2021届一轮复习人教版 课题15 氮及其重要化合物 学案

课题15氮及其重要化合物

（课/程/内/容J；核/心/素/养！

宏观辨识与

1.结合真实情境中的应用实例或通过实验能从不同层次认识含氮化合物的多样性，并对其进行分类.

微汹观nm探析+e

探究，了解氮及其质要化合物的主要性质，

认识其在生产中的应用和对生态环境的变化观念与能多角度、动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际

影响。平衡思想问题。

2.结合实例认识氮及其化合物性质的多样

科学探究与能根据氮及其化合物的性质提出有探究价值的问题；能从问题和

性，了解通过化学反应可以探索物质性

创新意识假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究。

质、实现物质转化，认识物质及其转化

在自然资源综合利用和环境保护中的重科学态度与具有严遒求实的科学态度,具有探索未知、崇尚真理的意识；赞赏

要价值。社会责任合成氨对社会发展的垂大贡献.

学习任务1氮及其氧化物

知/识/整/台

一、氮的固定

-------［游离态］—N?（空气中体积分数约为78%）

髓一分为自然固氮和人工固氮

'-------（化I态J-动植物体内、土壤和水体中

一日特别提醒

将游离态氮转变为化合态氮的过程叫氮的固定。

［雷雨天产生NO气体

（1）自然固氮一到地胫如信法用片

［豆科植物根瘤菌固氮

（2）人工固氮：工业合成氨。

二、氮气

氮

的

固

定

写出有关反应的化学方程式:

①3Mg+N2^^MGN2；

②N2+3H2黑符压2NH3；

三、氮的氧化物

氮有多种价态的氧化物：N2O、NO.N2O3、NC>2（或N2O4）、N2O5等，其中属于酸性氧

化物的是N2O3和N2O5。

完成下表中NO和NO2的比较:

氮的氧化物NON0?

颜色无色红棕色

物理

毒性有毒有毒

性质

溶解性不溶于水易溶于水

与。2反应2NO+O2=2NO2不反应

化学

与H2O

性质不反应3NO2+H2O=2HNO3+NO

反应

知:识;拓:展

(1)NO能与血红蛋白结合而使人中毒。

(2)NO、NO2均能与NH3反应生成N2：4NH3+6NO==^5N2+6H2O；8NH3+6NO2些箸

7N2+12H2Oo

四、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：NQ,在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的

一种有毒的烟雾。

(2)酸雨：NQ、排入大气后，与水反应生成HNO3和HN02，随雨水降到地面形成酸雨。

(3)破坏臭氧层：NO?可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。

2.常见的NQ、尾气处理方法(教材补遗)

(1)碱液吸收法

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H20；

NO2+NO+2NaOH=2NaNCh+H2OO

NO?、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是〃(NO2)N〃(NO),此法一般

适合工业尾气中NO1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网力NO*与CO在一定温度

下可催化转化为无毒气体(N2和C02),此法一般适用于汽车尾气的处理。

嬖自主检测

1.判断正误(正确的打“，错误的打“X”)。

(1)固氮反应一定属于氧化还原反应。()

(2)N0中的NO?杂质气体，可通过盛有水的洗气瓶除去。()

(3)C0、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在。()

(4)N2与。2在放电条件下直接化合成NCh。()

(5)NCh溶于水时，Nth是氧化剂，水是还原剂。()

(6)可用NO?与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物。()

(7)溟蒸气和NCh都是红棕色气体，不能用湿润的淀粉-KI试纸和NaOH溶液鉴别，可

用AgNCh溶液、蒸锚水或CC14鉴别。()

解析：(5)3NO2+H2O=2HNO3+NO,NCh既是氧化剂，又是还原剂。

答案：⑴J(2)V(3)X(4)X(5)X(6)X(7)V

2.完成下列填空。

(DR018-高考全国卷II,28(2)①]某小组为探究三草酸合铁酸钾｛K3[Fe(C2O4)3]-3H2O｝的

热分解产物，按如图所示装置进行实验。通入氮气的目的是o

(2)(2018・高考天津卷)NO被H2O2氧化为NO,的离子方程式是o

(3)(2017•高考全国卷III,26改编)绿矶(FeSCU•HhO)易被氧化，在测定其结晶水含量或

分解产物时，应先向装置中缓缓通入N2，目的是o

答案：(1)隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置(2)2NO+3H2O2=2H'+

宏观辨识与微观探析

1.下列有关氮气用途说法不正确的是()

A.做焊接金属的保护气

B.制硝酸和化肥的原料

C.食品袋中充氮气来防腐

D.与氧气反应制NO从而制硝酸

解析：选D。氨气的化学性质不活泼，能防止金属在高温下被空气中的氧气氧化，A项

正确；氟气可用于合成氨，氨可制硝酸和化肥，B项正确；食品袋中充氮气可喊缓食品被氧

化而变质的速率，C项正确；氮气与氧气的反应很难进行，不宜用氮气与氧气反应制NO从

而制备硝酸，D项错误。

2.Murad等三位教授提出NO在人体内有独特的功能，下列关于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是亚硝酸的酸酢

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.①③④

C.②③④D.①④

解析：选B。NO中氮元素的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如HNCh-NO,

也可以是氧化产物，加NH3-NO;HNO2的酸肝是N2O3；NO是无色气体，可被空气中的

氧气氧化为红棕色的N02O

提升2

核的素养

氮的氧化物溶于水或碱溶液的计算

证据推理与模型认知、变化观念

3.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NCh；②NO2和。2；③N%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%、匕、匕，则下列关系正确的是()

A.■>%>%

B.Vi>V3>V2

C.V2>V3>V)

D.V3>V,>V2

解析：选B。设各种气体的体积都为1体积。①根据3NO2+H2O=2HNCh+NC)可得，

剩余NO的体积口=(1+3)体积。②根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3可得，剩余的体积

L=(l-J体积。③根据NH3极易溶于水、Nz难溶于水且N2与水不发生化学反应可得，剩

余N?的体积匕=1体积。由上述分析可知，Vi>V3>V2>故B项符合题意。

4.(教材改编题)(1)一个大试管的容积为27mL,装满二氧化氮和氧气，把它倒扣在盛

满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为2mL。则原混合气体中O2的体积可能

是或。

(2)一个大试管的容积为24mL,收集满一氧化氮气体，把它倒扣在盛满水的水槽里再

通入氧气，一段时间后，试管里剩余气体体积为2mL0则通入Ch的体积可能是

或。

解析：(DN02、混合气体与水反应的计算关系式符合下列化学方程式：4NO2+O2+

2H2O=4HNO3。若剩余的2mL气体为02,则参加上述反应的NCh和的总体积为27mL

4

-2mL=25mL,则原混合气体中NO2的体积为25mLXg=20mL,O2的体积为27mL-

20mL=7mLo若剩余的2mL气体为NO,该气体由NO2和O2共同反应后剩余了6mL的

NC)2再单独与水反应而得，则按4NO2+O2+2H2O=4HNO3NO2和02的总体积为

27mL—6mL=21mL,则原混合气体中Ch的体积为21mLx|=4.2mL»

(2)N0、Ch混合气体与水反应的计算关系式符合下列化学方程式：4NO+3O2+

2H20=4HN03O若剩余的2mL气体为O2，则是24mLNO按上述化学方程式完全反应后

3

又通入了2mLe)2,则通入。2的体积为24mLX1+2mL=20mL。若剩余的2mL气体为

NO,则按4NO+3O2+2H2O=4HNO3反应的NO体积为24mL—2mL=22mL,则通入

3

02的体积为22mLX-=16.5mL。

答案：(1)7mL4.2mL(2)20mL16.5mL

阂后:反:思

氮氧化物溶于水的计算问题

无论是单一气体(NO2),还是NO,NO2、02中的两者或三者的混合气体，反应的实质

3NO2+H2O=2HNO3+NO,2NO+O2=2NO2,故若有气体剩余只能是NO或O2，不

可能是N02O

(1)若NO和Ch通入水中，总反应的化学方程式为4NO+302+2H2O=4HNO3(4:3)。

(2)若N02和。2通入水中，总反应的化学方程式为4NO2+02+2H2O=4HNO3(4：1)。

5.已知氮的氧化物跟NaOH溶液发生的化学反应如下：

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O；NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,现有

mmolNO2和"molNO组成的混合气体，要用NaOH溶液使其被完全吸收无气体剩余，现

有浓度amol•的NaOH溶液，则需此NaOH溶液的体积为()

jn=-2m,

A.-LB.L

a3a

m-\-n2(〃z+〃)

C.-------LD.--L

a3a

解析：选C。生成物不论是硝酸钠还是亚硝酸钠，根据原子守恒可知，氢氧化钠的物质

的量就是NC>2和NO的物质的量之和，则氢氧化钠的物质的量是(〃?+〃)moL则氢氧化钠溶

•,fn+n

液的体积为----Lo

a

练:后:反:思I

氮氧化物与NaOH溶液反应的有关问题分析

(l)NCh能被NaOH溶液吸收发生转化生成NaNCh和NaNCh。

(2)N0不能被NaOH溶液吸收。

(3)〃(NC>2)："(N0)21时，NO?、NO的混合气体能完全被NaOH溶液吸收。

学习任务2氨钱盐明(N2H4)(教材补遗)

知/识/整/台

一、氨的分子结构和物理性质

电子式密度气味水溶性

HN.H

x.Xx比空气的小强烈刺激性气味极易溶于水(1:700)

H

二、氨的化学性质

氨水(显碱性)

与水反应

N_与一反应7_还原性_®部八

NH，-------力NHJ------>电、NO

1.与水的反应

NH3+H2ONH3•H2ONH；+OH,氨溶于水得氨水。

(1)氨水中含有的粒子有NH3•H2O、NH3、H2O、NHj1、OH，H卡。

(2)一水合氨为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3-H?O=^=NH3t+

H2Oo

2.与酸的反应

蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成,将浓盐酸改为

浓硝酸,也会出现相同的现象。

化学方程式：HC1+NH3=NH4C1、NH3+HNC)3=NH4NC>3。

3.与盐溶液的反应

如过量氨水与A1C13溶液反应的离子方程式：AF+3NH3•H2O=A1(OH)3I+3NH丸

4.氨的还原性——氨的催化氧化

化学方程式：4NH3+5C>2~^^~4NO+6H2。。

三、氨的实验室制法

一般用加热NH,C1和Ca(0H)2固体

|反应原理|一的方法，化学方程式：2NH,a+Ca(OH)2

=2NH3T+CaCl,+2H,0

|反应上置|一＞固体+固体A气体(与用KQO3或KMnO,

I一~■制02的装置相同)

I净化装置用减石灰干燥

I收集装置I一向下排空气法

(1)将湿润的红色石蕊试纸置于试管口.

试纸变蓝色

I验满方法上

(2)将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,

.有白烟产生

一般在试管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的

|尾气处理棉花球,既可减小NH,与空气的对流速率,

又可避免NH3逸出试管污染空气

特别提醒・

实验室制取NH?的简易方法,

方法化学方程式(或原理)气体发生装置

加热浓氨水NH•HO=^=NHt+HO

3232Ls

浓氨水+NaOH溶于水放热，促使Nhh・HzO分解，且0H.浓度的

固体NaOH增大也有利于NH3的生成

CaO与水反应生成0H,使溶剂(水)减少；且反应放热，V1

浓氨水+

促使NH3«H20分解。化学方程式：NH3-H2O+CaO=NH3

固体CaO

t+Ca(OH)2

四、铁盐的性质及NH；的检验

1.铁盐的物理性质

钱盐都是亘色固体，均易溶于水。

2.铁盐的化学性质

|NH，C1，NHcl=^=NH、

1T+HC11

受热易分解

NH,HCO,,NH,HCQ=^NHj+

CO,t+H,0

,泌?液反应,NH；+OH=^=NHt+H,0

(填离子方程式)

3.NH；的检验

未知液段f有刺激性气味的气体湿涧的丝纤试纸试纸变蓝色生原溶液中含有NH；。

五、辨(N2H。(教材补遗)

1.碱性：溶于水形成二元弱碱，碱性比NH.JH2O弱，在水中的电离与NH3・H2O相

似，与硫酸反应形成的酸式盐为

N2H6(HS04)2O

2.强还原性：能被氧气、H2O2等氧化，可用作喷气式发动机的推进剂、火箭燃料等。

❹J自主检测

1.判断正误(正确的打“J”，错误的打“X”)。

(1)(2019•高考全国卷n,9c改编)气态氢化物热稳定性：PH3<NH3O()

(2)(2017・高考江苏卷改编)由于NH3极易溶于水，故可用作制冷剂。()

(3)氨遇到浓盐酸、浓硫酸都会发生反应，产生白烟。()

(4)氨水中含氮微粒中数目最多的是NH；。()

(5)镀盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性。()

-|

(6)现有1molir的氨水，则该溶液中NEh•H2O的浓度是1mol-L«()

答案：⑴J(2)X⑶X(4)X(5)X(6)X

2.(1)(2017•高考北京卷改编)写出NH3在催化剂作用下还原NO2生成用和H2O的化学

方程式：。

(2)(2017•高考北京卷改编)在有氧条件与催化剂作用下，”NO与NH3以一定比例反应时.，

得到的笑气例2。)几乎都是l5NNO,写出该反应的化学方程式：o

(3)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨(N2H。，反应的化学方程式为

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

答案：⑴8NH3+6NO2理型7N2+12H2O

I5I5

(2)4NO+4NH3+30?空空4NNO+6H2O

(3)NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O

素/养/提/升

提升1

核虺素养

氨、铁盐的性质

宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识

1.(2020・长春高"三模拟)探究氨及镀盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不

正确的是()

A.将集有氨的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨极易溶于水

B.向氨水中加入浓氢氧化钠溶液，加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明

氨水中含有NH；

C.加热NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明NH4HCO3

具有热不稳定性

D.将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量的红棕色气体，说明氨催

化氧化的产物中有NO

摩囱丁红热的

，.加浓氨水

解析：选B。B项，因为氨水中存在氨分子，加热，氮逸出，也能使湿润的红色石蕊试

纸变蓝，不能证明是氨水中的镀根离子与氢氧化钠反应产生的氨，错误：D项，4NE+

Pt

5O2=^=4NO+6H2O,2NO+O2=2NO2,NH3的催化氧化产物为NO,正确。

圆圈国爵

实验室用粕丝按如图进行氨的催化氧化实验，操作现象总结如下：

空气

---小野

葭浓氨水

(1)空气通入氨水中：其作用是让氨易挥发出来，从而使氧气和氨充分混合。

(2)锥形瓶中气体呈红棕色：这是因为N%被氧化为NO,NO遇到空气中的O2又迅速

被氧化为红棕色的NO2O

(3)通常瓶内有白烟出现：这是由于锥形瓶里有水蒸气存在，水蒸气和NO2反应生成了

HNO3：3NO2+H2O=2HNO3+NO,HNCh再跟NH3反应生成微小的白色NH4NO3晶体：

NH3+HNO3=NH4NO30

(4)箱丝总是呈红色：这是因为NH3与02在的丝的表面上进行的反应是放热反应，反应

放出的热量足以使粕丝继续保持红热状态。

2.(双选)如图，利用培养皿探究氨的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立

即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是()

浓盐酸-NaOH固体

浓硫酸・湿润的红色有蕊试纸

疑化物溶液干燥的红色石蕊试纸

选项实验现象解释

A浓盐酸附近产生白烟NH3与浓盐酸挥发出的HC1反应产生了NH4cl固体

B浓硫酸附近无明显现象N%与浓硫酸不发生反应

C氯化物溶液变浑浊该溶液可以是MgCh>FeCh溶液

干燥的红色石蕊试纸不变色，

DNH3是一种可溶性碱

湿润的红色石蕊试纸变蓝

解析：选AC,NH3能与HC1发生，化合反应生成NH4cl白色固体，N%也能与H2sCh

发生化合反应生成（NHRSCU；NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是

氯化铁、氯化镁等；NH3溶于水生成NH3•H2O,NH3•比0是一种可溶性碱，NH3是氢化

物。

提升已

核的素养

氨的制备与性质实验综合

科学探究与创新意识+

3.（2020•舟山高三期中）如图是某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C04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NaOH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

