上需要溶液的体积为 L。 3．氮的氧化物均是大气污染物，将机动车尾气中的NO转化为N2可有效保护大气环境。从物质的性质角度考虑，下列物质中不能实现该转化的是 A．CO B．NH3 C．KMnO4 D．C 一、氨气的实验室制法 1、实验过程及实验装置 原理 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 反应原料 实验室一般用氯化铵或硫酸铵与Ca(OH)2固体 实验装置 发生装置 “”型，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 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干燥 收集装置 NH3极易溶于水 密度比空气小，只能用向下排空气法收集，试管口塞一团疏松的棉花团，目的是防止氨气与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气 尾气处理 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。在吸收时要防止倒吸，常采用的装置如图所示： 验满方法 ①方法一：用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明已经收集满 ②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 2、实验室制取氨气时注意事项 (1)NH4Cl可用(NH4)2SO4等代替，但不能用NH4HCO3或NH4NO3代替。因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而NH4HCO3极易分解产生CO2，使生成的中混有较多CO2杂质 (2)消石灰不能用KOH或NaOH代替，原因是：NaOH、KOH易吸水、易结块，不利于生成的NH3逸出，而且高温下NaOH、KOH会腐蚀试管 (3)氨气干燥时：不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂，因为NH3能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3。P2O5与浓硫酸均能与NH3反应，生成相应的盐。所以NH3通常用碱石灰干燥 (4)收集NH3时所用的仪器必须干燥，导气管要插入管底；试管口要塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，使收集的气体纯净，同时也可避免污染空气 3、快速制备氨的方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2OH2O＋NH3↑ 浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的放出 浓氨水＋固体CaO NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 CaO的作用：①吸水后放热促进NH3的放出； ②增加溶液中的OH－浓度，减小NH3的溶解度 4、氨的工业制法：N2＋3H22NH3 实践应用 1．氮是自然界中生物体生命活动不可缺少的重要元素，其化合物种类丰富。 Ⅰ、氨是重要的化工原料，实验室可通过图1装置制取。 (1)写出实验室制取NH3的化学方程式 。 (2)图2中，玻璃管内可观察到的现象是 (已知：相同条件下，相对分子质量小的气体，运动速率较快)。 (3)图2中，反应的生成物溶于水得到溶液a．取溶液a少许于试管中， (填：操作和现象)，则证明溶液a含有NH。 Ⅱ、研究氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。某工厂制硝酸的流程如下图所示。 (4)上述转化中，属于氮的固定的是 (填“i”“ii”或“iii”)。 (5)写出“氧化炉”中反应的化学方程式 。 2．下列装置能达到相应目的的是 A．实验室制 B．验证氧化性 C．制取并收集氨气 D．分离碘和氯化铵 A．A B．B C．C D．D 3．人类农业生产离不开氮肥，几乎所有的氮肥都以氨为原料生产，某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究相关性质。 (1)实验室利用A装置制备NH3的化学方程式为 ，装置E中仪器的名称为 ，它的作用是 。 (2)氨气极易溶于水，下列能用作吸收氨气的装置是 (填序号)。 (3)①C装置中黑色CuO固体全部变红，同时还有一种气体单质生成，该现象可验证NH3具有 (填“氧化”或“还原”)性。 ②实验后取C中全部变红固体加足量稀硫酸，充分反应后溶液变蓝且有红色固体剩余，则实验后C中固体一定存在的是 ，再加入下列试剂 (填选项)，固体又可以继续溶解。 A．FeCl3溶液 B．FeCl2溶液 C．KCl溶液 D．