新高考化学一轮复习学案4.4氮及其化合物（含解析）

这是一份新高考化学一轮复习学案4.4氮及其化合物（含解析），共35页。

1．掌握氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。2.掌握氮元素重要化合物对环境质量的影响。3.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法。
考点一 氮气和氮的氧化物
1 知识梳理
1.氮气的性质
写出有关化学方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
2．氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物，如N2O、 、 、 、N2O3、N2O5等。
NO与NO2性质的比较
3.氮氧化物对环境的污染
（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 和 ，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。
（4）NO与血红蛋白结合使人中毒。
4．氮的固定
[思考]
汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2===2NO＋2O，②2NO＋O2===2NO2，③O＋O2===O3。
问题：（1）NO2在反应过程中的作用________________________________________________________________________。
（2）生成O3的总反应方程式为________________________________________________________________________。
[判断] （正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）通过灼热的镁粉，可除N2中的少量氧气（ ）
（2）工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应（ ）
（3）在实验室里，NO和NO2均用排水法收集（ ）
（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）NO2与水反应的离子方程式：3NO2＋H2O===2H＋＋2NO3−＋NO（ ）
（7）密闭容器中2 ml NO与1 ml O2充分反应，产物的分子数为2NA（ ）
（8）标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA（ ）
（9）NO能与人体里血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒（ ）
[提醒]
1．NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。
2．NO2虽然与水反应生成HNO3，但不是硝酸的酸酐。硝酸的酸酐是N2O5；NO2不是酸性氧化物。
3．NO2能使湿润的淀粉—碘化钾试纸变蓝，原因是二氧化氮先与水反应生成HNO3，HNO3再将碘化钾氧化为I2，最终淀粉遇I2变蓝。
2 对点速练
练点一 氮的氧化物的性质
1．下列有关氮气的说法正确的是（ ）
A．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼
B.1 ml N2可与3 ml H2完全反应生成2 ml NH3
C．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中发生的反应之一是N2＋2O2===2NO2
D．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
2．Murad等三位教授提出NO在人体内有独特的功能，关于NO的叙述正确的是（ ）
①NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物 ②NO是亚硝酸的酸酐 ③NO可以是某些含高价氮物质还原的产物
④NO是无色气体，在空气中可变为红棕色
A．全部 B．①③④
C．②③④ D．①④
3．将充有m mL NO和n mL NO2的量筒倒立于水槽中，然后通入m mL O2，若mA．3（m－n）mL B．（m＋n）mL
C．（m－n） mL D． n－m3mL
方法总结
氮的氧化物和O2、H2O反应的计算方法
（1）关系式法
①NO2和O2混合气体溶于水的计算：
由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知：
②NO与O2同时通入水中：
由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
可知：
③NO2、NO、O2三种混合气体通入水中：
a.可先将NO和O2转化为NO2，再按上述各种情况分别处理。
b.也可先将NO2和H2O反应转化为NO，再按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3情况处理。
（2）得失电子守恒法
当NOx转化为硝酸时要失去电子，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。
练点二 氮的氧化物对环境的影响
4．随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，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.反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物
B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4CO eq \(=====,\s\up12(催化剂)) 4CO2＋N2
5．工业废气NO、NO2是造成大气污染的气体之一，工业上常用：NOx＋NH3―→N2＋H2O，使其转化为无毒的N2。现有NO、NO2的混合气体3.0 L，可与3.5 L相同状况的NH3完全反应，全部转化为N2，则在原混合气体中NO和NO2的物质的量之比是（ ）
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．1∶3
6．汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。
（1）NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式： 。
（2）汽车尾气中的CO来自于________________________________________________________________________，
NO来自于 。汽车尾气对环境的危害主要有 （至少填两种）。
（3）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： 。
