《優(yōu)化指導》化學總復習（人教）配套講義：第四章　基礎課4氮及其重要化合物 含答案

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精基礎課4氮及其重要化合物明確考綱理清主干1。了解氮元素單質及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質及應用。2．了解氮元素單質及其重要化合物對環(huán)境的影響.(對應學生用書P89)考點一氮氣及氮的氧化物1．氮元素在自然界中的存在形態(tài)及氮的固定2．氮氣的性質寫出有關反應的化學方程式：①N2＋3Mgeq\o（=，\s\up7（點燃））Mg3N2(Mg3N2遇水強烈水解）；②N2＋3H2eq\o（,\s\up7(高溫、高壓）,\s\do5(催化劑))2NH3（工業(yè)合成氨原理）；③N2＋O2eq\o（=，\s\up7（高溫)，\s\do5(或放電））2NO（不能一步生成NO2）。3．氮的氧化物(1）氮有多種價態(tài)的氧化物，如N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5等，其中屬于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。氮的氧化物都是大氣污染物。（2)NO和NO2的比較NONO2物理性質顏色無色紅棕色毒性有毒（與血紅蛋白結合)有毒溶解性不溶能溶化學性質與O2反應2NO＋O2=2NO2與H2O反應3NO2＋H2O=2HNO3＋NO主要來源煤和石油的燃燒，汽車尾氣,硝酸工廠等1．如何收集NO和NO2?提示：（1)NO應用排水法收集，若用排空氣法,則NO轉變?yōu)镹O2。(2)NO2應用向上排空氣法收集，若用排水法收集，則NO2轉變?yōu)镹O.2．如何鑒別NO2與溴蒸氣？提示：由于NO2和Br2在性質上有不少相似性：①均具有氧化性；②溶于水均有酸生成;③均可與堿反應;④均為紅棕色等。所以不能用淀粉－KI試紙、pH試紙、NaOH溶液來鑒別,但二者性質又有差別,可以用下列方法鑒別：①AgNO3溶液；②CCl4溶液；③用水洗法。（3)氮氧化物對環(huán)境的污染及防治①常見的污染類型a．光化學煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學反應，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。b．酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。c．破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導致地面紫外線輻射量增加。d．NO與血紅蛋白結合使人中毒。②常見的NOx尾氣處理方法a．堿液吸收法2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2）≥n（NO）。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。b．催化轉化法在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉化為無毒氣體(N2）或NOx與CO在一定溫度下催化轉化為無毒氣體(N2和CO2）。一般適用于汽車尾氣的處理。題組一NO、NO2的性質及對環(huán)境的影響1．下列說法正確的是(）A．CO、NO、N2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溶液中始終無明顯現(xiàn)象D．NO是一種紅棕色氣體解析:選BNO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.2．Murad等三位教授提出NO在人體內(nèi)有獨特的功能，關于NO的敘述正確的是（)①NO可以是某些含低價氮物質氧化的產(chǎn)物②NO是亞硝酸的酸酐③NO可以是某些含高價氮物質還原的產(chǎn)物④NO是無色氣體,在空氣中可變?yōu)榧t棕色A．全部 B．①③④C．②③④ D．①④答案：B3．（2018·大連模擬）隨著我國汽車年銷量的大幅增加，空氣環(huán)境受到了很大的污染。汽車尾氣裝置里,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示，下列說法正確的是(）A．反應中NO為氧化劑，N2為氧化產(chǎn)物B．汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2C．NO和O2必須在催化劑表面才能反應D．催化轉化總化學方程式為2NO＋O2＋4COeq\o(=，\s\up7(催化劑）)4CO2＋N2解析：選D反應過程中NO、O2為氧化劑，N2為還原產(chǎn)物;汽車尾氣中的N2不是污染物；NO和O2的反應不需要催化劑；根據(jù)題中的圖示，可將反應的過程分成如下兩步寫：2NO＋O2=2NO2,2NO2＋4CO=N2＋4CO2,將兩步反應式合并可得總化學方程式為2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑）)4CO2＋N2.