人教版（2019）高中化学必修第二册《考点_氨、铵盐、硝酸的性质》要点检测（含答案）

高频考点通关
氨、铵盐、硝酸的性质
复习要点
1.认识氨气的溶解性，氨与水的反应，以及氨的还原性。
2.了解铵盐的性质和用途，掌握铵盐的检验方法。
3.认识硝酸的性质，区分金属与浓硝酸、稀硝酸反应的产物;.
4.利用化学方法解决金属与硝酸反应的计算题。
核心梳理
一、氨的性质
1. 氨的物理性质
无色气体，有刺激性气味，密度比空气小，极易溶于水(易液化)。
2. 氨的化学性质
(1)氨气的化学性质
①氨与水反应生成一水合氨，一水合氨有一小部分发生电离：NH3+H2ONH3·H2O+OH 。
②氨与酸反应生成铵盐：NH3+H+===。
③氨的催化氧化反应：4NH3+5O24NO+6H2O。
(2)氨水的性质
①氨溶于水，大部分和水反应生成NH3·H2O。NH3·H2O很不稳定，受热易分解为氨气和水，反应的化学方程式是NH3·H2ONH3↑+H2O。
②氨水具有弱碱性，电离方程式是NH3·H2O+OH ，能使酚酞试液变红色(或使湿润的红色石蕊试纸变蓝色)，能与氯化铝溶液反应，离子方程式是Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3。
二、喷泉实验原理分析
1．氨气的喷泉实验
实验装置 操作及现象 结论
(1)打开止水夹，并挤压滴管的胶头。(2)烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色。 氨易溶于水，水溶液呈碱性
2．喷泉实验基本原理
从原理上分析使容器内外产生较大压强差的情况有以下两种：
(1)容器内气体极易溶于水(或容器内气体易与溶液反应)，使容器内的压强迅速降低，在外界大气压的作用下，外部液体快速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。
下表列出的气体遇相应的吸收剂，就能形成喷泉。
气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2 NO2+O2
吸收剂 水或碱溶液 水或酸溶液 碱溶液 水或碱溶液
(2)容器内的液体由于受热挥发或由于发生化学反应使容器内部产生了大量的气体，使容器内的压强增大，促使容器内的气体迅速向外流动，也能形成喷泉。喷雾器、火山喷发就是此原理。
特别提醒：
喷泉实验成功的关键
首先瓶内外压强差要足够大，其次还要注意以下几个方面：①盛气体的烧瓶必须干燥，否则瓶中有液体，可能会使气体在实验前已有大量溶解，造成内外压强差不大，形成的喷泉现象不明显。②气体要充满烧瓶。③烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置气密性)。
三、铵盐的性质
1．物理性质
农业上常用的铵态氮肥，如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都属于铵盐，它们都易溶于水。
2．化学性质
(1)铵盐受热易分解
NH4Cl受热分解的化学方程式：NH4ClNH3↑+HCl↑。
NH4HCO3受热分解的化学方程式：NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑。
(2)铵盐与碱反应
NH4NO3与NaOH反应的化学方程式：NaOH+NH4NO3NH3↑+NaNO3+H2O。
(3)铵盐的检验方法(有两种)
①取少许样品与碱混合于试管中共热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，则证明样品中含有。
②取少许样品与碱混合于试管中共热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明样品中含有。
四、硝酸的强氧化性
1．能将大多数金属(如铜等)氧化成高价态金属的硝酸盐，浓硝酸生成NO2，稀硝酸生成NO。如：
(1)浓硝酸与铜反应，被还原为NO2：Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(2)稀硝酸与铜反应，被还原为NO：3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
2．浓HNO3与非金属反应，还原产物一般是NO2，而非金属一般被氧化成最高价氧化物或相应的最高价含氧酸。
(1)浓硝酸将木炭氧化成二氧化碳：C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
