2024高考化学一轮复习第四章非金属元素及其重要化合物第16讲氮及其化合物学案

PAGE25-第16讲氮及其化合物一、氮1．氮元素在自然界中的存在及氮的固定2．氮气(N2)(1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，eq\o(□,\s\up3(01))难溶于水，熔点、沸点很低。(2)化学性质N2的电子式为eq\o(□,\s\up3(02))eq\o\al(·,·)N⋮⋮Neq\o\al(·,·)，结构式为eq\o(□,\s\up3(03))N≡N，由于分子中含有的氮氮三键键能很大，分子结构稳定，在通常状况下，化学性质很不活泼。①与氧气反应：eq\o(□,\s\up3(04))N2＋O2eq\o(=,\s\up10(放电或高温))2NO(汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮)。②与氢气反应：eq\o(□,\s\up3(05))N2＋3H2eq\o(,\s\up10(催化剂),\s\do10(高温、高压))2NH3(工业合成氨的反应原理)。③与Mg反应：eq\o(□,\s\up3(06))3Mg＋N2eq\o(=,\s\up10(点燃))Mg3N2。二、氮的氧化物1．氮有多种价态的氧化物，如eq\o(□,\s\up3(01))N2O、eq\o(□,\s\up3(02))NO、eq\o(□,\s\up3(03))NO2、eq\o(□,\s\up3(04))N2O4、N2O3、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是eq\o(□,\s\up3(05))N2O3、N2O5。2．NO和NO2性质的比较留意：收集方法：NO采纳排水法，NO2采纳向上排空气法。三、氨和铵盐1．氨的分子结构与性质(1)分子结构分子式：eq\o(□,\s\up3(01))NH3，电子式：eq\o(□,\s\up3(02))eq\a\vs4\al(H\o\al(·,·)\o(N,\s\up6(··),\s\do15(\o(··)),\s\do15(H))\o\al(·,·)H)，空间构型：eq\o(□,\s\up3(03))三角锥形。属于极性分子。(2)物理性质无色有eq\o(□,\s\up3(04))刺激性气味的气体，密度比空气eq\o(□,\s\up3(05))小，易液化，可用作eq\o(□,\s\up3(06))制冷剂，eq\o(□,\s\up3(07))极易溶于水(约1∶700)，可由eq\o(□,\s\up3(08))喷泉试验证明。(3)化学性质①与水反应：eq\o(□,\s\up3(09))NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。a．组成：三种分子：eq\o(□,\s\up3(10))NH3、H2O、NH3·H2O；三种离子：eq\o(□,\s\up3(11))NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋。b．性质：氨水质量分数越大，其密度越eq\o(□,\s\up3(12))小。c．NH3·H2O为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up10(△))eq\o(□,\s\up3(13))NH3↑＋H2O。(可用于制备少量NH3)②氨气与酸反应a．蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为eq\o(□,\s\up3(14))有白烟生成，将浓盐酸改为eq\o(□,\s\up3(15))浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式为eq\o(□,\s\up3(16))HCl＋NH3=NH4Cl、eq\o(□,\s\up3(17))NH3＋HNO3=NH4NO3。b．与CO2等酸性氧化物反应：NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3或2NH3＋CO2＋H2O=(NH4)2CO3。③NH3的还原性氨的催化氧化：eq\o(□,\s\up3(18))4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up10(催化剂),\s\do10(△))4NO＋6H2O；与CuO的反应：eq\o(□,\s\up3(19))2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up10(△))3Cu＋N2＋3H2O；与Cl2的反应：eq\o(□,\s\up3(20))2NH3＋3Cl2=6HCl＋N2(或8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2)。④与盐溶液反应将氨水加入下列溶液，完成下表：2．氨气的制法(1)工业制法：eq\o(□,\s\up3(01))N2＋3H2eq\o(,\s\up10(高温、高压),\s\do10(催化剂))2NH3。(2)试验室制法试验装置净扮装置3．铵盐及NH4的检验(1)铵盐的物理性质大多数铵盐是eq\o(□,\s\up3(01))白色固体，均易溶于水。(2)铵盐的化学性质(3)NHeq\o\al(＋,4)的检验未知液eq\o(→,\s\up10(OH－),\s\do10(△))潮湿的eq\o(□,\s\up3(05))红色石蕊试纸变eq\o(□,\s\up3(06))蓝色，则证明含NHeq\o\al(＋,4)。四、硝酸1．物理性质硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。