第二讲 氮及其化合物 讲义-2025-2026学年高一下学期考点深挖培优练（人教版必修二）

第2讲　氮及其化合物 第2讲　氮及其化合物 1 学习目标 2 一、基础学习目标 2 二、培优提升目标 2 核心知识梳理 4 一、 氮气及其化合物 4 二、 硝酸 5 三、 氨、铵盐 6 四、 氮及其化合物的相互转化 8 易错警示 9 易错警示一：氮氧化物溶于水的问题分析 9 易错警示一：金属与硝酸反应的思维模型 9 典例精讲 9 分层训练 16 基础夯实 16 能力培优 22 难点突破 29 学习目标 一、基础学习目标 1. 了解氮元素的自然界存在形式、氮的固定含义与分类，认识氮气的分子结构、稳定性，掌握氮气与氧气、氢气的基础反应。 2. 掌握一氧化氮、二氧化氮的物理性质，熟记颜色、状态、溶解性、毒性；掌握NO与O₂、NO₂与H₂O的核心转化反应，了解氮氧化物的基本相互转化关系。 3. 掌握氨气的物理性质、极易溶于水的特点；熟练掌握氨气与水、酸、氧气的化学反应，理解氨水的碱性、不稳定性，熟记氨水与液氨的区别。 4. 掌握铵盐的通性：受热易分解、与强碱共热放出氨气，掌握铵根离子的检验方法与实验操作规范。 5. 掌握硝酸的物理性质与稀硝酸的酸性通性；熟记浓硝酸、稀硝酸的强氧化性，能书写硝酸与铜、碳的典型反应方程式，知晓反应产物差异。 6. 了解氮氧化物造成的环境污染问题，掌握光化学烟雾、酸雨的成因与危害，了解工业尾气脱硝、绿色处理的基本原理。 7. 建立氮元素0、+2、+4、-3、+5常见价态认知，掌握含氮物质基础转化链条。 二、培优提升目标 1. 依据氧化还原价态规律，精准判断不同含氮物质的氧化性、还原性，能独立分析陌生含氮物质的反应产物与转化逻辑。 2. 熟练掌握 NO、NO₂、O₂ 混合气体溶于水 的定量计算模型，掌握分段反应、循环反应的解题套路，攻克高频计算难点。 3. 深度辨析易混考点：氨水组成与微粒种类、铵盐分解规律、浓稀硝酸氧化性差异、钝化现象原理，规避教材隐性易错陷阱。 4. 熟练掌握氨气制备实验全套考点：装置选择、除杂、干燥、收集、验满、尾气处理、防倒吸原理，能评价和改良实验装置。 5. 掌握硝酸反应的浓度变化问题，理解浓硝酸随反应进行变稀、产物发生改变的动态反应过程，解决相关分段计算、产物分析题型。 6. 熟练运用价类二维模型构建含氮物质转化网络，攻克氮族元素连续氧化、无机框图推断、多步转化综合题。 7. 结合工业合成氨、烟气脱硝、硝酸工业流程等陌生情境，提取信息、迁移原理，解决实验探究、流程分析、方案评价类压轴题型。 核心知识梳理 1、 氮气及其化合物 1．氮的固定 2．氮气 (1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质 写出有关化学方程式： ①3Mg＋N2Mg3N2； ②N2＋3H22NH3； ③N2＋O22NO。 3．氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。 (2)NO和NO2的比较 性质 NO NO2 色、态、味 无色、无味气体 红棕色、有刺激性气味气体 溶解性 难溶于水 毒性 有毒，大气污染物之一 有毒，大气污染物之一 与水反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 与氧气反应 NO＋O2===2NO2 不反应 对环境的影响 NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层 4．氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见的污染类型 ①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。 ②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。 ③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。 (2)常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 工业尾气中NOx常用碱液吸收处理，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)。 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。 2、 硝酸 1．物理性质 硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。 2．化学性质 (1)硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO。 (2)常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，并非不反应，故浓硝酸可以用铁桶盛放。 3、 氨、铵盐 1．氨的分子结构和物理性质 电子式 密度 气味 水溶性 比空气小 刺激性气味 极易溶于水(1∶700) 2.氨的化学性质 3．铵盐及NH4+检验 (1)铵盐的物理性质 铵盐都是白色固体，均易溶于水。 (2)铵盐的化学性质 (3)NH的检验步骤 未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。 4．氨的实验室制法——加热固态铵盐和碱的混合物 → ↓ →用碱石灰干燥 ↓ →用向下排空气法。收集时，一般在管口塞一团棉花球，可减小NH3与空气的对流速率，收集到纯净的NH3 ↓ →①将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝； ②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生 实验室制取氨的其他方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热 浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的生成 浓氨水＋固体CaO CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 4、 氮及其化合物的相互转化 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。 易错警示 易错警示一：氮氧化物溶于水的问题分析 无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者的混合气体，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，不可能是NO2。 (1)若NO和O2通入水中，总关系式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3(4∶3)。 (2)若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(4∶1)。 易错警示一：金属与硝酸反应的思维模型 典例精讲 一 NO与NO2的性质 例.下列说法中错误的是 A．除去NO2中NO的气体的方法是将通入足量的O2 B．NO2与溴蒸气的鉴别可以用水、AgNO3溶液或CCl4，但不能用湿润的碘化钾淀粉试纸 C．NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的质量比为1：2 D．除去NO中的NO2气体的方法是将气体依次通入盛有水和浓H2SO4的洗气瓶中 必备知识 NO与NO2的性质比较 物质 NO NO2 色、态、味、毒性 无色、无臭、有毒气体，密度比空气略大 红棕色、有刺激性气味、有毒气体，密度比空气大，易液化 水溶性 不溶于水 易溶于水 与氧气反应 2NO＋O2===2NO2(还原性) 不反应 与水反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(自身氧化还原) 与氧气、水同时作用 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 氧化性 6NO＋4NH35N2＋6H2O 6NO2＋8NH37N2＋12H2O NO2能将I－氧化为I2，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 注意： (1)氮的氧化物中属于酸性氧化物的只有N2O3、N2O5；N2O、NO、NO2、N2O4都是不成盐氧化物，不是酸性氧化物。 (2)NO2和N2O4是两种不同的氧化物，通常情况下，NO2能进行自身二聚：2NO2(红棕色)⇌N2O4(无色)，故NO2中总混有N2O4。 二 氨气的性质 例.氨能被氧气氧化，经一系列反应得到硝酸。分析如图实验所得结论错误的是 A．浓氨水具有挥发性 B．浓氨水中含有NH3·H2O C．若Pt丝始终保持红热，则该反应放热，催化剂是Pt D．锥形瓶口有少量红棕色气体出现，图中反应为4NH3＋7O2=4NO2＋6H2O 必备知识 1．氨气与水的反应 (1)氨极易溶于水，但氨溶于水时，大部分NH3与H2O结合形成一水合氨(NH3·H2O)。NH3·H2O可以部分电离成NH和OH－，所以氨水显弱碱性。氨溶于水的过程中存在着下列可逆过程： NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH＋OH－。 NH3·H2O不稳定，受热时分解为NH3和H2O， NH3·H2ONH3↑＋H2O。 (2)在氨水中的微粒有三种分子和三种离子：NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH－、H＋。除水分子外，含量最多的为NH3·H2O。但在求氨水中溶质的质量分数、物质的量浓度时，视溶质为NH3，氨水的密度比水小，它的浓度越大，密度越小。 (3)一水合氨(NH3·H2O)是一种弱碱，易溶于水、易分解出有刺激性气味的气体，具有碱的通性，是很好的沉淀剂，可使多种阳离子：Mg2＋、Fe3＋、Al3＋等生成沉淀。例如：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．氨气的还原性 性质 化学方程式 催化氧化 4NH3＋5O24NO＋6H2O 被氯气氧化 2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl 被氧化铜氧化 3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O 三 铵盐的性质 例.下列关于铵盐的叙述不正确的是 A．加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝 B．可用Ba(OH)2溶液鉴别(NH4)2SO4和(NH4)2CO3 C．可用烧碱处理含高浓度NH的废水并回收利用氨 D．实验室不能直接加热NH4Cl或NH4NO3固体制取氨气 必备知识 1．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。 ③铵态氮肥与碱性物质(如草木灰，主要成分为K2CO3)不能混合施用。 2．铵盐与碱溶液反应 (1)离子方程式：NH＋OH－NH3↑＋H2O (2)应用 NH的检验：取少量未知液注入试管中，加入浓的碱液，微热，然后用湿润的红色石蕊试纸(或蘸有浓盐酸的玻璃棒)检验，若红色石蕊试纸变蓝(或有白烟产生)，则未知液中含有NH。 3．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。 四 氨的实验室制法 例.已知氨可与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜用下图中的装置(省略夹持装置)可以实现该反应，实验时C中粉末逐渐变为红色，D中出现无色液体，下列有关说法正确的是    A．试管A中加入的试剂为 B．与CuO的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3 C．装置B中加入的物质可以是碱石灰或无水氯化钙 D．装置D中的液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝 必备知识 1．氨的实验室制法 (1)原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 (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(如图)。 (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。常采用的装置有： 2．快速制取氨气的方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使一水合氨分解，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溶于水后放热促进NH3的放出；②增加溶液中的OH－浓度，减少NH3在溶液中的溶解 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。 五 硝酸的化学性质、酸雨及防治 例.关于反应：，下列说法不正确的是 A．是这个反应的还原产物 B．铁作为还原剂，可以代替铜实现上述N元素的价态转化 C．硝酸在反应中表现氧化性的物质的量与表现酸性的物质的量之比为2：1 D．从上述反应中可以得出物质氧化性强弱关系： 必备知识 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，离子方程式为2NO＋3Cu＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 ②浓硝酸 a．常温下Fe、Al遇浓硝酸钝化，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，离子方程式为2NO＋Cu＋4H＋===Cu2＋＋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。 3.酸雨及防治 分层训练 基础夯实 1．酸雨对人与自然的危害深刻且广泛。它不仅摧毁了自然景观，还导致土壤中的有害重金属溶出，污染地下水，最终影响人类健康。下列气体排放到空气中不会引起酸雨的是(      ) A. B. C. D.NO 2．下列过程中属于氮的固定的是(      ) A.用硝酸制取炸药 B.硝酸盐被细菌分解 C.雷电作用下转化为氮氧化物 D.植物吸收硝酸盐合成蛋白质 3．如图所示，在烧瓶中充满干燥的气体，胶头滴管及烧杯内分别盛放液体，下列组合中能形成喷泉的是(      ) A.