课件46张PPT。第二单元 生产生活中的含氮化合物
第1课时 氮氧化物的产生及转化 氮肥的生产和使用
氮氧化物的产生及转化
阅读教材P96第1自然段至P97末尾，完成以下问题
1．NO、NO2的性质
(1)物理性质无无有红棕有刺激性有(2)化学性质(写出雷雨发庄稼的原因，用化学方程式)2．氮的氧化物的来源、危害及预防措施
(1)来源
_____的生产、_____的冶炼和_________的排放。
(2)危害
形成_____、产生___________、破坏臭氧层。
(3)预防措施氮肥金属氮氧化物酸雨光化学烟雾 氮肥的生产和使用
阅读教材P98[氮肥的生产和使用]至P99[拓展视野]以上内容，完成以下问题
1．氨的合成及性质
(1)工业合成氨原理
德国化学家哈伯因在合成氨方面的巨大贡献而获得诺贝尔化学奖。(2)氨的物理性质
NH3是___色、有_______气味、极易_______的气体。常温时，1体积水大约溶解____体积的氨气。氨易___化，常作制剂冷。
(3)化学性质
①与水反应：氨水中氨与水结合生成NH3·H2O，NH3·H2O可部分电离成铵根离子和氢氧根离子，故氨水显_______，方程式： 无刺激性溶于水700液弱碱性铵盐 2．铵盐
①定义：由_________和_________构成的化合物。
②物理性质
铵盐都_____于水。铵根离子酸根离子易溶③化学性质
写出下列化学反应方程式：【判断】
1．氨水就是氨气的液态形式( )
2．氨水能使湿润的蓝色石蕊试纸变红( )
3．铵盐受热都分解生成NH3( )
4．氨气溶于水后全生成了NH3·H2O( )
5．实验室用铵盐与强碱反应制备NH3( )××××√1.喷泉实验的原理
容器内外形成较大的压强差，在压强差作用下，液体迅速流动，通过带尖嘴的导管喷出来，形成喷泉。
2．形成喷泉的条件
烧瓶内外形成足够大的压强差。3．NH3喷泉实验成功的关键
(1)氨气和烧瓶要干燥
(2)装置气密性好
(3)氨气的量要足
4．常见形成喷泉的气体及液体5.常见形成喷泉实验的装置
(1)气体极易溶于水或气体与液体反应的，如图Ⅰ，气体A为上表中对应的气体，液体B为上表中对应的液体。
(2)如图Ⅱ由于两种液体反应，使锥形瓶中的气压增大，使液体喷入烧瓶中，如A为Na2CO3，B为盐酸，即可形成喷泉。【活学活用】
1.如图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶管的胶头，下列与实验事实不相符的是( )
A．Cl2(饱和食盐水) 无色喷泉
B．NH3(H2O含石蕊) 蓝色喷泉
C．HCl(H2O含石蕊) 红色喷泉
D．CO2(NaOH溶液) 无色喷泉【解析】 Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小，无法形成喷泉，A不正确；NH3、HCl极易溶于水，而使烧瓶内压强减小，从而形成喷泉；CO2与NaOH溶液发生反应也会使烧瓶内压强减小形成喷泉。
【答案】 A收集：向下排空气法。
验满：用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒。
防止多余氨气污染空气的方法：收集NH3后的导管口处塞一团湿棉花或用稀H2SO4浸湿的棉花。
干燥：将NH3通过盛有碱石灰的干燥管。
2．加热浓氨水制氨气
在烧瓶中加入2～4mL浓氨水，加热即可得到氨气。此法也可用于做喷泉实验。3．在常温下，用浓氨水与固体烧碱混合制氨气
方法是：在分液漏斗中加入浓氨水，在锥形瓶中加入少量固体氢氧化钠(约一小药匙)，按如右图所示安装好装置。将浓氨水慢慢滴入锥形瓶，待冒出较多的气泡时，用向下排空气法收集氨气。实验时要控制好浓氨水的滴入速度，分液漏斗的活塞不要开得太大，以免产生氨气过多而冲开锥形瓶的塞子。此法的装置和操作都很简便，而且制得的氨气浓度也比较大，做“喷泉”实验效果比较好。【活学活用】
2．下列关于NH3的实验室制法的有关说法正确的是( )
A．实验室中可用加热分解NH4Cl的方法来制取NH3
B．NH3的检验只能用湿润的红色石蕊试纸
C．NH3的干燥不能用浓H2SO4，可以用碱石灰干燥
D．Cl2的收集可用排饱和食盐水的方法，NH3的收集可用排饱和NH4Cl溶液的方法【解析】 NH4Cl分解产生的NH3和HCl气体在试管口处能重新化合，不能得到NH3；NH3的检验可以用湿润的红色石蕊试纸，也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒，看是否有白烟生成；NH3是碱性气体，不能用浓H2SO4干燥，可以用碱石灰干燥；因NH3的溶解度很大，不能用排饱和NH4Cl溶液的方法收集，只能用向下排空气法收集，且往往在试管口处放一团棉花，防止与空气对流导致收到的氨气不纯。故选C。
【答案】 C预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中：[探究背景1]
一水合氨(NH3·H2O)是一种弱碱，有易溶于水，易分解、易挥发出有刺激性气味的气体、电离出的阳离子(NH4＋)为非金属元素的原子团等不同于其他弱碱的特点。一水合氨有碱的通性，包括使酚酞溶液显红色，使红色石蕊试纸变蓝。[探究问题1]
1．NH3溶于水后生成氨水，氨水的成分有哪些？
【提示】 三分子：NH3、NH3·H2O、H2O。
三离子：NH4＋、OH－、H＋。
2．用化学方程式表示NH3在水溶液中的存在？
3．随着氨水的浓度增大，溶液的密度如何变化？
【提示】 氨水的密度小于1 g/mol，故溶液的密度逐渐减小。【提示】[探究背景2]
喷泉是一种常见的现象，产生的原因是存在压强差。[探究问题2]
1．用甲装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨，如何引发使其产生喷泉？
【提示】 打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头使少量水进入圆底烧瓶。
2．若只用乙装置如何引发喷泉？