題組二有關氮氧化物的定量計算4．（2017·河北定州中學期中）盛有O2和NO2的混合氣體的量筒倒立在盛有水的水槽中,過一段時間后,量筒內(nèi)的氣體體積減小為原來的一半。則原混合氣體中O2和NO2的體積比是(）A．2∶1 B．1∶2C．3∶2 D．3∶1解析：選C假設量筒的容積是VL，盛有O2和NO2的混合氣體的量筒倒立在盛有水的水槽中，二者會發(fā)生反應：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，若剩余的氣體是O2,則NO2完全反應，NO2的體積V（NO2）＝eq\f(4,5）×eq\f(1,2）VL＝eq\f(2V，5）L，O2的體積V(O2)＝VL－eq\f(2V,5)L＝eq\f(3V,5）L，原混合氣體中O2和NO2的體積比是eq\f（3V,5）∶eq\f(2V，5)＝3∶2;若剩余氣體是NO，相當于剩余NO2,根據(jù)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，剩余NO2的體積是3×eq\f（V，2)＝eq\f(3V,2），原混合氣體體積是VL，假設不成立；故C項正確.5．(2018·湖南大學附中模擬）同溫同壓下，在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的2種氣體，它們是①NO和NO2，②NO2和O2,③NH3和N2.將3支試管均倒置于盛水的水槽中，充分反應后,試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列的關系正確的是（)A．V1＞V2＞V3 B．V1＞V3＞V2C．V2＞V3＞V1 D．V3＞V1＞V2解析:選B設各種氣體的體積都為1體積。①根據(jù)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，即剩余NO的體積V1＝eq\b\lc\(\rc\）(\a\vs4\al\co1（1＋\f(1，3)）)體積。②根據(jù)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，即剩余O2的體積V2＝eq\b\lc\(\rc\）(\a\vs4\al\co1（1－\f（1,4））)體積。③剩余N2的體積V3＝1體積。即B項符合題意.解答氮氧化物溶于水的計算問題首先應明確原理無論是單一氣體（NO2)，還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體，反應的實質是3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，2NO＋O2=2NO2，故若有氣體剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。(1)關系式法：①若NO和O2通入水中，總關系式為4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3.②若NO2和O2通入水中，總關系式為4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3.（2)電子守恒法當NOx轉化為硝酸時要失去電子，如果是NOx與O2混合,則反應中O2得到的電子數(shù)與NOx失去的電子數(shù)相等?？键c二氨銨鹽1．氨（1）物理性質顏色密度氣味水溶性無色比空氣小強烈刺激性氣味極易溶于水(1∶700)(2）化學性質①氨氣與水的反應NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al（＋,4)＋OH－,氨氣溶于水得氨水,NH3·H2O為可溶性一元弱堿,易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解：NH3·H2Oeq\o（=,\s\up7（△)）NH3↑＋H2O。②氨氣與酸的反應蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，其現(xiàn)象為有白煙生成，將濃鹽酸改為濃硝酸,也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象.化學方程式:HCl＋NH3=NH4Cl、NH3＋HNO3=NH4NO3.③與鹽溶液的反應如過量氨水與AlCl3反應的離子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋，4）。④氨氣的還原性——氨的催化氧化化學方程式：4NH3＋5O2eq\o（=，\s\up7(催化劑),\s\do5(△)）4NO＋6H2O。提醒：NH3是中學化學中唯一的堿性氣體，可在推斷題中作為解題的突破口，確定NH3的存在?