5.2氮及其化合物讲义-《考点逐击》2023-2024学年高一下学期化学人教版

5.2氮及其化合物（讲练）考点一氮的固定氮的固定必须为将氮的固定必须为将游离态的N2转化为化合态含氮物质的过程，为氧化还原反应。【例1】（2023·江苏盐城）下列变化属于氮的固定的是A．工业上用氨气和硝酸合成硝酸铵 B．氮气和氧气在放电条件下生成NOC．氨气与氯气反应生成氮气 D．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢【答案】B【解析】A．是含3价N元素的NH3与含+5价N元素的HNO3反应，且反应前后化合价不变，A错误；B．游离态的氮气与氧气反应生成+2价的NO，符合氮的固定，B正确；C．含3价N元素的NH3与氯气反应生成游离态的氮气，不符合氮的固定，C错误；D．3价的N元素在反应前后化合价不变，D错误。故选B。【变式】1．（2023·四川南充）氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，下列过程不属于氮的固定的是A．在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素 B．雷雨闪电时，大气中产生了一氧化氮C．豆科农作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨 D．工业合成氨【答案】A【解析】A．氮得固定是将游离态得氮转化成化合态得氮，氨气和二氧化碳合成尿素不属于氮得固定，A错误；B．雷雨闪电时，大气中产生了一氧化氮反应方程为，属于氮的固定，B正确；C．豆科农作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨，将游离态的氮转化成了化合态的氮，属于氮的固定，C正确；D．工业合成氨是将氢气与氮气在高温高压催化剂的条件下合成氨气，属于氮的固定，D正确；故选A。2．（2023·四川南充）氮及其化合物的转化具有重要应用，下列说法错误的是A．在雷雨天，空气中的N2与O2可反应生成NOB．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4ClC．自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”【答案】C【解析】A．在雷雨天，空气中的N2与O2可在闪电条件下反应生成NO，A正确；B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，B正确；C．自然固氮使通过闪电条件使氮气转化为NO，人工固氮是将N2转化为NH3，C错误；D．氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”，D正确；故选C。3．（2023下·四川遂宁）下列说法正确的是A．氮气化学性质不活泼，原因是N的非金属性较弱B．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐C．氮气与氧气直接在汽车内燃机中高温下反应，氧气少量生成NO，过量生成NO2D．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【答案】B【解析】A．氮气化学性质不活泼，原因是N≡N键能大使得氮气很稳定，A错误；B．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有：放电时氮气被O2氧化产生NO，NO被O2氧化为NO2，NO2与H2O反应产生HNO3，硝酸进一步转变为硝酸盐，即存在转化关系：N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐，B正确；C．氮气与氧气在汽车内燃机中高温反应生成NO，NO进一步被氧气氧化生成NO2，C错误；D．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，植物不能直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，D错误；故选B。考点二氮气1.1.氮元素是多价态元素，氮气中氮元素呈0价，处于中间价态，故氮气既有氧化性(与H2等反应)，又有还原性(与O2等反应)。2.氮气性质的“一惰性、两反应”。氮气化学性质很稳定，通常状况下，很难与其他物质反应，但是在一定条件下，也能与氢气、氧气等反应。3.氮气的制法(1)实验室制法：加热NH4Cl饱和溶液和NaNO2晶体的混合物：NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O(2)工业制法：工业上从液态空气中，利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低加以分离而制得氮气4.氮气的化学性质常温下氮气很稳定，N2的化学性质很不活泼，很难与其它物质发生反应，但这种稳定是相对的，在一定条件下(如：高温、放电、点燃)，也能跟某些物质(如：H2、O2、Mg等)发生反应(1)与氢气反应生成NH3：N2＋3H22NH3(2)与氧气在放电或高温条件下生成NO：N2＋O22NO(在闪电时会发生反应)N2＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))2NO(在汽车引擎中会发生反应)(3)与活泼金属(Mg、Li)反应：3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N26Li＋N2eq\o(=,\s\up7(点燃))2Li3N氮化镁与水的反应：Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2↓＋2NH3↑(金属氮化物易水解，生成氨气和相应的碱)【例21】（2023·四川成都）关于氮气的下列说法不正确的是A．氮气稳定是因为其分子中存在氮氮三键，键能大B．氮气在一定条件下可与某些物质反应，生成的产物都是共价化合物C．工业上采用将空气液化、蒸发方法分离制得氮气D．利用液氮制造低温环境，可使某些超导材料获得超导性能【答案】B【解析】A．氮气稳定是因为其分子中存在氮氮三键，键能大,不易断裂，故A正确；B．氮气在一定条件下可与Mg反应，生成Mg3N2属于离子化合物，故B错误；C．在工业上利用氮气和氧气沸点的不同，采用分离液态空气的方法制取氮气；利用氧气的沸点比氮气的沸点高，将空气液化后在蒸发，首先蒸发出来的是沸点低的氮气，剩下的是氧气，故工业上采用将空气液化、蒸发方法分离制得氮气，故C正确；D．由于液氮沸点低，且液氮汽化时吸收大量热量，故利用液氮制造低温环境，可使某些超导材料获得超导性能，故D正确。答案为：B。【例22】（2023·福建福州）下列关于氮气的说法中正确的是A．通常情况下氮气性质很稳定，所以氮气可以在电焊时作保护气B．N2+3H22NH3，该反应用于工业合成氨C．氮气在空气中约占质量比的D．在反应3Mg+N2Mg3N2中，氮气作还原剂【答案】A【解析】A．通常情况下氮气性质很稳定，所以氮气可以在电焊时作保护气，防止金属氧化，故A正确；B．工业合成氨的反应方程式为N2+3H22NH3，故B错误；C．氮气在空气中体积分数约为，故C错误；D．在反应3Mg+N2Mg3N2中，氮元素化合价降低，氮气作氧化剂，故D错误；选A。【变式】1．（2023上·高一课时练习）下列有关氮气的说法正确的是A．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼B．医学上常用液氮作冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术，是利用氮气化学性质的不活泼性C．H2与N2在一定条件下反应生成NH3，反应中H2体现还原性D．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中可能发生的反应有N2+2O22NO2【答案】C【解析】A．氮气性质稳定的原因是两个氮原子之间的作用力比较强，破坏这种作用力时需要很高的能量，A错误；B．液氮汽化时需要吸收大量的能量，使周围环境温度降低，与其化学性质的不活泼性无关，B错误；C．反应的化学方程式为，反应中氢元素化合价升高，氢气作还原剂，C正确；D．N2和O2在放电条件下生成NO，不能直接生成NO2，D错误；故选C2．（2023·广东）氮是生命活动不可缺少的重要元素。下列叙述错误的是A．氮气和氧气在放电条件下直接生成NO2B．氮气既可作氧化剂又可作还原剂C．氮气是工业合成氨的原料之一D．豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨属于自然固氮【答案】A【解析】A．氮气和氧气在放电条件下可生成一氧化氮，选项A错误；B．氮气既具有氧化性，与氧气反应时表现还原性，与氢气反应时表现氧化性，选项B正确；C．氮气和氢气反应可生成氨气，选项C正确；D．氮气转化为化合物的过程为氮的固定，选项D正确；答案选A。3．（2022秋·浙江台州·高一校联考期中）下列关于N2的叙述错误的是A．N2既可作氧化剂又可作还原剂B．在雷雨天，空气中的N2和O2可反应生成NOC．氮的固定是将N2转化成含氮的化合物D．氮气性质稳定，不能和金属发生反应【答案】D【解析】A．N2中N元素的化合价可以降低变成NH3，也可以升高生成NO等，故N2既可作氧化剂又可做还原剂，故A正确；B．雷雨天时，发生自然固氮，空气中N2和O2可反应生成NO，故B正确；C．氮的固定是将空气中游离态的氮(N2)转化为含氮化合物的过程，故C正确；D．氮气也能和金属发生反应，例如氮气和镁点燃生成氮化镁，故D错误；故选D。