（4）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 。
方法总结
NOx尾气的处理方法
（1）碱液吸收法
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
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）。一般适合工业尾气中NOx的处理。
（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。
考点二 氨和铵盐
1知识梳理
1.氨气
喷泉实验装置图
（1）氨气的物理性质
色有 气味的气体，密度比空气 ，易液化，极易溶于水（1∶700）。其溶解性可用 实验验证。
（2）氨的化学性质
①还原性
与氧气反应：________________________________________________________________________。
②与酸反应
与氯化氢反应：________________________________________________________________________。
现象： 。
应用：用于NH3与挥发性酸的互相检验。
③与水反应： ， ，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。
④与盐溶液的反应
如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
向AgNO3溶液逐滴滴加稀氨水，反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）实验室制法：
2．铵盐
（1）铵盐的物理性质
铵盐都是 色固体，均易溶于水。
（2）铵盐的化学性质
3．NH4+的检验
未知液 eq \(――→,\s\up12(OH－)) 呈碱性 eq \(――→,\s\up12(△)) 湿润的 色石蕊试纸变 色，则证明含NH4+。
[判断] （正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）氨水中含氮原子最多的微粒是NH4+（ ）
（2）铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性（ ）
（3）浓氨水可检验氯气管道是否漏气（ ）
（4）分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面迅速上升，说明二者均易溶于水（ ）
（5）实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3并不涉及氧化还原反应（ ）
（6）氨水能使酚酞变红，氨气是碱（ ）
（7）氨与酸反应生成铵盐，与挥发性酸相遇时能形成白烟（ ）
（8）加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结，说明NH4Cl固体可以升华（ ）
（9）现有1 ml·L－1的氨水，则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 ml·L－1（ ）
[提醒]
1．氨水的成分是三分子：NH3、NH3·H2O、H2O；三离子：NH4+、OH－、H＋，氨水呈弱碱性。计算氨水浓度时，溶质视为NH3。
2．NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，发生了化学变化；固态碘受热升华成为碘蒸气，是物理变化。
3．NH3是中学化学中唯一的碱性气体，可在推断题中作为解题的突破口，确定NH3的存在。
2对点速练
练点一 氨气和氨水
1．下列关于氨水的说法中，不正确的是（ ）
A．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物
B．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O（水除外）
C．氨水显弱碱性，是弱电解质
D．在1 ml ·L－1氨水中，NH3·H2O、NH4+、NH3的物质的量浓度之和为1 ml·L－1
2．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过如图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，而且几乎无气体剩余，则甲气体的组成为（ ）
A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2
C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2
练点二 氨气的制备
3．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（ ）
A．①② B．②③ C．③④ D．①③
4．实验室用如下装置制取、收集、验证NH3的性质并进行尾气处理。
请回答下列问题
（1）写出甲装置中的反应方程式________________________________________________________________________。
（2）乙装置收集NH3时从 （填字母）进气。
（3）丙装置中的现象为________________________________________________________________________。
（4）丁装置存在安全隐患，应如何改进（画出改进后的装置图）。
方法总结
实验室制取少量NH3的两种简易方法
（1）加热浓氨水
①反应原理：NH3·H2O eq \(=====,\s\up12(△)) NH3↑＋H2O。
②装置：见图甲。
（2）浓氨水中加固态碱性物质
①反应原理：浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4+＋OH－，加入固态碱性物质（如CaO、NaOH、碱石灰等），消耗水且使c（OH－）增大，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3·H2O的分解。
②装置：见图乙。
练点三 喷泉实验
5．下图是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．在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
6．氨气易溶于水可通过喷泉实验验证。回答相关问题。
氨气的喷泉实验装置如图Ⅰ
（1）按图Ⅰ引发喷泉实验的操作为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）图Ⅰ、图Ⅱ（同温同压下）喷泉实验后，烧瓶内溶液物质的量浓度的关系为 （填“相等”或“不相等”）。
（3）如用图Ⅲ、图Ⅳ做喷泉实验，操作为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
练后归纳
1.喷泉实验的原理
