第五章第二节 氮及其化合物-2023-2024学年高一化学同步举一反三系列（人教版2019必修第二册）（解析版）

第二节氮及其化合物【题型1氮气氮的固定】【题型2一氧化氮与二氧化氮】【题型3氮的氧化物溶于水的计算】【题型4氨气的制备与性质】【题型5氨水的性质与应用】【题型6喷泉实验】【题型7铵盐铵根离子的检验】【题型8硝酸的性质】【题型9守恒法在化学计算中的应用】【题型10氮及其化合物的转化酸雨】【题型1氮气氮的固定】【例1】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【详解】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。【变式1】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【分析】氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程。【详解】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2】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【详解】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。【变式3】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【详解】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。【题型2一氧化氮与二氧化氮】【例2】下列关于NO2和NO的说法正确的是A．NO2能与水反应生成硝酸，故NO2是酸性氧化物B．除去NO2中混有的NO，可将混合气通入水中C．NO与NO2互为同素异形体D．3NO2+H2O=2HNO3+NO中氧化剂与还原剂物质的量之比为1：2【答案】D【详解】A．NO2能与水反应生成硝酸和NO，故NO2不是酸性氧化物，故A错误；B．二氧化氮与水反应生成NO，且NO不溶于水，不能用水除去NO杂质，故B错误；C．同素异形体研究的对象是单质，而NO与NO2是化合物，故C错误；D．该反应中N元素的化合价由+4价变为+5价和+2价，所以生成硝酸的二氧化氮是还原剂，其计量数是2，生成NO的二氧化氮是氧化剂，其计量数是1，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比都是1：2，故D正确；故选：D。【变式1】氮的氧化物均是空气污染物，燃油发动机工作时会产生NO，若要将NO转化为N2，从性质考虑下列物质中可以选择与之反应的是A．CO B．NaClO C．O2 D．Fe2O3【答案】A【分析】将NO转化为N2，N得电子作氧化剂，则需要加入还原剂。【详解】A．CO具有还原性，能与NO反应生成氮气，A正确；B．NaClO具有强氧化性，不能将NO还原为N2，B错误；C．O2具有强氧化性，不能将NO还原为N2，C错误；D．Fe2O3具有氧化性，不能将NO还原为N2，D错误；故答案选A。【变式2】在高温或放电条件下，N2和O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2，在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是A．NO（g）HNO3（aq） B．N2（g）NO2（g）C．NO2（g）N2（g） D．NH3N2（g）【答案】C【详解】A．NO与H2O不发生反应，不能实现转化生成HNO3，A错误；B．N2与氧气反应只能生成NO，不能一步生成NO2，B错误；C．NO2有氧化性，CO有还原性，在高温、催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为无毒的N2和CO2，能一步实现，C正确；D．氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，不能转化生成N2，D错误；故选C。【题型3氮的氧化物溶于水的计算】【例3】如图所示，在注射器里吸入20mLNO，然后吸入5mL水。若再吸入6mLO2，夹住弹簧夹，让内外大气压相同，观察。下列叙述正确的是A．