，F(xiàn)有1mol·L－1的氨水，則該溶液中NH3·H2O濃度是1mol·L－1嗎?為什么？提示：不是。溶液中NH3、NHeq\o\al（＋，4）、NH3·H2O的濃度和為1mol·L－1。注意：通常認為氨水中的溶質是NH3。(3）實驗室制法：(4）用途：化工原料，用于制硝酸、銨鹽、純堿、尿素，用作制冷劑.2．銨鹽(1)物理性質:都是無色或白色晶體，易溶于水。(2）化學性質—-“三解”①不穩(wěn)定性(熱解）a．NH4Cl受熱分解：NH4Cleq\o（=，\s\up7（△))NH3↑＋HCl↑。b．NH4HCO3受熱分解：NH4HCO3eq\o（=，\s\up7（△）)NH3↑＋CO2↑＋H2O.②與堿反應（堿解）銨鹽與堿溶液反應的離子方程式a．在稀溶液中不加熱：NHeq\o\al（＋,4）＋OH－=NH3·H2O.b．加熱時或濃溶液:NHeq\o\al（＋,4)＋OH－eq\o（=,\s\up7（△))NH3↑＋H2O。③銨鹽溶于水易水解(水解)：NHeq\o\al（＋，4）＋H2ONH3·H2O＋H＋。（3）NHeq\o\al(＋，4）的檢驗：eq\x（未知液)eq\o（→，\s\up7（強堿），\s\do5（△））eq\x（無色氣體NH3）eq\o(→,\s\up7（濕潤紅色)，\s\do5(石蕊試紙）)eq\x（試紙變藍色)(1）氨氣溶于水能導電，所以氨氣是電解質（×)(2)實驗室可用濃氨水與生石灰制取氨氣(√)（3）氨氣的還原性可以解釋氨氣與氯化氫的反應實驗（×）（4）實驗室制取氨氣的方法是加熱分解氯化銨（×）（5）銨鹽加熱都易分解，產(chǎn)生氨氣（×）(6)氨水中含氮微粒中最多的微粒是NHeq\o\al(＋，4)（×)(7)銨鹽都易溶于水，其水溶液均呈酸性（×）題組一氨和銨鹽的性質及應用1．（2018·合肥六中月考）下列關于氨水的說法中，不正確的是()A．氨水和液氨不同,氨水是混合物，液氨是純凈物B．氨水中物質的量濃度最大的粒子是NH3·H2O(水除外）C．氨水顯弱堿性，是弱電解質D．在1mol·L－1氯水中,NH3·H2O、NHeq\o\al(＋，4)、NH3的物質的量濃度之和為1mol·L－1答案:C2．（2018·安徽六校一聯(lián)）試管中盛有白色晶體，下列檢驗它是不是銨鹽的方法中不可行的是（)A．加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙放在管口B．加氫氧化鈉溶液，加熱，將濕潤的酚酞試紙放在管口C．加氫氧化鈉溶液,加熱，將蘸有濃鹽酸的玻璃棒放在管口D．加氫氧化鈉溶液，加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙放在管口解析:選A檢驗銨鹽的方法是看鹽與堿溶液混合加熱能否產(chǎn)生氨氣,B、C、D項都正確；銨鹽受熱易分解，但分解時不一定都產(chǎn)生氨氣,A項錯誤.3．某研究性學習小組同學設計如圖所示裝置探究氨氣的還原性。（1)氨催化氧化的化學方程式為______________________________________________________________________________________________________________________。(2)若實驗時通入氨氣的速率過快，在燒瓶中會出現(xiàn)白煙,該物質的化學式為________。（3)該小組同學以氨氣和二氧化碳為原料制備碳酸氫銨。甲同學先將二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨氣；乙同學先將氨氣通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳。請選擇合適的方案并說明原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案:（1）4NH3＋5O2eq\o（=,\s\up7(催化劑），\s\do5(△)）4NO＋6H2O(2）NH4NO3（3)乙同學方案合適。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至飽和再通CO2至過量，保證產(chǎn)物量大,且生成的全部是NH4HCO3溶液。題組二有關噴泉實驗的考查4．（2018·滁州模擬）中學實驗中,通常利用如圖所示的裝置進行噴泉實驗來驗證氣體的“溶解性”,下列有關說法不正確的是()A．用滴管加入液體后，由于氣體的“溶解”，使瓶內(nèi)壓強減小，導致瓶內(nèi)壓強小于外界壓強，從而形成噴泉B．選用合適的溶液,CO2也能用于做噴泉實驗C．HCl、NH3和SO2均能用該裝置做噴泉實驗D．用NO2和N2O4的混合氣體做噴泉實驗，燒瓶中將充滿稀硝酸答案:D5．(2018·黑龍江六校聯(lián)考)下圖是課外活動小組的同學設計的4個噴泉實驗方案，下列有關操作不可能引發(fā)噴泉的是（)A．擠壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進入燒瓶,片刻后打開止水夾B．擠壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進入燒瓶,片刻后打開止水夾C．