因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。
2．形成喷泉的条件
从原理上讲，气体要易溶于水或易与水反应，以形成足够大的压强差；从实验条件上讲，烧瓶内气体要充满，气体和仪器均要干燥，装置的气密性要好。
3．常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如下表：
考点三 硝酸
1知识梳理
1.物理性质
硝酸是无色易 的液体，有刺激性气味。
2．化学性质
（1）不稳定性
反应：________________________________________________________________________。
（2）强氧化性
硝酸有强氧化性，而且浓度 ，氧化性越强。
按要求完成下列反应的方程式：
①与金属反应：
稀硝酸与铜反应：
________________________________________________________________________；
浓硝酸与铜反应：
________________________________________________________________________。
②与非金属反应：
浓硝酸与C的反应：
________________________________________________________________________。
③与还原性物质反应：
硝酸可氧化 等还原性物质。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
（3）与有机物反应
①硝化反应（与反应）：
________________________________________________________________________。
②颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变 色。
[思考]
木炭屑与浓HNO3共热，产生的气体X等分为①和②两份，将两份气体分别按下图实验：
①、②中澄清石灰水中的现象分别为① 、② 。
[判断] （正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）硝酸可与Na2S反应制得H2S气体（ ）
（2）Cu溶于稀HNO3：3Cu＋8H＋＋2NO3− ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O（ ）
（3）常温下，将Al片放入浓硝酸中无明显现象，原因是Al与浓硝酸不反应（ ）
（4）浓硝酸、浓硫酸的浓度大，书写离子方程式时写分子式，不拆写为离子形式（ ）
（5）浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色（ ）
（6）用浓硝酸与Cu反应制取NO（ ）
[提醒]
硝酸与金属反应的三个注意点
1．HNO3与金属反应一般不能产生H2。
2．还原产物一般为HNO3（浓）→NO2，HNO3（稀）→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。
3．硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
4．常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，并非不反应，故浓硝酸可以用铁桶盛放。
2对点速练
练点一 硝酸的性质
1．下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是（ ）
A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性
B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性
C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性
2．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是（ ）
A．①② B．③④
C．②③④ D．②④
练点二 硝酸的探究实验
3．在通风橱中进行下列实验：
下列说法不正确的是（ ）
A.Ⅰ中气体由无色变为红棕色的化学方程式：2NO＋O2===2NO2
B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应
C．对比Ⅰ、Ⅱ中的现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D．针对Ⅲ中的现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化
4．实验室用废铜屑和稀硝酸反应制备无水硝酸铜，下列装置能达到实验目的的是（ ）
5．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。请回答有关问题：
（1）设计装置A的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（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，观察到装置B中的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
B中反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
（3）装置E和F的作用是________________________________________________________________________；
为实现此作用，其操作方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）装置D的作用是吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，兼有 的功能。
练点三 硝酸和金属反应的判断与计算
6．一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应，在相同条件下，用排水集气法收集产生的气体。下列叙述一定正确的是（ ）
①硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少 ②硝酸浓度不同，生成的Fe（NO3）3的物质的量相同 ③硝酸浓度越大，产生的气体越少 ④用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同
A．只有② B．②④
C．③④ D．①②③
7．取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL NO2气体和672 mL N2O4气体（都已折算到标准状况），在反应后的溶液中加足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02 g，则x等于（ ）
A．8.64 B．9.20
C．9.00 D．9.44
8．（1）在100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.3 ml·L－1、0.15 ml·L－1，向该混合液中逐渐加入铜粉至不再溶解，所得溶液中c（Cu2＋）为 ml·L－1。
（2）向200 mL 2 ml·L－1 HNO3溶液中，逐渐加入铁粉至过量（假设生成的气体只有一种），在此过程中，n（Fe2＋）随n（Fe）变化如图所示。
①Ob段与bc段消耗Fe的物质的量之比为 。
②向c点所得溶液中加入 mL相同浓度的HNO3可将溶液中Fe2＋全部转化为Fe3＋。
方法总结
硝酸与金属反应的计算方法
本讲真题研练
1．[2020·全国卷Ⅲ，10]喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体－溶液，能出现喷泉现象的是（ ）
2.[2018·全国卷Ⅱ，8]研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如图所示）。下列叙述错误的是（ ）
A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
3．[2019·江苏卷，6]下列有关化学反应的叙述正确的是（ ）
A.Fe在稀硝酸中发生钝化
B.MnO2和稀盐酸反应制取Cl2
C.SO2与过量氨水反应生成（NH4）2SO3
D.室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2
4．[2017·北京卷，12]下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是（ ）
A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应
C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
5．[2015·全国卷Ⅰ]我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指（ ）
A．氨水 B．硝酸
C．醋 D．卤水
6．[2019·江苏卷，16]N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
（1）N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为 。
（2）NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为
NO＋NO2＋2OH－===2NO2−＋H2O
2NO2＋2OH－===NO2−＋NO3−＋H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有 （填字母）。
A．加快通入尾气的速率
B．采用气、液逆流的方式吸收尾气
C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是 （填化学式）；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 （填化学式）。
（3）NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为NO3−的转化率随NaClO溶液初始pH（用稀盐酸调节）的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和NO3−，其离子方程式为 。
②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是 。
7．[2018·天津卷，9]烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：
Ⅰ.采样
采样步骤：
①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140 ℃；③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。
（1）A中装有无碱玻璃棉，其作用是 。
（2）C中填充的干燥剂是（填序号） 。
a．碱石灰 b．无水CuSO4 c．P2O5
（3）用实验室常用仪器组装一套装置，其作用是与D（装有碱液）相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。
（4）采样步骤②加热烟道气的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.NOx含量的测定
将V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO3−，加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液，加入V1 mL c1 ml·L－1 FeSO4标准溶液（过量），充分反应后，用c2 ml·L－1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2＋，终点时消耗V2 mL。
（5）NO被H2O2氧化为NO3−的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（6）滴定操作使用的玻璃仪器主要有________________________________________________________________________。
（7）滴定过程中发生下列反应：
3Fe2＋＋NO3−＋4H＋===NO↑＋3Fe3＋＋2H2O
Cr2O72−＋ 6Fe2＋ ＋14H＋ ===2Cr3＋ ＋6Fe3＋＋7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为 mg·m－3。
（8）判断下列情况对NOx含量测定结果的影响（填“偏高” “偏低”或“无影响 ”）
若缺少采样步骤③，会使测定结果 。
若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果________________________________________________________________________。
微专题·大素养 10
化学实验中的含氮化合物探究题
一、围绕氨的性质与制法展开的探究
[例1] 某化学兴趣小组利用如图装置制取氨气并探究氨气的有关性质。
（1）装置A中烧瓶内试剂可选用 （填序号）。
a．碱石灰 b．浓硫酸
c．生石灰 d．五氧化二磷
e．烧碱固体
（2）若探究氨气的溶解性，需在K2的导管末端连接下表装置中的 装置（填序号），当装置D中集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷泉的实验操作是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）若探究氨气的还原性，需打开K1、K3，K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。