考点三一氧化氮与二氧化氮NO、NONO、NO2的性质NONO2物理性质无色、无味的气体，密度比空气略大，难溶于水红棕色有剌激性气味的气体，易溶于水化学性质毒性有毒（与血红蛋白结合）有毒与水反应不反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO与氧气反应2NO＋O2=2NO2不反应实验制取原理3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，只能用排水法收集Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，只能用排空气法收集环境的影响导光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层①如果要将注射器中的NO充分转化，应采取的措施是继续通入过量的空气。②上述实验对工业上生产硝酸的启示是在用水吸收NO2制取硝酸的反应过程中，要不断地补充空气，使NO2尽可能多地转化为硝酸。易错点提示NO、NO2都不属于酸性氧化物NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集【例3】（2023下·高一课时练习）下列对NO和NO2的描述正确的是A．NO2与水的反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂B．NO是无色气体，可用向上排空气法收集C．NO2可由N2和O2直接化合得到D．从元素化合价角度看，NO只有还原性【答案】A【解析】A．与水发生反应：，氮元素由+4价变为+5价和+2价，则既是氧化剂又是还原剂，A项正确；B．NO易与反应生成，不能用排空气法收集，只能采用排水法收集NO，B项错误；C．和在高温或放电条件下反应生成NO，不能直接得到，C项错误；D．NO中氮元素显+2价，处于中间价态，则NO既有氧化性又有还原性，D项错误；故选A。【变式】1．（2023广西）研究表明，一氧化氮在治疗心血管疾病中具有重要的作用。下列对一氧化氮的叙述正确的是A．一氧化氮是一种红棕色的气体B．一氧化氮的摩尔质量为30C．常温常压下，一氧化氮能与空气中的氧气直接化合D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集【答案】C【解析】A．NO为无色无味气体，故A错误；B．一氧化氮的摩尔质量为30g/mol，故B错误；C．常温常压下，NO可与空气中氧气发生反应生成红棕色的二氧化氮气体，故C正确；D．NO不溶于水，可用排水法收集，故D错误；答案选C。2．（2023·江苏南通）在火箭燃料中作氧化剂，下列有关二氧化氮的说法正确的是A．为红棕色且有刺激性气味的气体 B．属于酸性氧化物C．经转化被植物吸收，属于氮的固定 D．常温下空气中与可以化合成【答案】A【解析】A．NO2为红棕色且有刺激性气味的气体，A正确；B．NO2与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水，故不属于酸性氧化物，B错误；C．氮的固定是指N2转化为化合物，C错误；D．常温下空气中N2与O2可以化合成NO，D错误；故答案选A。3．（2023四川）下列关于NO和NO2的叙述正确的是A．一氧化氮是一种红棕色的气体B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到D．NO2被水吸收的反应中，发生还原反应和氧化反应的物质的量之比为2∶1【答案】C【解析】A．NO为无色气体，二氧化氮为红棕色气体，故A错误；B．常温常压下，NO能与空气中的氧气反应生成二氧化氮，故B错误；C．氮气和氧气在放电条件下直接化合物成NO，故C正确；D．NO2与H2O发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，氧化反应为化合价升高的反应，还原反应为化合价降低的反应，根据反应方程式以及氮原子守恒，氧化反应：2NO2～2HNO3，还原反应：NO2～NO，即发生还原反应和氧化反应的物质的量之比为1∶2，故D错误；答案为C。考点四氮氧化物溶于水的计算1．氮的氧化物1．氮的氧化物氮的氧化物种类很多，如下表：N的化合价＋1＋2＋3＋4＋5对应氧化物N2O(笑气)NON2O3NO2、N2O4N2O5其中属于酸性氧化物的是N2O3和N2O5，对应的酸分别是HNO2(亚硝酸)和HNO32.氮氧化物溶于水的计算问题无论是单一气体（NO2）还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实际，故若有气体剩余只能是NO或O2,不可能是NO2（1）关系法①原理3NO2＋H2O=2HNO3＋NO①2NO＋O2=2NO2②氮的氧化物溶于水气体体积比反应方程式剩余气体NO2①NONO2+NO①NONO2+O2V(NO2):V(O2)=4:1③无V(NO2):V(O2)<4:1③O2V(NO2):V(O2)>4:1先③后①NONO+O2V(NO):V(O2)=4:3④无V(NO):V(O2)<4:3④O2V(NO):V(O2)>4:3④NO②得失电子守恒法当NOx转化为HNO3时，要失去电子，若NOx与O2混合，则反应中O2得到电子数与NOx失去的电子数相等【例41】（2023·广东佛山）将盛12mL一氧化氮和36mL二氧化氮混合气体的烧瓶倒置于水中，通入一定量的氧气，完全反应后，剩余气体体积为4mL，且该气体不支持燃烧，则充入的氧气的体积为A．15mL B．18mL C．20mL D．22mL【答案】A【解析】已知，其中剩余气体体积为4mL，且该气体不支持燃烧，则该剩余气体为NO，则充入的氧气总体积为；答案选A。【例42】（2023·宁夏银川）将盛有12mL和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，则原混合气体中的体积可能是A．6mL B．9.6mL C．10.8mL D．4mL【答案】C【解析】如氧气过量，则剩余2ml无色气体为氧气，设参加反应的氧气的体积为xmL，则根据方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知消耗二氧化氮是4xmL，所以有4x+x=12mL2mL=10mL，x=2，所以原混合气体中的体积为8mL；如NO2过量，则剩余2mL无色气体为NO，根据3NO2+H2O=2HNO3+NO可判断剩余的体积为6mL；根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知参加该反应的氧气和的体积之和为12mL－6mL＝6mL，其中的体积为，所以原混合气体中的体积为10.8mL。答案选C。【例43】（2023上·高一课时练习）有一倒置于水槽且装满水的容器，向其中依次通入一定体积的NO2、NO和O2，充分反应后，若容器中仍充满溶液，则通入的NO2、NO和O2的体积比可能是A．1∶1∶2 B．4∶3∶2C．4∶16∶13 D．4∶3∶4【答案】C【解析】反应后容器中仍充满溶液，说明没有气体剩余，根据反应：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3、4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3进行判断。A．若NO2为1体积，NO为1体积，则消耗=1体积O2，故NO2、NO和O2的体积比为1∶1∶1，A项不符合题意；B．若NO2为4体积，NO为3体积，则消耗体积O2，故NO2、NO和O2的体积比为4∶3∶，B项不符合题意；C．若NO2为4体积，NO为16体积，则消耗=13体积O2，故NO2、NO和O2的体积比为4∶16∶13，C项符合题意；D．若NO2为4体积，NO为3体积，则消耗=体积O2，故NO2、NO和O2的体积比为4∶3∶，D项不符合题意；故选C。【变式】1．（2023·甘肃金昌）将装有混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为，则原混合气体中的体积为A． B． C． D．【答案】B【解析】NO2与H2O反应生成HNO3和NO，化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，NO与水不反应，则气体体积减小的20mL为NO2转化为NO时减小的，根据化学方程式可知，30mLNO2转化为10mLNO，气体减小20mL，因此原混合气体中有NO20mL，答案选B。2．（2023·河南濮阳）在一支的注射器里充入，然后吸入水。若使注射器活塞最终停在的位置，则注射器需要再吸入的体积是(整个过程水的体积及实验条件不变)A． B． C． D．【答案】B【解析】根据题意，注射器活塞最终停在的位置，则剩余气体的体积为，分两种情况讨论：若剩余气体为NO，则，，解得；若剩余气体为O2，则，，解得；综上所述，B选项符合题意，故选B。3．（2023·安徽黄山）将VL和的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的玻璃筒(带刻度)中，充分反应后，筒内剩余六分之一的气体，则原混合气体中的与的体积比可能为A．3∶1 B． C．9∶1 D．【答案】C【解析】可能发生的反应为：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，3NO2+H2O=2HNO3+NO，试管中O2和NO2气体按体积比1:4混合全部溶解，液体充满试管。由题意知，充分反应后，筒内剩余L气体，则剩余的气体可能为O2或NO。若剩余的气体为氧气，则参加反应的气体为VL–L=L，根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3，可知参加此反应的NO2的体积为L×=L，参加反应的O2的体积为L–L=L，原混合气体中O2的体积为L+L=L，则原混合气体中的NO2与O2的体积比为L:L=2:1；若剩余气体为NO气体，根据3NO2+H2O=2HNO3+NO，可知过量的NO2的体积为3×L=