氢气和水 B.氨气和水 C.氮气和水 D.氧气和水 4．如图为酸雨形成的示意图。下列说法中，不正确的是(   ) A.酸雨的pH小于5.6 B.酸雨会加速桥梁、电缆等的腐蚀 C.图中酸雨形成的过程发生了氧化还原反应 D.大气中含量的增大是导致酸雨的原因之一 5．下列有关铵盐的说法正确的是(      ) A.所有铵盐中，N元素的化合价都是-3 B.铵盐都不能与酸反应 C.受热易分解，因此可用作化肥 D.将少量硫酸铵和熟石灰混合在研钵中进行研磨，可以闻到刺激性气味 6．实验室中用氨气和水进行喷泉实验。利用的氨气的性质是(      ) A.无色气体 B.极易溶于水 C.有刺激性气味 D.密度比空气小 7．下列关于液氨、氨气、氨水和铵盐的叙述正确的是(      ) A.液氨可用作制冷剂 B.液氨、氨气、氨水属于同一种物质 C.氨水中只含有和两种分子 D.氨气和铵盐在一定条件下均能导电，均属于电解质 8．在如图所示的烧瓶中充满干燥气体a，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体b.下列a与b的组合中，不可能形成喷泉的是(      ) A.和 B.和饱和食盐水 C.和稀盐酸 D.和NaOH溶液 9．关于氮及其化合物，下列实验方案、现象和结论都正确的是(   )     实验方案 现象 结论 A 常温下，将Fe片分别插入稀硝酸和浓硝酸中 一段时间后，前者有气体产生，后者无明显现象 稀硝酸的氧化性强于浓硝酸 B 将样品溶于稀硫酸后，滴加溶液 溶液变红 晶体已氧化变质 C 将某红棕色气体通入淀粉-KI溶液中 溶液变蓝 该气体为 D 向某无色溶液中滴加浓溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 试纸变蓝 原溶液不一定是铵盐溶液 A.A B.B C.C D.D 10．用下图所示装置进行实验，下列说法正确的是(   ) A.挤压滴管并打开止水夹后，观察到烧杯中的水倒吸，产生红色“喷泉” B.“喷泉”的产生能证明与发生了反应 C.若将换成，也能产生明显的“喷泉” D.实验后，取出烧瓶中的溶液，测得其，原因是：， 11．下列关于氨的性质的描述中，不正确的是( ) A.有刺激性气味 B.难溶于水 C.常温常压下密度比空气的小 D.遇HCl时产生大量白烟 12．下列说法不正确的是( ) A.由于地壳的岩层里含硫及其化合物，因此火山喷出物中含有、等硫的化合物 B.化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的气体 C.硫在空气中燃烧的产物是，在氧气中燃烧的产物是 D.硫是一种淡黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精 13．下列各组离子在无色透明溶液中能大量共存的是( ) A.、、、 B.、、、 C.、、、 D.、、、 14．下列实验操作、现象和结论均正确的是(   ) 选项 实验操作、现象 结论 A 将装有浓硝酸的试剂瓶打开，看到有白“烟”生成 浓硝酸体现不稳定性 B 将浓硫酸加入胆矾中，固体变为白色 浓硫酸体现吸水性 C 向含有酚酞的氢氧化钠溶液中通入，溶液红色褪去 体现漂白性 D 将与氧气混合，发现有红棕色气体生成 体现还原性 A.A B.B C.C D.D 15．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产物中的NO而设计了一个实验。其装置如图（加热装置和固定装置均已略去）。图中K为止水夹（处于关闭状态），F是一半空的注射器，D是尾气处理装置（兼有防倒吸能力）。 请回答有关问题： （1）设计装置A的目的是________________________，A中反应的化学方程式为____________________________________。 （2）在（1）中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是______________________________________； B中反应的离子方程式是____________________________________________________ （3）D的作用__________________________________________ 16．某化学实验小组同学利用如图所示装置制备氨气，并探究氨气的性质（部分仪器已略去）． 请回答： 1.实验室制备氨气的化学方程式为______________________________；干燥氨气常用的干燥剂是__________。 2.收集氨气时，请你选择氨气的进气口______（填“a”或“b”），理由是________________________________________。 3.若观察到装置B中的烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是__________________________________。 4.为防止环境污染，如图所示装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨气的是______（填序号）。 17．某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的,按下图装置进行试验(夹持仪器已略去).实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。 可选药品:浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳 已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与NO2反应。2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O 1.实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的药品依次是____________。 2.滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性,加入药品;打开弹簧夹后____________。 3.装置①中发生反应的化学方程式是__________________。 4.装置②的作用是___________,发生反应的化学方程式是__________________。 5.该小组得出的结论依据的实验现象是_________________________。 18．某小组同学用如图所示装置制取氨气并验证氨气的性质。请回答： （1）实验室制取氨气的化学方程式是____________。欲制取4.48L（标准状况），至少需称取的质量______g。 （2）用图1装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是____________（选填“a”或“b”）。 （3）打开图1装置B中的止水夹c，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是____________，____________。 （4）把蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近集满氨气的试管口，观察到的实验现象是____________。 （5）下列不能用于干燥氨气的是____________（填标号，下同）。 A.浓硫酸 B.氢氧化钠 C.五氧化二磷 D.碱石灰 （6）为防止环境污染，图2装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨气的是____________（填序号）。 （7）生石灰与水反应生成并放出热量。实验室利用此原理，向生石灰中滴加浓氨水，可以快速制取氨气。用此方法制取氨气应选用如图的气体发生装置是____________。 能力培优 1．中办、国办在第二轮中央生态环保督察启动之际印发了《中央生态环境保护督察工作规定》。可见国家对环境保护的重视程度。酸雨是一种突出的环境问题。下列说法正确的是(   ) A.酸雨主要是由空气中的浓度增大引起的 B.酸雨能直接损伤农作物，破坏森林，加速桥梁的腐蚀 C.向煤中加入适量石灰石，在燃烧时最终生成，可减少酸雨 D.汽车排气管上装有“催化转化器”，使CO和NO反应生成和，但不利于酸雨的防治 2．硝酸是重要的工业试剂，也是化学实验室中最常用的试剂之一，下列说法错误的是(      ) A.浓硝酸和氯水都用棕色试剂瓶保存，原理相同 B.将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时，有白烟生成 C.浓硝酸在空气中敞口放置，因吸收水蒸气而导致浓度减小 D.浓硝酸因溶有少量硝酸分解产生的二氧化氮而呈黄色 3．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体（可能H是混合物），当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管被水充满，则原来试管中盛装的气体(      ) A.可能是与的混合气体 B.不可能是一种气体 C.可能是与NO的混合气体 D.可能是与的混合气体 4．中华传统文化中蕴含着很多化学知识，下列说法错误的是(      ) A.“落红不是无情物，化作春泥更护花”蕴含着自然界中的碳、氮循环 B.《元丰行示德逢》里“雷蟠电掣云滔滔，夜半载雨输亭皋”涉及化学反应： C.《天工开物》中“至于矾现五色之形，硫为群石之将，皆变化于烈火”，其中“矾”指的是金属的硫酸盐 D.《天工开物》中“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”，其中硫为浓硫酸 5．在某100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4 、0.1 ，向该混合液中加入1.92 g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中铜离子的物质的量浓度是（假设反应后溶液体积不变）(      ) A.0.15 B.0.225 C.0.30 D.0.45 6．下列叙述正确的有(      ) ①CO、NO、都是大气污染物，都能在空气中稳定存在 ②常温下，可用铁制容器盛装浓硝酸或浓硫酸，是因为铁在常温下与浓硝酸、浓硫酸不反应 ③性质稳定，工业生产金属镁时，为防止Mg被氧化，可以用作保护气 ④敞口放置的浓硝酸和浓硫酸，浓度均会变低 ⑤氨气极易溶于水，故可用作制冷剂 ⑥通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为含氮化合物，是自然固氮的途径之一 A.①②③④ B.②③④⑥ C.③④⑤⑥ D.④⑥ 7．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g铜（已知硝酸只被还原为NO气体）。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列分析或结果不正确的是(      ) A.原混合溶液中物质的量为0.4 mol B.AB段发生的离子反应为 C.混合溶液中物质的量浓度为2 D.第二份溶液中最终溶质为 8．下列说法正确的是(      ) A.铵盐都能与碱反应，不能与酸反应 B.铵盐受热分解一定都会产生 C.向溶液中加入NaOH浓溶液并加热，反应的离子方程式为 D.可以用NaOH溶液鉴别、、KCl、四种溶液 9．下列关于氮氧化物的说法正确的是(      ) A.NO和都是酸性氧化物，在一定条件下可以相互转化 B.溶于水时，是氧化剂，水是还原剂 C.氨催化还原氮氧化物指的是用氨作还原剂，将NO、转化为无毒的 D.NO和都是大气污染物，都能在空气中稳定存在 10．“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，关于如图所示四个“封管实验”（夹持装置未画出）的说法正确的是(      ) A.加热时，①中上部汇集了固体 B.加热时，②中溶液变红，冷却后又变为无色 C.加热时，③中溶液红色褪去，冷却后溶液变红，体现的漂白性 D.加热又冷却的过程中，①④属于物理变化，②③属于化学变化 11．下列制备、干燥、收集，并进行喷泉实验的原理与装置能达到实验目的的是(      ) A.用装置甲制备 B.用装置乙干燥 C.用装置丙收集 D.用装置丁进行喷泉实验 12．植物对氮元素的吸收过程如下，下列说法正确的是( ) A.高温有利于加快过程① B.浇水和松土有利于过程② C.过程③中被还原 D.过程④叫做氮的固定 13．部分含氮及氯物质的价类二维图如下，下列推断不合理的是(   ) A.a和c可在一定条件下反应生成b B.工业上通过a→b→d→e来制备 C.浓的溶液和浓的溶液反应可以得到 D.a和可在一定条件下反应生成b 14．某小组探究Cu与反应，室温下，的稀硝酸遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生，向溶液中加入适量硝酸铜，无明显现象；浓硝酸遇铜片立即产生气泡，进一步操作如图： 已知：易溶于水，可部分发生反应。下列说法正确的是(      ) A.铜与浓硝酸反应的离子方程式为 B.稀硝酸遇铜片产生气体为无色，该气体遇到空气不变色 C.硝酸铜对稀硝酸与铜反应具有催化作用 D.蓝色溶液B中的或对稀硝酸与铜的反应起催化作用 15．某科学探究小组为了制取氨气并探究其性质，设计了如图所示的实验装置。 请回答下列问题： （1）仪器a的名称是__________________；装置G中倒扣漏斗的目的是__________________。 （2）装置C中的现象是__________________；其原因是____________________（用离子方程式表示）；一段时间后，挤压仪器a，滴入浓盐酸，D中的现象是__________________；检验D中生成物的阳离子的操作和现象是取少量D中生成的固体物质于试管中，____________________。 （3）实验进行一段时间后，装置F中硬质玻璃管中除生成单质铜外，还有两种无污染的物质生成，则硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为__________________。 16．氨对人类生产、生活有重要影响。回答下列问题： （1）合成氨是工业上人工固氮的重要方法，写出该反应的化学方程式：__________________。 （2）用氯化铵和氢氧化钙混合加热进行氨气的制备。 ①氨气的发生装置可以选择图甲中的__________________（填序号），反应的化学方程式为__________________。 ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择图甲中的装置，其连接顺序为发生装置→__________________（按气流方向，用小写字母表示）。 （3）氨的催化氧化：如图乙是探究氨的催化氧化的简易装铂丝置，实验时观察到锥形瓶中几滴浓氨水铂丝保持红热，有红棕色气体体或白烟产生。红棕色气体成分是__________________（填化学式，下同），白烟的成分是__________________。 17．同学们在实验室里用不同的方法分别制取，并在此基础上探究的化学性质。 （1）甲组同学直接用铜屑与稀硝酸反应制取，反应的化学方程式是__________________。 （2）乙组同学查阅了硝酸铜晶体的溶解度曲线（下图），据此设计了以下实验方案，先将铜粉在空气中充分灼烧，再将灼烧后的物质与适量稀反应，欲从反应后的溶液中得到晶体，依次进行的操作是蒸发浓缩、____________、过滤、洗涤、干燥。乙组同学认为此方案优于甲组的方案，理由之一是____________________________________。 （3）丙组同学用晶体探究其热稳定性，实验装置如下所示。（夹持装置和加热仪器未画出） ①充分加热晶体一段时间后，观察到U形管中气体变为红棕色，红棕色气体是____________。 ②集气瓶中最终收集到的气体颜色是____________，U形管中进入集气瓶后颜色发生变化的原因是________。 ③欲证明试管中残留的黑色粉末是CuO［假设晶体已全部分解］实验方案是________。 ④由该实验可得出的结论是________。 18．“绿水青山就是金山银山”。近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。 （1）硫酸工业排出的尾气（主要含）有多种处理方式。 ①写出用过量氨水吸收尾气的离子方程式：____________________。 ②尾气也可用软锰矿浆（）吸收，写出如图所示“反应1”的化学方程式：____________________。 （2）治理汽车尾气中NO和CO的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转化装置，使NO和CO在催化剂作用下转化为无毒物质。写出该反应的化学方程式：__________________。 （3）某工厂拟综合处理含废水和工业废气（主要含），设计了如下流程： ①“反应1”用于吸收，“反应1”的化学方程式为________________。 ②“反应2”的离子方程式为________________。 难点突破 1．酸雨是一种突出的环境问题，下列有关说法错误的是(      ) A.酸雨是对pH小于5.6的酸性降水的统称 B.酸雨能损伤农作物、破坏森林和草原 C.汽车尾气导致的酸雨主要是硝酸型酸雨 D.为减少酸雨的产生，可把工厂烟囱造高 2．某化学兴趣小组设计如下实验装置，通过测定质量的变化，验证固体在酒精灯加热条件下受热分解的气态产物。 实验步骤：先缓慢通入氩气，排尽装置内空气；关闭Ⅰ左侧活塞，点燃酒精灯；一段时间后，Ⅱ中灼热的铜网变黑，熄灭酒精灯甲；再次缓慢通入氩气…… 下列说法错误的是(      ) A.实验步骤中，点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙 B.整个过程中，若Ⅲ中灼热的铜网未变黑，则说明生成的在Ⅱ中反应完全 C.实验结束后，若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量，则分解的气态产物只有 D.应远离热源、可燃物，并与还原性物质分开存放 3．为探究的性质和硝酸的氧化性，实验小组同学进行了如下实验： 下列说法一定正确的是(   ) A.③和④中产生的气体成分完全相同 B.②和⑥中沉淀的主要成分不同 C.①→②和④→⑥均只发生了复分解反应 D.①→④发生的反应是 4．科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移（如和c），能将海洋中的转化为进入大气层，反应过程如图所示。下列说法正确的是(   ) A.过程I中发生氧化反应 B.a和b中转移的数目相等 C.过程II中参与反应的 D.过程III的总反应为 5．用下图装置（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a导管短、b导管长 C.丙装置能防止倒吸 D.向收集好的中通入少量，可能观察到白烟 6．氮气经一系列反应制得硝酸的过程如图。下列说法错误的是(   ) A.上述过程涉及的所有反应均为氧化还原反应 B.均为大气污染气体，在空气中均能稳定存在 C.反应①是人工固氮的过程 D.反应④中每生成，转移1 mol电子 7．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1，关闭a，将单孔塞（插有吸入水的胶头滴管）塞紧瓶口c，打开b，完成喷泉实验。电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线如图2。 下列关于该实验的说法错误的是(   ) A.制取氨气时烧瓶中的X固体可以是 B.图中C点时喷泉最剧烈 C.若去掉装置中的胶头滴管，采用热敷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 8．某小组用图中甲作为气体发生装置，其他装置根据实验需求选用（加热及夹持装置略）。下列说法错误的是(   ) A.若制取，则a为浓氨水，b可为氧化钙 B.若制取，则乙可盛饱和食盐水以除去HCl C.若制取，则丙可作气体收集装置 D.若制取，则丁可盛水用作尾气处理装置 9．亚硝酰氯（NOCl）常用于合成洗涤剂等工业原料，是一种红褐色液体或黄色气体，其熔点为，沸点为，遇水易反应生成两种酸（非氧化还原反应）。实验室用与NO制备NOCl需使用以下装置（夹持装置略）。下列说法错误的是(   ) A.装置②的作用是除去NO中混有的和 B.亚酰氯与水反应的化学方程式为 C.b的作用为平衡气压，避免装置③中压强过大 D.c中只能使用碱石灰 10．利用图示实验装置，探究NO与Cu能否发生氧化还原反应。一段时间后，④中红色粉末变黑。下列说法错误的是(   ) A.①中溶液变蓝，产生气泡，Cu被氧化 B.装置④后面应该增加一个尾气处理装置 C.②中水的作用是除去和挥发出来的 D.实验开始时应先点燃酒精灯，再打开分液漏斗滴加稀硝酸 11．工业上常采用NaOH溶液吸收工业尾气中的NO和，其原理如下。 反应I：； 反应II：。 NaOH溶液浓度越大黏稠度越高。控制其他条件不变，将NO和体积比为1:1、2:1的混合气体分别通过体积相同、浓度不同的NaOH溶液后，氮氧化物吸收率变化如图所示。下列说法不正确的是(   ) A.曲线II表示体积比为1:1的混合气体吸收率的变化 B.当NaOH浓度高于时，吸收率下降的原因可能是NaOH溶液黏稠度过高，不利于氮氧化物的吸收 C.向体积比为2:1的NO和混合气体中通入少量，可提高氮氧化物的吸收率 D.将1 mol NO和混合气体通入足量NaOH溶液完全吸收，所得溶液中 12．利用三通阀进行气体的性质探究装置如图所示，先通过旋转阀门连通注射器2、4收集气体，再进行探究实验。下列说法不正确的是(   ) A.装置4的反应中，硝酸体现出氧化性和酸性 B.旋转阀门，将装置1、2连通后，2中气体颜色不变 C.连通装置1、2后，再连通装置3，可重新制得硝酸 D.装置4若换成浓氨水和碱石灰，可制备 13．为探究氨及铵盐性质，将晶体装入如图所示T形三通管两端，进行微型实验。下列说法错误的是(   ) A.轻轻挤压任一乳胶头，若蒸馏水中有气泡冒出，则装置气密性良好 B.同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均变蓝 C.实验过程中竖直支管上方会出现白烟 D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体更充分吸收，减少污染 14．实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(      ) A.“反应1”中，消耗0.15mol，在25℃、101kPa下得到3.36L B.“反应2”中，产生0.1molNO，转移电子数为0.1 C.“反应4”中，0.1mol完全转化成，至少需要0.075mol D.产生0.5mol，理论消耗的物质的量为0.25mol 15．和会导致酸雨，酸雨防治是全球性的难题，回答下列问题。 （1）取一份酸雨样品，在常温下测定其不同时刻的pH数据，如表所示。 测试时间/h 0 1 2 3 4 雨水的pH 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55 若该雨水为硫酸型酸雨，则其放置过程中pH发生变化的主要原因是______________（用化学方程式表示）。 （2）①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 B.燃烧含铅汽油 C.燃烧不充分 D.内燃机中空气中的在高温下被氧化 ②对汽车尾气处理的一种方法如图1所示。当参与反应的NO与的物质的量之比为2：1时，该过程中总反应的化学方程式为______________。 （3）利用氨水可以将和吸收并制得氮肥“肥田粉”，其原理如图2中流程所示。 ①被吸收的离子方程式是______________。 ②设计实验检验所得铵盐中的硫元素：______________。 16．喷泉实验是一种常见的现象，其产生原因是存在压强差。回答下列问题： （1）图1为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有同种液体。下列组合不可能产生喷泉的是__________________（填字母，下同）。 A.和1 盐酸 B.NO和 C.和溶液 D.NO和1 盐酸 （2）在图2的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质后，反应后一定产生喷泉的是__________________。 A.Cu与浓硫酸 B.与溶液 C.石灰石与稀硫酸 D.与稀盐酸 （3）比较图1和图2两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图1是上部烧瓶内气体压强__________________（填“增大”或“减小”，下同）而产生喷泉；图2是下部锥形瓶内气体压强__________________而产生喷泉。 （4）某学生积极思考喷泉原理的应用，设计了如图3所示的装置。 ①如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为__________________。 ②在①操作的基础上，若要在该装置中产生双喷泉现象，其操作是__________________。 17．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体是NO，设计了如下实验。实验装置如图所示（夹持仪器已略去）。 （1）装置A中碳酸钙的主要作用是__________________。 （2）实验时将装置B中的铜丝插入稀硝酸中，请写出装置B中发生反应的化学方程式：__________________。 （3）推动注射器F，将其中的空气通入E中，观察到的现象是__________________，据此可以说明铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，E中发生反应的化学方程式为__________________。 （4）该课外活动小组还进行了有关Cu、稀硝酸、稀硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是__________________（填标号）。 a.实验①试管口有红棕色气体产生，说明Cu和稀反应能够生成 b.NO是一种无色无味的气体，因此可以直接排放到空气中 c.实验③中滴加稀硫酸后，能观察到试管口有红棕色气体产生 d.由上述实验可得出结论：Cu在常温下既可与稀硝酸反应，又可与稀硫酸反应 18．某校化学探究小组利用如图甲所示装置制取并探究氨气的性质（部分夹持仪器已略去）。 【实验探究】 （1）装置（Ⅰ）中仪器a的名称是__________________。 （2）在装置（Ⅲ）处连接如图乙所示的装置，用于收集氨气，氨气应从导管口__________________（填“b”或“c”）通入集气瓶中。 （3）当实验进行一段时间后，挤压装置 （Ⅳ）中的胶头滴管，滴入1~2滴浓盐酸，可观察到瓶内产生大量的__________________（填“白烟”或“白雾”），写出发生反应的化学方程式：__________________。 （4）装置（Ⅴ）中仪器d的作用是__________________。取装置（Ⅴ）中的少量氨水于试管中，滴入1~2滴酚酞溶液，溶液显__________________（填“无色”或“红色”），其原因是__________________。 【知识应用】 （5）液氨可作制冷剂是由于液氨汽化时__________________（填“吸收”或“放出”）大量的热，使周围环境的温度降低。 （6）氨气是工业制硝酸的原料，其涉及的反应为，在该反应中氮元素的化合价__________________（填“升高”或“降低”），氨气表现出__________________（填“氧化性”或“还原性”）。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2讲　氮及其化合物 第2讲　氮及其化合物 1 学习目标 2 一、基础学习目标 2 二、培优提升目标 2 核心知识梳理 4 一、 氮气及其化合物 4 二、 硝酸 5 三、 氨、铵盐 6 四、 氮及其化合物的相互转化 8 易错警示 9 易错警示一：氮氧化物溶于水的问题分析 9 易错警示一：金属与硝酸反应的思维模型 9 典例精讲 9 分层训练 17 基础夯实 17 能力培优 28 难点突破 43 学习目标 一、基础学习目标 1. 了解氮元素的自然界存在形式、氮的固定含义与分类，认识氮气的分子结构、稳定性，掌握氮气与氧气、氢气的基础反应。 2. 掌握一氧化氮、二氧化氮的物理性质，熟记颜色、状态、溶解性、毒性；掌握NO与O₂、NO₂与H₂O的核心转化反应，了解氮氧化物的基本相互转化关系。 3. 掌握氨气的物理性质、极易溶于水的特点；熟练掌握氨气与水、酸、氧气的化学反应，理解氨水的碱性、不稳定性，熟记氨水与液氨的区别。 4. 掌握铵盐的通性：受热易分解、与强碱共热放出氨气，掌握铵根离子的检验方法与实验操作规范。 5. 