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色B．可观察到注射器的活塞缓缓向右移动C．最终剩余气体体积约为19mLD．所得硝酸溶液的浓度约为0.07mol/L【答案】A【详解】A．NO遇空气中氧气生成NO2，NO2为红棕色气体，NO2溶于水生成NO，气体由红棕色变为无色，A项正确；B．可观察到注射器活塞缓缓向左移动，B项错误；C．由可知，O2消耗完，NO有剩余，剩余气体体积为，C项错误；D．没有注明状态，无法计算，D项错误；故选A。【变式1】将盛有NO2和N2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体体积缩小为原体积的一半，原混合气体中N2与NO2的体积比为A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．3：1【答案】C【详解】设原混合气体中含有xmolN2，ymolNO2，盛有N2和NO2的混合气体的试管倒立于水中发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，则有，反应后试管内气体物质的量为mol，则有（x+y）=2，解得x：y=1：3，故答案选C。【变式2】将装有50mLNO2、NO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NO的体积为A．15mL B．20mL C．25mL D．30mL【答案】B【详解】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。【题型4氨气的制备与性质】【例4】某学习小组设计实验验证NH3能与CuO反应，实验装置如图。（1）装置D的仪器名称是。（2）装置A试管中发生复分解反应的化学方程式为。（3）装置B的作用是干燥NH3，可选择的试剂是（填字母）。A．浓硫酸

B．碱石灰（4）实验中装置C的试管中有红色单质生成，还能收集到一种气体单质，且D装置中无水硫酸铜变蓝。则该反应说明NH3具有（填“氧化性”或“还原性”），写出化学方程式并用单线桥表示该反应电子转移的方向和数目。（5）该实验的缺陷是。【答案】（1）干燥管（2）2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O（3）B（4）还原性（5）缺少吸收未反应NH3的装置【分析】本实验的目的，先制取氨气，再用氨气还原氧化铜。装置A为NH3的制取装置，装置B为干燥装置，装置C为NH3还原CuO的装置，装置D为检验反应产生中水蒸气的装置。【详解】（1）装置D的仪器名称是干燥管。（2）装置A试管中，NH4Cl与Ca（OH）2在加热条件下反应制取NH3等，发生复分解反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O。（3）装置B的作用是干燥NH3，但浓硫酸能吸收NH3，所以可选择的试剂是碱石灰，故选B。（4）实验中装置C的试管中生成的红色单质为Cu，气体单质为N2，且D装置中无水硫酸铜变蓝，则生成H2O，则NH3与CuO发生反应生成Cu、N2、H2O。该反应中，NH3所含N元素化合价升高，具有还原性，用单线桥表示该反应电子转移的方向和数目为。（5）NH3是大气污染物，需进行尾气处理，则该实验的缺陷是：缺少吸收未反应NH3的装置。【点睛】凡是有毒气体的制取，都需进行尾气处理。【变式1】下列关于氨气的说法中，不正确的是A．实验室可用浓氨水和生石灰制取氨气 B．氨气可用浓硫酸干燥C．氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 D．氨常用作制冷剂【答案】B【详解】A．CaO与水反应放出大量的热，加快一水合氨分解出氨气，故A正确；B．氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，故B错误；C．氨气溶于水，与水反应生成弱碱一水合氨，使红色石蕊试纸变蓝，故C正确；D．液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此液氨可用作制冷剂，故D正确；答案选B。【变式2】实验室里通过加热熟石灰与氯化铵的固体混合物来制备氨气。氨气密度小于空气，有刺激性气味。氨气极易溶于硫酸，下列氨气的制备、干燥、收集、检验的操作正确的是A．