2．化学性质(1)强酸性与eq\o(□,\s\up3(01))盐酸、硫酸并称三大强酸。(2)强氧化性①HNO3与金属反应时，不产生H2。a．与除Au、Pt外大部分金属反应(如Cu)：与浓硝酸：eq\o(□,\s\up3(02))Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。与稀硝酸：eq\o(□,\s\up3(03))3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。b．常温下浓硝酸使Fe、Aleq\o(□,\s\up3(04))钝化。②与非金属(如木炭)反应eq\o(□,\s\up3(05))C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up10(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。③与某些还原性化合物(如Fe2＋、SO2、SOeq\o\al(2－,3)、H2S、S2－、HI、I－等)反应，稀硝酸与Fe2＋反应的离子方程式为eq\o(□,\s\up3(06))3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(3)不稳定性①反应方程式：eq\o(□,\s\up3(07))4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up10(光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O。②硝酸保存在eq\o(□,\s\up3(08))棕色试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。③市售浓硝酸呈黄色的缘由是eq\o(□,\s\up3(09))浓HNO3分解生成NO2，NO2溶于浓硝酸呈黄色。1．推断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。(1)浓硝酸中滴加紫色石蕊溶液，最终变为红色。(×)错因：浓HNO3中滴加石蕊溶液，先变红，后褪色。(2)加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消逝，试管口有晶体凝聚，说明NH4Cl固体可以升华。(×)错因：NH4Cl加热时，先分解生成NH3和HCl，离开热源后NH3与HCl又化合生成NH4Cl。(3)在试验室里，NO和NO2均用排水法收集。(×)错因：NO2与水发生反应，不能用排水法收集。(4)可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物。(×)错因：NO2与水反应除生成HNO3外，还有NO生成，是特别氧化物。(5)通过灼热的镁粉，可除N2中的少量氧气。(×)错因：加热时N2与Mg反应生成Mg3N2。(6)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都稳定存在。(×)错因：NO极易与空气中的O2反应生成NO2，NO2也极易与空气中的H2O(g)反应生成HNO3和NO。(7)N2与O2在放电条件下干脆化合成NO2。(×)错因：N2与O2在放电条件下生成的是NO。2．教材改编题(据人教必修一P103T5)某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液(保持潮湿)，挂在铁架台上。另取一只盛某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方(如图)。过一会儿，发觉纸蝴蝶变为红色。下表的组合中，能够实现上述变更的是________。①②③④纸蝴蝶上的喷洒液石蕊酚酞酚酞石蕊小烧杯中的溶液浓盐酸浓氨水NaOH溶液浓硫酸答案①②解析烧杯中的溶质必需是易挥发的物质，浓HCl易挥发遇潮湿的石蕊纸蝴蝶变为红色，氨水易挥发与潮湿的酚酞纸蝴蝶变为红色。3．下列有关氮及其化合物的说法不正确的是()A．硝酸应保存在棕色试剂瓶里B．铵态氮肥不宜与碱性肥料混合施用C．常温下铁、铝不与浓硝酸反应D．NO可用排水法收集，NO2可用向上排空气法收集答案C解析A项，硝酸不稳定，见光易分解，所以应保存在棕色试剂瓶里；B项，铵态氮肥的水溶液呈酸性，与碱性肥料混合施用会产生氨气，导致肥效降低；C项，常温下铁、铝遇浓硝酸钝化，钝化是金属表面被氧化产生了一层致密的氧化物爱护膜，阻挡了金属的进一步反应，并不是不反应，故错误。考点eq\a\vs4\al(一)氮和氮的氧化物[解析]雷雨天气发生如下反应：N2＋O2eq\o(=,\s\up10(放电))2NO；2NO＋O2=2NO2；3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。故选C。[答案]C1．将游离态氮转变为化合态氮的过程叫氮的固定，固定氮的方式有自然固氮和人工固氮。(1)自然固氮eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(雷雨天产生NO气体,豆科植物根瘤菌固氮))(2)人工固氮：合成氨工业。2．氮的氧化物氮元素有＋1、＋2、＋3、＋4、＋5五种正价，五种正价对应六种氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。它们都是空气污染物，空气中的氮氧化物是造成光化学污染的主要因素。另外，在思索某些问题时，要留意：2NO2N2O4对气体体积及平均相对分子质量的影响。3．氮氧化物对环境的污染及防治(1)常见的污染类型①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧削减，导致地面紫外线辐射量增加。