掌握硝酸的物理性质与稀硝酸的酸性通性；熟记浓硝酸、稀硝酸的强氧化性，能书写硝酸与铜、碳的典型反应方程式，知晓反应产物差异。 6. 了解氮氧化物造成的环境污染问题，掌握光化学烟雾、酸雨的成因与危害，了解工业尾气脱硝、绿色处理的基本原理。 7. 建立氮元素0、+2、+4、-3、+5常见价态认知，掌握含氮物质基础转化链条。 二、培优提升目标 1. 依据氧化还原价态规律，精准判断不同含氮物质的氧化性、还原性，能独立分析陌生含氮物质的反应产物与转化逻辑。 2. 熟练掌握 NO、NO₂、O₂ 混合气体溶于水 的定量计算模型，掌握分段反应、循环反应的解题套路，攻克高频计算难点。 3. 深度辨析易混考点：氨水组成与微粒种类、铵盐分解规律、浓稀硝酸氧化性差异、钝化现象原理，规避教材隐性易错陷阱。 4. 熟练掌握氨气制备实验全套考点：装置选择、除杂、干燥、收集、验满、尾气处理、防倒吸原理，能评价和改良实验装置。 5. 掌握硝酸反应的浓度变化问题，理解浓硝酸随反应进行变稀、产物发生改变的动态反应过程，解决相关分段计算、产物分析题型。 6. 熟练运用价类二维模型构建含氮物质转化网络，攻克氮族元素连续氧化、无机框图推断、多步转化综合题。 7. 结合工业合成氨、烟气脱硝、硝酸工业流程等陌生情境，提取信息、迁移原理，解决实验探究、流程分析、方案评价类压轴题型。 核心知识梳理 1、 氮气及其化合物 1．氮的固定 2．氮气 (1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质 写出有关化学方程式： ①3Mg＋N2Mg3N2； ②N2＋3H22NH3； ③N2＋O22NO。 3．氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。 (2)NO和NO2的比较 性质 NO NO2 色、态、味 无色、无味气体 红棕色、有刺激性气味气体 溶解性 难溶于水 毒性 有毒，大气污染物之一 有毒，大气污染物之一 与水反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 与氧气反应 NO＋O2===2NO2 不反应 对环境的影响 NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层 4．氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见的污染类型 ①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。 ②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。 ③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。 (2)常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 工业尾气中NOx常用碱液吸收处理，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)。 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。 2、 硝酸 1．物理性质 硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。 2．化学性质 (1)硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO。 (2)常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，并非不反应，故浓硝酸可以用铁桶盛放。 3、 氨、铵盐 1．氨的分子结构和物理性质 电子式 密度 气味 水溶性 比空气小 刺激性气味 极易溶于水(1∶700) 2.氨的化学性质 3．铵盐及NH4+检验 (1)铵盐的物理性质 铵盐都是白色固体，均易溶于水。 (2)铵盐的化学性质 (3)NH的检验步骤 未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。 4．氨的实验室制法——加热固态铵盐和碱的混合物 → ↓ →用碱石灰干燥 ↓ →用向下排空气法。收集时，一般在管口塞一团棉花球，可减小NH3与空气的对流速率，收集到纯净的NH3 ↓ →①将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝； ②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生 实验室制取氨的其他方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热 浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的生成 浓氨水＋固体CaO CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 4、 氮及其化合物的相互转化 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。 易错警示 易错警示一：氮氧化物溶于水的问题分析 无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者的混合气体，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，不可能是NO2。 (1)若NO和O2通入水中，总关系式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3(4∶3)。 (2)若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(4∶1)。 易错警示一：金属与硝酸反应的思维模型 典例精讲 一 NO与NO2的性质 例.下列说法中错误的是 A．除去NO2中NO的气体的方法是将通入足量的O2 B．NO2与溴蒸气的鉴别可以用水、AgNO3溶液或CCl4，但不能用湿润的碘化钾淀粉试纸 C．NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的质量比为1：2 D．除去NO中的NO2气体的方法是将气体依次通入盛有水和浓H2SO4的洗气瓶中 【答案】A 【解析】A．氧气过量产生新杂质，A错误； B．NO2和溴蒸气具有强氧化性，都能使KI淀粉溶液变蓝，现象相同，不能鉴别，B正确； C．发生3NO2+H2O═2HNO3+NO，该反应中N元素的化合价由+4价变为+5价和+2价，所以生成硝酸的二氧化氮是还原剂，其计量数是2，生成NO的二氧化氮是氧化剂，其计量数是1，所以氧化剂和还原剂的物质的量、质量之比都是1：2，C正确； D．除去NO中的NO2气体的方法是将气体依次通入盛有水和浓H2SO4的洗气瓶中，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮除去，通过浓硫酸吸收气体中水蒸气得到一氧化氮，D正确； 故答案为：A。 必备知识 NO与NO2的性质比较 物质 NO NO2 色、态、味、毒性 无色、无臭、有毒气体，密度比空气略大 红棕色、有刺激性气味、有毒气体，密度比空气大，易液化 水溶性 不溶于水 易溶于水 与氧气反应 2NO＋O2===2NO2(还原性) 不反应 与水反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(自身氧化还原) 与氧气、水同时作用 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 氧化性 6NO＋4NH35N2＋6H2O 6NO2＋8NH37N2＋12H2O NO2能将I－氧化为I2，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 注意： (1)氮的氧化物中属于酸性氧化物的只有N2O3、N2O5；N2O、NO、NO2、N2O4都是不成盐氧化物，不是酸性氧化物。 (2)NO2和N2O4是两种不同的氧化物，通常情况下，NO2能进行自身二聚：2NO2(红棕色)⇌N2O4(无色)，故NO2中总混有N2O4。 二 氨气的性质 例.氨能被氧气氧化，经一系列反应得到硝酸。分析如图实验所得结论错误的是 A．浓氨水具有挥发性 B．浓氨水中含有NH3·H2O C．若Pt丝始终保持红热，则该反应放热，催化剂是Pt D．锥形瓶口有少量红棕色气体出现，图中反应为4NH3＋7O2=4NO2＋6H2O 【答案】D 【分析】浓氨水易挥发出氨气，在红热的铂丝表面催化氧化生成一氧化氮和水，反应放热能使铂丝保持红热，一氧化氮在瓶口和氧气反应生成二氧化氮红棕色气体。 【解析】A．浓氨水易挥发出氨气在铂丝表面反应，A正确； B．浓氨水中含有主要成分为，B正确； C．Pt是催化剂是，由于该反应放热，故Pt丝始终保持红热，C正确； D．锥形瓶口有少量红棕色气体出现，证明氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和空气中的氧气反应生成二氧化氮，反应的化学方程式：4NH3＋5O2=4NO＋6H2O，D错误； 故选D。 必备知识 1．氨气与水的反应 (1)氨极易溶于水，但氨溶于水时，大部分NH3与H2O结合形成一水合氨(NH3·H2O)。NH3·H2O可以部分电离成NH和OH－，所以氨水显弱碱性。氨溶于水的过程中存在着下列可逆过程： NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH＋OH－。 NH3·H2O不稳定，受热时分解为NH3和H2O， NH3·H2ONH3↑＋H2O。 (2)在氨水中的微粒有三种分子和三种离子：NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH－、H＋。除水分子外，含量最多的为NH3·H2O。但在求氨水中溶质的质量分数、物质的量浓度时，视溶质为NH3，氨水的密度比水小，它的浓度越大，密度越小。 (3)一水合氨(NH3·H2O)是一种弱碱，易溶于水、易分解出有刺激性气味的气体，具有碱的通性，是很好的沉淀剂，可使多种阳离子：Mg2＋、Fe3＋、Al3＋等生成沉淀。例如：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．氨气的还原性 性质 化学方程式 催化氧化 4NH3＋5O24NO＋6H2O 被氯气氧化 2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl 被氧化铜氧化 3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O 三 铵盐的性质 例.下列关于铵盐的叙述不正确的是 A．加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝 B．可用Ba(OH)2溶液鉴别(NH4)2SO4和(NH4)2CO3 C．可用烧碱处理含高浓度NH的废水并回收利用氨 D．实验室不能直接加热NH4Cl或NH4NO3固体制取氨气 【答案】B 【解析】A．加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，受热分解生成氨气，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝，A正确； B．Ba(OH)2溶液与(NH4)2SO4和(NH4)2CO3溶液反应均生成氨气和白色沉淀，不能鉴别，B错误； C．烧碱可与NH反应生成氨气，故可用烧碱处理含高浓度的废水并回收利用氨，C正确； D．加热NH4Cl生成的氨气和HCl遇冷又化合为氯化铵，加热NH4NO3固体易爆炸，不能用于实验室制取氨气，D正确； 故选B。 必备知识 1．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。 ③铵态氮肥与碱性物质(如草木灰，主要成分为K2CO3)不能混合施用。 2．铵盐与碱溶液反应 (1)离子方程式：NH＋OH－NH3↑＋H2O (2)应用 NH的检验：取少量未知液注入试管中，加入浓的碱液，微热，然后用湿润的红色石蕊试纸(或蘸有浓盐酸的玻璃棒)检验，若红色石蕊试纸变蓝(或有白烟产生)，则未知液中含有NH。 3．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。 四 氨的实验室制法 例.已知氨可与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜用下图中的装置(省略夹持装置)可以实现该反应，实验时C中粉末逐渐变为红色，D中出现无色液体，下列有关说法正确的是    A．试管A中加入的试剂为 B．与CuO的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3 C．装置B中加入的物质可以是碱石灰或无水氯化钙 D．装置D中的液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝 【答案】D 【分析】由实验装置图可知，装置A中氯化铵固体与氢氧化钙固体共热反应制备氨气，装置B中盛有的碱石灰用于干燥氨气，装置C中氨气与氧化铜共热反应生成铜、氮气和水，装置D用于冷凝收集反应生成生成的水，水吸收极易溶于水的过量氨气得到氨水，装置E为排水法收集反应生成的氮气。 【解析】A．由分析可知，装置A中氯化铵固体与氢氧化钙固体共热反应制备氨气，若只加热氯化铵固体，氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，氯化氢和氨气遇冷发生化合反应生成氯化铵，不能制得氨气，故A错误； B．由分析可知，装置C中氨气与氧化铜共热反应生成铜、氮气和水，由得失电子数目守恒可知，反应中氧化剂氧化铜和还原剂氨气的物质的量之比为3：2，故B错误； C．无水氯化钙能吸收氨气生成八氨氯化钙，所以装置B中加入的物质可以是碱石灰，不能是无水氯化钙，故C错误； D．由分析可知，装置D用于冷凝收集反应生成生成的水，水吸收极易溶于水的过量氨气得到氨水，氨水呈碱性，可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝，故D正确； 故选D。 必备知识 1．氨的实验室制法 (1)原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 (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(如图)。 (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。