5.2 氮及其化合物-2025-2026学年高一下学期化学必修第二册复习清单与专项突破

第5章 化工生产中的重要非金属元素 第2讲 氮及其化合物 【复习目标】 1.知道氮原子的结构特点，了解自然界中氮循环的基本过程，认识固氮的重要性。 2.掌握N2、NO、NO2的性质及典型实验现象，能正确书写相关化学方程式。 3.掌握NH3的性质，并能正确书写相关化学方程式。 4.掌握铵盐的性质及氨气的实验室制法，并能正确书写相关化学方程式。 5.掌握HNO3的性质，能正确书写相关化学方程式和离子方程式。 6.了解SO2、NO2对大气质量的影响,知道酸雨的成因、危害及防治措施。 7.理解关于NOx溶于水的计算方法，能应用到实际试题计算中。 8.理解金属与硝酸反应常用的计算方法，并能应用到实际试题计算中。 【教材追踪】 一、 氮气及氮的氧化物 目标一：知道氮原子的结构特点，了解自然界中氮循环的基本过程，认识固氮的重要性。 任务1：（1）阅读教材p11第一段内容并回顾元素周期律相关知识，画出氮原子的原子结构示意图，说出氮元素在元素周期表中的具体位置？分析氮原子得失电子的难易程度。 【参考答案】　 第二周期第ⅤA族 氮原子的最外层有5个电子,在化学反应中既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子。 （2）氮气的化学性质很稳定，通常很难与其他物质发生化学反应。氮分子的结构如何?为什么氮气很稳定? 【参考答案】氮分子是由氮原子构成的双原子分子,两个氮原子之间以共价三键(N≡N)结合,使每个原子都达到稳定结构;要断开该化学键需要很高的能量,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。 任务2：氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分，描述自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换过程的生态系统的物质循环。对人类生活具有非凡意义。下图是氮在自然界的循环示意图，完成问题。 （1）参与氮循环的含氮物质有哪些？ 【参考答案】 （2）在氮循环中涉及部分主要含氮物质：NO、NO2、NH3、HNO3、NH3·H2O、KNO3、NH4Cl、N2。这些物质分别属于那种类别？用这些含氮物质完成氮及其化合物“价—类”二维图。 【参考答案】 目标二：掌握N2、NO、NO2的性质及典型实验现象，并能正确书写相关化学方程式 任务1：（1）从氧化还原反应中的价态规律分析，中氮元素化合价为0价，说明N2既具有氧化性又具有还原性。但氮分子中两个氮原子之间存在很强的作用力，通常N2的性质很稳定，在一些特定条件下才能和一些物质反应。试写出N2和H2在高温高压的条件下反应方程式，其中氮气表现出什么性质。 【参考答案】 N2＋3H22NH3，反应中氮气中氮元素化合价降低，得到电子，表现氧化性。 （2）将1 mol N2、3 mol H2充入密闭容器中，在一定条件下反应，能否得到2 mol NH3？为什么？ 【参考答案】不能。因为合成氨的反应是可逆反应，不能完全进行到底。 【知识拓展】将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫作氮的固定，简称固氮。 固氮主要有自然固氮和人工固氮。 （3）氮气的化学性质很稳定，通常很难与其他物质发生化学反应。在高温、放电的条件下能与非金属单质、金属单质等发生反应。运用氧化还原反应理论试着写出在点燃条件下氮气与镁的反应方程式。 【参考答案】 3Mg+N2 Mg3N2 任务2：（1）阅读教材P13前三段内容，结合实验视频内容，记录实验现象，写出实验所涉及的化学方程式，并找出其中的氧化剂和还原剂。【学程案·视频】课时4 模拟闪电固氮，认识氮及其化合物的性质 【参考答案】氮气与氧气在放电条件下反应生成无色气体NO；NO与O2迅速化合生成红棕色的NO2；NO2能溶于水，试管内气体颜色逐渐褪去,液面上升到试管容积的处。 ①N2+O22NO； 氧化剂：O2，还原剂：N2。 ②2NO+O2===2NO2； 氧化剂：O2，还原剂：NO。 ③3NO2+H2O===2HNO3+NO；氧化剂：NO2，还原剂：NO2。 （2）我国汽车销量增长幅度很大，同时也带来了空气污染。汽车尾气转化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。 据图分析写出汽车尾气转化装置里发生的反应。在反应中氮的氧化物分别表现什么性质？ 【参考答案】由图中进出的物质可知，发生反应为2NO＋O2===2NO2、2NO2＋4CO4CO2＋N2，第一个反应中NO表现还原性，第二个反应中NO2表现氧化性。 任务3：（1）在实验室要制取较纯的氮气，可以用加热氯化铵与亚硝酸钠(NaNO2)的混合饱和溶液的方法。结合氧化还原反应价态规律试写出该反应的化学方程式，该反应中氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物分别是什么? 【参考答案】NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O； 氧化剂：NaNO2、还原剂：NH4Cl、氧化产物：N2、还原产物：N2。 （2）实验室可以通过向下排空气法收集N2吗？可以用排空气法收集NO吗？可以用排水法收集NO2吗？为什么？ 【参考答案】不能。由于氮气的密度与空气的接近，所以既不能用向上排空气法也不能用向下排空气法收集，应用排水法收集。NO常温下与氧气反应，所以不能用排空气法收集，应用排水法收集。NO2能与水反应，所以不能用排水法收集，它密度比空气密度大，应用向上排空气法收集。 二、 氨和铵盐 目标一：掌握NH3的性质及实验室制法，并能正确书写相关化学方程式。 任务1：阅读教材P13最后一段及实验5-6内容，结合氨气溶于水及喷泉实验视频，完成下列问题。【学程案·视频】课时5 氨溶于水的喷泉实验 （1）喷泉实验的基本原理是什么? 【参考答案】圆底烧瓶内气体在胶头滴管和烧杯内液体中的溶解度足够大，挤压胶头滴管时，气体迅速溶解在滴管的液体中，使圆底烧瓶内的压强迅速降低，在短时间内产生足够的压强差，则打开活塞后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉。 （2）氨的喷泉实验成功的关键是什么? 【参考答案】①装置的气密性良好；②烧瓶和气体必须是干燥的；③氨气充满整个烧瓶。 （3）若用图乙装置进行NH3的喷泉实验，打开止水夹后，烧杯中的液体不能进入烧瓶。请写出一种引发喷泉实验的操作方法： 【参考答案】用热毛巾捂住圆底烧瓶底部；在烧瓶底部淋一些热水；用冰袋包住烧瓶底部；在烧瓶底部淋少量酒精等（任写一种） （4）滴有酚酞试液的水做喷泉实验，为何会出现红色喷泉？写出涉及的反应方程式和氨水（氨气溶于水的溶液）的微粒成分。 【参考答案】 氨溶于水时能与水发生反应生成一水合氨，氨水显弱碱性。 NH3+H2ONH3·H2O NH3·H2O＋OH－ 氨水的主要成分是NH3·H2O，在氨水中以分子状态存在的粒子有NH3、H2O、NH3·H2O，以离子状态存在的粒子主要有、OH-、H+(极少量)。 任务2：（1）观看氨气与氯化氢的反应实验视频，记录实验现象，写出反应方程式。【学程案·视频】课时5 氨与氯化氢反应 【参考答案】产生大量白烟 NH3＋HCl===NH4Cl （2）氨气是一种重要的工业原料。工业上利用氨气来检验输送氯气的管道是否漏气，如果漏气则会有白烟（成份为氯化铵）生成。试用氧化还原理论写出该反应的化学方程式，其中氨表现出什么性质？ 【参考答案】3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl （3Cl2+2NH3===N2+6HCl、HCl+NH3===NH4Cl） 氨表现出还原性和碱性 （3）工业上常用氨气制取硝酸，将氨气在一定条件下和氧气反应，可以产生一氧化氮、二氧化氮，再将二氧化氮溶于水，就生成硝酸。其物质转化流程：NH3→NO→NO2→HNO3。写出涉及化学方程式，并指明其中氮元素化合价的变化情况。 【参考答案】 4NH3+5O24NO+6H2O 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 目标二：掌握铵盐的性质及氨气的实验室制法，并能正确书写相关化学方程式 任务1：（1）在一封管实验中，在封闭试管中预先加入好的NH4Cl一端加热，一段时间后受热端的NH4Cl转移到了另一端，加热时能观察到未受热一端有大量白烟现象。该过程属于升华吗？结合实验视频分析其中原因，写出相关方程式。【学程案·视频】课时5 氯化铵的受热分解 → 【参考答案】该过程不属于升华。该过程是氯化铵分解生成氨气和氯化氢气体，氯化氢和氨气又重新生成氯化铵，属于化学反应。 分解方程式：NH4ClNH3↑＋HCl↑ 化合方程式：NH3＋HCl===NH4Cl （2）观看碳酸氢铵的受热分解实验视频，根据实验现象写出化学方程式。【学程案·视频】课时5 碳酸氢铵的受热分解 【参考答案】NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O 【知识小结】铵盐：由铵根离子和酸根离子组成的盐，铵盐不稳定，受热易分解。 