L，反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为VL–L=L，则反应消耗的氧气为L×=L，消耗的NO2的体积为L–L=L，所以原混合气体中NO2的体积为L+L=L，则原混合气体中的NO2与O2的体积比为L:L=9:1；答案选C。4．（2023下·重庆沙坪坝·高一重庆南开中学校考期中）将盛有和的混合气体的试管倒立于装有足量水的水槽中，充分反应后(假设试管中溶质没有扩散到水槽中)，试管内剩余10mL气体，则下列说法正确的是(已知：气体体积已折算为标况下体积)A．原混合气体中的与的体积比可能为3∶1B．当剩余气体为NO时，试管中所得溶液的物质的量浓度更大C．若将水换为氢氧化钠溶液，试管中剩余气体体积依然为10mLD．继续向试管中通入相同状况下7.5mL氧气，则试管中剩余气体体积可能为4.5mL【答案】B【解析】将盛有和的混合气体的试管倒立于装有足量水的水槽中，充分反应后(假设试管中溶质没有扩散到水槽中)，试管内剩余10mL气体，可能剩余氧气，也可能剩余NO气体。A．若剩余氧气10mL，则50mL和的混合气体通入到水中变为硝酸，，则这50mL气体中体积为，则氧气体积为20mL，混合气体中的与的体积比为2:1，若剩余气体是10mLNO，根据，则有30mL转变为NO，还有30mL和的混合气体通入到水中变为硝酸，，则这30mL气体中体积为，则原混合气体中的与的体积比可能为(30＋24)∶6=9∶1，故A错误；B．根据前面分析混合气体可能是40mL、20mL，可能是54mL、6mL，根据氮元素守恒，则转变为硝酸用掉的体积分别为40mL、44mL，则当剩余气体为NO时，则消耗掉的试管中所得溶液的物质的量浓度更大，故B正确；C．若将水换为氢氧化钠溶液，则只有混合气体是40mL、20mL这种情况时，试管内剩余气体依然为10mL，而混合气体是54mL、6mL这种情况时，没有气体剩余，主要是二氧化氮和氢氧化钠反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水，故C错误；D．继续向试管中通入相同状况下7.5mL氧气，当剩余是10mLNO气体时，发生，则10mLNO消耗7.5mL氧气，最终试管中剩余气体体积为0，故D错误。综上所述，答案为B。考点五氨气1.1.氨气的实验室制法（1）实验过程及实验装置原理2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O反应原料实验室一般用氯化铵或硫酸铵与Ca(OH)2固体实验装置发生装置“”型，与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同净化装置通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥收集装置NH3极易溶于水密度比空气小，只能用向下排空气法收集，试管口塞一团疏松的棉花团，目的是防止氨气与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气尾气处理多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。在吸收时要防止倒吸，常采用的装置如图所示：验满方法①方法一：用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明已经收集满②方法二：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满记忆口诀：熟灰铵盐热成氨，装置同氧心坦然；碱灰干燥下排气，管口需堵一团棉（2）实验室制取氨气时注意事项①NH4Cl可用(NH4)2SO4等代替，但不能用NH4HCO3或NH4NO3代替。因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而NH4HCO3极易分解产生CO2，使生成的中混有较多CO2杂质②消石灰不能用KOH或NaOH代替，原因是：NaOH、KOH易吸水、易结块，不利于生成的NH3逸出，而且高温下NaOH、KOH会腐蚀试管=3\*GB3③氨气干燥时：不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂，因为NH3能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3。P2O5与浓硫酸均能与NH3反应，生成相应的盐。所以NH3通常用碱石灰干燥=4\*GB3④收集NH3时所用的仪器必须干燥，导气管要插入管底；试管口要塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，使收集的气体纯净，同时也可避免污染空气（3）快速制备氨的方法方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3·H2OH2O＋NH3↑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的放出浓氨水＋固体CaONH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)2CaO的作用：①吸水后放热促进NH3的放出；②增加溶液中的OH－浓度，减小NH3的溶解度（4）、氨的工业制法：N2＋3H22NH3【例5】（2024下·高一课时练习）某学习兴趣小组探究氨气的制取实验：(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨气，其中合理的是___________(填字母，下同)。A．将氯化铵固体加热分解 B．将浓氨水滴入氢氧化钠固体中C．将氢氧化钠固体加入浓氨水中 D．将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中(2)根据上述正确的原理，该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨气，适宜的装置是。(3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据，下列性质与收集方法无关的是(填序号)。①密度

②颜色

③溶解性

④热稳定性

⑤与氧气反应(4)如图是甲同学设计收集氨气的几种装置，其中可行的是(填字母)，集气的原理是。【答案】(1)B(2)C(3)②④(4)d利用氨气密度小于空气，采用短管进氨气，长管出空气，即可收集氨气【解析】（1）加热氯化铵产生氯化氢和氨气，遇冷又转化为氯化铵固体，不能制取氨气；用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨气时，将氨水滴入氢氧化钠固体中更方便操作，而且节约氨水的用量；氨气极易溶于水，若用稀溶液制取，产量较少，故选B；（2）浓氨水滴入氢氧化钠固体中，反应物的状态为液体和固体，反应条件不需要加热，所以应选择C；（3）收集气体可采用排空气法(密度与空气有较大差别、气体不能被O2氧化等)，也可采用排水法(不易溶于水)，与其他性质无关，故选②④；（4）氨气极易溶于水，不能用排水法收集，氨气密度比空气小，用向下排空气法，故选d，氨气从短管进长管出，集气的原理是：利用氨气密度小于空气，采用短管进氨气，长管出空气，即可收集氨气。【变式】1．（2024上·广东深圳·高一统考期末）已知氨气为碱性气体，常温常压下其密度比空气小，且极易溶于水。实验室利用(固)(固)制取。下列装置及目的均正确的是选项ABCD装置目的制取收集干燥吸收尾气中的【答案】D【解析】A．加热氯化铵和氢氧化钙固体，试管口应略向下倾斜，A错误；B．氨气密度比空气小，应短导管通入，长导管逸出，B错误；C．氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，C错误；D．氨气极易溶于水，可用水吸收氨气，D正确；答案选D。2．（2023·黑龙江牡丹江）实验室制取NH3的实验原理及装置均正确的是A．制取NH3B．干燥NH3C．收集NH3D．吸收尾气中的NH3【答案】D【解析】A．在实验室中用NH4Cl与Ca(OH)2固体混合物加热制取NH3，为防止反应产生的水蒸气遇冷回流使试管炸裂，应该使试管口向下倾斜，A错误；B．NH3是碱性气体，不能使用酸性干燥剂浓硫酸进行干燥，应该使用碱性干燥剂碱石灰进行干燥，B错误；C．NH3的密度比空气小，应该使用向下排空气的方法收集，而不能使用向上排空气的方法收集，C错误；D．NH3是极易溶于水的气体，为防止其溶于水而导致的压强减小，继而引起倒吸现象，在导气管末端安装一个干燥管或倒扣的漏斗，来扩大其与水的接触面，使氨气被充分吸收，D正确；故合理选项是D。3．（2023上·福建三明）某化学兴趣小组用NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3并探究其性质，按下图装置进行实验，部分夹持仪器已略去。［实验探究］(1)装置(I)试管中发生的反应方程式为。(2)装置(II)中可用作干燥剂。(3)实验进行一段时间后，装置(III)