常采用的装置有： 2．快速制取氨气的方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使一水合氨分解，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溶于水后放热促进NH3的放出；②增加溶液中的OH－浓度，减少NH3在溶液中的溶解 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。 五 硝酸的化学性质、酸雨及防治 例.关于反应：，下列说法不正确的是 A．是这个反应的还原产物 B．铁作为还原剂，可以代替铜实现上述N元素的价态转化 C．硝酸在反应中表现氧化性的物质的量与表现酸性的物质的量之比为2：1 D．从上述反应中可以得出物质氧化性强弱关系： 【答案】C 【解析】A．硝酸中N元素化合价降低发生还原反应生成NO2，NO2是这个反应的还原产物，故A正确； B．铁和浓硝酸在加热条件下反应生成硝酸铁、二氧化氮、水，铁作为还原剂，可以代替铜实现上述N元素的价态转化，故B正确； C．硝酸在反应中表现氧化性的物质的量与表现酸性的物质的量之比为1：1，故C错误； D．上述反应中硝酸是氧化剂、硝酸铜是氧化产物，可以得出物质氧化性强弱关系：，故D正确； 选C。 必备知识 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，离子方程式为2NO＋3Cu＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 ②浓硝酸 a．常温下Fe、Al遇浓硝酸钝化，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，离子方程式为2NO＋Cu＋4H＋===Cu2＋＋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。 3.酸雨及防治 分层训练 基础夯实 1．酸雨对人与自然的危害深刻且广泛。它不仅摧毁了自然景观，还导致土壤中的有害重金属溶出，污染地下水，最终影响人类健康。下列气体排放到空气中不会引起酸雨的是(      ) A. B. C. D.NO 答案：C 解析：选项A 二氧化硫是形成酸雨的主要气体之一。它能与空气中的水反应生成亚硫酸（），亚硫酸进一步被氧化为硫酸（），导致雨水酸性增强，形成酸雨，故A不符合题意。 选项B（） 二氧化氮是形成酸雨的主要气体之一。它能与空气中的水反应生成硝酸（）和一氧化氮（NO），硝酸是强酸，会使雨水酸性增强，形成酸雨，故B不符合题意。 选项C（） 二氧化碳是空气的正常成分，虽然能与水反应生成碳酸，但碳酸是弱酸，正常雨水因溶解二氧化 碳，pH约为5．6，不属于酸雨（酸雨），因此二氧化碳不会引起酸雨，故C符合题意。 选项D 一氧化氮是形成酸雨的主要气体之一。它在空气中易被氧化为二氧化氮（），二氧化氮再与水反应生成硝酸，导致雨水酸性增强，形成酸雨，故D不符合题意。 故选C。 2．下列过程中属于氮的固定的是(      ) A.用硝酸制取炸药 B.硝酸盐被细菌分解 C.雷电作用下转化为氮氧化物 D.植物吸收硝酸盐合成蛋白质 答案：C 解析： 3．如图所示，在烧瓶中充满干燥的气体，胶头滴管及烧杯内分别盛放液体，下列组合中能形成喷泉的是(      ) A.氢气和水 B.氨气和水 C.氮气和水 D.氧气和水 答案：B 解析：这套装置要形成喷泉，内外形成压强差，则气体得易溶于液体或与液体反应; 氢气难溶于水，且不与水反应，故A错误; 氨气极易溶于水，故B正确; 氮气难溶于水，且不与水反应，故C错误; 氧气不易溶于水，且不与水反应，故D错误。 4．如图为酸雨形成的示意图。下列说法中，不正确的是(   ) A.酸雨的pH小于5.6 B.酸雨会加速桥梁、电缆等的腐蚀 C.图中酸雨形成的过程发生了氧化还原反应 D.大气中含量的增大是导致酸雨的原因之一 答案：D 解析：A.酸雨因溶有，酸雨的pH小于5.6，A正确； B.酸雨中含有硫酸或硝酸等，对金属、大理石等有腐蚀作用，会加速桥梁、电缆等的腐蚀，B正确； C.酸雨形成过程中，涉及被氧化为，与等的反应，涉及氧化还原反应，C正确； D.酸雨主要成因是、（如），溶解使雨水呈弱酸性（pH≈5.6），不是形成酸雨原因，D错误； 故选D。 5．下列有关铵盐的说法正确的是(      ) A.所有铵盐中，N元素的化合价都是-3 B.铵盐都不能与酸反应 C.受热易分解，因此可用作化肥 D.将少量硫酸铵和熟石灰混合在研钵中进行研磨，可以闻到刺激性气味 答案：D 解析：中N的化合价有-3和+5两种，A项错误；部分铵盐能与酸反应，B项错误；碳酸氢铵可用作化肥是因为碳酸氢铵中含有氮元素，与其受热易分解无关，C项错误；硫酸铵和熟石灰混合在研钵中进行研磨会发生反应，生成有刺激性气味的氨气，D项正确。 6．实验室中用氨气和水进行喷泉实验。利用的氨气的性质是(      ) A.无色气体 B.极易溶于水 C.有刺激性气味 D.密度比空气小 答案：B 解析：氨气极易溶于水，当烧瓶中氨气溶于水后，导致装置中气体压强减小，烧杯中的水在外界大气压强作用下被压入容器中而形成喷泉，可见实验室中用氨气和水进行喷泉实验。利用了氨气极易溶于水的性质，故合理选项是B。 7．下列关于液氨、氨气、氨水和铵盐的叙述正确的是(      ) A.液氨可用作制冷剂 B.液氨、氨气、氨水属于同一种物质 C.氨水中只含有和两种分子 D.氨气和铵盐在一定条件下均能导电，均属于电解质 答案：A 解析：氨气易液化，液氨汽化时吸收大量热，使周围环境的温度急剧降低，常用作制冷剂，A正确；液氨和氨气属于同一种物质，氨水是氨气的水溶液，B错误；氨水中含有、、三种分子，C错误；氨气自身不能电离，氨气不属于电解质，D错误。 8．在如图所示的烧瓶中充满干燥气体a，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体b.下列a与b的组合中，不可能形成喷泉的是(      ) A.和 B.和饱和食盐水 C.和稀盐酸 D.和NaOH溶液 答案：B 解析：A.挤压胶头滴管，和反应生成和，化学方程式为：，气体总体积减少，圆底烧瓶中外压大于内压，形成喷泉，故A不选； B.难溶于饱和食盐水，不能产生内外压强差，无法形成喷泉，故B选； C.氨气和稀盐酸反应生成氯化铵，则挤压胶头滴管，气体体积减少，圆底烧瓶中外压大于内压，形成喷泉，故C不选； D.挤压胶头滴管，和NaOH溶液反应生成，气体体积减少，圆底烧瓶中外压大于内压，形成喷泉，故D不选；故选B。 9．关于氮及其化合物，下列实验方案、现象和结论都正确的是(   )     实验方案 现象 结论 A 常温下，将Fe片分别插入稀硝酸和浓硝酸中 一段时间后，前者有气体产生，后者无明显现象 稀硝酸的氧化性强于浓硝酸 B 将样品溶于稀硫酸后，滴加溶液 溶液变红 晶体已氧化变质 C 将某红棕色气体通入淀粉-KI溶液中 溶液变蓝 该气体为 D 向某无色溶液中滴加浓溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 试纸变蓝 原溶液不一定是铵盐溶液 A.A B.B C.C D.D 答案：D 解析：A.铁遇浓硫酸会发生钝化，浓硝酸的氧化性比稀硝酸强，A错误； B.向溶液中滴加稀硫酸，酸性条件下硝酸根离子与亚铁离子发生氧化还原反应生成铁离子，结论不合理，B错误； C.红棕色气体若为溴蒸气，也会出现同样的现象，C错误； D.湿润的红色石蕊试纸变蓝色，说明生成氨气，原溶液可能为浓氨水，不一定是铵盐溶液，D正确； 故选D。 10．用下图所示装置进行实验，下列说法正确的是(   ) A.挤压滴管并打开止水夹后，观察到烧杯中的水倒吸，产生红色“喷泉” B.“喷泉”的产生能证明与发生了反应 C.若将换成，也能产生明显的“喷泉” D.实验后，取出烧瓶中的溶液，测得其，原因是：， 答案：D 解析：A.该实验中水中未加入酚酞，故不会产生红色“喷泉”，A错误； B.氨气极易溶于水，溶于水后会形成压强差，“喷泉”的产生不能证明与水发生了反应，B错误； C.在水中的溶解度远小于氨气，溶解的量小，压强差也较小，不能产生明显的“喷泉”，C错误； D.氨气溶于水形成一水合氨，一水合氨为弱电解质，在水中电离出氢氧根使得溶液显碱性，D正确； 故选D。 11．下列关于氨的性质的描述中，不正确的是( ) A.有刺激性气味 B.难溶于水 C.常温常压下密度比空气的小 D.遇HCl时产生大量白烟 答案：B 解析：A.氨气是一种有刺激性气味的气体，故A正确，B.氨气极易溶于水，故B错误；C.氨气相对分子质量17，常温常压下，密度小于空气密度，故C正确；D.氨气与氯化氢反应生成氯化铵，所以氨气遇HCl时产生大量白烟，故D正确；故选：B。 12．下列说法不正确的是( ) A.由于地壳的岩层里含硫及其化合物，因此火山喷出物中含有、等硫的化合物 B.化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的气体 C.硫在空气中燃烧的产物是，在氧气中燃烧的产物是 D.硫是一种淡黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精 答案：C 解析：A.硫的化学性质较稳定，火山喷口附近存在游离态的硫，火山喷出物中含有硫化氢、二氧化硫和三氧化硫，故A正确； B.化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的气体，也会导致酸雨，故B正确； C. 转化成的条件是催化剂、加热，而S在氧气中燃烧只能生成，不具备转化成的条件，故C错误； D.硫是淡黄色固体，难溶于水，微溶于酒精，易溶于，故D正确； 故选C。 13．下列各组离子在无色透明溶液中能大量共存的是( ) A.、、、 B.、、、 C.、、、 D.、、、 答案：D 解析：A.具有强氧化性,与不能大量共存;B.与会生成AgCl沉淀,不能大量共存;C.溶于水为蓝色,CuS难溶,且NO、在有的存在下,具有强氧化性,可氧化;D.无色且离子间不发生反应，可大量共存,符合题意;故选D. 14．下列实验操作、现象和结论均正确的是(   ) 选项 实验操作、现象 结论 A 将装有浓硝酸的试剂瓶打开，看到有白“烟”生成 浓硝酸体现不稳定性 B 将浓硫酸加入胆矾中，固体变为白色 浓硫酸体现吸水性 C 向含有酚酞的氢氧化钠溶液中通入，溶液红色褪去 体现漂白性 D 将与氧气混合，发现有红棕色气体生成 体现还原性 A.A B.B C.C D.D 答案：B 解析：浓硝酸形成的“烟”是挥发的浓硝酸溶于水后形成的小液滴，体现的是浓硝酸易挥发的物理特性，A错误；含水结晶物中的水分子被夺走，体现了浓硫酸的吸水性，B正确；不能漂白指示剂，溶液红色褪去是因为与NaOH反应使溶液碱性减弱，C错误；氨气与氧气在常温下不反应，D错误。 15．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产物中的NO而设计了一个实验。其装置如图（加热装置和固定装置均已略去）。图中K为止水夹（处于关闭状态），F是一半空的注射器，D是尾气处理装置（兼有防倒吸能力）。 请回答有关问题： （1）设计装置A的目的是________________________，A中反应的化学方程式为____________________________________。 （2）在（1）中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是______________________________________； B中反应的离子方程式是____________________________________________________ （3）D的作用__________________________________________ 答案：(1)利用生成的CO2将整套装置内的空气排尽，以排除对Cu与稀HNO3反应气体产物观察的干扰； CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O； (2)铜丝上产生气泡，稀硝酸液面上气体仍为无色，溶液变为蓝色；3Cu+8H++2═3Cu2++2NO↑+4H2O； (3)吸收多余的氮的氧化物，防止污染空气，防止倒吸 解析：略 16．某化学实验小组同学利用如图所示装置制备氨气，并探究氨气的性质（部分仪器已略去）． 请回答： 1.实验室制备氨气的化学方程式为______________________________；干燥氨气常用的干燥剂是__________。 2.收集氨气时，请你选择氨气的进气口______（填“a”或“b”），理由是________________________________________。 3.若观察到装置B中的烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是__________________________________。 4.为防止环境污染，如图所示装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨气的是______（填序号）。 答案：1.Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O；碱石灰 2.a；因为氨气的密度比空气轻，a口进是向下排气 3.极易溶于水，与水反应生成碱性物质 4.②④⑤ 解析：略 17．某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的,按下图装置进行试验(夹持仪器已略去).实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。 可选药品:浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳 已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与NO2反应。2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O 1.实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的药品依次是____________。 2.滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性,加入药品;打开弹簧夹后____________。 3.装置①中发生反应的化学方程式是__________________。 4.装置②的作用是___________,发生反应的化学方程式是__________________。 5.该小组得出的结论依据的实验现象是_________________________。 