高考化学大一轮讲义：第四章 第4讲氮及其化合物30页含答案解析

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1、精品文档精品文档 精品文档精品文档第4讲氮及其化合物考纲要求1.了解NO、NO2的性质。2.掌握硝酸的性质和用途，结合金属与HNO3的反应，掌握守恒法的计算技巧。3.了解氮的氧化物及含磷洗涤剂对环境及人类健康的影响。4.了解氨气、铵盐的性质及用途；掌握氨气的实验室制法。5.掌握铵根离子的检验。考点一氮气及其氧化物1.氮气2.氮的氧化物氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。完成NO和NO2的比较表：NONO2物理性质来源:颜色来源:来源:来源:无色来源:数理化网来源:来源:来源:红棕色来源:毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化学性质与O2反应2NOO2=2NO2与H

2、2O反应3NO2H2O=2HNO3NO与人体、环境的关系与血红蛋白结合使人中毒转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾特别提醒(1)氮的氧化物都是大气污染物。(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。(3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。(4)NO2：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。深度思考1.根据氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一种活泼的非金属，为什么氮气很稳定？答案氮气的性质不仅与原子结构有关，还与氮分子的构成有关；氮气分子中的NN键，键能很大，分子结构稳定，故氮气很稳定。2.俗话说“雷雨发庄稼”，这

3、说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮，请同学们写出三个有关的化学方程式：(1)_；(2)_；(3)_。答案(1)N2O22NO(2)2NOO2=2NO2(3)3NO2H2O=2HNO3NO3.如何鉴别NO2与溴蒸气？答案由于NO2和Br2在性质上有不少相似性：均具有氧化性；溶于水均有酸生成；均可与碱反应；均为红棕色等。所以不能用淀粉KI试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别，但二者性质又有差别，可以用下列方法鉴别：AgNO3溶液；CCl4溶液；用水洗法。题组一NO、NO2的性质及对环境的影响1.汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO2发生一系列光

4、化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为2NO22NO2O，2NOO22NO2，OO2O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是()A.NO2起催化剂作用B.NO起催化剂作用C.NO2只起氧化剂作用D.O3与O2为同分异构体答案A解析反应过程得O22O，OO2O3，NO2起催化剂作用，反应过程中NO2作氧化剂，A项正确，B、C项错误；O3与O2的相对分子质量不相同，不是同分异构体，属同素异形体，D项错误。2.氮的氧化物(用NOx表示)是大气污染物，必须进行处理。(1)汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的 主要来源之一。汽车尾气

5、中的CO来自于_，NO来自于_。汽车尾气对环境的危害主要有_(至少填两种)。汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应的化学方程式可表示为_。(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH36NO5N26H2O,8NH36NO27N212H2O。同温同压下，3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的体积之比是_。(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理，若NO与NO2按物质的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_。答案(1)汽油的不完

6、全燃烧N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)2xCO2NOx2xCO2N2(2)13(3)NaNO2解析(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。(2)V(NO)V(NO2)3.0 L V(NO)V(NO2)3.5 L则V(NO)0.75 LV(NO2)2.25 LV(NO)V(NO2)13。(3)NO中氮的化合价

7、为2价，NO2中氮的化合物为4价，二者11混合时与NaOH反应生成盐的化合价必然为3，即为NaNO2。氮氧化物对环境的影响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，产生的一种有毒的烟雾。 (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。2.常见的NOx尾气处理方法(1)碱液吸收法2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2ONO2、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)

8、。一般适合工业尾气中NOx的处理。(2)催化转化：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。题组二有关氮的氧化物计算类试题3.如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，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，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的气体是()A.可能是N2与NO2的混合气体B.只能是O2与NO2的混合气体C.可能是NO与NO2的混合气体D.只能是NO2一种气体答案C解析解答本题要注意以

