2019高考化學一輪復習 元素化合物 專題7 氮及其化合物.doc

《2019高考化學一輪復習 元素化合物 專題7 氮及其化合物.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019高考化學一輪復習 元素化合物 專題7 氮及其化合物.doc（17頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

氮及其化合物 【考向分析】 高考考查知識點主要有：一是結合氮及其化合物的轉化考查基本概念、基本理論；二是以NOx和HNO3的性質考查相關實驗及計算；三是結合相關工業(yè)生產考查含氮化合物對環(huán)境質量的影響。高考題型以選擇題、實驗題為主。 【要點講解】 要點1. 氮的氧化物 氮的氧化物 NO NO2 物理性質 顏色 無色 紅棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶 能溶 化學性質 與O2反應 2NO＋O2===2NO2 與H2O反應 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 聚合反應 2NO2 （紅棕色） N2O4（無色） 實驗室制法 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 與環(huán)境的關系 空氣中NO、NO2主要來源于煤和石油的燃燒、汽車尾氣、硝酸工廠等，空氣中NO、NO2是形成酸雨、光化學煙霧的主要因素 溫馨提示：①氮氧化物是形成光化學煙霧和酸雨的一個重要原因，同時也可造成水體污染。汽車尾氣中的氮氧化物（燃料在發(fā)動機內高溫燃燒時，空氣中的氮氣與氧氣反應生成的）與碳氫化合物經(jīng)紫外線照射發(fā)生反應生成形成的一種有毒的煙霧，稱為光化學煙霧。光化學煙霧具有特殊氣味，刺激眼睛、傷害植物并使大氣能見度降低。②收集NO用排水法，收集NO2用向上排空氣法，前者易與氧氣反應，后者易與水反應。③工業(yè)上就是利用3NO2十H2O=2HNO3＋NO這一原理制取HNO3，為了提高NO2的吸收率，在吸收的過程中要補充適量的O2，所以總的吸收反應可表示為：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。NO與O2配比適當時，也可以被水完全吸收。總的吸收反應可表示為：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。④通?！凹儍簟钡腘O2或N2O4并不純，因為在常溫、常壓下能發(fā)生聚合反應。由于此可逆反應的發(fā)生，通常實驗測得NO2的相對分子質量大于它的實際值，或在相同條件下，比相同物質的量的氣體體積要小。同理，通常實驗測得N2O4的相對分子質量小于它的實際值，或在相同條件下，比相同物質的量的氣體體積要大。此外涉及NO2氣體的顏色深淺、壓強、密度等要考慮此反應。 要點2. 硝酸 1．物理性質：純硝酸為無色、刺激性氣味、易揮發(fā)液體，能與水以任意比例互溶，常用濃硝酸的質量分數(shù)大約為69%。 2.化學性質 化學性質 化學反應 應用（化學方程式） 不穩(wěn)定性 濃硝酸遇光遇熱易分解產生的NO2 濃硝酸貯存在棕色試劑瓶中，避光保存放置于陰涼處 強酸性 稀硝酸能使紫色石蕊試液變紅色，濃硝酸能使石蕊試液先變紅色，微熱后褪色 鑒別濃、稀硝酸 強氧化性 除Pt、Au外，大部分金屬均能與HNO3反應 王水（濃硝酸和濃鹽酸體積之比為1∶3）能溶解鉑和金 常溫下，濃硝酸、濃硫酸可使鐵、鋁表面形成致密的氧化膜而鈍化， 用鐵、鋁容器貯存冷的濃HNO3 Cu與濃HNO3反應 Cu + 4HNO3（濃）＝ Cu（NO3）2 + 2NO2↑ + 2H2O Cu與稀HNO3反應 3Cu + 8HNO3（?。?3Cu（NO3）2 + 2NO↑ + 4H2O 碳與濃HNO3反應 C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 與某些還原性化合物或離子的反應 H2S、SO2、HBr、HI、FeCl2等 有機反應 與苯及其同系物發(fā)生硝化反應，與醇發(fā)生酯化反應，與蛋白質發(fā)生顏色反應等 鑒別蛋白質（帶苯環(huán)） 溫馨提示：①濃硝酸貯存在棕色試劑瓶中，避光保存放置于陰涼處。②無論濃稀硝酸均具有強氧化性，與金屬反應時不放出氫氣。③常溫下，濃硝酸、濃硫酸可使鐵、鋁表面形成致密的氧化膜而鈍化，保護內部的金屬不再跟硝酸反應，所以可以用鋁質或鐵質容器盛濃硝酸。④濃硝酸和濃鹽酸按體積之比為1∶3組成的混合物叫王水，王水能溶解鉑和金。⑤非金屬和濃硝酸反應，非金屬被氧化成高價的含氧酸或最高價氧化物。⑥在溶液中NO3—幾乎與所有離子能大量共存，當溶液的酸性較強時可形成硝酸溶液，具有還原性的某些離子則不能與其大量共存，如NO3—、H＋、Fe2+中任意兩者能大量共存，但三者混合則不能大量共存。