1、1第 15 讲 氮及其化合物考纲要求 1.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。2.了解氮的化合物对环境的影响。考点一 氮气及其氧化物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：3MgN 2 Mg3N2；= = = = =点 燃 N 23H 2 2NH3；高 温 、 高 压 催 化 剂N 2O 2 2NO。= = = = =放 电 或 高 温 3氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从15 价都有对应的氧化物，如N2O、NO、N 2O3、NO 2(或 N2O4)、N 2O5，其中属于酸性氧化物的是 N
2、2O3、N 2O5。(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，大气污染物之一2与水反应 不反应 3NO2H 2O=2HNO3NO与氧气反应 NOO 2=2NO2 不反应对环境的影响NO 与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO 2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层(1)固氮反应一定属于氧化还原反应( )(2)NO 中的 NO2杂质气体，可通过盛有水的洗气瓶除去( )(3)CO、NO、NO 2都是大气污染气体，在空气中都稳定存在( )(4)N2与 O2在放电条件下直接化合成 NO2( )(5)N
3、O2溶于水时，NO 2是氧化剂，水是还原剂( )(6)可用 NO2与水反应制取硝酸，故 NO2是酸性氧化物( )答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6)解析 (5)3NO 2H 2O=2HNO3NO，NO 2既是氧化剂，又是还原剂。1汽车尾气主要含有 CO2、CO、SO 2、NO x等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。(1)汽车尾气中的 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)。(2)汽车尾气中的 CO、NO x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。写出 NO 被 CO 还原的化学方程式：_。答案
4、 (1)汽油的不完全燃烧 N 2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)(2)2CO2NO N22CO 2= = = = =催 化 剂 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，汽油燃烧不完全，会产生 CO；当空气过量时，N 2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。(2)CO、NO x反应后生成的无毒气体为 CO2和 N2。2氮氧化合物(用 NOx表示)是大气污染的重要因素，根据 NOx的性质特点，开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法
5、。(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如，4NH 36NO 5N26H 2O，= = = = =催 化 剂 写出氨气转化 NO2的化学方程_，氧化产物与还原产物的质量之比为_。3(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。NO 2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为 11，写出该反应的化学方程式：_。NO 与 NO2按物质的量之比 11 被足量 NaOH 溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_。答案 (1)8NH 36NO 2 7N212H 2O 43= = = = =催 化 剂 (2)2NO 22NaOH= =NaNO3NaNO 2H 2ONaNO 2解析 (2)
6、生成两种钠盐，必须是 NO2的歧化反应，依据量的关系可知两种盐分别为 NaNO3和 NaNO2。NO 中氮的化合价为2 价，NO 2中氮的化合价为4 价，二者 11 混合时与NaOH 反应生成一种钠盐，依据电子守恒可知，钠盐中氮的化合价为3，即为 NaNO2。氮氧化物对环境的污染及防治(1)常见的污染类型光化学烟雾：NO x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。酸雨：NO x排入大气中后，与水反应生成 HNO3和 HNO2，随雨雪降到地面。破坏臭氧层：NO 2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。NO 与血红蛋白结合使人中毒。(2)常见的 NOx尾
