2022-2023年化学一轮复习教案：第四章非金属及其化合物：第4讲　氮及其化合物

1、第4讲氮及其化合物复 习 目 标知 识 建 构1.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。2.了解氮的化合物对环境的影响。一、氮气及氮的氧化物1.自然界中氮的存在和氮的固定2.氮气(1)物理性质无色、无味气体，密度比空气略小，熔、沸点很低，难溶于水。(2)化学性质(写出化学方程式)与氧气反应N2O2eq o(=,sup7(放电或高温)2NO。与氢气反应N23H2eq o(,sup7(高温、高压),sdo5(催化剂)2NH3；与镁反应3MgN2eq o(=,sup7(点燃)Mg3N2；3.氮的氧化物(1)氮的多种氧化物如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5

2、，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。(2)NO和NO2的比较性质NONO2色、态、味 无色、无味气体红棕色、刺激性气味气体水溶性难溶于水易溶于水毒性有毒有毒与水反应3NO2H2O=2HNO3NO与氧气反应2NOO2=2NO2收集排水法收集向上排空气法收集对环境的影响NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层【判一判】 判断下列说法是否正确，正确的打“”，错误的打“”。(1)工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应()(2)通过灼热的镁粉，可除去N2中的少量氧气()(3)NO中的NO2杂质气体，可通过盛有水的洗气瓶除去()(4)N2与O2在放电条件下

3、直接化合成NO2()(5)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂()(6)NO2是酸性氧化物，与水反应生成硝酸()答案 (1)(2)(3)(4)(5) (6)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3.氨气的实验室制法4.铵盐(1)物理性质铵盐都是白色固体，均易溶于水。(2)化学性质(3)NHeq oal(,4)的检验【判一判】 判断下列说法是否正确，正确的打“”，错误的打“”。(1)液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂()(2)液氨制冷、碘的升华、NH4Cl汽化都不涉及化学变化()(3)能用加热法除去NaCl中的

4、NH4Cl的原因是NH4Cl为强酸弱碱盐()(4)氨水具有弱碱性，说明氨水是弱电解质()(5)铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性()答案 (1)(2)(3)(4)(5)三、硝酸1.物理性质硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，与水互溶。2.化学性质(1)不稳定性(写出化学方程式)4HNO3(浓)eq o(=,sup7(),sdo5(或光照)2H2O4NO2O2。(2)强氧化性.浓、稀硝酸都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强；其还原产物一般为HNO3(浓)NO2，HNO3(稀)NO，HNO3(极稀)N2O、N2或NHeq oal(,4)。.写出下列反应的方程式：与金属反应：稀硝酸与铜反应：3C

5、u8HNO3(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)eq o(=,sup7()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：3Fe24HNOeq oal(,3)=3Fe3NO2H2O。3.硝酸工业制法的反应原理硝酸工业制法的反应原理4.硝酸的保存浓硝酸是保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于冷暗处。市售浓硝酸呈黄色的原因是HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中。【判一判】

6、 判断下列说法是否正确，正确的打“”，错误的打“”。(1)将铁屑放入稀硝酸中证明Fe比H2活泼()(2)浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条，产生红棕色气体()(3)过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成()(4)浓硝酸的还原产物一般是NO2，而稀硝酸的还原产物一般是NO，并且硝酸的浓度越大，氧化性越强()(5)硝酸与活泼金属Mg、Al等反应产生H2，而与Cu反应产生NO或者NO2()(6)Cu在KNO3溶液和稀H2SO4中均不溶解，能溶解在其混合溶液中()答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)考点一氮气和氮的氧化物的性质及应用题组一氮气及氮的氧化物的性质1.下列有关氮气的说法正确的是()A.氮气是由

7、氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼B.1 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3C.电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中发生的反应之一是N22O2=2NO2D.NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物答案D解析A项，氮原子最外层有5个电子，氮与氮形成三对共用电子对，达8电子的稳定结构；B项，氮气与氢气反应生成氨气是可逆反应；C项，氮气与氧气在放电的条件下生成一氧化氮；D项，NO和氧气反应生成NO2；NO2和水反应生成NO。2.我国“神舟11号”宇宙飞船的运载火箭的推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出。

8、引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量“红烟”，产生“红烟”的原因是()A.“红烟”是Fe2O3B.NO与H2O反应生成NO2C.CO2与NO反应生成NO2D.NO遇空气生成NO2答案D解析引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等无色气体中，NO容易被O2氧化为NO2，NO2是红棕色气体。题组二氮的氧化物与水的反应3.将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2 mL气体分别是()A.1.2 mL，NOB.2.4 mL，O2C.3.5

9、 mL，O2 D.4 mL，NO答案A解析解题依据的化学方程式：4NO2O22H2O=4HNO3；3NO2H2O=2HNO3NO。设O2的体积为x，剩余的气体有两种可能：若剩O2，则V剩xeq f(1,4)(12 mLx)2 mL，解得x4 mL，B、C两项均不正确；若剩NO，则V剩eq f(1,3)(12 mLx)4x2 mL，解得x1.2 mL，D项不正确，A项正确。题组三氮的氧化物与环境污染4.(2021辽宁大连模拟)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。汽车尾气装置中，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，N2为氧化

