1、1第 4 节 氮及其重要化合物【考纲要求】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。 了解氮元素单质及其重要化合物对环境的影响。 掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。 以上各部分知识的综合应用。考点一 氮气及氮的氧化物1氮气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 2氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物：N 2O、NO、N 2O3、NO 2、N 2O4、N 2O5等，其中属于酸性氧化物的是 N2O3
2、、N 2O5。(2)NO 和 NO2性质的比较NO NO2颜色 无色 红棕色毒性 有毒 有毒物理性质溶解性 不溶 能溶与 O2反应 2NOO 2=2NO2化学性质 与 H2O 反应 3NO2H 2O=2HNO3NO3.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。2NO 与血红蛋白结合使人中毒。(2)常见的 NOx尾气处理方法碱液吸收法2NO22NaOH=
3、=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)。1N 2分子的结构稳定，因而氮气不支持任何物质的燃烧( )2豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定，是化学变化( )3通过灼热的镁粉，可除 N2中的少量氧气( )4NO 可用向上排空气法或排水法收集( )5制取二氧化氮时，用水或
4、NaOH 溶液吸收尾气( )6汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态氮转化来的( )答案：1. 2. 3. 4. 5. 6.题组一 考查 NO、NO 2的性质1汽车排放的尾气中含有 NO2，NO 2是城市大气污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO 2发生一系列光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2NO 2 2NO2O，2NOO 2 2NO 2，OO 2 O 3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是( )ANO 2起催化剂作用 BNO 只起催化剂作用CNO 2只起氧化剂作用 DO 3与 O2为同分异构体解析：选 A。反应过程得 O2 2O，OO 2 O 3，NO 2起催
5、化剂作用，反应过程中 NO2作氧化剂、NO 作还原剂，A 项正确，B、C 项错误；O 3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。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 是酸性氧化物 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 BC D3解析：选 B。NO 中氮的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如 HNO3NO，也可以是氧化产物，如 NH3NO；NO 是不成盐氧化物；NO 是无色气体，可被空气中的氧气氧化为红棕色的 NO2
6、。题组二 氮氧化物溶于水的定量判断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 NO2一种气体解析：选 C。解答本题要注意以下两点：(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)NO 2可与水反应生成不溶于水的 NO，NO 2和 NO 与氧气按适当的比例被水完全吸收。4将 40 m
7、L NO2和 NO 的混合气体通入倒立到水槽中盛满水的试管中，充分反应后试管中剩下 20 mL 气体，则原混合气体中 NO2和 NO 的体积比为( )A21 B13C31 D11解析：选 C。3NO 2H 2O=2HNO3NO V3 1 230 mL 20 mLV(NO)40 mL30 mL10 mL, V(NO2) V(NO)30 mL10 mL31。5在一定条件下，将 NO2和 O2的混合气体 12 mL 通入足量水中，充分反应后剩余 2 mL 气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为( )1.2 mL 2.4 mL 3 mL 4 mLA BC D解析：选 D。首先分析剩余的 2 m
8、L 气体有两种可能。如果剩余 2 mL O2，则 V(NO2) (122) mL8 mL，则混合气中： V(O2)12 mL 8 mL4 mL。若剩余的 2 mL 气体454是 NO，则混合气中的 V(O2)(12 mL2 mL3) 1.2 mL，D 项正确。15解答氮氧化物溶于水的计算问题首先应明确原理，无论是单一气体(NO 2)，还是NO、NO 2、O 2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2H 2O=2HNO3NO，2NO O 2=2NO2，故若有气体剩余只能是 NO 或 O2，不可能是 NO2。故强调牢记以下两个总方程式。(1)若 NO 和 O2通入水中，总关系式为 4NO3O