中干燥的红色石蕊试纸不变色，然后滴加水，观察到，原因是。(4)装置(III)中胶头滴管若改装浓盐酸，当实验进行一段时间后，滴加浓盐酸，观察到瓶内充满(填“白烟”或“白雾”)，反应方程式为。(5)装置(IV)

中稀硫酸的作用是。(6)已知：2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O，若把装置(III)换为如图装置，当实验进行一段时间后，观察到黑色固体变为(填“白色”或“红色”)

在这过程中NH3表现出(填“还原性”或“氧化性”)。【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(2)碱石灰(3)试纸蓝色氨水呈碱性(4)白烟NH3+HCl＝NH4Cl(5)吸收尾气中的氨气，防止污染空气(6)红色还原性【解析】（1）装置Ⅰ制备氨气，制取氨气的反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；（2）氨气是碱性气体，可用碱石灰来干燥氨气，故答案为：碱石灰；（3）氨气溶于水生成具有碱性的氨水，红色的石蕊试纸遇碱变蓝色，故答案为：试纸蓝色；氨水呈碱性；（4）生成的NH4Cl为固体小颗粒，可观察到瓶内充满白烟，NH3与HCl发生化合反应生成NH4Cl，反应的方程式为：NH3+HCl＝NH4Cl，故答案为：白烟；NH3+HCl＝NH4Cl；（5）尾气中含有氨气，会污染空气，稀硫酸能与氨气反应，故稀硫酸的作用是吸收尾气中的氨气，防止污染空气，故答案为：吸收尾气中的氨气，防止污染空气；（6）由反应2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O可知，反应生成了红色的单质铜，N元素的化合价由3价变为0价，在反应过程中体现出还原性，故答案为：红色；还原性。考点六喷泉实验22、喷泉实验——氨极易溶于水实验过程在干燥的圆底烧瓶里充满，用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶。观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因实验装置实验现象烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色实验结论氨易溶于水，水溶液呈碱性方程式NH3＋H2ONH3·H2O（1）喷泉实验的原理：因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉（2）能形成喷泉的条件：从原理上讲，气体要易溶于水或易与水反应，以形成足够大的压强差；从实验条件上讲，烧瓶内气体要充满，气体和仪器均要干燥，装置的气密性要好（3）使容器内外产生较大压强差的两种方法①减小内压法：使烧瓶外气压不变，烧瓶内气压减小实验装置原理烧瓶内气体与液体接触→气体溶解或发生化学反应→烧瓶内压强减小→外部液体迅速进入形成喷泉引发喷泉打开橡皮管上的弹簧夹，挤压滴管的胶头，则烧杯中的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉常见气体与吸收剂的组合气体HClNH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2＋O2吸收剂水或碱溶液水或酸溶液碱溶液水组合时的条件气体在溶液中的溶解度很大或通过反应，使气体的物质的量迅速减小，产生足够的压强差(负压)②增大外压法：使烧瓶外气压增大，烧瓶内气压不变实验装置原理锥形瓶内液体挥发或发生化学反应产生气体→容器内压强增大→锥形瓶内液体迅速流入烧瓶形成喷泉实例喷雾器、人造喷泉、火山喷发等氨水、液氨和一水合氨的比较名称氨水液氨一水合氨化学式NH3分类混合物纯净物、非电解质纯净物、弱电解质成分NH3联系氨的水溶液角氨水，氨水中含有NH3和【例6】（2023上·辽宁沈阳）如图是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①的胶头滴管使胶头滴管中的酚酞溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹B．挤压装置②的胶头滴管使溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹D．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹【答案】A【解析】A．NO与NaOH溶液不反应反应，所以烧瓶中的气体压强不会有明显变化，故不能形成喷泉，故A符合题意；B．HCl气体能够和AgNO3溶液反应，挤压装置②的胶头滴管使AgNO3溶液全部进入烧瓶，使烧瓶中气体减少，可形成喷泉实验，故B不符合题意；C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气，导致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，故C不符合题意；D．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，故D不符合题意；故选A。【变式】1．（2023下·山东泰安·高一泰安一中校考阶段练习）喷泉是一种常见的现象，其产生的原因是存在压强差。图中有关胶头滴管及止水夹的操作均已略去。下列说法中正确的是A．从产生喷泉的原理来分析，图1和图2都只能通过减小烧瓶内气体压强来形成喷泉B．若图1的烧瓶盛装的是，胶头滴管及烧杯中均盛有溶液，不可能形成喷泉C．常温下，在图2的锥形瓶中加入足量的铁粉与浓硝酸，能形成喷泉D．在图3装置中，通过控制活塞的开关，可以选择性地使左、右烧瓶中形成喷泉【答案】D【解析】A．图2能通过增大下部锥形瓶内气体压强来形成喷泉，A错误；B．若图1的烧瓶盛装的是，胶头滴管及烧杯中均盛有溶液，二氧化碳被吸收，减小上部烧瓶内气体压强，能形成喷泉，B错误；C．常温下，足量的铁粉与浓硝酸发生钝化，在图2的锥形瓶中气体压强几乎不变，不能形成喷泉，C错误；D．在图3装置中，如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管，有氨气的瓶内气压减小，HCl与氨气结合生成氯化铵，操作的基础上，打开活塞c，烧瓶内气体减少，外压大于内压，形成双喷泉，通过控制活塞的开关，可以选择性地使左、右烧瓶中形成喷泉，若关闭b打开c，则在左边烧瓶产生喷泉，若先打开活塞a，再挤压胶头滴管、再打开c，则在右边烧瓶产生喷泉，D正确；答案选D。2．（2023下·四川南充·高一四川省南充高级中学校考阶段练习）如图是实验室进行氨气溶于水的喷泉实验装置，下列叙述错误的是A．该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体B．该实验形成了蓝色喷泉C．形成喷泉的原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压D．烧杯中换成其他液体无法形成喷泉【答案】D【解析】A．氨气在瓶中因为大量溶解于水，使得瓶内外压强差加大，所以产生喷泉，A正确；B．氨气是一种碱性气体，溶于水形成一水合氨，是一种弱碱，与石蕊形成蓝色溶液，B正确；C．因为水被压回瓶内，说明烧瓶内的气压小于大气压，C正确；D．形成喷泉的原因是形成压强差，烧杯中换成盐酸也可以形成喷泉，D错误；故答案为：D。3．（2023下·陕西咸阳·高一武功县普集高级中学校考阶段练习）在如图所示的装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，则a和b分别是选项a(干燥气体)b(液体)

