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文档简介

第二单元氮与社会可持姨发展

【课标要求】1.结合真实情境中的应用实例,或通过实验探究,了解氮及其主

要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。

2.结合实例认识氮及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质的性质,

实现物质的转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步,自然资源综合利用和

环境保护中的重要价值。

夯•必备知识

一、氮气、氮的氧化物

I.自然界中氮的存在和氮的固定

j/I游离态卜N,(大气中,体积分数约为().78)

..素)器一分为自然固轨和人工固凝

、直由一动植物体内、土壤和水体中

2.氮气

(1)物理性质:无色无味气体,密度比空气略小,难溶于水。

(2)化学性质

写出有关化学方程式:

_,占燃

①3Mg+N2三鼻Mg3N2;

②N2+3H2螺儡压2NH3;

台z放电或高温Zc

③N2+O2-'’”-2NOo

3.氮的氧化物

(1)氮有多种价态的氧化物

氧化物的化学式N2ONON2O3NO2、N2O4N2O5

氮元素的价态+1±2+3+44~5

(2)N0、NO2的比较

NONO2

颜色无色红棕色

毒性有毒有毒

溶解性难溶于水易溶于水

与02或与H2O反应2NO+O2=2NCh3NO2+H2O=2HNO3+NO

收集方法排水法向上排空气法

①与血红蛋白结合,使人

中毒;

与人体、环境的关系形成酸雨、光化学烟雾

②转化成NCh,形成酸雨、

光化学烟雾

【诊断1】判断下列叙述的正误(正确的划“J”,错误的划“X”)。

(1)固氮反应一定属于氧化还原反应(J)

(2)通过灼热的镁粉,可除N2中的少量氧气(X)

(3)NO中的NO2杂质气体,可通过盛有水的洗气瓶除去(J)

(4)CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都稳定存在(X)

二、焚和铁盐

1.氨的物理性质

无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化。极易溶于水(1:700),可由

喷泉实验证明。液氨可作制冷剂。

2.氨的化学性质

⑴溶于水:NH3+H2ONH3H2ONHi+OFT

(2)与酸反应:

NH3+HC1=NH4。(现象:产生白烟)

NH3+H'=NHj

⑶配合反应:Cu2++4NH,VH2O=[CU(NH3)4]2++4HZO

(4)催化氧化:4NH3+5O2堡誓4NO+6H2。

3.铁盐

⑴物理性质

镂盐都是自色固体,均易溶于水。

(2)化学性质

N比0•NH.CANHJ-hHClt

色1稳如生NHMCO/NH.J+CCV+HZO

/E性一:------------

-------►硫酸钺、硝酸钺分解产物复杂

消石灰2NH,Cl+Ca(OH)=CaCl+2NH,J+

写可卜aOH,2凡()(实验室制装2气)2

匣度]|J5%NH:+OH-=A=NH:J+H2O(NH:的检验)

(3)NH;的检验

———.....湿涧红色।…一

钱盐(NH;)无色气体(NHJ.试纸变蓝

-------------石惹试纸---------

4.氨气的实验室制法

g^gS)-*2NH1Cl+Ca(OH)2=2NHJt+CaCl2+2H2O

・固体+固体A气体(与用KC1O用Mn(>,

Ig装置上制O?的装置相同)

(净《装比卜用碱仁灰干燥

返退直卜向下排空气法

①用湿润的红色石蕊试纸置于试管U,

试纸变匿色

[验满方法1

②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,

有白烟产生

(尾气处理卜•般在管口塞•团蘸有稀硫酸的棉花球

【诊断2]判断下列叙述的正误(正确的划“J”,错误的划“X”)。

(1)氨易液化,可用来作制冷剂(J)

(2)浓氨水可用于检验氯气管道是否漏气(J)

(3)向某无色溶液中加入稀NaOH溶液,把湿润的红色石蕊试纸放在试管口,不变

蓝,则原溶液中不含NHRX)

(4)用浓NH4cl溶液处理过的舞台幕布不易着火是因为NH4CI隔绝了空气(X)

三、硝酸

合物的知识结构,写出图中相关的化学方程式。

氮元素化合价

[I

氧化物单顺斜化物酸碱盐物质类别

①N2+3H21a2NH3;

的1由

②N2+Ch^^2NO;

③4NH3+5Ch鱼圣圆4NO+6H2。;

④CU+4HNO3(浓)=Cu(NCh)2+2NO2t+2H。

⑤3Cu+8HNCh(稀)=3Cu(NC3)2+2NOt十4H2。;

⑥2NH4Q+Ca(OH)20=CaCb+2NH3t+2H2O,

【诊断4]依据下列氮及其化合物的转化关系,判断下列叙述的正误(正确的划

“,错误的划“X”)。

①②③

N.,--NH―>N()—>N(),--HNO

「1-1,1

J-I—*NH,N(),D

⑴上述路径①、②、③是工业生产硝酸的主要途径(J)

⑵路线I、H、in是自然固氮的一种途径(外

⑶上述所有转化都属于氧化还原反应(X)

⑷反应③中通入过量02可使N02完全转化成HN0s(V)

M提•关键能力

考点一氮及其痘化物的性质和应用

【题组训练】

1.关于N0的叙述正确的是()

①NO可以是某些含低价氮的物质氧化的产物②NO是亚硝酸的酸酎③NO可

以是某些含高价氮的物质还原的产物④NO是无色气体,在空气中可变为红棕

A.全部B.①©④

C.②③④D.①④

答案B

解析NO中氮元素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;HNCh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NO2O

2.下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是()

①N2-NO2②NChfNO③NO2-HNO3©N2-*NO⑤N2-NH3

A.①B.②⑤

C.@D.③④

答案C

解析该题有两个要求:(1)必须加入氧化剂;(2)一步反应就能完成。反应①、③、

④从化合价角度来看都升高,但反应①N2-NO2不能一步反应完成;而反应③

NCh-HNCh,虽然氮的化合价升高,但不加氧化剂也能实现,如3NO2+

H2O=2HNO3+NO,在该反应中,NCh既是氧化剂又是还原剂;只有反应

④N2-NO必须加入氧化剂且一步反应就能完成。

3.常温常压下,注射器中中装有NOz气体,注射器乙中装有相同体积的空气,注

射器与U形管连通,固定活塞。如图所示,打开两个止水夹,足够时间后,将会

看到U形管中液面()

A.a端上升,b端下降

B.a端下降,b端上升

C.U形管中液面无变化

D.无法判断

答案A

解析注射器甲中的NCh与水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,注射器甲中气

体的量减小,注射器乙中的空气与水不反应,气体量不变,故a端液面上升,b

端液面下降。

考点二氨的性质与制备

题组一氨和铁盐的性质

1.如图所示是NH3的两个性质实验,下列有关说法中错误的是()

A.实验一证明了NH3极易溶于水,氨气是碱性气体

B.实验二证明了浓氨水和浓盐酸均易挥发

C.两个实验均表现了NH3是碱性气体

D.两个实验均表现了NH3是还原性气体

答案D

解析实验一是氨气的喷泉实验,喷泉实验证明氮气极易溶于水,溶于水形成一

水合氨弱碱溶液,使酚猷溶液变红色,证明氨气是碱性气体,A正确;实验二中

浓氨水挥发出的氨气和浓盐酸挥发出的氯化氢结合生成白烟是氯化铁固体小颗粒,

证明浓氨水和浓盐酸都易挥发,B正确;氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铉,

证明氨气是碱性气体,C正确。

2.中学实验中,通常利用如图所示的装置进行喷泉实验,来验证气体

的“溶解性”,下列有关说法不正确的是()六肝

A.用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,使瓶内压强减小,导致S

瓶内压强小于外界压强,从而形成喷泉圈水

B.选用合适的溶液,CO?也能用于做喷泉实验

C.HCLNH3和SCh均能用该装置做喷泉实验

D.用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验,烧瓶中将充满稀硝酸

答案D

解析本题综合考查了喷泉实验的原理,即由于气体溶于水或某种溶液(或与水、

某种溶液反应),导致烧瓶中的压强迅速减小,与外界产生足够的压强差,从而形

成喷泉,A正确;CO?能与NaOH等强碱溶液反应,从而被吸收,能与外界产生

压强差,故能形成喷泉,B正确;NH3和HC1属于极易溶于水的气体,SCh可以

与NaOH溶液等反应,故均能形成喷泉,C正确;NO?和N2O4与水反应后有NO

生成,故液体不能充满烧瓶,D错误。

3.下列说法错误的是()

A.检验溶液中是否含有NH:的实验操作是取少量试液于试管中,加入NaOH溶液

并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体

B.加热NH4cl和Ca(OH”的混合物,并将产生的气体通入酚酸溶液中,溶液变成

红色

C.施肥时,草木灰(有效成分为TGC。?)不能与NH4cl混合使用的原因是K2c与

NH4cl反应生成氨气会降低肥效

D.因NH4HCO3受热易分解,所以可用作氮肥

答案D

解析NH才与NaOH溶液共热生成氨气,氨气是碱性气体,能使湿润的红色石蕊

试纸变蓝,A正确;NHC1与Ca(OH”混合加热生成氨气,氨气通入酚酰溶液中,

溶液变成红色,B正确;K2cCh溶于水显碱性,与NH4cl反应生成氨气会降低肥

效,C正确;NH4HCO3中含有氮元素,可用作氮肥,D错误。

|知识归纳,

喷泉实验的拓展与应用

❶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烧杯中的液体

压入烧瓶内,在尖嘴导管口形成喷泉。

❷形成喷泉实验的气体和吸收剂

CC)2、。2、NO、O2NO2、02

气体

HC1NH3N02

SO2、H2S(4:3)(4:1)

水、NaOH

吸收剂水NaOH溶液水水水

溶液

❸喷泉实验装置及创新设计

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,依托教

材中的实验装置可设计下图所示的不同装置和采用不同的实验操作(如气体溶于

水或与液体反应或产生气体等)来形成喷泉。

IIIVI

装置设计说明

改变了胶头滴管的位置,胶头滴管挤入少量水于试剂瓶中,即可

I使少量溶液沿导管进入烧瓶中,导致大量的NH3溶解,烧瓶内

形成负压而产生喷泉

省去了胶头滴管,用手(或热毛巾等)捂热烧瓶,氨气受热膨胀,

II赶出玻璃导管内的空气,氨气与水凄触,即发生喷泉(或用浸冰

水的毛巾“冷敷”烧瓶,使水进入烧瓶中,瓶内氨气溶于水)

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

m

挥发,锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉

向导管中通入一定量的H2s和Sth,现象为有淡黄色粉末状物质

IV

生成,瓶内壁附有水珠,NaOH溶液上喷形成喷泉

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

V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

VI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

题组二氨的实验室制法

4.下列是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是()

答案A

解析NH4C1加热生成的NH3和HC1,冷却后又生成NH4。,不能得到NHa。

5.(2021-1月江苏适应性考试)实验室制取NH3时,下列装置能达到相应实验目的

C.收集NH:|D.吸收NHj尾气

答案B

解析实验室用加热NH4cl和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气,制取装

置中试管口应该略向下倾斜,防止水倒流引起试管炸裂,故A错误;碱性气体选

用碱性干燥剂,可用碱石灰干燥氨气,故B正确;氨气的密度比空气小,应该用

向下排空气法,故C错误;氨气极易溶于水,装置图中导管不能直接插入水中,

否则会引起倒吸,故D错误。

I知识归纳,

❶氨气制备的其他方法

方法化学方程式(或原理)气体发生装置

NH3-HO=^=NH3t+H2O

加热浓氨水2:1

浓氨水+固体NaOH溶于水放热,促使氨水分解,且

NaOHOK浓度的增大有利于NH3的生成

CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应

浓氨水+固体

放热,促使氨水分解。化学方程式为j良

CaO

NH3H2O+CaO=NH3t+Ca(OH)2

❷实验装置的创新

实验装置的创新:对于一些加

热易液化的固体物质,可■选用

该装置进行加热分解,如草酸

晶体(H2c2。「2H20)100t开始

失水,101.5七熔化,150t左

右分解产生凡O、CO,CO2

收集和尾气吸收装置创新:

①收集装置密封,可防止空气

对流.提高收集到Ng的纯度c

②用水吸收多余的NH1以防污

酚酎染环境,倒扣的漏斗防止倒吸,

/\|和水③根据倒扣漏斗下沿与液面接

触处溶液颜色变红,判断圆底

烧瓶中已收集满NH.,

考点三硝酸的性质与应用

【题组训练】

1.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.常温下铁和钳都不溶于浓硝酸,原理相同

D.浓硝酸溅到皮肤上,皮肤会变黄

答案C

解析A项,HNO3和氯水中的HC10见光都易分解,都应避光保存,正确;B项,

浓HNO3和浓氨水都具有挥发性,HNCh与NH3化合生成白色固体小颗粒NH4NO3,

正确;C项,常温下,铁在浓硝酸中钝化,而Pt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。

2.在通风橱中进行下列实验:

i

步插入Cu

Fe嗑HNO3FeI^HNO,

骤J希HNO3

11m

现Fe表面产生大量无色气Fe表面产生少量红棕Fe、Cu接触后,其表

象泡,液面上方变为红棕色色气泡后,迅速停止面均产生红棕色气泡

下列说法不正确的是()

A.1中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2=2NO2

B.1I中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜,阻止Fe进一步反应

C.对比I、II中现象,说明稀HN03的氧化性强于浓HN03

D.针对IH中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化

答案C

解析A.铁放入稀HNCh中发生反应Fe+4HNCh(稀)=Fe(NO3)3+NOt+2H2O,

NO逸出,遇到02生成NCh,气体由无色变为红粽色;B.铁放入浓HNCh中,在

常温下会钝化,即在Fe表面形成致密的氧化膜,阻止Fe进一步反应;C.浓HNCh

的氧化性强于稀HN03;D.在铁、铜之间加一个目流计,根据电子的流向,可判

断铁是否被氧化,若电子由铁移动到铜,则铁被氧化。

I名师点拨,

多角度突破HN03的强氧化性

❶硝酸与金属的反应

①除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属。

②活泼金属与硝酸反应不生成H2,硝酸的浓度不同,还原产物不同。

③常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化。

❷硝酸与非金属的反应

非金属单质+浓硝酸一最高价氧化物或其含氧酸+NO2t+H2Oo

❸硝酸与还原性化合物的反应

可以氧化具有还原性的化合物或离子,如HI、HBr、SO2、Fe2\FeO、BL、厂、

s2\soM等均能被HNO3氧化。

考点四不同价态含氮物质的转化

题组一氮在自然界中的循环

1.氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循

环过程可用下图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是()

A.海洋中的氮循环起始于氮的氧化

B.海洋中的氮循环属于固氮作用的是③

C.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与

D.向海洋中排放含NO1的废水会影响海洋中NH;的含量

答案D

解析A项,海洋中的氮循环起始于氮的还原,错误;B项,海洋中的氮循环属

于固氮作用的是②,错误;C项,反硝化作用是氮元素化合价降低的过程,反硝

化细菌在氧气不足的条件下还原N,不一定有氧气参与,错误;D项,由氮的循

环过程可知,硝酸根离子增多,反硝化作用增强,会进一步影响海洋中NH:的含

量,正确。

2.一定条件下,含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。

回答下列问题:

(1)氮的原子结构示意图为O

(2)图中属于“氮的固定”的是____________(填字母,下同);转化过程中发生非

氧化还原反应的是____________o

⑶若“反应h”是在NCh和H2O的作用下实现,则该反应中氧化产物与还原产物

的物质的量之比为°

(4)若“反应i”是在酸性条件下由NO,与Zn的作用实现,则该反应的离子方程式

为__________________________________________________________________

___________________________________________________________________

答案⑴(2)k和ca和I

+2+

(3)2:1(4)4Zn+2NO^+10H=4Zn+N2Ot4-5H2O

解析(3)反应h的化学方程式为3NCh+H2O=2HNO3+NO,HNCh是氧化产物,

NO是还原产物,因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1。

题组二氮及其化合物转化关系的综合应用

3.(2021.1月广东适应性考试)部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如

图所示。下列说法错误的是()

化合价

C

物N2

酸盐

A.a可经催化氧化生成b

B.b为红棕色,可转化为c

C.密闭体系中,c存在2NO2N2O4

D.d的溶液与Cu反应可生成b或c

答案B

解析A.由题中信息知,a为NH3,b为NO,NH3可经催化氧化生成NO,A说

法正确;B.b为NO,为无色气体,与氧气反应可转化为c,即NO2,B说法错误;

C.c存在2NO2N2O4,C说法正确;D.d为硝酸,Cu与稀硝酸溶液反应生成

NO,与浓硝酸反应生成NO2,D说法正确。

4.合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类,请结合图示判断下列说法正确的

是()

气O

1

12

NHJNO3

固体2

A.合成氨采用400〜5()()℃是为了提高原料转化率和反应速率

B.湿润的淀粉一KI试纸可以鉴别气体2和浪蒸气

C.在饱和NaCI溶液中先通入过量CCh再通入过量NH3可得到固体1

D.lL气体1、2的混合气与ILNH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,混

合气中二者的体积比为1:1

答案D

解析由图可知:气体1为NO,气体2为NCh,NCh与水反应生成硝酸,固体1

为NaHCCh,NaHCCh受热分解生成的固体2为Na2co3;1LNO、NO2的混合气

体与1LNH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,反应方程式为2NH3+NO

+NO2空丝件2N2+3H2O,NO、NCh的体积之比等于化学计量数之比,为1:1,

故D正确。

I名师点拨,

含氮元素物质之间的转化关系

o?.催化剂.△Cu.稀溶液

纯O?.点燃-ON.放电I]。…、H.OI

Ca(OH),.△I

NH.CI一"3-H-----.-福----温---、N,•-NO^^NO..-HNO,

HCI「NH,H2O«Cu,浓溶液

高压、催化剂Mg.点燃||

H.OMgiNN2O,

❶歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。

如:3NO?+H2O=2HNO3+NO

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNOz+H2O

❷归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。

如:6NO+4NH3兽=5N2+6H2O

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O

微专题9常见气体的制备、净化与尾气处理

【进阶学习】

1.气体制备实验的基本思路

pBErnl[w

I装置I-I装置I一I装置I一I装置I一I装置

反应物状1气体及1根据气体气体水根据气体

态及反应杂质的的性质选溶性及的性质选

条件1性质择干燥剂密度择吸收剂

2.气体制备的发生装置及创新设计

(1)“固(液)+液一组气体”装置的创新(适用于Ch、HC1等)

图A的改进优点是能控制反应液的温度。

图B的改进优点是使蒸福烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等,便于液体顺利流下。

(2)“固+液一气体”装置的创新(适用于H2、CCh、SCh、NO、NO2等)

大试管中的小通过倾斜Y

试管中盛有液形管使液体

体反应物.起与固体接触

液封的作用,

L发生反应.

防止气体从长

颈漏斗中逸出.控制反应的

可节省试剂>进行

通过分液漏斗通过伸入或

滴加液体反应拉出燃烧匙.