【提示】 打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡冒出，移出热毛巾。3．若用丙装置引发喷泉，下列4组物质，可以加入锥形瓶的是？
①Cu与稀盐酸 ②NaHCO3和NaOH ③CaCO3与稀硫酸 ④NH4HCO3与稀盐酸
【提示】 ④
4．从产生喷泉的原理分析，甲和乙与丙有何不同？
【提示】 甲、乙是通过减少上部烧瓶内气体的压强，丙是通过增大下部锥形瓶内气体的压强。 将10 mL充满NO2和O2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，反应停止后试管内剩余2 mL无色气体，求原混合气体中NO2和O2各多少毫升？
【思路点拨】 解答本题要考虑以下两点：(1)NO2完全转化成HNO3，剩余O2 2mL；
(2)O2完全反应，剩余的NO2与H2O反应，转化为2 mL的NO。【答案】 若剩余的气体是NO，则NO2和O2的体积分别为9.2 mL和0.8 mL；若剩余的气体是O2，则NO2和O2的体积分别为6.4 mL和3.6 mL。氮氧化物溶于水的计算方法
1．解答氮氧化物溶于水的计算问题要先明确反应原理，无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两种或三种的混合气体，反应的实质是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，2NO＋O2===2NO2及其加合反应：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，所以若有气体剩余只能是NO或O2，不能是NO2。(双选)下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
【思路点拨】 先根据药品分析反应原理，再根据反应原理看装置是否合理。【解析】 A项，氯化铵固体受热分解产生氨气和氯化氢气体，但二者遇冷会重新生成氯化铵，且该过程还可能出现堵塞导管的现象。C项，试管口未向下倾斜，水蒸气在试管口冷凝后流回试管底部会导致试管炸裂。B项，由于氧化钙能与水反应，从而使浓氨水中的水相对减少；此外，氧化钙与水反应放出大量的热，会促使氨气逸出。D项，加热浓氨水可制取氨气。因此，B、D两项的装置可用来简易且快速地制取氨气。
【答案】 AC1．下列关于NO和NO2的叙述正确的是( )
A．NO是一种红棕色气体
B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合
C．含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等
D．NO2可用排水法收集
【解析】 NO是无色气体。常温常压下，NO易与空气中的氧气直接化合生成NO2。NO2与水反应，故不能用排水法收集。
【答案】 C2．(2014·浙江温州十校联考)下列气体中，溶于水后可以生成两种酸的是( )
A．SO2 B．CO2
C．Cl2 D．NH3
【解析】 SO2溶于水生成亚硫酸；CO2溶于水生成碳酸；Cl2溶于水生成盐酸和次氯酸，符合题意；NH3溶于水生成氨水，氨水呈碱性。
【答案】 C3．氨水中存在的粒子有( )
①NH3 ②NH3·H2O ③H2O ④OH－ ⑤NH4＋ ⑥H＋
A．①②③④ B．②④⑤⑥
C．①②③④⑤ D．①②③④⑤⑥
【解析】 NH3＋H2O??NH3·H2O??NH4＋＋OH－，H2O??H＋＋OH－。
【答案】 D4．下列关于铵盐通性的叙述不正确的是( )
A．铵盐均易溶于水
B．铵盐参与的反应不可能有电子的转移
C．铵盐中的氮元素不一定都为－3价
D．可以用铵盐与碱反应制氨气
【解析】 铵盐参与的反应也有氧化还原反应。
【答案】 B5.(双选)在如图所示的装置中，烧瓶中充满干燥的气体a，将滴管内的液体b挤入烧瓶中，轻轻振荡烧瓶，并打开弹簧夹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( )【答案】 BD6．某同学用如图所示装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨制取的实验探究。回答下列问题：
(1)若用装置①制取NH3，其反应的化学方程式为___________________________；若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是________(填装置序号)，装置中所盛试剂应具有的性质是_________________________。
(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内装的试剂可能是_______，分液漏斗中装的试剂可能是_______，收集装置应选择________(填装置序号)。【解析】 (1)装置①适用于固－固加热制取气体，实验室制取NH3的试剂是NH4Cl和Ca(OH)2。若测定NH3的体积，必须用排液体法，而NH3极易溶于水，故不能用排水法，所用的液体不能与NH3反应，也不溶解NH3才行。
(2)装置②是固－液反应，不需加热的装置，制取NH3时，可用浓氨水和CaO(或NaOH固体或碱石灰)作用 学业达标限时自测（二十一）课件42张PPT。第2课时 硝酸的性质
硝酸的性质
阅读教材P100[硝酸的性质]至P101末尾，完成以下问题
1．硝酸的物理性质
硝酸是一种___色，具有_______的液体，工业硝酸因溶有____而略显黄色。
无挥发性NO22．硝酸的化学性质
强氧化性：硝酸是一种_______很强的酸，能与除___、___等少数金属以外的金属和许多_______以及有机物发生氧化还原反应。
(1)HNO3与金属的反应。写出浓硝酸、稀硝酸分别与Cu的反应方程式：
氧化性金铂非金属因此，硝酸应贮存在_____、_____处。
(4)浓硝酸可以使___、___等金属发生钝化。