10、产物B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2C.NO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2NOO24COeq o(=,sup7(催化剂)4CO2N2答案D解析A项反应中NO、O2均为氧化剂，N2为还原产物；B项N2不是污染成分；C项NO与O2没有催化剂存在下就可以发生反应。氮氧化物与水、氧气反应的判断和计算关系式法(1)NO和O2的混合气体通入水中由2NOO2=2NO2和3NO2H2O=2HNO3NO得总反应为4NO3O22H2O= 4HNO3。(2)NO2和O2的混合气体通入水中由3NO2H2O=2HNO3NO和2NOO2=2NO2得总反应为4NO2O22H2O=

11、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NO的体积，再加上原来混合气体中NO体积，再按(1)计算。电子守恒法NOx转化为硝酸时失去电子，如果是NOx与O2的混合气体，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。原子守恒法4NO2O2和4NO3O2从组成上均相当于2N2O5，都与N2O5H2O=2HNO3等效；当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。考点二氨气、铵盐的性质及NHeq oal(,4)的检验【典例1】 用下面装置制备干燥的NH3，下列说法中错误的是()A.装置，锥形瓶中的试剂可

12、能是碱石灰B.装置，作用是干燥NH3C.装置，可以收集NH3D.装置，作用是尾气处理答案C解析装置为制备装置，分液漏斗中装有浓氨水，浓氨水易挥发，锥形瓶中的物质可以为碱石灰，碱石灰遇水放热，促进浓氨水挥发，A正确；装置为干燥装置，氨气用碱石灰来干燥，B正确；装置为收集装置，为集气瓶，为排空气法，氨气的密度比空气小，应该短管进长管出，C错误；装置为尾气处理装置，氨气极易溶于水，用水来吸收多余的氨气，D正确。实验室制取氨的方法方法化学方程式(或原理)气体发生装置铵盐与碱反应2NH4ClCa(OH)2eq o(=,sup7()CaCl22NH32H2O加热浓氨水NH3H2Oeq o(=,sup7()

13、NH3H2O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)2题组一氨气和铵盐的性质1.下列说法错误的是()A.检验溶液中是否含有NHeq oal(,4)的实验操作是取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体B.加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物，并将产生的气体通入酚酞溶液中，酚酞溶液变成红色C.施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用的原因是K2CO3与NH4Cl反应生成氨

14、气会降低肥效D.因NH4HCO3受热易分解，所以可用作氮肥答案D解析NHeq oal(,4)与NaOH溶液共热生成氨气，氨气是碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，A正确；NH4Cl与Ca(OH)2混合加热生成氨气，氨气是碱性气体，通入酚酞溶液中，酚酞溶液变成红色，B正确；K2CO3溶于水显碱性，与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效，C正确；NH4HCO3中含有氮元素，可用作氮肥，D错误。2.某实验小组利用如图所示装置制备NH3并探究其性质。下列说法中正确的是()A.中固体可换为NH4ClB.中药品为P2O5C.反应一段时间后，中黑色固体变为红色D.反应一段时间后，中锥形瓶收集到液氨答案C解析N

15、H4Cl受热分解生成NH3和HCl气体，遇冷重新反应生成NH4Cl，无法制取NH3，A错误；P2O5会与H2O、NH3反应生成(NH4)3PO4，不能用P2O5干燥氨气，B错误；NH3具有还原性，可将黑色氧化铜还原成红色的铜单质，则反应一段时间后，中黑色固体变为红色，C正确；液氨的沸点为33.5 ，无法在冰中液化，氨气与氧化铜反应后生成水，过量的氨气可溶于水，收集到的是氨水，D错误。题组二氨气的实验室制法3.下列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A解析NH4Cl加热生成的NH3和HCl，冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3。4.(2021江苏海安质监)NH3是一种常见气

16、体。下列实验能达到实验目的的是()A.用图甲装置制取NH3B.用图乙装置干燥NH3C.用图丙装置收集NH3D.用图丁装置制CaCO3答案D解析制取NH3用NH4Cl与Ca(OH)2加热反应，不能用加热NH4Cl的方法制取NH3，A错误；NH3为碱性气体，干燥NH3不能用浓硫酸，B错误；NH3的密度比空气的小，收集NH3用向下排空气法，导管短进长出，C错误；溶有NH3的溶液呈碱性，可以增大CO2的溶解度，制备CaCO3用少量CO2与溶有NH3的CaCl2溶液反应或与Ca(OH)2溶液反应，D正确。微专题15喷泉实验及拓展应用【知识进阶】 1.喷泉实验的原理使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利

17、用压强差将烧瓶外面的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。2.形成喷泉的类型气体HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2(43)NO2、O2(41)吸收剂水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水3.喷泉实验的发散装置和实验操作(1)装置向锥形瓶通入少量空气，将少量水压入烧瓶，导致大量氨溶解，形成喷泉。(2)装置省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨溶于水)。(3)装置在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。(4)装