任务2：（1）实验5-7——向盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液、(NH4)2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热，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，分析该现象产生的原因。【学程案·视频】课时5 铵盐和强碱反应 实验装置 铵盐溶液 NH4Cl溶液 NH4NO3溶液 (NH4)2SO4溶液 现象 试管中有气泡产生，试纸变蓝 结论 铵盐与强碱反应生成氨气 离子方程式 ＋OH－NH3↑＋H2O 应用 ①检验铵根离子的存在；②制取氨 （2）如何检验某种溶液中含有存在？如何操作？ 【参考答案】取少量溶液放入试管中，加入NaOH溶液，加热试管，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝色，证明溶液中含有。 任务3：工业上氨是以哈伯法通过N2和H2在高温高压和催化剂存在下直接化合制成。在实验室通常是用铵盐和碱加热制氨气。观看实验室制氨气实验视频，完成下列问题。【学程案·视频】课时5 实验室制氨气 （1）实验室制氨气的反应原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 （2）实验装置类型：固体+固体气体 （3）检验试管收集满氨气的方法： a.使湿润的红色石蕊试纸立即变蓝。 b.蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口时产生大量白烟。 （4）收集方法：向下排空气法。 （5）装置中试管口塞一团棉花的作用是什么？ 若为干燥的棉花,则起到减缓氨气与空气对流的作用;若蘸有水或稀硫酸,则还可以吸收多余的NH3。 （6）NH4Cl受热分解能生成氨气，能用此法制取NH3吗?请列举两种快速制取NH3的方法。 【参考答案】不能;NH4Cl分解产生的NH3和HCl遇冷会再次化合为NH4Cl,不能用于制取NH3。①浓氨水+固体NaOH;②浓氨水+固体CaO。 三、 硝酸　酸雨及防治 目标一：掌握HNO3的性质，能正确书写相关化学方程式和离子方程式 任务1：某地化工园区一公司发生硝酸泄漏事故，在事故现场，空气中弥漫着大量强烈刺激性的气味，飘散着红棕色烟雾。所幸经消防紧急抢险处置，无人员伤亡。 （1）为什么硝酸泄漏现场弥漫着大量强烈刺激性气味的红棕色烟雾?说明硝酸具有什么性质?用化学方程式表示。 【参考答案】说明硝酸具有挥发性；浓硝酸不稳定，受热分解产生红棕色NO2，4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。 （2）纯净的硝酸是无色有刺激性气味的液体，在实验室中需密封阴凉干燥避光保存。实验室常用到的浓硝酸略带黄色，是什么原因，如何除去其中的“黄色”? 【参考答案】纯硝酸为无色液体，由于HNO3分解产生的NO2又溶于其中，故浓硝酸一般呈黄色；向浓硝酸中通入O2，发生反应4NO2+O2+2H2O4HNO3,使NO2转化为硝酸,可除去浓硝酸中的“黄色”。 任务2：（1）硝酸具有酸的通性，还具有强氧化性，能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应。其还原产物与硝酸的浓度有关。观看硝酸与铜的反应实验视频，记录实验现象，写出其化学方程式。【学程案·视频】课时6 硝酸与铜的反应 【参考答案】 铜与浓硝酸反应：铜片逐渐溶解；铜片表面快速产生气泡；液面上方有红棕色气体产生；溶液变为蓝绿色。（产生大量的二氧化氮气体，溶解在溶液中呈黄色。根据光学原理：蓝色和黄色的混合色为绿色，因此看上去呈现绿色。） Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O Cu＋4H++===Cu2+＋2NO2↑＋2H2O 铜与稀硝酸反应：铜片逐渐溶解；铜片表面缓慢产生气泡；反应一段时间后液面上方出现浅红棕色气体；溶液变为蓝色。 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 3Cu＋8H++===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O 【知识小结】浓硝酸与金属反应生成的还原产物主要是NO2，稀硝酸与金属反应生成的还原产物主要是NO。 （2）常温下，浓硝酸与铁、铝会发生钝化现象，阻碍反应的进一步进行。但是在常温下，稀硝酸能与铁正常发生反应，观看硝酸与铁的反应实验视频，记录实验现象，写出相关化学方程式。【学程案·视频】课时6 硝酸与铁的反应 【参考答案】 与稀硝酸反应：铁片逐渐溶解；铁片表面缓慢产生气泡；反应一段时间后液面上方出现浅红棕色气体；溶液变为棕黄色。 Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O Fe＋4H＋＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 2NO＋O2=2NO2 如果上述反应中，铁过量会发生怎么的变化？ 【参考答案】如果铁过量，那么硝酸反应完后，过量的铁会和生成的Fe3＋反应生成Fe2＋：2Fe3＋+Fe=3Fe2＋ 因此过量铁与硝酸反应的离子方程式为： 3Fe(过量)＋8H＋＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。 （3）硝酸、浓硫酸都是常见的氧化性酸，反应时除了氢、氧元素之外的中心元素在化学反应中表现出强氧化性。浓硝酸不仅能和金属反应，在加热的条件下，还能与碳单质等非金属单质发生氧化还原反应。试着写出浓硝酸与C反应的化学方程式。 【参考答案】C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O 目标二：了解SO2、NO2对大气质量的影响,知道酸雨的成因、危害及防治措施 任务1：阅读教材P16内容，完成下列问题。 （1）常温下pH小于7的雨水一定是酸雨吗?酸雨是如何形成？ 【参考答案】常温下pH小于7的雨水不一定是酸雨，但酸雨的pH一定小于7。正常雨水由于溶解有CO2，pH约为5.6，故只有pH小于5.6的雨水才能称为酸雨。 排入空气中的硫的氧化物和氮的氧化物在氧气和水蒸气的共同作用下，形成酸雾，随雨水降落，形成酸雨。 （2）酸雨的危害有哪些？ 【参考答案】酸雨有很大的危害，能直接损伤农作物、破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化，加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 （3）如何防治酸雨？ 【参考答案】 ①调整能源结构，发展清洁能源,②研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放,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。 任务2：（1）大气中的硫的氧化物和氮的氧化物主要有哪些来源? 【参考答案】主要来源于汽车尾气、化石燃料的燃烧、植物体的焚烧以及农田土壤等。 （2）酸雨常分两种类型——硝酸型酸雨和硫酸型酸雨。下列转化关系分别是硫酸型酸雨和硝酸型酸雨的形成过程。写出形成过程中涉及到的化学方程式。 Ⅰ.硫酸型酸雨的形成过程 【参考答案】①2SO2+O22SO3 ②SO2+H2OH2SO3 ③SO3+H2OH2SO4 ④2H2SO3+O22H2SO4 Ⅱ.硝酸型酸雨的形成过程 汽车尾气NONO2HNO3 【参考答案】①2NO+O22NO2 ②3NO2+H2O2HNO3+NO （3）收集到的酸雨样品放置时间稍长,酸性反而越强,原因是什么? 【参考答案】酸雨中的H2SO3为中强酸,易被O2氧化为酸性更强的H2SO4。 4、 NOx溶于水及金属与硝酸反应的相关计算 目标一：理解关于NOx溶于水的计算方法，能应用到实际试题计算中 任务：（1）要使充满NO2和O2混合气体的试管倒扣水槽中，让水充满试管，必须按什么样的体积比混合？ 【参考答案】由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和2NO＋O2===2NO2得4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，即当NO2和O2的体积比为4∶1时可完全溶于水。 （2）将10 mL充满NO2和O2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余2 mL的无色气体，则原混合气体中O2为多少毫升？ 【参考答案】 分两种情况讨论：①NO2过量，剩余的是NO；②O2过量，剩余的是O2 ①若剩余的是NO，由反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，得NO2体积为2 mL×3＝6 mL。则原有O2体积为(10 mL－6 mL)×＝0.8 mL。 ②若剩余的是O2，则有10 mL－2 mL＝8 mL NO2和O2的混合气体按反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3进行。所以NO2的体积为8 mL×＝6.4 mL，O2体积为10 mL－6.4 mL＝3.6 mL。 