解析：选B。氯气易溶于有机溶剂四氯化碳，烧瓶中的气体压强减小，故能形成喷泉；

氢气不溶于水，也不和氢氧化钠反应，烧瓶中的气体压强不会有明显的变化，故不能形成喷

泉；用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气，使锥形瓶中的水进入烧瓶中，因氮极易溶于

水，所以烧瓶中的气体压■强减小，故能形成喷泉；浓硫酸溶于水时放热，促使浓氨水放出氮，

氯和氯化氢气体反应，烧瓶中的气体压强减小，故能形成喷泉。

4.（教材改编题）根据如图装置，回答下列问题。

(1)该装置能否制得纯净、干燥的NH3?原因是什么？

(2)要制得纯净、干燥的NH3,若反应物还是选用一种固体药品，应选择,其

原理是(结合化学方程式和必要的

文字说明)。

⑶在实验室中还可以把浓氨水滴入NaOH固体中制备NE，下列适宜的装置是

答案：⑴不能；因为NHQ固体受热分解生成NE和HC1,它们在试管口又重新生成

NH4C1

(2)NH4HCC>3[或(NHQ2CO3]NH4HCO3=^=NH3t+H2O+CO2t[«K(NH4)2CO3=^=

2NH3t+H2O+CO2t],生成的H2O和C02可以被碱石灰吸收，可制得纯净、干燥的NH3

⑶③AGbd

5.如图为化学教学中所用的喷泉实验装置。

某同学用烧瓶盛装不同成分的气体进行喷泉实验，请帮助分析实验后烧瓶中所得溶液的

浓度。(假设是在标准状况下完成实验，且溶质不扩散)

(1)若用HC1气体，则c(HCl)=。

(2)若用NO?气体，贝iJc(HNO3)=。

(3)若用“(NO2)：〃(。2)=4：1的混合气体，则C(HNC>3)=

(4)若用"(NO2)：“(02)=2：1的混合气体，则C(HNO3)=

V

解析：设烧瓶的容积为VL,则气体的物质的量均为五4mol。

(1)若用HC1气体，喷泉完成后，溶液充满整个烧瓶，则溶液的体积为VL,c(HCl)=

214mol_1

-VL=224mol-L

(2)若用NO2气体，喷泉完成后，溶质为HNO3,

3NO2+H2O=2HNO3+NO

2V

田mol3X224m3

2

则喷泉完成后溶液的体积为L,

2V

3X224mo1

1

-1

C(HNO3)=-尸---molLo

|VL224

(3)、(4)思路同上。

答案：(16为mol-L1(2)47mol-L

圆圈国爵

喷泉实验

1.喷泉实验的原理

使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面容器中的液体压入烧

瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。

2.形成喷泉的类型

下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体组合。

82、02、NO、Ch、NO2、02

气体HC1NHNO

32（4：3）

SO2、H2S（4：1）

吸收剂水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水

3.喷泉实验的发散装置及操作方法

喷泉实验是中学化学的重要实验，其本质是形成压强差而引发液体上喷，以教材中的装

置为发散源可设计如图所示多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷

敷、生成气体、使气体发生反应等)来形成喷泉。

设计说明：装置(I)向锥形瓶通入少量空气，将少量水压入烧瓶，导致大量氨溶解，形

成喷泉。装置(U)省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导

管内的空气，氨与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，

瓶内氨溶于水)。装置(in)在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥

发，锥形瓶内气体压强增大产生喷泉。装置(W)向导管中通入一定量的H2s和SCh，现象为

有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。装置(V)打开①处

的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HC1气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②

处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。装置(VI)中，挤压胶头滴管，然后打开导

管上部的两个活塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。

4.喷泉实睑产物的浓度计算

关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验

后所得溶液的物质的量浓度：

(1)若烧瓶内为HC1、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水且不与之反应的气体混合时,

溶质的物质的量浓度为mol-L'»