A水B饱和NaHCO3溶液C饱和NaCl溶液D水【答案】D【解析】A．二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，所以选用二氧化氮和水做喷泉实验时，打开弹簧夹f，烧杯中的水呈喷泉状喷出，但最终不可能充满烧瓶，故A错误；B．二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液，所以打开弹簧夹f，烧杯中的饱和碳酸氢钠溶液不可能呈喷泉状喷出，故B错误；C．氯气不溶于饱和氯化钠溶液，所以打开弹簧夹f，烧杯中的饱和氯化钠溶液不可能呈喷泉状喷出，故C错误；D．氨气极易溶于水，所以打开弹簧夹f，烧杯中的水呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，故D正确；故选D。考点七铵盐1．铵盐1．铵盐(1)概念：由铵根离子(NHeq\o\al(＋,4))和酸根离子构成的化合物(2)物理性质：绝大多数铵盐都是白色或无色晶体，且易溶于水。(3)化学性质①受热易分解NH4ClNH3↑＋HCl↑(生成的NH3和HCl遇冷又结合生成NH4Cl)；NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑易错点：铵盐受热一般放出NH3，但NH4NO3受热到一定温度时会发生爆炸，生成多种气体②与碱反应与碱溶液在不加热条件下反应：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O；与碱溶液在加热条件下反应：NHeq\o\al(＋,4)＋OHNH3↑＋H2O。如NH4Cl和Ca(OH)2在加热条件下反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。铵盐的检验①化学原理：铵盐与浓碱反应生成氨气②检验方法（i）NaOH溶液法：把NaOH溶液加到某物质的固体或溶液里，加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可以判断该物质是铵盐（ii）碱石灰法：把碱石灰与某物质的固体混合物在研钵里研磨，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可以判断该物质是铵盐【例71】（2024下·高一课时练习）下列关于铵盐的叙述正确的是①所有铵盐中，氮元素的化合价都是3价②绝大多数铵盐易溶于水③铵态氮肥不宜与碱性肥料混合施用④铵盐都是由离子构成的化合物⑤铵盐都能与碱反应，不能与酸反应⑥铵盐受热分解一定都能产生氨气A．①②③ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②③④【答案】D【解析】①硝酸铵中的氮元素化合价既有铵根中的3价，又有硝酸根中的+5价，错误；②铵盐都是易溶于水的晶体，正确；③铵态氮肥中含有，与OH会结合形成NH3∙H2O，该物质分解产生氨气逸出，使氮肥的肥效降低，因此不应跟碱性物质如草木灰混合使用，正确；④铵盐都是铵根离子与酸根离子通过离子键结合形成的，属于离子化合物，都是由离子构成的化合物，正确；⑤弱酸的铵盐能够与酸反应，如碳酸铵，错误；⑥铵盐受热分解，不同的铵盐随温度不同，分解产物不同，不一定生成氨气，如硝酸铵受热分解可以生成氮气，错误。综合上述分析，可知叙述正确的是②③④，故选D。【例72】（2022上·江苏盐城·高一盐城市大丰区新丰中学校考期中）能鉴别Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四种溶液(可以加热)的一种试剂是A．NaOH溶液 B．Ba(NO3)2溶液C．Ba(OH)2溶液 D．AgNO3溶液【答案】C【解析】A．Na2SO4、KCl均与NaOH溶液不反应，NH4NO3、(NH4)2SO4均与NaOH溶液加热生成氨气，不能鉴别，故A错误；B．Na2SO4、(NH4)2SO4均与硝酸钡反应生成白色沉淀，NH4NO3、KCl均与硝酸钡不反应，不能鉴别，故B错误；C．Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四种溶液分别与Ba(OH)2溶液混合的现象为：白色沉淀、刺激性气体(加热)、无现象、白色沉淀和刺激性气体(加热)，现象不同，可鉴别，故C正确；D．Na2SO4、KCl、(NH4)2SO4均与硝酸银反应生成白色沉淀，不能鉴别，故D错误；故选：C。【变式】1．（2023下·四川遂宁·高一射洪中学校考阶段练习）下列关于铵盐的叙述不正确的是A．加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝B．可用Ba(OH)2溶液鉴别(NH4)2SO4和(NH4)2CO3C．可用烧碱处理含高浓度NH的废水并回收利用氨D．实验室不能直接加热NH4Cl或NH4NO3固体制取氨气【答案】B【解析】A．加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，受热分解生成氨气，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝，A正确；B．Ba(OH)2溶液与(NH4)2SO4和(NH4)2CO3溶液反应均生成氨气和白色沉淀，不能鉴别，B错误；C．烧碱可与NH反应生成氨气，故可用烧碱处理含高浓度的废水并回收利用氨，C正确；D．加热NH4Cl生成的氨气和HCl遇冷又化合为氯化铵，加热NH4NO3固体易爆炸，不能用于实验室制取氨气，D正确；故选B。2（2023下·广东广州·高一广州市真光中学校考期中）肥田粉是我国最早使用的氮肥，主要成分(NH4)2SO4易溶于水，其水溶液呈弱酸性。有关(NH4)2SO4的说法错误的是A．能与BaCl2溶液反应 B．长期使用会导致土壤酸化C．能与NaOH溶液反应 D．可与生石灰混合使用【答案】D【解析】A．硫酸铵与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，A正确；B．(NH4)2SO4的水溶液呈弱酸性，长期使用会导致土壤酸化，B正确；C．(NH4)2SO4能与NaOH溶液发生复分解反应生成一水合氨，C正确；D．生石灰显碱性，其中的氢氧化钠可以和硫酸铵反应生成一水合氨，造成氮肥的损失，不能混用，D错误；故选D。3．（2023下·福建厦门·高一校考期中）某研究性学习小组为了制取NH3，并探究NH3，铵盐相关的性质，进行了以下实验：【制取氨气】(1)A中发生反应的化学方程式为：。(2)按图A装置制取NH3，生成的NH3，可用(填“浓H2SO4”或“碱石灰”)干燥，收集NH3应选择(填“B”或“C”)装置。(3)实验室制取O2、H2中，可选用A装置的气体是。(4)若生成标准状况下22.4LNH3，至少需要NH4Cl的质量为g(NH4Cl摩尔质量为53.5g·mol1)。【实验探究】查阅资料可知：通常铵盐是白色晶体，易溶于水，受热易分，和碱反应能产生氨气。(5)某同学用刚清洗过、含有较多水分的集气瓶收集氨气，(填“能”或“不能”)收集到氨气。(6)为确认某固体化肥样品中含有NH，不必用到的试纸或试剂是(只有一个正确选项)。①NaOH溶液