7、气处理方法碱液吸收法2NO22NaOH= =NaNO3NaNO 2H 2ONO2NO2NaOH= =2NaNO2H 2ONO2、NO 的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 n(NO2) n(NO)。一般适合工业尾气中 NOx的处理。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(N 2)，或 NOx与 CO 在一定温度下催化转化为无毒气体(N 2和 CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。题组一 氮气及氧化物的性质和应用1下列有关氮气用途的说法不正确的是( )A作焊接金属的保护气4B制硝酸和化肥的原料C食品袋中充氮气来防腐D与氧气反应制 NO 从而制硝酸答案 D解析 氮气的化学
8、性质不活泼，能防止金属在高温下被空气中的氧气氧化，A 项正确；氮气可用于合成氨，氨可作制硝酸和化肥的原料，B 项正确；食品袋中充氮气可减缓食品被氧化而变质的速率，C 项正确；氮气与氧气的反应很难进行，不宜用氮气与氧气反应制 NO 从而制备硝酸，D 项错误。2Murad 等三位教授提出 NO 在人体内有独特的功能，关于 NO 的叙述正确的是( )NO 可以是某些含低价氮物质氧化的产物 NO 是亚硝酸的酸酐 NO 可以是某些含高价氮物质还原的产物 NO 是无色气体，在空气中可变为红棕色A全部 BCD答案 B解析 NO 中氮元素的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如 HNO3NO，也可以是氧化产
9、物，如 NH3NO；HNO 2的酸酐是 N2O3；NO 是无色气体，可被空气中的氧气氧化为红棕色的 NO2。3.如图为装有活塞的密闭容器，内盛 22.4mL 一氧化氮。若通入 11.2mL 氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度、压强不变，则容器内物质的密度为( )A等于 1.369gL1B等于 2.054gL1C在 1.369gL1 和 2.054gL1 之间D大于 2.054gL1答案 D解析 一氧化氮与氧气恰好发生反应生成了二氧化氮，2NO O 2 = = 2NO 22 1 2224mL 11.2mL 22.4mL反应后生成了 22.4mL 二氧化氮，假设二氧化氮体积不变，则容器中
10、气体的密度为 (NO2) 2.054gL 1 ，因存在转化平衡：46gmol 122.410 3L22.4Lmol 122.410 3L52NO2N2O4，则混合气体的体积小于 22.4mL，所以容器中气体 应大于 2.054gL1 。题组二 氮氧化物溶于水的定量判断4(NO x与 H2O 反应计算)如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满 NO2和 NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液物质的量浓度之比为( )A11B57C75D43答案 A解析 NO 2、NO 装满试管，则体
11、积相同，根据阿伏加德罗定律： n(NO2) n(NO)，根据氮原子守恒所得硝酸的物质的量相同，溶液的体积相同，所以两个试管中溶液物质的量浓度之比为11。5(2018贵阳模拟)同温同压下，在 3 支相同体积的试管中分别充有等体积混合的 2 种气体，它们是NO 和 NO2，NO 2和 O2，NH 3和 N2。将 3 支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为 V1、 V2、 V3，则下列的关系正确的是( )A V1 V2 V3 B V1 V3 V2C V2 V3 V1 D V3 V1 V2答案 B解析 设各种气体的体积都为 1 体积。根据 3NO2H 2O=2HNO3NO，
12、即剩余 NO 的体积V1(1 )体积。根据 4NO2O 22H 2O=4HNO3，即剩余 O2的体积 V2(1 )体积。剩13 14余 N2的体积 V31 体积。即 B 项符合题意。氮氧化物溶于水的问题分析无论是单一气体(NO 2)，还是 NO、NO 2、O 2中的两者的混合气体，反应的实质是3NO2H 2O=2HNO3NO,2NOO 2=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 4NO3O 22H 2O=4HNO3(43)。(2)若 NO2和 O2通入水中，总关系式为 4NO2O 22H 2O=4HNO3(41)。6考点二