答案：1.3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液; 2.通入CO2一段时间,关闭弹簧夹,将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内; 3.Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O; 4.将NO2转化为NO;3NO2+H2O=2HNO3+NO; 5.装置③中液面上方气体仍为无色,装置④中液面上方气体由无色变为红棕色;<B 解析：1.根据装置特点和实验目的,装置⑤是收集NO,装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2,因为要验证稀硝酸不能氧化NO,所以装置③中应盛放稀硝酸。 2.由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰,所以滴加浓硝酸之前需要通入一段时间CO2赶走装置中的空气,同时也需将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出。 3.Cu与浓HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO2、H2O。 4.装置②中盛放蒸馏水,使NO2与H2O反应生成NO。 5.NO通过稀硝酸溶液后,若无红棕色NO2产生,说明稀硝酸不能氧化NO,所以盛放稀硝酸装置的液面上方没有颜色变化即可说明之。装置④中盛放的是浓硝酸,若浓硝酸能氧化NO则装置④液面的上方会产生红棕色气体。 18．某小组同学用如图所示装置制取氨气并验证氨气的性质。请回答： （1）实验室制取氨气的化学方程式是____________。欲制取4.48L（标准状况），至少需称取的质量______g。 （2）用图1装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是____________（选填“a”或“b”）。 （3）打开图1装置B中的止水夹c，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是____________，____________。 （4）把蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近集满氨气的试管口，观察到的实验现象是____________。 （5）下列不能用于干燥氨气的是____________（填标号，下同）。 A.浓硫酸 B.氢氧化钠 C.五氧化二磷 D.碱石灰 （6）为防止环境污染，图2装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨气的是____________（填序号）。 （7）生石灰与水反应生成并放出热量。实验室利用此原理，向生石灰中滴加浓氨水，可以快速制取氨气。用此方法制取氨气应选用如图的气体发生装置是____________。 答案：（1）①.；②.10.7 （2）a （3）①.氨气极易溶于水；②.氨气的水溶液呈碱性 （4）白烟生成 （5）AC （6）②④ （7）c 解析：略 能力培优 1．中办、国办在第二轮中央生态环保督察启动之际印发了《中央生态环境保护督察工作规定》。可见国家对环境保护的重视程度。酸雨是一种突出的环境问题。下列说法正确的是(   ) A.酸雨主要是由空气中的浓度增大引起的 B.酸雨能直接损伤农作物，破坏森林，加速桥梁的腐蚀 C.向煤中加入适量石灰石，在燃烧时最终生成，可减少酸雨 D.汽车排气管上装有“催化转化器”，使CO和NO反应生成和，但不利于酸雨的防治 答案：B 解析：A.酸雨主要是由空气中硫氮氧化物导致的，的浓度增大引起温室效应，A错误； B.酸雨具有腐蚀性，能直接损伤农作物，破坏森林，加速桥梁的腐蚀，B正确； C.石灰石高温煅烧产生的氧化钙可以和有毒气体二氧化硫之间反应，生成亚硫酸钙不稳定，易被氧气氧化为稳定的硫酸钙，实现煤的脱硫，C错误； D.汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成和，可减少硫氮氧化物的排放，减少酸雨，D错误； 故选B。 2．硝酸是重要的工业试剂，也是化学实验室中最常用的试剂之一，下列说法错误的是(      ) A.浓硝酸和氯水都用棕色试剂瓶保存，原理相同 B.将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时，有白烟生成 C.浓硝酸在空气中敞口放置，因吸收水蒸气而导致浓度减小 D.浓硝酸因溶有少量硝酸分解产生的二氧化氮而呈黄色 答案：C 解析：硝酸和HClO见光都易分解，都应避光保存，A项正确；浓和浓氨水都具有挥发性，与化合生成白色固体小颗粒B项正确；硝酸易挥发，挥发后浓硝酸中溶质减少，导致浓硝酸的浓度减小，C项错误；硝酸不稳定，受热或光照易分解生成二氧化氮，二氧化氮溶于浓硝酸而使浓硝酸呈黄色，D项正确。 3．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体（可能H是混合物），当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管被水充满，则原来试管中盛装的气体(      ) A.可能是与的混合气体 B.不可能是一种气体 C.可能是与NO的混合气体 D.可能是与的混合气体 答案：D 解析：常温下和水、不反应，且N₂不溶于水，若原来试管中盛装的气体是与，则最后试管不可能完全被水充满，A项错误。若试管中只有，其与水反应生成硝酸和不溶于水的NO，试管内水面上升，待向试管内鼓入氧气后可发生反应，则试管能完全被水充满，故原气体中可能只有一种气体，B项错误。、NO和水均不反应且均不溶于水，试管倒扣在水中后，试管内的水面不可能上升，C项错误。若试管中是与的混合气体，倒扣在盛有水的水槽中发生反应，恰好完全反应时，试管完全被水充满；过量时，试管内水面上升，但试管不可能完全被水充满；过量时，其与水反应生成不溶于水的NO，向试管内鼓入氧气后可发生反应，试管也能完全被水充满，故原气体可能是与的混合气体，D项正确。 4．中华传统文化中蕴含着很多化学知识，下列说法错误的是(      ) A.“落红不是无情物，化作春泥更护花”蕴含着自然界中的碳、氮循环 B.《元丰行示德逢》里“雷蟠电掣云滔滔，夜半载雨输亭皋”涉及化学反应： C.《天工开物》中“至于矾现五色之形，硫为群石之将，皆变化于烈火”，其中“矾”指的是金属的硫酸盐 D.《天工开物》中“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”，其中硫为浓硫酸 答案：D 解析：花中含有有机物，“落红不是无情物，化作春泥更护花”蕴含着自然界中的碳、氮循环，A正确；题给诗句中涉及氮气和氧气在放电条件下的反应：，B正确；该句中“矾”指的是金属的硫酸盐，C正确；火药中的硫为硫黄，D错误。 5．在某100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4 、0.1 ，向该混合液中加入1.92 g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中铜离子的物质的量浓度是（假设反应后溶液体积不变）(      ) A.0.15 B.0.225 C.0.30 D.0.45 答案：B 解析：溶液中同时存在和时，能够与Cu发生反应，该溶液中的物质的量为， ，。反应的离子方程式为，的量不足，应根据的量进行计算，，因此，选B。 6．下列叙述正确的有(      ) ①CO、NO、都是大气污染物，都能在空气中稳定存在 ②常温下，可用铁制容器盛装浓硝酸或浓硫酸，是因为铁在常温下与浓硝酸、浓硫酸不反应 ③性质稳定，工业生产金属镁时，为防止Mg被氧化，可以用作保护气 ④敞口放置的浓硝酸和浓硫酸，浓度均会变低 ⑤氨气极易溶于水，故可用作制冷剂 ⑥通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为含氮化合物，是自然固氮的途径之一 A.①②③④ B.②③④⑥ C.③④⑤⑥ D.④⑥ 答案：D 解析：CO、NO、都是大气污染物，NO易与空气中的氧气反应，不能在空气中稳定存在，①错误；常温下，铁遇浓硫酸或浓硝酸会钝化，在铁的表面生成一层致密的薄膜，阻止内部金属继续反应，所以可以用铁制容器盛装浓硝酸或浓硫酸，②错误；性质稳定，但镁能在氮气中燃烧生成氮化镁，工业生产金属镁时，不能用作保护气，③错误；浓硫酸具有吸水性，敞口放置的浓硫酸因吸收空气中的，浓度会变低，浓硝酸具有挥发性、不稳定性，敞口放置的浓硝酸浓度会变低，④正确；常温下呈气态，液氨易汽化，且汽化时吸热，故可用作制冷剂，与氨气极易溶于水无关，⑤错误；氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的氮，豆科植物的根瘤菌可以将游离态的氮气转化为含氮化合物，是自然固氮的途径之一，⑥正确；综上，④⑥正确，故选D。 7．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g铜（已知硝酸只被还原为NO气体）。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列分析或结果不正确的是(      ) A.原混合溶液中物质的量为0.4 mol B.AB段发生的离子反应为 C.混合溶液中物质的量浓度为2 D.第二份溶液中最终溶质为 答案：A 解析：由题给图像可知，加入铁粉至过量过程中，OA段发生反应，AB段发生反应，BC段发生反应，B正确；由分析知，B点溶液中溶质为和，C点时，100 mL该溶液反应消耗的22.4 g（即0.4 mol）铁都转化为硫酸亚铁，根据硫酸根离子守恒，可得每份溶液中硫酸的物质的量为0.4 mol，所以硫酸的浓度是4 ，200 mL的原混合溶液中的物质的量为，A错误，D正确；OA段发生反应，A点时有剩余，则A点时硝酸全部起氧化剂作用，所以混合溶液中，混合溶液中物质的量浓度为，C正确。 8．下列说法正确的是(      ) A.铵盐都能与碱反应，不能与酸反应 B.铵盐受热分解一定都会产生 C.向溶液中加入NaOH浓溶液并加热，反应的离子方程式为 D.可以用NaOH溶液鉴别、、KCl、四种溶液 答案：C 解析：碳酸氢铵可以和酸反应，A错误；铵盐受热分解的产物受温度的影响而有所不同，如400 ℃以上时，硝酸铵受热分解不生成，B错误；铵根离子与碱反应时加热会放出氨气，C正确；氢氧化钠不和硫酸钠、氯化钾反应，都无现象，无法鉴别，与硝酸铵和硫酸铵反应都会生成有刺激性气味的气体，也不可鉴别，D错误。 9．下列关于氮氧化物的说法正确的是(      ) A.NO和都是酸性氧化物，在一定条件下可以相互转化 B.溶于水时，是氧化剂，水是还原剂 C.氨催化还原氮氧化物指的是用氨作还原剂，将NO、转化为无毒的 D.NO和都是大气污染物，都能在空气中稳定存在 答案：C 解析：A项：NO和都不是酸性氧化物（×）。B项：反应中，既是氧化剂也是还原剂（×）。C项：、，氨催化还原氮氧化物中，氨作还原剂，氮氧化物被还原为无毒的（√）。D项：NO可与空气中的反应生成，可与水蒸气反应生成和NO（×）。 10．“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，关于如图所示四个“封管实验”（夹持装置未画出）的说法正确的是(      ) A.加热时，①中上部汇集了固体 B.加热时，②中溶液变红，冷却后又变为无色 C.加热时，③中溶液红色褪去，冷却后溶液变红，体现的漂白性 D.加热又冷却的过程中，①④属于物理变化，②③属于化学变化 答案：A 解析：A项：加热时，①中上部汇集了固体，是由于不稳定，受热易分解，分解生成的与HCl遇冷又结合生成（√）。B项：加热时逸出，②中溶液变为无色，冷却后溶解，，溶液显碱性，溶液又变为红色（×）。C项：具有漂白性，能与品红生成不稳定的无色物质而使品红溶液褪色，这些无色物质受热分解而使品红溶液恢复原色，所以加热时，③中溶液变红，冷却后溶液又变为无色（×）。D项：④的升华和凝华属于物理变化，而①②③均属于化学变化（×）。 11．下列制备、干燥、收集，并进行喷泉实验的原理与装置能达到实验目的的是(      ) A.用装置甲制备 B.用装置乙干燥 C.用装置丙收集 D.用装置丁进行喷泉实验 答案：D 解析：A.实验室用加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气，加热时试管口应略向下倾斜，A项错误； B.浓硫酸能与氨气反应，不能用于干燥氨气，应使用碱石灰干燥氨气，B项错误； C.由于氨气密度小于空气，本装置收集氨气时导气管应“长进短出”，C项错误； D.氨气极易溶于水，用装置丁可以进行喷泉实验，D项正确； 答案选D。 12．植物对氮元素的吸收过程如下，下列说法正确的是( ) A.高温有利于加快过程① B.浇水和松土有利于过程② C.过程③中被还原 D.过程④叫做氮的固定 答案：B 解析：过程①有根瘤菌参与催化，不能高温下进行，A错误；过程②是和反应生成，浇水和松土有利于过程②的反应，B正确；过程③中转化为，N的化合价由+3价升高到+5价，作还原剂被氧化，C错误；氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，过程④不是氮的固定，D错误。 13．部分含氮及氯物质的价类二维图如下，下列推断不合理的是(   ) A.a和c可在一定条件下反应生成b B.工业上通过a→b→d→e来制备 C.浓的溶液和浓的溶液反应可以得到 D.a和可在一定条件下反应生成b 答案：B 解析：A.和NO可在一定条件下可以发生归中反应生成，A正确； B.工业上通过，，，即来制备，B错误； C.可通过反应得到氯气，C正确； D.氨气中的氮-3价，有还原性，氯气有氧化性，两者可在一定条件下反应生成，D正确； 故选B。 14．某小组探究Cu与反应，室温下，的稀硝酸遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生，向溶液中加入适量硝酸铜，无明显现象；浓硝酸遇铜片立即产生气泡，进一步操作如图： 已知：易溶于水，可部分发生反应。下列说法正确的是(      ) A.铜与浓硝酸反应的离子方程式为 B.稀硝酸遇铜片产生气体为无色，该气体遇到空气不变色 C.硝酸铜对稀硝酸与铜反应具有催化作用 D.蓝色溶液B中的或对稀硝酸与铜的反应起催化作用 答案：D 解析：本题考查铜与浓硝酸的反应等。铜与浓硝酸反应生成，离子方程式为，A错误；稀硝酸遇铜片产生气体为无色的NO，该气体遇到空气变为红棕色的，B错误；通过对比实验，向溶液中加入适量硝酸铜，无明显现象，说明硝酸铜对该反应没有催化作用，C错误；通过控制变量，蓝色溶液B中加水稀释后硝酸浓度为的稀硝酸，与初始稀硝酸反应进行对比，反应速率快，只能考虑为溶解的或新生成的起催化作用，D正确。 