②红色石蕊试纸

③稀H2SO4(7)分别在两个集气瓶中滴入浓氨水和浓盐酸，盖上玻璃片，如图所示放置，然后抽去中间的玻璃片，观察到现象。【知识应用】(8)为了防止碳酸氢铵肥效降低，你认为应该如何科学储存：(写出一种有效储存方法)。(9)氨气的用途很广。如可利用氨气在催化剂存在的情况下与氧气反应来制取生产硝酸所需要的一氧化氮：4NH3+5O24NO+6H2O，在该反应中氨气体现(选填“氧化性”或“还原性”)。请你列举氨气的另一种用途：。【答案】(1)(2)碱石灰B(3)O2(4)53.5(5)不能(6)①②(7)生成大量白烟(8)在阴凉处密闭保存(9)还原性用于化肥工业【解析】（1）氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气，；（2）按图A装置制取NH3，生成的NH3，氨气为碱性气体，可用碱石灰干燥，氨气密度小于空气，收集NH3应选向下排空气法装置B；（3）A装置为固体加热反应装置，实验室可以加热高锰酸钾制取氧气，锌和稀硫酸反应制取H2，故可选用A装置的气体是O2；（4），若生成标准状况下22.4LNH3，为1molNH3，则至少需要NH4Cl的质量为1mol×53.5g·mol1=53.5g；（5）氨气极易溶于水，刚清洗过、含有较多水分的集气瓶收集氨气，不能收集到氨气；（6）铵根离子和氢氧化钠生成氨气，检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝色说明生成氨气，样品存在铵根离子，故选①②；（7）浓氨水和浓盐酸均具有挥发性，挥发的氨气和氯化氢生成氯化铵固体，故现象为生成大量白烟；（8）碳酸氢铵不稳定，受热易分解，故应该在阴凉处密闭保存；（9）在该反应中氮元素化合价升高，氨气体现还原性；氨气含有氮元素，可以用于化肥工业。考点八硝酸1.1.硝酸与金属的反应：硝酸与金属反应时，硝酸既表现氧化性又表现酸性①硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。②硝酸能与大多数金属(金、铂等除外)反应，将金属氧化为高价态金属的硝酸盐。将浓硝酸与浓盐酸以1∶3的体积比混合，所得混合物称为王水，它能溶解一些不溶于硝酸的金属，如Pt、Au等。但在常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化。2.硝酸与非金属的反应：硝酸与非金属反应时，硝酸只表现出氧化性非金属单质＋浓硝酸最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O3.硝酸与还原性化合物的反应：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI(I—)、Fe2＋、FeO等还原性物质，生成NO稀硝酸与H2S反应的离子方程式：3H2S＋2HNO3(稀)=3S↓＋2NO↑＋4H2O稀硝酸与SO2反应的离子方程式：3SO2＋2NO3－＋2H2O=3SO42－＋2NO↑＋4H＋4.NO3－无氧化性，而当NO3－在酸性溶液中时，则具有强氧化性5.硝酸的制法(1)硝酸的实验室制法原理：NaNO3＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HNO3↑(利用浓H2SO4的高沸点，难挥发性制取挥发性的HNO3)因HNO3不稳定，加热温度不宜过高；由于硝酸易腐蚀橡胶，因此该反应禁用橡胶塞，所用仪器为曲颈甑(2)硝酸的工业制法流程示意图主要流程将氨和空气的混合气(氧∶氮≈2∶1)通入灼热(760～840℃)的铂铑合金网，在合金网的催化作用下，氨被氧化成一氧化氮(NO)，生成的一氧化氮结合反应后残余的氧气继续被氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸各步反应的化学方程式4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))4NO＋6H2O，2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO尾气吸收NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O【例81】（2023·贵州贵阳）关于硝酸的性质，叙述错误的是A．无色、易挥发，有刺激性气味的液体B．浓度为98%以上的浓硝酸叫发烟硝酸，具有脱水性C．浓硝酸通常显黄色，因为溶解了少量的二氧化氮D．硝酸不稳定，浓度越大越易分解【答案】B【解析】A．硝酸是无色、易挥发，有刺激性气味的液体，故A正确；B．浓度为90%~97.5%的浓硝酸叫发烟硝酸，没有脱水性，浓硫酸具有脱水性，故B错误；C．浓硝酸不稳定，会分解生成二氧化氮，浓硝酸溶解了少量的二氧化氮，因此浓硝酸通常显黄色，故C正确；D．硝酸不稳定，会分解生成二氧化氮，浓度越大越易分解，故D正确。综上所述，答案为B。【例82】（2024下·高一单元测试）为了探究浓硝酸的性质，进行以下五组实验，均观察到红棕色气体。下列分析错误的是A．将带火星的木条靠近①的试管口，木条复燃，说明NO2能支持燃烧B．②中的铁片钝化，红棕色气体由浓硝酸分解产生，③中溶液变为绿色C．①④⑤实验对比，④中的红棕色气体可能是由挥发的浓硝酸受热分解产生的D．五支试管中的红棕色气体均为还原产物【答案】B【解析】A．灼热的玻璃棒插入浓硝酸中，HNO3分解生成NO2、O2和H2O，带火星的木条靠近①的试管口，木条复燃，说明NO2和O2均能支持燃烧，A正确；B．灼热的铁片在浓硝酸中发生反应，且生成红棕色的NO2，不能钝化，B错误；C．浓硝酸具有强挥发性，挥发出的HNO3(g)受灼热木炭作用，发生分解反应生成红棕色NO2，C正确；D．红棕色气体均为NO2，都是HNO3被还原生成，均为还原产物，D正确；故答案为：B。【例83】（2024上·山东枣庄·高一枣庄市第三中学校考期末）将6.4g铜片加入一定浓度的硝酸溶液中，铜片完全溶解，产生2.24L气体（标准状况），向反应后的溶液中加入溶液，溶液中的恰好完全沉淀。下列说法正确的是A．铜与硝酸反应产生的气体为B．原硝酸溶液的浓度为C．铜片溶解后，溶液中溶质为D．若将产生的气体与足量混合通入水中充分反应，消耗【答案】D【解析】A．反应生成气体的物质的量为，6.4gCu的物质的量为，令NO和NO2的物质的量分别为xmol、ymol，根据电子转移守恒及二者体积，则：，解得x＝y＝0.05，即生成的气体为NO、NO2，故A错误；B．反应生成气体的物质的量为，向反应后溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，由钠离子守恒n(NaNO3)＝n(NaOH)＝0.2L×4mol/L＝0.8mol，根据氮原子守恒可知n(HNO3)＝n(NaNO3)＋n(NO2)＋n(NO)＝0.8mol＋0.1mol＝0.9mol，故原有硝酸的物质的量浓度为，故B错误；C．反应后溶液中n()＝n(NaOH)＝0.8mol，而n[Cu(NO3)2]＝n(Cu)＝0.1mol，硝酸铜含有的硝酸根离子为0.1mol×2＝0.2mol＜0.8mol，故硝酸还有剩余，故C错误；D．通入O2可使生成的NO、NO2恰好完全被水吸收生成硝酸，根据电子转移守恒可知，整个过程中氧气获得电子物质的量等于Cu失去电子物质的量，故氧气物质的量＝，故D正确，故答案选D。【变式】1．（2023下·福建福州·高一校联考期中）关于硝酸的说法正确的是A．敞口放置的浓硝酸，浓度会变低是因为浓硝酸有吸水性B．稀硝酸与Cu反应生成NO和硝酸铜时，硝酸既表现强氧化性又表现酸性C．硝酸电离出的H+，能被Zn、Fe等金属还原成H₂D．常温下，向浓硝酸中投入Fe片，不会产生大量的红棕色气体，没有反应发生【答案】B【解析】A．敞口放置的浓硝酸浓度变小是因为浓硝酸的挥发性和不稳定性，浓硝酸没有吸水性，故A错误；B．稀硝酸与Cu反应生成NO和硝酸铜时，HNO3中N元素化合价部分发生变化，既表现强氧化性又表现酸性，故B正确；C．硝酸具有强氧化性，与金属反应不产生氢气，故C错误；D．常温下，向浓硝酸中投入Fe片，发生钝化，不会产生大量的红棕色气体，钝化不是不反应，而是反应产生致密的不溶于浓硝酸的氧化物薄膜覆盖在铝的表面阻止了进一步的反应，故D错误；故选B。2．（2023·宁夏石嘴山）向27.2gCu和的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO和。在所得溶液中加入的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属铜离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是A．Cu与的物质的量之比为2：1B．沉淀为氢氧化铜C．产生的NO在标准状况下的体积为4.48LD．Cu、与硝酸恰好完全反应【答案】D【解析】在所得溶液中加入NaOH溶液后，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，溶液中溶质为NaNO3，nNaNO3=nNaOH=1.0mol/L×1.0L=1mol，沉淀为Cu(OH)2，质量为39.2g，物质的量为：，根据铜元素守恒有，所以反应后的溶液中，n[Cu(NO3)2]=n[Cu(OH)2]=0.4mol，设Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量有64x+144y=27.2，根据铜元素守恒有x+2y=0.4，联立方程解得：x=0.2、y=0.1，A．由上述分析可知，，故A正确；B．铜离子与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀，故B正确；C．根据电子转移守恒可知：，所以，解得：n(NO)=0.2mol，所以标准状况下NO的体积为：0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故C正确；D．生成氢氧化铜沉淀的物质的量为0.4mol，生成0.4mol氢氧化铜需要消耗NaOH的物质的量为0.8mol，而1.0L1.0mol⋅L−1的NaOH溶液中含有NaOH的物质的量为1mol>0.8mol，说明有0.2molNaOH与硝酸发生反应，则Cu、Cu2O与硝酸的反应中硝酸过量，故D错误；故选D。3．（2023上·湖南常德）向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析错误的是A．OA段产生的是NO，AB段的反应为B．A点溶液中的溶质为和C．原混合酸中的物质的量浓度为2mol·L1D．原混合酸中和物质的量之比为2∶1【答案】D【解析】氧化能力：(H+)＞Fe3+＞H+，OA段发生反应：Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，AB段发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC段发生反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑，完全反应消耗11.2gFe,根据OA段离子方程式计算n()，最终消耗22.4gFe,产生溶液中溶质为FeSO4，根据守恒可知n()=n(H2SO4)=n(FeSO4)=n(Fe)。A．氧化能力：(H+)＞Fe3+＞H+，OA段发生反应：Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，AB段发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC段发生反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑，故OA段生成的气体为NO，BC段生成的气体为H2，故A正确；B．OA段发生反应：Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，A点溶液中恰好完全反应，硫酸有溶液，A点溶液中溶质为H2SO4、Fe2(SO4)3，故B正确；C．原溶液中n(H2SO4)=0.4mol,则原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为=2mol•L1，故C正确；D．完全反应消耗11.2gFe,消耗Fe的物质的量为=0.2mol,由Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O可知，原溶液中n()=n(Fe)=0.2mol,最终消耗22.4gFe,此时溶液中溶质为FeSO4，根据Fe元素守恒可n(FeSO4)=n(Fe)==0.4mol,再根据硫酸根守恒，可知原溶液中n(H2SO4)=n(FeSO4)=0.4mol,则原混合酸中和物质的量之比为0.2mol：0.4mol=1：2，故D错误；故选：D。考点九不同价态氮元素的转化不同价态氮元素的转化不同价态氮元素的转化【例9】（2023·天津武清）“价一类”二维图是学习元素化合物知识的好方法，依据图中氮元素及其化合物的转化关系，回答问题：(1)如图中，X的化学式为，从N元素的化合价看，X具有性(填“氧化”或“还原”)。(2)回答下列关于NH3的问题：①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气，该反应的化学方程式为。②下列试剂不能用于干燥NH3的是(填字母)。A．浓硫酸

