5.2.1氮及其化合物高一下学期学案（人教版2019）

第五章化学生产中的重要非金属元素第二节氮及其化合物第一课时氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮学习目标学习目标1.通过阅读思考、讨论交流，了解氮气分子的结构、化学性质，熟悉自然界中氮的固定方式和人工固氮的常用方法，了解氮的固定的重要意义，体会性质决定用途的核心理念。2.通过实验探究、原理分析，从氮的氧化物的类别及氮的化合价的角度了解一氧化氮和二氧化氮的主要性质、用途及相互转化关系，结合真实情境中的应用实例，熟知氮的氧化物溶于水的反应特点，感受化学变化的奇妙。重点：氮气、一氧化氮、二氧化氮的化学性质难点：NOx溶于水的计算自主学习自主学习一、氮气与氮的固定（一）氮元素的位置、结构氮元素位于元素周期表的周期、第族。氮原子的最外电子层有电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此，氮原子一般通过与其他原子相互结合构成物质【答案】第二ⅤA5个共用电子对（二）氮元素的存在既有游离态，又有化合态。氮元素在自然界中主要以的形式存在于空气中(N2约占空气总体积的78%、总质量的75%)，部分氮元素存在于动植物体内的中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的和中【答案】氮分子蛋白质硝酸盐铵盐（三）氮气1.物理性质通常情况下，氮气是无色、无味的气体，密度比空气的稍小，难溶于水。2.化学性质氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下很难与其他物质发生化学反应，但在高温、放电等条件下，氮气也可以与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应。写出氮气与下列物质反应的化学方程式。①金属镁：②氢气：③氧气：3.用途（1）氮气常用作保护气，如焊接金属、填充灯泡、保存食品等。（2）氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。（3）液氮可用作制冷剂，应用于医学、科技等领域。【答案】N2＋3Mgeq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2N2＋3H22NH3N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电或高温))2NO（四）氮的固定1.含义：将大气中的氮转化为的过程。(2)分类（3）自然界中氮的循环【答案】游离态氮的化合物二、一氧化氮和二氧化氮（一）一氧化氮、二氧化氮的物理性质序号氧化物颜色状态气味水溶性毒性①NO气态均有毒②NO2气态【答案】①无色无味不溶②红棕色刺激性气味易溶（二）一氧化氮、二氧化氮的化学性质(1)实验探究装置操作在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器①打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹②振荡注射器现象无明显现象【答案】①无色气体变为红棕色②红棕色气体逐渐变为无色，注射器活塞向左移动(2)实验结论及解释①NO不溶于水，也不与水反应，但能与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2，化学方程式：②NO2能与水反应生成无色的NO，化学方程式：。工业上利用这一原理生产硝酸。【答案】2NO＋O2=2NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO学习过程学习过程情景导入：在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。在雷电的环境下，大自然中的一氧化氮或微生物生命活动放出二氧化氮。产生的二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸可以供制氮肥。观看视频“雷雨发庄稼”。一、氮气与氮的固定活动一、氮元素的存在及氮的固定任务一、阅读教材P11页第一自然段，结合视频素材，回答氮元素在自然界的存在方式是什么？【答案要点】①在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。②氮元素在自然界中有两种存在形态：游离态【主要以氮气分子的形式存在于空气中，约占78%（体积分数）】和化合态（存在于动植物体内的蛋白质中，土壤、海洋的硝酸盐和铵盐中）。任务二、阅读教材P11页第二自然段内容，思考什么是氮的固定？氮的固定有哪些方法？【答案要点】①氮的固定是指将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。②氮的固定分自然固氮和人工固氮两种。自然固氮是大自然通过闪电释放能量将氮气转化为含氮的化合物（高能固氮），或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨（生物固氮）。