13、 典型的氧化性酸硝酸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)不稳定性反应：4HNO 3(浓)或光照,2H 2O4NO 2O 2。(2)强氧化性硝酸无论浓、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：3Cu8HNO 3(稀)= =3Cu(NO3)22NO4H 2O；浓硝酸与铜反应：Cu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)22NO 22H 2O。与非金属反应：浓硝酸与 C 的反应：C4HNO 3(浓) CO24NO 22H 2O。= = = = = 与还原性化合物反应：硝酸可氧化 H2S、SO 2、Na 2SO3、HI
14、、Fe 2 等还原性物质。稀硝酸与 FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe2 4H NO =3Fe3 NO2H 2O。 3(3)与有机物反应硝化反应(与 反应)：HNO 3(浓) H 2O； 浓 硫 酸 7显色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。(1)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化( )(2)可用稀硝酸与 FeS 固体反应制取 H2S( )(3)过量的铜与浓硝酸反应，产物中一定有 NO( )(4)浓硝酸在光照下久置，会变黄( )答案 (1) (2) (3) (4)1(1)浓 HNO3如何保存？(2)硝酸具有强氧化性，硝酸与 Fe 反应一定生成 Fe3 吗？为什么？答案 (1)应
15、保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于阴凉处。(2)不一定，当 Fe 少量时生成 Fe3 ，当 Fe 过量时生成 Fe2 。2用动态观点理解 Cu 与浓 HNO3的反应在浓硝酸中放入 Cu 片，(1)反应开始时的化学方程式为_，实验现象为_。(2)若 Cu 片有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为_。(3)待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时 Cu 片上又有气泡产生，原因是_。答案 (1)Cu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)22NO 22H 2O 溶液逐渐变蓝色，有红棕色气体逸出(2)3Cu8HNO 3(稀)= =3Cu(NO3)22NO4H 2O(3)加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中
16、硝酸根离子构成强氧化性酸，又能与过量的铜反应(1)HNO3与金属反应一般不能产生 H2。(2)还原产物一般为 HNO3(浓)NO 2，HNO 3(稀)NO；很稀的硝酸还原产物也可能为 N2O、N 2或 NH4NO3。(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。(4)涉及 HNO3的离子反应常见的易错问题忽视 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 、S 2 3 3 23等还原性较强的离子大量共存。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地写成复分解反应。8题组一 硝酸的性质及应用1硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重
17、要原料。下列实验事实与硝酸的性质不相对应的一组是( )A浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后退色酸性和强氧化性B不能用稀硝酸与锌反应制氢气强氧化性C要用棕色瓶盛装浓硝酸不稳定性D能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色退去强氧化性答案 D解析 浓硝酸使紫色石蕊溶液变红表现的是酸性，使其退色表现的是强氧化性，A 项正确；硝酸具有强氧化性，与锌反应生成的是氮的氧化物，不是氢气，B 项正确；浓硝酸见光易分解，应用棕色试剂瓶存放，C 项正确；硝酸与 NaOH 溶液中和后，使溶液中的红色退去，利用的是酸性，D 项错误。2(2018潍坊期末)硝酸是化学实验室中最常用的试剂之一，下列有关硝酸的说法不正确的是( )A浓硝酸和
18、氯水用棕色试剂瓶保存，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常温下铁和铂都不溶于浓硝酸，原理相同D浓硝酸溅到皮肤上，皮肤会变黄答案 C解析 A 项中 HNO3和氯水中的 HClO 见光都易分解，都应避光保存，正确；B 项，浓 HNO3和浓氨水都具有挥发性，HNO 3与 NH3化合生成白色固体小颗粒 NH4NO3，正确；C 项，铁在浓硝酸中钝化，而 Pt 与浓硝酸不反应，原理不同；D 项，浓 HNO3能使蛋白质显黄色。3(全面描述金属与硝酸反应的现象)在如图所示的实验装置中，盛有足量水的水槽里放两个烧杯，小烧杯里放有适量铜片和过量浓硝酸，小烧杯外面倒扣一大烧杯，请回答