B．碱石灰

C．NaOH固体③在下图收集装置中将收集NH3装置补充完整。④工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸分为三步，请写出第一步NH3→NO的化学方程式。(3)依据X的物质类别推断，X转化为HNO3的化学反应方程式为。(4)若要将NH3→N2，从原理上看，下列试剂可行的是(填选项字母)。a．HCl

b．Na

c．H2Od．Cl2【答案】(1)N2O5氧化性(2)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2Oa

4NH3+5O24NO+6H2O(3)N2O5+H2O=2HNO3(4)d【解析】根据题图X为N的+5的氧化物，化学式为N2O5；化合价为N的最高价，易得电子，具有氧化性。①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气，该反应的化学方程式为：；②干燥NH3用碱性或者中性不与氨气反应的催化剂，不能用酸性催化剂或者中性的与氨气反应的催化剂，故选浓硫酸；氨气密度小于空气长管进短管处，故答案为：

；④工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸分为三步，请写出第一步NH3→NO的化学方程式：；X转化为HNO3的化学反应方程式为：N2O5+H2O=2HNO3；N的化合价从3价到0价，需要氧化剂，故选d。（1）根据题图X为N的+5的氧化物，化学式为N2O5；化合价为N的最高价，易得电子，具有氧化性。（2）①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气，该反应的化学方程式为：；②干燥NH3用碱性或者中性不与氨气反应的催化剂，不能用酸性催化剂或者中性的与氨气反应的催化剂，故选浓硫酸；氨气密度小于空气长管进短管处，故答案为：