KNO3溶液 (4)若将发生装置A与a相连(如图)，BaCl2溶液中产生白色沉淀，写出生成白色沉淀的离子方程式为 ，若向a处分别通入 (填选项)，也会产生白色沉淀。 A．Cl2 B．NO2 C．N2 D．CO2 考点一 铵盐的性质 【例1】下列对于铵盐的描述都正确的是 ①绝大多数都溶于水  ②都是白色或无色晶体  ③都有刺激性气味  ④加热后都有氮气放出 ⑤与碱混合后加热都有氨气放出  ⑥都能使石蕊试纸变蓝 A．全部 B．①②⑤⑥ C．①②⑤ D．③④⑤ 【变式1-1】碳酸铵[(NH4)2CO3]广泛应用于医药、橡胶、发酵等工业领域。同学们按如图所示实验探究碳酸铵的性质。下列说法错误的是 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ A．实验Ⅰ中可观察到紫色石蕊溶液变红 B．实验Ⅱ中可观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝 C．实验Ⅲ中可观察到生成白色沉淀，该白色沉淀能溶于稀盐酸 D．可以用实验Ⅱ的原理鉴别碳酸铵和氯化铵 【变式1-2】锂被誉为“高能金属”，以废旧锂离子电池的正极材料（主要含有及少量Al、Fe等）为原料制备Li的一种工艺流程如图所示。 回答下列问题： (1)“除铝”时发生反应的化学方程式为 。 (2)“酸溶”时，会产生和另一种无色气体，该无色气体是 （填化学式）。 (3)该流程中涉及过滤操作，实验室过滤时玻璃棒的作用为 。 (4)“除钴”过程中有生成，则发生反应的离子方程式为 ；反应时需控制温度在20℃以下的原因是 。 考点二 氨气的实验室制法 【例2】氨气和硝酸是重要的化工原料，由氨气制备硝酸的原理如下。回答下列问题： (1)实验室制备氨气的方程式是 。 (2)若将装满气体的试管倒立在水槽中，一段时间后，试管内剩余气体约占试管总体积的 。 (3)某工厂利用稀硝酸和该厂的固体废渣(主要含Cu和CuO，还含有少量的和)制取的部分工艺流程如下。 已知：在酸性溶液中不稳定，会转化为Cu和。 ①“酸溶”过程中铜与稀硝酸反应的离子方程式为 。“酸溶”温度不宜过高，原因是 。 ②试剂X可选用下列试剂中的 (填字母)；若除酸时加入的X恰好完全反应，则过滤后所得废渣的成分为 (填化学式)。 A．NaOH    B．CuO    C．    D． ③从溶液中析出晶体的操作为：蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 【变式2-1】完成下列各题： (1)亚硝酰氯(NOC1)是一种黄色气体，沸点为-5.5℃。其液体呈红褐色。遇水发生反应：2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑。某化学兴趣小组设计如图装置用Cl2和NO制备NOCl。回答下列相关问题： ①甲装置发生的离子反应方程式为 ，装置丙中的液体为 。 ②实验时，先通入Cl2，待丁中烧瓶内充满黄绿色气体时，再通入NO，这样做的目的是 。 ③装置丁中冰盐水的作用是 。 (2)氮的氧化物()是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用将还原生成。在实验室利用如图装置探究能否被还原。 ①装置中盛放浓氨水的仪器名称是 。 ②在一定温度和催化剂条件下，若能够被还原，发生反应的化学方程式： 。 ③此实验装置存在一个明显的缺陷是 。 考点三 常见的氮肥及其使用 【例3】尿素属于下列哪种肥料 A．铵态氮肥 B．硝态氮肥 C．有机氮肥 D．复合肥 【变式3-1】某些无机物的转化关系(部分反应物和生成物未列出)如图。已知化合物A为常见液体，气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 (1)电解时为增强A的导电性可加入少量的 (填化学式)。 (2)B、D在常温下难以发生反应，其主要原因为 。 (3)C+D→E对人类的意义为 (任写一点即可)。 (4)少量的E与氯气反应有白雾出现，写出该反应的化学方程式： ；试推测过量的E与氯气反应的现象： 。 (5)溶液可将G还原，生成一种无色气体单质，则该反应的离子方程式为 。该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。 (6)常温常压下(气体摩尔体积为)，将20 mL盛满B、G混合气体(体积比为1∶1)的试管倒立于水槽中，反应完全后，试管中剩余气体的体积为 mL，试管中所得溶液的物质的量浓度为 mol·L(用含的代数式表示，假设溶质不向试管外扩散)。 【变式3-2】用干燥的圆底烧瓶收集一瓶氨气，根据下图装置进行实验。 (1)先挤压胶头滴管中少量水，再打开止水夹，观察到现象是 。结合化学方程式解释该现象： 。 (2)氨气可以进行喷泉实验，其它气体也有可能。下列组合能形成喷泉的是________（填字母序号）。（双选） A．HCl与水 B．与饱和氯化钠溶液 C．NO与水 D．