15．某科学探究小组为了制取氨气并探究其性质，设计了如图所示的实验装置。 请回答下列问题： （1）仪器a的名称是__________________；装置G中倒扣漏斗的目的是__________________。 （2）装置C中的现象是__________________；其原因是____________________（用离子方程式表示）；一段时间后，挤压仪器a，滴入浓盐酸，D中的现象是__________________；检验D中生成物的阳离子的操作和现象是取少量D中生成的固体物质于试管中，____________________。 （3）实验进行一段时间后，装置F中硬质玻璃管中除生成单质铜外，还有两种无污染的物质生成，则硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为__________________。 答案：（1）胶头滴管；防止倒吸 （2）湿润的红色石蕊试纸变蓝；、；产生白烟；向试管中加入浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放于试管口处，观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝 （3） 解析：（1）根据仪器的构造可知，仪器a的名称是胶头滴管；氨气极易溶于水，故装置G中倒扣漏斗的目的是防止倒吸。 （2）装置C中的现象是湿润的红色石蕊试纸变蓝；其原因是氨气与水反应生成的一水合氨电离出氢氧根离子：、；一段时间后，挤压仪器a，滴入浓盐酸，挥发出的HCl和氨气反应生成氯化铵小颗粒，D中的现象是产生白烟；D中生成物的阳离子为，与浓NaOH溶液等碱液在加热条件下反应时会生成，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，检验可利用该性质，具体操作见答案。 （3）实验进行一段时间后，装置F中硬质玻璃管中除生成单质铜外，还有两种无污染的物质生成，铜元素化合价降低，则氮元素化合价升高，结合元素守恒，生成的两种无污染物质为N₂和水，则硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为。 16．氨对人类生产、生活有重要影响。回答下列问题： （1）合成氨是工业上人工固氮的重要方法，写出该反应的化学方程式：__________________。 （2）用氯化铵和氢氧化钙混合加热进行氨气的制备。 ①氨气的发生装置可以选择图甲中的__________________（填序号），反应的化学方程式为__________________。 ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择图甲中的装置，其连接顺序为发生装置→__________________（按气流方向，用小写字母表示）。 （3）氨的催化氧化：如图乙是探究氨的催化氧化的简易装铂丝置，实验时观察到锥形瓶中几滴浓氨水铂丝保持红热，有红棕色气体体或白烟产生。红棕色气体成分是__________________（填化学式，下同），白烟的成分是__________________。 答案：（1） （2）① ②dcfei （3）； 解析：（1）氮气和氢气在催化剂、高温、高压下反应生成氨气，化学方程式为。 （2）①氯化铵和氢氧化钙固体在加热条件下反应生成氨气、氯化钙和水：，该反应为固体加热反应，则氨气的发生装置可以选择题图甲中的A。 ②欲收集一瓶干燥的氨气，A中生成氨气，经过C中碱石灰干燥后，使用D（向下排空气法）收集，氨气极易溶于水，处理尾气时要使用F防倒吸，故其连接顺序为发生装置→defei。 （3）氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水，方程式为生成的NO被氧气氧化为，二氧化氮为红棕色气体；与水反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵，出现了白烟，因此白烟的成分是。 17．同学们在实验室里用不同的方法分别制取，并在此基础上探究的化学性质。 （1）甲组同学直接用铜屑与稀硝酸反应制取，反应的化学方程式是__________________。 （2）乙组同学查阅了硝酸铜晶体的溶解度曲线（下图），据此设计了以下实验方案，先将铜粉在空气中充分灼烧，再将灼烧后的物质与适量稀反应，欲从反应后的溶液中得到晶体，依次进行的操作是蒸发浓缩、____________、过滤、洗涤、干燥。乙组同学认为此方案优于甲组的方案，理由之一是____________________________________。 （3）丙组同学用晶体探究其热稳定性，实验装置如下所示。（夹持装置和加热仪器未画出） ①充分加热晶体一段时间后，观察到U形管中气体变为红棕色，红棕色气体是____________。 ②集气瓶中最终收集到的气体颜色是____________，U形管中进入集气瓶后颜色发生变化的原因是________。 ③欲证明试管中残留的黑色粉末是CuO［假设晶体已全部分解］实验方案是________。 ④由该实验可得出的结论是________。 答案：（1） （2）降温结晶;不会产生污染环境的NO （3）①②无色    ③取少量黑色粉末于试管中，向其中滴加足量稀硫酸，黑色粉末全部溶解，得到蓝色溶液 ④晶体的热稳定性较差 解析：（1）甲组同学直接用铜屑与稀硝酸反应制取同时还有NO和水生成，反应的化学方程式是。 （2）根据题给图像可知硝酸铜的溶解度受温度影响较大，因此欲从反应后的溶液中得到晶体，依次进行的操作是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。先将铜粉在空气中充分灼烧，再将灼烧后的物质与适量稀反应，因此不会产生污染环境的NO，所以此方案优于甲组的方案。 （3）①充分加热晶体一段时间后，观察到U形管中气体变为红棕色，因此红棕色气体是。 ②由于二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮，所以集气瓶中最终收集到的气体是无色的，二氧化氮进入集气瓶后颜色发生变化的原因是二氧化氮与水反应，化学方程式为。 ③氧化铜是碱性氧化物，能与酸反应，则欲证明试管中残留的黑色粉末是CuO［假设晶体已全部分解］的实验方案是取少量黑色粉末于试管中，向其中滴加足量稀硫酸，黑色粉末全部溶解，得到蓝色溶液。④根据以上分析可知，由该实验可得出的结论是晶体的热稳定性较差。 18．“绿水青山就是金山银山”。近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。 （1）硫酸工业排出的尾气（主要含）有多种处理方式。 ①写出用过量氨水吸收尾气的离子方程式：____________________。 ②尾气也可用软锰矿浆（）吸收，写出如图所示“反应1”的化学方程式：____________________。 （2）治理汽车尾气中NO和CO的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转化装置，使NO和CO在催化剂作用下转化为无毒物质。写出该反应的化学方程式：__________________。 （3）某工厂拟综合处理含废水和工业废气（主要含），设计了如下流程： ①“反应1”用于吸收，“反应1”的化学方程式为________________。 ②“反应2”的离子方程式为________________。 答案：（1）①；② （2） （3）①；② 解析：（1）①用过量的氨水吸收，发生的反应属于酸性氧化物与碱的反应，化学方程式为，为可溶性强电解质，故反应的离子方程式为。②由题给图示可得，用软锰矿浆（）吸收生成，则化学方程式为。 （2）NO和CO在催化剂作用下转化为无毒物质，则生成物应该是和，故化学方程式为。 （3）①“反应1”用石灰乳吸收，化学方程式为。②“反应2”为和反应生成无污染气体，则该气体为，再根据原子守恒判断另外一种生成物为，故反应的离子方程式为。 难点突破 1．酸雨是一种突出的环境问题，下列有关说法错误的是(      ) A.酸雨是对pH小于5.6的酸性降水的统称 B.酸雨能损伤农作物、破坏森林和草原 C.汽车尾气导致的酸雨主要是硝酸型酸雨 D.为减少酸雨的产生，可把工厂烟囱造高 答案：D 解析：酸雨是对pH小于5.6的酸性降水的统称，A项正确；酸雨能损伤农作物、破坏森林和草原，B项正确；汽车尾气中含有氮氧化物，氮氧化物主要形成硝酸型酸雨，C项正确；仅通过增高烟囱扩散污染物无法减少污染物总量，反而可能扩大污染范围，D项错误。 2．某化学兴趣小组设计如下实验装置，通过测定质量的变化，验证固体在酒精灯加热条件下受热分解的气态产物。 实验步骤：先缓慢通入氩气，排尽装置内空气；关闭Ⅰ左侧活塞，点燃酒精灯；一段时间后，Ⅱ中灼热的铜网变黑，熄灭酒精灯甲；再次缓慢通入氩气…… 下列说法错误的是(      ) A.实验步骤中，点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙 B.整个过程中，若Ⅲ中灼热的铜网未变黑，则说明生成的在Ⅱ中反应完全 C.实验结束后，若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量，则分解的气态产物只有 D.应远离热源、可燃物，并与还原性物质分开存放 答案：A 解析：先缓慢通入氩气，排尽装置内空气，防止对实验造成干扰；关闭Ⅰ左侧活塞，点燃酒精灯，一段时间后，Ⅱ中灼热的铜网变黑，说明分解产生了；熄灭酒精灯甲，再次缓慢通入氩气，使分解产生的气态产物全部排尽，浓硫酸用于防止空气中的水蒸气进入装置干扰实验。为确保能准确测定产生的氧气的质量（乙、丙中铜网的质量变化），应先点燃乙、丙处酒精灯，再点燃甲处酒精灯，A错误；Ⅱ、Ⅲ中Cu均能和氧气反应生成黑色的CuO，整个过程中，若Ⅲ中灼热的铜网未变黑，则说明生成的在Ⅱ中反应完全，B正确；Ⅱ中的Cu只能吸收，实验结束后，若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量，则分解的气态产物只有，C正确；由该实验可知受热易分解产生有氧化性、助燃性气体，则应远离热源、可燃物，并与还原性物质分开存放，D正确。 3．为探究的性质和硝酸的氧化性，实验小组同学进行了如下实验： 下列说法一定正确的是(   ) A.③和④中产生的气体成分完全相同 B.②和⑥中沉淀的主要成分不同 C.①→②和④→⑥均只发生了复分解反应 D.①→④发生的反应是 答案：B 解析： 由审题指导知，③中气体成分主要为氮氧化物，④中气体成分为，③和④中产生的气体成分不相同，A错误；由审题指导知，②中沉淀的主要成分是，⑥中沉淀的主要成分是，B正确；④→⑥（即⑤→⑥）既发生了复分解反应（生成），又发生了氧化还原反应（生成），C错误；由审题指导知，①→④是与反应生成，离子方程式为，D错误。 4．科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移（如和c），能将海洋中的转化为进入大气层，反应过程如图所示。下列说法正确的是(   ) A.过程I中发生氧化反应 B.a和b中转移的数目相等 C.过程II中参与反应的 D.过程III的总反应为 答案：D 解析：由“某些生物酶体系可以促进和的转移”以及题图可知，过程I发生反应：，过程II发生反应：，过程III发生反应：。 过程I中转化为NO，氮元素化合价降低，发生还原反应，A错误；由审题指导知，a和b中转移的数目不相等，B错误；过程II参与反应的：，C错误；I＋II＋III得总反应：，D正确。 5．用下图装置（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a导管短、b导管长 C.丙装置能防止倒吸 D.向收集好的中通入少量，可能观察到白烟 答案：C 解析：甲中碱石灰和浓氨水反应放出氨气，乙中用向下排空气法收集氨气，丙吸收尾气，防止污染空气。碱石灰溶于水放热可使分解放出氨气，则甲中制备利用了的分解反应，A正确；用向下排空气法收集氨气，则乙中的集气瓶内导管短、导管长，B正确；氨气极易溶于水，丙装置中导气管直接伸入水中，不能防止倒吸，C错误；向收集好的中通入少量，可发生反应，能观察到白烟（小颗粒），D正确。 6．氮气经一系列反应制得硝酸的过程如图。下列说法错误的是(   ) A.上述过程涉及的所有反应均为氧化还原反应 B.均为大气污染气体，在空气中均能稳定存在 C.反应①是人工固氮的过程 D.反应④中每生成，转移1 mol电子 答案：B 解析：题述过程中每一步N元素化合价均发生变化，则所有反应均为氧化还原反应，A正确；均能形成酸雨，是污染性气体，NO易被空气中氧气氧化为，易与空气中的水反应生成硝酸，即均不能在空气中稳定存在，B错误；工业上将转化为属于人工固氮，C正确；反应④的化学方程式为，每生成，转移1 mol电子，D正确。 7．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1，关闭a，将单孔塞（插有吸入水的胶头滴管）塞紧瓶口c，打开b，完成喷泉实验。电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线如图2。 下列关于该实验的说法错误的是(   ) A.制取氨气时烧瓶中的X固体可以是 B.图中C点时喷泉最剧烈 C.若去掉装置中的胶头滴管，采用热敷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：固体与浓氨水反应不能生成氨气，故X固体不可以是，可以选用碱石灰或氢氧化钠固体等，A错误；C点时压强最小，此时喷泉最剧烈，B正确；热敷烧瓶，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，也可能是因为氨气中混有空气等，D正确。 8．某小组用图中甲作为气体发生装置，其他装置根据实验需求选用（加热及夹持装置略）。下列说法错误的是(   ) A.若制取，则a为浓氨水，b可为氧化钙 B.若制取，则乙可盛饱和食盐水以除去HCl C.若制取，则丙可作气体收集装置 D.若制取，则丁可盛水用作尾气处理装置 答案：D 解析：氧化钙和水反应放出大量热，促使氨水中一水合氨分解释放出氨气，A正确；饱和食盐水能抑制氯气溶解，且能吸收HCl，则制取时，乙可盛饱和食盐水以除去，B正确；氯气密度大于空气，则丙中导管长进短出，可作氯气收集装置，C正确；氨气极易溶于水，丁装置中导气管直接插入水中，不能防倒吸，D错误。 9．亚硝酰氯（NOCl）常用于合成洗涤剂等工业原料，是一种红褐色液体或黄色气体，其熔点为，沸点为，遇水易反应生成两种酸（非氧化还原反应）。实验室用与NO制备NOCl需使用以下装置（夹持装置略）。下列说法错误的是(   ) A.装置②的作用是除去NO中混有的和 B.