(2)浓硝酸将硫氧化成硫酸：S+6HNO3(浓)===H2SO4+6NO2↑+2H2O。
3．常温下，浓硝酸能使铁(铝)发生钝化，这是因为浓硝酸将铁、铝容器表面氧化，形成致密的氧化物薄膜。若在加热条件下，可破坏氧化膜，从而使反应继续进行。
4．王水是浓硝酸和浓盐酸体积比1∶3的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
深化理解
一、氨、液氨、氨水和铵盐的区别与联系
氨 液氨 氨水 铵盐(以NH4Cl为例)
通常状态 气态 液态 液态 固体
物质分类 纯净物 纯净物 混合物 纯净物
化学式 NH3 NH3 溶质：NH3 NH4Cl
相互转化
二、硝酸与金属反应的有关计算方法
1．从反应的本质看：金属与硝酸反应的实质是金属与H+和的共同作用。
例如：铜与稀硝酸反应的实质是：3Cu +8H++2===3Cu2+ +4H2O +2NO↑。
Fe2+与稀硝酸反应的实质是：3Fe2+ +4H+ +===3Fe3+ +2H2O+NO↑。
2．从硝酸在反应中的作用看：参加反应的硝酸一部分显酸性，生成硝酸盐，另一部分作氧化剂，一般转化为氮的氧化物(NO或NO2)，根据氮元素守恒解题。
3．从守恒的角度看：
(1)电子守恒：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，一般情况下金属失去的电子被+5价的氮得到，转化为 NO 或 NO2 (也可能会转化为N2O、N2和NH3)，N原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数，由此可求出氮元素被还原后的价态，根据价态确定反应产物。
(2)原子守恒：硝酸与金属反应时，一部分以的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量与反应消耗的HNO3中N的物质的量相等。
4．从反应始态和最终状态看：终态法的运用使许多复杂问题简单化，在化学计算中具有非常重要的地位。
典型例题
例1 下图是进行气体性质实验的常用装置，下列对有关实验现象的描述中，不正确的是
A．若水槽中盛有水，试管中盛满SO2，可看到试管中液面上升
B．若水槽中盛有水，试管中盛满NO2，可看到试管中液面上升并充满试管
C．若水槽中盛有水(滴有酚酞)，试管中是NH3，可看到试管内液面上升并呈红色
D．若水槽中盛有NaOH溶液，试管中是Cl2，可看到试管内液面上升，黄绿色褪去
【答案】B
【解析】A项、二氧化硫易溶于水，溶于水的二氧化硫部分与水反应生成亚硫酸，则可以看到液面上升，故A正确；B项、二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，NO不溶于水，则看到液面上升，但水不会充满整个试管，故B错误；C项、氨气极易溶于水，溶于水的氨气部分与水反应生成一水合氨，一水合氨电离使溶液显碱性，遇酚酞变红，则看到液面上升并呈红色，故C正确；D项、氯气与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO、水，则看到液面上升、试管中黄绿色褪去，故D正确。故选B。
【名师点睛】明确喷泉实验原理是解答的关键，其原理为(1)减小烧瓶内压强：①容器内气体极易溶于水；②容器内气体易与溶液中的某种成分发生化学反应而被吸收。当外部的水或溶液接触容器内气体时，由于气体大量溶解或与溶液中的某种成分发生化学反应而被吸收，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。(2)增大烧瓶外压强，容器内的液体由于受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或由于发生化学反应，容器内产生大量气体。使容器内压强迅速增大，促使容器内液体迅速向外流动，也能形成喷泉。例如喷雾器、人造喷泉等均是利用了此原理。
例2 某浓度稀HNO3与金属M反应时，能得到+2价硝酸盐，反应时M与HNO3的物质的量之比为5 ∶12，则反应时HNO3的还原产物是 （ ）
A．NH4NO3 B．N2 C．N2O D．NO
【答案】B
【解析】依据题意可列出反应方程式如下：5M+12HNO3=5M(NO3)2+N2↑+6H2O，某稀HNO3与金属M反应时能得到+2价硝酸盐，所以1mol M失去2mol电子，5mol M失去10mol电子；而12mol HNO3中，有10mol硝酸没有参加氧化还原反应，只有2mol硝酸参加氧化还原反应，得到10mol电子，硝酸中氮的化合价为+5价，所以还原产物必须是0价的N2，B项正确；