与NaOH溶液 (3)由氨气可生产铵态氮肥，某实验小组为检验某白色固体是否为铵态氮肥，取少量固体于试管中，加蒸馏水溶解， ，证明固体含。 (4)氮肥的保存和使用的方法合理的是 （填字母序号）。 A．保存注意防雨防晒 B．与碱性肥料使用效果更佳 C．不同种类的氮肥可以任意混合使用，提高肥效 考点四 铵根离子的检验 【例4】研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素“价—类”二维图如下。 回答下列问题： (1)在催化剂和加热的条件下，物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应，化学方程式是 。 (2)在加热条件下，物质C的浓溶液与碳单质反应，写出反应的化学方程式： 。 (3)实验室中，检验溶液中含有的离子方程式是： 。 (4)物质B为红棕色气体，写出该物质与水反应的离子方程式： 。当反应消耗3.36 L(换算成标准状况)物质B时，转移电子的物质的量为 mol。 (5)硝酸工业尾气(含NO和物质B)会产生 (写出2种环境污染)，常用NaOH溶液吸收处理，可获得副产品NaNO2，该反应的离子方程式为 。 (6)将32 g铜与140 mL一定浓度的C溶液反应，铜完全溶解时产生11.2 L(换算成标准状况)气体。 ①参加反应的C的物质的量为 mol； ②欲使铜与C反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要通入O2 mol。 【变式4-1】向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是 操作 现象 结论 A 滴加溶液 生成白色沉淀 原溶液中有 B 先滴加足量稀盐酸，再滴入溶液 开始无明显现象，后产生白色沉淀 原溶液中有 C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 原溶液中有，无 D 滴加稀溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无 A．A B．B C．C D．D 【变式4-2】下列有关物质检验的操作、现象及结论错误的有 实验操作及现象 实验结论 A 向溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成 溶液中一定含 B 向溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 溶液中一定含 C 向溶液中加入浓溶液，加热，产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 溶液中一定含 D 用洁净铂丝蘸取溶液做焰色反应，火焰呈黄色 一定是钠盐溶液且不能确定有无钾元素 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 考点五 常见的环境污染及防治 【例5】煤燃烧后的烟气常含有SO2和，向大气中直接排放会造成酸雨、大气污染等环境问题。有效去除烟气中的SO2、是环境保护的重要课题。 (1)大气中的SO2主要来自于含硫化石燃料的燃烧，往燃煤中加生石灰可以减少SO2的排放，并得到可作建筑材料的CaSO4，该过程反应的化学方程式是 。 (2)采用NaClO2的碱性溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫(去除硫的氧化物)、脱硝(去除氮的氧化物)，在鼓泡反应器中通入含有SO2和的烟气，反应温度为323K，NaClO2溶液浓度为5×10-3mol·L-1.反应进行过程中测得某一时刻溶液中离子浓度如下表： 离子 c/(mol·L-1) ①由实验数据可知，脱硫反应速率 脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。 ②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐 (填“升高”“不变”或“降低”)，理由是：、 (用离子方程式表示)。 (3)催化剂能显著改变化学反应速率，催化剂的活性受环境影响(如温度、酸碱性、比表面积等)。在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与反应生成N2，将一定比例的O2、NH3和的混合气体，匀速混合气体通过装有催化剂M的反应器中反应(装置见图)。 测得相同反应时间内，的去除率随反应温度的变化曲线如图所示，在50℃~250℃范围内随着温度的升高，的去除率迅速上升的原因有 ；当反应温度高于380℃时，NO的去除率迅速下降的原因可能是 (用化学方程式解释)。 (4)已知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，。某化工厂每天约产生2000m3废气，其中NO2为主要有毒气体(不考虑)，在洗气塔中利用NaOH溶液吸收废气中的NO2，每天约产生1000L吸收液。