通过人工方法将游离态氮转化为化合态氮的过程叫人工固氮，如工业合成氨等。③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。自然中的氮循环如下图所示：活动二、氮气的结构与性质任务一、讨论交流：根据氮元素在周期表中的位置，推测氮气的结构及性质有何特点？【答案要点】①氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA族，氮原子最外层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。②氮分子的电子式为，分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下很难与其他物质发生化学反应。任务二、阅读教材P1112页内容，结合教材P12页“科学史话”栏目，思考氮气具有哪些重要的性质？【答案要点】①物理性质：氮气是无色、无味、难溶于水，密度（1.25g/L)与空气相近，熔点210℃，沸点196℃，约占空气体积的4/5。②化学性质：a.通常情况下，氮气较稳定，与其他物质不反应；b.在放电或高温下，能与氧气反应生成NO：N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电或高温))2NO，N2体现还原性。c.在一定条件下雨活泼金属反应：3Mg+N2eq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2,N2体现氧化性。d.在高温、高压条件下，能与氢气化合（工业上合成氨）：N2+3H22NH3，N2体现氧化性。【注意】①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。②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)。③用途：氮气常用作保护气，如焊接金属、填充灯泡、保存食品等；氮气是合成氨、制硝酸的重要原料；液氮可用作制冷剂，应用于医学、科技等领域。二、一氧化氮和二氧化氮活动一、一氧化氮和二氧化氮的性质任务一、结合氮原子的结构及氮元素化合价特点，思考氮元素形成氧化物的类型有哪些？【答案要点】①NO2N2O4氮元素的化合价有3、0、+1、+2、+3、+4、+5价，因此可形成的氧化物有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、NNO2N2O4②N2O俗称笑气，具有麻醉作用，在氮的多种氧化物中只有N2O3和N2O5是酸性氧化物（酸酐），分别对应亚硝酸（HNO2）和硝酸（HNO3）。③常温常压，所有氮的氧化物均为有毒气体。任务二、讨论交流：阅读教材P13页内容，完成教材P13页【实验55】（观看实验视频），思考一氧化氮和二氧化氮具有哪些重要的性质？【答案要点】①【实验55】实验装置实验操作在一支50

mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，观察现象。打开弹簧夹，快速吸入10

mL空气后夹上弹簧夹，观察现象，然后振荡注射器，再观察现象。现象无明显现象振荡前：无色气体变红棕色振荡后：红棕色变为无色②NO为无色无味的有毒气体，难溶于水，常温下，NO不稳定，具有还原性，易被氧化：2NO＋O2=2NO2。故只能用排水法收集。③NO2为红棕色、有刺激性气味的气体，有毒，溶于水时与水发生歧化反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。故只能用向上排空气法收集。④NO2能与NaOH溶液反应，化学方程式为2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O。⑤NO和NO2都不是酸性氧化物，NO与碱、酸都不能反应生成盐和水，属于不成盐氧化物；NO2与碱溶液发生氧化还原反应生成两种盐，也不属于酸性氧化物。活动二、探究一氧化氮和二氧化氮与水的反应及计算任务一、问题探究：联系NO2、NO的性质，若将充满NO2、NO的试管分别倒置于水槽中（如下图），并通过导管通入少量的氧气有何现象？并分析其原理。【答案要点】①图1中红棕色气体逐渐变为无色，试管内液面上升，持续通入适量O2，试管内可充满水。当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1时，NO2完全转化成HNO3。②图2无色气体先变成红棕色，后逐渐变为无色，试管内液面上升，持续通入适量O2，试管内可充满水。当V(NO)∶V(O2)＝4∶3时，NO完全转化成HNO3。任务二、拓展探究：结合教材P13页“思考与讨论”，思考氮的氧化物溶于水的相关原理是什么？对工业上生产硝酸有什么启示？【答案要点】①氮的氧化物溶于水的相关原理：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO ①2NO＋O2=2NO2 ②由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3③由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3④②NO2气体溶于水时仅涉及反应①：剩余气体为NO。③NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③，且存在下列几种情况：x＝V(NO2)/V(O2)0<x<eq\f(4,1)x＝eq\f(4,1)x>eq\f(4,1)反应情况O2过量，剩余气体为O2恰好完全反应，无气体剩余NO2过量又发生反应①，只剩余NO④NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④，也存在下列几种情况：x＝V(NO)/V(O2)0<x<eq\f(4,3)x＝eq\f(4,3)x>eq\f(4,3)反应情况O2过量，剩余O2恰好完全反应，无气体剩余NO过量，剩余NO⑤工业制取硝酸工厂的尾气中含有NO、NO2，从减少污染物的排放及原料的充分利用角度考虑，可向尾气中通入过量的空气，再用足量的水吸收，即可将NO、NO2完全转化为HNO3。【注意】①NO易与O2反应、不溶于水、不与水反应，因此收集NO用排水法，不可用排空气法。NO2易与水反应，但很难被O2氧化，因此收集NO2用向上排空气法，不可用排水法。②NO2和N2O4是两种不同的氧化物，通常情况下，NO2能进行自身二聚：2NO2(红棕色)N2O4(无色)，故NO2中总混有N2O4。课堂练习课堂练习1．能正确表示下列反应的离子方程式的是A．溶于足量稀硝酸中：B．溶液与足量NaOH溶液混合：C．将过量的通入NaClO溶液中：D．将0.2mol/L溶液与0.3mol/L溶液等体积混合：【答案】D【详解】A．稀硝酸的强氧化性将Fe2+氧化为Fe3+：，A不符合题意；B．足量NaOH溶液与也发生反应：，B不符合题意；C．将过量的通入NaClO溶液中，SO2被氧化：，C不符合题意；D．等体积的0.2mol/L溶液与0.3mol/L溶液，设体积为1L，则该混合溶液中含有K+0.2mol、Al3+0.2mol、SO0.4mol、Ba2+0.3mol、OH0.6mol，根据、SO+Ba2+=BaSO4↓、Al3++3OH=Al((OH)3↓，该溶液剩余K+0.2mol、SO0.1mol，发生的离子反应方程式是：，D符合题意；故选D。2．下列有关化学反应的叙述正确的是A．室温下，Na在空气中反应生成Na2O2B．室温下，Al与4.0mol﹒L1NaOH溶液反应生成NaAlO2C．室温下，Cu与浓HNO3反应放出NO气体D．室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4【答案】B【详解】A．室温下，钠与空气中氧气反应生成氧化钠，故A错误；B．室温下，铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故B正确；C．室温下，铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体，故C错误；D．室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，故D错误。综上所述，答案为B。3．某硫酸铵样品氮元素的质量分数是20.2%，此样品中可能混有A．碳铵 B．硝铵 C．尿素 D．氯化铵【答案】A【分析】某硫酸铵样品氮元素的质量分数是20.2%，故该混合物中N元素的质量分数应小于20%。【详解】A.碳酸氢铵中氮元素的质量分数为:,故正确;B.硝酸铵中氮元素的质量分数为:,故错误;C.尿素中氮元素的质量分数为:,故错误;D.氯化铵中氮元素的质量分数为:,故错误;故答案选A。4．能正确表示下列反应的离子方程式为A．硫化钠溶液和硝酸混合：S2+2H+=H2S↑B．硅酸钠溶液中通入二氧化碳：SiO+CO2+H2O=HSiO+HCOC．将等物质的量浓度的Ba(OH)2和CuSO4溶液以体积比1∶1混合：Ba2++2OH+Cu2++SO=BaSO4↓+Cu(OH)2↓D．明矾溶液与过量氨水混合：Al3++4OH=AlO+2H2O【答案】C【详解】A．Na2S具有还原性，HNO3具有强氧化性，二者会发生氧化还原反应，产生H2SO4、NO、H2O，不是发生复分解反应，A错误；B．硅酸钠溶液中通入二氧化碳，会反应产生H2SiO3沉淀，B错误；C．二者反应产生Cu(OH)2沉淀和BaSO4沉淀，离子方程式反应符合事实，遵循物质的拆分原则，C正确；D．NH3·H2O是弱碱，不能溶解反应产生的两性氢氧化物Al(OH)3，只能反应产生Al(OH)3沉淀，D错误；故合理选项是C。5．室温下进行下列实验，根据实验操作和现象，所得到的结论错误的是选项实验操作和现象结论A将NH3通过灼热的CuO粉末，有红色固体生成NH3具有还原性B将某溶液滴在KI淀粉试纸上，试纸变蓝原溶液中可能存在I2C向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液，溶液变红氧化性：Fe3+<Ag+D向盛有2mL一定浓度的Na3[Ag(S2O3)2]溶液的试管中，滴入5滴2mol·L1的KI溶液，产生黄色沉淀[Ag(S2O3)2]3发生了电离A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A．