19、下列问题：(1)实验过程中，观察到的主要现象是_；_；_；9_。(2)用该装置做铜与浓硝酸反应的实验，最突出的优点是_。(3)若要验证最终得到的气体生成物，最简便的操作及现象是_。答案 (1)铜片表面产生气泡，铜片慢慢溶解并逐渐消失小烧杯中溶液的颜色逐渐变成蓝色大烧杯中有红棕色气体生成，后来慢慢变成无色大烧杯内液面上升，水槽中液面下降(2)反应体系封闭，无氮氧化合物逸出，不污染环境(3)轻轻掀起倒扣的大烧杯，通入适量的空气，若有红棕色气体生成，则证明最终气体生成物为 NO 气体解析 (1)小烧杯中，Cu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)22NO 22H 2O，铜片逐渐溶解，硝酸铜溶液呈蓝色
20、，有红棕色的 NO2气体产生，接着 NO2和烧杯中的 O2、H 2O 发生反应4NO2O 22H 2O=4HNO3，若 O2消耗完，则发生反应 3NO2H 2O=2HNO3NO，故气体颜色慢慢变成无色，由于烧杯中的气体减少，故大烧杯内液面上升，水槽中液面下降。(2)该反应体系密闭，反应产生的 NO2和 NO 不会逸出，不污染环境。(3)利用 NO 与 O2反应生成红棕色的 NO2的性质来检验最终气体是否为 NO 气体。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
21、体颜色)；气体：溶液中产生(颜色)的气体，(或)在固体表面产生(颜色)气体；沉淀：在(颜色)溶液中产生(颜色)的沉淀(浑浊)。题组二 金属与硝酸反应的定量分析4一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应，在相同条件下，用排水集气法收集产生的气体。下列叙述一定正确的是( )硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少硝酸浓度不同，生成的 Fe(NO3)3的物质的量相同硝酸浓度越大，产生的气体越少用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同10A只有BCD答案 B解析 依据 Fe4HNO 3(稀)= =Fe(NO3)3NO2H 2O 及 Fe6HNO 3(浓)= =Fe(NO3)33NO 23H 2O 可知，硝酸
22、浓度越大，消耗的硝酸越多，错；根据铁元素守恒，最后生成的 Fe(NO3)3的物质的量相同，正确；硝酸浓度越大，产生的气体越多，错；因3NO2H 2O=2HNO3NO，故用排水法收集到的气体均为 NO，且在相同状况下体积相同，正确。5(2018湖北鄂东南市级示范高中学校联考)铜和镁的合金 4.6g 完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生 4480mL 的 NO2气体和 336mL 的 N2O4气体(都已折算到标准状况)，在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为( )A9.02gB8.51gC8.26gD7.04g答案 B解析 最终生成的沉淀是氢氧化镁和氢氧化铜，所以沉淀增加的
23、质量就是和金属阳离子结合的 OH 的质量。由于金属阳离子结合的 OH 的物质的量，就是金属失去电子的物质的量，所以 根 据 得 失 电 子 守 恒 可 知 ， 金 属 失 去 电 子 的 物 质 的 量 是 2 0.23 mol，所 以 和 金 属 阳 离 子 结 合 的 OH 的 物 质 的 量4 . 4 8 L2 2 . 4 L m o l 1 0 . 3 3 6 L2 2 . 4 L m o l 1也 是 0.23 mol， 质 量 是 3.91 g， 则 沉 淀 的 质 量 是 8.51 g，B 项正确。6某稀溶液中含有 4molKNO3和 2.5molH2SO4，向其中加入 1.5m
24、olFe，充分反应(已知 NO被还原为 NO)。 3下列说法正确的是( )A反应后生成 NO 的体积为 28LB所得溶液中 c(Fe2 ) c(Fe3 )11C所得溶液中 c(NO )2.75molL 1 3D所得溶液中的溶质只有 FeSO4答案 B解析 铁若生成 Fe3 ，应消耗 6 mol H ，若生成 Fe2 消耗 4 mol H ，根据题给物质的量关系可知应同时生成 Fe2 、Fe 3 ，则有：Error!解得 n(Fe2 )0.75 mol， n(Fe3 )0.75 mol，则生成 NO 的物质的量为 1.25 mol。A 项中未给出是在标0.75 mol2 0.75 mol33准状
25、况下，无法计算 NO 气体的体积；C 项中不知道溶液的体积，无法计算 NO 的浓度；D 3项中根据原子守恒，溶液中的溶质肯定还有 K2SO4，所以 A、C、D 均不正确。11金属与硝酸反应的思维模型题组三 硝酸反应产物综合实验探究题(教师用书独具)7(2018桂林高三测试)某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是 NO而设计了下列实验，装置如图所示(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。请回答有关问题：(1)设计装置 A 的目的是_。(2)在完成(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