9、下两点：(1)明确氮气不溶于水，且常温下不与其他物质发生化学反应；(2)NO2可与水反应生成不溶于水的NO，NO2和NO分别与氧气按适当的比例可被水完全吸收。4.将容积为50 mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体，将量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5 mL。则原混合气体中NO2和O2体积比可能是_或_。答案187437解析NO或NO2与O2混合气体与水的反应计算关系式可由下列化学方程式推导出来。2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO由2得4NO2O22H2O=4HNO3由324NO3O22H2O=4HNO3、两式就是平时计算经常用到的关系式。设剩余的5

10、mL气体为O2，则参加反应的NO2和O2的总体积为50 mL5 mL45 mL则原混合气体里，NO2的体积为45 mL4/536 mLO2的体积为50 mL36 mL14 mL即NO2与O2的体积比为3614187。设剩余的5 mL气体为NO，由式得过量的NO2体积为15 mL，则发生反应的NO2和O2的总体积为50 mL15 mL35 mL则原混合气体里，O2的体积为35 mL1/57 mL，NO2的体积为50 mL7 mL43 mL即NO2与O2的体积比为437。NOx和O2混合型计算题的规律总结1.关系式法(1)NO和O2混合气体通入水中由2NOO2=2NO2和3NO2H2O=2HNO3

11、NO得总反应为4NO3O22H2O=4HNO3(2)NO2和O2混合气体通入水中由3NO2H2O=2HNO3NO和2NOO2=2NO2得总反应为4NO2O22H2O=4HNO3(3)NO、NO2和O2三种混合气体通入水中先按3NO2H2O=2HNO3NO计算出生成的NO体积，再加上原来混合气体中NO体积，再按(1)计算。2.电子守恒法当NOx转化为硝酸时要失去电子，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。考点二硝酸的性质及应用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)不稳定性反应：4HNO32H2O4NO2O2。(2)强氧化性硝酸无论

12、浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强。按要求完成下列反应的方程式：与金属反应： 稀硝酸与铜反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；浓硝酸与铜反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。与非金属反应： 浓硝酸与C的反应：C4HNO3(浓)CO24NO22H2O；与还原性化合物反应：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2等还原性物质。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。(3)与有机物反应硝化反应(与C6H6反应)：C6H6HNO3C6H5NO2H2O；颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。深度思

13、考1.久置的硝酸呈黄色，如何除去？怎样保存硝酸？答案硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热发生分解，生成的NO2溶于浓硝酸所致，所以消除的方法是通入O2(或空气)，使其发生反应4NO2O22H2O=4HNO3。保存时应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。2.常温下，铝和铁在浓硝酸中“钝化”是化学变化吗？答案是化学变化，钝化是在铁、铝的表面形成一层致密的氧化物保护膜，阻止了金属与硝酸的进一步反应。题组一硝酸的酸性和强氧化性1.下列有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是()A.浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色B.硝酸能与FeO反应，只表现氧化性C.硝酸可与Na2S反应制得H2S气体D.浓硝酸因分解放出的

14、NO2又溶解于硝酸而呈黄色答案D解析硝酸是一种具有强氧化性的强酸，并且浓度越大，氧化性越强。浓硝酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，故选项A错；硝酸是一种强氧化性酸，可氧化许多还原性物质，因此硝酸与Na2S反应不能生成H2S，与FeO反应时表现氧化性和酸性，所以选项B、C错，选项D正确。2.下列说法正确的是()A.投入铁片产生H2的溶液中可大量存在H、Mg2、SO、NOB.可用稀硝酸除去试管内壁上的银镜C.1.0 molL1的KNO3溶液中可大量存在H、Fe2、Cl、SOD.硫化铜溶于硝酸的离子方程式为CuS2H=H2SCu2答案B解析硝酸具有强氧化性，因而含有NO的酸性溶液不能与铁反应产生H2，

15、A项错；硝酸可溶解银，B项正确；Fe2在稀HNO3中不能大量存在，C项错；硝酸与CuS不能发生复分解反应，而是氧化还原反应，D项错。1.硝酸与金属反应的规律(1)HNO3与金属一般不能产生H2。(2)还原产物一般为HNO3(浓)NO2，HNO3(稀)NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。2.涉及HNO3的离子反应常见的易错问题(1)忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO不能与Fe2、I、SO、S2等还原性较强的离子大量共存。(2)在书写离子方程式时，忽视HNO3的强氧化性，将氧化还原反应简单的写成复分解反应。题组二硝

