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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 第四講 氮及其重要化合物 [考綱展示] 1．了解氮單質(zhì)及其主要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用?！?.了解常見(jiàn)的氮的氧化物(NO、NO2)的性質(zhì)及對(duì)環(huán)境的影響。 　3.會(huì)用硝酸的氧化性解釋硝酸與金屬、非金屬及其他具有還原性物質(zhì)反應(yīng)的特點(diǎn)。　4.掌握氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法(包括所用試劑、儀器、反應(yīng)原理和收集方法)。 一、氮在自然界中的存在與轉(zhuǎn)化 1．氮元素的存在與氮的固定 2．N2的物理性質(zhì) 無(wú)色、無(wú)味氣體，密度比空氣略小，難溶于水。 3．N2的化學(xué)性質(zhì) (1)與氧氣反應(yīng)：N2＋O22NO。 導(dǎo)致汽車尾氣中產(chǎn)生氮的氧化物和雷電固氮。 (2)與氫氣反應(yīng)：N2＋3H22NH3。 二、NO與NO2 性質(zhì) NO NO2 物理性質(zhì) 通常為無(wú)色、無(wú)味的氣體，不溶于水 通常為紅棕色、有刺激性氣味的氣體，易溶于水 與水反應(yīng) 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 與氧氣反應(yīng) 2NO＋O2===2NO2 實(shí)驗(yàn)室制備 銅與稀硝酸反應(yīng)：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 銅與濃硝酸反應(yīng)：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 收集方法 常用排水法 常用向上排空氣法與人體、環(huán)境的 關(guān)系 ①與血紅蛋白結(jié)合使人中毒②轉(zhuǎn)化成NO2形成酸雨、光化學(xué)煙霧 形成酸雨、光化學(xué)煙霧 其他 2NO2N2O4 (1)氮的氧化物都有毒，其中NO2與N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO2的平均相對(duì)分子質(zhì)量總大于46。 (2)NO只能用排水法收集，不能用排空氣法收集；而NO2只能用向上排空氣法收集，不能用排水法收集。 (3)驗(yàn)證某無(wú)色氣體是NO的方法是向無(wú)色氣體中通入O2(或空氣)，無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色。 　(xx山東棗莊模擬)室溫時(shí)，在容積為a mL的試管中充滿NO2氣體，然后倒置在水中至管內(nèi)水面不再上升時(shí)為止；再通入b mL O2，則管內(nèi)液面又繼續(xù)上升，測(cè)得試管內(nèi)最后剩余氣體為c mL，且該氣體不支持燃燒。則a、b、c的關(guān)系是(　　) A．a(chǎn)＝4b＋3c B．a(chǎn)＝4b＋c C．a(chǎn)∶b＝4∶1 D．a(chǎn)∶b＝4∶3 [解析]　根據(jù)反應(yīng)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，a mL NO2會(huì)生成 mL NO，通入O2后，最后氣體不支持燃燒，故c mL剩余氣體為NO，即與b mL O2反應(yīng)的NO為mL，根據(jù)化學(xué)方程式4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3得∶b＝4∶3，整理可得a＝4b＋3c。 [答案]　A —有關(guān)氮的氧化物溶于水的計(jì)算 (1)NO2和O2的混合氣體溶于水時(shí)，由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3?、? 可知，當(dāng)體積比V(NO2)∶V(O2) (2)NO和O2的混合氣體溶于水時(shí)，其反應(yīng)是2NO＋O2===2NO2,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，總反應(yīng)式為4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3　② 可知，當(dāng)體積比V(NO)∶V(O2) 注意：4NO2＋O2和4NO＋3O2從組成上均相當(dāng)于2N2O5，即①、②兩反應(yīng)式都與N2O5＋H2O===2HNO3等效。這不僅是記憶①②兩式的一種好方法，也為上述問(wèn)題的解法提供了新的解題思路，即利用混合氣體中的N、O原子個(gè)數(shù)比進(jìn)行分析判斷： N(N)∶N(O) 　　　1.將容積為50 mL的量筒內(nèi)充滿二氧化氮和氧氣的混合氣體，倒置量筒在盛滿水的水槽里，一段時(shí)間后，量筒里剩余氣體體積為5 mL。則原混合氣體中NO2和O2體積比可能是________或________。 解析：NO或NO2與O2混合氣體與水的反應(yīng)計(jì)算關(guān)系式可由下列化學(xué)方程式推導(dǎo)出來(lái)。 2NO＋O2===2NO2① 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO② 由②2＋①得 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③ ③式就是平時(shí)計(jì)算經(jīng)常用到的關(guān)系式。設(shè)剩余的5 mL氣體為O2，則參加反應(yīng)③的NO2和O2的總體積為50 mL－5 mL＝45 mL，則原混合氣體里，NO2的體積為45 mL＝36 mL，O2的體積為50 mL－36 mL＝14 mL，即NO2與O2的體積比為36∶14＝18∶7。 設(shè)剩余的5 mL氣體為NO，由②式得過(guò)量的NO2體積為15 mL，則發(fā)生反應(yīng)③的NO2和O2的總體積為50 mL－15 mL＝35 mL，則原混合氣體里，O2的體積為35 mL＝7 mL，NO2的體積為50 mL－7 mL＝43 mL，即NO2與O2的體積比為43∶7。 答案：18∶7　43∶7 題組一　NO、NO2的性質(zhì)考查 1．(教材改編)(1)怎樣收集NO、NO2氣體？ (2)如何鑒別NO2與溴蒸氣？ 解析：(1)NO只能用排水法收集，不能用排空氣法；而NO2只能用向上排空氣法收集，而不能用排水法收集。 (2)由于NO2和Br2在性質(zhì)上有不少相似性；①均具有氧化性；②溶于水均有酸生成，③均可與堿反應(yīng)；④均為紅棕色等。所以不能用淀粉KI試紙、pH試紙、NaOH溶液來(lái)鑒別，但二者性質(zhì)又有差別，可以用下列溶液或方法鑒別： ①AgNO3溶液；②CCl4溶液；③水洗法。 答案：(1)收集NO用排水法，收集NO2用向上排空氣法。 (2)分別加入AgNO3溶液，產(chǎn)生沉淀者為溴蒸氣(或其他合理答案)。 2．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．CO、NO、NO2都是大氣污染物，在空氣中都能穩(wěn)定存在 B．NO可用于某些疾病的治療 C．NO2通入FeSO4溶液中始終無(wú)明顯現(xiàn)象 D．汽車尾氣的主要污染成分包括NO、CO和N2 解析：選B。NO易被氧化為NO2，N2不是污染物，NO2通入溶液中生成HNO3，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液由淺綠色變成棕黃色。 題組二　氮的氧化物溶于水的簡(jiǎn)單計(jì)算 3．