用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾D．在裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾答案：B1．噴泉實驗的原理由于容器內(nèi)外產(chǎn)生壓強差而形成噴泉。氣體迅速溶于水或某種溶液中，容器內(nèi)壓強小于容器外壓強，從而產(chǎn)生噴泉，依據(jù)這一原理，只要能夠造成容器內(nèi)氣體大量溶于液體，就可以形成噴泉。2．引發(fā)噴泉的幾種方法(1)使燒瓶內(nèi)的氣體迅速溶于水或某種液體中.(2）使燒瓶內(nèi)氣體溫度降低，從而使氣壓減小。（3）使燒瓶外待噴液面上的氣壓增大。3．形成噴泉的條件①氣體易溶于液體，②燒瓶內(nèi)要充滿氣體，③氣體和儀器要干燥，④裝置要有良好的氣密性。4．中學化學中常見的能形成噴泉實驗的氣體和吸收劑如下表:氣體HClNH3CO2、SO2、Cl2、H2SNO2＋O2吸收劑水或NaOH溶液水或鹽酸濃NaOH溶液水題組三氨氣的實驗室制法6．某學習興趣小組探究氨氣的制取實驗：(1）甲同學擬用下列實驗方法制備氨氣,其中合理的是________(填字母）。A．將氯化銨固體加熱分解收集產(chǎn)生的氣體B．將濃氨水滴入氫氧化鈉固體中，收集產(chǎn)生的氣體C．將碳酸氫銨加熱分解產(chǎn)生的氣體用堿石灰干燥D．將氯化銨稀溶液滴入氫氧化鈉固體中，收集產(chǎn)生的氣體（2)根據(jù)上述正確的原理,該同學欲用下列常見的實驗室制氣裝置制取氨氣，適宜的裝置是________.(3）氣體的性質是氣體收集方法選擇的主要依據(jù)。下列性質與收集方法無關的是________（填序號）.①密度②顏色③溶解性④熱穩(wěn)定性⑤與氧氣反應(4)下圖是甲同學設計收集氨氣的幾種裝置,其中可行的是________,集氣的原理是________________________________________________________________________。解析：(1）加熱氯化銨產(chǎn)生氯化氫和氨氣，遇冷又轉化為氯化銨固體，不能制取氨氣，用濃氨水與氫氧化鈉固體混合制氨氣時,將氨水滴入氫氧化鈉固體中更方便操作,而且節(jié)約氨水的用量.（2）將濃氨水滴入氫氧化鈉固體制氨氣用C裝置，將碳酸氫銨加熱分解，產(chǎn)生的氣體用堿石灰干燥制氨氣選用D裝置。(3）收集氣體可采用排空氣法（密度、氣體不能被氧氣氧化等），也可采用排水法（不易溶于水），與其他性質無關.(4）氨氣極易溶于水，故采用向下排空氣法收集。答案:(1)BC（2）CD(3）②④(4)d利用氨氣密度小于空氣，采用短管進氨氣，長管出空氣，即可收集氨氣實驗室制取少量NH3的兩種簡易方法（1）加熱濃氨水①反應原理：NH3·H2Oeq\o（=,\s\up7（△））NH3↑＋H2O。②裝置：見圖甲。(2）濃氨水中加固態(tài)堿性物質①反應原理：濃氨水中存在以下平衡:NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al（＋,4)＋OH－，加入固態(tài)堿性物質（如CaO、NaOH、堿石灰等），消耗水且使c（OH－）增大,使平衡逆向移動,同時反應放熱，促進NH3·H2O的分解。②裝置：見圖乙.考點三典型的氧化性酸-—硝酸1．物理性質硝酸是無色易揮發(fā)的液體，有刺激性氣味。2．化學性質(1)不穩(wěn)定性反應：4HNO3(濃）eq\o(=,\s\up7(△或光照））2H2O＋4NO2↑＋O2↑。久置的硝酸呈黃色,如何除去？怎樣保存硝酸？提示：硝酸顯黃色是由于硝酸見光或受熱發(fā)生分解，生成的NO2溶于濃硝酸所致，所以消除的方法是通入O2（或空氣)，使其發(fā)生反應4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。保存時應保存在棕色試劑瓶中，并置于陰涼處。(2）強氧化性硝酸無論濃、稀都有強氧化性，而且濃度越大，氧化性越強。按要求完成下列反應的方程式：①與金屬反應：稀硝酸與銅反應：3Cu＋8HNO3（稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；濃硝酸與銅反應:Cu＋4HNO3(濃）=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。②與非金屬反應：濃硝酸與C的反應:C＋4HNO3（濃)eq\o（=，\s\up7（△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；③與還原性化合物反應：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等還原性物質.稀硝酸與FeSO4溶液反應的離子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－，3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。