【方法小结】NOx溶于水的计算 （1）原理 解答氮的氧化物溶于水的计算问题首先明确原理，无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，2NO＋O2===2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不能是NO2。 （2）方法——加合式法 ①NO2和O2混合气体溶于水的计算 由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知： V(NO2)∶V(O2) ②NO与O2同时通入水中 2NO＋O2===2NO2.3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 总的化学方程式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 可知： V(NO)∶V(O2) ③NO2、NO、O2三种混合气体通入水中： a．可先将NO和O2转化为NO2，再按上述各种情况分别处理。 b．也可先将NO2和H2O反应转化为NO，再按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3情况处理。 针对训练1：将盛有1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，再通入0.4 mol O2，充分反应后，整个试管充满水。 （1）则原混合气体中NO与NO2体积比为多少？ 3∶7 。 （2）1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中剩余气体0.4 mol，则NO与NO2体积比为多少？ 1∶9 。 （3）1 mol NO和NO2混合气体中两者体积之比为1∶1，试管倒立于盛满水的水槽中，为使整个试管充满水，需通入多少O2？ 0.5 mol 。 【解析】（1）设1 mol NO和NO2的混合气体中有a mol NO和(1－a)mol NO2，根据4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3和4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可得：a＋＝0.4，所以a＝0.3，V(NO)∶V(NO2)＝3∶7。 （2）设n(NO2)＝a mol 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　　气体减少 3 mol　　　　　　　　1 mol　　2 mol a mol　　　　　　　　　　　　(1－0.4)mol a＝0.9 故NO与NO2体积比为1∶9。 （3）通入的氧气的物质的量为×0.5 mol＋ mol＝0.5 mol。 目标二：理解金属与硝酸反应常用的计算方法，并能应用到实际试题计算中 任务：（1）铜与足量稀硝酸反应时，表现酸性的HNO3与作氧化剂的HNO3物质的量之比是多少？ 【解析】Cu与稀硝酸反应：3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。当有8 mol HNO3参加反应时，有2 mol HNO3表现氧化性，6 mol HNO3表现酸性，故表现酸性的HNO3与作氧化剂的HNO3物质的量之比为3∶1。 （2）m g Cu与足量的一定浓度的硝酸充分反应，生成V L NO、NO2混合气体（标准状况下），则参加反应的HNO3的物质的量是多少？ 【解析】被还原的硝酸无论生成NO还是NO2，均有氮原子被还原，NO和NO2的总物质的量与被还原HNO3的物质的量相等；未被还原（起酸性作用）的硝酸等于Cu(NO3)2物质的量的2倍，故参加反应的硝酸的物质的量为（＋）mol。 【方法小结】金属与硝酸反应常用的计算方法 （1）原子守恒法：HNO3与金属反应时，反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量等于显酸性的HNO3（以硝酸盐的形式存在于溶液中）的物质的量与显氧化性的HNO3（以NOx的形式存在）的物质的量之和。 （2）电子守恒法：HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。 （3）电荷守恒：HNO3过量时反应后溶液中（不考虑OH－）有：c（）＝c（H＋）＋n×c（Mn＋）（Mn＋代表金属离子）。 针对训练1：在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓硝酸中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则 （1）混合气体中NO的体积为 112 mL； （2）上题参加反应的硝酸的物质的量是 0.11 mol； （3）上题反应中起酸性作用与作氧化剂的硝酸的物质的量之比是 6∶5 。 【解析】（1）混合气体的总物质的量为1.12 L÷22.4 L·mol－1＝0.05 mol，1.92 g铜粉的物质的量为0.03 mol。设NO的物质的量为n1 mol，则NO2的物质的量为(0.05－n1)mol，根据得失电子守恒得3n1＋(0.05－n1)×1＝0.03×2，解得n1＝0.005，V(NO)＝0.005 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L＝112 mL。 （2）由氮原子守恒知参加反应的硝酸的物质的量n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(NOx)＝2n(Cu)＋n(NOx)＝0.03 mol×2＋0.05 mol＝0.11 mol。 （3）起酸性作用与作氧化剂的硝酸的物质的量之比＝2n[Cu(NO3)2]∶n(NOx)＝(0.03×2)mol∶0.05 mol＝6∶5。 【能力进阶】 一、 氮气及氮的氧化物 二、 氨和铵盐 三、 硝酸　酸雨及防治 四、NOx溶于水及金属与硝酸反应的相关计算 【跟进训练】 A卷 1.氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型制备氨的方法如图。下列说法错误的是(    ) A. 反应属于氮的固定 B. 反应属于氧化还原反应 C. 反应在无水环境中进行时，有白烟产生 D. 该转化过程总反应的反应物是和，产物是和 【答案】B  【解析】反应是氮气和镁化合生成氮化镁，氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定，A正确；反应是氮化镁和氯化铵反应生成氯化镁和氨，各元素的化合价均不变，不属于氧化还原反应，B错误；反应是氨和氯化氢反应生成氯化铵，在无水环境中进行时，有白烟产生，C正确；根据题图可判断该转化过程中总反应的反应物是和，产物是和，D正确。 2.薯条等膨化食品的袋子里填充的是食品级氮气。下列有关氮及其氧化物的说法正确的是(    ) A. 、和均为无色气体 B. 既具有氧化性，又具有还原性 C. 雷雨天，空气中的与反应生成 D. 和都可稳定存在于空气中 【答案】B  【解析】A.为红棕色气体，A错误； B.中的元素为价，既能升高到价，也能降到价，故既具有氧化性，又具有还原性，B正确； C.雷雨天，放电条件下，空气中的和反应生成，C错误； D.不能稳定存在，易被氧化为，D错误； 故选B。 3.下列关于氮气性质的说法中正确的是(    ) A. 点燃条件下，在氧气中燃烧生成 B. 点燃时，与金属反应生成，作还原剂 C. 合成氨反应中，发生氧化反应 D. 氮气的化学性质稳定，其原因是两个氮原子之间以共价三键结合 【答案】D  【解析】A.氮气在放电或高温条件下生成一氧化氮，A错误； B.点燃时，与金属反应生成，得电子化合价降低作氧化剂，B错误； C.合成氨反应中，得电子化合价降低发生还原反应，C错误； D.氮气的化学性质稳定，其原因是两个氮原子之间以共价三键结合，键能大，不易断裂，物质化学性质稳定，D正确； 故选D。 4.“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，下列关于三个“封管实验”夹持装置未画出的说法正确的是(    ) A. 加热时溶液变红，冷却后又变为无色 B. 中都包括溶液褪色的过程，其褪色原理不同 C. 加热时溶液红色褪去，冷却后又变红色，体现的漂白性 D. 加热时，上部汇集了固体，此现象与碘升华实验原理相似 【答案】B  【解析】加热时氨逸出，中颜色变为无色，冷却后氨溶解，中颜色变为红色，A错误；中都包括溶液褪色的过程，其褪色原理不同，中溶液褪色是因为氨逸出，溶液的碱性减弱，中溶液褪色是因为二氧化硫与有色物质化合生成无色物质，B正确；二氧化硫与有色物质化合生成无色物质而具有漂白性，受热易分解，恢复原色，所以加热时，溶液变红，冷却后又变为无色，C错误；加热时，上部汇集了固体，是由于不稳定，受热易分解，分解生成的氨和氯化氢遇冷重新反应生成，是化学反应，碘升华属于物理变化，D错误。 5.实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是(    ) 气体 试剂 制备装置 收集方法 稀 稀 石灰石稀 【答案】B  【解析】A.