某兴趣小组为了检测废气中NO2的含量，取100mL该吸收液，逐滴加入0.05mol/L酸性高锰酸钾溶液，当滴入12.00mL时恰好完全反应。则该厂废气中NO2含量约为 g/m3(提示：本题除外，不考虑其它可能与酸性高锰酸钾反应的物质)。 解题要点 1、常见的环境污染 环境污染 形成原因 主要危害 温室效应 大气中CO2含量不断增加 全球变暖，冰雪融化，释放有毒气体 酸雨 SO2和氮氧化物的排放 土壤酸化，腐蚀建筑物 光化学烟雾 氮氧化物和碳氢化合物的排放 危害人体健康和植物生长 臭氧空洞 氮氧化物和氟氯代烃的排放 地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧 赤潮和水华 含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放 使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华 白色污染 聚乙烯塑料的大量使用，任意丢弃 破坏土壤结构和生态环境 2、氮氧化物污染治理方法 (1)汽车尾气“催化转化法”：2CO＋2NO2CO2＋N2 (2)氨还原法：6NO＋4NH35N2＋6H2O；6NO2＋8NH37N2＋12H2O (3)碱液吸收法：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO＋NO2＋2NaOH===NaNO2＋H2O 【变式5-1】机动车尾气是氮氧化物的重要来源。 ．氮氧化物产生 (1)和反应生成过程中的能量变化如下： ①和反应生成时 (填“吸收”或“放出”)的能量为 。 ②降低汽车发动机气缸内的工作温度，可减少氮氧化物排放的原因是 (从微观角度分析)。 ．氮氧化物消除 重型柴油车产生的高温烟气中除含有、外还有、、碳氢化合物等，经过处理达标后才能排放。流程如下： (2)“氧化性催化转化器”是将烟气中有害的 氧化去除。 (3)喷射出的尿素溶液会转化为，一定温度下在“选择性催化还原系统”中将转化为。 ①在加热条件下，、、催化转化为和。若、按物质的量之比1：1参与反应，其化学方程式为 。 ②若反应温度过高，转化率下降，除因为进入反应器的被还原的量减少外，还有 。 ③尿素的结晶点(开始结晶温度)随质量分数的变化情况如图所示。车用喷射系统选择加注的尿素溶液的原因是 。 ．氮氧化物利用 (4)与反应可制得汽车安全气囊气体发生剂叠氮化钠()。测定叠氮化钠纯度的实验如下： 称取叠氮化钠样品溶于水，加入溶液，充分反应后，再向其中滴加溶液使剩余的恰好完全反应。过程中涉及的反应为；(假设杂质均不参与反应)。通过计算说明该叠氮化钠样品的纯度 。 【变式5-2】汽车尾气中主要含有、CO、NO等物质，在汽车尾气的排气管上安装“催化转化器”，可以实现尾气净化。下列说法正确的是 A．尾气净化反应中，CO为氧化剂 B．尾气净化反应中，为还原产物 C．CO和NO为酸性氧化物 D．氮氧化物形成酸雨时没有发生氧化还原反应 基础达标 1．下列依据实验操作和现象得出的结论不正确的是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向新制氯水中滴加溶液，产生白色沉淀 新制氯水中含 B 向溶液中加入适量溶液并加热，在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝 溶液中含有 C 用铂丝蘸取少量溶液进行焰色反应，火焰呈黄色 该溶液中不含 D 用激光灯照射淀粉溶液，观察到一条“光亮”的通路 淀粉溶液分散质粒子直径介于1~100之间 A．A B．B C．C D．D 2．化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是 A．开发清洁能源可有效减少酸雨 B．将受潮的碳酸氢铵放在太阳下暴晒 C．小苏打可作为制作面包的膨松剂 D．84消毒液不能与洁厕剂等酸性产品同时使用 3．关于铵盐的叙述：①绝大多数铵盐易溶于水；②铵盐中氮元素均为-3价；③铵盐受热易分解，分解产物均有NH3；④铵盐都只能跟碱反应，不能跟酸反应；⑤铵态氮肥不宜跟碱性物质如草木灰混合施用。其中正确的是 A．①②③④⑤ B．③④⑤ C．①③⑤ D．①⑤ 4．下列实验装置或操作不能达到实验目的的是 目的 A．水溶性 B．氯气的制取 装置或操作 目的 C．钾元素的检验 D．硝酸与铜反应 装置或操作 A．A B．B C．C D．D 5．如图表示酸雨的形成，关于酸雨下列说法错误的是 A．酸雨能损伤农作物、破坏森林和草原 B．汽车尾气导致的酸雨类型主要是硝酸型酸雨 C．雨水因溶解了，其pH约为5.6～7.0 D．燃煤时加入适量生灰石可减少废气中的含量 6．