26、_；B 中反应的离子方程式为_。(3)装置 E 和 F 的作用是_；为实现此作用，其操作方法是_。(4)装置 D 的作用是吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，兼有_的功能。答案 (1)产生 CO2，赶走装置中的空气，防止因 NO 与 O2反应生成 NO2而产生干扰(2)Cu 丝表面产生气泡，稀硝酸液面上方仍为无色，溶液变蓝 3Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O 3(3)验证 NO 的生成 将注射器中的空气推入 E 中，若气体变为红棕色则说明生成了 NO(4)防止倒吸12考点三 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 强烈刺激性气味 极易溶于水(1700)2
27、.氨的化学性质(1)氨与水的反应NH3H 2ONH3H2ONH OH ，氨溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有 4NH3H2O、NH 3、H 2O、NH 、OH 、H 。氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解： 4NH3H2O NH3H 2O。= = = = = (2)氨与酸的反应：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：HClNH 3=NH4Cl、NH 3HNO 3=NH4NO3。(3)与盐溶液的反应如过量氨水与 AlCl3反应的离子方程式：Al3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 。 4(4)氨的还原性氨的
28、催化氧化化学方程式：4NH 35O 2 4NO6H 2O。= = = = =催 化 剂 3氨的实验室制法(1)加热固态铵盐和碱的混合物一般加热 NH4Cl 和 Ca(OH)2的混合物，化学方程式：2NH4ClCa(OH) 2 2NH3CaCl 22H 2O。= = = = = 13装置：“固体固体 气体”(与用 KClO3或 KMnO4制 O2的装置相同)。 收集：只能用向下排空气法。验满方法：a.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，现象是有白烟产生。尾气处理：收集时，一般在管口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，收集到纯
29、净的 NH3，同时也可避免污染空气。(2)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NH3H2O NH3H 2O= = = = = 浓氨水固体 NaOHNaOH 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 CaOCaO 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NH3H2OCaO= =NH3Ca(OH) 24.铵盐及 NH 的检验 4(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 4未知液 呈碱性 湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含 NH 。 OH 4(1)氨遇到浓盐
30、酸、硫酸都会发生反应，产生白烟( )(2)加热盛有 NH4Cl 固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结，说明 NH4Cl 固体可以升华( )14(3)氨水中含氮微粒中最多的微粒是 NH ( ) 4(4)铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性( )(5)现有 1molL1 的氨水，则该溶液中 NH3H2O 的浓度是 1molL1 ( )答案 (1) (2) (3) (4) (5)解析 (1)硫酸难挥发，与氨反应不产生白烟。(4)NH4HCO3、(NH 4)2S 溶液呈碱性。氨及铵盐中3 价 N 还原性的拓展应用(1)用于检验氯气是否泄露的原理，如下图，室温下将过量的氨推入试管，预测试管中可能出