即NO3—在中性或堿性溶液中不表現(xiàn)氧化性，而在酸性溶液中表現(xiàn)強氧化性。⑦氧化劑氧化能力的強弱決定于得電子能力的強弱，而不是本身的被還原程度。實驗證明：硝酸越濃得電子的能力越強，因而氧化能力越強。如稀硝酸能將HI氧化為I2，而濃硝酸可將HI氧化為HI03。 要點3. 氨氣與銨鹽 1．分子結構：由極性鍵形成的三角錐形的極性分子，N原子有一孤對電子；N -3價，為N元素的最低價態(tài)。 2．物理性質：無色、刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水，常溫常壓下1體積水能溶解700體積的氨氣，易液化（可作致冷劑）。 溫馨提示：①噴泉實驗的原理：氣體在溶液中溶解度大或者可與液體發(fā)生劇烈反應，且不再產生新的氣體或者氣體體積急劇減小，造成燒瓶內外壓強差較大，即可發(fā)生“噴泉”現(xiàn)象。②噴泉實驗的操作要點：燒瓶中充滿干燥氣體，擠出膠頭滴管中的水，打開止水夾。③噴泉實驗成功的關鍵：收集氨氣的燒瓶要干燥；收集的氨氣要全充滿；裝置要密閉不漏氣；玻璃管的長度不能過長；實驗不可能實現(xiàn)全充滿。 3.化學性質 化學反應 化學方程式 備注 與水的反應 NH3＋H2ONH3H2O NH4＋＋OH－ 氨氣溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3、H2O、NH3H2O、NH4＋、OH－、H+，氨水為可溶性一元弱堿，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解 與酸反應 HCl＋NH3===NH4Cl 蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近有白煙生成，該反應用于氨氣或氯化氫氣體的檢驗 與鹽溶液反應 Fe3＋＋3NH3H2O===Fe(OH)3↓＋3NH 生成紅褐色沉淀 Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH 生成白色膠狀沉淀，白色沉淀可溶于鹽酸和氫氧化鈉溶液 Ag＋＋NH3H2O===AgOH↓＋NH AgOH＋2NH3H2O==[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O 先生成白色沉淀后消失 與氧氣反應 4NH3＋5O24NO＋6H2O 氨的催化氧化是工業(yè)制硝酸的基礎反應 溫馨提示：①NH3是唯一能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，可用于氨氣的檢驗。②氨水與液氨為不同物質，氨水為混合物，液氨為純凈物;NH3為非電解質，而NH3H2O為弱電解質。③氨水的密度小于水的密度，氨水的濃度越大，密度越小。 3．實驗室制法 反應原理 2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑ 制取裝置 固體與固體反應加熱制取氣體的裝置，與制氧氣相似 收集方法 只能用向下排空氣法收集，并在收集的試管口塞上棉花，防止生成的NH3和空氣對流，確保收集到純凈的氨氣 氣體檢驗 ①用濕潤的紅色石蕊試紙(變藍)；②用蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近瓶口(白煙) 氣體干燥 用堿石灰做干燥劑 溫馨提示：①制氨氣所用銨鹽不能用硝銨、碳銨。因為加熱過程中NH4NO3可能發(fā)生爆炸而發(fā)生危險；而NH4HCO3受熱極易分解產生CO2使生成的NH3中混有較多的CO2雜質。②消石灰不能用NaOH、KOH代替，原因是NaOH、KOH具有吸濕性，易結塊，不利于產生NH3，在加熱條件下能腐蝕試管。③由于NH3極易溶于水，在制備收集過程中，都應盡可能地不與水接觸，以防減少損失和防止倒吸現(xiàn)象。④因氨氣比空氣輕，易與空氣發(fā)生對流，所以收集氨氣時，導氣管應插入收集氣體的試管底部附近，管口塞一團干燥的棉花團，來防止NH3與空氣對流，確保收集到純凈的氨氣。⑤實驗室快速制氨氣的方法：用濃氨水加固體NaOH或加熱濃氨水。 4.銨鹽 由銨離子和酸根離子構成的鹽，叫銨鹽。銨鹽都是白色、易溶于水的晶體，銨鹽屬于銨態(tài)氮肥。 （1）水解性：銨鹽在水溶液中銨根離子水解。ＮＨ４＋＋ＯＨ－ＮＨ３.Ｈ２Ｏ＋Ｈ＋ （2）與強堿反應：銨鹽與強堿反應產生氨氣。NH4++OH-NH3↑+H2O （3）熱穩(wěn)定性：銨鹽受熱均易分解生成氨氣和酸。氯化銨受熱分解的方程式：NH4ClNH3?+ HCl?，NH4HCO3 NH3 ?+ H2O + CO2? 溫馨提示：①銨鹽的共性之一是與堿反應生成氨氣，如果在加熱時與濃堿作用，逸出氨氣，可用于銨鹽的檢驗。