④NO与血红蛋白结合使人中毒。(2)常见的NOx尾气处理方法①碱液汲取法2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全汲取的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。②催化转化法在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在确定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。反应方程式为4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up10(催化剂),\s\do10(△))5N2＋6H2O8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up10(催化剂),\s\do10(△))7N2＋12H2O2NO＋2COeq\o(=,\s\up10(催化剂),\s\do10(△))N2＋2CO22NO2＋4COeq\o(=,\s\up10(催化剂),\s\do10(△))N2＋4CO21．Murad等三位教授提出NO在人体内有独特的功能，关于NO的叙述正确的是()①NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物②NO是亚硝酸的酸酐③NO可以是某些含高价氮物质还原的产物④NO是无色气体，在空气中可变为红棕色A．全部 B．①③④C．②③④ D．①④答案B解析NO中氮的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如HNO3→NO，也可以是氧化产物，如NH3→NO；HNO2的酸酐是N2O3；NO是无色气体，可被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2。2．汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，渐渐成为城市空气污染的主要来源之一。(1)汽车尾气中的CO来自于____________，NO来自于________________。汽车尾气对环境的危害主要有__________________(至少填两种)。(2)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：____________。(3)汽车尾气中的CO、NOx在相宜温度下采纳催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式____________________________。答案(1)汽油的不完全燃烧N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)(2)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(3)2CO＋2NOeq\o(=,\s\up10(催化剂),\s\do10(△))N2＋2CO2解析(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。(3)CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。考点eq\a\vs4\al(二)氮的氧化物的简洁计算[解析](1)设NO的体积为V(NO)，NO2的体积为V(NO2)，依据方程式知，处理NO需NH3：eq\f(2,3)V(NO)，处理NO2需NH3：eq\f(4,3)V(NO2)，则eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(VNO＋VNO2＝3.0L,\f(2,3)VNO＋\f(4,3)VNO2＝3.5L))解得V(NO)＝0.75L，V(NO2)＝2.25LV(NO)∶V(NO2)＝1∶3。(2)①生成两种钠盐，必定是NO2的歧化反应，依据量的关系可知两种盐分别为NaNO3和NaNO2。②NO中氮的化合价为＋2价，NO2中氮的化合价为＋4价，二者以1∶1混合时与NaOH反应生成一种钠盐，依据得失电子守恒可知，钠盐中氮的化合价为＋3，即为NaNO2。(3)②n(NO2)＝0.15mol，n(NO)＝0.05moleq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(Na2CO3＋NO2＋NO=2NaNO2＋CO2,0.05mol0.05mol0.05mol0.1mol))则单独与Na2CO3反应的NO2为0.15mol－0.05mol＝0.1moleq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(Na2CO3＋2NO2=NaNO3＋NaNO2＋CO2,0.05mol0.1mol0.05mol0.05mol))所以共生成NaNO3：0.05mol，NaNO2：0.15molc(Na2CO3)＝eq\f(0.1mol,0.2L)＝0.5mol·L－1。[答案](1)1∶3(2)①2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O②NaNO2(3)①Na2CO3＋2NO2=NaNO3＋NaNO2＋CO2②NaNO3：0.05molNaNO2：0.15mol0.5氮的氧化物与O2、H2O反应的计算1．