3．硝酸的用途
硝酸是一种重要的化工原料，常用来制造氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。避光低温铁铝【判断】
1．稀硝酸与活泼金属反应生成氢气( )
2．浓、稀硝酸均具有强氧化性( )
3．硝酸见光易分解，应保存在棕色瓶中( )
4．稀硝酸与铜的反应中，硝酸全部做氧化剂( )×√√×1.硝酸的强氧化性的原因
由于HNO3分子中＋5价的氮元素具有很强的得电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是＋5价氮元素被还原，所以硝酸是强氧化性酸。2．规律
(1)HNO3参与的氧化还原反应中，浓HNO3被还原为NO2，稀HNO3被还原为NO。
(2)浓度越高，温度越高，HNO3的氧化性越强。
(3)还原剂一般被氧化成最高价态。
3．表现
(1)对酸的通性的影响
①浓HNO3能使石蕊试液先变红，后褪色。
②与活泼金属(如Mg、Zn)反应不产生H2，随着HNO3的浓度的降低，HNO3被还原的产物有NO、N2O或N2等，当HNO3浓度很低时，还会生成NH4NO3。
③能溶解除Pt、Au以外的大多数金属，H以后的Cu、Ag常温也能与HNO3反应，且随HNO3浓度的降低，往往会得到混合气体，如NO2、NO等。
④常温时，Al、Fe等在浓HNO3中钝化。
⑤浓HNO3与浓盐酸按体积比1∶3混合成的“王水”能溶解Pt、Au等金属。(3)与还原性物质(如I－、S2－、SO32－、Fe2＋、H2S、HBr、HI、Na2SO3等)反应。
如3Fe2＋＋4H＋＋NO3－=== 3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
6I－＋8H＋＋2NO3－===3I2＋2NO↑＋4H2O【活学活用】
1．下列说法正确的是( )
A．常温下将金属铁放入浓HNO3中，Fe将被氧化成Fe(NO3)3
B．将一定量的铁粉放入HNO3中，生成物中Fe的存在形式为Fe(NO3)3
C．铁与浓HNO3反应生成NO2，而与稀HNO3反应生成NO，说明稀HNO3比浓HNO3的氧化性更强
D．将一定量的Fe放入稀HNO3，其产物可能是Fe(NO3)3，也可能是Fe(NO3)2或它们的混合物【解析】 常温下浓HNO3能使金属铁钝化，A不正确；HNO3的氧化性是指HNO3的得电子能力，而不以自身氮元素化合物的变化为准，浓HNO3的氧化性强于稀HNO3，C不正确；HNO3与Fe反应的产物除与HNO3的浓度有关外，还与Fe的量有关，若Fe过量，则有2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，B不正确，故选D。
【答案】 D1.因为铁在化合物中呈现两种价态，所以铁和稀硝酸反应后产物可能为Fe(NO3)3、Fe(NO3)2或二者的混合物。具体反应为：
Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
由上述反应可知铁与稀硝酸的量与产物的关系为：上述关系也可以表示成如下形式：【活学活用】
2．把2.8 g铁加入到含HNO3 11.34 g的硝酸溶液中，恰好完全反应，同时生成标准状况下的NO 1.68 L，则生成溶液的溶质是什么？其物质的量为多少？【答案】 Fe(NO3)2为0.045 mol，Fe(NO3)3 0.005 mol。预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中：[探究背景]
用如右图所示装置(气球内先充有空气)进行铜与稀硝酸反应的实验，请完成以下问题：[探究问题]
1．实验开始时，先将烧瓶加热，有何作用？
【提示】 加快反应速率。
2．实验过程中溶液和气球中各有什么现象？
【提示】 溶液由无色变蓝色，气球中出现红棕色气体。3．在该反应中参加反应的硝酸做氧化剂的占多少？
4．写出该反应的离子方程式。
【提示】 3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 在浓硝酸中放入铜片。
(1)开始反应的化学方程式为_____________________________________________，
实验现象为_________________________________。
(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为
__________________________________________(3)待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，原因是__________________________。
(4)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜耗完时，共产生气体5.6 L(标准状况)，则所消耗硝酸的物质的量是________。【思路点拨】 【解析】 随着反应的进行，硝酸浓度不断减小，故反应后期发生的是铜与稀硝酸的反应。
【答案】 (1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 溶液由无色变蓝色并有红棕色气体产生
(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)加入稀硫酸后，H2SO4电离出的H＋与原溶液中的NO3－构成HNO3，又能与过量的Cu反应，反应方程式为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(4)0.65 mol硝酸与金属反应的规律
1．N(被还原的硝酸)＝N(生成的气体)
2．N(参加反应的硝酸)＝N(被还原的硝酸)＋N(呈酸性的硝酸)
3．未参加反应的N(HNO3)＝反应后N(H＋)
4．反应后溶液中N(NO3－)＝N(HNO3)＋N(金属)×该金属的化合价5．铜与浓硝酸反应，欲求消耗HNO3的量的规律