16、酸与金属反应的计算3.在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3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，则反应消耗HNO3的物质的量为 ()A.0.8 molB.0.6 molC.0.11 molD.无法计算答案C解析原子守恒法被还原的硝酸物质的量即为气体NO2与NO物质的量的总和，n(HNO3)被还原0.05 mol，未被还原的HNO3的物质的量等于Cu(NO3)2中NO的物质的量，n(Cu)0.03 mol，所以nCu(NO3)20.03 mol，消耗的HNO3的物质的量为0.03 mol20.05 mol0

17、.11 mol，故C项正确。4.铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与5.6 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。则消耗铜的质量为()A.16 gB.32 gC.64 gD.无法计算答案B解析该题氮元素变化为硝酸氮的氧化物硝酸，所以题目中的反应可以看成是铜与氧气的反应，其中硝酸为“催化剂”，所以铜的物质的量为20.5 mol，即32 g。5.有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4 molL1和2 molL1，取10 mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气

18、体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO)()A.0.448 LB.0.672 LC.0.896 LD.0.224 L答案B解析金属和混酸反应通过离子方程式计算比较简便，3Fe8H2NO=3Fe22NO4H2O(铁过量，产物为Fe2)，反应中Fe和H过量，生成的NO的量以NO为准来计算，共得NO 0.448 L，若只考虑到这一步反应，得答案A是错误的，因为过量的铁还可以和溶液中过量的H反应产生H2，即有Fe2H=Fe2H2，生成的H2为0.224 L，所以气体体积共计0.672 L，应选B。 金属与硝酸反应计算题的一般方法1.思维模型2.计算中的守恒思想的应用(1)原子守恒法HNO3与金属反应

19、时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。(2)得失电子守恒法HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，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)电荷守恒法HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH)则有：c(NO)c(H)nc(Mn)(Mn代表金属离子)。(4)离子方程式计算法金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H或NO进行相关

20、计算，且溶液中要符合电荷守恒。题组三有关硝酸氧化性的实验探究6.如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置。.浓硝酸的强氧化性实验将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5 mL浓硝酸，往具支试管中放入约2 mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。(1)具支试管中发生反应的化学方程式：_。(2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象_。.稀硝酸的强氧化性实验(3)上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是_。(4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是_(填写序号)。A.c中收集到无色气体B.c中收集到的无色气体接触

21、空气后变为红棕色C.b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色.实验反思(5)利用该装置先进行铜与浓硝酸反应，再进行铜与稀硝酸反应的实验，其好处是_。.问题讨论用等质量的铜片与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时，发现反应后所得溶液前者呈绿色，后者呈蓝色。对此有两种看法：两者颜色不同的原因是因为Cu2浓度差异引起的。前者溶液呈绿色，是因为生成的红棕色NO2溶解于溶液中引起的。(6)你认为上述看法_(填“”或“”)合理。若是合理，说明理由，若是合理，设计一个简单实验证明：_。答案(1)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O(2)铜片逐渐溶解，溶液变蓝，放出红棕色气体(3)往分液

22、漏斗中加水稀释浓硝酸，打开活塞，放入稀硝酸(4)C(5)利用Cu与浓硝酸反应生成的NO2排出具支试管中的空气，有利于观察Cu与稀硝酸的反应产物(6)往蓝色溶液中通入NO2，溶液变成绿色(或加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色)解析.铜与浓硝酸反应的化学方程式为Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，实验中具支试管中溶液变蓝，且有红棕色气体产生。.向试管中加水将浓硝酸稀释后，可以继续进行铜与稀硝酸反应的实验，这样可以利用Cu与浓硝酸反应产生的NO2排出具支试管中的空气，有利于观察铜与稀硝酸反应的产物。.由于硝酸均过量，铜的质量相同，溶液的体积相同，所以铜无论是与稀硝酸反应