9、 22H 2O=4HNO3。(2)若 NO2和 O2通入水中，总关系式为 4NO2O 22H 2O=4HNO3。 考点二 氨和铵盐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(1700)2.氨的化学性质(1)氨气与水的反应NH3H 2ONH 3H2ONH OH ，氨气溶于水得氨水。 4氨水中含有的粒子：NH 3H2O、NH 3、H 2O、NH 、OH 、H 。 4NH 3H2O 为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3H2O NH3H 2O。= = = = = (2)氨气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
10、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)氨气与盐溶液的反应如过量氨气与 AlCl3溶液反应的离子方程式：Al 3 3NH 33H 2O=Al(OH)33NH 。 4(4)氨气的还原性氨的催化氧化化学方程式：4NH 35O 2 4NO6H 2O。= = = = =催 化 剂 3铵盐及 NH 的检验 45(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待 检 物 强 碱 无 色 气 体 湿 润 红 色 石 蕊 试 纸 试 纸 变 蓝 色 结 论 4氨气的实验室制法1氨水中含氮微粒
11、中最多的微粒是 NH ( ) 42液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂( )3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 4气体( )4分别充满 HCl、NH 3的烧瓶倒置于水中后液面迅速上升，说明二者均易溶于水( )5用湿润的红色石蕊试纸检验氨气( )6固态 NH4Cl 受热升华变为气体( )7实验室可用浓氨水与生石灰制取氨气( )答案：1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.6题组一 考查氨气、铵盐的性质1如图，利用培养皿探究氨气的性质。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
12、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干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱解析：选 A。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 是一种可溶性碱，NH 3是氢化物。2用加热法可以分离的一组物质是( )A氯化铵和消
13、石灰 B碳酸氢铵和过氧化钠 C氯化铵和氯化钠 D碘和氯化铵解析：选 C。铵盐可与碱反应，因此选项 A 在加热时发生反应 2NH4ClCa(OH) 22NH32H 2OCaCl 2，不能用于分离。选项 B 中的 NH4HCO3受热分解，且= = = = = 产生的 H2O 及 CO2能与 Na2O2反应，也无法达到分离的目的。选项 D 中碘在受热时升华，NH4Cl 受热分解再重新化合后仍与碘混合，无法达到分离的目的。对于选项 C，NH 4Cl 受热分解后可从体系中脱离，遇冷又重新化合为 NH4Cl 晶体，从而达到与 NaCl 分离的目的。题组二 考查氨气的制法3下面是实验室制取氨气的装置和选用的
14、试剂，其中错误的是( )7A BC D解析：选 D。NH 4Cl 受热可产生 NH3和 HCl，但两者遇冷会重新反应生成 NH4Cl，在此过程中还有可能出现堵塞导管的情况，因此不能用的方法制取氨气。中试管口未向下倾斜，会导致加热产生的水蒸气冷凝后倒流入试管底部而使试管炸裂，不可行。浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生 CaONH 3H2O=Ca(OH)2NH 3，故可用的方法制取氨气。浓氨水受热产生氨气，通过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的 NH3，所以符合要求。4有甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂，对实验室制取并收集氨气的实验进行改进。化学试剂：NH 4Cl 固体、浓氨水、NaOH 固体(1)甲
15、同学想方便快速的制取少量氨气，应选择的装置是_(填序号)，选用试剂是_(填序号)。选用上述试剂制氨气的理由是_，实验过程中，制气时的实验操作是_。(2)乙同学建议，把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上收集氨气，并确保不污染环境，请你根据其设想回答：若用排气法收集氨气，请在方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用试剂(自选)名称。8若用排液集气法收集 NH3，可选用的试剂是_(填序号)。AH 2O B浓 H2SO4CCCl 4 D饱和 NaCl 溶液解析：(1)不加热制取 NH3是快速制取少量 NH3的措施，具体操作方法是把浓氨水滴到固体 NaOH 上。(2)用排
16、气法收集 NH3的装置中要注意广口瓶中导气管的长短，因 NH3的密度比空气的小，故进气管短，出气管长，因 NH3极易溶于水，进行尾气处理时，要设置防倒吸装置。用排液法收集 NH3时，要求液体不能溶解 NH3(排除 A、D)且不与 NH3发生反应(排除B)，故选 CCl4。答案：(1)B NaOH 固体遇水放热，使氨气的溶解度降低，同时可使溶液中c(OH )增大，促使 NH OH NH 3H2ONH 3H 2O 平衡向右移动，从而使氨气逸出 4将浓氨水逐滴滴加到 NaOH 固体上(2) C实验室制取氨气的简易方法方法 化学方程式(或原理) 发生装置加热浓氨水NH3H2O NH3H 2O= = =