受热分解生成氧气，氧气密度大于空气，不可以用向下排空气法收集，故A错误； B.与稀反应生成氢气，氢气不溶于水，可以用排水法收集，故B正确； C.与稀反应生成，会和空气反应生成，不能用排空气法收集，故C错误； D.一般用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，故D错误； 故选B。 6.下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是(    ) 选项 试剂 试纸或试液 现象 结论 浓盐酸、浓硫酸 湿润的试纸 变红 为酸性气体 浓盐酸、二氧化锰 淀粉碘化钾溶液 变蓝 具有氧化性 浓氨水、生石灰 湿润的红色石蕊试纸 变蓝 溶于水显碱性 亚硫酸钠、硫酸 品红溶液 褪色 具有还原性 【答案】D  【解析】浓盐酸易挥发，浓硫酸不挥发，且浓硫酸稀释放热，可制备气体，盐酸可以使试纸变红，故 A正确；浓盐酸与二氧化锰加热可制备氯气，氯气可氧化生成碘，遇淀粉变蓝，故B正确；浓氨水与混合可制备氨气，氨水显碱性，因此氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故 C正确；亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫可使品红溶液褪色，体现其漂白性，故D错误。 7.下列对和的描述不正确的是 (    ) A. 与水的反应中，既是氧化剂又是还原剂 B. 是无色气体，可用向上排空气法收集 C. 与反应生成，但不是酸性氧化物 D. 从元素化合价角度看，既有氧化性又有还原性 【答案】B  【解析】 与水发生反应：，氮元素由价变为价和价，则既是氧化剂又是还原剂， A正确；易与反应生成，不能用排空气法收集，可采用排水法收集， B错误；与反应生成，的价态发生了变化，故不是酸性氧化物， C正确；中氮元素显价，处于中间价态，则既有氧化性又有还原性， D正确。 8.喷泉实验装置如图所示，使用下列各组物质能形成喷泉，但不是红色喷泉的是(    ) 选项 气体 溶液 溶液 品红溶液 饱和碳酸氢钠溶液 滴加酚酞的水溶液 【答案】A  【解析】与溶液反应生成产生压强差，形成无色喷泉，项符合题意；极易溶于品红溶液，品红溶液呈红色，且不能使品红溶液变色，故能形成红色喷泉，项不符合题意；不溶于饱和溶液，不能产生压强差，即不能形成喷泉，项不符合题意；极易溶于滴加酚酞的水溶液，产生压强差，且的水溶液呈碱性，溶液变为红色，产生红色喷泉，项不符合题意。 9.为了检验某固体物质中是否含有，你认为下列试纸或试剂一定用不到的是 (    )蒸馏水  溶液  红色石蕊试纸  蓝色石蕊试纸  稀硫酸 A. B. C. D. 【答案】B  【解析】铵根离子和氢氧化钠溶液共热可以产生氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，所以一定用不到的物质是蓝色石蕊试纸及稀硫酸，故选 B。 10.化学与环境密切相关，下列有关说法不正确的是(    ) A. 属于大气污染物 B. 酸雨是小于的雨水 C. 或都会导致酸雨的形成 D. 大气中含量的增加会导致温室效应加剧 【答案】A  【解析】二氧化碳不是大气污染物，A错误；正常雨水的约为，一般将小于的雨水称为酸雨，B正确；或都会导致酸雨的形成， C正确；大气中含量的增加会导致温室效应加剧， D正确。 11.某实验过程如图所示，试管中的现象是(    ) A. 无明显现象，因稀硫酸不与铜反应 B. 铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色 C. 铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体 D. 铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色 【答案】D  【解析】中产物中有，在加入稀硫酸后溶液中同时存在和，铜片会继续溶解生成，与反应生成红棕色的。 12.化学研究工作者利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。实验装置如图夹持装置略，关闭，将单孔塞插有吸入水的胶头滴管塞紧瓶口，打开，完成喷泉实验。电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线如图。   下列关于该实验的说法错误的是  (    ) A. 制取氨气时烧瓶中的固体可以是 B. 图中点时喷泉最剧烈 C. 若去掉装置中的胶头滴管，采用热敷三颈烧瓶的方法也可产生喷泉现象 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 【答案】A  【解析】能与氨气反应，因此固体不可以是，可以选用生石灰或氢氧化钠固体等，A错误；点时压强最小，喷泉最剧烈，B正确；热敷三颈烧瓶，氨气受热膨胀，通过导管与水接触溶解，也可以产生喷泉现象，C正确；喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，可能是因为装置气密性不好，也可能是因为氨气不纯，D正确。 13.某化学实验小组同学利用图甲装置制备氨气，并探究氨的性质部分仪器已略去。请回答： 实验室制备氨的化学方程式为          。 用装置收集氨时，氨的进气口是          填“”或“”，理由是          。 打开装置中的止水夹，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨具有的性质是          、          。 为防止环境污染，图乙装置盛放的液体均为水可用于吸收多余氨的是          填序号。 【答案】 氨的密度比空气的密度小 极易溶于水 与水反应生成碱 【解析】实验室制取氨的化学方程式为。 氨的密度比空气的密度小，可用向下排空气法收集，故应从导气管进气。 能形成喷泉，证明氨极易溶于水；酚酞溶液变红，说明氨的水溶液显碱性。 尾气处理时不能用密闭的装置，且导管口距液面太远，不利于氨的吸收，装置、能防止倒吸，装置会发生倒吸。 14.为了有效实现和的相互转化，设计如下实验。按图组装好实验装置，并检验装置气密性，实验前用排水法收集半瓶气体。 打开止水夹，推动针筒活塞，使进入烧瓶。关闭止水夹，首先观察到烧瓶中的现象是          ，产生此现象的化学方程式为          。 轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为          ，产生此现象的化学方程式为          。 欲使烧瓶中尽可能充满液体，操作的关键是          。 已知能与在酸性条件下反应生成和，写出该反应的离子方程式：          。 【答案】烧瓶中气体由无色变为红棕色  红棕色气体变为无色，烧瓶中液面上升  慢慢通入氧气，并不断摇动烧瓶 【解析】无色的能与反应产生红棕色的，故观察到烧瓶中气体由无色变为红棕色。 轻轻摇动烧瓶，使得与水发生反应，所以烧瓶中红棕色气体又变为无色，烧瓶中液面上升。 欲使烧瓶中尽可能充满液体，应慢慢通入氧气，并不断摇动烧瓶，使、完全转化为。 15.Ⅰ我国“蓝天保卫战”成果显著，肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示： 回答下列问题： 从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有          种。 工业上利用氨气制备一氧化氮，化学方程式为，配平后中应填          。 下列关于雾霾叙述正确的是          填字母。 A.雾和霾的分散质相同 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C.大气中的氨气在反应过程中被氧化  雾霾的形成与过度施用氮肥、燃料燃烧有关 Ⅱ化肥工业产生的氨氮废水主要含，可造成水体富营养化。某研究团队设计处理氨氮废水流程如下： 过程加热条件下生成氨气。请写出该过程的离子方程式          。 过程中控制溶液为酸性，在微生物作用下实现，请写出该过程的离子方程式          。 过程：一定条件下向废水中加入，实现，称为反硝化过程。其中的作用为          。 中可用替代，此时含氮化合物可被氧化为，将一定量的氨氮废水与不同量的混合，测得溶液中氨氮去除率、总氮溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量去除率与投入量用表示的关系如图所示。 当时，水体中总氮去除率下降，可能的原因是          。 【答案】       还原剂 有部分氨氮被氧化为等可溶性离子留在废水中 【解析】酸性氧化物是能与碱反应只生成盐和水的氧化物，图中，、、属于酸性氧化物，共种。根据原子守恒和得失电子守恒可知，工业上利用氨气制备一氧化氮，化学方程式为，配平后中应填。雾的分散质是小液滴，霾的分散质含有固体小颗粒，A错误；由图示信息可知，雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，B正确；是形成无机颗粒物的反应物，做碱性气体，其和元素化合价未发生变化，所以没有被氧化，C错误；过度施用氮肥或燃料燃烧会增加空气中氮氧化物的排放，促使雾霾的形成，D正确。