铜与浓硝酸反应时，开始生成NO2，随后硝酸浓度降低，会产生NO等，消耗硝酸的量分为两部分(被还原的HNO3和未被还原的HNO3)，其被还原的HNO3即为NO2、NO的物质的量之和。根据氮原子守恒，即得：N(HNO3)＝N(气体)＋N(NO3－)＝N(气体)＋2N(Cu)。
另外，还有下列关系可以利用：
HNO3中氮原子得到的电子数＝金属原子失去的电子数，即：3N(NO)＋N(NO2)＝2N(Cu)。
在下列溶液中，各组离子一定能够大量共存的是( )
A．使酚酞试液变红的溶液：Na＋、Cl－、SO42－、Fe3＋
B．使紫色石蕊试液变红的溶液：Fe2＋、Mg2＋、NO3－、Cl－
C．pH＝12的溶液：K＋、Ba2＋、Cl－、Br－
D．碳酸氢钠溶液：K＋、SO42－、Cl－、H＋【思路点拨】 离子能够大量共存，离子间不发生反应。主要有复分解反应、氧化还原反应、双水解等。
【解析】 A中使酚酞试液变红的溶液呈碱性，而OH－与Fe3＋不能共存；选项B，使紫色的石蕊试液变红的溶液呈酸性，NO3－在酸性溶液中具有强氧化性，与Fe2＋不能共存；选项C，pH＝12的溶液呈碱性，在碱性溶液中，这些离子均能共存；选项D中HCO3－与H＋不能共存。
【答案】 C1．下列有关试剂的保存方法，错误的是( )
A．浓硝酸保存在无色玻璃试剂瓶中
B．少量的钠保存在煤油中
C．氢氧化钠溶液保存在有橡皮塞的玻璃试剂瓶中
D．新制的氯水通常保存在棕色玻璃试剂瓶中
【解析】 浓硝酸见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中。
【答案】 A2．铁或铝遇冷、浓硝酸钝化，这是由于浓硝酸具有( )
A．强酸性 B．强氧化性
C．强腐蚀性 D．挥发性
【解析】 钝化是金属被浓硝酸氧化在表面形成一层致密的氧化膜。
【答案】 B3．一定量的Cu和1 mol·L－1的稀硝酸反应，如果NO3－的浓度下降0.2 mol·L－1，则溶液中c(H＋)同时下降(假定反应前后溶液体积不变)( )
A．0.2 mol·L－1 B．0.4 mol·L－1
C．0.6 mol·L－1 D．0.8 mol·L－1
【解析】 由Cu与稀硝酸反应的离子方程式3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知， 当NO3－浓度下降0.2 mol·L－1时，c(H＋)下降0.8 mol·L－1。
【答案】 D4．下列反应中，硝酸既表现了氧化性又表现了酸性的是( )
A．C＋浓硝酸
B．Cu＋稀硝酸
C．CuO＋浓硝酸
D．NaOH＋HNO3
【解析】 A的反应中，硝酸只表现氧化性。B的反应中，硝酸被还原为NO，表现氧化性，同时有Cu(NO3)2生成，硝酸表现酸性。C和D的反应都属于复分解反应，不属于氧化还原反应，硝酸只表现酸性。
【答案】 B【解析】 设HNO3的总物质的量为3 mol，则被还原的HNO3为1 mol，即N(NO)＋N(NO2)＝1 mol ①，与Cu2＋结合的NO3－的物质的量为2 mol，即N(Cu2＋)＝1 mol。根据得失电子守恒可知，2N(Cu2＋)＝3N(NO)＋N(NO2)＝2 mol ②，将①、②联立得：N(NO)＝0.5 mol，N(NO2)＝0.5 mol。则N(NO)∶N(NO2)＝1∶1。
【答案】 A6．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，设计了如下实验，装置如图所示。(1)设计装置A的目的是_______________________，
为达到此目的应进行的操作是_________________；
装置A中反应的化学方程式是__________________。
(2)在(1)中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热，观察到装置B中的现象是______________________。
(3)装置E和F的作用是________________________；
为实现此目的，操作方法是___________________。
(4)装置D的作用是____________________________。【解析】 首先利用装置A中产生的CO2将整套装置中的空气排尽，创造无氧环境，然后铜与稀硝酸反应产生NO，利用装置E、F进行探究，装置C的作用在于验证装置中的空气是否已排尽，装置D进行尾气吸收，整套装置设计合理，验证效果好。【答案】 (1)利用生成的CO2将整套装置内的空气排尽，以排除对铜与稀硝酸反应生成的气体产物观察的干扰 打开K，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O
(2)铜丝上产生气泡，稀硝酸液面上气体仍为无色，溶液变为蓝色
(3)验证无色气体为NO 将F中的空气推入E中
(4)吸收NO2、CO2等尾气，防止污染大气学业达标限时自测（二十二）学业达标限时自测(二十一)
(对应学生用书第127页)
(限时40分钟)
A组 基础过关
1．氨水呈弱碱性的主要原因是( )
A．通常状况下，氨的溶解度不大
B．氨水中的NH3·H2O电离出少量的OH－
C．溶于水的氨分子只有少量电离
D．氨本身的碱性弱
【解析】 氨水显弱碱性是因为NH3·H2O??NH4＋＋OH－。
【答案】 B
2．有关氨气的实验较多，下面对这些实验原理的分析中，正确的是( )
A．氨气极易溶于水，可以用来做喷泉实验
B．氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验
C．NH3·H2O不稳定，实验室可用NH4Cl和石灰水制取氨气
D．NH3液化时放出大量的热，因而不能用氨作制冷剂
【解析】 NH3与HCl的反应为非氧化还原反应，B错。因NH3极易溶于水，实验室制NH3用NH4Cl固体和熟石灰加热，C错。液氨汽化时，吸收大量的热，可用液氨作制冷剂，D错。
【答案】 A
3.
如图所示，集气瓶内充满某混合气体，将集气瓶置于光亮处，然后挤压胶头滴管使胶头滴管内的水进入集气瓶，发现烧杯中的水会倒吸进入集气瓶，则集气瓶内的混合气体可能是( )
①CO、O2 ②NO、O2 ③NO2、O2 ④N2、H2
A．①② B．②④
C．③④ D．②③
【解析】 ①CO和O2在光照条件下不反应，且均难溶于水，不符合题意；②NO与O2可发生反应2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，生成物易溶于水且气体分子数减少，符合题意；③在O2存在的条件下，NO2可与水发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，生成物溶于水且气体分子数减少，符合题意；④N2和H2在光照条件下不反应，且均难溶于水，不符合题意。
【答案】 D
4．检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中，然后( )
A．加热，用红色石蕊试纸放在试管口检验
B．加水溶解，用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性
C．加入碱溶液，加热，再滴入酚酞溶液
D．加入苛性钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
【解析】 检验铵盐的方法是利用了铵盐与碱共热反应生成氨气及氨气的性质。加入NaOH溶液加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，就可以判断该物质是铵盐。
【答案】 D
5．下列关于氨的说法中正确的是( )
A．氨水的密度比水的小，且浓度越大，其密度越大
B．氨是无色无味的气体
C．可用向上排空气法收集氨
D．氨溶于水所得溶液呈弱碱性
【解析】 氨水的密度比水的小，且浓度越大，其密度越小，A项错误；氨是有刺激性气味的气体，B项错误；氨的密度比空气的小，应用向下排空气法收集，C项错误。
【答案】 D
6．下列说法中错误的是( )
A．所有铵盐受热均可分解，产物均有NH3
B．所有铵盐都易溶于水，不是所有铵盐中的氮都呈－3价
C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热，反应的离子方程式为NH4＋＋OH－NH3↑＋H2O
D．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用加热法分离
【解析】 有的铵盐受热分解产生NH3(如NH4Cl)；有的铵盐受热分解不产生NH3(如硝酸铵)，A错误；所有的铵盐都易溶于水，铵盐里除NH4＋中的N呈－3价外，还可能含有其他价态的N(如NH4NO3中的N有－3、＋5两种价态)，B正确；铵盐与碱反应时，反应条件不同，产物也不同，即加热时生成NH3，不加热时往往生成NH3·H2O，C正确；加热时，NH4Cl分解后在试管上部重新生成NH4Cl，从而可实现NaCl的分离，D正确。
【答案】 A
7．某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此混合气体通过品红溶液，品红溶液褪色；然后向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。则下列对原混合气体成分的判断中正确的是( )
A．肯定含有SO2和NO
B．肯定没有Cl2、O2和NO
C．可能含有Cl2和O2
D．肯定含有Cl2和NO
【解析】 混合气体无色，排除红棕色的NO2和黄绿色的Cl2；混合气体通过品红溶液，品红溶液褪色，说明含有SO2；向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色，说明存在NO，则可推知一定不存在O2。故原混合气体中肯定含有SO2和NO，肯定没有O2、NO2和Cl2。
【答案】 A
8．下列各组混合物中的杂质(括号内为杂质)可通过加热除去的是( )
A．NaCl(NH4Cl)
B．NaHCO3(Na2CO3)
C．NaCl(CaCl2)
D．(NH4)2CO3(NH4HCO3)
【解析】 NH4Cl受热分解产生NH3和HCl气体而除去。Na2CO3、CaCl2受热不分解；(NH4)2CO3、NH4HCO3受热均分解，故用加热法不能分离。
【答案】 A
9．(2014·黑龙江哈尔滨质检)如图甲为实验室制取氨的实验装置。
(1)写出A中发生反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)收集氨时试管口棉花团的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)一位学生用制得的氨，按图乙装置进行喷泉实验，烧瓶已充满干燥的氨，引发喷泉实验的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)另一学生积极思考产生喷泉的其他方法，设计图丙装置。在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后产生喷泉的是( )
A．CaCO3粉末和浓盐酸
B．NH4HCO3溶液与稀NaOH溶液
C．盐酸和AgNO3溶液
D．盐酸和酚酞溶液
【解析】 (1)采用的是“固＋固气”的方法，故用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热，反应方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
(2)收集氨用向下排空气法，试管口棉花团的作用是减少氨与空气的对流，保证试管中能收集到纯净的氨。
(3)打开橡皮管的夹子，挤压胶头滴管，使少量的水进入烧瓶，由氨极易溶于水，使烧瓶中的气体压强迅速减小，引发喷泉。
(4)图丙利用反应生成大量的气体，锥形瓶中压强增大，将液体压上去而产生喷泉，故A可以。
【答案】 (1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(2)减少对流，保证试管中能收集到纯净的氨且防止环境污染
(3)打开橡皮管的夹子，挤压胶头滴管，使少量的水进入烧瓶
(4)A
B组 能力提升
10．有下列四组混合气体，①V(NO2)∶V(O2)＝2∶1，②V(NO)∶V(O2)＝2∶1，③V(NH3)∶V(O2)＝2∶1，
④V(NO2)∶V(NO)∶V(O2)＝1∶1∶1，将分别盛满上述气体的容积相等的四支试管倒置于盛满水的水槽中，最终试管内液面由低到高的顺序正确的是( )
A．④③②① B．④①②③
C．③①④② D．③②①④
【解析】 设试管的容积为a L，①由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，反应后剩余a L O2；②由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可知，反应剩余a L NO；③NH3易溶于水，O2不溶于水，最后试管中剩余a L O2；④由反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可求出生成NO的体积，再加上原混合气体中NO的体积，然后按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3进行计算可知，反应后无气体剩余，故最终试管内液面由低到高的顺序为③②①④。
【答案】 D
11．(2014·河北行唐高一检测)下图所示是某同学鉴别NH4HCO3、NH4Cl、KCl三种化肥的过程，其中试剂甲和乙分别可能是( )
A．甲：Ca(OH)2；乙：稀盐酸
B．甲：水；乙：NaOH溶液
C．甲：NaOH溶液；乙：水
D．甲：稀盐酸；乙：NaCl溶液
【解析】 NH4HCO3和NH4Cl能与碱反应产生NH3，所以试剂甲不可能是H2O或稀盐酸，排除B、D；NH4HCO3、NH4Cl中只有NH4HCO3能与稀盐酸反应生成气泡(CO2)，故A符合。
【答案】 A
12．(2014·宁波八校高一期末)如图所示，利用培养皿探究NH3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( )
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与HCl反应生成NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无现象
NH3与浓硫酸不反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3是可溶性碱
【解析】 浓氨水具有挥发性，向NaOH固体上滴加浓氨水，由于NaOH与H2O作用放热从而使NH3挥发。NH3能与HCl发生化合反应生成NH4Cl白色固体，NH3也能与H2SO4发生化合反应生成(NH4)2SO4，A正确，B错误；NH3与氯化物溶液反应生成沉淀，该氯化物可以是AlCl3或MgCl2等，C错误；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O是可溶性碱，NH3是氢化物，D错误。
【答案】 A
13.
下面的实验是NO2溶于水的有关操作，如图所示：
操作1：用带橡皮手套的拇指堵住试管口，将试管从水中取出，把试管正立起来。可能的现象是：水进入至试管容积约________处。
原因：NO2溶于水，气体体积减少了________。
操作2：松开拇指。
可能的现象是：试管内的无色气体变成________色。
原因：生成的气体被空气中的______氧化成________。
操作3：再用拇指堵住试管口，振荡。
可能的现象是：气体由________色变为________色。
原因：________又溶于水。
操作4：向试管中滴入2滴紫色石蕊试液。
可能的现象是：紫色石蕊试液变________色，溶液呈________性。
【解析】 操作1所涉及的反应为：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO的体积是NO2体积的，气体体积减少了，水进入试管容积的。
操作2所涉及的反应为：2NO＋O2===2NO2，无色的NO遇空气，被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2。
操作3所涉及的反应为：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，振荡后红棕色NO2又与水反应生成了无色的NO。
操作4中，滴入石蕊试液，溶液会变红，溶液中的硝酸显酸性，石蕊遇酸变红，HNO3===H＋＋NO3－。
【答案】 红棕 O2 NO2 红棕 无 NO2 红 酸
14．(2014·山东淄博周考)某课外活动小组在实验室用如图所示装置快速制取氨并验证氨的某些性质，同时收集少量纯净的氮气。
(1)写出用生石灰和浓氨水反应制氨的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，解释放出NH3的原因
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验进行一段时间，观察到硬质玻璃管内黑色氧化铜粉末变为红色，盛无水硫酸铜的干燥管内出现蓝色，并且在最后的出气导管口处收集到纯净、干燥的氮气。根据这些现象，写出在硬质玻璃管内发生反应的化学方程式________________________________________________________________________，
这个反应说明氨具有________(填字母)。
A．碱性 B．还原性
C．氧化性 D．不稳定性
(3)洗气瓶中浓硫酸的主要作用是________________________________________________________________________。
(4)在最后的出气导管口处收集干燥、纯净的氮气，收集方法是________。
A．排空气法 B．排水法
C．用气囊收集
(5)装置E的作用是________________________________________________________________________，
装置F的作用是________________________________________________________________________。
装置E中的碱石灰________(填“能”或“不能”)换成CaCl2。
【解析】 (1)CaO与氨水中的水反应生成Ca(OH)2，同时放出大量的热，促使NH3·H2O受热分解生成NH3，又温度升高NH3的溶解度减小，从而挥发出NH3。
(2)CuO变为Cu，NH3变为N2，同时生成H2O，在该反应中CuO获得电子，NH3失去电子，NH3表现还原性。
(3)没有反应掉的NH3被浓硫酸吸收，防止NH3逸出而污染环境。
(4)排空气法收集到的N2中混有O2等，排水法收集到的N2中有水蒸气，用气囊收集可得干燥、纯净的N2。
(5)装置E中盛放的是碱石灰，其作用是吸收NH3中的水蒸气。H2O能与无水硫酸铜作用出现蓝色，所以用无水硫酸铜可检验CuO和NH3反应是否有H2O生成。由于CaCl2能与NH3反应，所以不能将碱石灰换为CaCl2。
【答案】 (1)NH3·H2O＋CaO===Ca(OH)2＋NH3↑ 生石灰与水反应放出大量热，促使NH3·H2O受热分解生成NH3，又温度升高，NH3的溶解度减小，使NH3从水中逸出
(2)3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2 B
(3)吸收氨，防止污染空气
(4)C
(5)吸收水蒸气，干燥NH3 检验是否有水生成 不能
学业达标限时自测(二十二)
(对应学生用书第129页)
(限时40分钟)
A组 基础过关
1．将制取NH3装置的导管口对准下述液滴(不接触液滴)时，可产生白烟的是( )
A．浓硝酸 B．浓硫酸
C．稀盐酸 D．稀硫酸
【解析】 浓硝酸具有挥发性，与氨气反应生成相应的盐。
【答案】 A
2．一定量的浓硝酸与过量的铜充分反应，生成的气体是( )
A．只有NO2 B．只有NO
C．NO2和NO D．NO2和H2
【解析】 随着反应的进行，HNO3的浓度降低可能生成NO。
【答案】 C
3．将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )
A．反应速率：两者相同
B．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少
C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深
D．反应中转移的电子总数：前者多，后者少
【解析】 由于浓硝酸的氧化性强，故其反应速率快，A不正确。由Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，Cu＋HNO3(稀)===Cu(NO3)2＋NO↑＋H2O，可以看出相同质量的铜消耗浓硝酸较多，B正确。铜与浓硝酸反应生成的NO2是红棕色气体，而与稀硝酸反应生成的NO是无色气体，故C不正确。由于反应中转移的电子数都等于铜失去的电子数，故D不正确。答案应为B。
【答案】 B
4．(2014·溧阳高一检测)各取0.1 mol Cu分别投入足量的下列酸中(必要时可加热)：①浓硫酸 ②浓硝酸
③稀硫酸 ④稀硝酸，充分反应后在相同条件下得到的气体体积由大到小的顺序是( )
A．②>④>①>③ B．②>①>④>③
C．①>②>④>③ D．③>④>①>②
【解析】 由于Cu的物质的量一定，则与足量的不同酸反应时失电子总量相等，此为解答本题的关键。产生1 mol气体得电子数：浓硫酸→SO2，2 mol电子；浓硝酸→NO2，1 mol电子；Cu与稀硫酸不反应；稀硝酸→NO，3 mol电子，则产生气体体积由大到小的顺序为②>①>④>③。
【答案】 B
5．Cu粉放入稀硫酸中，加热无现象，当加入一种盐后，Cu粉质量减少，溶液变蓝，同时有气体生成，此盐是( )
A．氯化物 B．硫酸盐
C．硝酸盐 D．碳酸盐
【解析】 NO3－在酸性溶液中具有强氧化性。
【答案】 C
6．(2014·江苏启东月考)下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是( )
①N2→NO2 ②NO2→NO ③NO2→HNO3 ④N2→NO ⑤N2→NH3
A．① B．②⑤ C．④ D．③④
【解析】 该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)通过一步反应就能完成。反应①、③、④从化合价角度来看都是升高，但反应①N2→NO2不能通过一步反应完成；而反应③NO2→HNO3虽然氮的化合价升高，但不加氧化剂也能完成，如3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，在该反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂；只有反应④N2→NO必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成。
【答案】 C
7．不能大量共存的离子组是( )
A．H＋、Fe2＋、Cl－、NO3－
B．NH4＋、SO42－、Na＋、NO3－
C．Cu2＋、Fe3＋、NO3－、Cl－
D．H＋、Na＋、NO3－、SO42－
【解析】 A项中在H＋存在的条件下，Fe2＋能被NO3－氧化。
【答案】 A
8．(2012·高考组合)下列说法正确的是( )
A．(山东)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应
B．(重庆)过量的铜与浓硝酸反应没有一氧化氮生成
C．(四川)浓硝酸中加入过量铁粉并加热，发生离子反应：Fe＋3NO3－＋6H＋Fe3＋＋3NO2↑＋3H2O
D．(广东)用浓HNO3与Cu反应制备NO2
【解析】 硝酸具有强氧化性，Fe与稀HNO3发生反应：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，该反应是氧化还原反应，不是置换反应，A错误；铜与浓硝酸反应过程中，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐减小，稀硝酸与铜反应可生成NO，B错误，D正确；铁与浓硝酸反应生成Fe3＋，但过量的铁粉还能与Fe3＋反应生成Fe2＋，C错误。
【答案】 D
B组 能力提升
9．1 L稀硝酸和稀硫酸的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度均为0.1 mol·L－1。若向混合溶液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为( )
A．2.4 g B．3.2 g
C．7.2 g D．9.6 g
【解析】 金属与浓酸反应时，应当用离子方程式来计算有关的量。铜与稀硝酸和稀硫酸组成的混合溶液反应的离子方程式为：3Cu＋2NO3－＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，由题意可知，N(NO3－)＝0.1 mol，N(H＋)＝0.1 mol＋2×0.1 mol＝0.3 mol。故NO3－过量，应根据N(H＋)来计算铜粉的质量，m(Cu)＝×64 g·mol－1＝7.2 g。
【答案】 C
10．亚硝酸钠(NaNO2)具有致癌作用，许多腌制食品中含NaNO2，酸性KMnO4溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式为：MnO4－＋NO2－＋H＋―→Mn2＋＋NO3－＋H2O(未配平)，下列叙述错误的是( )
A．生成1 mol Mn2＋，转移电子为5 mol
B．该反应中氮元素被氧化
C．配平后，水的化学计量数为3
D．反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
【解析】 由MnO4－→Mn2＋，Mn元素的化合价降低5价，故生成1 mol Mn2＋，转移电子为5 mol，A正确。NO2－→NO3－，N元素的化合价升高2价，故氮元素被氧化，B正确。将反应的离子方程式配平得：2MnO4－＋5NO2－＋6H＋===2Mn2＋＋5NO3－＋3H2O，故C正确。反应中NO3－是氧化产物，Mn2＋是还原产物，其物质的量之比为5∶2，故D错误。
【答案】 D
11．(2014·泉州质量检测)下图是制取、净化并测量生成气体体积的装置示意图。
利用上述装置进行下表所列实验，能达到实验目的的是( )
物质
实验
a(液体)
b(固体)
c(液体)
A
稀盐酸
锌粒
浓硫酸
B
浓氨水
生石灰
浓硫酸
C
浓硫酸
铜片
NaOH溶液
D
稀硝酸
铜片
H2O
【解析】 浓氨水与生石灰反应生成的氨会与浓硫酸反应；Cu与浓硫酸在常温下不反应；Cu与稀硝酸反应生成的NO气体可被装置中的空气氧化。
【答案】 A
12．12.0 g铜镁合金完全溶于浓硝酸，若反应中产生4.48 L NO2和2.24 L NO气体(都已折算到标准状况)，在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为( )
A．17.1 g B．20.5 g
C．22.2 g D．27.3 g
【解析】 N(NO2)＝0.2 mol，N(NO)＝0.1 mol，N(e－) ＝N(NO2)＋3N(NO)＝0.2 mol＋3×0.1 mol＝0.5 mol，由关系式：
MgMg2＋Mg(OH)2，CuCu2＋Cu(OH)2，可知N(OH－)＝N(e－)＝0.5 mol，m(OH－)＝0.5 mol×17 g·mol－1＝8.5 g，则m(沉淀)＝m(合金)＋m(OH－)＝12.0 g＋8.5 g＝20.5 g。选项B正确。
【答案】 B
13．(2014·石家庄第一次联考)某化学学习小组采用如图所示装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O)。
请回答下列问题：
(1)检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，伸入三口烧瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三口烧瓶中气体的颜色为________，产生该气体的化学方程式是________________________________________________________________________。
(2)装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，炽热的木炭与浓硝酸反应后可观察到C中出现白色沉淀，该白色沉淀为________(填化学式)。
(3)装置B的作用是________________________________________________________________________。
(4)装置D中收集到了无色气体，部分同学认为是NO，还有部分同学认为是O2。
①下列对该气体的检验方法合适的是________。
A．敞口观察装置D中集气瓶内气体的颜色变化
B．将湿润的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察蓝色石蕊试纸是否变红
C．将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃
②如果装置D中集气瓶中收集的无色气体是氧气，则氧气的来源是 ________________________________________________________________________。
【解析】 (1)装置A中发生的是浓硝酸与木炭的反应，生成NO2、CO2、H2O，三口烧瓶中显示的是NO2的红棕色。
(2)NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液分别生成Ba(NO3)2和BaCO3，由于Ba(OH)2溶液足量，故溶液为碱性环境，BaCO3不溶解以沉淀形式析出。
(3)为防止装置C中酸性气体溶解速率太快而导致装置C中溶液进入三口烧瓶，装置B应为防倒吸装置。
(4)①NO与足量O2反应生成红棕色的NO2，A正确；NO和O2均不具有酸性，B错误；O2能使带火星的木条复燃，而NO不能，C正确。②装置A中除木炭与浓硝酸的反应外，硝酸不稳定，部分浓硝酸还会发生分解：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。
【答案】 (1)红棕色 C＋4HNO3(浓)4NO2↑＋CO2↑＋2H2O
(2)BaCO3 (3)防倒吸
(4)①AC ②浓硝酸的分解
14．将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答：
(1)NO的体积为________L，NO2的体积为________L。
(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·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。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________g。
【解析】 (1)设混合气体中NO和NO2的物质的量分别为x mol和y mol，则x＋y＝＝0.5，由电子守恒可知，3x＋y＝2×，解得：x＝0.26，y＝0.24。则NO的体积为：0.26 mol×22.4 L·mol－1≈5.8 L，NO2的体积为：11.2 L－5.8 L＝5.4 L。
(2)根据氮原子守恒可知，N(HNO3)＝N(NaNO3)＋N(NO)＋N(NO2)＝N(NaOH)＋0.5 mol＝(a×V×10－3＋0.5)mol，则
c(HNO3)＝ mol·L－1
＝ mol·L－1。
(3)由电子转移守恒可知，Cu失去的电子数等于H2O2获得的电子数，N(e－)＝2× mol＝1.02 mol, 故N(H2O2)＝＝0.51 mol，因此，需要30%的双氧水的质量为：＝57.8 g。
【答案】 (1)5.8 5.4 (2) (3)57.8