(xx湖北八校聯(lián)考)銅和鎂的合金4.6 g完全溶于濃硝酸，若反應(yīng)中硝酸被還原只產(chǎn)生4 480 mL的NO2氣體和336 mL的N2O4氣體(都已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，在反應(yīng)后的溶液中，加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質(zhì)量為(　　) A．0.02 g B．8.51 g C．8.26 g D．7.04 g 解析：選B。因兩種金屬都是＋2價(jià)金屬，可推知1 mol金屬被氧化得2 mol NO2，所以兩金屬總的物質(zhì)的量為(4 480 mL＋336 mL2)/(22 400 mL/mol2)＝0.115 mol，兩種氫氧化物總質(zhì)量可用金屬離子質(zhì)量加氫氧根離子質(zhì)量來(lái)計(jì)算：4.6 g＋0.115 mol217 g/mol＝8.51 g。 4．(雙選)將盛有12 mL NO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，還剩余2 mL無(wú)色氣體，則原混合氣體中O2的體積是(　　) A．1.2 mL B．2.4 mL C．3.6 mL D．4 mL 解析：選AD。若NO2過(guò)量，剩余氣體為NO，則由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可得，過(guò)量的NO2為6 mL，發(fā)生4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3反應(yīng)的氣體總體積為12 mL－6 mL＝6 mL。其中O2為6 mL＝1.2 mL。若O2過(guò)量，則無(wú)色氣體為O2，發(fā)生4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，反應(yīng)的氣體總體積為12 mL－2 mL＝10 mL，其中O2為10 mL＝2 mL，所以原混合氣體中O2體積為2 mL＋2 mL＝4 mL。 　 (1)氮的氧化物都是大氣污染物。 (2)空氣中NO2是造成光化學(xué)煙霧的主要因素。 (3)空氣中NO、NO2主要來(lái)源于煤和石油的燃燒、汽車尾氣、硝酸工廠等。 (4)NO2：既有氧化性又有還原性，以氧化性為主。NO2能使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)。 考 點(diǎn) 二　硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用 一、物理性質(zhì) 硝酸是無(wú)色易揮發(fā)的液體，有刺激性氣味。 二、化學(xué)性質(zhì) 1．不穩(wěn)定性 反應(yīng)：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。 2．強(qiáng)氧化性 硝酸無(wú)論濃、稀都有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大氧化性越強(qiáng)。 (1)與金屬反應(yīng) 稀硝酸與銅反應(yīng)：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 濃硝酸與銅反應(yīng)：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 (2)與非金屬反應(yīng) 濃硝酸與C的反應(yīng)：C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 (3)與還原性化合物反應(yīng) 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等還原性物質(zhì)。如稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式為3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 3．與有機(jī)物反應(yīng) (2)顏色反應(yīng)：蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色。 (1)濃、稀硝酸均具有強(qiáng)氧化性，濃度越大，氧化性越強(qiáng)，其還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越高。 (2)濃硝酸能使紫色石蕊試液先變紅，后褪色，該反應(yīng)過(guò)程中濃硝酸表現(xiàn)出強(qiáng)酸性和強(qiáng)氧化性。 (3)常溫下，鐵、鋁遇濃硝酸能發(fā)生“鈍化”，故常溫下，濃硝酸可用鐵桶盛放。 (4)純凈的硝酸是無(wú)色的液體，但實(shí)驗(yàn)室里的濃硝酸常顯黃色，消除黃色的方法是向濃硝酸中通入空氣(或O2)，發(fā)生反應(yīng)為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。 (5)硝酸幾乎能夠與所有的金屬反應(yīng)(除Au、Pt外)，但不生成氫氣；與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)，金屬能夠被氧化為最高價(jià)態(tài)。 　(xx高考山東卷)等質(zhì)量的下列物質(zhì)與足量稀硝酸反應(yīng)，放出NO物質(zhì)的量最多的是(　　) A．FeO B．Fe2O3 C．FeSO4 D．Fe3O4 [解析]　根據(jù)得失電子守恒，還原劑提供的電子越多，氧化劑硝酸生成的NO的物質(zhì)的量就越多。 1 g題述四種物質(zhì)能提供的電子的物質(zhì)的量為： A.1 mol；B.0 mol；C.1 mol；D.1 mol(Fe3O4也可以寫(xiě)為Fe2O3FeO)，提供電子的物質(zhì)的量最多的為FeO。 [答案]　A 　2.(xx黑龍江哈爾濱高三模擬)在某100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物質(zhì)的量濃度分別是0.4 mol/L、0.1 mol/L，向該混合液中加入1.92 g銅粉，加熱，待充分反應(yīng)后，所得溶液中銅離子的物質(zhì)的量濃度(不考慮溶液體積變化)是(　　) A．0.15 mol/L B．0.225 mol/L C．0.30 mol/L D．0.45 mol/L 解析：選B。溶液中同時(shí)存在H＋和NO時(shí)就能夠與Cu發(fā)生反應(yīng)。該溶液中H＋實(shí)際為0.06 mol，應(yīng)該根據(jù)離子方程式進(jìn)行計(jì)算，正確解答思路為 3Cu ＋　8H＋＋　　2NO=== 3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 3 8 2 3 0.03 mol 0.06 mol 0.04 mol X 根據(jù)各物質(zhì)量的關(guān)系可知，H＋不足，應(yīng)根據(jù)H＋進(jìn)行計(jì)算。X＝30.06 mol8＝0.022 5 mol， 因此，銅離子濃度為0.225 mol/L。 題組一　硝酸的酸性及強(qiáng)氧化性 1．寫(xiě)出下列反應(yīng)的離子方程式，并指出HNO3所表現(xiàn)的性質(zhì)。 (1)FeO和稀HNO3反應(yīng)________________________________， ____________。 (2)NaI和稀HNO3反應(yīng)_______________________________________， ____________。 (3)Na2SO3和稀HNO3反應(yīng)_________________________________， ____________。 答案：(1)3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O　酸性和強(qiáng)氧化性 (2)6I－＋8H＋＋2NO===3I2＋2NO↑＋4H2O　強(qiáng)氧化性 (3)3SO＋2H＋＋2NO===3SO＋2NO↑＋H2O　強(qiáng)氧化性 2．