铵根离子与氢氧根离子在加热条件下会生成氨气和水，其离子方程式为。在酸性条件下铵根离子被氧气氧化成硝酸根离子的反应离子方程式为。转化中的化合价降低，所以实现此转化需要加入还原剂，则加入甲醇的作用为还原剂。当时，水体中总氮去除率下降，可能的原因是有部分氨氮被氧化为等可溶性离子留在废水中。 B卷 1.自然界的氮循环如下图所示，下列说法错误的是 (    ) A. 中与反应生成 B. 中合成氨属于人工固氮 C. 中氮元素被氧化 D. 氧元素参与了氮循环 【答案】C  【解析】空气中氮气与氧气在打雷闪电时放电作用下发生反应：，与反应：，A正确；工业合成氨是将与在一定条件下反应生成，属于人工固氮，B正确；中细菌还原硝酸根离子中价的氮，生成无污染的价的氮气，所以中氮元素被还原，而不是被氧化，C错误；在放电条件下与直接化合生成无色且不溶于水的气体，有氧元素参与，易与反应生成和，，氧元素参加了氮循环，D正确。 2.关于下列实验的说法不正确的是(    ) A. 中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生 B. 中溶液中的主要离子有和 C. 中铜片继续溶解，是由于稀硫酸提供的增强了溶液的氧化性 D. 和中铜片溶解时反应的离子方程式相同 【答案】C  【解析】 A.与稀硝酸反应生成硝酸铜、和水，试管口与氧气反应生成二氧化氮，则试管口出现红棕色，溶液呈蓝色，故A正确； B.，铜有剩余，则完全反应，故中溶液中的主要离子有和，故B正确； C.酸性溶液中硝酸根离子可氧化，铜片继续溶解，是稀硫酸提供的增强了溶液的氧化性，故C错误； D.和中发生的反应都为，离子方程式相同，故D正确； 故选C。 3.如图是喷泉实验装置图，下列说法不正确的是(    ) A. 实验操作是打开弹簧夹，挤压胶头滴管 B. 实验现象是烧瓶中形成喷泉，溶液呈红色 C. 实验结论是氨气可电离产生 D. 实验原理是氨气极易溶于水，烧瓶内压强小于外界大气压 【答案】C  【解析】A.氨气极易溶于水，实验操作是打开弹簧夹，挤压胶头滴管，能够使瓶内外产生负压差，引发喷泉，故A正确； B.氨气易溶于水，与水反应生成一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根离子，溶液显碱性，遇到酚酞变红，所以实验现象是烧瓶中形成喷泉，溶液呈红色，故B正确； C.氨气为非电解质，且分子组成中不含原子，则不能电离产生氢氧根离子，故C错误； D.实验原理是氨气极易溶于水，烧瓶内压强小于外界大气压，叙述正确，故D正确； 故选：。 4.下列说法中正确的是(    ) A. 所有铵盐受热均可以分解，但产物不一定有 B. 加热可除去中的少量 C. 在盛有硫酸亚铁铵溶液的试管中，滴加少量溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝 D. 铵盐都易溶于水，其水溶液只能与碱反应，不能与酸反应 【答案】A  【解析】  铵盐受热都分解，但不一定产生氨气，如在以上分解生成、、等， A正确；受热分解生成氨气与，受热分解得到固体， B错误；比更易结合，因而加入少量溶液不会产生， C错误；、等溶液均能与酸反应， D错误。 5.如图是氮元素形成物质的“价类”二维图及氮循环的部分信息： 下列说法正确的是(    ) 可通过雷电作用将转化为，这是一种固氮方式  可通过加氧化剂将转化为  这几个反应中，均发生了元素被氧化的反应  只具有氧化性，可能与碱发生反应  可通过加、等还原剂，将转化为  可与反应生成 A. B. C. D. 【答案】A  【解析】根据物质类别及元素的化合价可知：是、是、是、是、是、是、是、是、是铵盐，中氮元素显价和价，则为。与中的氮化合价相同，不需加氧化剂；中为既有氧化性又有还原性。 6.向稀硝酸中加入铜粉，待充分反应后，下列说法正确的是忽略反应前后溶液体积的变化(    ) A. 反应中转移电子的物质的量为 B. 标准状况下，产生气体的体积为 C. 反应后，的物质的量浓度为 D. 被还原的的物质的量为 【答案】C  【解析】铜的物质的量为，稀硝酸中硝酸的物质的量为，根据铜与稀硝酸反应的化学方程式可知，铜不足，因此铜发生反应转移电子，故 A错误；铜与稀硝酸反应产生气体，故 B错误；根据化学方程式可知，铜反应消耗，剩余，剩余的物质的量浓度为，则溶液中的物质的量浓度为，故 C正确；根据化学方程式可知，有参加反应，被还原的的物质的量为，故 D错误。 7.工业上以氮气为主要原料制备硝酸，其转化过程如下： 在这四步反应中，氮元素只被还原的一步是(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】氮元素只被还原即氮元素化合价只降低，从转化过程知，中氮气转变为氨气，氮元素化合价降低、中氮元素化合价均升高，中氮元素化合价有升有降，则满足。 8.用如图装置夹持装置已略去进行制备及性质实验。下列说法不正确的是(    ) A. 甲中制备利用了的分解反应 B. 乙中的集气瓶内导管短、导管长 C. 若将丙中的换成苯，仍能防止倒吸 D. 向收集好的中通入少量，可能观察到白烟 【答案】C  【解析】 A.碱石灰可使氨水中的氨气逸出，则甲中制备利用了的分解反应，故A正确； B.氨气的密度比空气密度小，应用向下排空气法收集，则乙中的集气瓶导管短、导管长，故B正确； C.苯的密度比水小，丙中的换成苯，不能隔绝氨气与水，不能防止倒吸，故C错误； D.氯气与氨气反应生成氯化铵，能观察到白烟，故D正确。 9.中国科学院科研团队研究表明，在常温常压和可见光下，基于一种固体催化剂合成的原理如图所示。下列说法正确的是 A. 该过程中没有非极性键的断裂与生成 B. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为： C. 基于合成的过程属于氮的固定 D. 可以作制冷剂是因为氨的沸点低 【答案】C  【解析】A.根据题意和图示，可以写出该反应的化学方程式为，键的断裂是非极性键的断裂，键是非极性键的形成，故该过程有非极性键的断裂和生成，故A错误； B.根据题意和图示，可以写出该反应的化学方程式为，由于氮元素从价降为价，氧元素从价升到价，则氮气是氧化剂，水是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为：，故B错误； C.固氮是将游离态的氮转化为化合态的氮，则此过程属于固氮的一种方式，故C正确； D.  可以作制冷剂是因为液态氨汽化时要吸收热量，降低环境温度，故D错误。 故选C。 10.化学研究工作者利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。实验装置如图，关闭，将单孔塞插有吸入水的胶头滴管塞紧瓶口，打开，完成喷泉实验。电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线如图。   下列关于该实验的说法错误的是  (    ) A. 图中点时喷泉最剧烈 B. 制取氨气时烧瓶中的固体可以是碱石灰 C. 图中点时喷泉最剧烈 D. 盛放浓氨水的仪器的名称是分液漏斗 【答案】A  【解析】点时容器内压强最小，与大气压强差最大，则点时喷泉最剧烈，A错误，C正确；碱石灰与浓氨水混合放热，且溶液中氢氧根离子浓度增大，可使氨气逸出，则可制备氨气，B正确；盛放浓氨水的仪器的名称是分液漏斗，D正确。 11.已知：是一种液体，其密度比水的密度大、不溶于水，不溶于。下列装置用于实验室制氨气或验证氨气的化学性质，其中不能达到实验目的的是  (    ) A. 用装置甲不能制取氨气 B. 用装置乙除去氨气中的水蒸气 C. 用装置丙验证氨气具有还原性 D. 用装置丁吸收尾气 【答案】B  【解析】实验室采用装置甲制取氨气时，分液漏斗中盛装浓氨水，圆底烧瓶中盛放氢氧化钠固体或生石灰，图示试剂使用不正确，不能用来制取氨气，A正确；氨气能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，B错误；丙装置中发生反应：，可以验证氨气具有还原性，C正确；氨气不与水直接接触，能起防倒吸的作用，D正确。 12.实验室制取氨并验证其化学性质和用途，图中装置对应的说法正确的是 (    ) A. 可利用装置甲制取大量氨 B. 可利用装置乙干燥氨 C. 根据装置丙的原理和现象，可用浓氨水检验氯气管道是否漏气 D. 利用装置丁可吸收氨气并防倒吸 【答案】C  【解析】  氨极易溶于水，氢氧化钠稀溶液与氯化铵溶液反应产生的常温下不易分解，因此不能大量制取氨，A错误；能够被无水氯化钙吸收，因此不能使用无水氯化钙干燥，B错误；极易溶于水，若将导气管直接通入水中，在水中溶解，导致导气管中气体压强减小，烧杯中的水进入导气管从而引发倒吸现象，D错误。 13.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。某同学在实验室中对与反应进行了探究。回答下列问题： 氨气的制备 氨气的发生装置可以选择上图中的          ，反应的化学方程式为          。 欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为发生装置          按气流方向，用小写字母表示。 氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的充入注射器中，硬质玻璃管中加入少量催化剂，充入两端用夹子、夹好。在一定温度下按图示装置进行实验。 操作步骤 实验现象 解释原因 打开，推动注射器活塞，使中的气体缓慢通入管中 管中           反应的化学方程式：           将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开                       【答案】    或  红棕色气体颜色慢慢变浅 中溶液产生倒吸现象 反应后气体分子数减少，管中压强小于外界压强 【解析】氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，其密度小于空气，应采用向下排空气法收集，氨气极易溶于水，尾气处理时应防止倒吸，则要收集一瓶干燥的氨气，仪器的连接顺序为发生装置。 打开，推动注射器活塞将氨气缓慢通入管中，在一定温度和催化剂的作用下发生反应：，随着反应的发生管中红棕色气体颜色变浅；反应生成的水蒸气液化后，和反应后气体的物质的量减小，反应容器中的压强减小，打开，中的溶液倒吸入管中。 14.氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置部分装置省略制备和，探究其氧化还原性质。 回答下列问题： 盛放粉末的仪器名称是          ，中的试剂为          。 中采用的加热方式是          。中发生反应的离子方程式是          。采用冰水浴冷却的目的是          。 的作用是          ，可选用试剂          填标号。 A.饱和溶液         澄清石灰水 ．溶液               ．溶液 【答案】圆底烧瓶 饱和食盐水 水浴加热 避免生成 吸收尾气吸收尾气   【解析】 由装置图可知，盛放粉末的仪器是圆底烧瓶；浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应制取氯气，制取的氯气中混有杂质氯化氢和水蒸气，中的试剂是饱和食盐水，可以除去杂质氯化氢。中采用的加热方式是水浴加热。中氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式为；因为氯气与热的氢氧化钠溶液反应会生成氯酸钠，为防止生成氯酸钠，该反应需在冰水浴冷却的条件下进行。氯气有毒，能污染空气，反应完剩余的氯气要进行尾气处理，的作用是吸收尾气。饱和溶液不吸收，澄清石灰水浓度小，不能用于吸收尾气。 15.和会导致酸雨，酸雨防治是全球性的难题，回答下列问题。 取一份酸雨样品，在常温下测定其不同时刻的数据，如表所示。 测试时间 雨水的 若该雨水为硫酸型酸雨，则其放置过程中发生变化的主要原因是          用化学方程式表示。 随着汽车的广泛使用，其会排放大量的氮氧化物，机动车发动机中产生的主要原因是          填序号。 A.燃烧含氮化合物燃料  燃烧含铅汽油 C.燃烧不充分          内燃机中空气中的在高温下被氧化 对汽车尾气处理的一种方法如图所示。当参与反应的与的物质的量之比为时，该过程中总反应的化学方程式为          。 利用氨水可以将和吸收并制得氮肥“肥田粉”，其原理如图中流程所示。 被吸收的离子方程式是          。 设计实验检验所得铵盐中的硫元素：          。 【答案】 取少许所得铵盐溶液于试管中，先加入足量盐酸，再加入溶液，若有白色沉淀生成，则含有，反之则无 【解析】硫酸型酸雨在放置过程中减小，可能是与水反应生成的亚硫酸在放置过程中被氧化成硫酸，溶液的酸性增强。 汽车尾气中的氮氧化物是由空气中的氮气在高温下与氧气反应生成的，项正确。从图可以看出总反应的反应物为、、，生成物为和，总反应方程式为。 根据流程图，与溶液反应放出，同时被氧化成硫酸铵，离子方程式为。所得铵盐中的硫元素以硫酸根离子的形式存在，检验的方法是：取少许所得铵盐溶液于试管中，先加入足量盐酸，再加入溶液，若有白色沉淀生成，则含有，反之则无。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5章 化工生产中的重要非金属元素 第2讲 氮及其化合物 【复习目标】 1.知道氮原子的结构特点，了解自然界中氮循环的基本过程，认识固氮的重要性。 2.掌握N2、NO、NO2的性质及典型实验现象，能正确书写相关化学方程式。 3.掌握NH3的性质，并能正确书写相关化学方程式。 4.掌握铵盐的性质及氨气的实验室制法，并能正确书写相关化学方程式。 5.掌握HNO3的性质，能正确书写相关化学方程式和离子方程式。 6.了解SO2、NO2对大气质量的影响,知道酸雨的成因、危害及防治措施。 7.理解关于NOx溶于水的计算方法，能应用到实际试题计算中。 8.理解金属与硝酸反应常用的计算方法，并能应用到实际试题计算中。 【教材追踪】 一、 氮气及氮的氧化物 目标一：知道氮原子的结构特点，了解自然界中氮循环的基本过程，认识固氮的重要性。 任务1：（1）阅读教材p11第一段内容并回顾元素周期律相关知识，画出氮原子的原子结构示意图，说出氮元素在元素周期表中的具体位置？分析氮原子得失电子的难易程度。 （2）氮气的化学性质很稳定，通常很难与其他物质发生化学反应。氮分子的结构如何?为什么氮气很稳定? 任务2：氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分，描述自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换过程的生态系统的物质循环。对人类生活具有非凡意义。下图是氮在自然界的循环示意图，完成问题。 （1）参与氮循环的含氮物质有哪些？ （2）在氮循环中涉及部分主要含氮物质：NO、NO2、NH3、HNO3、NH3·H2O、KNO3、NH4Cl、N2。这些物质分别属于那种类别？用这些含氮物质完成氮及其化合物“价—类”二维图。 目标二：掌握N2、NO、NO2的性质及典型实验现象，并能正确书写相关化学方程式 任务1：（1）从氧化还原反应中的价态规律分析，中氮元素化合价为0价，说明N2既具有氧化性又具有还原性。但氮分子中两个氮原子之间存在很强的作用力，通常N2的性质很稳定，在一些特定条件下才能和一些物质反应。试写出N2和H2在高温高压的条件下反应方程式，其中氮气表现出什么性质。 （2）将1 mol N2、3 mol H2充入密闭容器中，在一定条件下反应，能否得到2 mol NH3？为什么？ （3）氮气的化学性质很稳定，通常很难与其他物质发生化学反应。在高温、放电的条件下能与非金属单质、金属单质等发生反应。运用氧化还原反应理论试着写出在点燃条件下氮气与镁的反应方程式。 任务2：（1）阅读教材P13前三段内容，结合实验视频内容，记录实验现象，写出实验所涉及的化学方程式，并找出其中的氧化剂和还原剂。【学程案·视频】课时4 模拟闪电固氮，认识氮及其化合物的性质 （2）我国汽车销量增长幅度很大，同时也带来了空气污染。汽车尾气转化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。 据图分析写出汽车尾气转化装置里发生的反应。在反应中氮的氧化物分别表现什么性质？ 任务3：（1）在实验室要制取较纯的氮气，可以用加热氯化铵与亚硝酸钠(NaNO2)的混合饱和溶液的方法。结合氧化还原反应价态规律试写出该反应的化学方程式，该反应中氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物分别是什么? （2）实验室可以通过向下排空气法收集N2吗？可以用排空气法收集NO吗？可以用排水法收集NO2吗？为什么？ 二、 氨和铵盐 目标一：掌握NH3的性质及实验室制法，并能正确书写相关化学方程式。 任务1：阅读教材P13最后一段及实验5-6内容，结合氨气溶于水及喷泉实验视频，完成下列问题。【学程案·视频】课时5 氨溶于水的喷泉实验 （1）喷泉实验的基本原理是什么? （2）氨的喷泉实验成功的关键是什么? （3）若用图乙装置进行NH3的喷泉实验，打开止水夹后，烧杯中的液体不能进入烧瓶。请写出一种引发喷泉实验的操作方法： （4）滴有酚酞试液的水做喷泉实验，为何会出现红色喷泉？写出涉及的反应方程式和氨水（氨气溶于水的溶液）的微粒成分。 任务2：（1）观看氨气与氯化氢的反应实验视频，记录实验现象，写出反应方程式。【学程案·视频】课时5 氨与氯化氢反应 （2）氨气是一种重要的工业原料。工业上利用氨气来检验输送氯气的管道是否漏气，如果漏气则会有白烟（成份为氯化铵）生成。试用氧化还原理论写出该反应的化学方程式，其中氨表现出什么性质？ （3）工业上常用氨气制取硝酸，将氨气在一定条件下和氧气反应，可以产生一氧化氮、二氧化氮，再将二氧化氮溶于水，就生成硝酸。其物质转化流程：NH3→NO→NO2→HNO3。写出涉及化学方程式，并指明其中氮元素化合价的变化情况。 目标二：掌握铵盐的性质及氨气的实验室制法，并能正确书写相关化学方程式 任务1：（1）在一封管实验中，在封闭试管中预先加入好的NH4Cl一端加热，一段时间后受热端的NH4Cl转移到了另一端，加热时能观察到未受热一端有大量白烟现象。该过程属于升华吗？结合实验视频分析其中原因，写出相关方程式。【学程案·视频】课时5 氯化铵的受热分解 （2）观看碳酸氢铵的受热分解实验视频，根据实验现象写出化学方程式。