18、置向导管中通入一定量的H2S和SO2，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。(5)装置打开处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。(6)装置中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右边烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。4.喷泉实验所得溶液浓度计算标准状况下的气体进行喷泉实验后所得溶液的物质的量浓度：(1)HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时，所得溶液的物质的量浓度为eq f(1,22.4) molL1。(2)当是NO2和O2的

19、混合气体且体积比为41时，c(HNO3)eq f(1,28) molL1。【专题精练】 1.如图是某课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是()A.挤压装置的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹B.挤压装置的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹C.用鼓气装置从装置的a处不断鼓入空气并打开止水夹D.向装置的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹答案B解析氯气易溶于有机溶剂四氯化碳，烧瓶中的气体压强就会减小，故能形成喷泉；氢气不溶于水，也不会和氢氧化钠反应，所以烧瓶中的气体压强不会有明显的变化，故不能形成喷泉；用鼓气装置从装置的a处不断

20、鼓入空气，使锥形瓶中液体进入烧瓶中，氨气极易溶于水，烧瓶中的气体压强就会减小，故能形成喷泉；浓硫酸溶于水时放热，使得浓氨水受热分解产生氨气，和氯化氢气体反应，烧瓶中的气体压强就会减小，故能形成喷泉。2.利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。(1)若要在烧瓶中产生“喷泉”现象，烧瓶中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_。(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是_。(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶中产生“喷泉”现象，烧瓶中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_。若要在该装置中产生双喷泉现象，其操作方法是_。答案(1)先打

21、开a、b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞)(2)烧瓶中导管口处产生白烟(3)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，关闭a活塞，然后打开b活塞先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，打开b活塞解析(1)打开a、b活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶中，由于NH3极易溶于水，使烧瓶内气体压强迅速减小，烧杯中的水迅速进入烧瓶中，形成喷泉。(2)先打开a、c活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶中，烧瓶中的压强迅速减小，烧瓶中的HCl气体会进入到烧瓶中，且与NH3化合生成NH4Cl而产生白烟

22、。(3)在(2)基础上，若关闭a活塞，打开b活塞，烧杯中的水会迅速进入烧瓶中，形成喷泉；若打开b活塞，不关闭a活塞，烧瓶中的水便会同时进入烧瓶和中，形成双喷泉。考点三硝酸的性质及应用【典例2】 有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，最多溶解9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的体积随铁粉质量增加的变化如图所示，且每一阶段只对应一个反应(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NOeq oal(,3)的物质的量为0.1 mol B.OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC段产生H2C.第二份溶液

23、中最终溶质为FeSO4D.H2SO4浓度为2.5 molL1答案A解析铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，题图中，OA段产生的是NO，反应为FeNOeq oal(,3)4H=Fe3NO2H2O；AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2；BC段产生的是H2，反应为Fe2H=Fe2H2。根据OA段发生反应的离子方程式可知第二份溶液中NOeq oal(,3)的物质的量为eq f(5.6 g,56 gmol1)0.1 mol，则原混合酸中NOeq oal(,3)的物质的量为0.2 mol。第二份溶液中最终溶质为FeSO4，此时参加反应的铁的质量是14.0 g，物质的量为0.25 mol，FeSO4中n(Fe

24、2) n(SOeq oal(2,4)11，故n(H2SO4)n(Fe)0.25 mol，原混合酸中H2SO4浓度为eq f(0.25 mol,0.1 L)2.5 molL1。综上所述，A项符合题意。金属与硝酸反应计算的思维流程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要原料。下列实验事实与硝酸的性质不相对应的是()A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色酸性和强氧化性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褪去强氧化性答案D解析向滴有酚酞的NaOH溶液中滴入硝酸，溶液红色褪去，利用的是硝酸的酸性。2

25、.(2021山东聊城模拟)一定温度下，探究铜与稀HNO3反应过程如下：下列说法不正确的是()A.过程中生成无色气体的离子方程式是3Cu2NOeq oal(,3) 8H=3Cu22NO4H2OB.步骤反应速率比快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大C.由实验可知，NO2对该反应具有催化作用D.当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解答案B解析过程中铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu2NOeq oal(,3) 8H=3Cu22NO4H2O，A项正确；步骤中硝酸的浓度没有中大，因为部分硝酸转化成了一氧化氮，因此反应速率比快的原因不可能是c(HNO3)增大，B项错误；由实验可知，步骤反应速率

26、比快，说明NO2对该反应具有催化作用，C项正确；当活塞不再移动时，再抽入空气，一氧化氮、氧气与H2O反应生成硝酸，能够与铜继续反应，D项正确。题组二硝酸与金属反应的相关计算3.铜和镁的合金4.6 g 完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4 480 mL的NO2气体和336 mL的N2O4气体(都已折算成标准状况)，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()A.9.02 gB.8.51 g C.8.26 gD.7.04 g 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