17、 = = 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：NH3H2OCaO= =NH3Ca(OH) 2考点三 硝 酸91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) 2H2O4NO 2O 2。= = = = = 或 光 照 (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。与金属反应(填化学反应方程式)稀硝酸与铜反应：3Cu8HNO 3(稀)= =3Cu(NO3)22NO4H 2O；浓硝
18、酸与铜反应：Cu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)22NO 22H 2O。与非金属反应(填化学反应方程式)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、Fe 2 等还原性物质。稀硝酸与 FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe 2 4H NO =3Fe3 NO2H 2O。 31可用浓 HNO3与 Cu 反应制备 NO2( )2用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜的离子方程式为2Ag2H NO =2Ag NO H 2O( ) 33常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化( )4浓硝酸中加入
19、过量铁粉并加热：Fe3NO 6H Fe3 3NO 23H 2O( ) 3 = = = = = 5过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成( )6向装有 Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀 H2SO4，在试管口观察到红棕色气体( )答案：1. 2. 3. 4. 5. 6.题组一 考查硝酸的基本性质及应用1下列关于硝酸的叙述正确的是( )ANO 2溶于水生成硝酸，所以 NO2属于酸性氧化物10B硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气C常温下铁与浓硝酸反应，产生大量的红棕色气体 D硝酸与铜的反应既表现出氧化性又表现出酸性解析：选 D。 NO2和硝酸中氮元素的化合价不相等，NO 2不是酸性氧化物；硝酸与金属反应时
20、，主要是5 价的氮得电子，不生成氢气；常温下，铁遇浓硝酸发生钝化。2铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显变化，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，则该盐不可能是( )AFeCl 3 BNaCl CKNO 3 DCu(NO 3)2解析：选 B。 A 项离子反应方程式为 2Fe3 Cu= =Cu2 2Fe 2 ，铜粉溶解；C、D 项离子反应方程式均为 8H 2NO 3Cu= =3Cu2 2NO4H 2O，铜粉溶解；B 项不反应。 33将相同质量的铜分别与足量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )A硝酸浓度越大消耗的硝酸越少，产生的有毒气体也越少B反应中转移的电子总数稀硝酸少C试管内壁上的铜
21、用浓硝酸除去最好，因反应速率快D两者用排水法收集的气体的体积相同解析：选 D。铜完全反应，在进行相关计算时以铜为标准，等质量的铜在反应中失去的电子数相同，生成的 Cu(NO3)2 的量相同，浓硝酸被还原为 NO2，氮原子价态由5 价降到4 价，每个氮原子只得 1 个电子，稀 HNO3被还原时每个氮原子得到 3 个电子，故被还原的浓硝酸多、稀硝酸少，生成的 NO2也比 NO 多。用排水法收集气体时，3NO2H 2O=2HNO3NO，故两种情况收集到的气体一样多。(1)硝酸与金属反应的规律HNO 3与金属反应一般不能产生 H2。还原产物一般为 HNO3(浓)NO 2，HNO 3(稀)NO；很稀的硝
22、酸还原产物也可能为N2O、N 2或 NH4NO3。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忽视 NO 在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下 NO 不能与 3 3Fe2 、I 、SO 、S 2 等还原性较强的离子大量共存。23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 考查硝酸与金属反应的定量判断4锌与某浓度的硝酸以物质的量之比为 13 发生反应，若硝酸被还原的产物为11N2O，反应结束后锌没有剩余，下列说法正确的是( )A在此反应中硝酸体现强氧化性，全部被还原B向反应后的溶液中再加入金属铁，不再发生化学
23、反应C该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为 14D该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为 15解析：选 D。设锌的物质的量为 a，则稀硝酸中 HNO3的物质的量为 3a，发生还原反应的 HNO3与锌的关系为 HNO32Zn，由于锌不足，被还原的 HNO3为 ，未被还原的 HNO3为a2(3a )，二者之比为 (3 a )15，D 项正确。a2 a2 a25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，则混合气体中 NO 的体积为( )A112 mL B1