原理解答氮氧化物溶于水的计算问题首先明确原理，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，反应的实质是3NO2＋H2O=2HNO3＋NO,2NO＋O2=2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不能是NO2。2．方法氮的氧化物与O2、H2O反应的计算，常见的有两种方法(1)加合式法①NO2和O2混合气体溶于水的计算由4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可知：V(NO2)∶V(O2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(<4∶1O2过量，剩余气体为O2,＝4∶1恰好完全反应,>4∶1NO2过量，剩余气体为NO))②NO与O2同时通入水中2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO总的化学方程式为4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3可知：V(NO)∶V(O2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(<4∶3剩余O2,＝4∶3恰好完全反应,>4∶3剩余NO))(2)得失电子守恒法NO与O2的混合气体通入水中发生反应：2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，在这当中，存在着NO向NO2转化、NO2向HNO3转化的同时又生成NO的循环反应。但总体来讲，NO→HNO3，N的化合价上升是由于被O2氧化，因此可写出在氧化还原反应中得失电子数必定相等。3．在确定条件下，将NO2和O2的混合气体12mL通入足量水中，充分反应后剩余2mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为()①1.2mL②2.4mL③3mL④4mLA．①② B．②③C．③④ D．①④答案D解析4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3若剩余的气体是O2，则V(NO2)＝eq\f(4,5)×(12－2)＝8mL，V(O2)＝12mL－8mL＝4mL。若剩余的气体是NO(2mL)⇒6mLNO2。则V(O2)＝eq\f(1,5)×(12－6)＝1.2mL。4．如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边渐渐摇动试管，直到两个试管内充溢液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则(1)和(2)两个试管内溶液物质的量浓度之比为()A．1∶1 B．4∶3C．5∶7 D．7∶5答案A解析设试管的体积为1L，水充溢整个试管，溶液的体积是1L，无论是NO2还是NO最终都转变成了HNO3，依据氮元素守恒，生成的HNO3的物质的量相等，则硝酸的物质的量浓度相等，故选A。考点eq\a\vs4\al(三)氨气的性质和试验室制取[解析](1)①制备氨气，可用Ca(OH)2(s)和NH4Cl(s)混合加热，可选用装置A；也可采纳加热浓氨水的方法，此时可选用装置B。②欲得到干燥的氨气，首先要干燥(干燥管要大口进，小口出)，其次要收集(氨气密度比空气小，要用向下排空气法)，最终为尾气处理(因氨气极易溶于水，要用防倒吸的F装置)。(2)NH3和NO2在催化剂、确定温度下可发生反应8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up10(催化剂))7N2＋12H2O，故Y管中红棕色气体渐渐变浅；由化学方程式可以得出，反应后气体分子数削减，压强减小，故打开K2后，Z中NaOH溶液会产生倒吸现象。[答案](1)①A2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up10(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O(或BNH3·H2Oeq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋H2O)②dcfei(2)①红棕色气体渐渐变浅②8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up10(催化剂))7N2＋12H2O③Z中NaOH溶液产生倒吸现象④反应后气体分子数削减，Y管中压强小于外压1．氨气的特别性质(1)氨是中学阶段所学的唯一的碱性气体，能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝，利用这一点，可以在推断题中作为解题的突破口。(2)氨水中含有三种分子(H2O、NH3·H2O、NH3)和三种离子(OH－、NHeq\o\al(＋,4)、H＋)，其中含量最多的是NH3·H2O(除H2O外)，但计算其物质的量浓度和溶质质量分数时，氨水的溶质以NH3代替。(3)氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－。生成的一水合氨(NH3·H2O)是一种弱碱，很不稳定，受热会分解：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋H2O。当一水合氨作反应物时，在离子方程式中用分子式表示。2．试验室制备氨气的留意事项(1)制取氨气时所用的铵盐不宜用硝酸铵、碳酸铵或碳酸氢铵。因为在加热过程中，NH4NO3可能发生爆炸；而(NH4)2CO3、NH4HCO3受热易分解产生CO2，使生成的NH3中混有较多的CO2杂质。