(2)若烧瓶内为Nth和。2的混合气体且其体积比为4：1时，溶质的物质的量浓度即

c(HN03)=白mol-L6.如图所示是在实验室进行氨快速制备与性质实验的组合装置，部

分固定装置未画出。

(1)在组装好装置后，若要检验A〜E装置的气密性，其操作是首先,然

后用酒精灯微热A,观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯，E中导管有一段水柱形成，说明

装置气密性良好。

(2)装置B中盛放的试剂是。

(3)点燃C处酒精灯，关闭止水夹2,打开止水夹1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶

中生石灰后关闭分液漏斗，稍等片刻，装置C中黑色固体逐渐变红，装置E中溶液里出现

大量气泡，同时产生________(填现象)；从装置E中逸出液面的气体可以直接排入空气，请

写出在装置C中发生反应的化学方程式：。

(4)当装置C中固体全部变成红色后，关闭止水夹1,慢慢移开酒精灯，待冷却后，称

量装置C中固体质量。若反应前固体质量为16g,反应后称量固体质量减少2.4g。通过计

算确定该固体产物的成分是(用化学式表示)。

(5)在关闭止水夹1后，打开止水夹2,残余气体进入装置F中，很快发现装置F中产生

白烟，同时装置G中溶液迅速倒吸流入装置F中。写出产生白烟的化学方程式：

迅速产生倒吸的原因是0

解析：(1)检查A-E装置气密性的方法为关闭止水夹2和分液漏斗活塞，打开止水夹1,

在E中装入水，然后用酒精灯微热A,观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯，E中导管有

一段水柱形成，说明装置气密性良好。(2)装置B是对产生的氨进行干燥的装置，氮为碱性

气体，所以装置B中为碱性物质，故为碱石灰或生石灰。(3)装置C中黑色固体氧化铜逐渐

变红，发生还原反应，而装置E中溶液里出现大量气泡，又从装置E中逸出液面的气体可

以直接排入空气，说明排出的气体为N2,故装置C中发生的反应为2NH3+3CUO^^3CU

+N2+3H2OO装置E中为溶有二氧化硫的氯化领溶液，未反应的NH-3与H2so3反应生成

(NHQ2SO3,(NH4)2SC)3与氯化领反应产生白色沉淀。(4)装置C中物质为氧化铜，反应前固

体质量为16g,即含有氧化铜0.2mol,若全部被还原为Cu,则冷却后称量应为12.8g,固

体质量减少3.2g;若全部被还原为C112O,固体质量减少1.6g,但称得固体质量减少2.4g,

即氧化铜被还原为C112O和Cu,故固体产物的成分是C112O和Cu。(5)氮和氯气直接反应生

成氯化铁，产生白烟：3C12+8NH3=N2+6NH4CI;盛满氯气的集气瓶中因氮消耗氯气生成

部分固体，导致装置F内气压减小，引起溶液倒吸。

答案：(1)关闭止水夹2和分液漏斗活塞，打开止水夹1,在E中装入水

(2)碱石灰(或生石灰)

(3)白色沉淀2NH3+3CUO=^=3CU+N2+3H2O

(4)CU2O和Cu

(5)3C12+8NH3=N2+6NH4C1盛满氯气的集气瓶中因氨消耗氯气生成部分固体,导致

装置F内气压减小，引起溶液倒吸

学习任务3硝酸的性质及应用

知/识/整/合

一、物理性质：无色、易挥发、有刺激性气味的液体。

二、化学性质

具布•酸的通性

避酸性

硝化反应一冬甲主

与金属、非金属

有机强氧化性

颜色反应《蛋白质.际I硝酸卜二------及还原性化合物

反应

不稳定性

NO,

1.不稳定性

化学方程式：4HNCH浓)^^2H2O+4NO2t+O2t。

2.强氧化性

硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。

(1)与金属反应

稀硝酸与铜反应：3Cu+8HNOK稀)=3CU(NO3)2+2NOt+4H2CX填化学方.程式,下

同)。

浓硝酸与铜反应：CU+4HNC)3(浓)=CU(NO3)2+2NO2t+2H2O。

一日特别提醒

常温下，铁、铝遇浓HNCh会发生钝化，所以可用铁或铝制容器来盛装浓HNCh。

(2)与非金属反应

浓硝酸与C反应：C+4HNO3。农)^=C02t+4NO2t+2H2O。

(3)与还原性化合物反应

硝酸可氧化H2S、SO2、Na2so3、HI、Fe?+等还原性物质。稀硝酸与FeSC)4溶液反应的

离子方程式：3Fe2++4H++NOr=3Fe3++NOt+2氏0。

3.与有机物反应

(1)硝化反应(与。反应)：

◊+HN。卓。+也。。

(2)显色反应：分子中含有苯环的蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色。

三、工业制备(教材补遗)