由氨气通过灼热的氧化铜粉末，有红色固体生成可知，反应中氨气做还原剂被氧化，表现还原性，故A正确；B．碘溶液遇淀粉变蓝色，由某溶液滴在KI淀粉试纸上，试纸变蓝可知，溶液中可能存在碘单质，或存在氧化剂将碘化钾氧化为单质碘，故B正确；C．向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液，溶液变红说明氯化亚铁可能被硝酸氧化为氯化铁，无法比较铁离子和银离子的氧化性强弱，故C错误；D．向盛有2mL一定浓度的Na3[Ag(S2O3)2]溶液的试管中，滴入5滴2mol·L1的KI溶液，产生黄色沉淀说明[Ag(S2O3)2]3离子电离出的Ag+与I—反应生成了黄色AgI沉淀，故D正确；故选C。6．某同学利用如图所示装置进行喷泉实验，已知圆底烧瓶内充满干燥的X气体，胶头滴管内装有少量Y液体，烧杯内装有足量Y液体。下列组合能进行喷泉实验且最终液体一定能充满整个烧瓶的是X气体Y液体ANO2水BHCl水CHCl和O2的混合气体水DNH3和N2的混合气体水A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A．二氧化氮溶于水与水反应，能形成喷泉，但二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮气体难溶于水，液体不能充满整个烧瓶，A错误；B．极易溶于水，产生压强差，形成喷泉，液体充满整个烧瓶，B正确；C．氧气难溶于水，液体不能充满整个烧瓶，C错误；D．氮气难溶于水，液体不能充满整个烧瓶，D错误；故选B。7．下列叙述不正确的是A．NH3易液化，液氨常用作制冷剂B．浓硝酸和浓硫酸露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低C．稀HNO3和活泼金属反应时得到氢气D．如图所示，进行喷泉实验操作后，液体几乎充满整个烧瓶，这与氨气极易溶于水有关【答案】C【详解】A．NH3易液化且汽化时吸收大量的热量，液氨常用作制冷剂，A正确；B．浓硝酸易挥发露置在空气中导致浓度降低，浓硫酸有吸水性露置在空气中，容器内酸液的浓度降低，B正确；C．稀HNO3和活泼金属反应时一般生成NO，得不到氢气，C错误；D．氨气极易溶于水，故能进行喷泉，实验操作后，液体几乎充满整个烧瓶，D正确；故答案为：C。8．在通常情况下能共存，且都可用浓硫酸干燥的气体组是A．H2、H2S、NH3 B．NH3、CO2、HClC．N2、Cl2、CO2 D．NO、O2、CO【答案】C【详解】A．H2S是酸性气体，NH3是碱性气体，H2S、NH3反应生成硫化氨，H2S、NH3不能共存，氨气不能用浓硫酸干燥，故不选A；

B．HCl是酸性气体，NH3是碱性气体，HCl、NH3反应生成氯化铵，HCl、NH3不能共存，氨气不能用浓硫酸干燥，故不选B；C．N2、Cl2、CO2相互之间不反应，能大量共存，都能用浓硫酸干燥，选C；D．NO、O2反应生成NO2，NO、O2不能共存，故不选D；选C。9．下列物质间的每步转化都能通过一步反应实现的是①

②③黄铁矿

④A．②③ B．①②③④ C．①②④ D．②③④【答案】D【详解】①Fe不能直接转化为Fe2O3，①不符合题意；②该组物质间的转化每一步都可以实现：NaNa2O2，Na2O2Na2CO3，②符合题意；③黄铁矿的主要成分是FeS2，该组物质间的转化每一步都可以实现：FeS2SO2H2SO4，③符合题意；④，④符合题意；综上所述，②③④符合题意，故选D。10．在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（

）A．B．C．D．【答案】C【详解】A．铜不能与盐酸反应生成氯化铜，A项错误；B．与溶液反应不能置换出单质铁，而要生成，B项错误；C．与水反应生成，与过量反应生成，C项正确；D．与发生催化氧化反应生成，D项错误。答案选C。11．下列方程式正确的是A．硫化钠溶液中加入少量稀硝酸：B．铁与水蒸气在高温下反应：C．向碳酸钠溶液中通入少量SO2：D．碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钠：【答案】B【详解】A．稀硝酸具有强氧化性，硫化钠具有还原性，硫化钠溶液中加入少量稀硝酸，由于稀硝酸不足量，二者发生氧化还原反应产生NaNO3、S、NO、H2O，反应的离子方程式为：3S2+8H++2=3S↓+2NO↑+4H2O，A错误；B．反应符合事实，遵循质量守恒定律，B正确；C．向碳酸钠溶液中通入少量SO2，反应产生Na2SO3、CO2气体，反应的离子方程式为：，C错误；D．碳酸氢铵电离产生的阳离子、阴离子都会与OH发生反应，该反应的离子方程式应该为：++2OH=+NH3·H2O+H2O，D错误；故合理选项是B。12．用石灰乳吸收硝酸工业尾气(含NO、NO2)可获得Ca(NO2)2，部分工艺流程如下：下列说法不正确的是A．