(xx遼寧錦州模擬)將5.6 g的Mg、Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體X。再向所得溶液中加入過(guò)量的NaOH溶液，產(chǎn)生10.7 g沉淀。根據(jù)題意推斷氣體X的成分可能是(　　) A．0.15 mol NO2 B．0.2 mol NO C．0.05 mol NO、0.15 mol NO2 D．0.05 mol NO、0.1 mol NO2、0.05 mol N2O4 解析：選C。反應(yīng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)化關(guān)系為Mg―→Mg(NO3)2―→Mg(OH)2，Cu―→Cu(NO3)2―→Cu(OH)2，沉淀質(zhì)量的增加量為OH－的質(zhì)量，根據(jù)化合價(jià)變化可知，增加的OH－的物質(zhì)的量等于轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，故n(e－)＝n(OH－)＝(10.7 g－5.6 g)17 g/mol＝0.3 mol，即HNO3反應(yīng)生成N的氧化物時(shí)得到電子的物質(zhì)的量為0.3 mol。A選項(xiàng)，生成0.15 mol NO2，轉(zhuǎn)移電子為0.15 mol，錯(cuò)誤；B選項(xiàng)，生成0.2 mol NO，轉(zhuǎn)移電子為0.2 mol3＝0.6 mol，錯(cuò)誤；C選項(xiàng)，轉(zhuǎn)移電子為0.05 mol3＋0.15 mol＝0.3 mol，正確；D選項(xiàng)，轉(zhuǎn)移電子為0.05 mol3＋0.1 mol＋0.05 mol2＝0.35 mol，錯(cuò)誤。 題組二　硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn)探究 3．(xx山東曲阜高三模擬)某學(xué)習(xí)小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱，按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去)。實(shí)驗(yàn)表明濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的結(jié)論是濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸。 可選藥品：濃硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳。 已知：氫氧化鈉溶液不與NO反應(yīng)，能與NO2反應(yīng)： 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。 (1)實(shí)驗(yàn)應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中，裝置③、④、⑥中盛放的藥品依次是________________________________________________________________________。 (2)滴加濃硝酸之前的操作是檢驗(yàn)裝置的氣密性，加入藥品，打開(kāi)彈簧夾后________________________________________________________________________。 (3)裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。 (4)裝置②的作用是________________________________________， 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________________。 (5)該小組得出的結(jié)論所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____________________________。 (6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)裝置①中溶液呈綠色，而不顯藍(lán)色。甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致，而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是(選填序號(hào)字母)________。 a．加熱該綠色溶液，觀察顏色變化 b．加水稀釋該綠色溶液，觀察顏色變化 c．向該綠色溶液中通入氮?dú)?，觀察顏色變化 d．向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化 解析：本題主要考查HNO3的性質(zhì)、化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)能力。(1)先根據(jù)裝置特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩?lái)分析各裝置中應(yīng)盛放何種物質(zhì)；裝置④中盛放濃HNO3以驗(yàn)證濃HNO3將NO氧化成NO2，NO2由裝置⑥(NaOH溶液)來(lái)吸收；裝置③應(yīng)盛放稀硝酸以驗(yàn)證稀HNO3不能氧化NO，NO不能被NaOH溶液吸收，所以由裝置⑤來(lái)收集，裝置②中應(yīng)盛放水，以使NO2變?yōu)镹O。(2)由于裝置中的空氣能氧化NO而對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，所以滴加濃HNO3之前需要通入一段時(shí)間CO2趕走裝置中的空氣，之后要將裝置⑤中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶?jī)?nèi)，以防止反應(yīng)產(chǎn)生的NO氣體逸出。(5)NO被氧化后生成紅棕色的NO2，所以可從氣體是否變?yōu)榧t棕色來(lái)證明濃、稀HNO3是否氧化了NO。(6)方法一：將溶解的NO2趕走(a、c方案)再觀察顏色是否變化；方法二：配制一飽和Cu(NO3)2溶液與該溶液比較顏色；方法三：在飽和的純Cu(NO3)2溶液中通入NO2氣體(方案d)觀察顏色是否變化；方法四：稀釋該溶液(方案b)，但該法使Cu(NO3)2稀釋的同時(shí)也與NO2反應(yīng)，所以沒(méi)有可比性。 答案：(1)3 mol/L稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液　(2)通入CO2一段時(shí)間，關(guān)閉彈簧夾，將裝置⑤中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶?jī)?nèi) (3)Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O (4)將NO2轉(zhuǎn)化為NO　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (5)裝置③中液面上方的氣體仍為無(wú)色，裝置④中液面上方的氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色 (6)acd 4. (xx陜西寶雞模擬)如圖是用濃硝酸、銅片、水等試劑探究濃、稀硝酸的強(qiáng)氧化性并觀察還原產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置。 Ⅰ.濃硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn) 將銅片置于具支試管的底部，在分液漏斗中加入約5 mL濃硝酸，往具支試管中放入約 2 mL 濃硝酸，用排水法收集產(chǎn)生的氣體。 (1)具支試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)中觀察到能證明濃硝酸具有強(qiáng)氧化性的現(xiàn)象是 ________________________________________________________________________。 Ⅱ.稀硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn) (3)上述反應(yīng)完成后，欲進(jìn)一步證明稀硝酸也具有強(qiáng)氧化性，緊接的簡(jiǎn)便、合理的實(shí)驗(yàn)操作是________________________________________________________________________。 (4)能證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生NO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________(填寫(xiě)代號(hào))。 A．c中收集到無(wú)色氣體 B．c中收集到的無(wú)色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色 C．b中產(chǎn)生的無(wú)色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色 解析：Ⅰ.銅與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，實(shí)驗(yàn)中具支試管中溶液變藍(lán)，且有紅棕色氣體產(chǎn)生。 Ⅱ.向試管中加水將濃硝酸稀釋后，可以繼續(xù)進(jìn)行銅與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，這樣可以利用Cu與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO2排出具支試管中的空氣，有利于觀察銅與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物。 答案：Ⅰ.(1)Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O (2)試管中溶液變藍(lán)，且有紅棕色氣體產(chǎn)生 Ⅱ.(3)向試管中加水將濃硝酸稀釋　(4)C 　 (1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c硝酸的性質(zhì)相結(jié)合 在酸性條件下，氧化性NO>H＋，不論與何種金屬反應(yīng)，得到電子的是NO不是H＋，因此還原產(chǎn)物不是H2，而是氮的低價(jià)化合物，如NO2、NO、N2O及NH等。若要證明硝酸的強(qiáng)氧化性只需證明其反應(yīng)產(chǎn)物即可。 (2)有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的描述不僅要求準(zhǔn)確，還要求全面，有時(shí)還需要指明是何處產(chǎn)生了什么現(xiàn)象，其答題規(guī)范可利用下面的模板來(lái)處理： 海(溶液)→①顏色由……變成……；②液面上升或下降(形成液面差)；③溶液變渾濁；④生成(產(chǎn)生)……沉淀；⑤溶液發(fā)生倒吸；⑥產(chǎn)生大量氣泡；⑦有氣體從溶液中逸出；⑧有液體溢出。 陸(固體)―→①固體表面產(chǎn)生大量氣泡；②固體逐漸溶解；③固體體積逐漸變小(變細(xì))；④顏色由……變成…… 空(氣體)―→①生成……色(味)氣體；②氣體由……色變成……色；③先變……后……(加深、變淺、褪色)。 考 點(diǎn) 三　氨和銨鹽[學(xué)生用書(shū)P92] 一、氨的物理性質(zhì) 無(wú)色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，易液化。極易溶于水(1∶700)，可由噴泉實(shí)驗(yàn)證明。 二、氨的化學(xué)性質(zhì) 1．還原性 與氧氣反應(yīng)：4NH3＋5O24NO＋6H2O。 2．與酸反應(yīng) 與氯化氫反應(yīng)：NH3＋HCl===NH4Cl，產(chǎn)生白煙。 3．與水反應(yīng) NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－，氨的水溶液叫氨水，呈弱堿性。 4．與鹽溶液反應(yīng) 現(xiàn)象 離子方程式 FeCl3溶液 生成紅褐色沉淀 Fe3＋＋3NH3H2O===Fe(OH)3↓＋3NH AlCl3溶液 生成白色沉淀 Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH 三、氨的用途 1．液氨汽化時(shí)吸收大量的熱，可用作制冷劑。 2．制氮肥、硝酸、銨鹽、純堿等。 四、氨的制法(加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物) →2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O ↓ →固體＋固體氣體(與用KClO3和MnO2 或KMnO4制O2的裝置相同) ↓ →用堿石灰干燥 ↓ →向下排空氣法 ↓ → ↓ →收集時(shí)，一般在管口塞一團(tuán)棉花，可減小NH3與空氣的對(duì)流速度，收集到純凈的NH3 五、銨鹽及NH的檢驗(yàn) 1．銨鹽的物理性質(zhì)：銨鹽都是白色固體，均易溶于水。 2．銨鹽的化學(xué)性質(zhì) NH4ClNH3↑＋HCl↑NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O↑ NH＋OH－NH3↑＋H2O (用離子方程式表示)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的原理(銨鹽與堿混合加熱)： 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 3．NH的檢驗(yàn) (1)NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體，可在推斷題中作為解題的突破口，確定NH3的存在。 (2)氨水的成分是三分子：NH3、NH3H2O、H2O；三離子：NH、OH－、H＋，氨水呈弱堿性。計(jì)算氨水濃度時(shí)，溶質(zhì)視為NH3。 (3)NH4Cl受熱易分解NH4ClNH3↑＋HCl↑，NH3和HCl不共存：NH3＋HCl===NH4Cl，但這兩個(gè)反應(yīng)不是可逆反應(yīng)。 　(xx湖北黃石模擬)某化學(xué)課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究氮的化合物的性質(zhì)，裝置如下圖所示，其中裝置A(未畫(huà)出)為氣體發(fā)生裝置。A中所用的固體試劑要從下列物質(zhì)中選?。? a．NH4HCO3 b．NH4Cl c．Ca(OH)2 d．NaOH 檢查裝置的氣密性后，先將C處的鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱，再將A處產(chǎn)生的氣體通過(guò)裝置B，片刻后撤去C處的酒精燈。部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：鉑絲繼續(xù)保持紅熱，F(xiàn)處的銅片逐漸溶解。 (1)實(shí)驗(yàn)室在制取裝置A中的氣體時(shí)，若只選用一種試劑，該試劑是________(填代表備選試劑的字母)；此時(shí)裝置A中主要用到的玻璃儀器有 __________________(填名稱)。 (2)裝置C中發(fā)生催化氧化反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________________， 裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (3)假設(shè)A、B中的藥品充足，裝置F中可以觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 (4)指導(dǎo)老師從安全與環(huán)保角度考慮，指出該套裝置中有兩處明顯的缺陷，請(qǐng)你提出修改建議：____________________________________________________。 [解析]　(1)裝置A中既要產(chǎn)生NH3，也要產(chǎn)生能與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2的物質(zhì)，故制備裝置A中氣體的試劑為NH4HCO3固體，NH4HCO3受熱分解產(chǎn)生NH3、CO2、H2O，所以需要的主要玻璃儀器是試管、酒精燈及導(dǎo)管。 (2)裝置C中發(fā)生的是NH3的催化氧化反應(yīng)：4NH3＋5O24NO＋6H2O。在此過(guò)程中，部分NH3沒(méi)有被氧化，導(dǎo)致進(jìn)入裝置D的氣體中含有少量NH3，所以裝置E中的濃硫酸用于吸收多余的NH3：2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4。 (3)NO2氣體進(jìn)入裝置F后，會(huì)與H2O反應(yīng)生成HNO3和NO，Cu與稀硝酸反應(yīng)生成Cu(NO3)2和NO，NO很容易被氧化，所以在裝置F的上部可以看到紅棕色氣體。 (4)由于NO2易與H2O發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致體系的壓強(qiáng)降低出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象，所以應(yīng)在裝置E、F之間增加一個(gè)防倒吸的裝置。裝置F的導(dǎo)管直接與大氣相連，有毒的NO2會(huì)逸入大氣中導(dǎo)致環(huán)境污染，所以應(yīng)在裝置F的后面增加一個(gè)尾氣吸收裝置。 [答案]　(1)a　試管、酒精燈、導(dǎo)管(不寫(xiě)導(dǎo)管也可) (2)4NH3＋5O24NO＋6H2O 2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4 (3)銅片逐漸溶解并產(chǎn)生氣泡，溶液變?yōu)樗{(lán)色，在廣口瓶的上方可以看到紅棕色氣體 (4)在裝置E、F之間增加一個(gè)防倒吸裝置，在裝置F后面增加一個(gè)尾氣吸收裝置 —尋找實(shí)驗(yàn)裝置的缺陷問(wèn)題的思考順序 優(yōu)先考慮尾氣處理裝置的必要性并對(duì)比有無(wú)；其次考慮防倒吸裝置的必要性并對(duì)比有無(wú)；再次考慮氣體凈化裝置的正誤(包括試劑和順序)；若在定量實(shí)驗(yàn)中，還應(yīng)考慮對(duì)于空氣中的CO2和H2O的隔離裝置的必要性和位置。 　3.(xx安徽黃山高三第一次模擬)某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取NH3進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)： (1)甲同學(xué)擬用濃氨水和固體NaOH制取NH3，并用圖Ⅰ裝置作為NH3的發(fā)生裝置。 寫(xiě)出固體NaOH的作用：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)乙同學(xué)建議，把教材中實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的收集裝置由大試管改為集氣瓶且瓶口向上來(lái)收集氨氣，并確保不污染環(huán)境。請(qǐng)你根據(jù)其設(shè)想回答： ①若用排空氣法收集NH3，請(qǐng)?jiān)趫DⅡ的方框內(nèi)畫(huà)出其氣體收集裝置和尾氣吸收裝置，標(biāo)出所用的試劑(自選)名稱。 ②若用排液取氣法收集NH3，可選用的試劑是________(填序號(hào))。 A．H2O　　　　　　　　 B．濃硫酸 C．CCl4 D．飽和NaCl溶液 解析：(1)從化學(xué)平衡及固體NaOH的性質(zhì)角度分析；(2)氨氣的密度比空氣小，應(yīng)該用向下排空氣法收集，所以當(dāng)瓶口向上收集時(shí)應(yīng)短進(jìn)長(zhǎng)出，還應(yīng)注意尾氣吸收。氨氣極易溶于H2O、濃硫酸、飽和NaCl溶液，所以只能選擇CCl4。 答案：(1)①使溶液中的c(OH－)增大，促使NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－平衡向左移動(dòng)，NH3逸出；②NaOH 溶解放熱，使NH3的溶解度降低，NH3逸出 (2)① ②C 題組一　NH3和銨鹽的性質(zhì) 1．(教材改編)下列反應(yīng)中說(shuō)明NH3既有還原性，又有堿性的是(　　) A．4NH3＋5O24NO＋6H2O B．NH3＋HNO3===NH4NO3 C．8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl D．2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O 解析：選C。在A、D兩項(xiàng)中，參加反應(yīng)的NH3全部被氧化，NH3只體現(xiàn)還原性；B項(xiàng)反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，NH3只體現(xiàn)堿性；C項(xiàng)中參加反應(yīng)的8 mol NH3有2 mol被氧化，NH3既體現(xiàn)堿性又體現(xiàn)還原性。 2．(xx遼寧沈陽(yáng)模擬)如下圖，利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所做的解釋正確的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋 A 濃鹽酸附近產(chǎn)生白煙 NH3與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生了NH4Cl固體 B 濃硫酸附近無(wú)明顯現(xiàn)象 NH3與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng) C 氯化物溶液變渾濁 該溶液一定是AlCl3溶液 D 干燥紅色石蕊試紙不變色，濕潤(rùn)紅色 石蕊試紙變藍(lán)NH3是一種可溶性堿 解析：選A。NH3能與HCl發(fā)生化合反應(yīng)，生成NH4Cl白色固體；NH3也能與H2SO4發(fā)生化合反應(yīng)，生成(NH4)2SO4；NH3與氯化物溶液反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，該氯化物可以是氯化鋁、氯化鎂等；NH3溶于水生成NH3H2O，NH3H2O是一種可溶性堿，NH3是氫化物。 題組二　氨的制取及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究 3．下面所示是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯(cuò)誤的是________。 解析：實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的方法有：①銨鹽與堿加熱制取氨氣，常用固體NH4Cl與Ca(OH)2反應(yīng)，試管口向下傾斜；②在濃氨水中加CaO，因?yàn)樵诎彼写嬖谄胶釴H3＋H2ONH3H2ONH＋OH－，加入CaO，平衡向左移，同時(shí)又放熱促進(jìn)氨水分解為氨氣；③加熱濃氨水，加快氨水分解為氨氣。 (1)錯(cuò)在直接加熱氯化銨(NH4Cl分解生成的NH3和HCl在試管口又冷凝成NH4Cl)；(3)錯(cuò)在試管口向上傾斜。 答案：(1)(3) 4．