【学程案·视频】课时5 碳酸氢铵的受热分解 任务2：（1）实验5-7——向盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液、(NH4)2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热，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，分析该现象产生的原因。【学程案·视频】课时5 铵盐和强碱反应 实验装置 铵盐溶液 NH4Cl溶液 NH4NO3溶液 (NH4)2SO4溶液 现象 结论 离子方程式 应用 （2）如何检验某种溶液中含有存在？如何操作？ 任务3：工业上氨是以哈伯法通过N2和H2在高温高压和催化剂存在下直接化合制成。在实验室通常是用铵盐和碱加热制氨气。观看实验室制氨气实验视频，完成下列问题。【学程案·视频】课时5 实验室制氨气 （1）实验室制氨气的反应原理： 。 （2）实验装置类型： 。 （3）检验试管收集满氨气的方法： 。 （4）收集方法： 。 （5）装置中试管口塞一团棉花的作用是什么？ 。 （6）NH4Cl受热分解能生成氨气，能用此法制取NH3吗?请列举两种快速制取NH3的方法。 三、 硝酸　酸雨及防治 目标一：掌握HNO3的性质，能正确书写相关化学方程式和离子方程式 任务1：某地化工园区一公司发生硝酸泄漏事故，在事故现场，空气中弥漫着大量强烈刺激性的气味，飘散着红棕色烟雾。所幸经消防紧急抢险处置，无人员伤亡。 （1）为什么硝酸泄漏现场弥漫着大量强烈刺激性气味的红棕色烟雾?说明硝酸具有什么性质?用化学方程式表示。 （2）纯净的硝酸是无色有刺激性气味的液体，在实验室中需密封阴凉干燥避光保存。实验室常用到的浓硝酸略带黄色，是什么原因，如何除去其中的“黄色”? 任务2：（1）硝酸具有酸的通性，还具有强氧化性，能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应。其还原产物与硝酸的浓度有关。观看硝酸与铜的反应实验视频，记录实验现象，写出其化学方程式。【学程案·视频】课时6 硝酸与铜的反应 （2）常温下，浓硝酸与铁、铝会发生钝化现象，阻碍反应的进一步进行。但是在常温下，稀硝酸能与铁正常发生反应，观看硝酸与铁的反应实验视频，记录实验现象，写出相关化学方程式。【学程案·视频】课时6 硝酸与铁的反应 如果上述反应中，铁过量会发生怎么的变化？ （3）硝酸、浓硫酸都是常见的氧化性酸，反应时除了氢、氧元素之外的中心元素在化学反应中表现出强氧化性。浓硝酸不仅能和金属反应，在加热的条件下，还能与碳单质等非金属单质发生氧化还原反应。试着写出浓硝酸与C反应的化学方程式。 目标二：了解SO2、NO2对大气质量的影响,知道酸雨的成因、危害及防治措施 任务1：阅读教材P16内容，完成下列问题。 （1）常温下pH小于7的雨水一定是酸雨吗?酸雨是如何形成？ （2）酸雨的危害有哪些？ （3）如何防治酸雨？ 任务2：（1）大气中的硫的氧化物和氮的氧化物主要有哪些来源? （2）酸雨常分两种类型——硝酸型酸雨和硫酸型酸雨。下列转化关系分别是硫酸型酸雨和硝酸型酸雨的形成过程。写出形成过程中涉及到的化学方程式。 Ⅰ.硫酸型酸雨的形成过程 Ⅱ.硝酸型酸雨的形成过程 汽车尾气NONO2HNO3 （3）收集到的酸雨样品放置时间稍长,酸性反而越强,原因是什么? 4、 NOx溶于水及金属与硝酸反应的相关计算 目标一：理解关于NOx溶于水的计算方法，能应用到实际试题计算中 任务：（1）要使充满NO2和O2混合气体的试管倒扣水槽中，让水充满试管，必须按什么样的体积比混合？ （2）将10 mL充满NO2和O2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余2 mL的无色气体，则原混合气体中O2为多少毫升？ 针对训练1：将盛有1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，再通入0.4 mol O2，充分反应后，整个试管充满水。 （1）则原混合气体中NO与NO2体积比为多少？ 。 （2）1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中剩余气体0.4 mol，则NO与NO2体积比为多少？ 。 （3）1 mol NO和NO2混合气体中两者体积之比为1∶1，试管倒立于盛满水的水槽中，为使整个试管充满水，需通入多少O2？ 。 目标二：理解金属与硝酸反应常用的计算方法，并能应用到实际试题计算中 任务：（1）铜与足量稀硝酸反应时，表现酸性的HNO3与作氧化剂的HNO3物质的量之比是多少？ （2）m g Cu与足量的一定浓度的硝酸充分反应，生成V L NO、NO2混合气体（标准状况下），则参加反应的HNO3的物质的量是多少？ 针对训练1：在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓硝酸中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则 （1）混合气体中NO的体积为 mL； （2）上题参加反应的硝酸的物质的量是 mol； （3）上题反应中起酸性作用与作氧化剂的硝酸的物质的量之比是 。 【能力进阶】 一、 氮气及氮的氧化物 二、 氨和铵盐 三、 硝酸　酸雨及防治 四、NOx溶于水及金属与硝酸反应的相关计算 【跟进训练】 A卷 1.氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型制备氨的方法如图。下列说法错误的是(    ) A. 反应属于氮的固定 B. 反应属于氧化还原反应 C. 反应在无水环境中进行时，有白烟产生 D. 该转化过程总反应的反应物是和，产物是和 2.薯条等膨化食品的袋子里填充的是食品级氮气。下列有关氮及其氧化物的说法正确的是(    ) A. 、和均为无色气体 B. 既具有氧化性，又具有还原性 C. 雷雨天，空气中的与反应生成 D. 和都可稳定存在于空气中 3.下列关于氮气性质的说法中正确的是(    ) A. 点燃条件下，在氧气中燃烧生成 B. 点燃时，与金属反应生成，作还原剂 C. 合成氨反应中，发生氧化反应 D. 氮气的化学性质稳定，其原因是两个氮原子之间以共价三键结合 4.“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，下列关于三个“封管实验”夹持装置未画出的说法正确的是(    ) A. 加热时溶液变红，冷却后又变为无色 B. 中都包括溶液褪色的过程，其褪色原理不同 C. 加热时溶液红色褪去，冷却后又变红色，体现的漂白性 D. 加热时，上部汇集了固体，此现象与碘升华实验原理相似 5.实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是(    ) 气体 试剂 制备装置 收集方法 稀 稀 石灰石稀 6.下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是(    ) 选项 试剂 试纸或试液 现象 结论 浓盐酸、浓硫酸 湿润的试纸 变红 为酸性气体 浓盐酸、二氧化锰 淀粉碘化钾溶液 变蓝 具有氧化性 浓氨水、生石灰 湿润的红色石蕊试纸 变蓝 溶于水显碱性 亚硫酸钠、硫酸 品红溶液 褪色 具有还原性 7.下列对和的描述不正确的是 (    ) A. 与水的反应中，既是氧化剂又是还原剂 B. 是无色气体，可用向上排空气法收集 C. 与反应生成，但不是酸性氧化物 D. 从元素化合价角度看，既有氧化性又有还原性 8.喷泉实验装置如图所示，使用下列各组物质能形成喷泉，但不是红色喷泉的是(    ) 选项 气体 溶液 溶液 品红溶液 饱和碳酸氢钠溶液 滴加酚酞的水溶液 9.为了检验某固体物质中是否含有，你认为下列试纸或试剂一定用不到的是 (    )蒸馏水  溶液  红色石蕊试纸  蓝色石蕊试纸  稀硫酸 A. B. C. D. 10.化学与环境密切相关，下列有关说法不正确的是(    ) A. 属于大气污染物 B. 酸雨是小于的雨水 C. 或都会导致酸雨的形成 D. 大气中含量的增加会导致温室效应加剧 11.某实验过程如图所示，试管中的现象是(    ) A. 无明显现象，因稀硫酸不与铜反应 B. 铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色 C. 铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体 D. 铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色 12.化学研究工作者利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。实验装置如图夹持装置略，关闭，将单孔塞插有吸入水的胶头滴管塞紧瓶口，打开，完成喷泉实验。电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线如图。   下列关于该实验的说法错误的是  (    ) A. 制取氨气时烧瓶中的固体可以是 B. 图中点时喷泉最剧烈 C. 