制取NH3 B．

用碱石灰干燥NH3C．

收集NH3 D．

尾气处理【答案】B【详解】A．固体混合物加热制取氨气时，试管口应向下倾斜，故A错误；B．氨气为碱性气体，可用碱石灰干燥，故B正确；C．氨气的密度小于空气，应用向下排空气法收集，应短管进气长管出气，故C错误；D．氨气极易溶于水，直接通入硫酸中会引起倒吸，故D错误；故选：B。【变式3】某化学兴趣实验小组同学在实验室利用如图所示装置制取。已知：①浓氨水中的溶质为；②浓氨水与氧化钙反应会放出大量的热。

回答下列问题：（1）仪器a的名称为。（2）浓氨水属于（填“混合物”、“氧化物”或“盐”），（填“能”或“不能”）导电，判断理由为。（3）圆底烧瓶中发生的反应为。①写出的一种用途：。②与反应只生成和，该反应的化学方程式为，该反应的氧化产物为（填化学式）。（4）烧杯中发生的反应为。①该反应的离子方程式为。②该反应中，每消耗，同时生成的质量为g。【答案】（1）分液漏斗（2）混合物能溶液中存在自由移动的离子（或其他合理答案）（3）改良酸性土壤、建筑材料（或其他合理答案）（4）13.2【详解】（1）根据装置图，仪器a的名称为分液漏斗；（2）浓氨水是氨气的水溶液，属于混合物，浓氨水中含有自由移动的离子，能导电；（3）圆底烧瓶中发生的反应为。①属于碱，可用于改良酸性土壤，建筑材料等。②与反应只生成和，氮元素化合价由-3升高为0、Cl元素化合价由0降低为-1，根据得失电子守恒，该反应的化学方程式为，中N元素化合价升高发生氧化反应，该反应的氧化产物为。（4）①反应的离子方程式为。②该反应中，每消耗，同时生成的质量为xg。x=13.2g。【变式4】氮的氧化物（NOx）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2的反应进行了探究。回答下列问题：I．氨气的制备某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气，并探究氨气的性质（部分仪器已略去）。（1）用装置A制备氨气的化学方程式为。（2）标准状况下，装置B中圆底烧瓶收集氨气时，氨气的进气口为（填“a”或“b”）。检验氨气收集满的方法是。（3）下列哪些干燥剂不能用于干燥氨气。a．浓硫酸b．无水氯化钙c．碱石灰（4）若装置B中的烧瓶充满干燥气体，烧杯中盛有液体，下列组合中不可能形成喷泉的是___________。A．CO2、NaHCO3溶液 B．NH3、H2OC．SO2、Na2CO3溶液 D．HCl、NaCl溶液（5）为防止环境污染，以下装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨气的是（填序号）。II．氨气与二氧化氮的反应（6）将制备的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入一定量NO2（两端用夹子K1、K2夹好），生成无污染气体。则反应的化学方程式为。（7）若有NO2和NH3的混合物1mol，充分反应后所得产物中，经氧化得到的N2比经还原得到的N2多1.4g，则反应混合物中NH3的物质的量为。【答案】（1）2NH4Cl+Ca（OH）22NH3↑+CaCl2+2H2O（2）a将湿润的红色石蕊试纸放在b处（3）ab（4）A（5）②④（6）6NO2+8NH37N2+12H2O（7）0.4mol或0.7mol【分析】用NH4Cl固体和Ca（OH）2固体混合加热制取氨气，氨气极易溶于水，可以做喷泉实验，氨气能污染空气，多余的氨气用水吸收即可，但要注意防止倒吸。【详解】（1）实验室制取氨气的化学方程式是2NH4Cl+Ca（OH）22NH3↑+CaCl2+2H2O，故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）22NH3↑+CaCl2+2H2O；（2）由于氨气密度比空气的小，a口进气是向下排空气，氨气是碱性气体，能使湿润红色石蕊试纸变蓝色，若试纸变蓝则已集满，故答案为：a；将湿润的红色石蕊试纸放在b处；（3）氨气的水溶液呈碱性，能与浓硫酸反应；氯化钙与氨气也能反应；碱石灰显碱性，可用于干燥氢气，故答案为：ab；（4）A．CO2不能被NaHCO3溶液吸收，不能形成喷泉，故A选；B．氨气极易溶于水，导致烧瓶中的气体减小，能形成喷泉，故B不选；C．亚硫酸酸性比碳酸强，SO2能被Na2CO3溶液吸收，所以能使烧瓶中的气体压强迅速减小，能形成喷泉，故C不选；D．