(2)消石灰不能用NaOH、KOH代替，一方面Ca(OH)2比NaOH便宜，另一方面NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生NH3，且在加热条件下易腐蚀试管。(3)氨是碱性气体，不能用酸性干燥剂(浓硫酸、P2O5)干燥，也不能用CaCl2干燥，因为CaCl2可以汲取NH3生成CaCl2·8NH3。(4)汲取氨气时要留意防止倒吸。可用于汲取氨气并能防倒吸的常用装置为：(5)铵盐受热都能分解，但不是都产生NH3，如NH4NO3在200℃时分解生成N2O和H2O。3．试验室快速制取氨气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·H2Oeq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋H2O浓氨水＋固体NaOHNaOH溶于水放热，促使一水合氨分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的生成且放热使温度上升，气体溶解度降低，促使NH3逸出浓氨水＋固体CaOCaO与水反应，使溶剂(水)削减；反应放热，促使一水合氨分解，且放热使温度上升，气体溶解度降低，促使NH3逸出。化学方程式为NH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)25．探究氨气及铵盐性质的过程中，下列依据试验现象得出的结论不正确的是()A．将集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体快速充溢试管，说明氨气极易溶于水B．向氨水中加入浓氢氧化钠溶液，加热产生使潮湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明氨水中含有NHeq\o\al(＋,4)C．加热NH4HCO3固体，视察到固体渐渐削减，试管口有液滴产生，说明NH4HCO3受热易分解D．将红热的Pt丝伸入右图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量的红棕色气体，说明氨气催化氧化的产物中有NO答案B解析B项，因为氨水中存在氨分子，加热氨气逸出，也能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝，不能证明是铵根离子与氢氧化钠反应产生的氨气，错误；D项，4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up10(Pt),\s\do10(△))4NO＋6H2O,2NO＋O2=2NO2，NH6．如图所示分别是某课外活动小组设计的制取氨气的两组装置，回答下列问题：(1)用A图所示的装置可制备干燥的NH3：反应的化学方程式为____________________________。装置中收集NH3的试管口放置棉花团的作用是____________________________。(2)用B图所示的装置可快速制取较大量NH3：①用文字和化学方程式表示浓氨水滴入CaO中有大量NH3逸出的过程：________________________________________________________________。②检验NH3是否收集满的试验方法是___________________________________________________________。答案(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up10(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O削减NH3与空气对流，收集到较纯净的NH3(2)①CaO＋H2O=Ca(OH)2，反应放热，NH3·H2Oeq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋H2O②用蘸有少许浓盐酸的玻璃棒靠近收集NH3的容器口，若产生白烟，说明容器内已收集满NH3，反之，则没有收集满(或用潮湿的红色石蕊试纸靠近收集NH3的容器口，若潮湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明NH3已收集满，反之，则没有收集满)(其他合理答案也可)解析(2)虽然一水合氨与生石灰不反应，但是生石灰与水反应猛烈且放热，使大量氨气逸出：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋H2O。考点eq\a\vs4\al(四)铵盐NHeq\o\al(＋,4)的检验[解析]加入10mL0.2mol·L－1的盐酸与之充分反应，收集到标准状况下的CO2气体44.8mL(0.002mol)，说明确定含有NH4HCO3，盐酸完全反应，碳酸氢铵不确定完全反应，所以1.000g样品中不确定含有NH4HCO30.316g，A错误；①反应加入了盐酸引入氯离子，所得的溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，不能说明原样品中确定含有NH4Cl，B错误；依据关系式2NH3～H2SO4，向另一份溶液中加入足量的eq\a\vs4\al(6mol·L－1)氢氧化钠溶液，加热，产生的氨气的物质的量为0.025L×0.15mol·L－1×2＝0.0075mol，原样品的NHeq\o\al(＋,4)含量为eq\f(0.0075mol×2×18g·mol－1,1)×100%＝27%，C错误；NH4HCO3、NH4Cl、NH4NO3中NHeq\o\al(＋,4)的质量分数分别为22.8%、33.6%、22.5%，而样品中，NHeq\o\al(＋,4)的质量分数为27%，所以确定含有NH4Cl，故D正确。