27、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eq f(4.48 L,22.4 Lmol1)eq f(0.336 L,22.4 Lmol1)20.23 mol，所以和金属阳离子结合的OH的物质的量也是0.23 mol，质量是3.91 g，则沉淀的质量是8.51 g，B项正确。“四法”突破金属与硝酸反应的计算原子守恒法HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NOeq oal(,3)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

28、的物质的量等于金属失电子的物质的量电荷守恒法HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH)，c(NOeq oal(,3)c(H)nc(Mn)(Mn代表金属离子)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NOeq oal(,3)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NOeq oal(,3)进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒考点四氮及其化合物的转化关系及应用题组一氮元素“价类”二维图的应用1.(2021河南郑州一检)图是某元素M的价类二维图，其中X是一种强碱，A为正盐，通常条件下Z是无色液体，

29、D的相对分子质量比E小16，图中呈现了各物质的转化关系。下列说法正确的是()A.A中只含有离子键B.B物质可以和Y反应直接转化为EC.D，E均可以用向上排空气法收集D.通过水可以除去D中含有的少量E答案D解析A为正盐，X是一种强碱，二者反应生成氢化物B，则A为铵盐，B为NH3；B连续与Y反应得到氧化物D与氧化物E，E的相对分子质量比D大16，则Y为O2、C为N2、D为NO、E为NO2，通常条件下Z是无色液体，E与Z反应得到含氧酸F，则Z为H2O、F为HNO3，F与X发生酸碱中和反应得到G为硝酸盐。A为铵盐，属于离子化合物，含有离子键，铵根离子中还含有NH共价键，故A错误；B为NH3，Y为O2，

30、E为NO2，氨气与氧气反应生成NO，不会直接生成NO2，故B错误；D为NO，NO能够与氧气反应，不能用排空气法收集，故C错误；一氧化氮不与水反应，二氧化氮与水反应，通过水可以除去NO中含有的少量NO2，故D正确。2.(2021河南信阳二质检)据图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法不正确的是()A.X是N2O5B.由NH3N2，从原理上看，NH3可与NO2反应生成N2C.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸D.可用NaOH溶液处理多余的NO气体答案D解析图中氮元素及其化合物的转化关系可知，X为5价对应的氮的氧化物是N2O5，故A正确；NH3可与NO2反应生成氮气，8NH36NO2=7N

31、212H2O，故B正确；氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸，故C正确；NO不溶于水，也不与NaOH溶液反应，故D错误。题组二含氮物质的转化3.合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类，请结合图示判断下列说法正确的是()A.合成氨采用400500 是为了提高原料转化率和反应速率B.湿润的淀粉KI试纸可以鉴别气体2和溴蒸气C.在饱和NaCl溶液中先通入过量CO2再通入过量NH3可得到固体1D.1 L气体1、2的混合气与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质，混合气中二者的体积比为11答案D解析由图可知

32、：气体1为NO，气体2为NO2，NO2与水反应生成硝酸，固体1为NaHCO3，NaHCO3受热分解生成的固体2为Na2CO3；1 L NO、NO2的混合气体与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质，反应方程式为2NH3NONO2eq o(=,sup7(一定条件)2N23H2O，NO、NO2的体积之比等于化学计量数之比，为11，故D正确。4.如图中AJ分别代表相关反应中的一种物质，已知A分解得到等物质的量的B、C、D，已知B、D为常温下的气态化合物，C为常温下的液态化合物，F为黑色固体单质，I为红棕色气体。图中有部分生成物未标出。回答下列问题：(1)A的化学式：_，C的电子式_。(2)

33、写出下列反应的化学方程式：DGH： _；FJBCI： _。(3)2 mol Na2O2与足量C反应转移电子的物质的量为_ mol。(4)I与足量C生成J的过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(5)容积为10 mL的试管中充满I和G的混合气体，倒立于盛水的水槽中，水全部充满试管，则原混合气体中I与G的体积之比为_。答案(1)NH4HCO3HO,H(2)4NH35O2eq o(=,sup7(催化剂),sdo5()4NO6H2OC4HNO3(浓)eq o(=,sup7()CO24NO22H2O(3)2(4)12(5)41解析A受热能分解，分解得到等物质的量的B、C、D，且A与碱反应生成D，则A为

34、酸式盐或铵盐，B、D为常温下的气态化合物，C为常温下的液态化合物，C能和过氧化钠反应，则C为水，镁条能在B中燃烧，则B为二氧化碳，水和过氧化钠反应生成NaOH和O2，D能在催化剂条件下与G反应生成H，则D是NH3，G是O2，H是NO，I是NO2，J是HNO3，镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，碳和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，则E是MgO，F是碳。微专题16信息题中的第A族元素【知识进阶】 1.联胺(N2H4)(1)碱性：二元弱碱，碱性比NH3弱。在水中的电离方式与氨相似，分两步进行：N2H4H2ON2Heq oal(,5)OH、N2Heq oal(,5)H2ON2Heq oal(2,6