答案选B。
【点睛】利用电子转移数守恒是解题的突破口，找到化合价的定量关系，理解氧化还原反应的本质是关键。
变式强化
1．已知NH3和HCl都是能用来做喷泉实验的气体，若在相同条件下用等体积烧瓶各收集满NH3和HCl气体，进行如图所示实验(两烧瓶内充满溶液且不考虑溶质的扩散)。下列说法错误的是
A．NH3和HCl分别形成蓝色、红色喷泉
B．制备干燥的NH3和HCl，所需的干燥剂分别是碱石灰、浓硫酸
C．若烧瓶中改为NO2，则所得溶液溶质的物质的量浓度与前两者不同
D．去掉装置中的胶头滴管，改为单孔塞，也可引发喷泉
【答案】C
【解析】A.氨气和氯化氢都是极易溶于水的气体，氨气溶于水显碱性，遇到石蕊试液变蓝色，氯化氢溶于水显酸性遇到石蕊试液变红色，NH3和HCl分别形成蓝色、红色喷泉，A正确；B.氨气是碱性气体，氯化氢是酸性气体，制备干燥的NH3和HCl，所需的干燥剂分别是碱石灰、浓硫酸，B正确；C.设二氧化氮体积为1L，根据反应方程式：3NO2+H2O=2HNO3+NO，可知反应产生硝酸物质的量n(HNO3)=，溶液的体积为HNO3的体积，所以HNO3的物质的量浓度c(HNO3)==0.0446mol/L，设氨气或氯化氢体积为1L，氨气和氯化氢气体形成喷泉实验形成的溶液浓度==0.0446mol/L，若改为NO2气体，所得溶液溶质的物质的量浓度与前两者相同，C错误；D.去掉装置中的胶头滴管，改为单孔塞，用双手捂住烧瓶，待导气管气泡冒出后，冷却烧瓶会引发喷泉，D正确；故合理选项是C。
2．将128 g铜置于一定量的浓硝酸中并微热。当铜片完全消失时，共收集到NO2和NO的混合气体
44.8 L(标准状况)。
(1)写出上述过程中有关反应的离子方程式：___________________、_______________。
(2)混合气体中NO2的体积为__________ L，NO的体积________ L(均为标准状况下)。
(3)将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中，并向其中缓慢通入O2使其充分反应，若要使溶液恰好充满容器，则理论上需要参加反应的O2的物质的量为________mol。
【答案】(1)Cu+4H++2NO3 =Cu2++2NO2↑+2H2O 3Cu+8H++2NO3 =3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)22.4 22.4
(3)1
【解析】Cu与浓硝酸反应产生硝酸铜、二氧化氮和水，反应进行到一定程度后，硝酸变为稀硝酸，稀硝酸与铜发生反应产生硝酸铜、一氧化氮和水，在反应过程中Cu失去电子的物质的量与硝酸变为二氧化氮、一氧化氮获得电子的物质的量相等，据此可计算出混合气体中两种气体的体积；将盛有反应产生的气体的容器倒扣在盛有水的水槽中，不断通入氧气，至溶液恰好充满容器，二氧化氮、一氧化氮又变为硝酸，则氧气获得电子的物质的量与铜失去电子的物质的量相等，据此计算反应消耗氧气的物质的量。
(1) Cu与浓硝酸反应产生硝酸铜、二氧化氮和水，反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3 =Cu2++2NO2↑+2H2O；当反应进行到一定程度后，硝酸变为稀硝酸，这时稀硝酸与铜发生反应产生硝酸铜、一氧化氮和水，该反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3 =3Cu2++2NO↑+4H2O；
(2)n(Cu)=128 g÷64 g/mol=2mol，由于Cu是+2价金属，所以n(e )=2 n(Cu)=2×2 mol=4 mol，根据反应过程可知n(NO2)+n(NO)=44.8 L÷22.4 L/mol=2 mol，由反应过程中得失电子守恒可得n(NO2)+3n(NO)=4 mol，两式联立可得n(NO2)=n(NO)=1 mol，所以V(NO2)=V(NO)=22.4 L；
(3)将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中，并向其中缓慢通入O2使其充分反应，若要使溶液恰好充满容器，则NO2、NO又转化为HNO3，最终结果是Cu失去电子，O2获得电子，根据电子守恒可得4n(O2)=4mol，所以理论上需要参加反应的O2的物质的量为n(O2)=1 mol。
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