23、，还是与浓硝酸反应，生成的Cu2的浓度是相同的，看法是不合理的，可通过向蓝色溶液中通入NO2看溶液是否变绿，或加热绿色溶液看是否有红棕色气体产生来证明。现象描述答题模板(1)全面描述现象的程序“海、陆、空”“海”溶液有什么变化；“陆”固体有什么变化；“空”气体有什么变化。(2)规范描述现象的答题模板如颜色：由(具体颜色)变为(具体颜色)气体：溶液中产生(颜色)的气泡，(或)在固体表面产生(颜色)气泡。沉淀：在(颜色)溶液中产生(颜色)的沉淀(浑浊)考点三氨和铵盐1.氨的分子结构和性质(1)物理性质氨气是无色有刺激性气味的气体，易液化可作制冷剂，常温、常压下，1体积的水可溶解700体积的氨气。(

24、2)分子结构电子式：，空间结构：三角锥形。(3)氨的化学性质与水的反应NH3H2ONH3H2ONHOH，氨气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3H2O、NH3、H2O、NH、OH、H。氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3H2ONH3H2O。氨气与酸反应a.蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式为HClNH3=NH4Cl、NH3HNO3=NH4NO3。b.与CO2等酸性氧化物反应：NH3CO2H2O=NH4HCO3或2NH3CO2H2O=(NH4)2CO3。NH3的还原性氨的催化氧化化学方程式：4NH3

25、5O24NO6H2O。与盐溶液反应将氨水加入下列溶液，完成下表：被滴试剂现象离子方程式FeCl3溶液生成红褐色沉淀Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NHAlCl3溶液生成白色沉淀Al33NH3H2O=Al(OH)33NH(4)氨气的实验室制法2.铵盐及NH的检验(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的检验未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。3.追根求源喷泉实验的原理中学教材中喷泉实验装置如右图所示。实验操作是：打开橡皮管上的夹子，挤压滴管的胶头，则烧杯中的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉。(1)喷泉实验的原理因为烧瓶内气体易溶于水或易与

26、水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。(2)能形成喷泉的条件从原理上讲，气体要易溶于水或易与水反应，以形成足够大的压强差；从实验条件上讲，烧瓶内气体要充满，气体和仪器均要干燥，装置的气密性要好。(3)可以形成喷泉的组合液体是水时，NH3、HCl、SO2、NO2O2等气体均可；液体是NaOH溶液时，Cl2、CO2、H2S、SO2等气体均可。另外SO2和氯水、CH2=CH2与溴水等组合也可形成喷泉。总之，组合条件是：气体在溶液中的溶解度很大或通过反应，使气体的物质的量迅速减小，产生足够的压强差(负压)。产生压强差的方法一般有：一是使烧瓶外气压增大，烧瓶内气压不变

27、；二是使烧瓶外气压不变，烧瓶内气压减小。上述形成喷泉的组合选用的是第二种方法。深度思考1.固态NH4Cl受热变成气体，气体遇冷又变为固态NH4Cl；固态碘受热变成蒸气，蒸气遇冷又变成固态碘，这两种现象的本质是否相同？请说明判断的理由。答案不相同，NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，发生了化学变化；固态碘受热升华成为碘蒸气，是物理变化。2.判断下列说法是否正确，不正确的说明理由。氨气溶于水能导电，所以氨气是电解质。实验室用浓氨水与NaOH固体制取氨气。氨与酸反应生成铵盐，与挥发性酸相遇时能形成白烟。某晶体与NaOH共热放出一种使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该晶体中含有NH。氨水中含氮微粒