；④工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸分为三步，请写出第一步NH3→NO的化学方程式：。（3）X转化为HNO3的化学反应方程式为：N2O5+H2O=2HNO3。（4）N的化合价从3价到0价，需要氧化剂，故选d。【变式】1．（2023上·重庆沙坪坝）如图为氮元素的“价—类”二维图。下列说法错误的是A．b→a代表人工固氮的过程 B．工业上可用气体a、空气和水为原料生产fC．将c和e通入到碱溶液中，可生成d D．实验室可用排水法收集e【答案】D【解析】A．合成氨过程即为人工固氮的过程，A正确；B．工业上可利用催化氧化为，再由和、反应生成硝酸，B正确；C．和通入溶液中，可生成，，C正确；D．与水反应生成一氧化氮，不可用排水法收集，D错误；故答案为：D。2．（2023上·重庆九龙坡·高一统考开学考试）元素化合价和物质类别是认识物质的两个重要维度，构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是氮元素的“价类二维图”，下列说法正确的是A．A点对应的物质约占空气质量分数的78%B．D点对应物质的化学式为C．E点对应的物质能使紫色石蕊溶液变蓝D．E与碱反应得到的盐可代表的点是F【答案】D【解析】A．A为氮气，约占空气体积分数的78%，故A错误；B．D点对应物质的化学式为，故B错误；C．E为HNO3，能使紫色石蕊溶液变红，故C错误；D．E为HNO3，与碱反应得到硝酸盐，可代表的点是F，故D正确；故选D。3．（2023下·重庆渝中·高一重庆巴蜀中学校考阶段练习）研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价物质类别关系如图，以下说法正确的是A．物质A转化为是固氮的过程B．标准状况下，物质B与水完全反应，电子转移C．常温下，物质C的浓溶液与反应的化学方程式为：D．的检验方法：取少量溶液于试管中，加热生成气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝【答案】B【解析】A．氮的固定是游离态氮元素变化为化合态氮元素，物质A为NH3，转化为NO，均为化合态氮元素之间的转化，不属于氮的固定，A错误；B．物质B中氮元素呈现+4价，氧化物为NO2，与水发生反应生成硝酸和一氧化氮，即3NO2+H2O=2HNO3+NO，由化学方程式可知，3molNO2参加反应，转移电子2mol，标准状况下，3.36LNO2的物质的量n(，则转移电子0.1mol，B正确；C．物质C为HNO3，常温下能使钝化，不会生成硝酸铝，C错误；D．的检验是取少量试液于试管中，加入氢氧化钠溶液，稍微加热，生成气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明溶液中含有，而D选项缺了加NaOH试剂，D错误；故选B。考点十酸雨及防治【例10】（2023·广东·高州市）下列过程的相应产物与酸雨无关的是A．含硫矿物冶炼时生成的二氧化硫B．化石燃料燃烧生成的二氧化碳C．机车发动机中氮气与氧气反应生成的氮氧化物D．工业制硝酸排放的含有氮氧化物的尾气【答案】B【解析】A．含硫燃料的燃烧或含硫矿物的冶炼，会生成二氧化硫气体，直接排放会形成硫酸型酸雨，故A不选；B．化石燃料的燃烧产生大量的二氧化碳，二氧化碳的排放与酸雨无关，故B选；C．机动车发动机的燃料燃烧时，在高温条件下使气缸中的氮气与氧气反应生成氮氧化物，直接排放会形成硝酸型酸雨，故C不选；D．工业制硝酸排放的含有氮氧化物的尾气，直接排放会形成硝酸型酸雨，故D不选；故选B。【变式】1．（2023安徽）下列有关酸雨及形成的说法正确的是A．pH小于7的降雨通常称为酸雨B．酸雨的形成和空气中CO2含量增多有直接关系C．大量含硫化石燃料燃烧是形成酸雨的主要原因D．植被破坏、水土流失、生态环境破坏导致了酸雨形成【答案】C【解析】A．酸雨是指pH<5.6的降雨，故A错误；B．CO2含量增多，会导致温室效应，不会导致酸雨的形成，故B错误；C．含硫化石燃烧会产生大量SO2，经过系列变化会形成酸雨，故C正确；D．植被破坏、水土流失、生态环境破坏不会形成酸雨，故D错误；故选C。2．（2022河池期末）酸雨的危害很大，能直接破坏农作物、腐蚀建筑物，还会危害人体健康。SO2、NOx是形成酸雨的主要物质，研究SO2、NOx等对减少酸雨，改善空气质量具有重要意义。请回答下列问题：（1）酸雨是指pH的雨水。（2）NOx主要来源于汽车尾气。硝酸型酸雨的形成过程中涉及的化学方程式有：①；②；③。（3）SO2主要是煤、石油等燃烧产生，为减少SO2的排放，可采取下列有效措施：①在含硫煤中加入生石灰可以起到固硫的作用，燃烧过程中，硫元素转化成其最高价态的化合物，该化合物的化学式是。②在一定条件下用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2，该反应的化学方程式为。③用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成来脱除烟气中的SO2，原理是、(用离子方程式表示)。【答案】（1）小于5.6（2）（3）CaSO4；；；【解析】(1)正常的雨水应溶有二氧化碳而显弱酸性，酸雨是指pH小于5.6的雨水；(2)硝酸型酸雨的形成过程中涉及的化学方程式有：①；②；③；(3)①在含硫煤中加入生石灰可以起到固硫的作用，燃烧过程中，硫元素转化成其最高价态的化合物，该过程可理解为：高温下生石灰的主要成分碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和含硫煤燃烧产生的二氧化硫反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙被氧气氧化为硫酸钙，即CaSO4；②在一定条件下用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2，该过程中二氧化硫被还原，则CO被氧化，氧化产物为二氧化碳，则该反应的化学方程式为；③用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成来脱除烟气中的SO2，原理是一水合氨和过量的二氧化硫反应生成亚硫酸氢铵，亚硫酸氢铵被氧气氧化为硫酸铵，用离子方程式表示为；。3（2023福建福州）我国农业因遭受酸雨而造成的损失每年高达15亿多元，为了有效控制酸雨，目前国务院已批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。（1）现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH所得数据如下：分析数据，回答以下问题：①雨水样品呈酸性的原因是(用化学方程式表示)。②如果将刚取样的上述雨水和自来水(含有氯气)混合，pH将(填“变大”“变小”或“不变”)。（2）测定雨水样品时，每隔一定时间测定一次pH，发现pH逐渐变小，其原因可能是(用化学方程式表示)。（3）举一例说明这种雨水将给环境中的生物或非生物造成的影响。【答案】（1）SO2＋H2OH2SO3；变小（2）2H2SO3＋O2＝2H2SO4（3）酸雨可腐蚀金属、建筑物，破坏植物，污染湖泊导致大量鱼类及水生生物死亡【解析】（1）①雨水显酸性，是由于雨水中溶解了SO2，反应的化学方程式为：SO2＋H2OH2SO3；②自来水中含有了氯气，氯气具有氧化性，能将SO2氧化成H2SO4，酸性增强，pH变小；（2）由于雨水中的H2SO3易被空气中的O2氧化，形成H2SO4，使得雨水的酸性增强，反应的化学方程式为：2H2SO3＋O2＝2H2SO4；（3）酸雨可腐蚀金属、建筑物，破坏植物，污染湖泊导致大量鱼类及水生生物死亡；1．（2023·广东云浮）下列变化属于固氮的是A．NO与O2反应生成NO2 B．NH3催化氧化生成NOC．N2和H2在一定条件下反应生成NH3 D．由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4【答案】C【解析】A．NO和O2反应生成NO2，是含氮化合物之间的相互转化，不符合氮的固定定义，故A不选；B．NH3催化氧化为NO，是含氮化合物之间的相互转化，不符合氮的固定定义，故B不选；C．N2与H2在一定条件下反应生成NH3，氮气是单质，是游离态的氮，转变为化合态NH3，符合氮的固定定义，故C选；D．由NH3制NH4Cl、(NH4)2SO4等，是含氮化合物之间的相互转化，不符合氮的固定定义，D不选；选：C。2．（2023下·黑龙江齐齐哈尔）下列关于氮元素说法中，不正确的是A．工业上氢气和氮气合成氨属于人工固氮B．非金属单质氮气在化学反应中只能作氧化剂C．氮元素在自然界有游离态和化合态D．闪电时，大气中氮的氧化物的生成属于氮的固定【答案】B【解析】A．氮的固定是指游离态氮转化为化合态氮的过程，工业上氢气和氮气合成氨属于人工固氮，选项A正确；B．非金属单质氮气在化学反应中能作氧化剂，也能作还原剂，如氮气与氧气反应中，氮气作还原剂，选项B错误；C．氮元素在自然界有游离态(氮气)和化合态(铵态氮和硝态氮等)，选项C正确；D．闪电时，大气中氮气转化为氮的氧化物属于氮的固定，选项D正确；答案选B。3．（2023上·四川泸州）下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是①②③④⑤A．①②③④ B．②③④ C．④ D．③④【答案】C【解析】①，，N2在一定条件下与氧气反应生成NO，NO与氧气反应生成NO2，所以不能通过一次反应直接实现，故①错误②，NH3和O2在一定条件下能生成NO，NO与氧气再生成NO2，NH3不能直接生成NO2，故②错误；③，NO2与水反应即可实现，反应中N元素的化合价既升高又降低，水不是氧化剂，故③错误；④，反应中N化合价升高，需要加入氧化剂O2，在放电条件下可以一步完成，故④正确；⑤，反应中N化合价降低，需要加入还原剂氢气，故⑤错误；故选C。4．（2023下·云南曲靖·高一曲靖市民族中学校考期中）下列关于氮气的说法正确的是A．氮分子中有一个氮氮双键B．氮气不能与其他物质发生反应C．氮气中的共价键为极性共价键D．豆科植物的根瘤菌可以将氮气转化为含氮化合物，实现自然固氮【答案】D【解析】A．氮气的电子式为，氮分子中有一个氮氮三键，A错误；B．氮气和氧气放电条件下生成一氧化氮，镁可在氮气中燃烧……高温或放电下氮气能和某些物质反应，B错误；C．氮气中的共价键为非极性共价键，C错误；D．氮的固定是游离态氮元素变化为化合态氮元素，豆科植物的根瘤菌可以将氮气转化为含氮化合物，实现自然固氮，D正确；答案选D。5．（2023下·重庆·高一校联考期中）将铜与一定质量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生混合气混合体(标准状况)，则整个反应过程中消耗总的物质的量为A． B． C． D．【答案】D【解析】Cu与浓硝酸的反应为4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑、3Cu+8HNO3=2NO↑+3Cu(NO3)2+4H2O。按照原子守恒，HNO3的总物质的量=n(NO2)+n(NO)+n()。已知NO、NO2混合气混合体5.6L(标准状况)即n(NO2)+n(NO)=。12.8g铜物质的量为=，则=0.4mol。则HNO3的总物质的量=n(NO2)+n(NO)+n()=0.25+0.4=0.65mol；答案为D。6．（2023下·安徽黄山·高一屯溪一中校考期中）相同条件下，两个容积相同的试管分别装满和气体，分别倒置于水槽中，边通入边