2022年高考化学一轮复习课件 第4章 第24讲　氮及其化合物的转化 (含解析)

氮及其化合物的转化第四章第24讲1.了解氮及其化合物的转化关系。2.了解NOx与H2O、金属与HNO3的相关计算。3.了解其他含氮化合物的性质。复习目标考点二氮氧化物(NOx)、HNO3的相关计算考点一氮及其化合物的相互转化真题演练明确考向课时精练巩固提高微专题12亚硝酸及亚硝酸钠的性质内容索引专项提能特训5非金属及其化合物对环境的影响微专题13绿色化学与环境保护考点一氮及其化合物的相互转化知识梳理·夯基础1.氮在自然界中的循环2.含氮元素物质之间的转化关系(1)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。如：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O(2)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。如：6NO＋4NH35N2＋6H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O3.氮元素的“价类二维图”氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。题组一氮在自然界中的循环1.氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是递进题组·练能力A.海洋中的氮循环起始于氮的氧化B.海洋中的氮循环属于固氮作用的是③C.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与D.向海洋中排放含

的废水会影响海洋

中

的含量√解析A项，海洋中的氮循环起始于氮的还原，错误；B项，海洋中的氮循环属于固氮作用的是②，错误；C项，反硝化作用是氮元素化合价降低的过程，反硝化细菌在氧气不足的条件下还原N，不一定有氧气参与，错误；D项，由氮的循环过程可知，硝酸根离子增多，反硝化作用增强，会进一步影响海洋中

的含量，正确。2.(2020·河南联考)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_____。k和ca和l(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_____。2∶1解析反应h的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3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2∶1。(4)若“反应i”是在酸性条件下由

与Zn的作用实现，则该反应的离子方程式为___________________________________________。5H2O题组二氮及其化合物转化关系的综合应用3.(2020·济宁模拟)依据右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.可用排空气法收集NO气体C.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸D.从原理上看，NH3可与NO2反应实现NH3→N2的转化√解析NO遇空气中的氧气被氧化为NO2，不可用排空气法收集NO气体，故B错误。4.(2020·哈尔滨三中高三开学考试)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400～500℃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.1L气体1、2的混合气与1LNH3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1∶1√解析由图可知：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；1LNO、NO2的混合气体与1LNH3在一定条件下转化为对环境无害的物质，反应方程式为2NH3＋NO＋NO22N2＋3H2O，NO、NO2的体积之比等于化学计量数之比，为1∶1，故D正确。5.如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，回答下列问题：(1)写出N2的一种用途：________________________________________。(2)从N元素化合价分析，N2具有氧化性和还原性。各举一例说明(用化学方程式表示)氧化性：_________________________________________________。还原性：_______________________。作保护气、保存粮食(或合成氨、制硝酸等)N2＋3H2

2NH3(或(3)HNO3与图中的物质C常用于检验Cl－的存在，则C的化学式为________。(4)实验室制取物质B的化学方程式为_________________________________________。(5)NO2与水反应生成物质A的化学方程式为_________________________。AgNO3Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(6)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为__________________________________________。4HNO3(浓)＋CCO2↑＋4NO2↑＋2H2O返回考点二氮氧化物(NOx)、HNO3的相关计算知识梳理·夯基础一、NOx与水、氧气反应的理解及有关计算1.关系式法(1)NO和O2的混合气体通入水中由2NO＋O2===2NO2和3NO2＋H2O===2HNO3＋NO得总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。(2)NO2和O2的混合气体通入水中由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和2NO＋O2===2NO2得总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。(3)NO、NO2和O2三种混合气体通入水中先按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO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。2.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。4NO2＋O2和4NO＋3O2从组成上均相当于2N2O5，都与N2O5＋H2O===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。二、金属与硝酸反应的计算1.金属与硝酸反应计算的思维流程2.“四法”突破金属与硝酸的计算原子守恒法HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以

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()＝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

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

进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒递进题组·练能力题组一NOx与H2O、O2反应的计算1.有一充有20mLNO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12mL无色气体，则原混合气体中NO和NO2的体积之比为(气体体积均在相同状况下测得)A.2∶3

B.3∶2

C.1∶4

D.4∶1√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：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO气体体积减少312V20mL－12mL＝8mL所以V＝

＝12mL，即二氧化氮的体积为12mL，则原混合气体中一氧化氮的体积为20mL－12mL＝8mL，则原混合气体中NO和NO2的体积之比为8mL∶12mL＝2∶3。2.(2020·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①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3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√解析设各种气体的体积都为1。①根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，即剩余NO的体积V1＝1＋

。②根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，即剩余O2的体积V2＝1－

。③剩余N2的体积V3＝1，即B项符合题意。3.将盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体。(1)若剩余的气体是____，则NO2、O2的体积分别是____________。(2)若剩余的气体是____，则NO2、O2的体积分别是_______________。O28mL、4mLNO10.8mL、1.2mL解析解题依据的化学方程式：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3；3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。设O2的体积为x，剩余的气体有两种可能：(1)若剩余O2，则V剩＝x－

×(12mL－x)＝2mL，解得x＝4mL，则NO2体积是8mL；(2)若剩余NO，则V剩＝

×[(12mL－x)－4x]＝2mL，解得x＝1.2mL，则NO2体积是10.8mL。题组二金属与硝酸反应的计算4.(2020·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.9.02g

B.8.51g

C.8.26g

D.7.04g√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＝0.23mol，所以和金属阳离子结合的OH－的物质的量也是0.23mol，质量是3.91g，则沉淀的质量是8.51g，B项正确。5.(2020·河南洛阳模拟)有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多溶解9.6g。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

的物质的量为0.1molB.OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe

＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生H2C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4D.H2SO4浓度为2.5mol·L－1√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Fe＋＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O；AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；BC段产生的是H2，反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。根据OA段发生反应的离子方程式可知第二份溶液中

的物质的量为

＝0.1mol，则原混合酸中

的物质的量为0.2mol。第二份溶液中最终溶质为FeSO4，此时参加反应的铁的质量是14.0g，物质的量为0.25mol，FeSO4中n(Fe2＋)∶n()＝1∶1，故n(H2SO4)＝n(Fe)＝0.25mol，原混合酸中H2SO4浓度为

＝2.5mol·L－1。综上所述，A项符合题意。返回真题演练明确考向1.(2018·全国卷Ⅱ，8)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列叙述错误的是12A.雾和霾的分散剂相同B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关√解析NH3参与反应生成铵盐，是反应物，不是催化剂，C项错误；雾和霾的分散剂都是空气，A项正确；雾霾中的无机颗粒物含有硝酸铵和硫酸铵，B项正确；过度施用氮肥会增加大气中氨的含量，D项正确。2.(2018·海南，2)某工业废气所含氮氧化物(NOx)的氮氧质量比约为7∶4，该NOx可表示为A.N2O

B.NO

C.N2O3

D.NO2√12返回课时精练巩固提高1.(2020·广州高三调研测试)下列关于自然界中氮循环的说法错误的是A.氮肥均含有B.雷电作用固氮中氮元素被氧化C.碳、氢、氧三种元素参与了自然界中氮循环D.合成氨工业的产品可用于侯氏制碱法制备纯碱12345678910111213√12345678910111213解析氮肥是含氮元素的肥料，尿素[CO(NH2)2]和KNO3中不含

，A项错误；雷电作用固氮发生反应：N2＋O22NO，氮元素被氧化，B项正确；由硝酸盐制造蛋白质、动物摄食蛋白质、由动物排泄物及遗体得到氨或铵盐，这些过程中碳、氢、氧三种元素参与了自然界中氮循环，C项正确；侯氏制碱法的反应原理：NaCl＋H2O＋CO2＋NH3===NaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，氨气作为原料气，D项正确。2.关于氮的变化关系图如图：12345678910111213则下列说法不正确的是A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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.上述反应中只有③属于氮的固定√解析工业上生产硝酸的流程：氮气和氢气生成氨气，氨气与氧气反应：4NH3＋5O2

4NO＋6H2O(路线①)，一氧化氮与氧气反应：2NO＋O2===2NO2(路线②)，二氧化氮被水吸收：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(路线③)，路线①②③是工业生产硝酸的主要途径，故A正确；在放电条件下，氮气和氧气发生化合反应：N2＋O22NO(路线Ⅰ)；NO不稳定，易被氧气氧化为二氧化氮：2NO＋O2===2NO2(路线Ⅱ)，二氧化氮溶于水生成硝酸：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(路线Ⅲ)，故B正确；12345678910111213从氮的变化关系图可知：N从N2(0价)→NO(＋2价)→NO2(＋4价)→HNO3(＋5价)，都是氧化还原反应，故C正确；上述反应中路线Ⅰ是空气中的氮气转变为含氮化合物，符合氮的固定的定义，属于氮的固定，路线②、③是含氮化合物转变为其他物质，是氮的化合物之间的转化，不是氮的固定，故D错误。123456789101112133.某无色透明的混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。下列对于原混合气体成分的判断中正确的是A.肯定有SO2、O2和NO B.肯定没有Cl2、O2和NO2C.可能有Cl2和O2 D.肯定只有NO√12345678910111213解析无色气体，说明无Cl2、NO2；使品红褪色，说明有SO2；通入空气变红棕色，说明有NO，无O2。4.(2020·福建三明高三期末)下图是某元素的价类二维图，其中X是一种强碱，A为正盐，通常条件下Z是无色液体，D的相对分子质量比E小16，各物质转化关系如图所示。下列说法正确的是12345678910111213A.A是可与草木灰混合使用的肥料B.C可用排空气法收集C.F和B能发生复分解反应生成盐D.B在一定条件下可直接与Y反应生成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，且E的相对分子质量比D大16，则Y为O2、C为N2、D为NO、E为NO2，12345678910111213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与强碱X发生酸碱中和反应得到G为硝酸盐。物质A为铵盐，草木灰的主要成分是K2CO3，水溶液呈碱性，二者混合会发生反应放出氨气，使肥效降低，A错误；C是N2，氮气的密度与空气接近，不宜采取排空气法收集，B错误；B是NH3，F是HNO3，二者发生化合反应生成NH4NO3，C错误；B是NH3，Y为O2，NH3在催化剂存在并加热的条件下，与O2反应生成NO和H2O，D正确。123456789101112135.“封管试验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。观察下列四个“封管试验”(夹持装置已略去)，判断下列说法正确的是12345678910111213A.加热时，a上部聚集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好B.加热时，发现b中I2变为紫色蒸气，在上部又聚集为紫黑色的固体C.加热时，c中溶液红色变深，冷却后又变浅D.水浴时，d内气体颜色变浅，e内气体颜色加深√解析A项，NH4Cl受热易分解，遇冷又生成NH4Cl；B项，I2易升华；C项，加热含NH3的酚酞溶液，NH3逸出，红色变浅；D项，NO2存在：2NO2(红棕色)

N2O4(无色)

ΔH<0，加热，上述平衡左移，d内颜色加深。123456789101112136.(2020·辽宁铁岭协作体联考)已知Cu(NO3)2受热分解的化学方程式为2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑，将少量的Cu(NO3)2固体放入试管中加热，然后用带火星的木条放入试管中，木条复燃，则下列说法正确的是A.NO2能支持燃烧B.NO2不能支持燃烧C.木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气的缘故D.木条复燃是因为硝酸铜分解产生的CuO催化作用的结果√12345678910111213解析氧气具有助燃性，纯氧气能使带火星的木条复燃，但空气中由于含有大量不能助燃的N2，而氧气量较少，所以空气不能使带火星的木条复燃，反应2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑中，产物中NO2、O2的体积比与空气中N2、O2体积比近似相同，即为4∶1，带火星的木条放入Cu(NO3)2受热分解得到的混合气体的试管中，木条复燃，说明NO2能支持燃烧，A项正确。123456789101112137.科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出化学式为N4H4(SO4)2的物质，该物质的晶体中含有

两种离子，当

遇到碱性溶液时，会生成N4分子。下列说法正确的是A.14N、N4与N2互为同位素B.N4H4(SO4)2的电离方程式为C.N4H4(SO4)2不能与草木灰、K3PO4等化肥混合施用D.N4H4(SO4)2中只含共价键，不含离子键√12345678910111213解析同位素是指同种元素的不同原子的互称，N4与N2为两种单质，故A错误；N4H4(SO4)2的晶体中含有

，可知该物质为离子化合物，完全电离，电离方程式为

，故B错误；草木灰、K3PO4等化肥显碱性，根据题给信息

遇到碱性溶液时，会生成N4分子判断会使肥效降低，不能混用，故C正确；根据晶体中含有

两种离子可知该晶体中还含离子键，故D错误。12345678910111213已知气体的沸点为NO2：21℃，NO：－152℃。下列说法错误的是A.用装置b代替装置a的好处是便于控制反应的发生与停止B.反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，除去装置中的空气C.装置中冰水浴的作用是冷凝，使NO2液化D.装置中热水浴有利于促进NO2生成，便于检验是否有NO生成8.亚硝酸钠是一种工业盐，在生产、生活中应用广泛。现用右图所示装置(夹持装置已省略)及药品探究亚硝酸钠与硫酸的反应及气体产物的成分。12345678910111213√解析b代替a利于液体流下，不能控制反应的发生与停止。123456789101112139.将充有mmLNO和nmLNO2的量筒倒立于水槽中，然后通入mmLO2，若m<n，则充分反应后，量筒内剩余的气体体积为A.3(m－n)mL B.(m＋n)mLC.(m－n)mL D.mL12345678910111213√解析发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，故NO与NO2按1∶1混合的总反应为：NO＋NO2＋O2＋H2O===2HNO3，充有mmLNO和nmLNO2的量筒倒立于水槽中，然后通入mmLO2，由于m<n，故按总反应进行，NO2有剩余，剩余NO2的体积为nmL－mmL＝(n－m)mL，再发生3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故生成NO的体积为(n－m)mL。1234567891011121310.向200mL2mol·L－1HNO3溶液中，逐渐加入铁粉至过量(假设生成的气体只有一种)，在此过程中，n(Fe2＋)随n(Fe)的变化如图所示。下列有关说法正确的是12345678910111213A.该过程中产生标准状况下的氢气4.48LB.向c点处的反应液中加入稀盐酸后无明显现象C.图中a＝1.5、b＝1.5D.当加入铁粉n

mol时(0.1<n<0.15)，溶液中n(Fe3＋)＝(0.3－2n)mol√解析硝酸与铁反应生成硝酸铁、NO和水，不生成氢气，A错误；c点处溶液的溶质是硝酸亚铁，若加入盐酸，H＋、

和Fe2＋发生氧化还原反应生成Fe3＋，溶液变为棕黄色，B错误；12345678910111213向硝酸中加入铁粉发生的反应为Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，硝酸的物质的量为0.4mol，则消耗铁的物质的量为0.1mol，b＝0.1，生成硝酸铁0.1mol，随后发生反应2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2，生成硝酸亚铁为0.15mol，则a＝0.15，C错误；12345678910111213根据上述分析，当加入铁粉n

mol时(0.1<n<0.15)，参加反应2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2的铁为(n－0.1)mol，消耗硝酸铁为2(n－0.1)mol，则溶液中n(Fe3＋)＝0.1mol－2(n－0.1)mol＝(0.3－2n)mol，D正确。11.如图表示铁与不同浓度硝酸反应时，各种还原产物的相对含量与硝酸溶液浓度的关系，则下列说法不正确的是A.一般来说，硝酸与铁反应的还原产

物不是单一的B.用一定量的铁粉与大量的9.75mol·L－1HNO3溶液反应得到标准状况下

气体2.24L，则参加反应的硝酸的物质的量为0.1molC.硝酸的浓度越大，其还原产物中价态越高的成分越多D.当硝酸浓度为9.75mol·L－1时还原产物是NO、NO2、N2O，且其物质

的量之比为5∶3∶112345678910111213√解析根据图像可知硝酸的还原产物有多种，因此一般来说，硝酸与铁反应的还原产物不是单一的，A正确；参加反应的硝酸包括被还原的，以及没有被还原的(转化为硝酸铁)，因此参加反应的硝酸的物质的量大于0.1mol，B错误；根据图像可知随着硝酸浓度的升高，NO2的含量增大，这说明硝酸的浓度越大，其还原产物中价态越高的成分越多，C正确；根据图像可知当硝酸浓度为9.75mol·L－1时还原产物是NO、NO2、N2O，且其物质的量之比为10∶6∶2＝5∶3∶1，D正确。1234567891011121312.某小组的同学欲探究NH3经一系列反应得到HNO3和NH4NO3的过程。NH3的转化过程如图所示。12345678910111213甲、乙两同学分别按右图所示装置进行实验。用于A、B装置中的可选药品：浓氨水、30%H2O2溶液、蒸馏水、NaOH固体、MnO2。(1)装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为______________________。装置E有多种作用，下列关于装置E的作用或其中所盛液体的说法中，不正确的是____(填字母)。a.使氨气和氧气充分混合b.控制通入氨气和氧气的体积比c.平衡装置内的压强d.锥形瓶内液体是饱和食盐水2H2O22H2O＋O2↑12345678910111213d解析由题给条件和实验装置图可知，装置A是制备氧气的装置，装置B是制备氨气的装置，装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑；装置E可以使氨气和氧气充分混合，观察装置E中气泡的速率可以控制通入氨气和氧气的体积比，装置E还可以平衡装置内的压强。因为氨气极易溶于水，所以锥形瓶中液体不能是饱和食盐水，选d。12345678910111213(2)甲同学先点燃酒精灯，再打开K1、K2、K3、K4，反应一段时间后，成功模拟了反应过程，并将实验中产生的气体持续通入装置H一段时间后，H中的溶液变成蓝色，则其中铜片所参与反应的离子方程式为__________________________________________，若制得的氨气仅按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的顺序完全转化为硝酸，欲使装置H中所得溶液为纯净的CuSO4溶液(忽略Cu2＋的水解)，理论上所需氨气在标准状况下的体积为______L(假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置)。123456789101112133Cu＋8H＋＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O2.24解析铜与稀硫酸不反应，溶液呈蓝色，说明铜与硝酸发生了反应：3Cu＋8H＋＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。n(H2SO4)＝0.15L×1mol·L－1＝0.15mol，n(H＋)＝0.15mol×2＝0.3mol，n()＝0.15mol，根据上述反应和题目要求，可知

，故需要HNO3的物质的量为0.1mol，根据NH3～NO～NO2～HNO3，可知需要NH3的物质的量为0.1mol，在标准状况下的体积为2.24L。12345678910111213(3)乙同学为模拟过程Ⅳ的反应，在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作，使G处圆底烧瓶中产生大量白烟，你认为这项操作是___(填字母)。a.关闭K3并熄灭酒精灯b.关闭K4并熄灭酒精灯c.关闭K3、K4并熄灭酒精灯12345678910111213a解析过程Ⅳ的反应是NH3与HNO3的反应，则应停止供O2，关闭K3，熄灭酒精灯，使氨气进入G发生反应，选a。12345678910111213(4)丙同学认为该系统实验装置存在一处明显的设计缺陷，你认为该设计缺陷是__________________。1234567891