吸收时主要反应的化学方程式为NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2OB．加快通入尾气的速率可提NO、NO2去除率C．采用气、液逆流的方式吸收尾气有利于NO、NO2的充分吸收D．若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1，处理后的尾气中NO含量会升高【答案】B【详解】A．根据氧化还原反应规律，NO、NO2被氢氧化钙吸收生成Ca(NO2)2，主要反应的化学方程式为NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O，故A正确；B．加快通入尾气的速率，反应不充分，NO、NO2去除率降低，故B错误；C．采用气、液逆流的方式吸收尾气，反应物充分接触，有利于NO、NO2的充分吸收，故C正确；D．NO和氢氧化钙不反应，若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1，发生NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O反应后NO有剩余，所以尾气中NO含量会升高，故D正确；选B。13．对于下列实验，其反应的离子方程式描述正确的是A．向溶液通入过量：B．向溶液中通入少量：C．向酸性溶液中通入：D．过量的Fe和稀硝酸反应：【答案】D【详解】A．不溶于氨水，正确的离子方程式为，A项不符合题意；B．溶液与不反应，B项不符合题意；C．酸性溶液中不能存在大量的，正确的离子方程式为，C项不符合题意；D．过量的Fe和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO和水，D项符合题意。故选D。14．下列反应的离子方程式，不正确的是A．大理石溶于醋酸的反应B．氢氧化铁悬浊液溶于氢碘酸溶液中：C．碳酸氢钠溶液与少量氢氧化钙溶液反应：D．Fe3O4溶于稀硝酸：【答案】C【详解】A．由于碳酸的酸性比醋酸弱，所以CaCO3与弱酸醋酸发生复分解反应产生可溶性醋酸钙、水、二氧化碳，该反应的离子方程式为：，A正确；B．氢氧化铁悬浊液溶于氢碘酸溶液中，二者先发生氧化还原反应产生Fe2+、I2、H2O，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为：，B正确；C．反应前后元素的原子不守恒。反应以不足量的Ca(OH)2为标准，假设其物质的量是1mol，其与NaHCO3反应，产生CaCO3沉淀、Na2CO3、H2O，反应的离子方程式为：，C错误；D．Fe3O4是特殊的氧化物，可表示为FeO∙Fe2O3，Fe元素有+2、+3两种价态，与具有氧化性的稀HNO3发生氧化还原反应，产生Fe3+、NO、H2O，反应的离子方程式为：，D正确；故合理选项是C。15．下列说法不正确的是A．常温下，可用铝或铁制容器盛装浓硝酸、浓硫酸B．碳酸钠溶液应保存在带有玻璃塞的试剂㼛中C．做完金属实验后剩下的金属可以放回试剂瓶D．实验室中的固体废弃物高锰酸钾、过氧化钠可配成溶液将其转化为一般化学品再进行常规处理【答案】B【详解】A．常温下，浓硝酸和浓硫酸能使铝和铁表面形成致密氧化物薄膜，使其钝化，故可用铝或铁制容器盛装浓硝酸、浓硫酸，A正确;B．碳酸钠水解使其溶液显碱性，会和玻璃塞中的反应，将玻璃塞和瓶口黏在一起，应用橡胶塞，B错误;C．钠易与水反应生成可燃性气体，存在安全隐患，故做完金属Na实验后剩下的金属Na可以放回试剂瓶，C正确;D．高锰酸钾与过氧化钠配成溶液可反应生成、和水等，再进行常规处理，D正确。故选B。16．结合所学内容，完成下列问题：(1)过氧化钠固体的颜色是。(2)写出磁性氧化铁的化学式，小苏打的化学式。(3)写出实验室加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取NH3的化学方程式：。(4)若要提取饱和碘水中的碘，所用的萃取剂可以是（填序号）。①四氯化碳

②酒精

③淀粉溶液(5)红热的木炭与浓硝酸反应的化学方程式为：C+4HNO3(浓)＝CO2↑+4NO2↑+2H2O，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为；如果产生标准状况下22.4LCO2，则转移的电子的物质的量为mol。【答案】(1)淡黄色(2)Fe3O4NaHCO3(3)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(4)①(5)4:14mol【详解】（1）过氧化钠固体的颜色是淡黄色；（2）磁性氧化铁的化学式为Fe3O4，小苏打的化学式为NaHCO3。（3）实验室加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取NH3的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O。