（3)與有機物反應①硝化反應(與反應）：;②顏色反應：含有苯基的蛋白質遇到濃硝酸時變黃色。3．用途化工原料,用于制化肥、染料、炸藥等。特別提醒：硝酸與金屬反應的規(guī)律（1)HNO3與金屬反應一般不能產(chǎn)生H2.（2）還原產(chǎn)物一般為HNO3（濃）→NO2，HNO3(?。鶱O；很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。（3）硝酸與金屬反應時既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性.（1）常溫下,鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學變化(√)（2）可用稀硝酸與FeS固體反應制取H2S（×）（3）過量的銅與濃硝酸反應,產(chǎn)物中一定有NO（√）(4)濃硝酸在光照下久置，會變黃(√）(5）濃硝酸中滴加紫色石蕊試液，最終變?yōu)榧t色(×)題組一硝酸的性質及應用1．硝酸被稱為“國防工業(yè)之母”是因為它是制取炸藥的重要原料。下列實驗事實與硝酸的性質不相對應的一組是（)A．濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅后褪色——酸性和強氧化性B．不能用稀硝酸與鋅反應制氫氣——強氧化性C．要用棕色瓶盛裝濃硝酸—-不穩(wěn)定性D．能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液的紅色褪去——強氧化性答案:D2．下列有關硝酸化學性質的敘述中,正確的是()A．濃、稀硝酸都能使藍色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色B．硝酸能與FeO反應,只表現(xiàn)氧化性C．硝酸可與Na2S反應制得H2S氣體D．濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色答案：D3．(2018·商丘一中測試)下列說法正確的是(）A．在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，再加入Cu(NO3）2固體，銅粉仍不溶解B．銅與濃硝酸反應的離子方程式為Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－，3）=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2OC．1。0mol·L－1的KNO3溶液中可大量存在H＋、Fe2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4）D．硫化銅溶于硝酸的離子方程式為CuS＋2H＋=H2S↑＋Cu2＋解析:選B酸性條件下NOeq\o\al（－，3)能溶解銅,A項錯；Fe2＋在稀HNO3中不能大量存在，C項錯；硝酸與CuS不能發(fā)生復分解反應，而是發(fā)生氧化還原反應，D項錯。題組二有關硝酸性質的實驗探究4．(2018·惠州模擬)某化學興趣小組進行有關Cu、硝酸、硫酸化學性質的實驗，實驗過程如圖所示.下列有關說法正確的是()A．①中溶液呈藍色，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生，稀硝酸被還原為NO2B．③中反應的化學方程式：3Cu＋Cu（NO3)2＋4H2SO4=4CuSO4＋2NO↑＋4H2OC．③中滴加稀硫酸，銅片繼續(xù)溶解，說明稀硫酸的氧化性比稀硝酸強D．由上述實驗可知：Cu在常溫下既可與稀硝酸反應，也可與稀硫酸反應解析：選BA項，實驗①中溶液呈藍色，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生，稀硝酸被Cu還原為NO，NO在試管口遇到空氣中的氧氣生成NO2，錯誤；B項，③中反應的化學方程式：3Cu＋Cu（NO3)2＋4H2SO4=4CuSO4＋2NO↑＋4H2O，正確；C項，實驗③中滴加稀硫酸，提供H＋，銅片繼續(xù)溶解，硝酸根離子在酸性條件下等同于硝酸,錯誤；D項,由題述實驗可得出結論:硝酸根離子在酸性條件下等同于硝酸，錯誤。5．在如圖所示的實驗裝置中，盛有足量水的水槽里放兩個燒杯,小燒杯里放有適量銅片和過量濃硝酸，小燒杯外面倒扣一大燒杯,請回答下列問題:（1)實驗過程中，觀察到的主要現(xiàn)象是①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________;④________________________________________________________________________。