②銨鹽的另一部分陰離子往往不被重視，某些陰離子可與酸反應，甚至放出氣體，例如：（NH4）2CO3、NH4HCO3、（NH4）2SO3、NH4HSO3、（NH4）2S、NH4HS等弱酸的銨鹽，既可與堿反應，又可與酸反應。③在未知溶液中加入強堿并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，若試紙變藍，則證明原溶液中含NH4+。④銨鹽與濃堿溶液生成氨氣，銨鹽與稀堿溶液反應并加熱生成氨氣，銨鹽與稀堿溶液反應不加熱生成一水合氨。⑤氯化銨分解產生“升華”現(xiàn)象，硫酸銨在高溫時會發(fā)生氧化還原反應，生成氮氣、二氧化硫和水，硝酸銨受熱或受撞擊都會發(fā)生爆炸。 【考點過關】判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“”。 （1）固氮反應一定屬于氧化還原反應(　　) √固氮是游離態(tài)的氮生成化合態(tài)的氮，所以氮的化合價一定發(fā)生變化。 （2）NO中的NO2雜質氣體，可通過盛有水的洗氣瓶除去(　　) √NO2溶于水生成NO，便可除去NO中的NO2。 （3）CO、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都穩(wěn)定存在(　　) NO遇O2反應生成NO2。 （4）N2與O2在放電條件下直接化合成NO2(　　) N2與O2在放電條件下直接化合成NO。 (5)氮元素有負化合價、正化合價和零價，因而常溫下，N2既能與氧氣反應，又能與H2反應( ) N2在放電或高溫條件下才能與O2反應；在高溫高壓、催化劑條件下才能與H2化合生成NH3。 (6)NO2溶于水時，NO2是氧化劑，水是還原劑( ) 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO2既是氧化劑，又是還原劑。 （7）1 mol Cu和足量稀HNO3反應產生NA個NO分子(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)(　　) 銅與稀硝酸反應：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,1 mol Cu會產生NA個NO分子。 （8）1 mol Fe與足量的稀HNO3反應，轉移2NA個電子(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)(　　) 如Fe與足量的稀HNO3反應：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,1 mol Fe與足量的稀HNO3反應，轉移了3NA個電子。 （9）用稀硝酸洗滌試管內壁的銀鏡的離子方程式為2Ag＋2H＋＋NO===Ag＋＋NO＋H2O(　　) 銀與稀硝酸反應的離子方程式為3Ag＋4H＋＋NO===3Ag＋＋NO↑＋2H2O。 （10）消除久置濃硝酸的黃色可通入氧氣(　　) √硝酸顯黃色是由于硝酸見光或受熱會發(fā)生分解，生成的NO2溶于濃硝酸所致，通入O2(或空氣)，使其發(fā)生反應4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。 （11）鋁和鐵在濃硝酸中“鈍化”是物理變化(　　) 是化學變化，鈍化是在鐵、鋁的表面形成一層致密的氧化物保護膜，防止了金屬與硝酸的進一步反應。 (12)濃硝酸中滴加紫色石蕊溶液，最終變?yōu)榧t色( ) 濃硝酸具有酸性和強氧化性，可使石蕊溶液先變紅后褪色。 （13）氨氣遇到濃鹽酸、硫酸都會發(fā)生反應，產生白煙( ) 硫酸難揮發(fā)，與氨氣反應不產生白煙。 (14)銨鹽都易溶于水，其水溶液均呈酸性( ) NH4HCO3、(NH4)2S溶液呈堿性。 【高考回顧】 (1)(2016江蘇)因為NH4HCO3受熱易分解，故可用作氮肥(　　) (2)(2016海南)NH4Cl溶液與Ca(OH)2溶液混合的離子方程式為H＋＋OH－===H2O(　　) (3)(2016上海)用生石灰與濃氨水制得的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，說明NH3為堿性氣體(　√　) (3)(2015安徽)檢驗溶液中是否含有NH：取少量試液于試管中，加入NaOH溶液并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產生的氣體(　√　) (5)(2015山東)加熱盛有NH4Cl的試管，試管底部有固體消失，試管口有晶體凝結，說明NH4Cl固體可以升華(　　) (6)(2015重慶)實驗室制取氨(　　) (7)(2013全國卷Ⅰ)可用蘸濃鹽酸的棉棒檢驗輸送氨氣的管道是否漏氣(　√　) (8)(2014北京)加熱NH4Cl和Ca(OH)2混合物，并將產生的氣體通入酚酞溶液中，酚酞溶液變成紅色(　√　) (9)(2016江蘇)將銅絲插入稀硝酸中：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋H2O(　　) (10)(2016海南)將鐵屑放入稀HNO3中證明Fe比H2活潑(　　) (11)(2015山東)向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液：SO＋2H＋===SO2↑＋H2O(　　) (12)(2014安徽)實驗室里用鋅粒與稀硝酸反應制取H2(　　) (13)(2014廣東)將可調高度的銅絲伸入稀HNO3中，溶液變藍，說明銅與稀HNO3發(fā)生置換反應(　　) (14)(2015海南)稀硝酸可除去試管內壁的銀鏡(　√　) 【基礎過關】 1．(2018滁州高三模擬)Murad等三位教授提出NO在人體內有獨特的功能，關于NO的敘述正確的是(　　) ①NO可以是某些含低價氮物質氧化的產物?、贜O是亞硝酸的酸酐?、跱O可以是某些含高價氮物質還原的產物　④NO是無色氣體，在空氣中可變?yōu)榧t棕色 A．全部 B．①③④ C．②③④ D．①④ 解析：NO中氮的化合價處于中間價態(tài)，它可以是還原產物，如HNO3→NO，也可以是氧化產物，如NH3→NO；HNO2的酸酐是N2O3；NO是無色氣體，可被空氣中的氧氣氧化為紅棕色的NO2。答案：B 2．(2018安陽模擬)下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是(　　) 解析：NH4Cl加熱生成的NH3和HCl，冷卻后又生成NH4Cl，不能得到NH3。答案：A 3．(2018大連檢測)汽車排放的尾氣中含有NO2，NO2是城市大氣污染的主要污染物之一。在日光照射下，NO2發(fā)生一系列光化學煙霧的循環(huán)反應，從而不斷產生O3，加重空氣污染。反應過程為①2NO2―→2NO＋2O，②2NO＋O2―→2NO2，③O＋O2―→O3。下列對該反應過程及生成物敘述正確的是(　　) A．NO2起催化劑作用 B．NO起催化劑作用 C．NO2只起氧化劑作用 D．O3與O2為同分異構體 解析：反應過程①＋②得O2―→2O，③O＋O2―→O3，NO2起催化劑作用，反應過程中NO2還作氧化劑，A項正確，B、C項錯誤；O3與O2不是同分異構體，屬同素異形體，D項錯誤。答案：A 4．(2018東北師大附中模擬)關于氮的變化關系圖如下： 則下列說法不正確的是(　　) A．路線①②③是工業(yè)生產硝酸的主要途徑 B．路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑 C．上述所有反應都是氧化還原反應 D．上述反應中只有③屬于氮的固定 解析：工業(yè)上生產硝酸的流程：氮氣和氫氣反應生成氨氣，氨氣與氧氣反應生成NO，NO再與氧氣反應生成NO2，最后將NO2溶于水得到硝酸，A項正確；路線Ⅰ：在放電條件下，氮氣和氧氣發(fā)生化合反應生成NO；路線Ⅱ：NO不穩(wěn)定，易被氧氣氧化為NO2；路線Ⅲ：NO2溶于水生成硝酸，B項正確；N元素化合價變化：N2(0價)→NH3(－3)價→NO(＋2價)，N2(0價)→NO(＋2價)→NO2(＋4價)→HNO3(＋5價)，都是氧化還原反應，C項正確；③是氮的化合物之間的轉化，不是氮的固定，D項錯誤。答案：D 5．(2018合肥八中月考)硝酸被稱為“國防工業(yè)之母”是因為它是制取炸藥的重要原料。下列實驗事實與硝酸性質不相對應的一組是(　　) A．濃硝酸使紫色石蕊試液先變紅后褪色——酸性和強氧化性 B．不能用稀硝酸與鋅反應制氫氣——強氧化性 C．要用棕色瓶盛裝濃硝酸——不穩(wěn)定性 D．能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色褪去——強氧化性 解析：硝酸能使滴有酚酞的NaOH溶液紅色褪去，原因是硝酸和NaOH發(fā)生了酸堿中和反應，體現(xiàn)的是硝酸的酸性，D錯。答案：D 6．(2018濟南一中質檢)將11.2 g的Mg—Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反應產生的氣體x(假定產生的氣體全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，產生21.4 g沉淀。根據(jù)題意推斷氣體x的成分可能是(　　) A．0.3 mol NO2和0.3 mol NO B．0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4 C．0.6 mol NO D．0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4 解析：向Mg—Cu混合物與足量的硝酸反應所得溶液中加入足量的NaOH溶液，產生21.4 g沉淀為氫氧化鎂、氫氧化銅，所以沉淀中氫氧根的質量為21.4 g－11.2 g＝10.2 g，物質的量為＝0.6 mol，根據(jù)電荷守恒可知，11.2 g的Mg—Cu提供的電子為0.6 mol，A.生成0.3 mol NO2和0.3 mol NO，N元素獲得電子為0.3 mol(5－4)＋0.3 mol(5－2)＝1.2 mol，得失電子不相等，選項A錯誤；B.生成0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4，N元素獲得電子為0.2 mol(5－4)＋0.1 mol2(5－4)＝0.4 mol，得失電子不相等，選項B錯誤；C.生成0.6 mol NO，N元素獲得電子為0.6 mol(5－2)＝1.8 mol，選項C錯誤；D.生成0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4，N元素獲得電子為0.1 mol(5－2)＋0.2 mol(5－4)＋0.05 mol2(5－4)＝0.6 mol，得失電子相等，選項D正確。答案：D　 7．(2018山東濰坊統(tǒng)考)下列關于氮及其化合物的說法錯誤的是(　　) A．所有的銨鹽都能與燒堿共熱生成氨氣 B．濃硝酸不論與銅反應還是與碳反應，均體現(xiàn)其酸性和強氧化性 C．一氧化氮結合血紅蛋白的能力比一氧化碳還強，更容易造成人體缺氧 D．把帶火星的木條伸入充滿NO2和O2混合氣體(NO2和O2的物質的量之比為4∶1)的集氣瓶中，木條復燃，說明NO2支持燃燒 解析：銨鹽與燒堿共熱時均能生成氨氣，A項正確；濃硝酸與碳的反應中，濃硝酸只體現(xiàn)強氧化性，B項錯誤；NO結合血紅蛋白的能力比CO強，更容易造成人體缺氧，C項正確；帶火星的木條在空氣中不能復燃，但伸入NO2和O2的混合氣體(NO2和O2的物質的量之比為4∶1)中復燃，說明NO2支持燃燒，D項正確。答案：B 8．(2018成都模擬)下列有關硝酸化學性質的敘述中，正確的是(　　) A．濃、稀硝酸都能使藍色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色 B．硝酸能與Na2CO3反應，但不生成CO2 C．硝酸可與Na2S反應制得H2S氣體 D．濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色 解析：稀硝酸只可使藍色石蕊試紙變紅，濃硝酸使藍色石蕊試紙先變紅后褪色，故選項A錯；硝酸是一種氧化性酸，可氧化許多還原性物質，因此硝酸與Na2S反應不能生成H2S，與Na2CO3反應能生成CO2，所以選項B、C錯；選項D正確。答案：D 9．(2016浙江理綜)為落實“五水共治”，某工廠擬綜合處理含NH廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)，設計了如下流程： 下列說法不正確的是(　　) A．固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 B．X可以是空氣，且需過量 C．捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO D．處理含NH廢水時，發(fā)生反應的離子方程式為NH＋NO===N2↑＋2H2O 解析：A項，根據(jù)題中的流程，可以得出固體1為CaCO3、CaSO3和過量Ca(OH)2，正確；氣體1是不能被過量石灰乳吸收的NO、CO和N2，NO和NO2按1∶1的體積比能與NaOH溶液反應生成亞硝酸鈉，所以X可以是空氣，但不能過量，否則會生成NaNO3，錯誤；C項，氣體2為N2、CO，因“無污染氣體”為N2，故捕獲的氣體主要是CO，正確；D項，NH與NO能夠發(fā)生歸中反應生成氮氣，離子方程式為NH＋NO===N2↑＋2H2O，正確。答案：B 10．(2017北京理綜)下述實驗中均有紅棕色氣體產生，對比分析所得結論不正確的是(　　) ① ② ③ A.由①中的紅棕色氣體，推斷產生的氣體一定是混合氣體 B．紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸產生了反應 C．由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產物 D．③的氣體產物中檢測出CO2，由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應 解析：①中濃HNO3受熱分解，發(fā)生反應4HNO3(濃)4NO2↑＋O2↑＋2H2O，產生的氣體為混合氣體，故選項A正確；由①可知，濃硝酸受熱分解可生成紅棕色氣體NO2，所以“產生紅棕色氣體”不能說明②中木炭能與濃硝酸發(fā)生反應，故選項B正確；根據(jù)①和②，濃硝酸反應產生紅棕色NO2時需要加熱，所以濃硝酸具有揮發(fā)性才可與上方紅熱木炭接觸，同時，N元素化合價降低，所以生成的NO2為還原產物，故選項C正確；紅熱的木炭可與空氣中的O2反應生成CO2，故選項D錯誤。答案：D 11．(2017重慶市第一中學高三質量檢測)下列關于濃硝酸和濃硫酸的敘述，正確的是(　　) A．常溫下都用銅制容器貯存B．露置在空氣中，容器內酸液的質量都減輕 C．常溫下都能與銅較快地反應D．露置在空氣中，容器內酸液的濃度都降低 解析：Cu與濃HNO3可在常溫下反應，Cu與濃H2SO4需加熱才反應，故濃HNO3不能用銅制容器貯存；將二者都露置在空氣中，硝酸揮發(fā)，濃H2SO4吸收空氣中的水分，故酸液的濃度都降低，但酸液的質量變化不同，濃HNO3減輕，濃H2SO4增重。答案：D 12．(2017張家口高三模擬)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解9.6 g。向另一份中逐漸加入鐵粉，產生氣體的量隨鐵粉質量增加的變化如圖所示(已知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析或結果錯誤的是(　　) A．原混合酸中NO物質的量為0.1 mol B．OA段產生的是NO，AB段的反應為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段產生氫氣 C．第二份溶液中最終溶質為FeSO4 D．H2SO4濃度為2.5 molL－1 解析：鐵粉既能與硝酸反應也能與硫酸反應，從題干圖中看出(注意只是第二份100 mL)OA段產生的氣體是NO，AB段的反應為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段產生氫氣，反應為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，可知NO反應完全，加入鐵粉的溶液中NO的物質的量應為33＝0.1 mol，溶液中最終溶質為FeSO4，此時反應的鐵的質量是14 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4的濃度為＝2.5 molL－1，NO的物質的量為0.2 mol。答案：A 13．(2016全國卷Ⅰ)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究。回答下列問題： (1)氨氣的制備 ①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的________，反應的化學方程式為____________。 ②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為發(fā)生裝置→________(按氣流方向，用小寫字母表示)。 (2)氨氣與二氧化氮的反應 將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進行實驗。 操作步驟 實驗現(xiàn)象 解釋原因 打開K1，推動注射器活塞，使X中的氣體緩慢通入Y管中 ①Y管中_________ ②反應的化學方程式________________ 將注射器活塞退回原處并固定，待裝置恢復到室溫 Y管中有少量水珠 生成的氣態(tài)水凝聚 打開K2 ③__________ ④__________ 解析：(1)①在實驗室通常是用加熱氯化銨和消石灰固體混合物制取氨氣，應選用發(fā)生裝置A，其反應的化學方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，或選用發(fā)生裝置B，直接加熱濃氨水生成氨氣：NH3H2ONH3↑＋H2O；②氨氣是堿性氣體，可用堿石灰干燥，密度小于空氣，應采用向下排空氣法收集，氨氣極易溶于水，尾氣處理時應防止倒吸，則要收集一瓶干燥的氨氣，儀器的連接順序為發(fā)生裝置→d、c→f、e→i。(2)打開K1，推動注射器活塞將氨氣緩慢通入Y管中，在一定溫度和催化劑的作用下發(fā)生反應：6NO2＋8NH37N2＋12H2O，隨著反應的發(fā)生Y管中紅棕色氣體顏色變淺；反應生成的水蒸氣液化后，NO2和NH3反應后氣體的物質的量減小，反應容器中的壓強減小，打開K2，Z中的溶液倒吸入Y管中。 答案：1)①A　2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑(或B　NH3H2ONH3↑＋H2O) ②dcfei(2)①紅棕色氣體慢慢變淺?、?NO2＋8NH37N2＋12H2O　③Z中NaOH溶液產生倒吸現(xiàn)象?、芊磻髿怏w分子數(shù)減少，Y管中壓強小于外壓 14．(2017全國卷Ⅰ)凱氏定氮法是測定蛋白質中氮含量的經(jīng)典方法，其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機氮轉化成銨鹽，利用如圖所示裝置處理銨鹽，然后通過滴定測量。 已知：NH3＋H3BO3===NH3H3BO3；NH3H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。 回答下列問題： (1)a的作用是_____________________________________。 (2)b中放入少量碎瓷片的目的是______________________________。 f的名稱是________________。 (3)清洗儀器：g中加蒸餾水；打開k1，關閉k2、k3，加熱b，水蒸氣充滿管路；停止加熱，關閉k1，g中蒸餾水倒吸進入c，原因是________________________________；打開k2放掉水。重復操作2～3次。 (4)儀器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指示劑。銨鹽試樣由d注入e，隨后注入氫氧化鈉溶液，用蒸餾水沖洗d，關閉k3，d中保留少量水，打開k1，加熱b，使水蒸氣進入e。 ①d中保留少量水的目的是_________________________。 ②e中主要反應的離子方程式為________________________________，e采用中空雙層玻璃瓶的作用是______________________________。 (5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m g進行測定，滴定g中吸收液時消耗濃度為c molL－1的鹽酸V mL，則樣品中氮的質量分數(shù)為________%，樣品的純度≤________%。 解析：(1)水蒸氣發(fā)生裝置中，長玻璃管a插入水中，其作用是平衡裝置內外壓強，防止b中壓強過大。(2)制取蒸餾水時，在圓底燒瓶b中放入少量碎瓷片，其目的是防止液體暴沸。f的名稱是直形冷凝管。(3)停止加熱，關閉k1，g中蒸餾水倒吸進入c，其原因是c中溫度下降，水蒸氣冷凝成水，導致裝置內氣體壓強小于外界大氣壓，管路中形成負壓，在大氣壓力作用下，錐形瓶內的蒸餾水被倒吸入c中。(4)①d中保留少量的水，其目的是液封，防止生成的NH3逸出。②e中主要反應是銨鹽與堿在加熱條件下反應生成NH3，離子方程式為NH＋OH－NH3↑＋H2O。e采用中空雙層玻璃瓶的作用是保溫，減少熱量的損失，有利于NH轉化為NH3而完全蒸出。(5)根據(jù)反應NH3＋H3BO3===NH3H3BO3、NH3H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3及N原子守恒可得：n(N)＝n(HCl)＝c molL－1V10－3 L＝0.001cV mol，樣品中氮的質量m(N)＝0.001cV mol14 gmol－1＝0.014cV g，故樣品中氮的質量分數(shù)為100%＝%。樣品中甘氨酸的質量≤0.001cV mol75 gmol－1＝0.075cV g，故樣品的純度≤100%＝%。 答案：(1)避免b中壓強過大(2)防止暴沸　直形冷凝管(3)c中溫度下降，管路中形成負壓(4)①液封，防止氨氣逸出②NH＋OH－NH3↑＋H2O　保溫使氨氣完全蒸出(5)　 15．(2018江西第三次聯(lián)考) 某小組的同學欲探究NH3經(jīng)一系列反應得到HNO3和NH4NO3的過程。NH3的轉化過程如圖1所示。 甲、乙兩同學分別按圖2所示裝置進行實驗。用于A、B裝置中的可選藥品：濃氨水、30% H2O2溶液、蒸餾水、NaOH固體、MnO2。 (1)裝置A的圓底燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為________________________。裝置E有多種作用，下列關于裝置E的作用或其中所盛液體的說法中，不正確的是________(填字母)。 a．使氨氣和氧氣充分混合b．控制通入氨氣和氧氣的體積比 c．平衡裝置內的壓強d．錐形瓶內液體是飽和食鹽水 (2)甲同學先點燃酒精燈，再打開K1、K2、K3、K4，反應一段時間后，成功模擬了反應過程，并將實驗中產生的氣體持續(xù)通入裝置H一段時間后，裝置H中的溶液變成藍色，則其中銅片所參與反應的離子方程式為________________________，若制得的氨氣僅按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的順序完全轉化為硝酸，欲使裝置H中所得溶液為純凈的CuSO4溶液(忽略Cu2＋的水解)，理論上所需氨氣在標準狀況下的體積為________L(假設硝酸與銅反應產生的還原產物全部排出反應裝置)。 (3)乙同學為模擬過程Ⅳ的反應，在甲同學操作的基礎上對該裝置進行了下列各項中的一項操作，使G處圓底燒瓶中產生大量白煙，你認為這項操作是________(填字母)。 a．關閉K3并熄滅酒精燈 b．關閉K4并熄滅酒精燈 c．關閉K3、K4并熄滅酒精燈 (4)丙同學認為該系列實驗裝置存在一處明顯的設計缺陷，你認為該設計缺陷是__________。 解析：(1)由題給條件和實驗裝置圖可知，裝置A是制備氧氣的裝置，裝置B是制備氨氣的裝置，裝置A的圓底燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為2H2O22H2O＋O2↑；裝置E可以使氨氣和氧氣充分混合，觀察裝置E中氣泡的速度可以控制通入氨氣和氧氣的體積比，裝置E還可以平衡裝置內的壓強。因為氨氣極易溶于水，所以錐形瓶中液體不能用飽和食鹽水，選d。(2)銅與稀硫酸不反應，溶液呈藍色，說明銅與硝酸發(fā)生了反應：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。n(H2SO4)＝0.15 L1 molL－1＝0.15 mol，n(H＋)＝0.15 mol2＝0.3 mol，n(SO)＝0.15 mol，根據(jù)反應3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O和題目要求，故需要HNO3的物質的量為0.1 mol，根據(jù)NH3～NO～NO2～HNO3，可知需要NH3的物質的量為0.1 mol，在標準狀況下的體積為2.24 L。(3)過程Ⅳ的反應是NH3與HNO3的反應，則應停止供O2，關閉K3，熄滅酒精燈，使氨氣進入G發(fā)生反應，選a。(4)整套裝置沒有尾氣處理裝置。 答案：(1)2H2O22H2O＋O2↑　d(2)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　2.24　(3)a　(4)缺少尾氣處理裝置 16．亞硝酸鈉(NaNO2)在纖維紡織品的染色和漂白、照相、生產橡膠、制藥等領域有廣泛應用，也常用于魚類、肉類等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行業(yè)中的用量有嚴格限制?，F(xiàn)用下圖所示儀器(夾持裝置已省略)及藥品，探究亞硝酸鈉與硫酸反應及氣體產物的成分。 已知：①NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O； ②氣體液化的溫度：NO2為21 ℃，NO為－152 ℃。 (1)為了檢驗裝置A中生成的氣體產物，儀器的連接順序(按左→右連接)為A、C、________、______、______。 (2)反應前應打開彈簧夾，先通入一段時間氮氣，排除裝置中的空氣，目的是_____________。 (3)在關閉彈簧夾、打開分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中產生紅棕色氣體。 ①確認A中產生的氣體含有NO，依據(jù)的現(xiàn)象是__________________________________。 ②裝置E的作用是___________________________________________________________。 (4)如果向D中通入過量O2，則裝置B中發(fā)生反應的化學方程式為_____________________。 (5)通過上述實驗探究過程，可得出裝置A中反應的化學方程式是_________________。 解析：(1)根據(jù)NO、NO2的液化溫度和性質可知裝置D用于檢驗NO，裝置E用于檢驗并分離NO2，裝置B為尾氣處理裝置，NO2會干擾NO的檢驗，所以為了檢驗裝置A中的氣體產物，儀器的連接順序是A、C、E、D、B。(2)由于NO極易被空氣中的氧氣氧化為NO2，所以先通入一段時間氮氣，排除裝置中的空氣，防止可能產生的NO被氧化成NO2，造成對A中反應產物檢驗的干擾。(3)①利用裝置D檢驗NO。開始時裝置D中無色，通入氧氣后出現(xiàn)紅棕色氣體即可證明NO的存在。②裝置E的作用是降溫冷凝，使NO2完全液化，避免干擾NO的檢驗。(4)因為NO2、O2和水共同作用可以產生HNO3，所以裝置B中發(fā)生反應的化學方程式為4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O。(5)裝置A中發(fā)生反應的化學方程式是2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O。 答案：(1)E　D　B(2)防止可能產生的NO被氧化成NO2，造成對A中反應產物檢驗的干擾(3)①裝置D中通入氧氣后出現(xiàn)紅棕色氣體?、诶淠?，使NO2完全液化(4)4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O(5)2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O