28、中最多的微粒是NH。把NH3通入稀HNO3中，当溶液的pH等于7时，是NH3和HNO3等物质的量反应。液氨作为清洁能源的反应原理是4NH35O24NO6H2O。氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3H2O(除水)。在1 molL1氨水中，NH3H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 molL1。答案正确。不正确，NH3本身不导电，溶于水，与水发生反应NH3H2ONH3H2ONHOH而导电，故NH3不是电解质；不正确，氨水中存在大量的NH3H2O和少量的NH；不正确，NH3和HNO3等物质的量反应时，得到NH4NO3溶液，NH水解使溶液显酸性，pH7；不正确，产生的NO是污染性气体。3.按要求

29、写出下列反应的离子方程式：(1)在NH4Cl溶液中加入NaOH溶液，并加热_。(2)在NH4Cl溶液中滴加NaOH溶液_。(3)NH4Cl溶液呈酸性的原因_。(4)在饱和NH4Cl溶液中滴加NaAlO2，产生刺激性气味的气体和白色沉淀_。答案(1)NHOHNH3H2O(2)NHOH=NH3H2O(3)NHH2ONH3H2OH(4)NHAlOH2O=Al(OH)3NH3题组一氨和铵盐的性质1.下列说法中正确的是()A.所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3B.硝酸铵受热易分解爆炸，实验室常加热氯化铵与氢氧化钙的混合物制备氨气C.在盛有硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2溶液的试管中，滴加少量N

30、aOH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，其水溶液均呈酸性答案B解析铵盐分解不一定产生氨气，如NH4NO3在400 以上分解生成N2、NO2和H2O，A项错；Fe2比NH更易结合OH，因而加入少量NaOH，不会产生NH3，C项错；NH4HCO3、(NH4)2S等均呈碱性，D项错。2.右图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤 压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是()A.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉B.NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉C.H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉答案A解析CO2在N

31、aHCO3溶液中的溶解度很小，因此不能形成喷泉；NH3极易溶于水生成NH3H2O，NH3H2O发生电离生成OH，遇酚酞使之显红色；H2S和CuSO4反应生成CuS黑色沉淀；HCl极易溶于水，且和AgNO3发生反应生成白色沉淀；因此A不正确。3.某研究性学习小组同学设计如下图所示装置探究氨气的还原性。(1)氨催化氧化的化学方程式为_。(2)若实验时通入氨气的速率过快，在烧瓶中会出现白烟，该物质的化学式为_。(3)该小组同学以氨气和二氧化碳为原料制备碳酸氢铵。甲同学先将二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨气；乙同学先将氨气通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳。请选择合适的方案并说明原因。答案(1

32、)4NH35O24NO6H2O(2)NH4NO3(3)乙同学方案合适。CO2在水中溶解度小，先通CO2再通NH3生成的NH4HCO3的量少，而且易生成(NH4)2CO3；先通NH3至饱和再通CO2至过量，保证产物量大，且全部是NH4HCO3溶液。题组二氨气的实验室制法4.下图所示是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是_。答案(1)(3)解析实验室制取氨气的方法有：铵盐与碱加热制取氨，常用固体NH4Cl与Ca(OH)2反应，试管口向下倾斜；在浓氨水中加CaO，因为在氨水中存在平衡NH3H2ONH3H2ONHOH，加入CaO，平衡向左移动，同时又放热促进氨水分解为氨气；加热浓氨水，加快氨

33、水分解为氨气。(1)错在直接加热氯化铵(NH4Cl分解生成的NH3和HCl在试管口又冷凝成NH4Cl)；(3)错在试管口向上倾斜。5.某研究小组要快速制取干燥的氨气，提供的药品有：浓氨水、氯化铵固体、氢氧化钠固体、蒸馏水、碱石灰，提供的仪器如下所示(必要的塞子、玻璃导管、橡胶管、固定装置和尾气处理装置略去)。(1)需选择的药品是_，该小组选择的药品混合后快速放氨气的原因_，选择的仪器是_(填序号)。(2)若用下图甲装置收集NH3，如何判断烧瓶中已收集满NH3？_。(3)图乙中胶头滴管中的水挤入烧瓶后，观察到的现象是_。答案(1)浓氨水、氢氧化钠固体NaOH溶于水放热，促使氨水分解放出氨气，且c