(2）用該裝置做銅與濃硝酸反應的實驗,最突出的優(yōu)點是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若要驗證最終得到的氣體生成物,最簡便的操作及現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案:（1)①銅片表面產(chǎn)生氣泡，銅片慢慢溶解并逐漸消失②小燒杯中溶液的顏色逐漸變成藍色③大燒杯中有紅棕色氣體生成，后來慢慢變成無色④大燒杯內(nèi)液面上升,水槽中液面下降(2）反應體系封閉，無氮氧化合物逸出，不污染環(huán)境(3）輕輕掀起倒扣的大燒杯,放入適量的空氣,若有紅棕色氣體生成，則證明最終氣體生成物為NO氣體———[答題模板]--———-—-———————-—--—-—-—現(xiàn)象描述答題模板（1）全面描述現(xiàn)象的程序——“海、陸、空”“海"——溶液有什么變化；“陸”——固體有什么變化;“空"-—氣體有什么變化。(2)規(guī)范描述現(xiàn)象的答題模板如①顏色：……由……（具體顏色)變?yōu)椤ň唧w顏色）；②氣體：溶液中產(chǎn)生……（顏色)的氣泡,(或）在固體表面產(chǎn)生……（顏色）氣泡；③沉淀：在……(顏色）溶液中產(chǎn)生……（顏色）的沉淀（渾濁）.金屬與硝酸反應的計算策略（對應學生用書P94）1．金屬與硝酸反應的思維模型2．四種守恒思想在計算中的應用（1)原子守恒法HNO3與金屬反應時，一部分HNO3起酸的作用，以NOeq\o\al（－,3)的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質的量等于反應消耗的HNO3中氮原子的物質的量。(2）得失電子守恒法HNO3與金屬的反應屬于氧化還原反應，HNO3中氮原子得電子的物質的量等于金屬失電子的物質的量。（3）電荷守恒法HNO3過量時反應后溶液中（不考慮OH－）則有：c(NOeq\o\al（－，3)）＝c（H＋）＋nc（Mn＋)(Mn＋代表金屬離子)。（4）離子方程式計算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應時,由于硝酸鹽中NOeq\o\al(－,3）在H2SO4提供H＋的條件下能繼續(xù)與金屬反應，因此此類題目應用離子方程式來計算，先作過量判斷，然后根據(jù)完全反應的金屬或H＋或NOeq\o\al（－,3)進行相關計算，且溶液中要符合電荷守恒。1．（2018·江淮十校質檢)向稀硫酸和稀硝酸的混合酸加入足量的銅粉，HNO3的物質的量濃度是2mol·L－1，取10mL此混合酸，待反應結束過濾后可得到純凈的CuSO4溶液，則上述稀硫酸的物質的量濃度和在標準狀況下產(chǎn)生的氣體體積分別為（設反應中HNO3被還原成NO）（）A．2mol·L－1、448mL B．3mol·L－1、672mLC．4mol·L－1、224mL D．3mol·L－1、448mL解析:選D設稀硫酸的物質的量濃度和在標準狀況下產(chǎn)生的氣體體積分別為cmol·L－1、VL，10mL混合酸中含有n（NOeq\o\al（－,3））＝0。01L×2mol·L－1＝0.02mol。3Cu＋2NOeq\o\al(－,3）＋8H＋=3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑2820。02moleq\a\vs4\al（0.02mol＋0。01L，×cmol·L－1×2)eq\f(VL，22.4L·mol－1)解得c＝3，V＝0.448，故D正確.2．(2018·安徽六校聯(lián)考)14g銅銀合金與一定量某濃度的硝酸溶液反應，金屬完全溶解，放出的氣體與1.12L（標準狀況下)氧氣混合通入水中，恰好全部被水吸收，則合金中銀的質量是（）A．2.7g B．5。4gC．8.1g D．10。8g解析：選D設銅、銀的物質的量分別是xmol、ymol;則有eq\b\lc\｛\rc\(\a\vs4\al\co1(64g·mol－1×xmol＋108g·mol－1×ymol＝14g,2xmol＋ymol＝\f(1.12L,22.4L·mol－1)×4)),解得x＝0.05,y＝0.1，則合金中銀的質量是108g·mol－1×0.1mol＝10。8g，故D正確。3．(2017·山師大附中一模）在15.2g鐵和銅組成的合金中加入過量的硝酸溶液，合金完全溶解，同時生成氣體X,再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，生成25。4g沉淀，則下列表示氣體X組成的選項中合理的是（)A．0。3molNO、0.1molNO2B．0.3molNO2、0.1molNOC．0。6molNOD．0。3molNO2解析：選B由題意知15.2g鐵和銅組成的合金轉化生成25.4g氫氧化鐵、氫氧化銅沉淀，利用質量守恒則沉淀中m(OH－）＝25。4g－15。2g＝10.2g,n（OH－）＝10.2g÷17g/mol＝0.6mol，根據(jù)電荷守恒可知,金屬提供電子的物質的量等于氫氧根的物質的量，即金屬提供電子的物質的量為0.6mol.若生成0.3molNO、0.1molNO2,則轉移電子為0。3mol×（5－2）＋0。1mol×（5－4）＝1mol，A錯誤；若生成0.3molNO2、0.1molNO，則轉移電子為0.3mol×(5－4）＋0。1mol×(5－2)＝0.6mol，B正確;若生成0.6molNO,則轉移電子為0。6mol×(5－2)＝1.8mol，C錯誤；若生成0。3molNO2，則轉移電子為0.3mol×(5－4）＝0.3mol,D錯誤.4．將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2L.請回答下列問題：（1)NO的體積為________L，NO2的體積為________L。(2)參加反應的HNO3的物質的量是________。（3)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入VmLamol·L－1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2＋全部轉化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為________mol·L－1.(4）欲使銅與硝酸反應生成的氣體在NaOH溶液中全部轉化為NaNO3，至少需要30%的雙氧水________g.解析：(1)n（Cu)＝eq\f(32。64g，64g·mol－1）＝0.51mol,設混合氣體中NO的物質的量為x，NO2的物質的量為y。根據(jù)氣體的總體積為11.2L，有：x＋y＝0。5mol。根據(jù)得失電子守恒，有：3x＋y＝(0.51×2）mol.解方程組得：x＝0.26mol，y＝0。24mol.則：V（NO）＝0.26mol×22.4L·mol－1＝5.824LV(NO2）＝11。2L－5。824L＝5.376L.(2)參加反應的HNO3分兩部分：一部分沒有被還原，顯酸性，生成Cu(NO3)2；另一部分被還原成NO2和NO，所以參加反應的HNO3的物質的量為0.51mol×2＋0。5mol＝1。52mol。(3)HNO3在反應中一部分變成氣體，一部分以NOeq\o\al（－,3）的形式留在溶液中.變成氣體的HNO3的物質的量為0.5mol.加入NaOH溶液至正好使溶液中Cu2＋全部轉化為沉淀，則溶液中只有NaNO3，其物質的量為10－3aVmol,也就是以NOeq\o\al(－，3)形式留在溶液中的HNO3的物質的量為10－3aVmol。所以，c(HNO3）eq\f（＝aV×10－3＋0。5,0.14)mol·L－1。（4）由得失電子守恒得:2×n(Cu）＝2×n（H2O2)，eq\f(32.64g，64g·mol－1)×2＝n（H2O2)×2，n（H2O2)＝0.51mol，則m(H2O2)＝17。34g。需30%的雙氧水：17。34g÷30％＝57。8g.答案：（1)5.8245.376（2）1。52mol（3）eq\f（aV×10－3＋0.5，0。14）(4）57.8（對應學生用書P94)1．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”（1）（2017·全國卷Ⅱ，13C)加熱盛有少量NH4HCO3固體的試管，并在試管口放置濕潤的紅色石蕊試紙,若試紙變藍色,則說明NH4HCO3顯堿性（×）（2）(2017·天津卷，1D)用燒堿處理含高濃度NHeq\o\al(＋,4)的廢水并回收利用氨(√)（3）(2017·江蘇卷，3D）NH3易溶于水，可用作制冷劑（×)（4）(2017·江蘇卷，7D)NH3eq\o(→，\s\up7(O2），\s\do5（催化劑，△))NOeq\o(→，\s\up7（H2O））HNO3（×)（5)（2016·江蘇卷，9C)在給定條件下,N2eq\o（→，\s\up7(H2）,\s\do5(高溫、高壓、催化劑))NH3eq\o（→,\s\up7（HClaq））NH4Cl(aq）物質間的轉化均能實現(xiàn)（√）(6)（2015·江蘇卷,6C）加Al放出H2的溶液：Fe2＋、K＋、NOeq\o\al（－，3)、SOeq\o\al（2－,4）能大量共存(×)(7)（2015·山東卷，11D)加熱盛有NH4Cl固體的試管，試管底部固體消失,試管口有晶體凝結，說明NH4Cl固體可以升華（×)2．(2015·全國卷Ⅰ,7）我國清代《本草綱目拾遺》中記敘無機藥物335種,其中“強水”條目下寫道:“性最烈，能蝕五金……其水甚強，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”這里的“強水"是指(）A．氨水 B．硝酸C．醋 D．鹵水答案:B3．（2017·北京卷)下述實驗中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對比分析所得結論不正確的是()①②③A．由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體B．紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應C．由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物D．