若去掉装置中的胶头滴管，采用热敷三颈烧瓶的方法也可产生喷泉现象 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 13.某化学实验小组同学利用图甲装置制备氨气，并探究氨的性质部分仪器已略去。请回答： 实验室制备氨的化学方程式为          。 用装置收集氨时，氨的进气口是          填“”或“”，理由是          。 打开装置中的止水夹，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨具有的性质是          、          。 为防止环境污染，图乙装置盛放的液体均为水可用于吸收多余氨的是          填序号。 14.为了有效实现和的相互转化，设计如下实验。按图组装好实验装置，并检验装置气密性，实验前用排水法收集半瓶气体。 打开止水夹，推动针筒活塞，使进入烧瓶。关闭止水夹，首先观察到烧瓶中的现象是          ，产生此现象的化学方程式为          。 轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为          ，产生此现象的化学方程式为          。 欲使烧瓶中尽可能充满液体，操作的关键是          。 已知能与在酸性条件下反应生成和，写出该反应的离子方程式：          。 15.Ⅰ我国“蓝天保卫战”成果显著，肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示： 回答下列问题： 从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有          种。 工业上利用氨气制备一氧化氮，化学方程式为，配平后中应填          。 下列关于雾霾叙述正确的是          填字母。 A.雾和霾的分散质相同 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C.大气中的氨气在反应过程中被氧化  雾霾的形成与过度施用氮肥、燃料燃烧有关 Ⅱ化肥工业产生的氨氮废水主要含，可造成水体富营养化。某研究团队设计处理氨氮废水流程如下： 过程加热条件下生成氨气。请写出该过程的离子方程式          。 过程中控制溶液为酸性，在微生物作用下实现，请写出该过程的离子方程式          。 过程：一定条件下向废水中加入，实现，称为反硝化过程。其中的作用为          。 中可用替代，此时含氮化合物可被氧化为，将一定量的氨氮废水与不同量的混合，测得溶液中氨氮去除率、总氮溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量去除率与投入量用表示的关系如图所示。 当时，水体中总氮去除率下降，可能的原因是          。 B卷 1.自然界的氮循环如下图所示，下列说法错误的是 (    ) A. 中与反应生成 B. 中合成氨属于人工固氮 C. 中氮元素被氧化 D. 氧元素参与了氮循环 2.关于下列实验的说法不正确的是(    ) A. 中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生 B. 中溶液中的主要离子有和 C. 中铜片继续溶解，是由于稀硫酸提供的增强了溶液的氧化性 D. 和中铜片溶解时反应的离子方程式相同 3.如图是喷泉实验装置图，下列说法不正确的是(    ) A. 实验操作是打开弹簧夹，挤压胶头滴管 B. 实验现象是烧瓶中形成喷泉，溶液呈红色 C. 实验结论是氨气可电离产生 D. 实验原理是氨气极易溶于水，烧瓶内压强小于外界大气压 4.下列说法中正确的是(    ) A. 所有铵盐受热均可以分解，但产物不一定有 B. 加热可除去中的少量 C. 在盛有硫酸亚铁铵溶液的试管中，滴加少量溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝 D. 铵盐都易溶于水，其水溶液只能与碱反应，不能与酸反应 5.如图是氮元素形成物质的“价类”二维图及氮循环的部分信息： 下列说法正确的是(    ) 可通过雷电作用将转化为，这是一种固氮方式  可通过加氧化剂将转化为  这几个反应中，均发生了元素被氧化的反应  只具有氧化性，可能与碱发生反应  可通过加、等还原剂，将转化为  可与反应生成 A. B. C. D. 6.向稀硝酸中加入铜粉，待充分反应后，下列说法正确的是忽略反应前后溶液体积的变化(    ) A. 反应中转移电子的物质的量为 B. 标准状况下，产生气体的体积为 C. 反应后，的物质的量浓度为 D. 被还原的的物质的量为 7.工业上以氮气为主要原料制备硝酸，其转化过程如下： 在这四步反应中，氮元素只被还原的一步是(    ) A. B. C. D. 8.用如图装置夹持装置已略去进行制备及性质实验。下列说法不正确的是(    ) A. 甲中制备利用了的分解反应 B. 乙中的集气瓶内导管短、导管长 C. 若将丙中的换成苯，仍能防止倒吸 D. 向收集好的中通入少量，可能观察到白烟 9.中国科学院科研团队研究表明，在常温常压和可见光下，基于一种固体催化剂合成的原理如图所示。下列说法正确的是 A. 该过程中没有非极性键的断裂与生成 B. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为： C. 基于合成的过程属于氮的固定 D. 可以作制冷剂是因为氨的沸点低 10.化学研究工作者利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。实验装置如图，关闭，将单孔塞插有吸入水的胶头滴管塞紧瓶口，打开，完成喷泉实验。电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线如图。   下列关于该实验的说法错误的是  (    ) A. 图中点时喷泉最剧烈 B. 制取氨气时烧瓶中的固体可以是碱石灰 C. 图中点时喷泉最剧烈 D. 盛放浓氨水的仪器的名称是分液漏斗 11.已知：是一种液体，其密度比水的密度大、不溶于水，不溶于。下列装置用于实验室制氨气或验证氨气的化学性质，其中不能达到实验目的的是  (    ) A. 用装置甲不能制取氨气 B. 用装置乙除去氨气中的水蒸气 C. 用装置丙验证氨气具有还原性 D. 用装置丁吸收尾气 12.实验室制取氨并验证其化学性质和用途，图中装置对应的说法正确的是 (    ) A. 可利用装置甲制取大量氨 B. 可利用装置乙干燥氨 C. 根据装置丙的原理和现象，可用浓氨水检验氯气管道是否漏气 D. 利用装置丁可吸收氨气并防倒吸 13.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。某同学在实验室中对与反应进行了探究。回答下列问题： 氨气的制备 氨气的发生装置可以选择上图中的          ，反应的化学方程式为          。 欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为发生装置          按气流方向，用小写字母表示。 氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的充入注射器中，硬质玻璃管中加入少量催化剂，充入两端用夹子、夹好。在一定温度下按图示装置进行实验。 操作步骤 实验现象 解释原因 打开，推动注射器活塞，使中的气体缓慢通入管中 管中           反应的化学方程式：           将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开                       14.氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置部分装置省略制备和，探究其氧化还原性质。 回答下列问题： 盛放粉末的仪器名称是          ，中的试剂为          。 中采用的加热方式是          。中发生反应的离子方程式是          。采用冰水浴冷却的目的是          。 的作用是          ，可选用试剂          填标号。 A.饱和溶液         澄清石灰水 ．溶液               ．溶液 15.和会导致酸雨，酸雨防治是全球性的难题，回答下列问题。 取一份酸雨样品，在常温下测定其不同时刻的数据，如表所示。 测试时间 雨水的 若该雨水为硫酸型酸雨，则其放置过程中发生变化的主要原因是          用化学方程式表示。 随着汽车的广泛使用，其会排放大量的氮氧化物，机动车发动机中产生的主要原因是          填序号。 A.燃烧含氮化合物燃料  燃烧含铅汽油 C.燃烧不充分          内燃机中空气中的在高温下被氧化 对汽车尾气处理的一种方法如图所示。当参与反应的与的物质的量之比为时，该过程中总反应的化学方程式为          。 利用氨水可以将和吸收并制得氮肥“肥田粉”，其原理如图中流程所示。 被吸收的离子方程式是          。 设计实验检验所得铵盐中的硫元素：          。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $