2023版步步高化学一轮复习讲义第22讲　氮及其氧化物、氢化物和铵盐

第22讲　氮及其氧化物、氢化物和铵盐复习目标　1.了解氮及其氧化物的主要性质及应用。2.了解NH3、N2H4、铵盐的性质及应用。3.了解含氮化合物对环境的影响。考点一　氮及其氧化物1．氮的固定2．氮气(1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。(2)化学性质写出有关化学方程式：①3Mg＋N2eq \o(=====,\s\up7(点燃))Mg3N2；②N2＋3H2eq \o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3；③N2＋O2eq \o(========,\s\up7(放电或高温))2NO。(3)下列氮气的用途叙述中，分别应用了氮气的什么性质？①文物馆将贵重文物保存在氮气中。②氮气是合成氨工业的重要原料。③雷电是自然界重要的固氮方式。④医疗上，液氮是常见的冷冻剂。答案　①N2的稳定性　②N2的氧化性　③N2的还原性④N2的沸点低，液氮易汽化，且汽化吸收热量3．氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1→＋5价都有对应的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。(2)NO和NO2的比较提醒　①NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。②验证某无色气体为NO的方法是向该无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。4．氮氧化物对环境的污染及防治(1)常见的污染类型①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。④NO与血红蛋白结合使人中毒。(2)常见的NOx尾气处理方法①碱液吸收法工业尾气中NOx常用碱液吸收处理，NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 n(NO2)≥n(NO)。②催化转化法在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)，或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。1．固氮反应一定属于氧化还原反应(　　)2．N2与O2在放电条件下直接化合成NO2(　　)3．用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体(　　)4．NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂(　　)5．可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物(　　)6．利用AgNO3、CCl4和蒸馏水均可鉴别NO2和溴蒸气(　　)7．NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象(　　)答案　1.√　2.×　3.×　4.×　5.×　6.√　7.×一、含氮化合物对环境的污染及防治1．工业上常采用生物硝化法将NHeq \o\al(＋,4)转化为NOeq \o\al(－,3)来处理氨氮废水，工业流程如图所示。(1)生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降，试用离子方程式表示________________。(2)微生物保持活性的pH范围为7～8，可以加入____________来调节溶液的pH。答案　(1)NHeq \o\al(＋,4)＋2O2===NOeq \o\al(－,3)＋2H＋＋H2O(2)石灰石(只要合理均可)2．(1)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式：________________________________________________________________________。(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如4NH3＋6NOeq \o(=====,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))5N2＋6H2O，写出氨气转化NO2的化学方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________________，该反应中氧化产物与还原产物的质量之比为_________________________________。(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为1∶1，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②NO与NO2按物质的量之比为1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是__________________。答案　(1)2CO＋2NOeq \o(=====,\s\up7(催化剂))N2＋2CO2(2)8NH3＋6NO2eq \o(=====,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))7N2＋12H2O　4∶3(3)①2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O②NaNO2NOx的常用处理方法1．NaOH溶液吸收法NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O2．氨气吸收法8NH3＋6NO2eq \o(======,\s\up7(一定条件))7N2＋12H2O4NH3＋6NOeq \o(=======,\s\up7(一定条件))5N2＋6H2O3．汽车尾气转换器2CO＋2NOeq \o(=====,\s\up7(催化剂))2CO2＋N2二、氮的氧化物与O2、H2O反应的计算方法3．有一充有20 mL NO和NO2混合气体的试管，倒置于盛有水的水槽中，充分反应后，仍有12 mL 无色气体，则原混合气体中NO和NO2体积比为________(气体体积均在相同状况下测得)。答案　2∶3解析　二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮和水不反应，所以剩余的气体为一氧化氮，设混合气体中二氧化氮的体积为V，则：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　气体体积减少3 1 2V 8 mL所以V＝eq \f(3×8 mL,2)＝12 mL，即二氧化氮的体积为12 mL，则原混合气体中一氧化氮的体积为20 mL－12 mL＝8 mL，则原混合气体中NO和NO2体积比为8 mL∶12 mL＝2∶3。4．将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体。(1)若剩余的气体是________，则NO2、O2的体积分别是________。(2)若剩余的气体是________，则NO2、O2的体积分别是________。答案　(1)O2　8 mL、4 mL(2)NO　10.8 mL、1.2 mL解析　解题依据的化学方程式：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＝x－eq \f(1,4)×(12 mL－x)＝2 mL，解得x＝4 mL，则NO2的体积是8 mL；(2)若剩余NO，则V剩＝eq \f(1,3)×[(12 mL－x)－4x]＝2 mL，解得x＝1.2 mL，则NO2体积是10.8 mL。考点二　氮的氢化物(NH3和N2H4)和铵盐(一)氨1．氨的分子结构和物理性质2.氨的化学性质提醒　①NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可在推断题中作为解题突破口。②氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。3．氨的实验室制法(1)加热固态铵盐和碱的混合物eq \x(反应装置)→↓eq \x(净化装置)→用碱石灰干燥↓eq \x(收集装置)→用向下排空气法。收集时，一般在试管口塞一团棉花球，可减小NH3与空气的对流速率，收集到纯净的NH3↓eq \x(验满方法)→①将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝；②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生(2)实验室制取氨的其他方法(二)铵盐及NHeq \o\al(＋,4)的检验1．铵盐的物理性质铵盐大多数是白色固体，绝大多数易溶于水。2．铵盐的化学性质3．NHeq \o\al(＋,4)的检验步骤未知液eq \o(――→,\s\up7(OH－))呈碱性eq \o(――→,\s\up7(△))使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NHeq \o\al(＋,4)。(三)N2H4的结构与性质1．无水N2H4为无色发烟液体，并有微弱氨的气味。它的稳定性比NH3小，受热即发生爆炸性分解，生成N2、NH3和H2。2．燃烧N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－622 kJ·mol－1N2H4的主要用途是作导弹、宇宙飞船飞行的火箭燃料。3．N2H4的水溶液呈弱碱性，其强度比氨水弱。N2H4＋H2ON2Heq \o\al(＋,5)＋OH－N2Heq \o\al(＋,5)＋H2ON2Heq \o\al(2＋,6)＋OH－1．液氨制冷、碘的升华、加热法分离NH4Cl和NaCl都不涉及化学变化(　　)2．现有1 mol·L－1的氨水，则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 mol·L－1(　　)3．用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火，其原因是氯化铵分解吸收热量，降低了温度；氯化铵分解产生的气体隔绝了空气(　　)4．草木灰(含K2CO3)与铵盐混用降低肥效(　　)5．浓氨水可用于检验输送Cl2的管道是否漏气(　　)6．铵盐加热均易分解产生NH3(　　)答案　1.×　2.×　3.√　4.√　5.√　6.×一、氨、铵盐、肼的性质应用1．按要求回答下列问题。(1)将氨与氯气混合也会产生白烟，用化学方程式解释产生白烟的过程：__________________________________________________________________________________________。(2)在饱和NH4Cl溶液中滴加NaAlO2，产生刺激性气味的气体和白色沉淀，用离子方程式解释其现象：_____________________________________________________________，体现________________________________________________________________________。(3)实验室常用饱和氯化铵(NH4Cl)与亚硝酸钠(NaNO2)加热来制取氮气，写出发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________，体现________________________________________________________________________。答案　(1)2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl，NH3＋HCl===NH4Cl　(2)NHeq \o\al(＋,4)＋AlOeq \o\al(－,2)＋H2O===Al(OH)3↓＋NH3↑　NHeq \o\al(＋,4)水解呈酸性　(3)NH4Cl＋NaNO2eq \o(=====,\s\up7(△))NaCl＋N2↑＋2H2O　NHeq \o\al(＋,4)的还原性2．写出铵盐下列用途的化学方程式(溶液中的反应写离子方程式)。(1)实验室氯化铵与熟石灰反应制取氨气。(2)检验某溶液中是否含有铵根离子。(3)医疗上用氯化铵作尿液酸化剂。(4)硝酸铵用作炸药，分解产物均为空气的成分。答案　(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \o(=====,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O(2)NHeq \o\al(＋,4)＋OH－eq \o(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O(3)NHeq \o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋(4)2NH4NO3eq \o(=========,\s\up7(撞击或受热))2N2↑＋O2↑＋4H2O3．联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。(1)联氨的电子式为________，其中氮的化合价为________。(2)联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似。写出联氨的第一步电离方程式：________________________，联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为________。答案　(1) 　－2　(2)N2H4＋H2ON2Heq \o\al(＋,5)＋OH－　N2H6(HSO4)2解析　(1)联氨分子中每个N原子和两个H原子形成共价键，氮原子之间存在氮氮单键，每个N原子还含有一个孤电子对，则其电子式为；N元素对电子的吸引能力更强，所以联氨分子中H为＋1价，N为－2价。(2)根据NH3在水中的电离可知联氨的第一步电离方程式为N2H4＋H2ON2Heq \o\al(＋,5)＋OH－；联氨第二步电离方程式为N2Heq \o\al(＋,5)＋H2ON2Heq \o\al(2＋,6)＋OH－，因此联氨与硫酸形成的酸式盐为N2H6(HSO4)2。二、氨的制备与性质的综合实验探究4．某化学兴趣小组为了制取并探究氨性质，用下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验[制取氨的反应原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \o(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O]。【实验探究】(1)利用上述原理，实验室制取氨应选用________(填字母)发生装置进行实验。(2)B装置中的干燥剂可选用________。(3)气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是________(填“C”或“D”)装置。(4)当实验进行一段时间后，挤压E装置中的胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，可观察到的现象是______________________________________。(5)F装置中倒置漏斗的作用是_____________________________________________。(6)氨的用途很广，如可用氨处理二氧化氮：8NH3＋6NO2eq \o(======,\s\up7(一定条件))7N2＋12H2O，该反应中氨体现________(填“氧化性”或“还原性”)。请你列举出氨的另一种用途：_________。答案　(1)a　(2)碱石灰　(3)D(4)产生白烟　(5)防止倒吸(6)还原性　作制冷剂、制氮肥(或化肥)、制硝酸、作化工原料(任答一点，其他合理答案也可)1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝，说明NH4HCO3显碱性(2017·全国卷Ⅱ，13B)(　×　)(2)用烧碱处理含高浓度NHeq \o\al(＋,4)的废水并回收利用氨(2017·天津，1D)(　√　)(3)NH4HCO3受热易分解，因而可用作化肥(2019·江苏，3A)(　×　)(4)氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀，反应中氨气被还原(2017·北京，8D)(　×　)2．(2020·天津，6)检验下列物质所选用的试剂正确的是(　　)答案　C解析　淀粉遇碘单质才会变蓝，海水中的碘元素主要是以离子的形式存在，无法检验，A错误；SO2气体和CO2气体均可使澄清石灰水变浑浊，B错误；铜离子可以和氨水先形成氢氧化铜蓝色沉淀，再与氨水结合生成铜氨络合离子[Cu(NH3)4]2＋，可以检验，C正确；氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D错误。3．(2016·全国卷Ⅰ，26)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：(1)氨气的制备①氨气的发生装置可以选择上图中的__________，反应的化学方程式为_________________。②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为发生装置→________(按气流方向，用小写字母表示)。(2)氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。答案　(1)①A　2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \o(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑(或B　NH3·H2Oeq \o(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O)　②dcfei(2)①红棕色气体颜色慢慢变浅　②6NO2＋8NH3eq \o(=====,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))7N2＋12H2O　③Z中NaOH溶液产生倒吸现象　④反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压解析　(1)①在实验室通常是用加热氯化铵和消石灰固体混合物制取氨气，应选用发生装置A，其反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \o(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，或选用发生装置B，直接加热浓氨水生成氨气：NH3·H2Oeq \o(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。②氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，其密度小于空气，应采用向下排空气法收集，氨气极易溶于水，尾气处理时应防止倒吸，则要收集一瓶干燥的氨气，仪器的连接顺序为发生装置→dcfei。(2)打开K1，推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y管中，在一定温度和催化剂的作用下发生反应：6NO2＋8NH3eq \o(=====,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))7N2＋12H2O，随着反应的发生Y管中红棕色气体颜色变浅；反应生成的水蒸气液化后，NO2和NH3反应后气体的物质的量减小，反应容器中的压强减小，打开K2，Z中的溶液倒吸入Y管中。课时精练1．二十四节气是中国历法的独特创造。四月农谚：“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是节气谷雨。下列元素在自然界中的转化与“雷雨肥田”有关的是(　　)A．K B．N C．P D．C答案　B解析　“雷雨肥田”的意思是在放电条件下N2和O2反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，HNO3随雨水降落与土壤中的物质反应生成硝酸盐，硝酸盐作为氮肥被农作物吸收，B项正确。2．下列有关氮气用途的说法不正确的是(　　)A．作焊接金属的保护气B．制硝酸和化肥的原料C．食品袋中充氮气来防腐D．与氧气反应制NO从而制硝酸答案　D解析　氮气的化学性质不活泼，能防止金属在高温下被空气中的氧气氧化，A项正确；氮气可用于合成氨，氨可用来制硝酸和化肥的原料，B项正确；食品袋中充氮气可减缓食品被氧化而变质的速率，C项正确；氮气与氧气的反应很难进行，不宜用氮气与氧气反应制NO从而制备硝酸，D项错误。3．某集气瓶内装有红棕色气体，加入足量蒸馏水后盖上玻璃片振荡，得橙黄色溶液，气体颜色消失；再打开玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色，则该气体可能是(　　)A．N2、NO2、Br2(g) B．NO2、NO、N2C．NO2、NO、O2 D．N2、O2、Br2(g)答案　A解析　溴蒸气和二氧化氮气体均呈红棕色，所以至少含有溴蒸气和二氧化氮气体中的一种，溴水为橙黄色，所以含有溴蒸气，再打开玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色，说明有一氧化氮存在，二氧化氮在水溶液中发生氧化还原反应生成硝酸和一氧化氮无色气体，再打开玻璃片后，一氧化氮遇到氧气迅速变为二氧化氮，所以至少还存在二氧化氮或NO气体中的一种。4．已知2NO2＋2OH－===NOeq \o\al(－,3)＋NOeq \o\al(－,2)＋H2O，下列装置或操作不能达到相应实验目的的是(　　)答案　B解析　浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、水和NO2，A正确；NO2的密度比空气大，应用向上排空气法收集，即导气管应长进短出，B错误；根据题目所给信息可知NO2可以和NaOH溶液反应得到可溶性盐，所以可以用NaOH溶液处理尾气，C正确；试管中发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，可以使NO2充分转化为HNO3，D正确。5．下列有关氨和铵盐的叙述正确的是(　　)A．NH3易液化，常用作制冷剂B．NH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去C．将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近，有白烟产生D．某气体通入紫色石蕊溶液后溶液变红，据此可推断该气体为NH3答案　A解析　液氨汽化时吸收大量的热导致周围环境温度降低，所以液氨常用作制冷剂，故A正确；加热氯化铵会分解为NH3和HCl，遇冷又生成NH4Cl，所以不能用加热的方法除去NH4Cl中的I2，故B错误；将蘸有浓氨水和挥发性酸(如盐酸和硝酸)的玻璃棒相互靠近，有白烟产生，而硫酸不是挥发性的酸，故C错误；氨通入紫色石蕊溶液后溶液应变蓝，而不是变红，故D错误。6.如图所示装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液(括号内为溶液)。挤压胶头滴管的胶头，然后打开止水夹，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(水，含石蕊)，蓝色喷泉C．HCl(水，含石蕊)，红色喷泉D．SO2(NaOH溶液)，无色喷泉答案　A解析　Cl2难溶于饱和食盐水，不能形成喷泉。7．(2022·北京高三模拟)“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，关于如图所示三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是(　　)A．加热时，①中上部汇集了固体B．加热时，②中溶液变红，冷却后又变为无色C．加热时，③中溶液红色褪去，冷却后溶液变红D．三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应答案　A解析　加热氯化铵分解，在①中上方HCl与氨气化合生成氯化铵，A正确；氨气的水溶液显碱性，加热时氨气逸出，酚酞溶液褪色，冷却时氨气溶于酚酞溶液，溶液显红色，B错误；二氧化硫可使品红褪色，化合生成无色物质，加热可分解，则加热时，③中溶液变红，冷却后红色褪去，C错误；可逆反应应在同一条件下进行，题中实验分别在加热条件下和冷却后进行，不是可逆反应，D错误。8．资料显示：一定条件下NH3能还原CuO。为了证明资料的真实性，利用下列装置(含药品)进行实验，其中错误的是(　　)答案　A9．(2022·辽宁高三模拟)氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图所示装置。下列说法错误的是(　　)A．甲装置中的固体可以是NaOH或CaOB．乙装置中的干燥剂可以是碱石灰C．丙中发生的反应是4NH3＋5O2eq \o(=====,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2OD．若戊中观察到紫色溶液变红，则说明已制得HNO3答案　A解析　甲装置需要提供氨气和氧气，如果甲装置中的固体是NaOH或CaO ，只能提供氨气，不能提供氧气，X应为过氧化钠等，故A错误；戊中观察到紫色溶液变红，说明生成了酸性物质，可以说明一氧化氮、氧气与水反应生成了硝酸，故D正确。10．合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)A．甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素B．反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂相同C．Ⅵ的产物可在上述流程中被再次利用D．Ⅴ中发生反应：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl答案　B解析　甲是N2，与H2化合生成NH3。反应Ⅴ是侯氏制碱法原理，丁是NaHCO3，受热分解生成Na2CO3。NH3发生催化氧化生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3和NH3反应生成NH4NO3，即乙是NO，丙是NO2。甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，A正确；反应Ⅳ中的氧化剂和还原剂均是NO2，B错误；NaHCO3分解生成的CO2可以循环利用，C正确。11．(2022·盐城市高三模拟)下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　)A．N2不溶于水，可用作保护气B．NH3具有还原性，可用作制冷剂C．KNO3具有氧化性，可用于制黑火药D．NH4Cl受热易分解，可用于制造化肥答案　C解析　N2化学性质比较稳定，可用作保护气，A不符合题意；NH3易液化，液氨汽化吸收大量的热，可作制冷剂，B不符合题意；黑火药发生爆炸的反应为S＋2KNO3＋3Ceq \o(=====,\s\up7(点燃))K2S＋N2↑＋3CO2↑，N元素化合价降低，被还原，KNO3作氧化剂，即KNO3具有氧化性，C符合题意；氮元素是农作物生长必需的元素，铵根离子容易被植物吸收，因此NH4Cl可用于制造化肥，D不符合题意。12．60 mL NO2和O2的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的玻璃筒(带刻度)中，充分反应后，筒内剩余10 mL气体，则原混合气体中的NO2与O2的体积比可能为(　　)A．3∶1 B．6∶1 C．9∶1 D．12∶1答案　C解析　可能发生的反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，试管中O2和NO2按体积比1∶4混合全部溶解，液体充满试管。由题意知，充分反应后，筒内剩余 10 mL 气体，则剩余的气体可能为O2或NO。若剩余的气体为氧气，则参加反应的气体为60 mL－10 mL＝50 mL，根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，可知参加此反应的NO2的体积为50 mL×eq \f(4,5)＝40 mL，参加反应的O2的体积为50 mL－40 mL＝10 mL，原混合气体中O2的体积为10 mL＋10 mL＝20 mL，则原混合气体中的 NO2与 O2的体积比为40 mL∶20 mL＝2∶1；若剩余气体为NO，根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，可知过量的NO2的体积为3×10 mL＝30 mL，反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3消耗的气体总体积为60 mL－30 mL＝30 mL，则反应消耗的氧气为30 mL×eq \f(1,5)＝6 mL，消耗的NO2的体积为30 mL－6 mL＝24 mL，所以原混合气体中NO2的体积为30 mL＋24 mL＝54 mL，则原混合气体中的 NO2与 O2的体积比为54 mL∶6 mL＝9∶1。13．(NH4)2SO4是一种常见的化肥，某工厂用石膏、NH3、H2O和CO2制备(NH4)2SO4的工艺流程如下：下列说法正确的是(　　)A．通入NH3和CO2的顺序可以互换B．操作2为将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤，可得(NH4)2SO4C．步骤②中反应的离子方程式为Ca2＋＋2NH3＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2NHeq \o\al(＋,4)D．通入的NH3和CO2均应过量，且工艺流程中CO2可循环利用答案　B解析　由于CO2微溶于水，NH3易溶于水，应先通入足量NH3，使溶液呈碱性，然后再通入适量CO2，通入NH3和CO2的顺序不可以互换，故A错误；步骤②中反应的离子方程式为CaSO4＋2NH3＋CO2＋H2O===CaCO3＋2NHeq \o\al(＋,4)＋SOeq \o\al(2－,4)，故C错误；反应过程中二氧化碳参与反应生成硫酸铵和碳酸钙，碳酸钙分解生成二氧化碳，工艺流程中产生的CO2可循环利用，应通适量二氧化碳，否则碳酸钙溶解，故D错误。14．某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。探究Ⅰ：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持及固定装置略去)。(1)A装置中制取NH3的化学方程式是______________________________________________________________________________________________________________。(2)甲、乙分别是________(填字母)。a．浓硫酸、碱石灰b．碱石灰、碱石灰c．碱石灰、无水氯化钙d．五氧化二磷、五氧化二磷(3)若NO2能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是__________________________。(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是_______________________________________________________________________________________________________________。探究Ⅱ：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。(6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2；__________。(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为______ mol·L－1(保留两位有效数字)。答案　(1)NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2　(2)c　(3)C装置中混合气体颜色变浅(4)缺少尾气吸收装置　(5)(进气管短，出气管长)　(6)观察气泡的速率，控制混合气体的比例(7)0.036解析　(7)烧瓶中充满溶液，则反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3恰好发生，HNO3的物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比4∶1)总物质的量的eq \f(4,5)，溶液体积等于烧瓶体积，设烧瓶体积为V L，则溶液的物质的量浓度为eq \f(\f(V L,22.4 L·mol－1)×\f(4,5),V L)＝eq \f(1,22.4)×eq \f(4,5) mol·L－1≈0.036 mol·L－1。性质NONO2色、味、态无色、无味的气体红棕色、有刺激性气味的气体溶解性不溶于水毒性有毒，大气污染物之一有毒，大气污染物之一与水反应不反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO与氧气反应2NO＋O2===2NO2不反应电子式密度气味水溶性比空气小刺激性气味极易溶于水(1∶700)方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3·H2Oeq \o(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O浓氨水＋固体NaOHNaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的生成浓氨水＋固体CaOCaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2待检验物质所用试剂A海水中的碘元素淀粉溶液BSO2气体澄清石灰水C溶液中的Cu2＋氨水D溶液中的NHeq \o\al(＋,4)NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸操作步骤实验现象解释原因打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中①Y管中________________②反应的化学方程式：________________将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2③__________________________________________④__________ABCD生成NO2收集NO2吸收NO2尾气使NO2充分转化为HNO3