物,控制反应ft控制反应的

的进行发生和停止

⑶“固+固一气体”装置的创新(适用于NH3、02等)

改进的目的:用于加热易熔化的固体物质的分解,这样可有效地防止固体熔化时

造成液体的倒流,如草酸晶体受热分解制取C02气体。

3.气体的除杂方法

⑴除杂试剂选择的依据:主体气体和杂质气体性质上的差异,如溶解性、酸碱性、

氧化性、还原性。

除杂原则:①不损失主体气体;②不引入新的杂质气体;③在密闭装置内进行;

④先除易除的杂质气体。

(2)气体干燥净化装置

类型液态干燥剂固态干燥剂固体,加热

峦-军0

装置图

1mIV

浓H2s04、(酸无水氯化钙(中性)、碱石灰(碱除杂试剂Cu、

常见干燥剂

性、强氧化性)性)CuO、Mg等

当CO2中混有02杂质时,应选用上述I〜N中的IV装置除02,除杂试剂是Cu

粉。

(3)注意事项:

①需净化的气体中含有多种杂质时,除杂顺序:一般先除去酸性气体,如氯化氢

气体、C02、S02等,水蒸气要在最后除去。

②除杂选用方法时要保证杂质完全除掉,如除C02最好用NaOH不用Ca(0H)2溶

液。有时候为了保证气体除尽,还要验证一步,如验证混合气体中既有CO2,又

有S02,通常用品红溶液检验S02,然后用滨水或酸性KMnO4溶液除去SO二,再

用品红溶液检验是否除尽,最后用澄清石灰水检验C02。

4.尾气处理的原因、方法及装置

⑴原因:有些气体有毒或有可燃性,逸散到空气中,会污染空气或者引发火灾、

爆炸等灾害。

(2)处理方法:一般根据气体的相关性质,使其转化为非气态物质或无毒物质,如

酸性有毒气体用碱溶液吸收,可燃性气体用点燃等措施。

(3)尾气处理装置(见下图a、b、c)

的岳3气球

燃烧式吸收式收集式

①实验室制取。2时,尾气的处理可采用b装置。

②制取CO时,尾气处理可采用ac装置。

③制取H2时,尾气处理可采用ac装置。

【典例】二氧化氯(Q02)是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体,

沸点为11C,可用于处理含硫废水。回答下列问题:C102的制备

NaCIO,冰

H.SO.水

已知:S02+2NaC103+H2so4=2002+2NaHSO4。

(1)装置A中反应的化学方程式为_______________________________________

O

⑵欲收集C102,选择图中的装置,其连接顺序为

a-(按气流方向,用小写字母表示)。

(3)装置D的作用是,

【图解分析】

A女C八DE

[制备恬京收集CIO?]

答案⑴Cu+2H2so4(浓)0=CuSO4+SCht+2H2O

(2)g->h->b->c->e->f-*d或hfg_*b-*cfefffd

(3)冷凝并收集C1O2

解析(1)装置A中Cu与浓硫酸反应制备二氧化硫,化学方程式为Cu+

2H2s04(浓)3=CuS04+S02t+2H2OO(2)二氧化硫从a进入装置B中反应,为

防」卜倒吸,故应在之前有安全瓶,则a—g-h或a—h-g,为反应充分,故再连

接B装置中的b,二氧化氯沸点较低,故在D中冰水浴收集,为充分冷却,便于

收集,故连接e,最后用NaOH溶液吸收未反应完的二氧化硫,防止污染空气,

连接顺序为a-gfhfbfc-e—ffd或2一11-8->1)-<:一6一1'一(1。(3)装置D的作

用为冷凝并收集C102。

|易错提醒^----------

❶使用可燃性气体(如H2、CO、CH4等),先用原料气赶走系统内的空气,验纯后

再点燃酒精灯加热,以防止爆炸。

❷制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H2还原CuO的实验),反应结

束时,应先熄灭酒精灯,继续通原料气至试管冷却。

❸制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质(如AI2S3、A1C13等),往往在装置

的末端再接一个干燥装置,以防止空气中水蒸气的进入。

❹用液体吸收气体,若气体溶解度较大,要加防倒吸装置。

常见的防倒吸装置有:

H2SO,

CC1,

【迁移应用】

(2021・北京卷)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是

()

cde

气体试剂制备装置收集方法

A02KMnO4ad

BH2Zn+稀H2so4be

CNOCu+稀HNO3bc

DCO2石灰石+稀H2SO4bc

答案B

解析02的密度比空气稍大且难溶于水,通常用琲水法收集,A项错误;实验室

中用Zn和稀硫酸反应制备H2,并用排水法收集Hz,B项正确;NO易被空气中

的Ch氧化,通常采用排水法收集,C项错误;稀硫酸与CaCCh反应制取CCh时,

CaCCh表面会附着CaSCM而阻止反应的进行,实验室通常用CaCCh与稀盐酸制备

CO2,D项错误。

方法篇高考盲点干燥管的“一器多用,,

【仪器装置】

哪」.干燥管,气体流向:“粗进细出”

位置不同,作用不同

(1)在整套实验装置的中间横放干燥、吸收及检验装置

棉花团(或玻璃纤维)

气流方向一包

干燥剂

①干燥管内装有固体干燥剂,可用于干燥气体。

②干燥管内盛有无水硫酸铜时,可用于水的检验。

③可用于定量测定气体的质量。

(2)在整套实验装置的最后横放——“左吸右挡”

既可以吸收多余的尾气,防止污染空气,又可以阻挡外界空气中的干扰气体(如

CO2、水蒸气等)进入装置中,简记为“左吸右挡”。

【创新使用】

活塞

,干燥管

-烧杯

一玻璃

纤维

c

A.防倒吸装置

B.简易的过滤器,如净化天然水

C.简易的启普发生器

【迁移应用】

1.球形干燥管是中学化学常用的一种玻璃仪器。下列有关球形干燥管的创新用途,

错误的是()

选项装置用途

A1用于尾气处理,防倒吸

螺旋状

铜丝

B氯气用于铜丝与C12反应,防污染

NaOH

-溶液

纱,“、卵石

C简易的天然水净化过滤器

布'

Iw膨松g福

塞用Na2c。3固体与稀硫酸反应制备CO2气体,

D璃

维可随制随停

答案D

解析A项,该装置用于尾气处理,可防倒吸,正确;B项,该装置中多余的氯

气可被NaOH溶液吸收,正确;C项,活性炭具有吸附作用,该装置利用吸附原

理可以达到净水的目的,正确;D项,碳酸钠易涔于水,会溶解在稀硫酸中,不

能随制随停,错误。

2.(2021・荆州模拟)某化学小组用如图装置制取澳苯。

甲蘸有四氯化碳的棉花

铁粉、苯

B;蘸仃浓氨

汨水的棉花

(1)仪器甲的名称是O甲中放置蘸有四氯化碳的棉花,其作用是

⑵本实验根据观察到装置乙中(填

现象),装置乙的作用是,

答案(1)干燥管除去漠化氢气体中的漠蒸气(2)产生白烟防倒吸

练•高考真题

1.下列说法正确的是()

A.(2021・湖南卷)2molNO与1molCh在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA

B.(2021・河北卷)浓HNO3和稀HNCh和Cu反应的还原产物分别为NCh和NO,故

稀HNCh氧化性更强

C.(2021.浙江1月选考)工业上用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫

D.(2021•全国甲卷)把铝片投到冷的浓硝酸中制备NO2气体

答案C

解析2molNO与1molCh恰好完全反应生成2molNO2,由于存在平衡:

2NO2N2O4,所以充分反应后容器中的分子数小于2NA,A错误;氧化性的强

弱与得到电子的数目无关,与得到电子的难易程度有关,浓HNO3的氧化性强于

稀HNO3,B错误;SO2与氨水反应生成(NH4)2SO3,亚硫酸铁又被空气中的02

氧化成硫酸铁,既可以消除SCh带来的污染,又可得到副产品硫酸铁,C正确;

铝片在冷的浓HN03中发生“钝化”,D错误。

2.(双选)下列说法正确的是()

