5.3-氮及其化合物的典型题（含答案）

第3讲-氮及其化合物的典型题（含答案）
本次课的重点、难点，需要掌握的方法技巧
1．重点：氮及其化合物的转化关系、相关化学反应及氧化还原的原理。
2．难点：氮及其化合物相关性质与实验的典型题。
3．技巧：氮氧化物相关计算题及实验综合题解题方法。
【教学建议】独立思考+小组讨论。建议用时15分钟。
【具体操作】学生先独立思考完成，然后进行讨论，达成共识。然后由学生回答，每人回答若干小题。可根据学生的程度，选择适宜难度的试题让其回答，给出选择答案的理由。
1、下列说法中正确的是
A．氮元素是活泼的非金属元素，因此N2的化学性质也很活泼
B．NO2溶于水生成硝酸，因此NO2是硝酸的酸酐
C．雷雨时，可增加土壤中硝酸盐类氮肥的含量，此变化属于氮的固定
D．氮气不能做焊接金属时的保护气
【答案】C
【解析】氮气的化学性质稳定性强，A不正确；NO2不是硝酸的酸酐，N2O5是硝酸的酸酐，B不正确；游离态的氮元素直接转化为氮的化合物的过程属于氮的固定，C正确；氮气的性质稳定性强，能做焊接金属时的保护气，D不正确，答案选C。考点：考查氮气的结构、性质和用途，硝酸酸酐的判断以及氮的固定点评：该题考查的知识点比较分散，氮难度不大，属于基础性试题的考查。有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。
2、一种盐与烧碱混合共热，可放出无色气体Y，Y经一系列氧化后的产物再溶于水可得Z溶液，Y和Z溶液反应又可生成X，则盐X是(??? )
A．(NH4)2SO4
B．NH4NO3
C．NH4Cl
D．NH4HCO3
【答案】B
【解析】盐与烧碱（氢氧化钠）释放的无色的气体为氨气，氧化后的产物是二氧化氮，溶于水得到硝酸，硝酸与氨气反应又可以得到二氧化氮。考点：氮的化合物的性质点评：本题涉及到了氮的化合物的性质，由于氮的变价，所以其化合物的性质呈现出了很多丰富的反应。
3、容积相同的四个集气瓶，分别装满下列气体，将其倒放在水槽中，充分作用后，集气瓶中进水最多的是（????）???????????????????????????
A．NO
B．等体积NO2与O2的混合气
C．NO2
D．等体积NO与O2的混合气
【答案】D
【解析】NO不溶于水，所以试管中没有水进入，4NO2+O2+2H2O=4HNO3，所以等体积NO2与O2的混合气试管中进水，3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以试管进水，4NO+3O2+ 2H2O=4HNO3，所以等体积NO与O2的混合气试管中进水。答案选D。
4、常温下，在浓HNO3中溶解最快的金属是（??）
A．Al
B．Cu
C．Fe
D．Au
【答案】B
【解析】AC、发生钝化现象，故错；D、不反应，故错。故选B。考点：硝酸的化学性质 常见金属的活动性顺序及其应用点评：本题主要考查了浓硝酸的强氧化性，需要注意的是钝化是化学变化，会导致金属的质量增加。
【教学建议】学生在说解题思路时其他学生可以指出不足或错误的地方，以【相互PK】的形式互动。
【教学建议】请根据互动探索中学生暴露出来的问题，选择性的安排精讲的内容。建议用时60分钟。过程中所有填空部分都可以问题抢答的形式来进行填空，过程中注意照顾不爱抢答或者抢答较少的学生，最后按抢答的总数排名积分，如最多者积3分，最少者积1分。
1．固氮的途径
（1）氮元素存在形态
空气中含大量N2，是工业生产中N2的主要来源。
（2）N2的物理性质
氮气难溶于水，难液化，密度比空气略小（与空气密度相近），只能用排水法收集N2。
（3）N2的化学性质
N2的电子式________，氮氮键能很大，较其它双原子分子的键能大，因而N2分子的结构很稳定，只有在一定条件（如高温、高压、放电等）下，N2分子获得足够的能量，促使它的共价键断裂，才能跟H2、O2等物质发生化学反应。
a．与H2的反应：N2 + 3H22NH3
b．与O2的反应：N2 + O22NO
c．与Mg的反应：3Mg + N2Mg3N2
（4）氮的固定
a．定义：把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为固氮。
b．氮的同定的途径
①生物固氮
豆科植物的根部常附有小根瘤，其中含有固氮菌，能把空气中游离的氮变成氨（铵态氮肥）作为养分吸收，所以这些植物可以少施肥，甚至不施肥。
②大气固氮
闪电时，大气中的氮转化为氮的氧化物，经降水生成极稀的硝酸（硝态氮肥），渗入土壤被植物根系吸收。
【思考】写出“雷雨发庄稼”的化学方程式
【教学建议】以合作的形式一人书写一个方程式。
N2 + O22NO
2NO + O2 → 2NO2
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO
【注意】生物固氮和大气固氮统称自然固氮。
③工业固氮
氮气和氢气在高温、高压并有催化剂存在的条件下，可以直接化合生成氨(NH3)。
N2 + 3H22NH3
工业上就是利用这个原理来合成氨的。
（5）氮气的用途
保护气、农药、化工原料、炸药等。
（6）氮的氧化物
a．氮的氧化物有_N2O NO NO2___N2O4___等，其中__ NO NO2___是氮的两种重要的氧化物。
b． NO、NO2物理性质
一氧化氮是一种_无___色的__有__毒的____难__溶于水的气体；极易与氧气反应生成_二氧化氮_；二氧化氮是一种__红综_色、有刺激性气味的_有___毒的气体；__易___液化；密度比空气__大__，易溶于水并跟水反应生成__硝酸___和一氧化氮，具有强氧化性；与N2O4（无色）可相互转化。NO、NO2是大气污染物。
c．NO、NO2化学性质
NO与氧气反应___2NO + O2 →2NO2_______________________________________
空气中的NO2在一定条件下易形成光化学烟雾，并且对高空平流层臭氧的分解起到催化作用。
NO2还可以相互化合为 无 色的N2O4，既双聚反应，其化学方程式 2NO2 N2O4 NO2与水反应___3NO2+ H2O→2HNO3+ NO ____（工业制硝酸）。硝酸工业用NaOH吸收尾气：___2NaOH+NO2+NO→2NaNO2+ H2O ______。NO2具有较强的氧化性，能__氧化____SO2；能使湿润的淀粉KI试纸_变蓝_____。
d．氮的氧化物与水、NaOH的计算的有关化学方程式
氮的氧化物与水的计算的有关化学方程式
原理：2NO+O2 →2NO2 ……… ①
3NO2+H2O →2HNO3 + NO ………②
① × 3 + ② × 2可得反应方程式__4NO+O2+2H2O→ 4HNO3___。
① + ② × 2可得反应方程式__ 4NO2+O2+2H2O→ 4HNO3______。
① + ②可得反应方程式___ NO+ NO2 +O2+H2O → 2HNO3_ ________。
氮的氧化物与氢氧化钠溶液的反应有关化学方程式：
3NO2+2NaOH →2NaNO3 + NO + H2O ①
NO + NO2 + 2NaOH → 2NaNO2 + H2O ②
2NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O
e．NO2与溴蒸气如何区分？
方法
NO2
Br2
方法1：溶于水后溶液颜色
无色溶液
橙色溶液
方法2：通入硝酸银溶液中
无沉淀产生
有淡黄色沉淀产生
方法3：用CCl4溶液溶解
无明显现象
溶液分层，且下层为橙红色。
【教学建议】交叉批阅、交流分享，以下所有例题均可使用相同方法，简单选择题也可使用【问题抢答】方式进行，较难计算及填空可采取【讨论合作】解题。建议用时5-10分钟。
具体操作，由学生自主填写学案，填写好后交叉批阅，如有错漏之处，由做得正确的学生进行分享。教师补充。
【例1】鉴别NO2和Br2蒸气，下列实验不可行的是（ ）
A．溶于水 　　　　
B．通入CCl4
C．通入NaOH溶液
D．用湿润的淀粉KI试纸
【解析】【错解分析】NO2、Br2蒸气外观皆呈红棕色，其鉴别方法是重要考点【正解】A项操作3NO2+H2O=2HNO3+NO，生成无色溶液，而Br2+H2O HBr+HBrO，Br2水中仍有大量Br2分子存在，溶液是橙色，与前者可区别开。B项操作，Br2分子在CCl4有机溶剂中的溶解度很大，Br2蒸气基本都可溶入其中，不再有红棕色气体，而NO2不易溶化CCl4中，依然有红棕色气体存在，与前者现象不同。C项2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O，两者都形成无色溶液，无法鉴别。D项，NO2及其遇水生成的HNO3、Br2都有强氧化性，可氧化I-成I2，使淀粉变蓝，现象相同，两者鉴别还可用AgNO3溶液，NO2气体通入无明显变化，而Br2通入，遇水成Br-，和Ag+生成浅黄色AgBr沉淀。还可以将两种气体分别置于玻璃容器中，利用2NO2N2O4+Q这个平衡的热效应，将两盛气体的玻璃容器同时置于热水或冷水中，观察气体颜色变化，有变化的是NO2气体。
【答案】CD
【变式训练1】下列气体颜色为红棕色的是
A．SO2
B．Cl2
C．NO2
D．Br2(g)
【答案】CD
【例2】将盛有12mlNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2ml无色气体，则原混合气体中O2的体积是 （ ）
A．1.2ml B.2.4ml C.3.6ml D.4ml
【解析】氮的氧化物溶于水的计算有以下几种情况：
（1）NO2或NO2与N2（非O2）的混合气体溶于水时可依据：3NO2 + H2O →2HNO3+NO，利用气体体积差值进行计算。
（2）NO2和O2的混合气体溶于水时，由4NO2 + O2 +2H2O → 4HNO3可知，当体积比V（NO2） ：V（O2）
= 4 ：1，恰好完全反应
> 4 ：1，NO2过量，剩余气体为NO
< 4 ：1，O2过量，剩余气体为O2
（3）NO和O2同时通入水中时，其反应是：2NO+O2 →2NO2，4NO2+O2+2H2O →4HNO3，
总式为：4NO+3O2+2H2O → 4HNO3
当体积比V（NO） ：V（O2）
= 4 ：3 恰好完全反应
> 4 ：3 剩余NO
< 4 ：3 剩余O2
（4）NO、NO2、O2 三种→混合气体通入水中，可先按（1）求出NO2与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按（3）方法进行计算。
值得注意的是：4NO2 + O2和4NO +3O2从组成上均相当于N2O5的组成。即（2）（3）二式的方法，也为上述问题的解法提供了新的思路。即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断：
< 2 ：5 O2剩余
N ：O = 2 ：5 完全反应
> 2 ：5 剩余NO
本题依据的化学反应原理为：
4NO2 + O2 +2H2O→ 4HNO3 3NO2 + H2O→2HNO3 + NO
设O2的体积为x，剩余的气体有两种可能：
①若剩余O2，则V剩= ，得x=4。
②若剩NO，则V剩= ，得x=1.2。
【答案】A或D
【变式训练2】盛有NO 和?NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半 。则原混合气体中NO 和?NO2的体积比是????????（ ??）
A．3∶1
B．1∶3
C．2∶1
D．1∶2
【解析】试题分析：设原混合气体中NO 和?NO2的体积分别是x和y，NO2溶于水发生反应3NO2＋H2O=2NHO3＋NO，则（x＋y/3）＝（x＋y）/2，解得x:y＝1:3，答案选B。考点：考查NO和NO2溶于水的有关计算点评：该题是中等难度的试题，试题基础性强，侧重对学生解题方法和能力对培养，有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确反应的原理，然后结合题意灵活运用即可。
【答案】B
【例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NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是
A. V1> V2> V3 B. V1> V3> V2
C. V2> V3> V1 D. V3> V1>V2
【解析】①只有NO2发生反应：3NO2+H2O → 2HNO3+NO，结果气体减少了1/3，剩余2/3；②发生的反应是4NO2+O2+2H2O → 4HNO3，假设原来气体各有4体积，反应后只剩余氧气3体积，是原体积的3/8；③中氨气全部溶解，剩余体积一半。所以，正确的答案B.
【答案】B
【变式训练3】如图所示，试管中盛装的是红棕色气体（可能是混合物），当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的可能是什么气体（ ）

A．可能是N2与NO2的混和气体
B．只能是NO2一种气体
C．可能是N2与NO的混和气体
D．可能只有NO2气体也可能是O2与NO2的混和气体
【解析】试题分析：试管中盛装的是红棕色气体，一定含有NO2，当向试管内鼓入氧气后，试管内完全被水充满，则一定不含N2，混合气体可能发生以下反应：4NO2+O2+2H20=4HNO3，4NO+3O2+2H20=4HNO3，气体恰好发生反应时，试管内完全被水充满。故选D。考点：氮的氧化物的性质及其对环境的影响点评：本题考查氮氧化物的性质，题目难度不大，注意NO、NO2与水反应的化学方程式的书写。
【答案】D
【例4】将V mL NO和NO2的混合气体通过水吸收后，得到a mL无色气体A，将此无色气体A与等体积的O2混合，再通过水充分吸收，得到5mL无色气体B。试回答：
　　 A、B为何种气体？A气体的体积是多少？V的取值范围。
【解析】NO和NO2的混合气体通过水中，只有NO2与水发生反应时生成NO，因此a mL无色气体A应为NO。又因为V（NO）：V（O2）＝4∶3时才能完全被水吸收，如等体积混合通入水中剩余气体必为O2，所以B为O2。
　　4NO＋3O2＋2H2O→4HNO3
　　a　　3a/4
　　剩余O2：a－0.75a＝5 a＝20mL
　　因NO为20mL，所以V＞20mL。
　　设反应前NO体积为x mL，NO2体积为（V－x）mL。
　　3NO2＋H2O → 2HNO3＋NO
　　V－x　　　　　　　　　（V－x）/3
　　所以：［（V－x）/3］＋x＝20　V＝60－2x　 x＞0　V＜60mL
所以V的取值范围为：20＜V＜60。
【答案】A为NO、B为O2。A气体的体积是20mL。V的取值范围是20mL＜V＜60mL。
【变式训练4】将充有amLNO和bmLNO2的试管倒立于水槽中，然后再通入amLO2，若aA．（
B．
C．
D．
【解析】试题分析：气体混合后首先发生反应NO＋NO2＋O2＋H2O＝2HNO3，a(二)氨气
1．物理性质
氨气是一种无色有刺激性气味的气体。密度比空气小，极易溶于水，易液化，液氨汽化时吸收大量的热，因此液氨可作制冷剂。常温常压下，1体积的水中能溶解约 700 体积的氨；氨气的水溶液叫 氨水 ，氨水的密度 小于 水的密度，氨水的浓度越大，密度越 小 。
2．分子结构
电子式：，结构式：，分子空间构型：三角锥型，键和键之间的夹角为107°18′，为极性分子。
3．化学性质
（1）与水反应
NH3 + H2ONH3·H2ONH4+ + OH- 由此知氨水显_碱___性
Ⅰ、氨水属于混合物还是纯净物？氨水中所含微粒有： NH3 NH3(H2O NH4+ OH- H+
Ⅱ、液氨所含微粒是： NH3 ，属于纯净物还是混合物？ 纯净物
Ⅲ、氨水属于电解质吗？为什么？ 是弱电解质，水溶液可以导电
Ⅳ、NH3·H2O不稳定，受热易分解，方程式为 NH3?H2ONH3+H2O
NH3是中学化学中唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此性质检验NH3的存在。
（2）喷泉实验（回顾HCl的喷泉实验）
①实验原理：如右图所示，圆底烧瓶中充满NH3，由于氨极易溶于水，挤压胶头滴管，少量的水即可溶解大量的氨(1 : 700)，导致烧瓶内压强减小，在外界大气压作用下使烧杯中滴有酚酞的水压入烧瓶，形成美丽的红色喷泉。
②实验现象：产生红色喷泉，这是因为氨溶于水后形成碱性溶液，遇酚酞显红色。
③喷泉实验成败的关键：
a．烧瓶、预先吸液的滴管及长直玻璃管的外部都要干燥；
b．气体要充满圆底烧瓶；
c．瓶塞要严密，不漏气，止水夹要夹紧。
④说明问题：a．氨极易溶于水．b．氨气的水溶液显碱性。
⑤实验拓展：a．从喷泉实验的实验原理可知，只要烧瓶内的气体能被胶头滴管中挤出的少量液体快速吸收，使烧瓶内气体压强远远低于外界大气压，就可形成喷泉。因此理论上大多数气体都可做喷泉实验，关键是胶头滴管中的少量液体要选得合适。如：
1
2
3
4
5
烧瓶中的气体
Cl2
CO2
H2S
NO2 +NO
HCl
滴管中的液体
浓NaOH
浓NaOH
浓NaOH
浓NaOH
H2O
b．此外，若改变喷泉实验装置，也可以使某些本来不能形成喷泉的气体形成喷泉，因此要从产生喷泉的条件认识形成喷泉的本质。
【例题】右图的装置中，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，下列与试验事实不相符的是

A．CO2（NaHCO3溶液） 无色喷泉
B．NH3（H2O含酚酞） 红色喷泉
C．H2S（CuSO4溶液） 黑色喷泉
D．HCl（AgNO3溶液） 白色喷泉
【解析】试题分析：A、因NaHCO3溶液抑制CO2的溶解，所以挤压胶管的胶头，容器压强变化不明显，则不会形成喷泉，故A错；B、因氨气极易溶于水，则挤压胶管的胶头，烧瓶中的气压减小，且小于外界大气压，形成喷泉，又因氨水溶液显碱性，酚酞遇碱变红，故形成红色喷泉，故B正确；C、因H2S与CuSO4溶液反应生成黑色的CuS沉淀，所以挤压胶管的胶头，使烧瓶中的气压减小，且小于外界大气压，则形成喷泉，又因溶液中有黑色的CuS，溶液变黑，故形成黑色喷泉，故C正确；D、因HCl与AgNO3溶液反应生成白色的AgCl沉淀，则挤压胶管的胶头，使烧瓶中的气压减小，且小于外界大气压，则形成喷泉，又因溶液中有白色的AgCl，溶液变白，故形成白色喷泉，故D正确；考点：氨的化学性质；硫化氢．点评：本题考查喷泉实验，学生掌握发生喷泉的条件是气体极易溶于水或气体与溶液发生化学反应而使气体的体积变小是解答本题的关键。
【答案】A
【变式训练】为探究NH3的溶解性，某兴趣小组按如图所示装置进行实验（f为止水夹），请回答下列问题： （1）写出实验室制取氨气的化学方程式???????????????????。（2）要得到干燥的氨气可选用??????作干燥剂。
A．碱石灰（CaO和NaOH的混合物）
B．浓硫酸
C．浓硝酸
D．氢氧化钠溶液
（3）用如图装置进行喷泉实验，烧瓶中已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是___________________________________________.。
【答案】（1）2NH4C1+Ca(OH)22NH3↑+CaC12+2H2O
（2）A（3）打开止水夹f，挤出胶头滴管中的液体，并轻轻摇动烧瓶
（3）与酸反应
若用沾有浓盐酸（或__硝_ 酸）和浓氨水的两支玻璃棒相互靠近（但不接触）现象为 冒白烟 ，与盐酸反应的化学方程式为 NH3 + HCl → NH4Cl(生成白烟)
与其它酸的反应：2NH3 + H2SO4 → (NH4)2HSO4(俗称硫铵)
NH3 + HNO3 → NH4NO3（俗称硝铵）
NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3（俗称碳铵）
【思考】检验氨气的存在有几种方法？哪一种最常用？
1用浓硝酸或浓盐酸
2用湿润的红色石蕊试纸
（4）与O2反应
4NH3 + 5O24NO + 6H2O（该反应放热）
【注意】①通常状况下，氨在氧气中不反应。
②反应条件：催化剂（如铂）、加热。
③该反应放热。
④该反应是工业上制硝酸的基础。
4．NH3的实验室制法及工业制法
（1）工业制法
N2 + 3H22NH3
【注意】①该反应为可逆反应，所以所得产品是NH3、N2、H2的混合物，利用NH3易液化的特点将NH3分离以后，N2、H2可循环使用。
②原料N2可通过蒸馏液态空气获得，而原料H2一般通过焦炭与高温水蒸气反应获得，有关反应方程式为：C+H2OCO + H2，CO+H2OCO2 + H2，除去CO2即得H2。
（2）实验室制法（此处归纳气体制备装置的选择。）
①原理：固态铵盐与碱加热反应。
2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O
②发生装置：加热固体制取气体的装置，与制氧气类同。
③干燥：在干燥管中盛放碱石灰(CaO、NaOH的混合物)作干燥剂。不能用浓硫酸、无水氯化钙作干燥剂，因CaCl2吸收氨气生成CaCl2·8NH3。
④收集：向下排空气法。
⑤验满：a．用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口，若变蓝，则满；b．用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口，若产生白烟，则满。
【例题】下列方法中，能用于实验室制取氨的是?????????①在烧瓶中将熟石灰和氯化铵混合，加水调成泥状后加热②加热试管中的氯化铵固体
③将烧瓶中的浓氨水加热④将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中
【解析】①Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋H2O，正确②虽然NH4ClNH3↑＋HCl↑有氨气逸出，但NH3＋HCl→NH4Cl，不正确③NH3·H2ONH3↑＋H2O，正确④CaO＋H2O=Ca(OH)2有大量OH－生成，使平衡NH4＋＋OH－NH3·H2ONH3＋H2O右移，有得氨气的生成；另外放出大量的热，使反应NH3·H2ONH3↑＋H2O有氨气逸出，正确故答案为①③④
【答案】①③④
【变式训练】写出实验室制氨气的化学方程式：_____________________________________________。　　在下图方框内画出氨气的收集装置（夹持装置可略去）　
【答案】2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2H2O＋2NH3↑
【例4】按图所表示的装置进行实验： (1)实验开始一段时间后，可观察到锥形瓶口上方有白烟生成，请将可能观察到的其他现象补齐_________．有关化学方程式为________________(2)由于气温的原因，上述实验一段时间后现象不太明显，应该向锥形瓶内加入下列哪种物质才能看到明显的现象________(填字母)。
A．NaOH固体
B．生石灰
C．浓H2SO4
D．NH4Cl固体
(3)经过对比试验证明。在其他条件相同时，用空气代替氧气的实验效果较差，主要原因是 __________________
【解析】根据NH3能被催化氧化为NO，NO与O2反应生成NO2，进而生成 HNO3、NH4NO3的性质不难判断．锥形瓶上方的白烟为NH4NO3，依次可推知锥形瓶内的现象及反应的化学方程式．为了使气体NH3能从浓氨水中逸出，由NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH－知，可向其中加入强碱、铵盐或加热，但由于浓H2SO4与氨水反应消耗氨，故加浓H2SO4不能放出NH3．空气中含氧的体积分数低，不利于氨的氧化；氮气不能发生反应，但其挥发带走热量，使反应物温度降低．
【答案】 (1)在锥形瓶口附近有红棕色气体生成，铂丝保持红热；4NH3+5O2→4NO+6H2O，2NO+O2→2NO2，3NO2+H2O→2HNO3+NO，NH3+HNO3→NH4NO3（2）A B D（3）空气中含氧的体积分数低。
5．氨的用途
(1)作制冷剂；(2)制氮肥；(3)制硝酸；(4)制纯碱；(5)在有机合成工业中作原料。
【例题】有关氨的说法不正确的是(　　)
A．NH3是4核10电子分子，具有还原性
B．NH3极易溶于水，可做喷泉实验，氨气易液化，液氨可用作制冷剂
C．氨气是非电解质，NH3·H2O是电解质
D．蘸有浓盐酸的玻璃棒遇氨气产生的白烟为小冰晶
【解析】蘸有浓盐酸的玻璃棒遇氨气产生的白烟为固体小颗粒，所以选项D是错误的，ABC都是正确的，答案选D
【答案】D
【变式训练】有关氨的性质的叙述中正确的是（ ???）
A．氨不能在空气中燃烧
B．氨水呈碱性
C．氨气和酸相遇能产生白色烟雾
D．在反应 NH3 + H+→NH4+中，氨失去电子被氧化
【解析】氨只能在纯氧中燃烧，不能在空气中燃烧，A 正确；因为NH3·H2O→NH4++OH-，故氨水呈碱性，并视为一元弱碱，B 正确；氨气只有与挥发性酸相遇才能生成白烟，C错； 反应NH3 + H+→NH4+为非氧化还原反应，D错。综上分析，本题答案为A、B。
【答案】AB
(三)铵盐与化学肥料
1．铵根离子的结构与铵盐的定义
电子式为，结构式为，空间构型为正四面体型，键和键之间的夹角为109°28′。铵盐是由铵根离子和酸根离子构成的盐。在NH4+才中存在着共价键，形成铵盐的离子都是非金属元素，但铵盐属于___离子__晶体，在铵盐中存在的化学键有：离子键、共价键。铵盐都是晶体，都能溶于水。
2．铵盐的化学性质
（1）铵盐受热分解
如：NH4ClNH3↑+ HCl↑ NH4HCO3NH3↑+ H2O↑+ CO2↑
【注意】①并不是所有的铵盐受热分解都产生NH3。例如：
NH4NO3条件不同产物也不同：如NH4NO3→N2O+2 H2O 2 NH4NO3→2N2+O2+4H2O 5 NH4NO3→2HNO3+4N2+9 H2O
②NH4Cl在试管中受热分解的现象与碘的升华相似。但二者有本质的差别，前者是NH4Cl分解后又化合成NH4Cl，属于化学变化过程。而后者是物理变化过程。
（2）铵盐与碱的反应
如：(NH4)2SO4 + 2NaOHNa2SO4 + 2NH3↑+ 2H2O.
NH4NO3 + NaOHNaNO3 + NH3↑+ H2O。
【注意】铵盐与碱共热都能产生NH3，这是铵盐的共同性质。实验室利用铵盐的这一性质来制取氨气和验根离子的存在。
（3）NH4+的检验：取样品少量与 烧碱 共热，若产生能使 红色石蕊 试纸变 蓝 的气体，则可证明NH4+存在
3．铵盐的用途及贮存
（1）用途：铵盐可作氮肥。常用的氮肥有硝酸铵(NH4NO3)、硫酸铵[(NH4)2SO4]、碳酸氢铵(NH4HCO3)和尿素[(NH2)2CO]等。
（2）贮存：密封包装并放在阴凉通风处。
因为铵盐受热易分解。所以施肥时应将肥料埋在土下并及时灌水，以保证肥效。
4．尿素
（1）尿素[(NH2)2CO]是一种白色晶体，其中氮的质量分数为47%左右，是目前同体氮肥中含氮量最高的一种。尿素是一种中性肥料，适用于各种土壤和植物，是一种优质，高效的氮肥。尿素施入土壤后，受微生物的作用，跟水缓慢反应生成碳酸铵，因此尿素的肥效比较持久。
*（2）工业上尿素的合成
2NH3 + CO2(NH2)2CO + H2O
5．化肥的利与弊及化肥的合理施用
（1）利：化学肥料为增加粮食产量，作出了重要的贡献。
（2）弊：长期使用化学肥料的土壤，容易酸化、板结。雨水的冲洗使肥料离开土壤，进入溪水、河水和湖泊进入水中的肥料会使细菌和藻类迅速生成，并会消耗水中的氧气，严重时导致水中含氧量的迅速减少，使许多水生生物死亡、腐烂，水会变黑发臭。
（3）化肥的合理施用
化学肥料的施用要适时、适地、适量，只有讲究科学种田，才能既达到农作物丰收，又减少对环境的负面影响。
【例题】某氮肥NH4HCO3中混有少量(NH4)2CO3，现采用下列方案测定该氮肥中(NH4)2CO3的质量分数：称取5.7 g上述样品与2.0 mol/L NaOH溶液混合，完全溶解后，低温加热使其充分反应（该温度下铵盐不分解），并使生成的氨气全部被硫酸吸收，测得氨气的质量与所用NaOH溶液体积的关系如图所示： 请回答下列问题：⑴A点前样品与NaOH反应的离子方程式为? ▲?。⑵为使生成的氨气被硫酸吸收时不发生倒吸，可以选用下列装置中的? ▲?。 ⑶样品中(NH4)2CO3的质量分数是? ▲?%（保留一位小数）。⑷当V[NaOH(aq)]="50" mL时，生成NH3的质量为? ▲?。
【解析】（1）A点前样品与NaOH反应时无气体生成，说明A点前样品与NaOH反应为OH—与HCO3—反应，其离子方程式为：HCO3－＋OH－＝CO32－＋H2O；（2）在A、B、C、D四个吸收装置中，只有A、B、D符合防倒吸（3）令NH4HCO3的物质的量为x mol，(NH4)2CO3的物质的量为y mol；则有：79x+96y=5.7；2x+2y=2；解得y=0.01mol、x=0.06mol； （4）当V[NaOH(aq)]="50" mL时，即物质的量为0.1mol时，由于NH4HCO3的物质的量为0.06mol，HCO3－消耗OH－的物质的量为0.06mol，剩下0.04mol与NH4+反应生成NH3 0.04mol，即质量为0.68g。
【答案】⑴HCO3－＋OH－＝CO32－＋H2O???⑵ABD⑶16.8⑷0.68g（除⑴、⑵每空2分外，其余每空4分，共12分）
【变式训练】实验室里常用氯化铵和足量熟石灰混合加热制取氨气。(1)若需要500 ml (标准状况)氨气，至少需称取氯化铵的质量是多少？(用托盘天平称量)(2)若将5000 ml (标准状况)氨气溶于水配成100 ml 溶液，则氨水中NH3的物质的量浓度是多少？( 不考虑NH3与水的反应)
【答案】1.2g?? ;2.2 mol/L
6．硝酸
（1）硝酸的物理性质：纯硝酸为 无 色、易 液体 、有 刺激性 气味的液体。硝酸沸点 低 （填低或高），因此硝酸易挥发，质量分数为98％以上的浓硝酸称为“ 发烟硝酸 ”。
（2）硝酸的化学性质：
　　 a．酸性：稀硝酸遇石蕊试液显 红 色，浓硝酸遇石蕊试液 先变红后褪色 ，为什么？ 有强氧化性
b．硝酸的不稳定性： 见光或受热易分解，方程式为： 4HNO3→4NO2↑+O2↑+2H2O
硝酸浓度越 高 ，就越易分解。因此浓硝酸应贮存在 棕色 瓶中，放置于 阴凉 处。
浓硝酸一般呈 黄 色，请你解释原因 硝酸分解产生红棕色气体二氧化氮，溶解后为黄色
c．硝酸的强氧化性：
　 Ⅰ浓硝酸的还原产物为 二氧化氮 ，稀硝酸的还原产物为 一氧化氮 ；浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性 强 。
　　 Ⅱ可溶解大部分金属，但是常温下，浓硝酸会使铁铝发生 钝化 ，
铜与浓硝酸和稀硝酸反应的化学方程式分别是 Cu+4HNO3(浓)→ C u(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
　　 Ⅲ、与非金属的反应：碳可溶于浓硝酸，方程式为 C+4HNO3(浓)→CO2↑+4NO2↑+2H2O
Ⅳ、与还原性的化合物反应：
　　　3FeO + 10 HNO3 (稀)→ 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 5H2O
3SO2 + 2H2O + 2HNO3 (稀)→3 H2SO4 + 2NO ↑
3H2S + 2 HNO3 (稀)→ 3S↓+2 NO↑+ 4H2O
*（3）王水的组成为： 浓硝酸 和 浓盐酸 的混合物，体积比是 1:3 。具有比硝酸更 强的氧化性。
7．硝酸盐
硝酸盐热稳定较差，放置低温环境保存。
金属活动性顺序表中，从K到Na对应的盐受热分解：如：2NaNO3 2NaNO2 + O2↑
从Mg到Cu对应的盐受热分解：如：2Cu(NO3) 2 2CuO + 4NO2 ↑+ O2↑
在Cu以后的金属对应的盐受热分解：如：2AgNO3 2Ag + 2NO2 ↑+ O2↑
注意：NO3-在酸性溶液中有强氧化性，可以将Fe2+、SO32-、I-、Br-、S2-等氧化为Fe3+、SO42-、I2、Br2、S等。
【教学建议】例5和例6可按学校难度酌情删减。
【例1】在冷的浓HNO3中，下列金属易发生钝化作用的是（??）
A．铜
B．镁
C．锌
D．铝
【解析】试题分析：铝与冷的浓HNO3反生反应，在铝表面生成一层致密的薄膜（往往是看不见的），紧密覆盖在金属的表面，从而改变了金属的表面状态，阻止了铝与冷的浓HNO3再反生反应，即反生了钝化。铜、镁、锌都能与冷的浓HNO3反生反应，化学方程式为：Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ；Mg+4HNO3(浓)=Mg(NO3)2+2NO2↑+2H2O；Zn+4HNO3 ==Zn(NO3)2 +2NO2 ↑ +2H2O。故选D。考点：钝化作用 浓HNO3的氧化性点评：本题考查了有关钝化的知识。中学阶段反生钝化的有，铁、铝遇到冷的浓硫酸和浓硝酸发生钝化。钝化不是不发生反应，而是体现了浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性，这一点好多考生容易误解。
【答案】D
【变式训练1】下列关于硝酸和硫酸的叙述中，错误的是(?? )
A．浓硝酸和浓硫酸都具有很强的腐蚀性、脱水性
B．冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁的容器盛装
C．稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性
D．硫酸和硝酸都是重要的化工原料
【解析】浓硫酸有强氧化性、吸水性、脱水性，浓硝酸没有脱水性。A错误。常温情况下铝、铁在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化反应，B正确。稀硫酸有酸性也有氧化性，氢离子的氧化性，浓硝酸和稀硝酸都有氧化性，而且都是重要的化工原料。CD正确。
【答案】A
【例2】下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述，正确的是
A．常温下都用铜容器贮存
B．露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻
C．常温下都能与铜较快反应
D．露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低
【解析】试题分析：硝酸在常温下能和铜反应，不能用铜制容器存放，A不正确；浓硫酸具有吸水性，露置在空气中，容器内酸液的质量增加，B不正确；铜和浓硫酸需要在加热的条件下才能完成，C不正确；浓硝酸易挥发、易分解，而浓硫酸具有吸水性，所以露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低，D正确，答案选D。考点：考查浓硝酸和浓硫酸性质比较的判断点评：该题是基础性试题的考查，试题注重基础，操作能力的培养和训练。该题的关键是熟练记住浓硫酸和浓硝酸的性质，并能结合题意具体问题、具体分析即可，有利于培养学生的应试能力和学习效率。
【答案】D
【变式训练2】不需要放入棕色瓶存放的溶液是(??? )
A．浓硫酸
B．浓硝酸
C．浓氨水
D．硝酸银
【解析】见光易分解的物质一般需要保存在棕色瓶中，在4个选项中浓硫酸稳定，不易分解，所以答案是A。
【答案】A
【例3】．将0.1 mol铜与40 mL 10 mol·L?1HNO3充分反应后，溶液中含a mol H+，由此可知 （ ）
A.生成的气体在标准状况下的体积为4.48 L
B.生成的气体在标准状况下的体积为1.49 L
C.被还原的硝酸的物质的量为(0.2?a) mol
D.反应后溶液所含NO3?物质的量为0.2 mol
【解析】反应开始时是浓硝酸，随后浓度变稀，转化为铜与稀硝酸反应。因此不能用铜与浓硝酸或稀硝酸的一种反应进行计算；但是无论浓硝酸还是稀硝酸，铜片均能反应完。根据氮元素守恒有：被还原的硝酸+硝酸铜中的硝酸根离子+剩余硝酸=原有硝酸总量，即被还原的硝酸+0.1 mol×2+a mol=0.4 mol,故被还原的硝酸=(0.2?a)mol。由于a不确定，所以不能计算产生气体物质的量。
【答案】C
【变式训练3】要制取相同质量的Cu(NO3)2，下列反应中消耗HNO3最少的反应是（???）
A．Cu和浓HNO3
B． Cu和稀HNO3
C． CuO和HNO3
D．Cu2O 和HNO3
【解析】选项A、B、D中均属于氧化还原反应，硝酸都是氧化剂，被还有生成NO或NO2等，即硝酸并没有全部转化为硝酸盐，而选项C中不是氧化还原反应，硝酸全部转化为硝酸盐，因此答案是C。
【答案】C
【例4】.某兴趣小组设计出右图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。
（1）实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c。其目的是 。
（2）在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸。c中反应的化学方程式是 。再由a向c中加2 mL蒸馏水，c中的实验现象是
。
（3）右表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是 。理由是_________
。
方案
反应物
甲
Cu、浓HNO3
乙
Cu、稀HNO3
丙
Cu、O2、稀HNO3
（4）该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2。操作步骤为 ，实验现象为 ；但此实验的不足之处是 。
【解析】（1）根据题目的叙述可以知道，这样操作的目的是检验装置的气密性，按题目所述若d试管内有气泡，且冷却后导管中有一段水柱，说明气密性良好。
（2）c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸时发生反应为Cu+4HNO3(浓)→Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；若再由a向c中加2 mL蒸馏水，浓硝酸的浓度变小，所以反应变得缓慢、产生的气体颜色变浅。
（3）甲方案制取硝酸铜的反应方程式为Cu+4HNO3(浓)→Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，乙方案制取硝酸铜的反应方程式为3Cu+8HNO3(稀)→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，丙制取硝酸铜的反应方程式为2Cu＋O2＋2HNO3→2Cu(NO3)2。比较这三种方案的化学方程式可以发现均制取1molCu(NO3)2时消耗硝酸的量分别为4mol 、mol 、1mol ，丙方案消耗的硝酸的量最少且不产生污染。
（4）若用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2，根据氧化还原反应的规律可以得出应先用KMnO4制Cl2，再用Cl2制Br2。所以实验的操作步骤为向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸；其中实验的现象为c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为黄棕色。但是由于Cl2和Br2均为有毒的气体，所以需要尾气处理。
【答案】（1）检查装置气密性。
（2）Cu+4HNO3(浓)→Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 反应变缓，气体颜色变淡。
（3）丙；耗酸量最少，无污染。
（4）向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸；c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为黄棕色；没有处理尾气。
[规律总结]对铜与硝酸反应实验装置的改进设计有如下的几个要点：①反应开始前装置怎样避免装置内的空气；②怎样使铜与稀硝酸反应能自动停止，防止NO过多；③反应后，能有效的通入空气，证明NO；同时还要防止NO及生成的NO2逸散到空气中。
【变式训练4】下图甲是课本中验证铜和浓硝酸反应的装置，乙、丙是师生对演示实验改进后的装置： （1）??????写出铜和浓硝酸反应的离子方程式?????????????????????????????????。（2）和甲装置相比，乙装置的优点有?????????????????????????????????????????（3）为了进一步验证NO2和水的反应，某学生设计了丙装置,做实验时先关闭弹簧夹????????，再打开弹簧夹????????????，才能使NO2气体充满②试管。?（4）当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离，欲使烧杯中的水进入②试管应如何操作？
???????????????????????????????????????????????????????????????????????????。（5）②试管中的NO2和水充分反应后，所得溶液物质的量浓度的最大值是?????????????（气体体积按标准状况计算）。
【答案】（1）Cu + 4H+ + 2NO3_ = Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O???（2分）（2）①可以控制反应。（1分）②吸收NO2气体，防止污染环境。（1分）（3）关闭c；打开a、b。（2分）（4）先关闭b，再关闭a, 然后打开c，用手捂住（热水、热毛巾、加热）试管②。（合理答案均给分）?（2分）（5）1/22.4mol·L－1或0.045mol·L－1??（2分）
【例5】将32.64g铜与140一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合合气体在标准状况下的体积为11.2L.计算，(1). NO、 NO2的体积分别为多少L ？(2).待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+ 全部转化为沉淀，则原硝酸溶液中的浓度为多少mol/L？
【答案】（5分）(1)?? 5.82??，????5.376 ???，（每空1分）（2）(aV×10_3 +0.5)／0.14（3分）
【变式训练5】在500ｍL? 0.2 mol·L－1的稀硝酸中加入1.92 g铜片，让其充分反应。试求：（1）产生的气体在标准状况下所占的体积为多少；（2）反应后溶液中H+的物质的量浓度是多少；(溶液体积变化忽略不计)（3）若要使溶液中的Cu2+全部转化为Cu(OH)2沉淀，应加入0.2 mol·L－1的氢氧化钠溶液多少毫升。
【答案】（1）0.448 L（2分）? (2) 0.04 mol·L－1（2分）?? (3)400 mL（2分）
【例6】为了测定某铜银合金的成分。将30.0g合金完全溶于80mL13.5mol/L的浓HNO3中，待合金完全溶解后，收集气体6.72L（标准状况），并测得溶液中氢离子浓度为1mol/L。假设反应后溶液的体积仍为80mL。试计算：
（1）被还原的硝酸的物质的量。
（2）合金中银的质量分数。
【解析】（1）提示：由还原产物为NO2和NO气体，则由氮元素守恒解得。（2）提示：由溶液中的电荷守恒。
【答案】（1）0.3mol；(2)36%
【总结归纳】
【教学建议】此处最好让学生把所有方程式都写出来【相互PK】，也可按【优先选择】的互动方式来进行方程式的书写。
(四)建立人与自然的和谐关系
氮在自然界中的循环
【教学建议】关于氮循环可以让孩子合作完成循环各个环节的填空书写，也可不做详细要求，但需要给学生提炼出氮循环的本质，即游离态的氮到化合态，化合态之间相互转化，最终又变为游离态或始终以化合态在自然界循环。
（此环节设计时间在10分钟内）
（以学生自我总结为主，TR根据教案中的总结进行引导为辅，为本次课做一个总结回顾；总结方式可以多种多样，如画思维导图、默想回忆、抢答形式等。教案中给到重难点/易错点等的总结条目。）
【教学建议】此处由每位学生整理课后还需强化理解和记忆的内容，列出来。以便考前做好更充分的准备。此处也可将之前积分进行汇总计算，公布本堂课的排名，进行适当的奖惩。注意兼顾上次课课后作业和听课表现评分。
1. 包含预习下次课内容和复习本次课内容两部分；
2. 建议作业量不宜过多，最好控制在学生30分钟内能够完成；
3. 每节课前教师对作业进行批改与讲解。
一、复习作业
1．下列转变过程属于氮的固定的是
A．氨气和HCl气体混合生成NH4Cl固体
B．氨的催化氧化
C．工业上用N2和H2 合成氨
D．NO遇到空气变为红棕色
2．下列叙述不正确的是（???）
A．NH3易液化，液氨常用作制冷剂
B．与金属反应时，稀HNO3可能被还原为更低价态，则稀HNO3氧化性强于浓HNO3
C．铵盐受热易分解，因此贮存氨态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处
D．稀HNO3和活泼金属反应时主要得到氢气
3．在标准状况下，将一定量的氨气溶于水，得到密度为 a g·cm-3 的氨水 b g，物质的量浓度为 c mol·L-1，则溶于水中的氨气的体积是（ ）
【答案】C
【解析】根据物质的量浓度与质量分数的关系得出，，，，所以答案选C。
4．有关氨的性质的叙述中不正确的是(　 　)
A．氨气在一定条件下能被O2氧化
B．氨水显碱性
C．氨气极易液化
D．将蘸有浓氨水的玻璃棒和蘸有酸（浓溶液）的玻璃棒靠近都能产生白色烟雾
5．碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图装置），下列有关说法正确的是（ ）
A．集气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
B．Z导管出来的气体中无二氧化碳
C．集气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
D．Z导管口有出现气体无色
【解析】试题分析：与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2，SO2+H2O+NO2=H2SO4+NO，所以洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀，Z处逸出的气体中有CO2和NO，NO遇到空气中的氧气生成了红棕色的NO2．考点：考察硝酸和浓硫酸的性质，点评：本题考查硝酸、浓硫酸的性质以及二氧化硫与二氧化氮等物质的性质题目难度不大，注意相关元素化合物知识的积累．
6．将盛有NO2和O2的混合气体的试管倒扣在水中，充分反应后，试管内充满溶液，则NO2和O2的体积比为
A．1：1
B．3：1
C．4：3
D．4：1
7．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体（可能是混合物），当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满。原来试管中盛装的不可能是
A．N2与NO2的混和气体
B．O2与NO2的混和气体
C．NO与NO2的混和气体
D．NO2气体
8．下列反应中硝酸既表现氧化性，又表现酸性的是(???? )
A．碳和硝酸
B．氧化铜和硝酸
C．硫化氢和硝酸
D．铜和浓硝酸
【解析】硝酸表现氧化性的标志是有氮元素的化合价降低，而表现酸性的标志是有硝酸盐生成，A和C中只表现氧化性，B中只表现酸性。D中既有NO2生成，还有硝酸铜生成，所以符合题意，答案是D。
9．3.2gCu与过量的8mol/L30mLHNO3反应，硝酸的还原产物为NO2和NO，反应结束后测得溶液中n(H+)为amol，则溶液中所含n(NO3-)为
A．amol
B．(0.1+a)mol
C．(0.05+a)mol
D．(0.2+a)mol
10．实验室用图I所示的装置制取干燥的氨气。 （1）A处反应的化学方程式为???????????????????????????????????????????。（2）为收集到干燥的氨气，导管C应接??????????（填序号）。（3）装置B中盛装的试剂的名称是?????????????????????。（4）在水槽中加入水（含酚酞），将充满氨气的试管倒置于放入水槽中（如图Ⅱ所示），将拇指稍移开试管口，可观察到的现象为_______________????????????????????????????????????????。
（5）在D、E、F三种气体收集方法中，能用于收集NO的是________（填写序号）。
【解析】试题分析：（1）A为氨气的发生装置，实验室利用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制取氨气，化学方程式为2NH4Cl + Ca(OH)22NH3 ↑+ 2H2O + CaCl2；（2）氨气极易溶于水，不能用排水法收集，氨气的密度比空气小，应用向下排空气法收集，为收集到干燥的氨气，导管C应接E；（3）装置B的作用是干燥氨气，盛装的试剂的名称是碱石灰（生石灰或固体氢氧化钠）；（4）氨气极易溶于水，与水反应生成弱碱一水合氨；可观察到的现象为溶液进入试管中，无色溶液变红；（5）NO能与空气中的氧气反应，不能用排空气法收集，一氧化氮不溶于水，可用排水法收集，在D、E、F三种气体收集方法中，能用于收集NO的是D。
【答案】（1）2NH4Cl + Ca(OH)22NH3 ↑+ 2H2O + CaCl2??（2）E（3）碱石灰（生石灰或固体氢氧化钠）（4）溶液进入试管中，无色溶液变红 （5）D
11．已知：6.4克铜与适量的浓硝酸反应，当铜完全溶解后，共收集到NO和NO2混合气体共2.24升（已折算为标准状况）。(1)写出有关反应的离子方程式?????????????????????????????????? ??????????； ???????????????????????????????????????????????? ????????。(2)被还原的HNO3的物质的量为????????????；(3)参加反应的HNO3的物质的量为????????????。
【答案】（8分）(每空2分)(1)Cu + 4H+ + 2NO3-?= Cu2+ + 2NO2 ↑+ 2H2O(2)3Cu + 8H+ + 2NO3-?= 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O(3) 0.1mol?????????（4）0.3mol
12．9.6克Cu与足量的稀硝酸完全反应,试求：①参加反应的硝酸的物质的量？②被还原的硝酸的物质的量？③标准状况下产生气体的体积？
【答案】（6分）（1）0.4mol??（2）0.1 mol?（3）2.24L
【备用习题】
1．下列过程没有起到氮的固定作用的是
A．N2与O2反应生成NO
B．NH3经催化氧化生成NO
C．N2和H2在一定条件下合成氨
D．豆科植物的根瘤菌将空气中的氮气转化为含氮化合物
2．一包氯化铵中混有一种其他氮肥，经测定这包不纯氯化铵含氮31.7%，则混入的氮肥可能是 (　　)
A．尿素[CO(NH2)2]
B．硝酸铵
C．硫酸铵
D．碳酸铵
3．氨水显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
4．如图利用培养皿探究氨气的性质，实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一培养皿扣在上面。下表中对实验现象的描述及所做的解释均正确的是
选项
实?验?现?象
解???释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与HCl反应生成了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化铜溶液变白色浑浊
白色浑浊的成分是Cu(OH)2
D
湿润的红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
【解析】试题分析：A、向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生氨气，与浓盐酸反应生成氯化铵，反应现象是有白烟生成，正确；B、向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生氨气，与浓硫酸发生反应生成硫酸铵，错误；C、向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生氨气，氨气与氯化铜溶液发生反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，错误；D、氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是与水反应生成NH3?H2O，电子生成OH-离子，溶液呈碱性，但氨气为非电解质，不属于碱，错误。
5．将等体积的NO2和N2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体的体积约为原总体积的
A．1/6
B．1/3
C．2/3
D．1/2
【解析】试题分析：设NO2和氮气的体积都是V，则根据反应的化学方程式可知3NO2＋H2O=2HNO3＋NO3????????????? 1V?????????????? V/3所以剩余气体的体积约为原总体积的，答案选C。
6．下列四组混合气体体积比为①NO2:O2=2:1②NO:O2=2:1③NH3:O2=2:1④NO2:NO:O2=1:1:1,将分别盛满上述各种气体的容积相等的四支试管倒置于盛有水的水槽中，最后试管内液面由低到高顺序正确的是（??）
A．④③②①
B．④①②③
C．③①④②
D．③②①④
【答案】D
【解析】设混合气的物质的量都是1mol，则①中反应是4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，所以氧气过量，剩余氧气是1/6mol；②中反应是4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，所以NO过量，剩余NO是2/9mol；③中氨气全部溶于水，剩余氧气是1/3mol；④中反应是NO2＋NO＋O2＋H2O=2HNO3，所以气体没有剩余的，因此试管内液面由低到高顺序③②①④，答案选D。
7．已知：6.4克铜与适量的浓硝酸反应，当铜完全溶解后，共收集到NO和NO2混合气体共2.24升（已折算为标准状况）。求：（1）被还原的HNO3的物质的量；（2）参加反应的HNO3的物质的量
【答案】（1）0.1mol?????????（2）0.3mol
8．氨气是一种重要的工业产品，也是一种重要的化工原料。为研究氨气的制备及性质，某学习小组进行了下面的探究活动：(1)实验室中往往采用熟石灰与氯化铵制备氨气，写出该反应的化学方程式(注明反应条件)___________________________________________________________。
(2)实验室中还可以采用如图1装置(略去了夹持装置)和药品快速制备氨气：①甲同学不明白该方法中制备氨气的原理，于是学习小组内成员展开了讨论，得出了下面的结论，其中不正确的是________(填字母序号)。a．氨水中的NH3·H2O分解b．氨水中存在可逆反应：NH3·H2ONH4+＋OH－，NaOH晶体使该可逆反应的平衡向左移动c．反应原理与铵盐、熟石灰制备氨气的反应原理相同d．NaOH溶于水放出热量，使NH3·H2O分解②乙同学取质量分数为34%的0.89 g·mL－1的浓氨水10 mL，用过量的NaOH与之混合，然后用500 mL的烧瓶收集氨气。请你计算最多可收集满标准状况下的氨气________个烧瓶。(3)丙同学进行氨气的喷泉实验探究。①收集氨气时需要用干燥剂干燥，如图2，装置B中盛装的干燥剂是________。②该同学利用图3装置，成功地完成了喷泉实验。请你简要地写出该同学操作的正确方法：__________________________________________________
【解析】　(2)第二种制备氨气的方法中利用了一水合氨的分解反应，与铵盐、熟石灰的反应原理不同；若10 mL 34%的0.89 g·mL－1的浓氨水中的NH3·H2O全部分解，生成的NH3的物质的量为10 mL×34%×0.89 g·mol－1÷35 g·mol－1＝0.086 5 mol，标准状况下的体积为0.086 5 mol×22.4 L·mol－1＝1.937 6 L，用体积为0.5 L的烧瓶收集时，因为最后一瓶收集不满，故最多只能收集满3个烧瓶。(3)干燥管中只能盛装固体干燥剂，但氨气不能用无水氯化钙干燥。
【答案】　(1)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O(2)①c　②3(3)①碱石灰　②用一手指肚堵住塑料瓶上的小孔，然后轻轻挤压塑料瓶，将少量水挤入烧瓶，手指肚离开小孔
【较难题型补充】此部分题目较难，基本是高考难度，针对市重点以上程度较好的学生可以按需使用。
1、室温时，在容积为amL的试管中充满NO2气体，然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止；再通入bmLO2，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩余气体为cmL，且该气体不能支持燃烧。则a、b、c的关系是?????????????????????????????????????????????????? (??? )
A．a＝4b＋3c
B．a＝4b＋c
C．a：b＝4:1
D．a：b＝4:3
【解析】试题分析：根据反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，a mL NO2会生成a/3mL NO,通入O2后，最后气体不支持燃烧，故cmL为NO，即与b mL O2反应的NO为（a/3-c）mL，根据方程式4NO+3O2+2H2O=4HNO3即（a/3-c）：b=4：3，整理可得a=4b+3c.考点：氮的氧化物的性质点评：本题涉及了氮氧化物的有关计算，题目难度中等，本题注意反应的有关化学方程式，需要根据方程式计算，前提是要记忆氮氧化物的反应方程式。
2、硝酸工业尾气中氮的氧化物（NO、NO2）是大气污染物，可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：2NO2＋Na2CO3 = NaNO2＋NaNO3＋CO2↑?? ①NO＋NO2＋Na2CO3 = 2NaNO2＋CO2↑????? ②（1）若在标准状况下有NO、NO2的混合物恰好与50mL 1.0 mol·L－1的Na2CO3溶液反应完全，且生成NaNO2和NaNO3的物质的量的比值为4:1，则在混合气体中NO气体的体积分数为多少?（2）设NO、NO2的混合气体用NOx表示，用纯碱溶液吸收，生成硝酸钠及亚硝酸钠再结晶分离。①若该混合气体通入纯碱溶液时要求被完全吸收，则x的取值范围应为???????。②若生产每吨硝酸钠的成本为0.16万元，生产每吨亚硝酸钠的成本为0.27万元。目前市场出售价：硝酸钠每吨0.18万元，亚硝酸钠每吨0.28万元。则每处理22.4×106m3（标准状况）含NOx（x取值范围满足①中要求）体积分数为0.1％的尾气，求所得利润y（出售价减去成本价，单位：万元）与x的关系式。
【答案】（10分）（1）0.30（3分）（2）① 1.5≤x<2 （3分），② y＝1.01x－0.825（4分）
3、硝酸发生氧化还原反应的时候，一般硝酸浓度越稀，对应的还原产物中氮的化合价越低。现有一定量的铁粉和铝粉混合物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无任何气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入1 mol/L的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（mL）与产生沉淀的物质的量(mol)关系如下图所示。（提示：氢氧化铝不溶于弱酸弱碱，只溶于强酸强碱） (9)???铁与极稀的硝酸发生反应时得还原产物可能是____________；该反应的化学方程式为______________________________________________________________。(10)B的数值是：______________mol。(11)C的数值是：______________mL。
【答案】(10分) (1) NH4NO3（1分）? 8Fe + 30 HNO3 = 8Fe(NO3)3 + 3NH4NO3 + 5H2O（3分）(2) 8（3分）(3) 7（3分）
4．为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计如图实验(实验过程中活塞2为打开状态)，下列说法中不正确的是?? (　　)。
A．关闭活塞1，加入稀硝酸至液面a处
B．在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率
C．通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行
D．反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，还不能证明该气体为NO
【解析】　如果关闭活塞1，稀硝酸加到一定程度后，左侧液面将不再升高，即不可能加到液面a处，A错误。B正确。关闭活塞1时，产生的气体聚集在铜丝附近使得U形管液面左低右高，当左面铜丝接触不到硝酸后，反应停止；由于活塞2是打开的，打开活塞l后，两边液面恢复水平位置，继续反应，所以活塞l可以控制反应的进行，C项正确。胶塞下方有无色气体生成，此时还要打开活塞1使得该气体进入上面的球体里，看到有红棕色现象(生成NO2)才能证明生成的是NO气体，D正确。
5．下图是氮元素的各种价态与物质类别的对应关系： （1）根据A对应的化合价和物质类别，A的摩尔质量是??????????????????，从氮元素的化合价能否发生变化的角度判断，图中既有氧化性又有还原性的化合物有??????????????????????????。（2）实验室依据复分解反应原理制取NH3的化学方程式是????????????????????????????????。（3）浓、稀硝酸的性质既相似又有差别，若要除去铁制品表面的铜镀层应使?????????。（4）汽车尾气中含有CO和NOx等多种有害气体，若在汽车的排气管上安装一种催化转化装置，可使CO与NOx反应，生成两种无毒气体，则该反应的化学方程式为????????????????????????。（5）合成法制硝酸是以NH3为原料，经催化氧化后再用水吸收来实现的，若开始时投入17吨NH3，最后生产出的硝酸为42吨，则硝酸的产率是????????????。
【解析】试题分析：（1）由图看出A属于氮的氧化物，N化合价为+5价，可知为N2O5，其摩尔质量为108g·mol-1；处于中间价态的物质应既有氧化性又有还原性，图中化合物中只有NO、NO2 ；（2）实验室制取氨气利用氯化铵和消石灰，2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ；（3）浓、稀硝酸都可以与铜镀层反应，但浓硝酸与铁发生钝化，所以用浓硝酸；（4）生成两种无毒气体应为氮气和二氧化碳，反应方程式为2xCO＋2NOx＝N2＋2xCO2 ；（5）根据NH3?HNO3 ,根据关系式17吨氨气理论上制的硝酸质量为63吨，实际产量为42吨，则硝酸的产率为="67%" 。考点：本题考查了有关氮的化合物的有关性质，读取图像信息的能力。
【答案】（1）108g·mol-1，NO、NO2（各1分）。（2）2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；（其它反应只要满足题意要求参照给分。没配平扣1分，无△或↑不扣分）（3）浓硝酸。（1分）（4）2xCO＋2NOx＝N2＋2xCO2（没配平扣1分）（5）67%（或66.7%）
6、A、B、C是中学化学常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下（部分反应条件及产物略去）。 （1）若A是一种黄色单质固体，则B→C的化学方程式为?????????????????????????。（2）若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，则C的名称为????????????，试用化学方程式表示该物质与二氧化碳气体的反应??????????????????????????????。将C长期露置于空气中，最后将变成物质D，D的化学式为????????????。现有D和NaHCO3的固体混合物10g，加热至质量不再改变，剩余固体质量为9.38 g，D的质量分数为???????。（3）若C是红棕色气体，A可能是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。下图是实验室制取A气体的装置，请结合所学知识，回答下列问题： ①收集A的方法是???????，验证A是否已经收集满的方法是????????（任写一种）。②写出实验室制取A的化学方程式???????????????????????????。③若有5.35g氯化铵参加反应，则产生的A气体在标准状况下的体积为??????L。④试写出C与水反应的化学方程式?????????????，反应可得到酸X，X是???????电解质（填“强”或“弱”）。如下图：足量X的浓溶液与Cu反应，写出烧瓶中发生反应的离子方程式?????????。实验完毕后，试管中收集到的气体的主要成分为????（写化学式）。
【解析】试题分析：（1）若A是一种黄色单质固体，与氧气反应生成B，其中B可以与氧气继续反应生成C，这说明A应该是硫，与氧气反应生成SO2，SO2与氧气在催化剂的作用下继续反应生成C，C是三氧化硫，则B→C的化学方程式为2SO2＋O22SO3。（2）若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，则C是过氧化钠，B是氧化钠。过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠与氧气，反应的化学方程式为2Na2O2＋2 CO2＝2Na2CO3＋O2↑。将C长期露置于空气中，过氧化钠吸水以及CO2反应分别生成氢氧化钠与氧气、碳酸钠与氧气。由于氢氧化钠能吸收CO2，最终转化为碳酸钠，则D的化学式为Na2CO3。碳酸氢钠稳定性差，受热分解生成碳酸钠、水与CO2，反应的方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑??△m↓2×84g????106g???????????????????62gX??????????????????????????????10g－9.38g即168g:62g＝X:0.62g解得X＝1.68g所以原混合物中碳酸钠的质量是10g－1.68g＝8.32g因此D的质量分数为×100%＝83.2%（3）若C是红棕色气体，A可能是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则A应该是氨气。氨气发生催化氧化生成NO与水。NO被氧化氧化生成红棕色NO2，即C是NO2。①氨气极易溶于水，密度小于空气的，所以应该用向下排空气法收集；氨气是碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，也能与氯化氢反应而产生白烟，据此可以检验是否收集满，即验证A是否已经收集满的方法是将湿润的红色石蕊试纸置于试管口处，若试纸变蓝，则证明氨气已收集满，或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口处，若产生大量白烟，则证明氨气已收集满。②实验室制取A的试剂是氯化铵与熟石灰，反应的化学方程式为Ca（OH）2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O。③5.35g氯化铵的物质的量＝5.35g÷53.5g＝0.1mol，则根据方程式可知生成氨气的物质的量是0.1mol，所以若有5.35g氯化铵参加反应，则产生的A气体在标准状况下的体积为2.24L。④NO2溶于水生成硝酸与NO，所以C与水反应的化学方程式为3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO。反应可得到酸X，X是硝酸，是强酸，溶于水完全电离，所以硝酸是强电解质。浓硝酸具有强氧化性，与Cu反应生成硝酸铜、NO2与水，则烧瓶中发生反应的离子方程式为Cu＋4H＋＋2 NO3-＝Cu2＋＋2 NO2↑＋2H2O。由于生成的NO2溶于水转化为NO，所以实验完毕后，试管中收集到的气体的主要成分为NO。考点：考查物质推断，根据方程式进行的有关计算，氨气制备、收集与验满，NO2、硝酸性质
【答案】（1）2SO2＋O22SO3（2）过氧化钠??2Na2O2＋2 CO2＝2 Na2CO3＋O2↑??? Na2CO3???? 83.2%（3）①向下排空气法将湿润的红色石蕊试纸置于试管口处，若试纸变蓝，则证明氨气已收集满。（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口处，若产生大量白烟，则证明氨气已收集满）②Ca（OH）2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O ③2.24④3NO2＋H2O＝2 HNO3＋NO???强 ?????Cu＋4H＋＋2 NO3-＝Cu2＋＋2 NO2↑＋2H2O???NO
7、某化学兴趣小组为验证NO2的氧化性和NO的还原性，设计了如下装置制取NO2和NO，并验证其性质： (1)写出甲中反应的离子方程式：_________________________________，乙中的现象是_________________________________________________，可证明NO2的氧化性；在丙中鼓入空气后的现象是_______________，可证明NO的还原性。(2)实验前丙中充满水的作用是___________________________________(用反应的化学方程式和简要文字回答)。(3)小华对上述实验设计提出了质疑，他认为乙中的现象不足以证明NO2的氧化性，他的理由是___________________________________________。你认为怎样才能准确证明NO2的氧化性？____________________________________(简要回答出原理和现象即可)。
【解析】　甲中发生化学反应Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，产生的NO2气体通过乙进入丙装置后与水发生反应生成NO，NO与气球中的O2接触即可反应得到红棕色的NO2，即可证明NO具有还原性。
【答案】　(1)Cu＋4H＋＋2NO3—===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O溶液变浑浊　气体变为红棕色(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，制取NO，并用排水法收集NO(3)NO2和水反应生成的HNO3是一种氧化性酸，可将Na2S氧化，使溶液变浑浊　将干燥的NO2与干燥的H2S气体混合，若有淡黄色固体生成，即可证明NO2的氧化性