③的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2，由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應解析:選DA對:濃HNO3具有不穩(wěn)定性，①中濃HNO3受熱發(fā)生分解反應：4HNO3eq\o(=，\s\up7(△))4NO2↑＋O2↑＋2H2O,故①中所得紅棕色氣體是NO2和O2的混合氣體。B對：②中紅熱木炭加入濃HNO3中,有紅棕色氣體產(chǎn)生，該氣體為NO2，但不能說明濃HNO3與木炭發(fā)生了反應,可能是濃HNO3在紅熱木炭作用下發(fā)生分解產(chǎn)生了NO2.C對：③中紅熱木炭未插入濃HNO3中，有紅棕色氣體產(chǎn)生，說明濃HNO3具有揮發(fā)性，且揮發(fā)產(chǎn)生的HNO3被還原生成NO2，故紅棕色氣體為還原產(chǎn)物。D錯：③的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2，不能說明木炭一定與濃HNO3發(fā)生了反應,可能是濃HNO3分解產(chǎn)生NO2、O2和H2O，紅熱木炭與分解產(chǎn)生的O2反應生成CO2.4．（2015·北京卷)在通風櫥中進行下列實驗:步驟現(xiàn)象Fe表面產(chǎn)生大量無色氣泡，液面上方變?yōu)榧t棕色Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色氣泡后,迅速停止Fe、Cu接觸后，其表面均產(chǎn)生紅棕色氣泡下列說法不正確的是（)A．Ⅰ中氣體由無色變?yōu)榧t棕色的化學方程式:2NO＋O2=2NO2B．Ⅱ中的現(xiàn)象說明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe進一步反應C．對比Ⅰ、Ⅱ中的現(xiàn)象，說明稀HNO3的氧化性強于濃HNO3D．針對Ⅲ中的現(xiàn)象，在Fe、Cu之間連接電流計，可判斷Fe是否被氧化解析:選CA項，鐵與稀硝酸反應生成NO，NO與空氣中O2反應生成NO2，2NO＋O2=2NO2，正確;B項,鐵遇濃硝酸鈍化，阻止鐵繼續(xù)與濃硝酸反應，正確；C項，對比Ⅰ、Ⅱ,說明濃硝酸的氧化性強于稀硝酸，錯誤;D項，裝置Ⅲ形成原電池,通過電流計指針偏轉的方向，可判斷鐵是否被氧化，正確。5．（2015·廣東卷）NH3及其鹽都是重要的化工原料。（1)用NH4Cl和Ca（OH)2制備NH3，反應發(fā)生、氣體收集和尾氣處理裝置依次為________________。（2）按下圖裝置進行NH3性質實驗。①先打開旋塞1，B瓶中的現(xiàn)象是________________________________________________________________________，原因是________________________________________________________________________,穩(wěn)定后,關閉旋塞1。②再打開旋塞2，B瓶中的現(xiàn)象是________________________________________________________________________.解析：（1）用NH4Cl和Ca（OH）2固體制備NH3，因反應物中有H2O生成,反應發(fā)生裝置為“固體＋固體eq\o（→,\s\up7（△）)氣體”的裝置A；由于NH3的密度小于空氣的密度，且極易溶干水,故只能用向下排空氣法收集，采用裝置C收集；由于NH3極易溶于水，所以尾氣處理裝置要防止倒吸，其裝置應用倒扣漏斗，且漏斗的邊緣與水面相切,選用裝置G。(2）①由于A瓶中HCl的壓強大于B瓶中NH3的壓強,當打開旋塞1，A瓶中HCl的進入B瓶中,與B瓶中的氨氣反應生成氯化銨固體小顆粒,形成白煙。②穩(wěn)定后，再打開旋塞2,由于B瓶中壓強減小，在外界大氣壓的作用下，會將燒杯中的石蕊溶液倒吸入B瓶中，剩余的HCl溶于其中顯紅色.答案：(1）ACG(2）①產(chǎn)生白色的煙氯化氫與氨氣反應生成了氯化銨小顆粒，氯化銨小顆粒形成白煙②燒杯中的石蕊溶液會倒流進入到B瓶中且呈紅色6．（2017·北京卷）SCR和NSR技術可有效降低柴油發(fā)動機在空氣過量條件下的NOx排放。(1)SCR（選擇性催化還原）工作原理：①尿素[CO（NH2）2]水溶液熱分解為NH3和CO2,該反應的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②反應器中NH3還原NO2的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.③當燃油中含硫量較高時，尾氣中SO2在O2作用下會形成（NH4）2SO4，使催化劑中毒。用化學方程式表示(NH4）2SO4的形成：________________________________________________________________________.④尿素溶液濃度影響NO2的轉化