（4）①碘易溶在四氯化碳，四氯化碳可以作为提取碘水中碘的萃取剂，①正确；②酒精与水互溶，不能提取碘水中的单质碘，②错误；③碘遇淀粉溶液显蓝色，不能提取碘水中的单质碘，③错误，答案选①；（5）根据方程式可知碳元素化合价从0价升高到+4价，失去4个电子，碳是还原剂，氮元素化合价从+5价降低到+4价，得到1个电子，硝酸是氧化剂，所以该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4:1；如果产生标准状况下22.4LCO2，即1mol二氧化碳，则转移的电子的物质的量为4mol。17．有一稀硫酸和硝酸铁的混合溶液，向其中加入铁粉，溶液中的Fe2+浓度如图所示(不考虑溶液体积的变化)：(1)铁离子和铁粉会反应，请写出反应的离子方程式(2)溶液中H2SO4与Fe(NO3)3的物质的量之比为【答案】(1)(2)2：1【分析】向稀硫酸和硝酸铁的混合溶液加入铁粉，酸性条件下，铁粉先与发生反应：，消耗完，铁粉与铁离子发生反应生成亚铁离子，离子方程式为：。【详解】（1）根据分析可知：铁离子和铁粉反应的离子方程式为：；（2）根据图像可知，第一阶段和第二阶段消耗铁的物质的量分别为：，第一阶段铁粉先与发生反应：，由可得，反应生成；第二阶段发生反应：，消耗的铁粉，求出，则原溶液中，即Fe(NO3)3的物质的量为0.35mol，溶液中过量，则H+完全反应，所以溶液中H2SO4的物质的量为，溶液中H2SO4与Fe(NO3)3的物质的量之比为。18．硫酸和硝酸都是重要的化工原料，具有广泛的用途。(1)蔗糖中加入浓硫酸后，蔗糖变黑且体积膨胀，同时有刺激性气味的气体产生。产生气体的化学方程式为，此方程式中体现了浓硫酸的性。(2)某同学进行有关铜的化学性质的实验，如图所示：实验③中铜片逐渐溶解至消失，该同学认为铜与稀硫酸和稀硝酸均能反应，这种看法(填“合理”或“不合理”)；从下列两组方案中选择一组合理的方案加以证明：①取几片铜片置于试管中，滴入稀硫酸，观察现象；②取几片铜片置于试管中，滴入稀硝酸，观察现象；应选组(填序号)。根据所选实验结论，写出③中铜片溶解的离子方程式。【答案】(1)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O强氧化性(2)不合理①3Cu＋8H＋＋2NO=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O【详解】（1）蔗糖中加入浓硫酸后，脱水形成碳，碳与浓硫酸反应，生成，二氧化硫、二氧化碳、水，离子方程式为：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，体现了浓硫酸的强氧化性；（2）铜与稀硫酸不反应，因此不合理；取几片铜片置于试管中，滴入稀硫酸，观察现象，无明显现象，说明铜与稀硫酸不反应；③中由于是①生成的硝酸铜提供的硝酸根离子与硫酸提供的氢离子共同和铜片反应，离子方程式为：3Cu＋8H＋＋2NO=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。19．我国“蓝天保卫战”成果显著，肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示：回答下列问题：(1)从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有(写化学式)。(2)写出转化为的化学方程式：。(3)工业上合成氨的化学方程式为。(4)实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，其原因为(用化学方程式表示)。(5)氨与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，该反应的化学方程式为。【答案】(1)、、(2)(3)(4)(5)【分析】本题将氮的氧化物、硫的氧化物和环境保护相结合，图中表示将空气中的NO、NO2和SO2转化为硝酸、硫酸，再和氨气反应得到铵盐的过程，铵盐是一种优质的氮肥，实现了污染物的二次利用。【详解】（1）酸性氧化物是能与碱反应得到盐和水的氧化物，符合要求的有SO2、SO3和N2O5；（2）二氧化硫在催化剂存在条件下可以转化为三氧化硫：；（3）工业上用氮气和氢气合成氨气：；（4）浓硝酸见光或受热时易分解，因此要保存在棕色试剂瓶中：；（5）氨气中的氮为3价，一氧化氮中的氮为+2价，因此二者可以在一定条件下发生归中反应得到氮气：。20．金属及非金属在高中化学中占有重要地位。(1)某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且实验结论正确的是。A．常温下将铜丝插入浓硫酸中，会产生有刺激性气味的气体，且溶液变为蓝色B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成C．气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气D．将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入硝酸中浸泡，既除去铜绿，又不能损伤铜器(2)研究