亚酰氯与水反应的化学方程式为 C.b的作用为平衡气压，避免装置③中压强过大 D.c中只能使用碱石灰 答案：D 解析：利用Cu与稀硝酸反应制备NO，化学方程式为，再利用水洗，除去少量被残留空气氧化生成的以及挥发出的硝酸，用浓硫酸干燥NO，最后通入三颈烧瓶与氯气反应制备。装置②的作用是除去NO中混有的，A正确；亚硝酰氯遇水易反应生成两种酸（非氧化还原反应），亚硝酰氯中氮元素是＋3价，氯元素是－1价，题给化学方程式合理，B正确；b与外界连通，可以平衡气压，避免装置③中压强过大，C正确；亚硝酰氯遇水易反应，干燥管c的作用是防止空气中的水蒸气进入反应装置，除了可以使用碱石灰，还可以使用无水氯化钙，D错误。 10．利用图示实验装置，探究NO与Cu能否发生氧化还原反应。一段时间后，④中红色粉末变黑。下列说法错误的是(   ) A.①中溶液变蓝，产生气泡，Cu被氧化 B.装置④后面应该增加一个尾气处理装置 C.②中水的作用是除去和挥发出来的 D.实验开始时应先点燃酒精灯，再打开分液漏斗滴加稀硝酸 答案：D 解析：装置①中铜和稀硝酸反应生成，能与空气中的反应生成，又能与水反应生成NO，并且硝酸具有挥发性，则气体通过装置②中的水时，可除去和硝酸蒸气；装置③中的浓硫酸可干燥NO；加热条件下NO在装置④中与Cu接触，红色粉末变黑，说明NO能氧化Cu，生成和CuO。解题思路铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和NO，则①中溶液变蓝，产生气泡，铜元素化合价升高，铜被氧化，A正确；尾气中可能有一定量的NO，会造成环境污染，需进行尾气处理，B正确；由审题指导知，C正确；实验开始时，应先打开分液漏斗，用硝酸和铜反应生成的NO排尽装置内的空气，排除氧气对实验的干扰，再点燃酒精灯，D错误。 11．工业上常采用NaOH溶液吸收工业尾气中的NO和，其原理如下。 反应I：； 反应II：。 NaOH溶液浓度越大黏稠度越高。控制其他条件不变，将NO和体积比为1:1、2:1的混合气体分别通过体积相同、浓度不同的NaOH溶液后，氮氧化物吸收率变化如图所示。下列说法不正确的是(   ) A.曲线II表示体积比为1:1的混合气体吸收率的变化 B.当NaOH浓度高于时，吸收率下降的原因可能是NaOH溶液黏稠度过高，不利于氮氧化物的吸收 C.向体积比为2:1的NO和混合气体中通入少量，可提高氮氧化物的吸收率 D.将1 mol NO和混合气体通入足量NaOH溶液完全吸收，所得溶液中 答案：A 解析：根据反应I和反应II可知，NO和体积比为1:1时的吸收率大于体积比为2：1时的吸收率，则曲线I表示体积比为1:1的混合气体吸收率的变化，A错误；当NaOH浓度高于时，吸收率下降的原因可能是NaOH溶液黏稠度过高，不利于NO和的吸收，B正确；向体积比为2:1的NO和混合气体中通入少量可以将NO氧化为，可提高氮氧化物的吸收率，C正确；将1 mol NO和混合气体通入足量NaOH溶液中完全吸收，根据反应I和反应II可知，所得溶液中，D正确。 12．利用三通阀进行气体的性质探究装置如图所示，先通过旋转阀门连通注射器2、4收集气体，再进行探究实验。下列说法不正确的是(   ) A.装置4的反应中，硝酸体现出氧化性和酸性 B.旋转阀门，将装置1、2连通后，2中气体颜色不变 C.连通装置1、2后，再连通装置3，可重新制得硝酸 D.装置4若换成浓氨水和碱石灰，可制备 答案：B 解析：装置4中铜与稀硝酸发生反应：，生成的NO气体收集在注射器2中；注射器1中为空气，连通1、2后，NO与发生反应：，气体变为红棕色；再连通注射器3中的水，与水反应：，可重新制得硝酸；装置4若更换为浓氨水和碱石灰，可利用固液不加热反应制备，据此分析。 A.装置4中铜与稀硝酸反应：，反应中部分N元素化合价降低生成NO，体现硝酸的氧化性；部分N元素化合价不变生成，体现硝酸的酸性，A正确； B.装置2中收集的气体为NO，NO为无色气体，装置1中为空气，连通后NO与空气中的发生反应：，生成红棕色的，气体颜色由无色变为红棕色，B错误； C.连通装置1、2后生成的，与装置3中的水发生反应：，可重新制得硝酸，C正确； D.浓氨水与碱石灰混合时，碱石灰溶于水放热，且增大溶液中浓度，促进分解释放，该反应为固液不加热型反应，装置4可作为反应装置制备，D正确； 故选B。 13．为探究氨及铵盐性质，将晶体装入如图所示T形三通管两端，进行微型实验。下列说法错误的是(   ) A.轻轻挤压任一乳胶头，若蒸馏水中有气泡冒出，则装置气密性良好 B.同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均变蓝 C.实验过程中竖直支管上方会出现白烟 D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体更充分吸收，减少污染 答案：B 解析：A.整套装置是密闭体系，若装置气密性良好，轻轻挤压任一乳胶头，则蒸馏水中有气泡冒出，故A正确； B.pH试纸遇酸变红，遇碱变蓝，氯化铵受热分解生成氨气和HCl，左边氯化钙会吸收氨气，右边NaOH会吸收HCl，因此同时点燃两个酒精灯后，左端pH试纸变红，右边pH试纸变蓝，故B错误； C.竖直支管上方同时有氨气和HCl，两者相遇变为氯化铵，因此实验过程中竖直支管上方会出现白烟，故C正确； D.停止加热后，不断交替挤压两边乳胶头，增大压强，将残余的气体全部赶入到蒸馏水中被吸收，减少污染，故D正确； 答案为B。 14．实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(      ) A.“反应1”中，消耗0.15mol，在25℃、101kPa下得到3.36L B.“反应2”中，产生0.1molNO，转移电子数为0.1 C.“反应4”中，0.1mol完全转化成，至少需要0.075mol D.产生0.5mol，理论消耗的物质的量为0.25mol 答案：D 解析：25℃、101kPa不是标准状况，不能用计算氨气体积，A错误；反应2方程式为，氮元素化合价由-3价升高到+2价，产生0.1molNO，转移电子数为0.5，B错误；根据，0.1mol完全转化成，至少需要0.025mol，C错误；根据关系式，产生0.5mol，理论消耗的物质的量为0.25mol，D正确。 15．和会导致酸雨，酸雨防治是全球性的难题，回答下列问题。 （1）取一份酸雨样品，在常温下测定其不同时刻的pH数据，如表所示。 测试时间/h 0 1 2 3 4 雨水的pH 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55 若该雨水为硫酸型酸雨，则其放置过程中pH发生变化的主要原因是______________（用化学方程式表示）。 （2）①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 B.燃烧含铅汽油 C.燃烧不充分 D.内燃机中空气中的在高温下被氧化 ②对汽车尾气处理的一种方法如图1所示。当参与反应的NO与的物质的量之比为2：1时，该过程中总反应的化学方程式为______________。 （3）利用氨水可以将和吸收并制得氮肥“肥田粉”，其原理如图2中流程所示。 ①被吸收的离子方程式是______________。 ②设计实验检验所得铵盐中的硫元素：______________。 答案：（1） （2）①D；② （3）① ②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：（1）①硫酸型酸雨在放置过程中pH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。 （2）①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，D项正确。②从图1可以看出总反应的反应物为NO、、CO，生成物为和，总反应方程式为。 （3）①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。②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。 16．喷泉实验是一种常见的现象，其产生原因是存在压强差。回答下列问题： （1）图1为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有同种液体。下列组合不可能产生喷泉的是__________________（填字母，下同）。 A.和1 盐酸 B.NO和 C.和溶液 D.NO和1 盐酸 （2）在图2的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质后，反应后一定产生喷泉的是__________________。 A.Cu与浓硫酸 B.与溶液 C.石灰石与稀硫酸 D.与稀盐酸 （3）比较图1和图2两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图1是上部烧瓶内气体压强__________________（填“增大”或“减小”，下同）而产生喷泉；图2是下部锥形瓶内气体压强__________________而产生喷泉。 （4）某学生积极思考喷泉原理的应用，设计了如图3所示的装置。 ①如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为__________________。 ②在①操作的基础上，若要在该装置中产生双喷泉现象，其操作是__________________。 答案：（1）BD （2）D （3）减小；增大 （4）①装氨气的烧瓶中出现白烟 ②打开活塞；c 解析：（1）A项，氨气与盐酸反应使烧瓶内压强减小，能形成喷泉；B项，NO难溶于，不能形成喷泉；C项，和溶液能反应且不产生气体，能形成喷泉；D项，NO和盐酸不反应也不溶于盐酸，不能形成喷泉。 （2）图2中生成喷泉的条件是在锥形瓶中加入的物质能反应产生气体导致锥形瓶中压强变大形成喷泉。A项，Cu与浓硫酸在常温下不反应；B项，与反应没有气体产生；C项，碳酸钙与稀硫酸反应生成微溶物硫酸钙，可能附着在碳酸钙表面，阻止反应继续进行，产生气体的量较少；D项，与稀盐酸反应产生大量二氧化碳气体，使锥形瓶中的压强增大而产生喷泉。 （3）图1是上部烧瓶内气体压强减小而形成喷泉，图2是锥形瓶内气体压强增大而形成喷泉。 （4）①如果关闭活塞c，打开活塞a、b，挤压胶头滴管，使水进入右边烧瓶，氨气溶于水使右边烧瓶内气体压强减小，左边烧瓶中的氯化氢气体会进入右边烧瓶，与氨气反应生成白色的氯化铵固体，故可能出现的现象是装氨气的烧瓶中产生白烟。②由于两个烧瓶中的气体压强都减小，只要打开活塞c，两边烧瓶中均可形成喷泉。 17．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体是NO，设计了如下实验。实验装置如图所示（夹持仪器已略去）。 （1）装置A中碳酸钙的主要作用是__________________。 （2）实验时将装置B中的铜丝插入稀硝酸中，请写出装置B中发生反应的化学方程式：__________________。 （3）推动注射器F，将其中的空气通入E中，观察到的现象是__________________，据此可以说明铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，E中发生反应的化学方程式为__________________。 （4）该课外活动小组还进行了有关Cu、稀硝酸、稀硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是__________________（填标号）。 a.实验①试管口有红棕色气体产生，说明Cu和稀反应能够生成 b.NO是一种无色无味的气体，因此可以直接排放到空气中 c.实验③中滴加稀硫酸后，能观察到试管口有红棕色气体产生 d.由上述实验可得出结论：Cu在常温下既可与稀硝酸反应，又可与稀硫酸反应 答案：（1）制备； （2） （3）无色气体变为红棕色； （4）c 解析：（1）装置A中碳酸钙的主要作用是制备，将整套装置内的空气赶尽，排除对气体产物NO检验的干扰。 （2）铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水。 （3）推动注射器F，将其中的空气通入E中，发生反应，观察到的现象为无色气体变为红棕色。 （4）实验①试管口有红棕色气体产生，是因为Cu和稀硝酸反应生成的NO与反应生成了，a项错误；NO是一种无色无味的有毒气体，且排放到空气中会被O₂氧化成气体，二者均会污染空气，b项错误；实验③中滴加稀硫酸后，在酸性环境下具有强氧化性，与过量Cu反应生成NO，NO在试管口被O₂氧化为红棕色的，Cu不能与稀硫酸反应，c项正确，d项错误。 18．某校化学探究小组利用如图甲所示装置制取并探究氨气的性质（部分夹持仪器已略去）。 【实验探究】 （1）装置（Ⅰ）中仪器a的名称是__________________。 （2）在装置（Ⅲ）处连接如图乙所示的装置，用于收集氨气，氨气应从导管口__________________（填“b”或“c”）通入集气瓶中。 （3）当实验进行一段时间后，挤压装置 （Ⅳ）中的胶头滴管，滴入1~2滴浓盐酸，可观察到瓶内产生大量的__________________（填“白烟”或“白雾”），写出发生反应的化学方程式：__________________。 （4）装置（Ⅴ）中仪器d的作用是__________________。取装置（Ⅴ）中的少量氨水于试管中，滴入1~2滴酚酞溶液，溶液显__________________（填“无色”或“红色”），其原因是__________________。 【知识应用】 （5）液氨可作制冷剂是由于液氨汽化时__________________（填“吸收”或“放出”）大量的热，使周围环境的温度降低。 （6）氨气是工业制硝酸的原料，其涉及的反应为，在该反应中氮元素的化合价__________________（填“升高”或“降低”），氨气表现出__________________（填“氧化性”或“还原性”）。 答案：（1）分液漏斗 （2）c （3）白烟； （4）防止溶液倒吸红色氨水显碱性（或等） （5）吸收 （6）升高还原性 解析：（2）题图乙装置用于收集，的密度小于空气，通入集气瓶中应该“短进长出”，进口为c。 （3）当实验进行一段时间后，挤压装置（Ⅳ）中的胶头滴管，滴入1~2滴浓盐酸，浓盐酸具有挥发性，在瓶内与化合生成（固体小颗粒），可观察到瓶内产生大量的白烟，反应的化学方程式为。 （4）极易溶于水，会发生倒吸，装置（Ⅴ）中仪器d的作用是防止溶液倒吸。取装置（Ⅴ）中的少量氨水于试管中，滴入1~2滴酚酞溶液，由于是弱碱，故氨水显弱碱性，可使酚酞溶液变红。 （5）液氨可作制冷剂是由于液氨汽化时吸收大量的热，使周围环境的温度降低。 （6）反应中N元素的化合价由-3升高到+2，是还原剂，表现出还原性。 学科网（北京）股份有限公司 $