24、 008 mL C224 mL D448 mL解析：选 A。混合气体的总物质的量为 1.12 L22.4 L/mol0.05 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)10.032，解得 n10.005， V(NO)0.005 mol22.4 L/mol0.112 L112 mL。6将 22.4 g 铁粉逐渐加入到含 HNO3 0.8 mol 的稀 HNO3中，反应生成气体的物质的量( x)随消耗铁粉的物质的量( y)的变化关系如图所示，其中正确的
25、是( )解析：选 C。 n(Fe) 0.4 mol，铁粉加入稀 HNO3中，首先被氧化为22.4 g56 gmol 1Fe3 ，即：Fe 4HNO 3(稀)= =Fe(NO3)3NO2H 2O0.2 mol 0.8 mol 0.2 mol 0.2 molHNO3完全反应后，过量的铁还会被 Fe(NO3)3氧化，则：2Fe(NO3)3Fe= =3Fe(NO3)21202 mol 0.1 mol所以共溶解铁粉 0.3 mol，但后来没有气体放出。1金属与硝酸反应的思维模型2金属与硝酸反应计算的四种方法(1)原子守恒法HNO3与金属反应时，一部分 HNO3起酸的作用，以 NO 的形式存在于溶液中；一
26、部分 3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，HNO 3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)。 3(4)离子方程式计算法金属与 H2SO4、HNO 3的混合酸反应时，由于硝酸盐中 NO 在 H2SO4提供 H 的条件下能 3继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先做过量判断，然后根据完全反应的金属或 H 或 NO 进行相关计算，
27、且溶液中要符合电荷守恒。 31判断正误(正确的打 “” ，错误的打“”)(1)(2017高考江苏卷)NH 3易溶于水，可用作制冷剂( )(2)(2017高考天津卷)用烧碱处理含高浓度 NH 的废水并回收利用氨( ) 4(3)(2016高考江苏卷)NH 4HCO3受热易分解，因而可用作氮肥( )(4)(2014高考广东卷)NH 3能使酚酞溶液变红，因而 NH3可用于设计喷泉实验( )(5)(2014高考安徽卷)实验室用锌粒、稀 HNO3以及试管、带导管的橡皮塞可制取 H2( )(6)(2014高考江苏卷)NH 3、O 2和 HNO3三种物质中，任意两种物质在一定条件下均能发生反应( )答案：(1
28、) (2) (3) (4) (5) (6)132(2015高考北京卷)下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是( )A氮元素均被氧化B工业合成氨属于人工固氮C含氮无机物和含氮有机物可相互转化D碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环解析：选 A。AN 2NH 3过程中氮元素由 0 价变为3 价，被还原。B工业合成氨的过程属于人工固氮。C1828 年，德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成了尿素；而含氮的有机物也可以直接分解为无机物。D雷电发生时涉及的反应有 N2O 22NO，2NOO 2=2NO2，3NO 2H 2O=2HNO3NO，HNO 3进入土壤，与矿物质= = = = =放 电 结合成
29、硝酸盐；豆科植物也可以将 N2合成氮肥，生物体内含有碳元素，所以碳、氢、氧三种元素都参加了氮循环。3(2017高考北京卷)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是( ) A由中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体B红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生了反应C由说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物D的气体产物中检测出 CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应解析：选 D。中灼热碎玻璃起加热作用，浓硝酸受热分解生成红棕色 NO2，硝酸中氮元素化合价降低，必有元素化合价升高，只能为氧元素，因此，还有 O2生成，产生的气体为混合气体，A 项正确；由可知，浓硝酸受热分
30、解可生成红棕色气体，所以中产生的“红棕色气体”不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生的，B 项正确；中浓硝酸挥发才能与红热木炭接触，产生的 NO2是还原产物，C 项正确；红热的木炭还可与空气中的 O2反应14生成 CO2，不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了 CO2，D 项错误。4(2016高考天津卷)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸铜，同时生成的两种气体的相对分子质量都小于 50。为防止污染，将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗 1 L 2.2 molL1 NaOH 溶液和 1 mol O2，则两种气体的分子式及物质的量分别为_，生成硫酸铜物质的量为_。解析：根据题意可知
31、，生成的两种气体是 NO 和 NO2。根据 Na 元素守恒可知，生成的NaNO3为 2.2 mol。设生成 NO 和 NO2的物质的量分别是 x mol、 y mol，由氮原子守恒得：x y2.2；由得失电子守恒得：3 x y4。联立解得 x0.9、 y1.3。再由得失电子守恒得： n(Cu)20.9 mol31.3 mol1，解得 n(Cu)2 mol，所以生成的硫酸铜为 2 mol。答案：NO：0.9 mol、NO 2：1.3 mol 2 mol5(2016高考全国卷，26，14 分)氮的氧化物(NO x)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用 NH3将 NOx还原生成 N2。