35、)OH。(2)强还原性：水合肼在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成金属单质，如2N2H4H2O2Ag=2Ag 2NHeq oal(,4)N22H2O；能被氧气、H2O2等氧化，可用作喷气式发动机推进剂、火箭燃料等。2.亚硝酸(HNO2)(1)亚硝酸是弱酸。(2)亚硝酸不稳定，微热甚至常温下也会分解，产生红棕色的二氧化氮气体：2HNO2=NONO2H2O3.亚硝酸钠(NaNO2)(1)亚硝酸钠的氧化性2NOeq oal(,2)2I4H=2NOI22H2ONOeq oal(,2)Fe22H=NOFe3H2O(2)亚硝酸钠的还原性Cr2Oeq oal(2,7)3NOeq oal(,2)8H=3NO

36、eq oal(,3)2Cr34H2O4.As2O3、As2O5和As2S3(1)As2O3俗称砒霜，微溶于水生成亚砷酸(H3AsO3)，可被过氧化氢氧化成砷酸(H3AsO4)，属于两性氧化物：As2O36NaOH=2Na3AsO33H2O，As2O36HCl=2AsCl33H2O。(2)As2O5遇热不稳定，在熔点(300 )附近即失去O变成As2O3。(3)As2S3俗称雌黄，可溶于碱性硫化物或碱溶液中：As2S33Na2S=2Na3AsS3，As2S36NaOH=Na3AsS3Na3AsO33H2O。也可以与SnCl2、发烟盐酸反应转化为雄黄(As4S4)：2As2S32SnCl24HCl

37、=As4S42SnCl42H2S。雄黄和雌黄均可以与氧气反应生成As2O3。【专题精练】 1.NaNO2像食盐一样有咸味，有很强的毒性，误食亚硝酸钠(NaNO2)会使人中毒。已知亚硝酸钠能发生如下反应：2NaNO24HI=2NOI22NaI2H2O。下列说法正确的是()A.该反应的氧化剂为HIB.反应产物中能使淀粉变蓝的物质有I2、NaIC.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为11D.人误食亚硝酸钠中毒时，可以服用HI溶液解毒答案C2.(2021内蒙古呼和浩特一调)砷(As)为A族元素，其化合物会影响人体代谢和免疫功能，造成砷中毒。某含砷工业废水主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在经处理转化

38、为粗As2O3，流程如下：已知：亚砷酸钙微溶于水，砷酸钙难溶于水。亚砷酸易受热分解为As2O3。(1)“碱浸”中发生反应的离子方程式为_。(2)从绿色化学角度看，“试剂1”可以选择_(填化学式)。(3)“沉砷”在流程中的目的是_；“沉砷”过程中将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀，发生的主要反应为5Ca2(aq)OH(aq)3AsOeq oal(3,4)(aq)Ca5(AsO4)3OH(s)H0。资料表明：“沉砷”的最佳温度是85 ，温度高于85 时，随温度升高转化率下降，可能的原因是_。(4)“转化”中发生反应的化学方程式_。(5)从综合利用的角度考虑“滤液2”可返回_步骤中循环再利用

39、。答案(1)H3AsO33OH=AsOeq oal(3,3)3H2O (2) H2O2(3)富集As，提高原料利用率温度升高，氢氧化钙溶解度减小，c(Ca2)和c(OH)都减小，平衡逆向移动，转化率降低(4)SO2H2OH3AsO4=H3AsO3H2SO4(5)酸化 解析(1)“碱浸”中H3AsO3与氢氧化钠反应生成亚砷酸钠和水，离子方程式为H3AsO33OH=AsOeq oal(3,3)3H2O；(2)根据上述分析，“试剂1”是氧化剂，从绿色化学角度分析，可以选择H2O2；(3)“沉砷”在流程中的目的是富集As，提高原料利用率；“沉砷”过程中将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀，发生的

40、主要反应为5Ca2(aq)OH(aq)3AsOeq oal(3,4)(aq)Ca5(AsO4)3OH(s)H0，温度升高，氢氧化钙溶解度减小，c(Ca2)和c(OH)都减小，平衡逆向移动，转化率降低； (5)“还原”过程中二氧化硫将H3AsO4转化为H3AsO3，同时生成滤液2(H2SO4)，可返回“酸化”步骤中循环再利用。微专题17绿色化学与环境保护【知识进阶】 1.主要的大气污染物及其危害大气污染物主要成分危害可吸入颗粒物大气中液体、固体状颗粒物，又称飘尘加重呼吸道疾病，其他有害气体转化的催化剂S的氧化物SO2、SO3酸雨N的氧化物NO、NO2光化学烟雾、酸雨、破坏臭氧层C的氧化物CO降低