某興趣小組用如圖所示裝置探究氨的催化氧化。 (1)氨催化氧化的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________。 (2)加熱玻璃管2一段時(shí)間后，擠壓1中打氣球鼓入空氣，觀察到2中物質(zhì)呈紅熱狀態(tài)；停止加熱后仍能保持紅熱，該反應(yīng)是__________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。 (3)為保證在裝置4中觀察到紅棕色氣體，裝置3應(yīng)裝入_____________；若取消裝置3，在裝置4中僅觀察到大量白煙，原因是_______________________________。 (4)為實(shí)現(xiàn)氨的催化氧化，也可用裝置5替換裝置___________________________________________ (填裝置代號(hào))；化合物X為_(kāi)_________(只寫(xiě)一種)，Na2O2的作用是_____________________________________________。 解析：(1)氨催化氧化的化學(xué)方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O。 (2)停止加熱后催化劑Cr2O3仍能保持紅熱，說(shuō)明該反應(yīng)放出大量的熱，是一個(gè)放熱反應(yīng)。 (3)經(jīng)過(guò)裝置2后的混合氣體中含有NO、O2、水蒸氣、NH3，NO與O2反應(yīng)生成NO2，NO2和水反應(yīng)生成HNO3，NH3和HNO3反應(yīng)生成了NH4NO3，該反應(yīng)有大量白煙生成。要在裝置4中看到紅棕色的NO2氣體，必須要用一種試劑吸收掉NH3和水蒸氣而濃H2SO4正好符合題意。 (4)裝置5與上面題目中的其他裝置相比較，該裝置要提供NH3和O2，故和裝置1相類似，加熱時(shí)既能提供NH3，同時(shí)又能和Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2的物質(zhì)可以是NH4Cl，也可以是NH4HCO3等。 答案：(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O　(2)放熱 (3)濃H2SO4　生成的NO與O2反應(yīng)生成NO2，NO2和水反應(yīng)生成HNO3，NH3與HNO3反應(yīng)生成了NH4NO3 (4)1　NH4Cl　與HCl反應(yīng)生成氧氣(其他合理答案均可) 題組三　噴泉實(shí)驗(yàn) 5．如圖是實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氨溶于水的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置，下列敘述不正確的是(　　) A．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明氨氣是一種極易溶于水的氣體 B．進(jìn)入燒瓶中的液體顏色由無(wú)色變?yōu)榧t色，說(shuō)明氨水呈堿性 C．形成噴泉的原因是氨氣溶于水后，燒瓶?jī)?nèi)的氣壓小于大氣壓 D．用氯氣代替氨氣，利用此裝置也可進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn) 解析：選D。Cl2在水中的溶解度小，不能形成噴泉。 6．(xx河南調(diào)研)利用如圖所示的裝置，可以驗(yàn)證NH3和HCl的有關(guān)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)前a、b、c活塞均關(guān)閉。 (1)若要在燒瓶Ⅱ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶Ⅰ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若先打開(kāi)a、c活塞，再擠壓膠頭滴管，在燒瓶中可觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 (3)通過(guò)擠壓膠頭滴管和控制活塞的開(kāi)關(guān)，在燒瓶Ⅰ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶Ⅱ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是_________________________________________。 解析：若要在燒瓶Ⅱ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶Ⅰ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，先打開(kāi)a、b活塞，再擠壓膠頭滴管(或先擠壓膠頭滴管，再打開(kāi)a、b活塞)。若先打開(kāi)a、c活塞，再擠壓膠頭滴管，則在a中NH3被水吸收，形成負(fù)壓，Ⅰ中HCl進(jìn)入Ⅱ中，HCl和NH3反應(yīng)生成固體NH4Cl，產(chǎn)生白煙。要在燒瓶Ⅰ中形成噴泉，就要形成負(fù)壓，先打開(kāi)a、c活塞，再擠壓膠頭滴管，片刻后，關(guān)閉a活塞，最后打開(kāi)b活塞。 答案：(1)先打開(kāi)a、b活塞，再擠壓膠頭滴管(或先擠壓膠頭滴管，再打開(kāi)a、b活塞)　(2)燒瓶Ⅱ?qū)Ч芸谔幃a(chǎn)生白煙　(3)先打開(kāi)a、c活塞，再擠壓膠頭滴管(或先打開(kāi)a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開(kāi)c活塞)，片刻后，關(guān)閉a活塞，然后打開(kāi)b活塞 　 1．實(shí)驗(yàn)室制取少量NH3的兩種簡(jiǎn)易方法 (1)加熱濃氨水 ①反應(yīng)原理：NH3H2ONH3↑＋H2O。 ②裝置：見(jiàn)圖甲。 (2)濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì) ①反應(yīng)原理：濃氨水中存在以下平衡：NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－，加入固態(tài)堿性物質(zhì)(如CaO、NaOH、堿石灰等)，消耗水且使c(OH－)增大，使平衡逆向移動(dòng)，同時(shí)反應(yīng)放熱，促進(jìn)NH3H2O的分解。 ②裝置：見(jiàn)圖乙。 2．噴泉實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵 (1)盛氣體的燒瓶必須干燥； (2)氣體要充滿燒瓶； (3)燒瓶不能漏氣(實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置的氣密性)； (4)所用氣體能大量溶于所用液體或氣體與液體快速反應(yīng)。 考 點(diǎn) 四　氮及其化合物性質(zhì)的綜合運(yùn)用 一、氮及其化合物的轉(zhuǎn)化 寫(xiě)出各轉(zhuǎn)化關(guān)系的化學(xué)方程式或離子方程式： ①NH3H2ONH3↑＋H2O； ②NH3＋H2ONH3H2O； ③NH3＋H＋===NH ； ④NH＋OH－NH3↑＋H2O； ⑤4NH3＋3O22N2＋6H2O(或4NH3＋6NO5N2＋6H2O)； ⑥N2＋3H22NH3； ⑦N2＋O22NO； ⑧6NO＋4NH35N2＋6H2O； ⑨2NO＋O2===2NO2； ⑩3NO2＋H2O===2HNO3＋NO； ?3NO2＋H2O===2HNO3＋NO； ?4HNO3(濃)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O； ?3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O； ?3＋3HO—NO2＋3H2O； ?N2O42NO2； ?2NO2N2O4； ?NO2＋NO＋2OH－===2NO＋H2O； ?3Mg＋N2Mg3N2。 