根据实验操作和现象得出的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向某溶液中滴加溶液，再滴加足量的稀硝酸，有白色沉淀产生 该溶液中一定含有 B 在某待检盐溶液中滴加NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变蓝色 某待检盐中含有 C 将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水，产生白色沉淀 该溶液中一定含有 D 将气体X通入品红溶液中，品红褪色 气体X一定是 A．A B．B C．C D．D 7．下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且无因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 制玻璃的过程中石英砂和石灰石发生反应 碳的非金属性比硅强 B 硝酸铵能提供植物生长所需要的氮元素 硝酸铵是一种常见的氮肥，可直接使用 C 用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑 浓硫酸具有脱水性 D 铵盐受热均能分解生成氨气和相应的酸 铵盐不稳定，受热易分解 A．A B．B C．C D．D 综合应用 1．下列反应中，体现还原性的是 A．加热分解有生成 B．溶液中滴加溶液出现白色沉淀 C．和的混合溶液加热有生成 D．能与溶液剧烈反应生成 2．某溶液中大量含有五种离子。若向其中加入足量粉末，充分反应后(溶液体积变化忽略不计)，溶液中离子数目基本保持不变的是 A． B． C． D． 3．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 4．如图只表示出与反应有关的一种反应物或生成物(无关物质已略去)，其中、为无色气体。 (1)化合物的化学式可能是 。 (2)反应③的离子方程式为 。 (3)写出实验室用下图制取的化学方程式： 。 (4)写出反应的化学方程式： 。 (5)纯净物中属于电解质的有 。(写化学式) 5．下列实验操作，现象及结论都正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 在酒精灯上加热铝箔，铝箔熔化但不滴落 熔点： B 用铂丝蘸取某溶液在无色火焰上灼烧直接观察火焰颜色未见紫色 原溶液中不含 C 取少量溶液于试管中，加入稀NaOH溶液，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，未观察到试纸变色 该溶液中不含 D 向某溶液中加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体 该溶液中含有 A．A B．B C．C D．D 6．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 某待测液中加入稀溶液，试管口湿润的红色石蕊试纸未变蓝 该待测液一定不含 B 与足量反应生成 是酸式盐 C 用铂丝蘸取待测液，进行焰色反应，焰色为黄色 待测液中肯定含 D 向某待测液加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀产生 该待测液一定含 A．A B．B C．C D．D 7．根据实验操作和现象得出的结论正确的是 选项 实验操作 实验现象及结论 A 向某溶液中加入浓溶液，加热，使用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的气体 蓝色石蕊试纸变红，该溶液中一定有 B 焰色反应实验若没有铂丝，可用干净的铁丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰为黄色，该溶液中含有钠盐 C 向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液 有白色沉淀生成，该溶液中一定有 D 向某溶液中加入盐酸 产生使澄清石灰水变浑浊的气体，溶液中可能含有 A．A B．B C．C D．D 8．氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。生产硝酸的尾气中主要含有等大气污染物，可用石灰乳等碱性溶液吸收处理，并得到，等化工产品。用石灰乳吸收硝酸工业的尾气(含)可获得，其部分工艺流程如下： 下列说法不正确的是 A．将石灰乳改为澄清石灰水吸收效率将会增大 B．吸收时主要反应的化学方程式为 C．该工艺流程中生产出的中常会混有杂质 D．若尾气中，吸收后排放的气体中含量升高 9．氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分，全球每年通过人类活动新增的“活性”氮导致全球氮循环严重失衡，并引起水体的富营养化、水体酸化、温室气体排放等一系列环境问题。海洋生物参与氮循环的过程如图所示。 (1)下列叙述不正确的是_____。 A．⑤为反硝化过程 B．1mol与1molNH3所含电子数相等 C．除反应①外，其它反应均为氧化还原反应 D．