31、现的现象_，写出反应过程的化学方程式：_。(2)氨在加热条件下可还原氧化铜，产生无污染气体和单质铜，可用于测定铜的相对原子质量，写出该反应的化学方程式：_。(3)氨在催化剂条件下可还原氮的氧化物，常用于消除汽车尾气产生的氮氧化物，以还原 NO为例，分析氧化产物与还原产物的质量比_。(4)实验室用饱和氯化铵(NH 4Cl)与亚硝酸钠(NaNO 2)加热来制取氮气，气体发生装置应选用_。反应原理的化学方程式为_。答案 (1)生成白烟，而后凝结在试管内壁，试管内黄绿色气体颜色逐渐变浅至退去 3Cl22NH 3=6HClN 2、HClNH 3=NH4Cl(2)3CuO2NH 3 3CuN 23H 2O
32、= = = = = (3)2315(4)A NaNO 2NH 4Cl NaClN 22H 2O= = = = = 题组一 氨、铵盐的性质实验1(2018武汉高三模拟)探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )A将集有氨的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨极易溶于水B向氨水中加入浓氢氧化钠溶液，加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明氨水中含有 NH 4C加热 NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明 NH4HCO3具有热不稳定性D将红热的 Pt 丝伸入上图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量的红棕色气体，说明氨催化氧化的产物中有 NO答案
33、B解析 B 项，因为氨水中存在氨分子，加热氨逸出，也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，不能证明是铵根离子与氢氧化钠反应产生的氨，错误；D 项，4NH35O 2 4NO6H 2O,2NOO 2=2NO2，NH 3的氧化产物应为 NO，正确。= = = = =Pt 2如下图，利用培养皿探究氨的性质。实验时向 NaOH 固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )选项 实验现象 解释A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸反应产生了 NH4Cl 固体B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是 AlCl3溶液D干燥红色石蕊试纸
34、不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱答案 A16解析 NH 3能与 HCl 发生化合反应，生成 NH4Cl 白色固体，NH 3也能与 H2SO4发生化合反应，生成(NH 4)2SO4；NH 3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等；NH 3溶于水生成 NH3H2O，NH 3H2O 属于碱，NH 3不属于碱。实验室用铂丝按下图进行氨的催化氧化实验，操作现象总结如下：(1)空气通入氨水中：其作用是让氨易挥发出来，从而使氧气和氨充分混合。(2)锥形瓶中气体呈红棕色：这是因为 NH3被氧化为 NO，NO 遇到空气中的 O2又迅速被氧化为红棕色的 NO2。(3)通常
35、瓶内有白烟出现：这是由于锥形瓶里有水蒸气存在，水蒸气和 NO2反应生成了HNO3：3NO 2H 2O=2HNO3NO，HNO 3再跟 NH3反应生成微小的白色 NH4NO3晶体：NH3HNO 3=NH4NO3。(4)悬空铂丝总是呈红色：这是因为 NH3与 O2在铂丝的表面上进行的反应是放热反应，反应放出的热量足以使铂丝继续保持红热状态。题组二 氨制备与性质实验的综合3(2018太原一模)实验室制取氨、收集、验证其还原性并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )A用装置甲制取氨B用装置乙收集氨时气体应该从 a 口进 b 口出C装置丙中黑色固体变成红色时还原产物一定为铜D可以用装置丁吸收氨
36、，进行尾气处理答案 B解析 A 项，装置中的氯化铵固体分解生成氨和氯化氢气体，在试管口处重新反应生成固体氯化铵；B 项，氨密度比空气小，应用向下排空气法收集，用乙装置收集 NH3时，从 a 口进17b 口出，正确；C 项，氧化铜被还原为铜、氧化亚铜都是红色固体；D 项，氨极易溶于水，导管直接插入水溶液中吸收易发生倒吸。4(2018西安模拟)氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图所示装置。(1)甲装置不需要加热即能同时产生氨和氧气，烧瓶内固体 X 为_。(2)乙装置的作用是_；写出受热时丙装置中发生反应的化学方程式：_。(3)当戊中观察
37、到_现象，则说明已制得硝酸。某同学按上图组装仪器并检验装置气密性后进行实验，没有观察到此现象，请分析实验失败的可能原因是：_，如何改进装置：_。(4)改进后待反应结束，将丁装置倒立在盛水的水槽中，会观察到的现象是_。答案 (1)过氧化钠(2)干燥氧气和氨的混合气体 4NH 35O 2 4NO6H 2O= = = = =催 化 剂 (3)紫色石蕊溶液变红 过量的氨致使戊中溶液不一定呈酸性 在丙和丁之间连接盛有无水氯化钙的干燥管或盛有浓硫酸的洗气瓶(4)试管丁内水面慢慢上升，上升到一定高度不再变化，试管内气体颜色由红棕色逐渐变淡至无色解析 (1)甲中不需要加热即能同时产生 NH3和 O2，说明固体
38、 X 溶于氨水既产生 O2又放出大量热，则该固体为 Na2O2。(2)乙装置可干燥 NH3和 O2；NH 3和 O2在加热和 Cr2O3的催化作用下，发生催化氧化反应。(3)HNO 3能使石蕊溶液变红；由于 NH3过量，可能会与 HNO3反应，致使观察不到溶液变红的现象；可在丙和丁之间连接一个能除去 NH3的装置。(4)丁装置中为 NO2，NO 2会与 H2O 反应生成无色的 NO。考点四 氮及其重要化合物的综合应用18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。题组一 氮及其化合物的转化1(2018贵阳模拟)氮及其化合物的转化关系如图所示。则下列说法不正确的是( )A路线是工
39、业生产硝酸的主要途径B路线、是雷电固氮生成硝酸的主要途径C上述所有标号的反应都是氧化还原反应D氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成 NO2答案 D解析 氮气和氧气在放电或高温条件下反应生成 NO，NO 与 O2反应生成 NO2，氮气与氧气不能直接生成 NO2。2(2018河南一轮复习诊断调研联考)一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。回答下列问题：(1)氮的原子结构示意图为_。(2)图中属于“氮的固定”的是_(填字母，下同)；转化过程中发生非氧化还原反应的是_。(3)若“反应 h”是在 NO2和 H2O 的作用下实现，则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_。19(4)若“
40、反应 i”是在酸性条件下由 NO 与 Zn 的作用实现，则该反应的离子方程式为 3_。答案 (1) (2)k 和 c a 和 l (3)21(4)4Zn2NO 10H =4Zn2 N 2O5H 2O 3解析 (1)N 位于第 2 周期A 族，其原子结构示意图为 。(2)氮的固定是游离态的氮转化为化合态的氮，根据循环图可知，属于氮的固定的是 k 和c；发生非氧化还原反应，说明反应前后各元素化合价没有发生变化，则属于非氧化还原反应的是 a 和 l。(3)反应 h 的化学方程式为 3NO2H 2O=2HNO3NO，HNO 3是氧化产物，NO 是还原产物，因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为 21。
41、(4)根据信息，ZnH NO Zn 2 N 2OH 2O，根据电荷守恒、得失电子守恒以及原 3子守恒得离子方程式为 4Zn2NO 10H =4Zn2 N 2O5H 2O。 3题组二 含氮物质的性质与实验综合3(2018江西名校学术联盟质量检测)某学习小组设计实验探究 NO 与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的 N2，排尽装置内的空气。已知：在溶液中 FeSO4NO Fe(NO)SO4(棕色)，该反应可用于检验 NO。下列说法中不正确的是( )A装置 F、I 中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液B若观察到装置 H 中红色粉末变黑色，则 NO 与 C
42、u 发生了反应C实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞D装置 J 收集的气体中一定不含 NO答案 D解析 稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，一氧化氮能够被氧气氧化，因此实验前需要通入氮气，排尽装置中的空气，硝酸具有挥发性，生成的一氧化氮中混有少量硝酸蒸气，可以通过水吸收后再干燥，干燥的一氧化氮在装置 H 中与铜反应，未反应的 NO 可以利用硫酸亚铁溶液检验。装置 F、I 中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液，A 项正确；实验结束后，为了防止倒吸，需要先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞，C 项正确；由于 FeSO4NO Fe(NO)SO4(棕20色)为可逆反应，装置 J 收集的气体中可能含有 NO，D 项错误。4某化学自主实验小组通过实验探究 NH3、NO 2的性质。探究：利用如图所示装置探究 NO2能否被 NH3还原(K 1、K 2为止水夹，夹持固定装置略去)。(1)A 装置中制取 NH3的化学方程式是_。(2)甲、乙分别是_(填字母)。a浓硫酸、碱石灰 b碱石灰、碱石灰c碱石灰、无水氯化钙 d五氧化二磷、五氧化二磷(3)若 NO2能够被 NH3还原，预期 C 装置中能观察到的现象是_
