课件39张PPT。新知探究(一) 氮、氮的氧化物[学考层级]水溶性气味状态颜色难溶于水无味气体无色NO2NO物质向上排空气法排水法收集方法3NO2＋H2O===
2HNO3＋NO不反应与水反应不反应2NO＋O2===2NO2与氧气反应易溶于水难溶于水水溶性红棕色、有刺激性气味的有毒气体无色、无味的有
毒气体颜色、气味、毒性、状态[选考层级]谢观看THANK YOU FOR WATCHING谢课件48张PPT。新知探究(一) 硝酸的性质 人类活动[学考层级]对氮循环和环境的影响温室
效应臭氧层空洞光化学烟雾酸雨主要是由大气中CO2含量的不断增加造成的，会使全球气候变暖主要是由氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的，使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧主要是由氮氧化物、碳氢化合物造成的，危害人体健康，影响植物生长形成原因主要是由SO2和氮氧化物溶于水造成的，能使土壤酸化，腐蚀建筑物等空气中直径小于等于2.5微米的颗粒物，其表面积大，活性强，易吸附有毒有害物质，且在大气中停留时间长，因而严重影响人体健康和大气的环境质量PM2.5含汞的工业废水引起的水体污染，可使鱼类中毒，人食用中毒后的鱼会造成人体汞中毒水俣病形成原因是含氮、磷工业废水、农业废水和生活污水的任意排放，会使藻类过度繁殖，鱼类死亡，水质恶化。若发生在淡水中称为“水华”，发生在海水中称为“赤潮”赤潮和水华形成原因是塑料制品的大量使用、随意丢弃，会破坏土壤结构和生态环境白色
污染新知探究(二) 硝酸与金属反应的有关计算[选考层级]谢观看THANK YOU FOR WATCHING谢课件68张PPT。新知探究(一) 氨的性质与应用[学考层级]水溶性密度状态气味颜色极易溶于水(常温常压1∶700)比空气小气体刺激性无色新知探究(二) 铵盐的性质与应用[学考层级]新知探究(三) 喷泉实验及其原理[选考层级]CO2、SO2NH3HCl气体NaOH溶液水或盐酸水或NaOH溶液吸收剂新知探究(四) 氨气的实验室制取[选考层级]谢观看THANK YOU FOR WATCHING谢课时跟踪检测（十七） 自然界中的氮循环 氮的固定
A级—学业水平考试达标练
1．下列过程不属于氮的固定的是( )
A．雷电时生成氮的氧化物
B．工业上用氢气与氮气合成氨
C．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐
D．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐
解析：选C 氮的固定就是将游离态的氮转化为氮的化合物的过程。植物的根从土壤中吸收NH和硝酸盐与氮的固定无关。
2．下列关于NO、NO2的描述中正确的是( )
A．NO是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物
B．NO2可用排水法收集，且可由N2和O2化合而得到
C．NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物
D．NO、NO2互为同素异形体，且NO是汽车尾气的有害成分之一
解析：选C NO2是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物，A项错误；NO2 易溶于水，不可用排水法收集，且N2和O2化合只能得到NO，B项错误；同素异形体指的是由同一种元素组成的性质不同的几种单质，故NO和NO2不是同素异形体，D项错误。
3．N2是空气的重要组成部分，因此有科学家根据蒸汽机的原理，设计制造出液氮蒸汽机，即利用液态氮的蒸发来驱动机车，从而达到环境保护的目的。其主要依据是( )
A．液态氮的沸点为－195.8 ℃，远低于常温
B．N2在空气中燃烧放热
C．N2与H2反应放热
D．N2在空气中约占78%(体积分数)
解析：选A N2在空气中不能燃烧，B错误；N2与H2反应需高温、高压、有催化剂的条件，生成NH3不利于环保，C错误；N2在空气中的比例大与蒸汽机工作原理无关，D错误；液态氮沸点低，常温时汽化体积膨胀做功，A正确。
4．火箭推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温无色气体(CO2、H2O、N2、NO)从火箭尾部喷出。但在发射现场看到火箭尾部喷出大量红棕色的气体，产生红棕色的气体的原因是( )
A．NO遇空气生成NO2
B．高温下N2遇空气生成NO2
C．CO2与N2反应生成CO和NO2
D．NO和H2O反应生成H2和NO2
解析：选A 从产生的气体中可以看出能变红棕色的情况就是NO遇空气生成NO2。
5．用碱液吸收工业制硝酸的尾气的化学方程式为NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，其中生成物NaNO2为( )
A．既是氧化产物又是还原产物
B．既是氧化剂又是还原剂
C．只是还原剂的氧化产物
D．只是氧化剂的还原产物
解析：选A NO中＋2价的氮元素与NO2中＋4价的氮元素在反应后变为NaNO2中的＋3价，因此NaNO2既是氧化产物也是还原产物。
6.按图进行实验。试管中装有12 mL NO，然后间歇而又缓慢地通入8 mL O2，下列是有关最终状态的描述：
①试管内气体呈红棕色 ②试管内气体呈无色 ③试管内液面不变 ④试管内液面上升 ⑤试管内气体是O2 ⑥试管内气体是NO
其中正确的是( )
A．①③ B．②④⑤
C．②④⑥ D．②③⑤
解析：选C 根据4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可得，剩余气体应为NO，体积为 mL，试管内液面上升。
7．某试管中盛装的是红棕色气体(可能是两种气体的混合物)，当倒扣在盛水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当试管内鼓入氧气后，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，则原来试管中盛装的气体是( )
A．一定是O2与NO2的混合气体
B．可能是NO和NO2的混合气体
C．可能是N2与NO2的混合气体
D．只可能是NO2一种气体
解析：选B 气体为红棕色，则一定有NO2，倒扣在盛水的水槽中时，与H2O反应生成NO，所以水未能充满试管，当多次充入O2后，试管内完全被水充满，则不可能含有N2；当气体中混有少量O2或NO时，仍会出现相同的现象，故B项正确。