[答案]D1．铵盐特例(1)铵盐分解不确定产生NH3，如NH4NO3加热到确定温度时会发生爆炸，生成多种气体。(2)铵盐遇碱性物质能发生反应产生氨，因此铵态氮肥不宜和碱性物质(如含K2CO3的草木灰)混合施用。2．NHeq\o\al(＋,4)的检验7．下列说法中正确的是()A．全部铵盐受热均可以分解，产物均有NH3B．硝酸铵受热易分解爆炸，试验室常用加热氯化铵与氢氧化钙的固体混合物制备氨气C．在盛有硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的试管中，滴加少量NaOH溶液，在试管口用潮湿的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝D．铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性答案B解析铵盐分解不确定产生NH3，如NH4NO3在400℃以上分解生成N2、NO2和H2O，A项错误；Fe2＋比NHeq\o\al(＋,4)更易结合OH－，所以加入少量NaOH溶液，不会产生NH3，C项错误；NH4HCO3、(NH4)2S溶液等均呈碱性，D项错误。8．碳铵是一种较常运用的化肥，它在常温下易分解。某化学爱好小组对碳铵的成分存在疑问，进行了如下探究。【定性试验】检验溶液中的阴、阳离子。取少量固体放入试管中，加入盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用潮湿的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色。(1)依据试验现象，推想碳铵中含有的阴离子可能是________或________。(2)依据试验现象，碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是_____________________________________________________(任写一种)。【定量试验】测定碳铵中C元素和N元素养量比。该爱好小组精确称取ag碳铵，加热使之分解，并把产物通入碱石灰中，如下图所示。(3)碳铵固体应放在________(填字母)中进行加热。A．大试管 B．蒸发皿C．烧瓶 D．坩埚(4)从平安的角度考虑，尾气处理的装置可以选用________(填字母)。(5)若灼烧后没有固体残余，称量U形管在试验前后的质量差为bg。由此测得N元素的质量是________g。答案(1)HCOeq\o\al(－,3)COeq\o\al(2－,3)(2)NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋H2O(或NHeq\o\al(＋,4)＋HCOeq\o\al(－,3)＋2OH－eq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋2H2O＋COeq\o\al(2－,3))(3)A(4)A(5)eq\f(14a－b,17)解析(2)碳铵中假如含有碳酸铵，离子方程式为NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋H2O；碳铵中假如含有碳酸氢铵，离子方程式为NHeq\o\al(＋,4)＋HCOeq\o\al(－,3)＋2OH－eq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋2H2O＋COeq\o\al(2－,3)。(3)蒸发皿用于液体加热；坩埚属于开放容器不利于收集；烧瓶太大；试管最合适。(4)B、C装置简洁倒吸，D装置密封不科学，A装置可以防止倒吸，符合要求。(5)碳铵分解生成二氧化碳、水、氨气，被碱石灰汲取的是二氧化碳和水，所以产生氨气的质量为(a－b)g，其中N元素的质量为eq\f(14a－b,17)g。考点eq\a\vs4\al(五)硝酸的性质及应用[解析](2)－3价氮的化合物是NH3或铵盐，而此反应的环境呈酸性，故－3价氮的化合物应是硝酸铵，可利用NHeq\o\al(＋,4)与OH－共热产生NH3的性质检验。(3)B中发生反应FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)，加热后，上述平衡逆向移动，无色气体NO逸出，在空气中变为红棕色，而溶液颜色变浅。(4)NO2与水反应生成NO，故可把浓硝酸换成稀硝酸，若A中无红棕色气体生成，但B中溶液变为棕色，可证明A中有NO生成。[答案](1)常温时，铁遇浓硝酸形成致密氧化膜，阻挡反应进一步发生(答“钝化”也可)(2)取少量反应后A中溶液于试管中，向其中加入足量浓NaOH溶液，加热，用潮湿的红色石蕊试纸接近试管口，若试纸变蓝，则A中生成NHeq\o\al(＋,4)(3)棕色溶液颜色变浅，有无色气体逸出，且在空气中变为红棕色FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)的正反应为放热反应，加热后，平衡向逆反应方向移动(4)浓硝酸换成稀硝酸A中没有红棕色气体生成，B中溶液变为棕色1．硝酸的性质(1)硝酸与非金属单质反应硝酸与非金属单质反应时，非金属单质被氧化成最高价氧化物或其对应的含氧酸，硝酸只表现氧化性，完全转化为还原产物。如：C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up10(△))2H2O＋CO2↑＋4NO2↑S＋6HNO3(浓)eq\o(=,\s\up10(△))2H2O＋H2SO4＋6NO2↑(2)硝酸与金属反应①硝酸与金属单质反应一般不产生氢气。②硝酸与金属单质反应时一部分被还原，一部分生成硝酸盐，故硝酸既表现了酸性又表现了氧化性。