二、氮及其化合物的推斷 有關(guān)氮及其重要化合物的推斷題常以產(chǎn)生白煙、紅棕色氣體、無(wú)色氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色、能使紅色石蕊試紙變藍(lán)等特殊現(xiàn)象為突破口。 三、含氮物質(zhì)的化合價(jià)變化及規(guī)律 1．氮元素間的歧化和歸中 歧化——同一元素的化合價(jià)在同一反應(yīng)中既升高又降低。 歸中——同一元素高價(jià)態(tài)和低價(jià)態(tài)生成中間價(jià)態(tài)。 歧化：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 歸中：6NO＋4NH35N2＋6H2O。 2．含氮物質(zhì)的連續(xù)氧化：NH3NONO2HNO3；N2NONO2HNO3。 (1)牢記1條轉(zhuǎn)化主線 N2NH3NONO2HNO3NH4NO3。 (2)理解實(shí)驗(yàn)室制取NH3的3個(gè)原理 ①加熱NH4Cl與堿石灰的混合物；②加熱濃氨水；③將濃氨水滴加到CaO或NaOH等固體上。 (3)掌握3個(gè)化學(xué)方程式 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O， Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O， C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 (4)理解2個(gè)守恒在金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算中的應(yīng)用 ①原子守恒：n(HNO3)＝n(NOx)＋n(NO)溶液。 ②電子守恒：金屬失電子數(shù)＝HNO3得電子數(shù)。 　(xx高考安徽卷)某同學(xué)將光亮的鎂條放入盛有NH4Cl溶液的試管中，有大量氣泡產(chǎn)生。為探究該反應(yīng)原理，該同學(xué)做了以下實(shí)驗(yàn)并觀察到相關(guān)現(xiàn)象，由此得出的結(jié)論不合理的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象 結(jié)論 A 將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍(lán) 反應(yīng)中有NH3產(chǎn)生 B 收集產(chǎn)生的氣體并點(diǎn)燃，火焰呈淡藍(lán)色 反應(yīng)中有H2產(chǎn)生 C 收集氣體的同時(shí)測(cè)得溶液的pH為8.6 弱堿性溶液中Mg也可被氧化 D 將光亮的鎂條放入pH為8.6的NaOH溶液中有氣泡產(chǎn)生 弱堿性溶液中OH－氧化了Mg [解析]　A．能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體只有NH3。B.由于NH4Cl溶液水解后顯酸性，故產(chǎn)生的氣體中含有H2。C.pH＝8.6的溶液顯堿性，故弱堿性溶液中Mg可被氧化。D.溶液中有氣泡產(chǎn)生，生成的氣體是H2，是H＋將Mg氧化，而不是OH－將其氧化。 [答案]　D —氮及其化合物推斷題的解題技巧 有關(guān)氮及其重要化合物的推斷題常以產(chǎn)生白煙、紅棕色氣體、無(wú)色氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色、能使紅色石蕊試紙變?yōu)樗{(lán)色等特殊現(xiàn)象為突破口。 　4.(xx最新調(diào)研)A、B、C、D是短周期元素形成的四種氣體單質(zhì)。E、F均為氣體，且F為紅棕色。有關(guān)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(反應(yīng)條件均已略去)。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)D的化學(xué)式為_(kāi)___________。 (2)反應(yīng)③的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (3)Y和E在一定條件下可反應(yīng)生成B和Z，這是一個(gè)具有實(shí)際意義的反應(yīng)，可消除E對(duì)環(huán)境的污染，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (4)0.1 molL－1的X溶液和0.1 molL－1的Y溶液等體積混合，溶液呈________性(填“酸”、“堿”或“中”)，原因是________________________________________________________________________(用離子方程式說(shuō)明)。 解析：(1)本框圖突破口之一是“白煙”，是揮發(fā)性酸和氨氣相遇后的產(chǎn)物，由此可推知D是H2，突破口之二是“紅棕色氣體”，F(xiàn)應(yīng)為NO2，反推可知E為NO，C為O2，Z為H2O，Y為NH3，X為HCl，G為HNO3。 (3)中涉及反應(yīng)的名稱為氨催化氧化反應(yīng)，其原理是氧化還原反應(yīng)中的歸中反應(yīng)。(4)兩者恰好完全反應(yīng)時(shí)生成NH4Cl，銨根離子水解而使溶液顯酸性。 答案：(1)H2　(2)3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO (3)4NH3＋6NO5N2＋6H2O　(4)酸　NH＋H2ONH3H2O＋H＋ 題組一　氮的化合物的轉(zhuǎn)化 1．(xx湖南湘潭模擬)NH3是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖)。下列有關(guān)表述正確的是(　　) A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時(shí)都易分解 C．NH3和NO2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應(yīng) D．圖中所涉及的鹽類物質(zhì)均可以水解 解析：選C。NaHCO3不是化肥，A錯(cuò)；Na2CO3受熱不易分解，B錯(cuò)；所涉及的鹽類中NaCl不能水解，D錯(cuò)。 2．實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下： 已知：實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)狻? (1)從圖中選擇制取氣體的合適裝置：氮?dú)鈅_______、氫氣________。 (2)氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^(guò)甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還有________________、________________。 (3)氨合成器出來(lái)經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨，________(填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生倒吸，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后，再通入空氣，同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?nèi)，能使鉑絲保持紅熱的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 (5)寫(xiě)出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式：________________________。 (6)反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)的溶液中含有的離子為H＋、OH－、________、________。 解析：(1)據(jù)題意制取氮?dú)鈶?yīng)采用液液加熱型裝置，故選a；而氫氣的制取為固液不加熱型，故選用b裝置。 (2)氣體通過(guò)濃硫酸時(shí)被干燥，此外還可以通過(guò)氣泡產(chǎn)生的速率來(lái)控制N2和H2的比例。 (3)NH3雖然極易溶于水，但合成裝置中產(chǎn)生的混合氣體中NH3的含量較少，較多的H2和N2難溶于水，故不會(huì)倒吸。 (4)鉑是NH3催化氧化反應(yīng)的催化劑，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故能使鉑絲保持紅熱。氨催化氧化生成的NO可被空氣中的氧氣繼續(xù)氧化為NO2，故出現(xiàn)紅棕色。 (6)錐形瓶?jī)?nèi)生成的NO2接觸到水會(huì)生成HNO3，故溶液中除含有NH外，還應(yīng)含有NO。 答案：(1)a　b　(2)干燥氣體　控制氫氣和氮?dú)獾牧魉? (3)不會(huì)　混合氣體中含有大量難溶于水的氮?dú)?、氫氣兩種氣體 (4)氨的催化氧化反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)　有紅棕色氣體產(chǎn)生 (5)4NH3＋5O24NO＋6H2O (6)NH　NO 題組二　一圖多變的綜合考查 3．已知A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)的常見(jiàn)物質(zhì)，且A、B、C均含有同一種元素。在一定條件下它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)中的H2O已略去)。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)若A可用于自來(lái)水消毒，D是生產(chǎn)、生活中用量最大、用途最廣的金屬單質(zhì)，加熱蒸干B的溶液不能得到B，則B的化學(xué)式可能是________；工業(yè)上制取A的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若A是一種堿性氣體，常用作制冷劑，B是汽車尾氣之一，遇空氣會(huì)變色，則反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若D是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品之一，B有兩性，則反應(yīng)②的離子方程式是________________________________________________________________________。 (4)若A、C、D都是常見(jiàn)氣體，C是導(dǎo)致酸雨的主要?dú)怏w，則反應(yīng)③的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 某同學(xué)將搜集到的一定量的酸雨保存在密閉容器中，每隔一定時(shí)間測(cè)酸雨的pH，發(fā)現(xiàn)在起始一段時(shí)間內(nèi)，酸雨的pH呈減小趨勢(shì)，用離子方程式解釋原因：________________________________________________________________________。 解析：(1)A可用于自來(lái)水消毒，A為Cl2，生產(chǎn)、生活中用量最大、用途最廣的金屬是鐵，則B為FeCl3，C為FeCl2。工業(yè)制Cl2采用電解飽和食鹽水法。(2)堿性氣體為NH3，汽車尾氣中遇空氣變色的為NO，則D為O2，C為NO2，反應(yīng)①為NH3的催化氧化反應(yīng)。(3)兩性物質(zhì)為Al2O3和Al(OH)3，結(jié)合D為氯堿工業(yè)產(chǎn)品應(yīng)為NaOH，則A到B再到C的反應(yīng)為Al3＋與NaOH生成Al(OH)3再被過(guò)量NaOH溶解生成NaAlO2的過(guò)程。(4)C為SO2，則A為H2S，D為O2，B為S，C為SO2才符合變化規(guī)律。酸雨中的亞硫酸易被O2氧化為H2SO4，故pH減小。 答案：(1)FeCl3　2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑ (2)4NH3＋5O24NO＋6H2O (3)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O (4)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O 2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO 4. A、B、C、D、E是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的五種化合物，A、B是氧化物，X、Y是生活中常見(jiàn)的金屬，相關(guān)物質(zhì)間的關(guān)系如下圖所示(某些條件已略去)。 (1)若試劑a是NaOH溶液。 ①C的名稱是____________。 ②B與試劑a反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________。 (2)若試劑b是稀H2SO4。 ①D的化學(xué)式是____________。 ②某高效凈水劑是由Y(OH)SO4聚合得到的。工業(yè)上以E、稀硫酸和亞硝酸鈉(NaNO2)為原料來(lái)制備Y(OH)SO4，反應(yīng)中有NO生成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ________________________________________________________________________。 解析：A＋X―→B＋Y屬于置換反應(yīng)，在金屬1＋氧化物1―→金屬2＋氧化物2的模式上應(yīng)是鋁熱反應(yīng)：2Al＋Fe2O3===2Fe＋Al2O3，其余可根據(jù)Al和Fe的常見(jiàn)反應(yīng)推斷得到。 答案：(1)①偏鋁酸鈉?、贏l2O3＋2OH－===2AlO＋H2O (2)①Fe2(SO4)3　②2FeSO4＋2NaNO2＋H2SO4===2Fe(OH)SO4＋2NO↑＋Na2SO4 　 同一個(gè)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，角度不同可以得到不同的轉(zhuǎn)化。故在復(fù)習(xí)時(shí)對(duì)各種元素及其化合物的關(guān)系圖中相似的轉(zhuǎn)化關(guān)系，應(yīng)加強(qiáng)聯(lián)系，并關(guān)注其中某些物質(zhì)的特征差異，以便明確具體物質(zhì)。具有特殊顏色的氣體：黃綠色氣體是Cl2，紅棕色氣體為NO2；具有特殊性質(zhì)的氣體：氨氣是中學(xué)階段需掌握的唯一堿性氣體；具有特殊氣味的氣體：有臭雞蛋氣味的氣體是H2S。 考 點(diǎn) 五　環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)[學(xué)生用書(shū)P96] 一、環(huán)境問(wèn)題的含義 主要是指由于人類不合理地開(kāi)發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。 二、常見(jiàn)環(huán)境污染問(wèn)題 三、環(huán)境保護(hù) 1．空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)：主要包括“空氣污染指數(shù)”、“空氣質(zhì)量級(jí)別”、“首要污染物”。