A.(2021•浙江6月选考)应避免钱态氮肥与草木灰混合施用

B.(2021•浙江6月选考)亚硝酸钠与氯化镀溶液受热反应:NO2+NH4=^=N2t+

2H2O

C.(2021•全国乙卷)过量铁粉投入到稀HNO3中:Fe+4H++NO3=Fe3++NOt+

2H2O

D.(2021•全国甲卷)3molNO2与水完全反应时转移的电子数为4NA

答案AB

解析核态氮肥中的NH;与草木灰中的CO厂发生相互促进的水解反应生成

NH3H2O,一水合氨分解产生NH3,从而降低肥效,A项正确;NaNCh与NH4cl

溶液混合加热能发生价态归中反应生成N2和H2O,B项正确;过量铁粉与稀HNO3

反应时生成Fe2+而不是Fe3+,C项错误;3NO2+H2O=2HNO3+NO,3molNO2

与水完全反应时转移的电子数为2NA,D项错误。

3.(2020•北京卷)杲同学进行如卜实验:

实验步骤实验现象

将NH4C1固体加入试管中,并将湿润试纸颜色变化:黄色一蓝色

I的pH试纸置于试管口,试管口略向(pHQ1())-黄色f红色(pH-2);试管

下倾斜,对试管底部进行加热中部有白色固体附着

试纸颜色变化:黄色一橙黄色

II将饱和NH4cl溶液滴在pH试纸上

(pH.5)

下列说法不正确的是()

A.根据I中试纸变蓝,说明NH4C1发生了分解反应

B.根据I中试纸颜色变化,说明氨气比氯化氢气体扩散速率快

C.I中试纸变成红色,是由于NH4cl水解造成的

D.根据试管中部有白色固体附着,说明不宜用加热NH4cl的方法制备NH3

答案C

解析氯化铁是强酸弱碱盐,其水溶液显酸性,会使湿润的pH试纸变红,根据

1中试纸变蓝,说明NKC1发生了分解反应,故A正确;根据I中试纸颜色变化,

说明氨气比氯化氢气体扩散速率快,故B正确;I中试纸变成红色,是由于NH4。

分解产生的氯化氢造成的,故C错误;根据试管中部有白色固体附着,说明氯化

锭分解产生的氨气和氯化氢在扩散过程中又化合生成氯化锭,则不宜用加热

NH4cl的方法制备NH3,故D正确。

4.(2018•海南卷)某工业废气所含氮氧化物(NO、)的氮氧质量比约为7:4,该NOV

可表示为()

A.N2OB.NO

C.N2O3D.NO2

答案A

7

小〃(N)14一

==2

解析n(O)'T:1,故NOx可表不为N2OO

T6

成•学科素养

A级基础巩固

1.(2021•金华模拟)卜列关于氮及具化合物的说法,不正确的是()

A.在日光照射下,二氧化氮能使氧气经过复杂的反应生成臭氧

B.氨水可作化肥,氮肥还有钱态氮肥、硝态氮肥和尿素

C.硝酸不稳定,在常温下见光或受热会发生分解

D.亚硝酸钠与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的沉淀

答案D

解析光化学烟雾形成的过程中,在日光照射下,二氧化氮能使氧气经过复杂的

反应生成臭氧,臭氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用,生成一种有毒的烟雾,

叫作光化学烟雾,据此可知,A正确;氮肥是指以氮(N)为主要成分,施于土壤可

提供植物氮素营养的肥料,氮肥按含氮基团可分为氨态氮肥、铁态氮肥、硝态氮

肥、硝铁态氮肥、氯氨态氮肥和酰胺态氮肥(尿素),B正确;硝酸不稳定,在常

温下见光或受热会发生分解:4HNO3包型4NCht+2H2O+O2t,C正确;

亚硝酸钠与硝酸银溶液反应:NaNO2+AgNO3=AgNO2I+NaN0.3,生成淡黄色

的AgNCh,AgNO?可以与稀硝酸反应,D错误。

2.(2021-1月江苏适应性考试)下列有关氨的说法正确的是()

A.NH3的空间构型为平面三角形

B.NH3与H2O能形成分子间氢键

C.NH,的水溶液不能导电

D.氨催化氧化制硝酸是利用了NH3的

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