41、血液的输氧能力碳氢化合物CH4、C2H6等温室效应、光化学烟雾氟氯代烃CF3Cl(氟利昂)等破坏臭氧层2.绿色化学【专题精练】 1.化学与生产、生活息息相关，下列因果关系不正确的是()选项原因结果 A 汽车尾气的排放光化学烟雾 B某酸雨样品吸收了空气中的CO2 pH由5.6变为4.3 C聚乳酸塑料可降解用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料可减少白色污染 D含氮、磷等生活废水的大量排放赤潮答案B解析汽车尾气的大量排放，会产生氮氧化物，从而造成光化学烟雾，A正确；某酸雨样品pH由5.6变为4.3是因为样品中的亚硫酸被氧化为硫酸，与二氧化碳无关，B错误；聚乳酸塑料可降解，用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料可减少白色污

42、染，C正确；氮、磷是植物生长需要的营养元素，含氮、磷等生活废水的大量排放，会导致水体富营养化，引发水华、赤潮，D正确。2.汽车尾气含氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(CxHy)、碳等，直接排放容易造成“雾霾”。因此，不少汽车都安装尾气净化装置(净化处理过程如图)。下列有关叙述错误的是()A.尾气造成“雾霾”与汽油未充分燃烧有关B.尾气处理过程，氮氧化物(NOx)被还原C.PtRh催化剂可提高尾气净化反应的平衡转化率D.使用氢氧燃料电池作汽车动力能有效控制雾霾答案C解析汽油未充分燃烧可增加碳氢化合物(CxHy)、碳等的排放，可造成“雾霾”，故A正确；尾气处理过程中，氮氧化物(NOx)中氮元素化合价

43、降低，得电子，被还原，故B正确；催化剂只改变化学反应速率，不会改变平衡转化率，故C错误；使用氢氧燃料电池作汽车动力能减少含氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(CxHy)、碳等的排放，能有效控制雾霾，故D正确。3.(2021湖北宜昌模拟)光化学烟雾的形成机理如图所示。下列叙述错误的是()A.光化学烟雾的分散剂是空气B.氧原子是产生光化学烟雾的催化剂C.PAN(H3CCOOONO2)属于有机物D.光化学烟雾与氮氧化物和碳氢化合物大量排放有关答案B解析光化学烟雾的二次污染物O3、醛类、PAN及硝酸分散在空气中，分散剂为空气，故A正确；根据示意图，氧原子是中间体，不是产生光化学烟雾的催化剂，故B错误；PA

44、N(H3CCOOONO2)中含有碳元素，属于有机物，故C正确；由图示知光化学烟雾的形成与氮氧化合物和碳氢化合物的大量排放有关，故D正确。1.(2021全国甲卷)实验室制备下列气体的方法可行的是()气体方法A氨气加热氯化铵固体B二氧化氮将铝片加到冷浓硝酸中C硫化氢向硫化钠固体滴加浓硫酸D氧气加热氯酸钾和二氧化锰的混合物答案D解析实验室可用氢氧化钙和氯化铵固体加热制氨气，而不用加热氯化铵固体制氨气，这是因为氯化铵固体加热生成氨气和氯化氢，二者冷却后又生成氯化铵固体，A不符合题意；将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化，在铝片表面生成致密的氧化膜，阻止反应进一步进行，故不能制得二氧化氮，B不符合题意；向硫化

45、钠固体中滴加浓硫酸，浓硫酸有强氧化性，硫化钠有强还原性，二者会发生氧化还原反应，不能生成硫化氢气体，C不符合题意；加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，由于二氧化锰的催化作用，可加快氯酸钾的分解，从而制得氧气，D符合题意。2.(2021河北卷)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是()A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除答案D解析SO2是无色

46、气体，A错误；汽车尾气中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物、固体颗粒物等，不含SO2，B错误；植物不能直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，NO、NO2转化为肥料也不是氮的固定，C错误；石灰(CaO)可与SO2反应生成CaSO3，故可采用石灰法脱除工业废气中的SO2，D正确。3.(2020全国卷)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体溶液，能出现喷泉现象的是()气体溶液AH2S稀盐酸BHCl稀氨水CNO稀H2SO4DCO2饱和NaHCO3溶液答案B解析H2S与稀盐酸不反应，且在稀盐酸中的溶解度较小，向圆底烧瓶中挤入少量稀盐酸，不能造成圆底烧瓶内气压明显减小，不能形成喷泉

47、，A项错误；HCl能与稀氨水反应，向圆底烧瓶中挤入少量稀氨水会造成圆底烧瓶内气压明显减小，能形成喷泉，B项正确；NO与稀硫酸不反应，且在稀硫酸中溶解度非常小，向圆底烧瓶中挤入稀硫酸，不能造成圆底烧瓶内气压明显减小，不能形成喷泉，C项错误；CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度较小，向圆底烧瓶中挤入饱和NaHCO3溶液，不能造成圆底烧瓶内气压明显减小，不能形成喷泉，D项错误。4.(2020北京卷)某同学进行如下实验：实验步骤实验现象将NH4Cl固体加入试管中，并将湿润的pH试纸置于试管口，试管口略向下倾斜，对试管底部进行加热试纸颜色变化：黄色蓝色(pH10)黄色红色(pH2)；试管中部有白色固体

48、附着将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上试纸颜色变化：黄色橙黄色(pH5)下列说法不正确的是()A.根据中试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应B.根据中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快C.中试纸变成红色，是由于NH4Cl水解造成的D.根据试管中部有白色固体附着，说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3答案C解析氯化铵是强酸弱碱盐，其水溶液显酸性，会使湿润的pH试纸变红，根据中试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应，故A正确；根据中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快，故B正确；中试纸变成红色，是由于NH4Cl分解产生的氯化氢造成的，故C错误；根据试管中部有白色固体附着，说明

49、氯化铵分解产生的氨气和氯化氢在扩散过程中又化合生成氯化铵，则不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3，故D正确。 基础巩固练1.(2021辽宁葫芦岛模拟)下列说法中正确的是()A.氮气化学性质不如磷活泼，故氮元素非金属性弱于磷B.氮气只有氧化性，没有还原性C.“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有N2NONO2HNO3硝酸盐D.NO与O2反应生成NO2属于氮的固定答案C解析NN键能大，N2比磷稳定，A错误；氮气中氮元素的化合价可以升高，也可以降低，故既具有氧化性，又具有还原性，B错误；氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，D项错误。2.下列关于氨水的说法中，不正确的是()A.氨水和液氨不同，氨水

50、是混合物，液氨是纯净物B.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3H2O(水除外)C.氨水显弱碱性，是弱电解质D.在1 molL1氨水中，NH3H2O、NHeq oal(,4)、NH3的物质的量浓度之和为1 molL1答案C解析氨极易溶于水，发生如下反应：NH3H2ONH3H2ONHeq oal(,4)OH；生成的氨水是混合物，其中的NH3H2O是弱电解质，电离程度小，且NH3分子极易与H2O结合，故其中浓度最大的粒子是NH3H2O(H2O除外)。3.下列关于氮及其化合物的说法错误的是()A.所有的铵盐都能与烧碱共热生成NH3B.浓硝酸不论与铜反应还是与木炭反应，均体现其酸性和强氧化性C.NO结合

51、血红蛋白的能力比CO还强，更容易造成人体缺氧D.把带火星的木条伸入充满NO2和O2混合气体(NO2和O2的物质的量之比为41)的集气瓶中，木条复燃，说明NO2支持燃烧答案B解析浓硝酸与木炭的反应中，浓硝酸只体现强氧化性，B错误。4.(2021江苏连云港调研)实验室用如图装置制NH3并验证NH3的某些化学性质，能达到实验目的的是()A.用装置甲制取NH3B.用装置乙除去NH3中的水蒸气C.用装置丙验证NH3具有还原性D.用装置丁吸收尾气答案C解析用NH4Cl溶液跟NaOH溶液反应制备NH3需要加热，A错误；NH3能与浓硫酸反应，因此不能用浓硫酸干燥NH3，B错误；NH3与灼热的CuO反应生成Cu

52、、N2和H2O，NH3通过灼燃的CuO，当观察到黑色粉末逐渐变成光亮的红色时，即能证明NH3具有还原性，C正确；由于NH3极易溶于水，故不能将尾气直接通入水层中，否则会引起倒吸，D错误。5.下列说法正确的是()A.汽车尾气中有NOx，主要是汽缸中高温及放电时空气中的N2与氧气生成的B.用图1所示装置可收集NO气体C.根据图2装置收集到的气体为无色能验证铜与稀硝酸反应的气体产物只有NOD.不可以用水鉴别红棕色气体NO2和溴蒸气答案A解析A选项，NOx主要是汽缸中高温及放电时空气中的N2与氧气生成的，正确；B选项，NO的密度比CO2小，收集NO应该将NO从短导管通入，错误；C选项，如果含有NO2，

53、NO2与水反应生成NO，所以无法排除NO2的干扰，错误；D选项，NO2、溴蒸气分别与水混合，溴蒸气变成橙黄色溴水，NO2溶于水生成HNO3呈无色，可以用水鉴别，错误。6.(2021贵州黔东南州模拟)工业上利用某分子筛作催化剂，可脱除工厂废气中的NO、NO2，反应机理如图。下列说法不正确的是()A.在脱除NO、NO2的反应中主要利用了氨气的还原性B.过程发生的是非氧化还原反应C.过程中，每生成1 mol H，转移的电子的物质的量为1 mol D.过程中发生反应的离子方程式为(NH4)2(NO2)2NO=(NH4)(HNO2)HN2H2O答案C解析由图示知NO、NO2最后转化为N2和水，则NO、N

54、O2做氧化剂，氨做还原剂，利用的是氨气的还原性，故A正确；过程I中NO2和铵根之间的反应生成(NH4)2(NO2)2，没有化合价的变化，不是氧化还原反应，故B正确；过程中，反应方程式为(NH4)(HNO2)=N22H2OH，其中HNO2中N的化合价从3降至0价，则每生成1 mol H，转移的电子的物质的量为3 mol，故C错误；根据图示，(NH4)2(NO2)2和NO转化成(NH4)(HNO2)和H，根据原子守恒，知M为N2和H2O，反应的离子方程式为(NH4)2(NO2)2NO=(NH4)(HNO2)HN2H2O，故D正确。7.(20211月广东适应性测试)部分含氮物质的分类与相应氮元素的化