HCl易溶于NaCl溶液，所以能使烧瓶中的气体压强迅速减小，能形成喷泉，故D不选；故选：A；（5）因为氨气极易溶于水，②④装置中的倒置的漏斗和球形干燥管的体积较大，能防止倒吸，①是密闭装置，不能吸收多余的氨气，③会发生倒吸，故答案为：②④；（6）氨气与二氧化氮气体混合后，红棕色气体慢慢变浅，生成的无污染气体为氮气，根据原子守恒，还生成H2O，发生反应的化学方程式为6NO2+8NH37N2+12H2O，故答案为：6NO2+8NH37N2+12H2O；（7）发生的反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O，该反应中氧化产物和还原产物都是氮气，当生成7molN2时，氧化得到的氮气比经还原得到的N2多28g，已知氧化产物比还原产物多1.4g，则参加反应的NO2为0.3mol，NH3为0.4mol，而NO2和NH3的总物质的量为1mol，其中必有一种物质过量。若NO2过量，则NH3为0.4mol，NO2为0.6mol；若NH3过量，则NO2为0.3mol，NH3为0.7mol。故答案为：0.4mol或0.7mol。【题型5氨水的性质与应用】【例5】清代《本草纲目拾遗》中有关于“鼻冲水（氨水）”的记载：“鼻冲水，……贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药方不减……”下列有关“鼻冲水”的推断错误的是A．鼻冲水易挥发，具有刺激性气味 B．鼻冲水滴入酚酞溶液中，溶液变红色C．鼻冲水中含有多种分子和离子 D．鼻冲水中不存在分子【答案】D【详解】A．鼻冲水是氨水，易挥发产生氨气，具有刺激性气味，A正确；B．鼻冲水是氨水，溶液显碱性，将其滴入酚酞溶液中，溶液变红色，B正确；C．鼻冲水是氨水，含氨气、一水合氨、水、铵根离子、氢氧根、氢离子，C正确；D．鼻冲水是氨水，成分中含一水合氨分子，D错误；故选D。【变式1】1L1mol/L的氨水中A．含有1mol氨气分子B．含、NH3的物质的量之和为1molC．含有0.5molD．含、NH3和NH3•H2O的物质的量之和为1mol【答案】D【详解】氨气溶解于水得到氨水，在氨水中存在平衡：，所以N元素的存在形式有NH3、NH3·H2O、NH，在1L1mo/L氨水中，根据物料守恒可知NH3、NH3·H2O、NH的物质的量之和为1mol，所以ABC错误，D正确；故选D。【变式2】常温下，1体积水能溶解约700体积。用圆底烧瓶收集后进行如图所示实验，下列分析正确的是

A．圆底烧瓶内形成喷泉现象，证明与水发生了反应B．圆底烧瓶中的液体呈红色的原因是C．取圆底烧瓶内部分液体，滴加盐酸溶液红色加深D．烧杯中换成其他液体无法形成喷泉【答案】B【详解】A．1体积水能溶解700体积的NH3，因此圆底烧瓶内形成喷泉，但是NH3若不与H2O反应只是溶解于H2O中，也能形成喷泉，无法证明氨气与水发生反应，A错误；B．氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根离子，从而使溶液呈碱性，因此圆底烧瓶中液体呈红色，B正确；C．圆底烧瓶中溶液呈碱性，滴加盐酸溶液，溶液碱性减弱或变为中性甚至酸性，溶液中红色变浅直至消失，C错误；D．烧杯中换成其他溶液也能形成喷泉，比如烧杯中装入稀盐酸也能形成喷泉，D错误；故答案选B。【变式3】室温下，将充满某气体的试管倒立在水中（如图）。下列对食盐现象描述不正确的是实验装置选项气体实验现象

A试管中液面上升，取试管中溶液滴加紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色B试管中液面上升，取试管中溶液滴加紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色C试管中液面逐渐上升，停止后，向试管中再缓缓通入一定量的，试管中的液面会继续上升D试管中液面迅速上升，取试管中溶液滴加酚酞溶液，溶液显红色A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A．氯气与水反应生成HCl和HClO，溶液具有酸性和漂白性，故能使紫色石蕊试液先变红后褪色，A正确；B．二氧化硫溶于水溶液显酸性，能使紫色石蕊试液变红，但不能使其褪色，B错误；C．