8．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为( )
A．NO2、N2 B．NO、CO2
C．NO2、CO2 D．NO、CO2、N2
解析：选B 混合气体无色，气体中不含NO2，气体通过Na2O2后显红棕色，说明原混合气体中含有NO，且有与Na2O2反应生成O2的气体CO2，通入水中，溶液呈酸性，且几乎无气体剩余，说明原气体中不含N2。
9．把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是( )
A．O2 B．NO2
C．NO2和O2 D．NO2和NO
解析：选C NO2气体通入过量小苏打溶液中发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3＋NaHCO3===NaNO3＋H2O＋CO2↑，据3NO2～2HNO3～2CO2～NO可知，逸出的气体为体积比为2∶1的CO2和NO混合气体。当通过足量的过氧化钠时发生反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2NO＋O2===2NO2，据反应方程式可知NO与O2反应时，O2过量，故收集到的气体是NO2与O2的混合气体，C正确。
10．(2019·泰安高一期末)将装有50 mL NO2、NO混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后气体体积缩小为30 mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比是( )
A．5∶3 B．3∶5
C．3∶2 D．2∶3
解析：选C 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，反应中NO2转化为 体积的NO而使NO2体积减少。气体体积减少20 mL，所以NO2的体积是30 mL，NO的体积是20 mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比是3∶2。
11．某同学收集了一集气瓶红棕色气体，用玻璃片盖好，然后向其中加入少量水，振荡后变为无色，然后轻轻移开玻璃片使少量空气进入瓶内，气体又变为红棕色。
(1)集气瓶内红棕色的气体是________。
(2)气体颜色变化的原因是________________________________________________
________________________________________________________________________。
有关的化学方程式是________________________________________________。
(3)在收集该红棕色气体时用什么方法？做该实验时应注意什么问题？为什么？
解析：在中学阶段常见的红棕色气体有NO2和溴(Br2)蒸气，能产生题干现象的是NO2，由于NO2的密度比空气大，应用向上排空气法收集；又因NO2是毒性气体，应收集尾气，同时应在通风条件下进行，防止意外发生。
答案：(1)NO2 (2)NO2与H2O反应生成无色NO，NO遇空气中的O2反应生成红棕色的NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO、2NO＋O2===2NO2
(3)收集NO2应用向上排空气法。做该实验时要注意通风及尾气吸收，因为NO和NO2都有毒。
12．近年来，科学家发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、提高免疫力、增强记忆力的功能而成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题：
(1)NO对环境的危害主要是________(填标号)。
A．破坏臭氧层
B．高温下能使一些金属被氧化
C．形成酸雨
D．与人体血红蛋白结合
(2)在含Cu＋的酶的活化中心，亚硝酸根离子(NO)可转化为NO，写出Cu＋和NO在酸性水溶液中反应的离子方程式：_____________________________________。
(3)常温下，在一个体积固定的容器里，把NO气体压缩到100个大气压。将容器中气体加热到50 ℃，发现气体的压强迅速下降，至略小于下降前压强的 时就不再变化，已知其中一种产物为N2O，写出上述变化的化学方程式：____________________________________。
解析：(1)NO对环境的危害主要是破坏臭氧层和被空气中氧气氧化为NO2，再与水反应产生硝酸而形成酸雨，故选AC。(2)NO转化为NO是还原反应，所以Cu＋被氧化为Cu2＋，Cu＋和NO在酸性水溶液中反应的离子方程式：Cu＋＋NO＋2H＋===Cu2＋＋NO↑＋H2O。(3)若NO转化为N2O和O2，则气体的压强下降至原来的，不符合题意；若NO转化为N2O和NO2，少量NO2转化为N2O4，则气体的压强下降至略小于原来的，符合题意，所以上述变化的化学方程式：3NO===N2O＋NO2。
答案：(1)AC (2)Cu＋＋NO＋2H＋===Cu2＋＋NO↑＋H2O (3)3NO===N2O＋NO2
13．为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如图实验：按图组装好实验装置，并检查装置气密性，实验前用排水法收集半瓶NO气体。
(1)打开止水夹，推动针筒活塞，使O2进入烧瓶。关上止水夹，首先观察到烧瓶中的现象：______________________________________，产生此现象的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
产生此现象的化学方程式为______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)无色的NO能与O2反应产生红棕色的NO2。(2)轻轻摇动圆底烧瓶，使得NO2与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以烧杯中红棕色气体又变为无色，且烧瓶内压强减小，烧杯中的水倒吸到烧瓶内，导致烧瓶中液面上升。
答案：(1)烧瓶中气体由无色变为红棕色
2NO＋O2===2NO2
(2)①烧杯中红棕色气体又变为无色
②烧杯中水倒吸到烧瓶中(或烧瓶中液面上升)