55、合价关系如图所示。下列说法错误的是()A.a可经催化氧化生成bB.b为红棕色，可转化为cC.密闭体系中，c存在2NO2N2O4D.d的溶液与Cu反应可生成b或c答案B解析A.由题中信息知，a为NH3，b为NO，NH3可经催化氧化生成NO，A说法正确；B.b为NO，为无色气体，与氧气反应可转化为c，即NO2，B说法错误；C.c存在2NO2N2O4，C说法正确；D.d为硝酸，Cu与稀硝酸溶液反应生成NO，与浓硝酸反应生成NO2，D说法正确。8.有一充有20 mL NO和NO2混合气体的试管，倒置于盛有水的水槽中，充分反应后，仍有12 mL 无色气体，则原混合气体中NO和NO2的体积之比为(气体体积

56、均在相同状况下测得)()A.23 B.32 C.14 D.41答案A解析二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮和水不反应，所以，剩余的气体为一氧化氮，设混合气体中二氧化氮的体积为V，则：所以Veq f(38 mL,2)12 mL，即二氧化氮的体积为12 mL，则原混合气体中一氧化氮的体积为20 mL12 mL8 mL，则原混合气体中NO和NO2的体积之比为8 mL12 mL23。9.亚硝酸钠(NaNO2)是一种具有咸味、有毒，且价格比食盐(NaCl)便宜的工业用盐，常被误作食盐使用，导致多起中毒事故发生，它的部分性质如图，下列说法错误的是()A.可用淀粉碘化钾试纸和食醋鉴别食盐(NaCl

57、)与亚硝酸钠(NaNO2)B.亚硝酸钠可以加到食品中，但添加量要符合规定C.NaNO2与N2H4反应生成NaN3的化学方程式为NaNO2N2H4=NaN32H2OD.上图所涉及的化学反应都是氧化还原反应答案D解析亚硝酸钠能和KI反应生成碘单质，淀粉溶液遇碘变蓝色，A项正确；NaNO2具有防腐性，但有毒，所以亚硝酸钠可以加到食品中，但添加量要符合规定，B项正确；亚硝酸钠和肼反应生成叠氮化钠和水，该反应中N元素化合价由3价、2价变为eq f(1,3)价，C项正确；有电子转移的化学反应为氧化还原反应，其特征是有元素化合价的升降，NaNO2与NH4Cl反应生成NH4NO2没有元素化合价的变化，D项错误

58、。10.(2021陕西宝鸡模拟)某化学兴趣小组用如图所示装置检验Pb(NO3)2受热分解的产物(图中夹持和加热设备略去)。在试管中放入研碎的Pb(NO3)2晶体后，加热；实验结束后，试管中得到黄色粉末(PbO)，U形管下部有少量液体X，集气瓶中收集到无色气体Y。下列说法不正确的是()A.液体X可能是液化的NO2或N2O4B.在装置中用锡纸将胶塞、胶管与产生的气体隔开，主要是为了防止其被生成的气体腐蚀C.气体Y可能是O2，也可能是NO2与水反应后生成的NOD.停止反应，应注意先把导气管移出水面，然后熄灭火焰答案C解析根据氧化还原反应规律，Pb(NO3)2分解的方程式为2Pb(NO3)2eq o(

59、=,sup7()2PbO4NO2O2，液体X可能是液化的NO2或N2O4，故A正确；NO2气体会损坏橡胶，在装置中用锡纸将胶塞、胶管与产生的气体隔开，主要是为了防止其被生成的气体腐蚀，故B正确；Pb(NO3)2分解放出氧气，气体Y可能是O2，不可能是NO2与水反应后生成的NO，故C错误；为防止倒吸，停止反应，应先把导气管移出水面，然后熄灭火焰，故D正确。11.喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。(1)图甲为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是_(填字母)。A.HCl和H2OB.O2和H2OC.NH3和H2O D

60、.CO2和NaOH溶液E.NO2和H2O若用D组合做喷泉实验，烧杯中的液体一定是NaOH溶液吗？_。用A组合做喷泉实验时，若烧瓶中充满HCl气体，则在标准状况下，做完实验后烧瓶中c(HCl)_ molL1(假设溶质不扩散)。若用E组合做喷泉实验时，则标准状况下，做完实验后烧瓶中溶质的物质的量浓度是_ molL1。(2)某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图乙所示的装置。在图乙的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是_(填字母)。A.Cu与稀盐酸 B.NaHCO3与NaOH溶液C.CaCO3与稀硫酸D.NH4HCO3与稀盐酸这种方法产生喷泉的原理是_。在图乙锥形瓶外放一