二氧化氮与水反应生成NO和HNO3，试管内液面逐渐上升；再通入O2后，NO、O2和H2O反应生成硝酸，液面会继续上升，C正确；D．氨气溶于水溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，D正确；故选B。【题型6喷泉实验】【例1】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CO2，胶头滴管及烧杯中均盛有NaOH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【详解】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CO2，胶头滴管及烧杯中均盛有NaOH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。【变式1】标准状况下，在干燥的烧瓶中充满纯净的NH3，进行如图所示的喷泉实验，下列说法错误的是A．本实验之所以能够产生喷泉是因为氨气极易溶于水，导致烧瓶内外存在压强差B．若烧瓶的氨气中混有少量空气，则喷泉实验后的水不能充满烧瓶C．本实验若将NH3换成HCl，也能产生红色的喷泉D．若烧瓶氨气中混有少量空气，实验结束后烧瓶中氨水物质的量浓度仍为mol/L【答案】C【详解】A．氨气极易溶于水，从而导致烧瓶内外存在压强差，使烧瓶内气压迅速小于大气压，所以形成喷泉，A正确；B．若烧瓶的氨气中混有少量空气，由于空气中的氮气不溶于水，也不与水反应，则喷泉实验后的水不能充满烧瓶，B正确；C．若将NH3换成HCl，HCl也极容易溶于水，由于HCl的水溶液显酸性，所以滴有酚酞的水形成的喷泉溶液显无色，C错误；D．设烧瓶容积为VL，则烧瓶内氨气的物质的量为mol，由于氨水充满烧瓶，所以最终形成氨水的物质的量浓度c=，D正确；故选C。【变式2】在体积为1L的干燥烧瓶中，用排空气法充入HCl气体后，测得烧瓶中的气体对氧气的相对密度为1.082，以此气体进行喷泉实验，当喷泉停止后，进入烧瓶中的液体体积是

A．L B．L C．L D．全满【答案】C【详解】由题意可知，烧瓶中气体的相对分子质量为32×1.082=34.624，则烧瓶中的气体为氯化氢和空气的混合气体，设混合气体的总物质的量为1mol，氯化氢的物质的量为amol、空气的物质的量为bmol，由物质的量和相对分子质量可得：a+b=1和36.5a+29b=34.624，解联立方程可得a=0.25、b=0.75，当喷泉停止后，进入烧瓶中的液体体积为氯化氢气体的体积，则进入烧瓶中的液体体积为×1L=L，故选C。【变式3】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A．A B．B C．C D．D【答案】D【详解】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。【题型7铵盐铵根离子的检验】【例1】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【详解】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。【变式1】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【详解】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。【变式2】下列说法中正确的是A．所有铵盐受热均可以分解，但产物不一定有NH3B．加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3C．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，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝D．铵盐易溶于水，其水溶液只能与碱反应，不能与酸反应【答案】A【详解】A．铵盐分解不一定产生氨气，如NH4NO3在400℃以上分解生成N2、NO2和H2O，选项A正确；B．在加热的条件下氯化铵与碳酸氢钠均分解，不能除去氯化铵中的碳酸氢钠，选项B错误；C．盛有硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2]溶液的试管中，滴加少量NaOH溶液，氢氧根离子与亚铁离子生成氢氧化亚铁沉淀，没有氨气生成，所以在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸不变蓝，选项C错误；D．铵盐都易溶于水，其水溶液不一定只能与碱反应不能与酸反应，例如碳酸铵溶液能和盐酸反应，选项D错误。答案选A。【题型8硝酸的性质】【例1】硝酸是一种无色液体，常用来制造火药、氮肥、染料。下列关于硝酸的认识正确的是A．等质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸反应，转移电子数不同B．久置的浓硝酸呈黄色，体现了浓硝酸的不稳定性C．检验久置于空气中的亚硫酸钠溶液是否变质，可以先加硝酸溶液，再加氯化钡溶液D．工业制硝酸的原理：空气NONO2硝酸→尾气处理【答案】B【详解】A．等质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸反应，铜被氧化为硝酸铜，转移电子数相同，故A错误；B．久置的浓硝酸呈黄色，是因为硝酸分解生成的NO2溶于硝酸溶于中，体现了浓硝酸的不稳定性，故B正确；C．亚硫酸钠能被硝酸氧化为硫酸钠，检验久置于空气中的亚硫酸钠溶液是否变质，应该先加盐酸溶液，再加氯化钡溶液，若生成白色沉淀，证明亚硫酸钠已变质，故C错误；D．工业制硝酸的原理：氨气NONO2硝酸→尾气处理，故D错误；选B。【变式1】下列物质不需要保存在棕色试剂瓶里的是A．氨水 B．硝酸 C．硫酸铵 D．次氯酸【答案】C【详解】A．氨水易挥发且不稳定，需要低温避光保存，故需存放在棕色试剂瓶，故A错误；B．硝酸见光易分解，需要保存在棕色试剂瓶，故B错误；C．硫酸铵见光不分解，不需要保存在棕色试剂瓶，故C正确；D．次氯酸见光会分解，需要保存在棕色试剂瓶，故D错误；答案选C。【变式2】下列关于硝酸的说法不正确的是A．浓硝酸易挥发，因此打开浓硝酸的瓶口会出现大量白雾B．常温下，浓硝酸能使金属铁和金属铝钝化C．浓硝酸氧化性很强，常温下即可与碳发生氧化还原反应D．浓硝酸不稳定，见光易分解，因此需要避光保存【答案】C【详解】A．浓硝酸易挥发且易溶于水，打开浓硝酸的瓶口后，挥发出的HNO3溶于空气中水蒸气形成酸雾，故会出现大量白雾，A正确；B．浓硝酸具有强氧化性，常温下，浓硝酸能使铁、铝表面氧化生成致密氧化膜而钝化，B正确；C．浓硝酸氧化性很强，加热时可与碳发生氧化还原反应，C错误；D．浓硝酸不稳定，见光易分解，因此需要避光保存，D正确；故选C。【变式3】按如图所示装置进行实验（加持装置已略去），实验证明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，依据为浓硝酸能将NO氧化为NO2，而稀硝酸不能。

已知：NaOH溶液不与NO反应，能与NO2反应。（1）浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中，用化学方程式解释其原因为。（2）装置A中发生反应的化学方程式为；装置B的作用为。（3）装置D中的现象为；C中盛放的试剂为。【答案】（1）（2）将转化为（3）液面上方气体由无色变为红棕色稀硝酸【详解】（1）浓硝酸见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中，用化学方程式解释其原因为；（2）装置A中铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，发生反应的化学方程式为，由二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，装置B的作用为将转化为；（3）实验证明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，依据为浓硝酸能将NO氧化为NO2，而稀硝酸不能，则装置D中装有浓硝酸，装置C装稀硝酸，依据浓硝酸能将NO氧化为NO2，装置D的现象为液面上方气体由无色变为红棕色，C中盛放的试剂为稀硝酸。【题型9守恒法在化学计算中的应用】【例9】将一定量的铁粉与稀HNO3混合恰好完全反应后，产物有Fe(NO3)2、Fe(NO3)3、NO气体、H2O，其中当Fe(NO3)2、Fe(NO3)3的物质的量之比为时。下列判断正确的是A．反应产生的NO的质量为B．反应后溶液中为C．若反应中转移的电子为，则会产生NO为D．若为时，该反应也可发生【答案】B【详解】A．反应物的用量未知，不能确定最终产物的量，故A错误；B．结合题中信息，根据得失电子守恒及元素守恒的化学方程式：，反应后溶液中为，故B正确；C．反应中得电子生成NO，1molNO生成时转移3mol电子，则反应中转移的电子为，则会产生为，故C错误；D．若为时，设物质的量分别为3mol、4mol、5mol，则失电子数位3×2+4×3=18mol，得电子数位5×3=15mol，得失电子数不相等，违背得失电子守恒，该反应不能发生，故D错误；故选：B。【变式1】100mL含、的混合液中，、的物质的量浓度分别是和，向该混合液中加入1.92g铜粉，充分反应，下列说法错误的是（不考虑溶液体积的变化及硝酸的挥发性）A．充分反应后，该混合液的pH减小B．充分反应后，剩余铜粉的质量为0.48gC．充分反应后，D．发生反应的离子方程式为【答案】A【分析】n（HNO3）=0.1L×0.4mol/L=0.04mol，n（H2SO4）=0.1L×0.1moL/L=0.01moL，n（H+）=0.04moL+2×0.01moL=0.06mol，n（Cu）==0.03mol，根据3Cu+2NO+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，由反应关系可以看出，Cu、NO过量，H+完全反应，则反应的n（Cu）=0.0225mol，n（NO）=0.015mol。【详解】A．由分析可知，充分反应后，该溶液的pH增大，故A错误；B．由分析可知，充分反应后，剩余铜粉的质量为（0.03mol-0.0225mol）×64g/mol=0.48g，故B正确；C．反应不消耗硫酸根，故，故C正确；D．发生反应的离子方程式为，故D正确；故选A。【变式2】将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答：（1）求NO和混合气体的平均摩尔质量。（2）待产生的气体全部释放后，向溶液加入VmL浓度为amol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为mol/L。（3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为，至少需要30%的过氧化氢g。【答案】（1）37.68g/mol（2）（3）57.8【分析】32.64g铜的物质的量为；铜完全溶解产生的NO和混合气的物质的量为。【详解】（1）设NO和的物质的量为xmol、（0.5-x）mol，根据得失电子守恒3x+（0.5-x）=0.51mol×2，x=0.26mol；NO和混合气体的平均摩尔质量；（2）待产生的气体全部释放后，向溶液加入VmL浓度为amol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的全部转化成沉淀，溶液中的溶质恰好为NaNO3，n（Na+）=n（）=V×10-3L×amol/L=Va×10-3mol，根据N元素守恒，则原硝酸溶液中硝酸的物质的量为（Va×10-3+0.5）mol，硝酸的浓度为mol/L；（3）设需要30%的双氧水mg，根据电子得失守恒，有，解得。【变式3】将1.76g镁铜合金投入20mL一定浓度的硝酸中，合金完全溶解，产生NO和NO2混合气体共896mL（不考虑，体积折算为标准状况下），反应结束后向溶液中加入溶液，恰好使溶液中的金属阳离子全部转化为沉淀3.12g。若将盛有896mL该混合气体的容器倒扣在水中，通入一定体积的氧气，恰好可将该混合气体完全转化为。（1）和的体积比为；（2）原硝酸的浓度为；（3）通入的的体积（标准状况下）。【答案】（1）1:1（2）8（3）448【详解】（1）NO和NO2混合气体共896mL，标准状况下混合气体总物质的量为：，设混合气体中NO和NO2的物质的量分别为xmol、ymol，根据电子转移守恒可知，镁铜失去电子总和等于硝酸生成NO和NO2得到电子总和，而镁铜失去电子与Mg2+、Cu2+生成沉淀结合的OH-的物质的量相等，该，则：x+y＝0.04、3x+y＝0.08，解得x=y=0.02，故NO和NO2的体积比为1：1；（2）金属离子恰好完全沉淀时，溶液的溶质为NaNO3，则未被还原的HNO3的物质的量等于n（NaOH）=cV=1mol/L×0.12L=0.12mol，因此原硝酸的物质的量为n（气体）+未被还原的n（HN