32、某同学在实验室中对 NH3与 NO2反应进行了探究。回答下列问题：(1)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)。(2)氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的 NH3充入注射器 X 中，硬质玻璃管 Y 中加入少量催化剂，充入 NO2(两端用夹子 K1、K 2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 K1，推动注射器活塞，使 X 中的气体缓慢通入 Y 管中Y 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Y 管中有少量水珠 生成
33、的气态水凝聚15打开 K2 _解析：(1)观察装置知，A 装置适合加热固体制备气体，B 装置适合加热液体与固体制备气体或加热液体制备气体。实验室通过氯化铵和消石灰共热制备氨气，加热固体混合物制备气体，可以选择 A 装置作氨气的发生装置，化学方程式为 2NH4ClCa(OH) 22NH3CaCl 22H 2O。实验室还可以通过加热浓氨水制备氨气，故也可以= = = = = 选择 B 装置作氨气的发生装置，化学方程式为 NH3H2O NH3H 2O。实= = = = = 验室用碱石灰干燥氨气，用向下排空气法收集氨气，用水吸收尾气中的氨气并注意防倒吸，故选择 C、D、F 装置，注意连接干燥管时应大口
34、进气，小口出气，所以，连接顺序为a、d、c、f、e、i 或 b、d、c、f、e、i。(2)NO 2呈红棕色，氨气与二氧化氮发生反应：8NH36NO 2 7N212H 2O，故观察到 Y 管中红棕色气体慢慢变浅。NH 3与 NO2= = = = =催 化 剂 反应后生成的气态水凝聚，反应后气体分子数减少，装置 Y 内压强小于外压，故打开 K2，氢氧化钠溶液会产生倒吸现象。答案：(1)A 2NH 4ClCa(OH) 2 2NH3CaCl 22H 2O或 B = = = = = NH3H2O NH3H 2O dcfei= = = = = (2)红棕色气体慢慢变浅 8NH 36NO 2 7N212H
35、2O Z 中 NaOH= = = = =催 化 剂 溶液产生倒吸现象 反应后气体分子数减少，Y 管中压强小于外压一、选择题1.随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气处理装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是( )A反应中 NO 为氧化剂，N 2为氧化产物B汽车尾气的主要污染成分包括 CO、NO 和 N2CNO 和 O2必须在催化剂表面才能反应D催化转化总化学方程式为 2NOO 24CO 4CO2N 2= = = = =催 化 剂 解析：选 D。反应过程中 NO、O 2为氧化剂，N 2为还原产物；汽车尾气中的 N2不是污染物；NO 和 O
36、2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NOO 2=2NO2，2NO 24CO N24CO 2，将两步反应式合并可得总化学方程= = = = =催 化 剂 16式为 2NOO 24CO 4CO2N 2。= = = = =催 化 剂 2关于氨的下列叙述中，错误的是( )A氨易液化，因此可用来作制冷剂B氨溶解于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色C氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应，产生白烟现象D氨气可被氯气氧化生成 N2，同时还可能产生白烟现象解析：选 C。C 项，NH 3HCl= =NH4Cl，有白烟生成，但与 H2SO4反应不会产生白烟；D项，氨气可被氯气氧化生成
37、 N2，氯气被还原生成 HCl，HCl 与 NH3化合产生白烟现象。3氮及其化合物的变化关系如下图所示。则下列说法不正确的是( )A路线是工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解析：选 D。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，即氮气与氧气不能一步转化为 NO2。4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”都有刺激性气味，都能漂白有机色素C “两水”中都存
38、在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡D “两水”放置时间较久后都会因为相同的原理而变质解析：选 C。新制氯水中存在的微粒有 Cl2、H 2O、HClO、Cl 、ClO 、H 和 OH ，新制氨水中存在的微粒有 NH3、H 2O、NH 3H2O、NH 、H 和 OH ，A 错；氨水无漂白性，B 错； 4氯水变质是因为 HClO 见光分解，氨水变质是由于氨气的挥发，D 错。5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、