34、(OH)增大，使NH3H2ONH3H2ONHOH平衡左移，有利于NH3放出或(2)漏斗下端边沿与水面接触时溶液颜色变为红色(3)气球逐渐变大实验室制取少量NH3的两种简易方法1.加热浓氨水(1)反应原理：NH3H2ONH3H2O。(2)装置：见图甲。2.浓氨水中加固态碱性物质(1)反应原理：浓氨水中存在以下平衡：NH3H2ONH3H2ONHOH，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，消耗水且使c(OH)增大，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3H2O的分解。(2)装置：见图乙。考点四氮及其重要化合物转化关系的综合应用注意箭头指出可体现物质的性质，指向可寻找该物质的制备方法。题组

35、一氮及其化合物的转化1. NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是()A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D.图中所涉及的盐类物质均可以水解答案C解析NaHCO3不能用作肥料，A项错；Na2CO3很稳定，受热时不易分解，B项错；图中的NaCl是强酸强碱盐，不水解，D项错。2.实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。(1)从图中选择制取气体的合适装置：氮气_、氢气_。(2)氮

36、气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有_、_。(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，_(“会”或“不会”)发生倒吸，原因是_。(4)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是_，锥形瓶中还可观察到的现象是_。(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式：_。(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子为H、OH、_、_。答案(1)ab(2)干燥气体控制氢气和氮气的流速(3)不会因为混合气体中含有大量难溶于水的氮、氢两种气体(4)氨的氧化反应是一个放热反应有红棕色气体产生(5)4NH35O24NO6H2O(6)

37、NHNO(1)有关氮及其重要化合物的推断题常以产生白烟、红棕色气体、无色气体在空气中变为红棕色、能使红色石蕊试纸变为蓝色等特殊现象为突破口。(2)含氮物质的化合价变化及规律氮元素间的歧化和归中歧化同一元素的化合价在同一反应中既升高又降低。归中同一元素的高价态和低价态生成中间价态。歧化：3NO2H2O=2HNO3NO归中：6NO4NH3=5N26H2O含氮物质的连续氧化 NH3NONO2HNO3N2NONO2HNO3题组二“一图多变”综合考查非金属元素3.已知A、B、C、D是中学化学的常见物质，且A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H2O已略去)。

38、请回答下列问题：(1)若A可用于自来水消毒，D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，加热蒸干B的溶液不能得到B，则B的化学式可能是_；工业上制取A的离子方程式为_。(2)若A是一种碱性气体，常用作制冷剂，B是汽车尾气之一，遇空气会变色，则反应的化学方程式为_。(3)若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，则反应的离子方程式是_。(4)若A、C、D都是常见气体，C是导致酸雨的主要气体，则反应的化学方程式为_。某同学将搜集到的一定量的酸雨保存在密闭容器中，每隔一定时间测酸雨的pH，发现在起始一段时间内，酸雨的pH呈减小趋势，用离子方程式解释原因：_。答案(1)FeCl32Cl2H2O2OHC

39、l2H2(2)4NH35O24NO6H2O(3)Al(OH)3OH=AlO2H2O(4)2H2SSO2=3S2H2O2H2SO3O2=4H2SO解析(1)氯气常用于自来水消毒，则A为Cl2；铁是使用最广泛的金属单质，D是铁，则B为FeCl3，C是FeCl2。(2)碱性气体为NH3，汽车尾气中遇空气会变色的气体是NO。(3)常见的两性物质是Al2O3和Al(OH)3，D、C分别为NaOH和NaAlO2，故B为Al(OH)3。(4)导致酸雨的主要气体是SO2，A与SO2均含有硫元素，且二者反应生成硫单质，故A为H2S。酸雨的主要成分是H2SO3，在放置过程中被氧化为H2SO4，酸性增强。同一个转化

40、关系图，角度不同可以得到四类不同的转化。故在复习时对各种元素及其化合物的关系图中相似的转化关系，应加强联系，并关注其中某些物质的特征差异，以便明确具体物质。具有特殊颜色的气体：黄绿色气体是Cl2，红棕色气体为NO2；具有特殊性质的气体：氨气是中学阶段需掌握的唯一碱性气体；具有特殊气味的气体：有臭鸡蛋气味的气体是H2S。探究高考明确考向1.判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)检验NH时，往试样中加入NaOH溶液，微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体()(2013福建理综，10D)(2)液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂()(2013江苏，4A)(3)可用浓盐酸检验氨气，反应为NH3

41、HCl=NH4Cl()(2013北京理综，8A改编)(4)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3涉及氧化还原反应()(2012广东理综，10D)(5)过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成()(2012重庆理综，7C)(6)将分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均易溶于水()(2012山东理综，12D)(7)向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4，在管口观察到红棕色气体，是因为HNO3分解生成了NO2()(2011四川理综，11A)(8)用浓HNO3与Cu反应制备NO2()(2012广东理综，9C)答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7)(8)

42、解析(1)混淆了红色石蕊试纸和蓝色石蕊试纸的作用。(3)利用HCl和NH3反应生成白烟(NH4Cl)，方程式正确。(4)原理为2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O，非氧化还原反应。(7)其原理为3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O,2NOO2=2NO2。2.(2012上海，16)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是()A.是氨气发生装置B.是氨气发生装置C.是氨气吸收装置D.是氨气收集、检验装置答案B解析装置中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl，但在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl，选项A错误；装置中的漏斗放置过低，不能防止倒吸，选项C错误；装置中的试管

43、口应放一团湿润的棉花，选项D错误。3.2012海南，13(1)(2)氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：(1)氮元素原子的L层电子数为_；(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为_。答案(1)5(2)2NH3NaClO=N2H4NaClH2O解析(1)氮原子的结构示意图为，其L层电子数为5。(2)该反应为氧化还原反应，根据反应中化合价升降总数相等，可写出该反应的化学方程式为2NH3NaClO=N2H4NaClH2O。4.(2013四川理综，7)1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 gmL1、质量分数为63%的浓

44、硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体 1 120 mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0 molL1NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是()A.该合金中铜与镁的物质的量之比是21B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 molL1C.NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%D.得到2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600 mL答案D解析分析清楚反应过程，充分利用守恒思想来解决问题。A项向反应后溶液中加入NaOH，生成Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀，固体质量增加的是OH的质量，且有n(OH)n(e)，设合金中镁、铜

45、的物质的量分别为x、y，则有解之得，则该合金中铜、镁的物质的量之比为21。B项该硝酸的浓度c14.0 molL1。C项NO2和N2O4都来自硝酸，设混合气体中NO2的物质的量为x，根据电子守恒得x(0.05 molx)20.06 mol，x0.04 mol，NO2的体积分数为80%。D项得到2.54 g沉淀后，溶液中的溶质只有NaNO3，故n(NaOH)0.7 mol0.04 mol0.02 mol0.64 mol，则NaOH溶液的体积是640 mL。5.(2013大纲全国卷，28)制备氮化镁的装置示意图如下：回答下列问题：(1)检查装置气密性的方法是_，a的名称是_，b的名称是_。(2)写出

46、NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式_。(3)C的作用是_，D的作用是_，是否可以把C与D的位置对调并说明理由_。(4)写出E中发生反应的化学方程式_。(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成，并检验是否含有未反应的镁，写出实验操作及现象_。答案(1)微热b，这时G中有气泡冒出，停止加热冷却后，G中插在溶液里的玻璃管形成一稳定的段水柱，则气密性良好分液漏斗圆底烧瓶(2)(NH4)2SO42NaNO2,2N2Na2SO44H2O(3)除去氧气(及氮氧化物)除去水蒸气不能，对调后无法除去水蒸气(4)N23Mg,Mg3N2(5)取少量产物于试管中，加入少量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，

47、可闻到刺激性氨味(或把湿润的红色石蕊试纸放在管口，试纸变蓝)，证明产物中含有氮化镁；弃去上层清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁解析(1)检查装置气密性时要将装置设置成密闭体系(关闭分液漏斗活塞并在G中加入水)，然后利用热膨胀原理来检验。(2)NaNO2中N元素显3价，在反应中将(NH4)2SO4中3价氮氧化，两者发生归中反应生成N2，根据电子守恒和质量守恒来配平化学方程式。(3)由于开始装置中含有空气，故利用硫酸亚铁除去空气中的O2及反应中生成的氮氧化物；浓硫酸的作用是作吸水剂，将生成的N2干燥。(4)镁是活泼金属，在加热条件下能与氮气反应生成氮化镁。(5)Mg3N

48、2能与水反应生成NH3，故只要检验加入水后能否生成氨气即可知是否有Mg3N2生成；金属镁的检验可以通过加入酸来检验。6.2013北京理综，26(1)(3)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：_。(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_。当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO20CaO38SrO56BaO。原因是_，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐

49、增强。答案(1)3NO2H2O=2HNO3NO(3)2CO2NON22CO2根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为A族元素。同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大解析(1)NO2转化为HNO3的化学方程式为3NO2H2O=2HNO3NO。(3)NO和CO发生反应生成N2和CO2，其化学方程式为2CO2NON22CO2。分析12MgO20CaO38SrO56BaO的排列顺序，不难发现上述四种氧化物对应金属元素为A族元素，且质子数依次增大，电子层数依次增多，原子半径依次增大，元素的金属性逐渐增强，结合元素周期表的知识，作出合理的解释。练出高分1.下列说法不正确的是()A.豆科植物通过

50、根瘤菌吸收空气中的氮气，属于化学变化B.汽车尾气中排放的氮氧化合物主要是由游离态氮转化来的C.化石燃料燃烧通常不释放出氮氧化合物D.植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物，参与了氮的循环答案C解析因是游离态的氮元素转化为化合态的氮元素，属于化学变化，A正确；汽车尾气中的NOx主要是空气中的N2、O2在气缸内化合生成，B正确；化石燃料燃烧也能释放氮氧化合物，C错；植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物，随雨水转化为HNO3进入土壤，被植物吸收，参与了氮的循环，D正确。2.氨气溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水，下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是()A.“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同B.“两水

51、”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡C.“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素D.“两水”放置时间较久后，都会因为相同的原理而变质答案B解析A项，氨水中的微粒有NH3H2O、H2O、NH3三种分子和NH、OH、H三种离子，氯水中有Cl2、HClO、H2O三种分子和Cl、ClO、H、OH四种离子，所以微粒的种类、数目均不相同；C项，氨水没有漂白性，不能漂白有机色素；D项，“两水”的变质原因不相同，氨水因挥发而“变质”，而氯水主要因HClO分解而变质。3.下列推断正确的是()A.N2、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在B.向AlCl3溶液中滴加过量的氨水能看到先产生白

52、色沉淀，后沉淀溶解C.可用浓硫酸或者浓硝酸除去镀在铝表面的铜镀层D.在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉就会溶解答案D解析A项中N2不是污染气体，NO在空气中不能稳定存在，错误；Al(OH)3不能溶于氨水，浓硫酸只有在加热时才能与铜反应，热的浓硫酸不能使铝钝化，因而B、C均不正确；在稀硫酸中加入Cu(NO3)2，NO在H作用下能溶解铜，D项正确。4.用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是()幕布的着火点升高幕布的质量增加氯化铵分解吸收热量，降低了温度氯化铵分解产生的气体隔绝了空气A.B.C.D.答案B解析氯化铵分解吸收热量，能降低火焰温度，并且分解产生的氯化氢和氨气能隔绝空气，破坏了可燃物的燃烧条件，故能使幕布不易着火。5.如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 molL1的硝酸，加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存在的是()NOFe3HNO NO2A.B.C. D.答案B解析本题对Fe与浓HNO3由于相对量不同而得到不同产物的知识进行了考查。Fe与浓HNO3反应可能生成Fe(NO3)2(Fe过量)或Fe(NO3)3(Fe不足