写出下列反应的化学方程式：

(1)氨在催化剂、加热条件下氧化为NO：4NH3+5C)2^^4NO+6H2O。

(2)NO被空气氧化为NO2：2NO+O2=2NO2«

(3)NCh溶于水制备HNO3：3NO2+H2O=2HNO3+NO,

卷自主检测

1.判断正误(正确的打“J”，错误的打“X”)。

+2+

(1)将铜丝插入稀硝酸中：CU+4H+2NO；=CU+2NO2f+H2O=()

(2)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化。()

(3)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2s。()

(4)过量的铜与浓硝酸反应，产物中一定有NO。()

(5)浓硝酸在光照下久置会变黄。()

(6)浓硝酸中滴加紫色石蕊溶液，最终变为红色。()

答案：(1)X(2)V(3)X(4)V(5)V(6)X

2.用动态观点理解Cu与浓HNCh的反应。

在浓硝酸中放入Cu片：

(1)反应开始时的离子方程式为____________________________________________

实验现象为，

(2)若Cu片有剩余，则反应将要结束时的离子方程式为

⑶待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时Cu片上又有气泡产生，原因是

答案：(l)Cu+4H++2NCh=Cu2++2NO2t+2H2O溶液逐渐变为蓝色，有红棕色气

体逸出

+2+

(2)3Cu+8H+2NO3=3Cu+2NOt+4H2O

(3)加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中的硝酸根离子构成了强氧化性酸，又能与过量的

铜反应

（1）硝酸与金属反应的规律

①HNO3与金属反应一般不能产生H2»

②还原产物一般为HNOK浓）fNO?,HNCh（稀）fNO；很稀的硝酸的还原产物也可能为

N2O.N2或NH4NO3。

③硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。

（2）涉及HNCh的离子反应常见的易错问题

①忽视NO3在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO］不能与Fe2+、SOF.S2

一等还原性较强的离子大量共存。

②在书写离子方程式时，忽视HNCh的强氧化性，将氧化还原反应简单地写成复分解反

应。

素/养/提/升

提升1

核加素养

硝酸的性质及应用

科学态度与社会责任

1.硝酸被称''国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸

的性质不相对应的是（）

A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性

B.不能用稀硝酸与锌反应制取氢气——强氧化性

C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性

D.能使滴有酚配的氢氧化钠溶液的红色褪去——强氧化性

解析：选D。浓硝酸使紫色石蕊溶液变红表现的是酸性，使其褪色表现的是强氧化性，

A项正确；硝酸具有强氧化性，与锌反应生成氮的氧化物，不生成氢气，B项正确；浓硝酸

见光易分解，应用棕色试剂瓶存放，C项正确；硝酸与NaOH溶液中和后，使溶液中的红色

褪色，利用的是酸性，D项错误。

2.硝酸是化学实验室中最常用的试剂之一，下列有关硝酸的说法不正确的是（）

A.浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存，原理相同

B.将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时，有白烟生成

C.常温下铁和伯都不溶于浓硝酸，原理相同

D.浓硝酸溅到皮肤上，皮肤会变黄

解析：选C。A项中HNCh和氯水中HC1O见光都易分解，都应避光保存，正确：B项，

浓HNCh和浓氮水都具有挥发性，HNCh与N%化合生成白色固体小颗粒NH4NO3，正确；

C项，铁在浓硝酸中钝化，而铀与浓硝酸不反应，原理不同，错误；D项，浓HNCh能使蛋

白质显黄色，正确。

3.（全面描述金属与酸反应的现象）某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的

气体主要是NO而设计了下列实验，装置如图所示（加热装置和固定装置均已略去）。图中K

为止水夹（处于关闭状态），F是一半空的注射器。请回答有关问题：

BCD

（1）设计装置A的目的是o

（2）在完成（1）中的“操作”后