③浓硝酸与金属反应时，若金属过量，起先反应时浓硝酸被还原为NO2，随着反应的进行，HNO3浓度降低，还原产物会变为NO。④硝酸在氧化还原反应中，其还原产物可能有多种价态的物质：NO2、HNO2、NO、N2O、N2、NH4NO3等，这取决于硝酸的浓度和还原剂还原性的强弱，一般状况下，硝酸的浓度越小，其还原产物的价态越低。试验证明，硝酸浓度越大，得电子的实力越强，因而其氧化实力越强。2．NOeq\o\al(－,3)在酸性条件下的强氧化性NOeq\o\al(－,3)在酸性条件下具有强氧化性，往往作为隐含条件出现在试题中，在解题中往往被忽视而形成易错点。常见的隐含形式有(1)在离子共存问题中，NOeq\o\al(－,3)在酸性条件下不与具有较强还原性的离子如S2－、I－、Fe2＋等大量共存。(2)SOeq\o\al(2－,4)的检验中不能用HNO3酸化、不能用Ba(NO3)2作沉淀剂，以防止SOeq\o\al(2－,3)的干扰。(3)向Ba(NO3)2溶液中通入还原性气体SO2可得到BaSO4沉淀。(4)向Fe(NO3)2溶液中加入非氧化性酸，如盐酸，Fe2＋能被氧化为Fe3＋。(5)向过量铜与确定量硝酸反应后的混合物中加入非氧化性酸，铜能接着溶解。(6)向含还原性离子的酸性溶液中加入硝酸盐，还原性离子可被氧化。3．硝酸与金属反应的计算方法(1)思维建模(2)计算方法原子守恒法HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NOeq\o\al(－,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中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量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\o\al(－,3)在H2SO4供应H＋的条件下能接着与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量推断，然后依据完全反应的金属或H＋或NOeq\o\al(－,3)进行相关计算9．下列说法正确的是()A．常温下将浓HNO3滴入铁粉中无明显现象，故浓HNO3与铁不反应B．用如图装置进行试验，将装置①中的浓硝酸滴入装置②用砂纸打磨过的铝条中可视察到产生红棕色气体C．HNO3见光会分解D．向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液：SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=SO2↑＋H2O答案C解析常温下浓HNO3使Fe钝化，不是不反应，A错误；B项中在常温下铝遇浓硝酸会发生钝化，不会产生二氧化氮，错误；C项中，硝酸见光和受热均会分解，正确；D项中，HNO3与Na2SO3发生氧化还原反应，生成SOeq\o\al(2－,4)与NO，错误。10．将32.64g铜与140mL确定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体的体积为11.2L(已换算成标准状况)。请回答下列问题：(1)NO的体积为________L，NO2的体积为________L。(2)参与反应的HNO3的物质的量是____________。(3)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmLamol·L－1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－1。(4)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少须要30%的双氧水________g。答案(1)5.8245.376(2)1.52mol(3)eq\f(aV×10－3＋0.5,0.14)(4)57.8解析(1)n(Cu)＝eq\f(32.64g,64g·mol－1)＝0.51mol，设混合气体中NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y。依据气体的总体积为11.2L，有：x＋y＝0.5mol。依据得失电子守恒，有：3x＋y＝(0.51×2)mol。解方程组得：x＝0.26mol，y＝0.24mol。则：V(NO)＝0.26mol×22.4L·mol－1＝5.824LV(NO2)＝11.2L－5.824L＝5.376L。(2)参与反应的HNO3分两部分：一部分没有被还原，显酸性，生成Cu(NO3)2；另一部分被还原成NO2和NO，所以参与反应的HNO3的物质的量为0.51mol×2＋0.5mol＝1.52mol。(3)HNO3在反应中一部分变成气体，一部分以NOeq\o\al(－,3)的形式留在溶液中包括Cu(NO3)2和可能剩余的HNO3。变成气体的HNO3的物质的量为0.5mol。加入NaOH溶液至正好使溶液中Cu2＋全部转化为沉淀，则溶液中只有NaNO3，其物质的量为aV×10－3mol，所以，c(HNO3)＝eq\f(aV×10－3＋0.5,0.14)mol·L－1。(4)由得失电子守恒得：2×n(Cu)＝2×n(H2O2)，eq\f(32.64g,64g·mol－1)×2＝n(H2O2)×2，n(H2O2)＝0.51mol，则m(H2O2)＝17.34g。需30%的双氧水：17.34g÷30%＝57.8g。压强差在化学试验中的应用1通过压强的变更，检查装置的气密性检查装置气密性的原理一般都是通过变更装置内气体压强实现的，若检查气密性的装置本身是一个非气密性装置，则首先要处理成一个密闭体系。其叙述形式是：装置形成封闭体系→操作(微热、手