反应③和⑤生成等质量N2时，反应⑤转移的电子数少 (2)上图中存在氢键的物质有NH3、 。 10．大气中的氮循环(如图所示)可以减少环境的污染。下列说法不正确的是 A．反应①属于氮的固定 B．反应④转化过程作还原剂 C．反应⑤与反应生成1mol转移个电子 D．在各步反应中，氮元素化合价均发生了变化 拓展培优 1．2.24g铜镁合金完全溶解于100mL63％的浓硝酸（密度为）中，得到和的混合气体2240mL（换算为标准状况）。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4.28g沉淀。下列说法正确的是 A．该合金中 B．合金完全溶解时，溶液中 C．和的混合气体中，的体积分数是20％ D．刚好得到4.28g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是640mL 2．科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c)，能将海洋中的转化为N2进入大气层，反应过程如图所示： 下列说法错误的是 A．过程Ⅰ中发生还原反应 B．过程Ⅲ中产生的电子全部用于过程Ⅱ中 C．过程Ⅱ中参与反应的n(NO)：n()=1：1 D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为 3．工业排放的烟气、废水中常含有硫和氮的化合物，研究者提出若干烟气 “脱硝”的方法。 I、选择性催化还原法：在催化剂的作用下，选取还原剂将烟气中的进行无害化处理。 (1)写出选取做还原剂时与烟气中的NO发生反应的化学方程式 。 II、氧化法：以NaClO溶液作为吸收剂进行 “脱硝”。控制过程中溶液的酸性，将烟气中的NO转化为NO向NaClO溶液中加入硫酸调节酸性后，可用于脱除NO。 (2)①不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因是 。 ②将时NaClO溶液脱除NO的离子方程式补充完整： 。 III、在水处理领域，化学技术扮演着重要角色。 (3)用铝粉处理处理碱性废水中的，转化为无害气体和[Al(OH)4]-，该化学反应中，氧化剂还原剂物质的量之比为 。 (4)催化还原法 ①在W-Cu/Al2O3的催化条件下，使用H2作为还原剂，可将水中的转化为N2.该反应机理分为三步，如图所示：第一步：在Cu表面被还原为NO，Cu被氧化为CuO；第二步：NO从Cu表面迁移至W的表面；第三步：H2在W表面吸附并解离为活性氢原子(W-H)， 。(补充完整该步反应机理) ②若改用Pd-Cu/Al2O3作为还原硝酸盐过程的催化剂，其催化机理与W-Cu/Al2O3相似。但还原过程中检测到三种含氮化合物微粒，其浓度变化如图所示，在1.5~2.5h过程中，硝酸根部分转化为的可能原因是 。 4．某化学兴趣小组制备并收集一定量干燥的，同时验证其部分化学性质，装置如图所示。 (1)实验室可用多种方法制备，若使用、制备，则装置A中气体发生器应使用 (填“a”或“b”)，相应反应的化学方程式为 。 (2)B中干燥剂的成分是 ，C是收集装置，但有缺陷，修正的方法是 。 (3)装置D中固体由黑色变成红色，同时还有气体单质生成，则装置D中反应的化学方程式为 ，该装置可验证具有 (填“氧化”或“还原”)性，反应前装置E中放入的石蕊试纸的颜色应为 ，装置E验证具有的性质是 。 (4)当实验进行一段时间后，缓慢挤压装置F中的胶头滴管，滴入1~2滴浓硝酸，可观察到的现象是 。 (5)装置C修正后，该套装置还存在一处明显缺陷，该缺陷是 。 5．回答下列问题 氮氧化物(NOx)是大气污染物之一，NOx处理对于环境保护具有重要的意义。 方案1： (1)汽车排气管上装有催化转化器，可减少尾气对环境的污染，有害气体CO和NO反应可转化为无害气体排放，写出反应的化学方程式 。 方案2：在一定条件下NH3可将NO2还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。 (2)实验室用装置A制备NH3，反应的化学方程式为 ；同学们用向下排空气法收集氨气，而不用排水法，其原因是 (填字母)。 A．氨难溶于                    B．氨极易溶于水 C．氨的密度比空气的大          D．氨的密度比空气的小 (3)装置B内的试剂可以是 。 A．浓硫酸       B．碱石灰        C．NaOH固体      D．P2O5      E.CaCl2 (4)装置D中发生反应的离子方程式是 ；可抽动铜丝的优点是 。 (5)在装置M中NH3和NO2充分反应，生成两种对环境友好的物质，该反应中NH3和NO2的物质的量之比为 。 方案3： (6)工业生产中利用氨水吸收少量SO2和NO2，原理如图所示。NO2被吸收过程的离子方程式是 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $