氮及其化合物1-人教课标版课件

第4讲氮及其化合物1．了解N2的分子结构和化学性质。2．掌握氮的氧化物(NO、NO2)的物理性质和化学性质。3．了解氮的氧化物(NO、NO2)对大气的污染与防治方法。4．掌握NH3的分子结构及化学特征(如极易溶于水，溶液显碱性、NH3的分子间易形成氢键)。5．掌握氨水中的化学平衡，氨水的成分，氨水的化学特征。6．掌握铵盐的不稳定性及NH4＋的检验。7．掌握HNO3的强氧化性、不稳定性、易挥发性；HNO3与还原物质反应的还原产物规律及有关计算。1．氮原子结构：原子结构示意图为

，原子核外有

个电子层，最外层上有

个电子，氮有多种可变化合价。2．氮分子结构：电子式为，结构式为NN；两个氮原子通过

对共用电子对结合起来，键能

(与双原子分子相比较)，结构

，所以N2在常温下性质

，可代替稀有气体作

。一、氮气和氮的氧化物25三大稳定不活泼保护气3．N2中N的化合价为

，因此在化学反应中化合价既可

，又可

，说明N2既可作

又可作

。4．氮的五种正价能形成六种氧化物，它们均有毒，能污染空气其中属于酸酐的有亚硝酸酐：

，硝酸酐：

。5．NO是无色难溶于水的

体，在常温下它很容易与空气中的O2化合，生成

色有气味的有毒的

，反应方程式为

。实验室常用

和

反应制取NO，反应方程式是收集方法为

。工业上用

法制取NO。升高降低还原剂氧化剂0N2O3N2O5气红棕有刺激性NO22NO＋O2===2NO2Cu稀HNO33Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O排水法氨催化氧化6．NO2

溶于水，它与水反应的化学方程式为，工业利用这一反应制硝酸。二、氨和硝酸1．NH3的化学性质(1)与HCl反应方程式：；蘸有浓氨水与浓盐酸的玻璃棒靠近时出现的现象为

。【小结】浓氨水与

酸反应，都可以生成白烟。如：

等。3NO2＋H2O===2HNO3＋NO易NH3＋HCl===NH4Cl冒白烟挥发性浓HCl、浓HNO3(2)与H2SO4反应化学方程式：【注意】氨与H2SO4等不挥发性酸反应

(填“冒”或“不冒”)白烟。2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4不冒2．NH3的实验室制法(1)反应原理：(2)装置与制

相同。(3)收集方法：

；验满方法：石蕊试纸变蓝，则说明气体已集满(4)集气试管口放一团棉花，其作用是

。干燥NH3可用

而不能用CaCl2。2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑氧气向下排空气法湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，若红色。防止氨气与空气对流碱石灰3．铵盐的性质(1)不稳定性铵盐受热都易分解，如完成下列方程式：NH4Cl：

NH4HCO3：NH4ClNH3↑＋HCl↑；NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑。NH4Cl受热分解有类似升华的现象，可用于物质提纯。如：NaCl中混入NH4Cl可加热提纯。(2)与碱的反应：写出下列反应的方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)2

CaCl2＋2H2O＋2NH3↑；(NH4)2CO3＋2NaOHNa2CO3＋2H2O＋2NH3↑；NH

＋4＋OH－NH3↑＋H2O。4．NH4＋的检验取少量样品于试管中，然后加入NaOH固体，加热，将湿润的试纸靠近试管口，若变

，则证明样品中含有NH4＋。(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有

，则证明含有NH4＋)红色石蕊蓝色白烟5．硝酸的化学性质1．俗话说“雷雨发庄稼”的原理是什么？2．浓硝酸与Cu反应产生NO2气体，稀HNO3与Cu反应产生NO气体，有人说稀HNO3氧化性更强，这种说法对吗？【提示】

1.N2＋O22NO2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NOHNO3转变成硝酸盐被农作物吸收。2．不对，氧化性强弱看的是得失电子能力的强弱，而不是看得失电子的多少。两种硝酸分别与铜片反应时，浓硝酸溶解铜的速度明显快于稀硝酸，即更易夺取铜的电子，所以氧化性更强。氮的氧化物的有关计算1．有关化学反应方程式3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3②4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3③2NO＋O2===2NO2④2．不同情况及剩余气体的体积序号气体反应剩余气体剩余气体的量ⅠNO2①NOV(NO2)ⅡNO2＋NO①NOV(NO)原＋V(NO2)ⅢNO2＋O2＝4∶1②无0<4∶1②O2V(O2)原－V(NO2)>4∶1①②NO[V(NO2)－4V(O2)]ⅣNO＋O2＝4∶3③无0>4∶3③NOV(NO)原－V(O2)<4∶3③O2V(O2)原－V(NO)3.NO2、NO、O2三者组成的混合气体溶于水(1)先按①反应后，再据表Ⅳ进行计算。(2)先按④反应后，再据表Ⅲ进行计算。【注意】①因为水溶液中发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以无论何种情况下水溶液中不会剩余NO2。②当NO2和N2O4的混合气体作用于H2O时，不要忽视由于NO2的消耗，N2O4会转化为NO2。将24mLNO、NO2的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的量筒内，然后再向其中通入12mLO2，充分反应后，量筒中剩余气体3mL，求在相同状况下，原混合气体中NO和NO2的体积各是多少毫升？【导航】本题计算必需用到反应方程式有：(1)4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3

(2)4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。若剩余气体为氧气，NO和NO2完全反应，氧气参加反应的体积为12mL－3mL＝9mL，再用(1)(2)两式可以列方程组求解；若剩余气体为NO，则原混合气体中的NO减去剩余气体的体积，可以根据(1)(2)两式列方程组求解。【解析】把三种气体混合溶于水的计算转换为两种气体溶于水的计算，可把NO2溶于水先转化为NO。设NO、NO2的体积分别为x、y，则反应后NO的体积为x＋。4NO＋3O2＋2H2O===4HNO34

3x＋12mL若剩余气体为NO，则：解得：若剩余气体为O2，同样分析，则：解得：【答案】若剩余气体为NO：V(NO)＝16.5mL，V(NO2)＝7.5mL若剩余气体为O2：V(NO)＝6mL，V(NO2)＝18mL。硝酸的强氧化性1．金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO，极稀HNO3可被还原成NH3，生成NH4NO3。2．在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O而不是FeO＋2HNO3===Fe(NO3)2＋H2O。3．硝酸与金属反应时，既表现强氧化性又表现强酸性，可由金属与硝酸反应的关系，求还原产物的化学式或物质的量。4．硝酸与铁反应时，由于存在反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，当HNO3过量时，产物为Fe(NO3)3；当Fe过量时，产物为Fe(NO3)2；当Fe与HNO3恰好耗尽时，产物可能是Fe(NO3)3或Fe(NO3)2或Fe(NO3)3、Fe(NO3)2的混合物。5．浓硝酸与Cu反应时，若Cu过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2，但随着反应的进行，硝酸变稀，其还原产物将为NO，最终应得到NO2与NO的混合气体，可利用氧化还原过程中化合价升降总数相等的守恒规律求解有关Cu、HNO3和混合气体之间的量的关系。硝酸与其他金属(过量)反应的情况与此类似。6．注意NO3－在离子共存问题的判断中的特殊性。在水溶液中，NO3－本无氧化性，但当水溶解中有大量H＋存在时，NO3－就表现出强氧化性，如在有H＋、NO3－存在的溶液中就不能存在Fe2＋、S2－、I－、SO32－、Br－等还原性离子。【说明】①硝酸与金属反应的实质是：NO3－在酸性环境中显示强氧化性，与不活泼的金属发生氧化还原反应，在中性或碱性溶液中无氧化性。②NO3－的氧化性强弱与c(H＋)有关，c(H＋)越大，NO3－的氧化性越强；反之越弱，故浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答：(1)NO的体积为________L，NO2的体积为________L。(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmLamol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________mol/L。(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________g。【导航】铜与浓硝酸反应时，产生NO2气体随着反应进行，硝酸浓度下降，变成稀硝酸时，与铜反应，放出NO气体。【解析】

(1)据电子得失守恒得：2×n(Cu)＝3×n(NO)＋1×n(NO2)，解得V(NO)＝5.8L，所以V(NO2)＝11.2L－5.8L＝5.4L(2)原HNO3中的NO3－一部分变成气体(0.5mol)，另一部分变为NaNO3(V·a×10－3mol)，所以n(HNO3)＝(V·a·10－3＋0.5)molc(HNO3)＝mol·L－1(3)由电子得失守恒得：2×n(Cu)＝2×n(H2O2)

×2＝n(H2O2)×2n(H2O2)＝0.51mol，则m(H2O2)＝17.34g需30%的双氧水：17.34g÷30%＝57.8g【答案】

(1)5.8

5.4

(2)

(3)57.8氨液氨氨水形成氨气液化氨气溶于水物质分类纯净物混合物微粒种类NH3NH3、NH3·H2O、H＋、H2O、NH4＋、OH－存在条件常温常压下不能存在常温常压下可存在1．液氨与氨水的区别2.喷泉实验的有关问题(1)实验步骤：①收集一烧瓶相应气体，按如右图连接好。②打开止水夹后，挤压胶头滴管。(2)实验关键：①气应集满；②烧瓶须干燥；③装置气密性好。(3)实验原理：喷泉形成的原因是上、下有压强差Δp=p下-p上>0，Δp越大喷泉实验效果越好。由于气体的溶解导致烧瓶内压强迅速减小，外界大气压将烧杯中的水压入烧瓶，形成喷泉。计算表明：当气体在水中溶解度大于17(体积比)时，该气体即能形成喷泉。故NH3、HCl、HBr、HI、SO2等气体均能溶于水产生喷泉现象。(4)实验拓展：①CO2、Cl2等气体在水中溶解度不大不能形成喷泉，但若将水改变成NaOH溶液，这些气体溶解度显著增大，从而形成喷泉。②Δp的形成一般为上面压强减小，下面压强不变造成的，如改变装置使下面压强增大上面压强不变也可形成Δp形成喷泉。制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。(1)写出实验室制取氨气的化学方程式：________________________________________________________________________

(2)收集氨气应使用法，要得到干燥的氨气可选用作干燥剂。(3)用图A所示装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，引发喷泉的操作是，该实验的原理是____________________________________________________。(4)如果只提供如图中B所示装置，引发喷泉的方法是______________________。【导航】

NH3是易溶于水的碱性气体，其制备装置属于固固混合加热型。由于密度小、易溶于水，使用干燥仪器，并用向下排空气法收集。易溶气体可以设计喷泉实验，成功的关键是，装置密闭性好，能通过加入试剂(或水)等操作产生压强差。【解析】

(1)实验室制氨气的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(2)NH3的密度比空气的小，故可用向下排空气法收集，干燥NH3可用碱性干燥剂，如碱石灰。(3)从胶头滴管中挤入少量水后，因NH3极易溶于水，致使烧瓶中气压降低，形成喷泉。(4)B装置与A装置相比，B装置没有胶头滴管，引发该喷泉可用热毛巾捂热圆底烧瓶，赶出导管内的空气，使NH3与水接触，从而形成喷泉。【答案】

(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(2)向下排空气碱石灰(3)打开弹簧夹，挤出胶头滴管中的水氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小，水迅速进入烧瓶，形成喷泉(4)打开弹簧夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉物质选项abcAAlAlCl3Al(OH)3BHNO3NONO2CSiSiO2H2SiO3DCH2===CH2CH3CH2OHCH3CHO1．(2009年江苏单科)下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是(

)【解析】

A项，Al(OH)3变为Al不可能一步实现；B项正确；C项，SiO2变为H2SiO3、H2SiO3变为Si都不可能一步实现；D项，CH3CHO不可能一步变为CH2===CH2。【答案】

B2．(2009年宁夏理综)将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11.2L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为(

)A．NO2

B．N2O3C．N2OD．N2O4【解析】相同条件下，气体的体积比即为物质的量之比，由题知NOx和生成的N2物质的量之比为2∶1，设氮氧化合物化学式为NOx。NOx＋xCuxCuO＋N2，可知x＝1或2均可。(根据原子守恒观察可得出)。【答案】

A3．(2009年台湾)某氮氧化合物的一分子中含有38个电子。试问该氮氧化合物是下列的哪一选项(

)A．NOB．NO2C．N2OD．N2O3E．N2O5【解析】

714N：原子序数为7、含7个电子；

816O：原子序数为8、含8个电子；D选项中N2O3所含电子数为7×2＋8×3＝38个，符合题意。【答案】

D4．(2009年全国Ⅱ理综)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下图中的装置可以实现该反应。回答下列问题：(1)A中加入的物质是；发生反应的化学方程式是_________________。(2)B中加入的物质是，其作用是(3)实验时在C中观察到的现象是_________________；发生反应的化学方程式是_________________。(4)实验时在D中观察到的现象是_________________，D中收集到的物质是______________，检验该物质的方法和现象是_________________。【解析】由实验目的“氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜”并结合装置图可知，A装置提供NH3，且是固、固加热制备气体，则A中应加入固体NH4Cl和Ca(OH)2，发生反应：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。B装置是干燥装置，除去NH3中的水汽，应加入碱石灰或CaO等碱性固体干燥剂。C装置中发生反应：2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu，则C中黑色粉末逐渐变为红色。反应生成的N2及水蒸气和未反应的NH3均会从C装置中进入D试管中，则D中收集到的是氨水，因为水蒸气在冰水中转化为液态水，氨气极易溶于水。E装置是气体收集装置，收集到的是N2。【答案】

(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2

2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(其他合理答案也可)(2)碱石灰(或CaO)除去NH3气流中的水汽(3)黑色粉末部分逐渐变为红色2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu(4)出现无色液体氨水用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝5．(2009年北京理综)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中盛放的药品依次是。(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后_____________________。(3)装置①中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________(4)装置②的作用是，发生反应的化学方程式是。(5)该小组得出的结论依据的实验现象是。(6)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)。a．加热该绿色溶液，观察颜色变化b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化【解析】实验题要先看目的，即要验证什么，由此再来理解或设计实验。“目的决定过程！”本题要证明浓HNO3能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。①产生NO2，而非NO，所以②中盛水与NO2反应生成NO。而NO极易与O2反应产生NO2，故反应前应用CO2将装置中的空气排尽。(6)的思路是从溶液中赶出NO2，或在Cu(NO3)2溶液中通入NO2，不能采用稀释绿色溶液的方案，是因为Cu(NO3)2溶液稀释后，颜色也会发生相应的变化，而不能得出正确的结论。【答案】

(1)3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液(2)通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内(3)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(4)将NO2转化为NO

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(5)装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色(6)acd6．(2009年上海单科)烟气中NOx是NO和NO2的混合物(不含N2O4)。(1)根据废气排放标准，1m3烟气最高允许含400mgNOx。若NOx中NO质量分数为0.85，则1m3烟气中最高允许含NO________L(标准状况，保留2位小数)。(2)工业上通常用溶质质量分数为0.150的Na2CO3水溶液(密度1.16g/mL)作为NOx吸收剂，该碳酸钠溶液物质的量浓度为________mol/L(保留2位小数)。(3)已知：NO＋NO2＋Na2CO3―→2NaNO2＋CO2①2NO2＋Na2CO3―→NaNO2＋NaNO3＋CO2②1m3含2000mgNOx的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收。若吸收率为80%，吸收后的烟气________排放标准(填“符合”或“不符合”)，理由：。(4)加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比，反应为：NO＋2HNO3―→3NO2＋H2O当烟气中n(NO)∶n(NO2)＝2∶3时，吸收率最高。1m3烟气含2000mgNOx，其中n(NO)∶n(NO2)＝9∶1。计算：(ⅰ)为了达到最高吸收率，1m3烟气需用硝酸的物质的量(保留3位小数)。(ⅱ)1m3烟气达到最高吸收率90%时，吸收后生成NaNO2的质量(假设上述吸收反应中，反应①比反应②迅速。计算结果保留1位小数)。【解析】

(1)×22.4L/mol＝0.25L。(2)c(Na2CO3)＝＝＝1.64mol·L－1。(4)(ⅰ)30n(NO)＋×46n(NO)＝2gn(NO)＝0.057molNO＋2HNO3―→3NO2＋H2Ox

2x

3x＝x＝0.0176moln(HNO3)＝2x＝0.035mol。(ⅱ)加入HNO3使NO与NO2物质的量之比达到2∶3时NO2的实际物质的量已经变为：×0.057＋3x＝0.059mol，NO的实际物质的量已经变为：0.057－x＝0.039mol。根据题(3)中①②两个方程式可以得出：n(NaNO2)＝2n(NO)＋[n(NO2)－n(NO)]＝0.0887molm(NaNO2)＝0.0887×69×90%＝5.5g。【答案】

(1)0.25

(2)1.64(3)不符合因吸收后烟气总体积减小，NOx含量仍超过400mg/m3(4)(ⅰ)30n(NO)＋×46n(NO)＝n(NO)＝0.057molNO＋2HNO3―→3NO2＋H2Ox

2x

3x＝x＝0.0176moln(HNO3)＝2x＝0.035mol(ⅱ)n(NaNO2)＝2n(NO)＋[n(NO2)－n(NO)]＝0.0887molm(NaNO2)＝0.0887×69×90%＝5.5(g)7．(2008年上海化学)如下图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定)。实验序号甲针筒内物质乙针筒内物质甲针筒的现象110mLFeSO4溶液10mLNH3生成白色沉淀，后变色220mLH2S10mLSO2330mLNO2(主要)10mLH2O(l)剩有无色气体，活塞自动向内压缩415mLCl240mLNH3试回答下列问题：(1)实验1中，沉淀最终变为________色，写出沉淀变色的化学方程式__________________。(2)实验2甲针筒内的现象有：________生成，活塞________移动(填“向外”“向内”或“不”)。反应后甲针筒内有少量的残留气体，正确的处理方法是将其通入________溶液中。(3)实验3中，甲中的30mL气体是NO2和N2O4的混合气体，那么甲中最后剩余的无色气体是____________，写出NO2与H2O反应的化学方程式______________________________。(4)实验4中，已知：3Cl2＋2NH3―→N2＋6HCl。甲针筒除活塞有移动，针筒内有白烟产生外，气体的颜色变化，最后针筒内剩余气体的体积约mL。【解析】在(2)中实验2发生的反应为：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，二者反应有单质硫生成，同时气体几乎完全消失。在(3)中随着NO2与水不断反应，N2O4会逐渐转化为NO2并最终完全与水反应生成HNO3和NO。在(4)中有白烟产生是因为过量的NH3与HCl反应生成了NH4Cl，最终针筒里的气体只有N2。【答案】

(1)红褐4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(2)淡黄色固体向内NaOH(3)NO

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(4)黄绿色变为无色51．(2009年济宁一模)北京2008奥运会金牌直径为70mm，厚6mm。某化学兴趣小组对金牌成分提出猜想：甲认为金牌是由纯金制成；乙认为金牌是由金银合金制成；丙认为金牌是由黄铜(铜锌合金)制成。为了验证他们的猜想，请你选择一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误(

)A．硫酸铜溶液B．盐酸C．稀硝酸D．硝酸银溶液【解析】硝酸不与金反应，能与银反应，也能与铜、锌反应，若不反应则是金，能反应溶液不变蓝色则为金银合金，能反应溶液变蓝色则为黄铜。【答案】

C2．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是(

)A．①②B．②③C．③④D．①③【解析】

NH4Cl受热可产生NH3和HCl，但两者遇冷会重新凝结产生NH4Cl，在此过程中还有可能出现堵塞导管的情况，因此不能用①的方法制取氨气，③中试管口未向下倾斜，会导致液体倒流入试管而使试管破裂，③不可行。浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生CaO＋2NH3·H2O===Ca(OH)2＋2NH3↑，故可用②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④符合要求。【答案】

D3．(2009年山东潍坊质检)为了社会可持续发展，化工生产过程应尽量减少对环境的副作用。“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念，它要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应，据此，由单质铜制取硝酸铜的下列衍变关系可行且符合“绿色化学”的是(

)A．CuCu(NO3)2B．CuCuOCu(NO3)2C．CuCuOCu(OH)2Cu(NO3)2D．CuCuSO4Cu(NO3)2【解析】本题主要考查“绿色化学”知识。绿色化学要求尽可能地利用原料并保证生产过程无污染。A项中Cu与硝酸反应有污染物NOx生成，不符合“绿色化学”思想，A项错误；C项中CuO转化为Cu(OH)2，在技术上难以实现，且增加了步骤，不符合“绿色化学”中经济的要求，C项错误；D项中Cu与硫酸反应有污染物生成，不符合“绿色化学”思想，D项错误。【答案】

B4．(2009年山东临沂质检)无色混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100mL甲气体依次经过下图实验的处理，结果得到酸性溶液且最终无剩余气体。则甲气体的组成为(

)A．NH3、NO2、N2B．NH3、NO、CO2C．NH3、NO、CO2、N2D．NO、CO2、N2【解析】

A项中NO2为红棕色气体，不符合“无色混合气体”，A项错误；题目信息中经过足量浓硫酸、Na2O2后得酸性溶液且最终无气体剩余，则原混合气体中一定没有N2，排除C、D两选项，故正确答案为B选项。【答案】

B5．(2008年海南化学)锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为(

)A．2molB．1molC．0.5molD．0.25mol【解析】

1mol锌在反应时失去2mole－，而1molHNO3转化为NH4＋时得到8mole－，故被还原的硝酸是0.25mol。解答该题时要注意参加反应的硝酸与被还原的硝酸二者间的区别。【答案】

D6．(2009年汕头)足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是(

)A．60mLB．45mLC．30mLD．15mL【解析】该过程中电子守恒，依题意有：，所以Cu失电子总数与O2得电子数相等。O2得电子数n＝×4＝0.3mol，反应的铜n(Cu)＝加入NaOH后，Cu2＋―→Cu(OH)2，故n(NaOH)＝2n(Cu)＝n＝0.3mol，消耗NaOH体积V＝＝60mL。【答案】

A7．a.铵盐与碱共热放出氨气，实验室制取氨气的原理就是利用铵盐与碱的反应。一般用NH4Cl固体与熟石灰共热来制取氨气，装置如下图。(1)一般不用NH4NO3来代替NH4Cl，因为______________________；也不用NH4HCO3代替NH4Cl，因为_____________________。(2)不用NaOH固体来代替Ca(OH)2，因为______________________。A．价格比消石灰更贵B．NaOH为块状固体，吸湿性强，不利于气体的逸出C．加热情况下，NaOH固体对玻璃的腐蚀性很强b．如果不使用加热的方法来制取NH3，则可将装置改为如下图装置：A中的液体为。B中的固体为或。该装置的优点是________________________________________________________________________。c．实验室合成氨装置如下图所示，试回答：(1)装置甲的作用为①__________________；②__________________；③__________________。(2)从乙处导出的气体成分为N2、H2、NH3，检验产物中的NH3的方法有__________________和__________________。【解析】

a．铵盐用NH4Cl而不用NH4NO3是因为NH4NO3受热分解可能发生爆炸，也不用NH4HCO3是因为NH4HCO3受热分解会有CO2产生。碱用Ca(OH)2而不用NaOH，是因为NaOH价格高，吸湿性强，为块状固体，不利于气体的逸出，而且在加热条件下NaOH会与玻璃中的SiO2反应。b．之所以不用加热是因为生石灰或NaOH遇到水会放出热量，浓氨水受热生成氨气。c．浓硫酸可以起到干燥N2和H2的作用，又可将两种气体充分混合，同时我们可以通过观察气泡的多少来调节N2、H2的流速。检验NH3可用湿润的红色石蕊试纸靠近乙处导气管口处，试纸变蓝则说明有NH3生成，反之没有。也可用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近乙的导气管口处，有白烟生成则说明有氨气，反之没有。【答案】

a．(1)NH4NO3受热分解可能发生爆炸NH4HCO3受热分解会有CO2气体生成，带入CO2杂质气体(2)ABCb．浓氨水生石灰NaOH固体方便、快捷、不需加热c．(1)①干燥气体②使两种气体充分混合③观察气泡的多少以便调节H2、N2的流速(2)用湿润的红色石蕊试纸靠近乙处导气管口处用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近乙的导气管口处8．某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持木条的燃烧？”。由于实验室中没有现成的NO2气体，该小组的同学设计了两个方案，方案一如图一所示，方案二如图二所示。请回答下列问题(本题不考虑N2O4存在产生的影响)：(1)浓硝酸受热分解的化学方程式是_____________________。(2)方案一：实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学得出“NO2不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？________(填“正确”或“不正确”)，理由是______________________。(3)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式是__________________。(4)方案二：实验当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了，有的同学得出“NO2能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？________(填“正确”或“不正确”)，理由是________________________________________________________________________。(5)为了更直接地说明“NO2能否支持木条的燃烧”这一问题，请你重新设计一个简单的实验方案，简述实验原理和主要操作：______________________。【解析】

(1)浓HNO3受热分解的化学方程为：4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O。(2)该结论不正确，因为在加热时产生了大量的水蒸气，也可能导致木条熄灭。(3)根据信息可写出该反应的化学方程式为：2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑。(4)该结论是正确的，因为Cu(NO3)2受热分解所得的混合气体中O2的体积分数与空气中O2的体积分数是基本相同的，而木条复燃了，说明NO2支持燃烧。(5)可利用Cu与浓HNO3反应制取NO2，并干燥NO2，此时将带火星的木条伸入NO2中观察到木条复燃，证明NO2能支持燃烧。【答案】

(1)4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O(2)不正确带火星的木条熄灭可能是由于加热浓硝酸时产生大量水蒸气(3)2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑(4)正确硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同，若NO2不支持燃烧，则木条不会复燃(5)用金属铜与浓硝酸反应制取NO2气体，并用浓硫酸或无水氯化钙进行干燥，再将带火星的木条伸入二氧化氮中观察现象(2009年重庆理综)某兴趣小组设计出下图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是______________