39、 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解析：选 B。设各种气体的体积都为 1 体积。根据 3NO2H 2O=2HNO3NO，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 )13 1417体积。剩余 N2的体积 V31 体积。即 B 项符合题意。6木炭与浓 HNO3共热，产生的气体 X 等分为和两份，将两份气体分别按下图实验：则澄清石灰水的变化可能是( )A不变浑浊，变为乳白色浑浊B变为乳白色浑浊，不变浑浊C、均变为乳白色浑浊D、都不变浑浊解析：选 B
40、。木炭与浓硝酸共热可以得到二氧化碳和二氧化氮两种气体，气体先导入适量水中，二氧化氮溶于水，得到硝酸和一氧化氮，二氧化碳几乎不溶于水，再导入澄清的石灰水中，二氧化碳可以使石灰水变浑浊，即变浑浊；气体直接导入澄清的石灰水中，二氧化氮将氢氧化钙转化为硝酸钙，二氧化碳不与硝酸钙溶液反应，即不变浑浊。7下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验，能达到实验目的的是( )A用装置甲制备氨气B用装置乙除去氨气中少量水蒸气C用装置丙收集氨气D用装置丁吸收多余的氨气解析：选 D。用氯化铵和氢氧化钙固体共热制氨气，试管口应略向下倾斜，A 项错误；氨气和浓硫酸反应生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨气，B 项错误；收集氨气的
41、烧瓶不应密闭，C 项错误；氨气极易溶于水，用水吸收氨气时要注意防倒吸，可用装置丁吸收多余的氨气，D 项正确。8(2018湘潭模拟)NH 3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( )18ANH 4Cl 和 NaHCO3都是常用的化肥BNH 4Cl、HNO 3和 Na2CO3受热时都易分解CNH 3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解析：选 C。A 项，NaHCO 3不是化肥；B 项，Na 2CO3受热不易分解；D 项，NaCl 不水解。9把一定质量的铁完全溶解于某浓度的硝酸中收集到 0.3 mol NO2和 0.2 mol
42、NO。向反应后的溶液中加入足量 NaOH 溶液充分反应，经过滤、洗涤后，把所得沉淀加热至质量不再减少为止。得到固体质量不可能为( )A18 g B24 g C30 g D36 g解析：选 A。根据题意可知在反应过程中 Fe 失去的电子与硝酸得到的电子的物质的量相等。最后所得到的固体为 Fe2O3。 n(e )0.3 mol1 0.2 mol30.9 mol。若 Fe 全部为2 价，则 n(Fe)0.45 mol，根据 Fe 元素守恒， m(Fe2O3) (0.45 mol2)160 g/mol36 g；若 Fe 全部为 3 价，则 n(Fe)0.3 mol， m(Fe2O3)(0.3 mol2
43、)160 g/mol24 g；若 Fe 被氧化的价态为2、3 两种价态，则最后得到的固体的质量在2436 g 之间。因此最后得到固体质量不可能为 18 g。10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 9.6 g。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(已知硝酸只被还原为 NO 气体)。下列分析或结果错误的是( )A原混合酸中 NO 物质的量为 0.1 mol 3B OA 段产生的是 NO， AB 段的反应为 Fe2Fe 3 =3Fe2 ， BC 段产生氢气C第二份溶液中最终溶质为 FeSO4DH 2SO4浓度为 2
44、.5 molL1解析：选 A。铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，从题干图中看出(注意只是第二份100 mL)OA 段产生的是 NO， AB 段的反应为 Fe2Fe 3 =3Fe2 ， BC 段产生氢气，反应为Fe2H =Fe2 H 2，可知 NO 反应完全，第二份中 NO 应为 3 319330.1 mol，溶液中最终溶质为 FeSO4，此时反应的铁的质量是 14.0 5.6 g56 gmol 1g，即 0.25 mol，故原混合酸中 H2SO4浓度为 2.5 molL1 ，NO 物质的量为0.25 mol0.1 L 30.2 mol。所以选 A。二、非选择题11氨气在工农业生产中有重要应用。
45、(1)氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式：_。NH 3的稳定性比 PH3_(填“强”或“弱”)。(2)如下图所示，向 NaOH 固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上表面皿，观察现象。浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为_。浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是_(写化学式，一种即可)。FeSO 4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2 2NH 3H2O=Fe(OH)2 2NH 和_。 4(3)空气吹脱法是目前消除 NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量 NaOH 可使 NH3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因：_。(4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO 2)，反应的化学方程式为_，若反应中有 0.3 mol电子发生转移，生成亚硝酸的质量为_g(小数点后保留两位数字)。解析：(1)氮气分子中存在三键；根据非金属性的判断依据“非金属性越强，气态氢化物越稳定” ，很容易判断出 NH3的稳定性强于 PH3。(2)根据