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
B级—选考等级考试增分练
1.在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法正确的是( )
A．NO是该过程的中间产物
B．NO和O2必须在催化剂表面才能反应
C．汽车尾气的主要污染成分包括CO2和NO
D．催化转化总反应为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2
解析：选D NO2是该过程的中间产物，A错误；NO和O2的反应不需要催化剂，B错误；汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO，C错误。
2．向盛有15 mL NO气体，倒立于水槽的试管中通入O2，充分反应后，试管中还剩余气体3 mL，则通入的O2体积可能是( )
①9 mL ②12.25 mL ③14.25 mL ④15.0 mL
A．①② B．②③
C．①③ D．③④
解析：选C 此题属于混合气体与水反应的计算，应分析讨论试管中剩余的3 mL气体为何物，依据有关反应的化学方程式进行计算。
(1)若剩余气体是NO，
则反应的NO为15 mL－3 mL＝12 mL。
据总反应式：
4NO ＋ 3O2＋2H2O===4HNO3
4 3
12 mL V(O2)
V(O2)＝9 mL。
(2)若剩余的气体为O2，则反应的NO为 15 mL，
4NO ＋ 3O2＋2H2O===4HNO3
4 3
15 mL V(O2)
V(O2)＝11.25 mL。
则通入O2的总体积为11.25 mL＋3 mL＝14.25 mL。
3.(2019·泰安高一期末)如图所示，在B水槽中装有500 mL水，容积为a mL的试管A充满了NO2和NO的混合气体(标准状况)，将试管A倒插入B水槽的水中。充分反应后，试管A中余下气体的体积为0.5a mL。
(1)将A倒插入B水槽中发生的反应为________________________________________
________________________________________________________________________，该反应中氧化剂与还原剂的质量比为
________，原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为________。
(2)通过导气管C向余下0.5a mL气体的试管A中持续通入氧气，A中可能观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)当试管A中充满气体时停止通入氧气，然后将试管取出水槽，水槽B中溶液的物质的量浓度为________ mol·L－1(设溶液的体积仍为500 mL)。
解析：(1)试管A倒插入B水槽中后，发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氧化剂与还原剂均为NO2，质量比为1∶2。根据题意有n(NO2)＋n(NO)＝[n(NO2)＋n(NO)]，n(NO2)∶n(NO)＝3∶1。(2)试管A中剩余0.5a mL气体为NO，通入氧气后，发生反应2NO＋O2===2NO2,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，可写为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，无色气体变为红棕色气体，试管中液面不断上升至全充满，继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体O2。(3)试管中充满气体时，根据原子守恒，n(HNO3)＝n(气体)＝，c(HNO3)＝＝ mol·L－1。
答案：(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 1∶2 3∶1
(2)无色气体变为红棕色，试管中液面不断上升至全充满，继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体O2
(3)
4．为了探究几种气态氧化物的性质，某同学设计了以下实验：用三只集气瓶收集二氧化硫、二氧化氮气体，倒置在水槽中。然后，分别缓慢通入适量氧气或氯气，如图所示。一段时间后，A、B装置中集气瓶充满溶液，C装置中集气瓶里还有气体。
(1)如果装置A中通入的氧气恰好使液体充满集气瓶，假设瓶内液体不扩散。
①写出A中总反应的化学方程式：___________________________________________
________________________________________________________________________；该实验对工业上
生产硝酸的启示是_______________________________________________________。
②假设该实验条件下，气体摩尔体积为a L·mol－1，集气瓶中溶液的物质的量浓度为________。
(2)实验前在C水槽里滴加几滴紫色石蕊溶液，通入氧气前后，实验现象可能为________________________；写出化学方程式：__________________________________。
(3)溶液充满集气瓶后，在B水槽里滴加硝酸钡溶液，可能观察到的现象为______________；写出所有反应的离子方程式：____________________________________；
证明B水槽反应后溶液里有Cl－的操作方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)①A瓶中发生的反应有：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2，总反应的化学方程式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。工业上利用二氧化氮与水反应制硝酸，为了使原料充分利用，不排放大气污染物NO，应向吸收塔(向NO2中)通入足量空气，使氮的氧化物全部转化成硝酸。②设A装置中集气瓶体积为V L，NO2气体体积为V L，n(NO2)＝＝ mol，最后充满液体，硝酸溶液体积为V L，c(HNO3)＝＝ mol·L－1。(2)SO2溶于水生成H2SO3，H2SO3是中强酸，通入O2反应后，生成强酸(硫酸)，溶液红色变深。(3)Cl2在水中将SO2氧化成H2SO4，检验Cl－前要除去SO。
答案：(1)①4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 在吸收塔里充入足量空气 ② mol·L－1
(2)红色由浅变深 2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4
(3)出现白色沉淀 Cl2＋SO2＋2H2O===2Cl－＋SO＋4H＋，Ba2＋＋SO===BaSO4↓ 取少量反应后的溶液于试管中，向试管里加入过量的硝酸钡溶液，待沉淀完全后，静置，取上层清液加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则说明原溶液中含有Cl－
课时跟踪检测（十九） 硝酸的性质 人类活动对氮循环和
环境的影响
A级—学业水平考试达标练
1．导致下列现象的主要原因与排放氮氧化物无关的是( )
A．酸雨 B．光化学烟雾
C．雾霾 D．温室效应
解析：选D 氮氧化物的排放可以引起酸雨、光化学烟雾、雾霾等，但是不能引起温室效应。
2．有关硝酸化学性质的叙述中正确的是( )
A．硝酸能与Na2CO3、Na2S、Na2SO3等盐反应，产生CO2、H2S和SO2
B．硝酸与FeO反应生成Fe(NO3)2和水，与Fe反应生成Fe(NO3)2和H2
C．浓硝酸、稀硝酸都只能使蓝色石蕊试纸变红
D．浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而使之呈黄色
解析：选D HNO3具有强氧化性，与Na2S、Na2SO3反应生成Na2SO4，与FeO反应生成Fe(NO3)3，与Fe反应不产生H2，故A、B错误；浓硝酸使石蕊试纸先变红后褪色，C错误；HNO3不稳定，分解生成的NO2溶于浓硝酸而使之呈黄色，D正确。
3．下列反应中硝酸既表现出氧化性又表现出酸性的是( )
A．氧化铝和硝酸 B．碳和硝酸
C．硫化氢和硝酸 D．铜和浓硝酸
解析：选D A项，Al2O3＋6HNO3===2Al(NO3)3＋3H2O，复分解反应，只表现酸性；B项，碳与硝酸反应仅表现硝酸的氧化性；C项，H2＋HNO3―→↓＋NOx↑＋H2O，HNO3只表现氧化性；D项，C＋4HNO3(浓)===C (NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，HNO3表现了氧化性和酸性。
4．为除去镀在铝表面的铜镀层，可选用的试剂是( )
A．浓H2SO4 B．稀硝酸
C．NaOH溶液 D．浓HNO3
解析：选D 浓H2SO4只有在加热的条件下才能与铜发生反应，且加热的时候也可与铝反应，A错误；稀硝酸既可与铜反应也可与铝反应，B错误；NaOH溶液可与铝反应，但是不能与铜反应，C错误；浓HNO3在常温下能与铜反应，与铝可发生钝化，从而除去铝表面的铜而不溶解铝，D正确。
5．(2018·山东合格考)下列关于氮及其化合物的说法错误的是( )
A．N2化学性质稳定，可用作保护气
B．NO、NO2均为大气污染气体，在大气中可稳定存在
C．可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏
D．HNO3具有强氧化性，可溶解铜、银等不活泼金属
解析：选B NO能够与空气中的O2发生反应生成NO2，在大气中不能稳定存在。
6．将铜粉放入稀硫酸中，加热无明显现象发生，当加入下列一种物质后，铜粉的质量减少，溶液呈蓝色， 同时有气体逸出，该物质是( )
A．Fe2(SO4)3 B．Na2SO4
C．KNO3 D．FeSO4
解析：选C “溶液呈蓝色”说明铜被氧化。A项，在原稀硫酸中已含有H＋，当加入Fe3＋，虽然也可以氧化Cu，但此时并没有气体放出，错误；C项，若加入KNO3(提供了NO)，相当于Cu在稀硝酸的环境中，会被氧化并放出NO气体；B、D项，加入后铜不溶解，错误。
7.如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·L－1 的HNO3，加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存在的是( )
①NO ②Fe3＋ ③H＋ ④NO
⑤NO2
A．① B．①⑤
C．②④⑤ D．①②③⑤
解析：选B 开始反应生成NO2，随反应的进行，硝酸浓度会变低，铁与稀硝酸反应生成NO，硝酸过量时生成Fe3＋，铁过量时生成Fe2＋，若铁粉过量，体系中大量存在NO、Fe2＋、NO2、NO；若HNO3过量，体系中大量存在NO、Fe3＋、H＋、NO2。
8．硝酸铜是一种重要的工业原料，制取硝酸铜现有三种设计方案可供选用：①Cu与稀硝酸反应制取；②Cu与浓硝酸反应制取；③通氧气于铜屑与稀硝酸的体系中制取：2Cu＋4HNO3＋O2===2Cu(NO3)2＋2H2O。下列说法正确的是( )
A．制取相同量的硝酸铜需硝酸的量③最多
B．制取相同量的硝酸铜①产生的有毒气体比②多
C．三种方案中硝酸的利用率③>①>②
D．三种方案的反应都可以在铁制容器中进行
解析：选C 有关反应为：
①3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；②Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；③2Cu＋O2＋4HNO3(稀)===2Cu(NO3)2＋2H2O。分析以上三个反应，可以看出：生成相同质量的Cu(NO3)2，消耗相同质量的铜，但消耗硝酸的质量(或物质的量)不相同，途径②消耗HNO3最多，途径①次之，途径③消耗HNO3最少，A错误；产生的有毒气体②比①多，B错误；通过比较可以看出，生产Cu(NO3)2，途径③效果最佳，既不造成污染，又能提高HNO3的利用率，C正确；稀HNO3可与铁反应，①、③不能在铁制容器中进行，D错误。
9．下列气体的制备可采用如图装置的是( )
A．铜与浓硝酸反应制NO2
B．铜与稀硝酸反应制NO
C．氯化铵与熟石灰反应制NH3
D．氯化钠与浓硫酸反应制HCl
解析：选B 二氧化氮可以与水反应，氨气和氯化氢均极易溶于水，三者均不能用排水法收集。
10．将0.1 mol铜与40 mL 10 mol·L－1 HNO3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．反应后溶液中所含NO的物质的量为0.2 mol
解析：选C 溶液中含有H＋，则HNO3过量，在反应过程中变稀，实际上发生了两个反应，反应消耗的HNO3包括起酸的作用和氧化剂作用两部分，前者反应后以Cu(NO3)2形式存在，后者被还原后生成NO2、NO气体，Cu＋2HNO3(酸)～Cu(NO3)2，HNO3(氧化剂)～NO2(或NO)，作酸用的硝酸为0.2 mol，生成的气体为NO、NO2的混合气体，溶液中有a mol的HNO3过量，则被还原的HNO3为(0.4－a－0.2)mol，即生成的气体的物质的量为(0.4－a－0.2)mol，溶液中的NO由过量的HNO3和Cu(NO3)2中NO组成，为(a＋0.2)mol。
11．将黑色固体单质甲加热至红热，投入黄色的溶液乙中，剧烈反应产生混合气体A，A在常温下不与空气反应，根据下列变化填空：
(1)甲是________，乙是________，丙是________。
(2)混合气体A的主要成分是____________。
(3)丙与溶液D反应的化学方程式是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若将32.0 g 丙跟一定量的D的浓溶液反应，丙消耗完时，共产生13.44 L (标准状况)气体。则所消耗D的物质的量为________。
解析：由反应③可推测单质丙为单质铜，则溶液D中存在硝酸，进一步结合反应①②以及黑色固体单质甲加热至红热，投入黄色的溶液乙中，剧烈反应产生混合气体A，得知A为CO2与NO2的混合气体，B为NO，甲为C，乙为浓硝酸。
(4)n(Cu)＝＝0.5 mol，
n(气体)＝＝0.6 mol。
利用氮原子守恒，消耗硝酸的物质的量为n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(气体)＝2×0.5 mol＋0.6 mol＝1.6 mol。
答案：(1)C 浓硝酸 Cu (2)CO2和NO2
(3)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (4)1.6 mol
12．在浓硝酸中放入铜片：
(1)反应开始的化学方程式为_______________________________________________。
(2)若铜有剩余，则反应快要结束时的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(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，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若将12.8 g铜跟一定质量的浓硝酸反应，铜耗完后，共产生气体5.6 L(标准状况)，则所消耗的硝酸的物质的量是________。
解析：该题综合了铜跟硝酸反应的多种情况。过量的铜跟浓硝酸反应时，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐变小，所以反应到后期，主要为铜跟稀硝酸反应；反应停止后，溶液中还有NO，当加入强酸后，H＋跟NO构成硝酸，使铜继续溶解。从定量的角度来看，硝酸跟铜的反应表现了硝酸的酸性和强氧化性，且表现酸性的硝酸的物质的量等于铜的物质的量的2倍[因生成了Cu(NO3)2]，表现氧化性的硝酸的物质的量等于生成气体(NO或NO2)的物质的量，根据原子守恒，可求消耗硝酸的物质的量。
答案：(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)加入稀硫酸后，硫酸电离的H＋与原溶液中的NO又组成了具有强氧化性的稀硝酸，稀硝酸又跟过量的铜反应产生气体 (4)0.65 mol
13．(2018·山东合格考)如图所示为实验室常用装置。回答下列问题：
(1)仪器a的名称为________。
(2)利用二氧化锰与浓盐酸反应制备并收集Cl2时，依次连接装置A、B、C、D、E并加入适当的试剂。装置 B 中饱和食盐水的作用是_________________________；利用装置C干燥 Cl2，选用的试剂是__________； 装置E的作用是_________________________。
(3)利用铜和稀硝酸反应制备并收集 NO 时，连接装置 A、B、E 并加入适当的试剂。A中反应的离子方程式为
________________________________________________________________________，
A中导气管应连接B的____(填“b”或“c”)端。实验过程中观察到A中出现了红棕色，但收集的气体为无色，原因是____________________________________________________
(用化学方程式表示)。
解析：(1)仪器a的名称为分液漏斗。(2)装置B中饱和食盐水的作用是吸收HCl气体；利用装置C干燥Cl2，选用的试剂是浓硫酸；装置E的作用是吸收尾气中的Cl2，防止污染空气。(3)利用铜和稀硝酸反应制备并收集NO时，连接装置A、B、E并加入适当的试剂。A中反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，A中导气管应连接B的c端，利用排水法收集NO。实验过程中观察到A中出现了红棕色，但收集的气体为无色，原因是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
答案：(1)分液漏斗
(2)吸收HCl气体 浓硫酸 吸收尾气中的Cl2，防止污染空气
(3)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O c 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
B级—选考等级考试增分练
1．某元素的单质与足量浓HNO3反应时，参加反应的单质与HNO3的物质的量之比为1∶4，则反应后的产物中，该元素的价态可能为( )
A．＋1 B．＋5
C．＋3 D．＋4
解析：选D HNO3被还原生成NO2。
(1)若为金属单质M：
M＋4HN2e－O3(浓)===M(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
反应后M为＋2价。
(2)若为非金属单质M：
M＋4HN4e－O3(浓)===MO2＋4NO2↑＋2H2O
反应后M为＋4价。
2．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( )
A．60 mL B．45 mL
C．30 mL D．15 mL
解析：选A 根据得失电子守恒，可以知道铜在反应中失去的电子与O2得到电子的物质的量相等：
n(O2)＝＝0.075 mol，
n(e－)＝4n(O2)＝4×0.075 mol＝0.3 mol，
n(Cu2＋)＝n(e－)＝0.15 mol，
n(NaOH)＝2n(Cu2＋)＝0.3 mol，
则消耗NaOH溶液的体积＝＝0.06 L＝60 mL。
3．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验，装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态)，F是一半空的注射器。
请回答下列问题：
(1)设计装置A的目的是_____________________________________________________；
为达到此目的，应进行的操作是_____________________________________________
________________________。
(2)在完成(1)中的“操作”后，将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置E和F的作用是_____________________________________________________。
(4)装置D的作用是_______________________________________________________。
解析：(1)利用生成的二氧化碳将整个装置内的空气赶尽，避免NO和氧气反应生成二氧化氮对气体产物的观察产生干扰。当观察到装置C中产生白色沉淀时说明CO2已充满装置。(2)铜与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，可以观察到铜丝上有无色气体生成，溶液逐渐变蓝色。(3)将注射器F中的空气推入E中或将E中的无色气体吸入到注射器中会有红棕色NO2生成。(4)NaOH溶液可以吸收氮氧化物防止污染，球形干燥管兼有防倒吸功能。
答案：(1)排尽装置内空气防止干扰 打开K，且打开分液漏斗活塞，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K
(2)铜丝表面产生气泡，稀硝酸液面上方仍为无色，溶液变为蓝色
(3)验证反应生成的无色气体为NO
(4)吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，兼有防倒吸的功能
课时跟踪检测（十八） 氨的转化与生成
A级—学业水平考试达标练
1．下列有关氨水的说法正确的是( )
A．氨水是弱电解质
B．浓氨水敞口久置，浓度变小
C．分别蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近有白烟产生
D．浓氨水用磨口玻璃塞的细口瓶盛装
解析：选B 氨水是混合物，既不是电解质又不是非电解质，A错误；浓氨水具有挥发性，敞口放置，浓度变小，B正确；浓硫酸不具有挥发性，不能与蘸有浓氨水的玻璃棒产生白烟，C错误；氨水显碱性，应用橡胶塞的试剂瓶盛装，D错误。
2．下列说法不正确的是( )
A．氨水可以直接作为肥料施用
B．铵盐都可作为氮肥
C．农家肥和草木灰混合使用可以增强肥效
D．作为氮肥，铵盐比氨水使用更方便
解析：选C 农家肥在微生物作用下分解得到NH，而草木灰呈碱性，容易与NH结合生成氨气而降低肥效，C项错误。
3.(2019·济宁高一期末)下列关于氨气的说法中不正确的是( )
A．氨气易液化，汽化时吸热，可用作制冷剂
B．氨气可以用浓硫酸干燥也可用碱石灰干燥
C．用水吸收氨气可用图1的装置防止倒吸
D．氨气密度比空气密度小，可用图2收集NH3
解析：选B B项，氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，所以不能用浓硫酸干燥氨气，错误；C项，氨气在水中的溶解度大，而在四氯化碳中溶解度小，四氯化碳的密度比水大，所以CCl4在下层可防止倒吸，正确；D项，氨气密度比空气密度小，采用向下排空气法收集，即短管进，长管出，正确。
4．下列离子方程式正确的是( )
A．硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液共热：
NH＋OH－NH3↑＋H2O
B．氯化铵溶液中加入稀氢氧化钠溶液，加热：
NH＋OH－NH3·H2O
C．氨水与盐酸反应：NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O
D．氨水中通入足量二氧化碳：
2NH3·H2O＋CO2===2NH＋CO＋H2O
解析：选C A项，漏掉Ba2＋和SO的反应，应为2NH＋SO＋Ba2＋＋2OH－BaSO4↓＋2NH3↑＋2H2O，错误；B项，加热时应生成氨气和水，应为NH＋OH－NH3↑＋H2O，错误；D项，CO2过量时应生成HCO，应为NH3·H2O＋CO2===NH＋HCO，错误。
5．用加热法可以分离的一组物质是( )
A．氯化铵和消石灰 B．碳酸氢铵和过氧化钠
C．氯化铵和氯化钠 D．碘和氯化铵
解析：选C 此题考查物质的分离与提纯，除要考虑铵盐受热分解、铵盐和碱的反应外，还需要考虑其分解产物是否与另一物质发生反应。A项，铵盐可与碱反应，NH4Cl和Ca(OH)2在加热时可发生反应生成NH3，不能用于分离；B项，NH4HCO3受热分解，但产生的H2O及CO2能与Na2O2反应，也无法达到分离的目的；C项，NH4Cl受热分解后可从体系中脱离，遇冷又重新化合为NH4Cl晶体，从而达到与NaCl分离的目的；D项，碘在受热时升华，NH4Cl受热分解遇冷再重新化合后仍与碘混合，故无法达到分离的目的。
6．(2019·枣庄高一期末)实验室可以按如图所示的装置干燥、收集气体M，多余的气体可用水吸收，则M是( )
A．NH3 B．NO
C．Cl2 D．NO2
解析：选A 气体M可用碱石灰干燥，C、D错误；能用向下排空气法收集气体M，B错误；用防倒吸装置吸收，说明在水中溶解度非常大，A正确。
7．(2019·聊城高一期末)为检验某溶液中是否含有Cl－、CO、Na＋、NH，进行如下实验：取样，加入足量盐酸，有气泡产生，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成；另取样，加入足量NaOH溶液，微热，产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝。下列判断正确的是( )
A．一定不含Cl－ B．一定不含Na＋
C．一定含有Cl－、CO D．一定含有CO、NH
解析：选D 为检验某溶液中是否含有Cl－、CO、Na＋、NH，取样，加入足量盐酸，有气泡生成，说明原溶液中一定含有CO，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，因先加入盐酸引入了Cl－，则不能说明原溶液中含有Cl－；另取样，加入足量NaOH溶液，微热，产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明生成的气体是氨气，则原溶液中含有NH，上述两个实验均不能说明原溶液中是否含有Na＋。
8．将含有等体积NH3、CO2、NO的混合气体依次通过盛有浓H2SO4、Na2O2和Na2CO3溶液的装置，充分作用后，最后得到的气体是( )
A．CO2和NO B．CO2
C．NO D．NO2
解析：选A 气体通过浓H2SO4时，NH3将被吸收；通过Na2O2时，CO2被吸收，放出O2，产生的O2会与NO恰好完全反应生成和NO等体积的NO2；当NO2通过Na2CO3溶液时，NO2与水反应生成了硝酸和NO，硝酸与Na2CO3反应产生CO2。
9．如图是某课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是( )
A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
解析：选B A项，Cl2是非极性分子，能溶解在非极性溶剂CCl4中，挤压胶头滴管，这时烧瓶中的Cl2溶解在CCl4中使烧瓶内气压减小，从而形成喷泉；B项，H2不溶于NaOH溶液，不可能引发喷泉现象；C项，从a处不断鼓入空气，对锥形瓶内气体加压，将其中的H2O压入烧瓶中，从而产生喷泉；D项，浓硫酸与H2O作用放热使烧瓶中的气体膨胀，氨水进入烧瓶，从而产生喷泉。
10．已知X、Y、Z、W(含同一元素)有如下所示转化关系：XYZW，且X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐，则X可能是( )
A．N2 B．NO2
C．NH3 D．NO
解析：选C NH3可与O2反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵。
11．已知A、B、C为化合物，X为单质。其中，A是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；X为双原子分子，其原子的最外层电子数为内层的3倍。A、B、C、X之间存在如下转化关系：
请回答：
(1)X的化学式为______________。
(2)实验室制取A气体的化学方程式为________________________________，可用于干燥A气体的试剂是____________(填“浓硫酸”或“碱石灰”)。
(3)B转化为C的化学方程式为__________________。C是一种______色气体。
解析：根据题意可知，A、B、C、X四种物质分别为NH3、NO、NO2、O2。(1)X的化学式为O2。(2)实验室制取A气体的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，可用碱石灰干燥NH3，不能用浓硫酸。(3)NO转化为NO2的化学方程式为2NO＋O2===2NO2。NO2是一种红棕色气体。
答案：(1)O2
(2)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 碱石灰
(3)2NO＋O2===2NO2 红棕
12．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)。请回答：
(1)实验室制备氨气的化学方程式为__________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是________(填“a”或“b”)，并说明选择的理由：________________________________________________________________________
____________________________。
(3)打开装置B中的止水夹，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是________________________________________________________________________。
(4)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________(填标号)。
解析：(1)实验室制取氨气的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。(2)氨气密度比空气的密度小，可用向下排空气法收集，导气管要伸入烧瓶底部。(3)能形成喷泉，证明氨气极易溶于水，酚酞变红，说明水溶液显碱性。(4)①不利于氨气的收集，②、④能防止倒吸，③会发生倒吸。
答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O (2)a 氨气密度比空气的密度小
(3)极易溶于水，与水反应生成碱
(4)②④
13．(2019·潍坊高一期末)利用如图装置(夹持装置略)制取和收集纯净、干燥的氨气，并探究氨气的性质。
(1)关闭装置Ⅰ中的止水夹，向分液漏斗中加入适量水，打开活塞，说明装置Ⅰ气密性良好的现象是_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)利用装置Ⅰ制取氨气，应选用的试剂为浓氨水和________(填标号)。
A．氢氧化钠 B．浓硫酸
C．硝酸钾 D．生石灰
(3)根据实验要求，仪器连接的顺序(用字母编号表示)：a接____，____接____，____接____。
(4)将氨气通入盛有氧化铜粉末的玻璃管中，加热有红色固体和无色气体单质生成，证明氨气具有________性，反应的化学方程式是_________________________________________。
(5)收集氨气，按如图玻璃装置进行实验。先打开旋塞①，B瓶中产生白色的烟，原因是________________________________________________________________________
(用化学方程式表示)；稳定后，关闭旋塞①，再打开旋塞②，B瓶中的现象是________________________________________________________________________。
解析：(1)关闭装置Ⅰ中的止水夹，向分液漏斗中加入适量水，打开活塞，如果分液漏斗中液面保持不变或液体不再滴下，说明装置Ⅰ气密性良好。(2)氢氧化钠或生石灰溶于水放热，且增大OH－的浓度，硫酸与氨水反应，硝酸钾不能增大OH－的浓度，所以利用装置Ⅰ制取氨气，应选用的试剂为浓氨水、氢氧化钠或生石灰。(3)生成的氨气中含有水蒸气，需要碱石灰干燥，氨气密度小于空气，应该用向下排空气法收集，由于氨水极易溶于水，所以吸收尾气时需要有防倒吸装置，则仪器连接的顺序：a接c，b接e，f接d。(4)将氨气通入盛有氧化铜粉末的玻璃管中，加热有红色固体和无色气体单质生成，红色固体是铜，无色气体是氮气，反应中氧化铜被氨气还原，证明氨气具有还原性，反应的化学方程式是2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu。(5)先打开旋塞①，氨气与氯化氢反应生成氯化铵，所以B瓶中产生白色的烟，反应的化学方程式为HCl＋NH3===NH4Cl；稳定后，关闭旋塞①，再打开旋塞②，由于压强减小，硝酸银溶液被倒吸进B中，与氯化铵反应生成氯化银，所以B瓶中的现象是烧杯中的AgNO3 溶液会倒流进入到B瓶中，产生白色沉淀。
答案：(1)分液漏斗中液面保持不变或液体不再滴下
(2)AD (3)c b e f d
(4)还原 2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu
(5)HCl＋NH3===NH4Cl 烧杯中的AgNO3溶液会倒流进入到B瓶中，产生白色沉淀
B级—选考等级考试增分练
1．能鉴别Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四种溶液(可以加热)的一种试剂是( )
A．BaCl2 B．Ba(NO3)2
C．Ba(OH)2 D．AgNO3
解析：选C NH的检验方法是将待检物取出少量置于试管中，加入NaOH溶液后，加热，用湿润的红色石蕊试纸在管口检验，若试纸变蓝色，则证明待检物中含铵盐(NH)：NH＋OH－NH3↑＋H2O。题干的四种物质中，有两种含NH，另有两种含SO，SO的检验用Ba2＋，所以选择Ba(OH)2来鉴别。将Ba(OH)2溶液分别加入题干的四种溶液中的现象分别为只有白色沉淀、只有刺激性气味的气体、无现象、既有白色沉淀又有刺激性气味的气体。
2．某混合气体中可能含有H2、CO、CO2、HCl、NH3和H2O(g)中的两种或多种，当混合气体依次通过澄清的石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸(无明显现象)、灼热的氧化铜(变红)、无水硫酸铜(变蓝)。对该混合气体成分的正确判断是( )
A．一定没有CO2，肯定有H2
B．一定有CO2、CO和H2O(g)
C．可能有CO2、NH3和H2O(g)
D．一定有H2、CO2和HCl
解析：选D 混合气体通过氢氧化钡溶液有浑浊现象证明有CO2，而通过澄清的石灰水无浑浊现象证明还有HCl，一定没有NH3，通过浓硫酸后的干燥气体可以使灼热的氧化铜变红、无水硫酸铜变蓝，说明还有H2。
3．把0.5 L含硫酸铵和硝酸铵的混合液分成两等份，一份用3 mol氢氧化钠刚好把氨全部赶出，另一份与1 mol氯化钡恰好完全反应，由此可知原溶液中NO的物质的量浓度为( )
A．1 mol·L－1 B．2 mol·L－1
C．4 mol·L－1 D．0.5 mol·L－1
解析：选C 一份中含的n[(NH4)2SO4]＝n(SO2)＝n(Ba2＋)＝1 mol，其中的n(NH)＝2 mol，另一份含的n(NH)＝n(OH－)＝3 mol，所以n(NO)＝3 mol－2 mol＝1 mol，两份中含n(NO)＝2 mol，物质的量浓度为4 mol·L－1。
4．(2019·聊城高一期末)某化学兴趣小组利用如图装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气发生反应的装置。回答下列问题：
(1)仪器a的名称为________。装置A的圆底烧瓶中盛放的固体物质可选用__________(填标号)。
a．氯化钠 B．氢氧化钠 c．碳酸钙
(2)装置B、D的作用均为______________________________________________。
从装置C的b处逸出的尾气中含有少量Cl2，为防止其污染环境，可将尾气通过盛有________溶液的洗气瓶。
(3)装置F的圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为___________________。装置E的作用是除去Cl2中的HCl，洗气瓶中盛放的试剂为________。
(4)反应过程中，装置C的集气瓶中有大量白烟产生，另一种产物为N2。该反应的化学方程式为____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)据图可知，仪器a是分液漏斗，氢氧化钠、生石灰或者碱石灰具有吸水性，利用氢氧化钠、生石灰或者碱石灰与浓氨水可快速制取氨气。(2)制取的氨气和氯气中均混有水蒸气，装置B中盛装的碱石灰、D中盛装的浓硫酸均可以除去水蒸气，起干燥气体的作用，氯气有毒，能够与氢氧化钠溶液反应，可以用氢氧化钠溶液吸收尾气中的氯气。(3)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水，反应的离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，浓盐酸易挥发，制得的氯气中含有HCl杂质，通过盛有饱和食盐水的洗气瓶可以除去HCl杂质，所以E中盛放的是饱和食盐水。(4)反应过程中，装置C的集气瓶中有大量白烟产生，说明生成的产物有氯化铵，另一种产物为N2，根据得失电子守恒和原子守恒，该反应的化学方程式为8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2。
答案：(1)分液漏斗 b (2)除去水蒸气(或干燥) NaOH
(3)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O 饱和食盐水 (4)8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2