①用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成气体必须通过盛有 试剂的洗气瓶；
②D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
③从K3处导管逸出的气体中含有少量Cl2，则C装置中应盛放 溶液（填化学式），反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[练1] NH3及其盐都是重要的化工原料。
（1）用NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为 。
（2）按下图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1，B瓶中的现象是 ，原因是 。稳定后，关闭旋塞1。
②再打开旋塞2，B瓶中的现象是 。
[练2] 干燥的二氧化碳和氨气反应可生成氨基甲酸铵固体，化学方程式为：2NH3（g）＋CO2（g）⇌NH2COONH4（s） ΔH<0，在四氯化碳中通入二氧化碳和氨制备氨基甲酸铵的实验装置如下图所示，回答下列问题：
（1）装置1用来制备二氧化碳气体：将块状石灰石放置在试管中的带孔塑料板上，漏斗中所加试剂为 ；装置2中所加试剂为________________________________________________________________________。
（2）装置4中试剂为固体NH4Cl和Ca（OH）2，发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
试管口不能向上倾斜的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
装置3中试剂为KOH，其作用为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）反应时三颈烧瓶需用冷水浴冷却，其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
二、围绕硝酸与氮氧化物展开的探究
[例2] 用如图所示装置制备、收集二氧化氮气体，并探究其性质。
（1）装置A中的分液漏斗中盛装的液体是 ，烧瓶中预先加入的是铜屑，铁的价格比铜的价格低，此处用铜不用铁的原因是________________________________________________________________________。
（2）干燥管B中盛装的干燥剂可以是________________________________________________________________________
（选填“浓硫酸”“无水氯化钙”“五氧化二磷”“碱石灰”），干燥管D中干燥剂的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）装置E的作用是吸收尾气，吸收过程中发生反应的化学方程式如下，请将其补充完整。
eq \x( ) NaOH＋ eq \x( ) NO2=== ＋ eq \x( ) NaNO2＋ eq \x( ) H2O。
（4）用上述装置收集NO气体，采用的收集装置是________________________________________________________________________
（选填“F”或“G”）。
[练3] 亚硝酸钠（NaNO2）在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业中的用量有严格限制。现用下图所示仪器（夹持装置已省略）及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。
已知：①NO＋NO2＋2OH－===2NO2−＋H2O；
②气体液化的温度：NO2为21 ℃，NO为－152 ℃。
（1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序（按左→右连接）为A、C、 、 、 。
（2）反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。
①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②装置E的作用是________________________________________________________________________。
（4）如果向D中通入过量O2，则装置B中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
（5）通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
[练4] 亚硝酰氯（NOCl）是有机合成中重要试剂，可由NO与Cl2在常温常压（或稍低温度）下合成，其熔点－64.5℃，沸点－5.5℃，遇水易水解。实验室模拟制备装置如图所示（部分夹持装置省略），D中三颈烧瓶置于－10℃冰盐水中。
经查阅资料：NO与NaOH溶液不反应，但NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。
（1）仪器甲的名称是 。
（2）图示装置中恒压漏斗与分液漏斗相比，其优点为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）实验开始时。先打开K1、K2，关闭K3，打开分液漏斗活塞滴入适量稀硝酸，至C中红棕色完全消失后，关闭K1、K2，此时装置C的作用为________________________________________________________________________。
滴入适量浓盐酸，点燃酒精灯，当 （填装置字母）中充满黄绿色气体时，打开K1、K3，制备NOCl。
（4）装置乙中装有无水CaCl2，其作用为 ；丙为尾气处理装置，则最佳选择为 。
第4讲 氮及其化合物
考点一
1知识梳理
1．3Mg＋N2 eq \(=====,\s\up12(点燃)) Mg3N2 N2＋3H2 eq \(,\s\up12(高温、高压),\s\d12(催化剂)) 2NH3 N2＋O2 eq \(===========,\s\up12(放电或高温)) 2NO
2．NO NO2 N2O4 无色 红棕 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 2NO＋O2===2NO2
3．（2）HNO3 HNO2
4．游离 人工 化合
思考 答案：（1）催化作用 （2）3O2 eq \(=====,\s\up12(NO2)) 2O3
判断 答案：（1）× （2）√ （3）× （4）× （5）× （6）√ （7）× （8）× （9）√
2对点速练
1．解析：A项，氮原子最外层5个电子，氮与氮形成三对共用电子对，达8电子的稳定结构；B项，氮气与氢气反应生成氨气是可逆反应；C项，氮气与氧气在放电的条件下生成一氧化氮；D项，NO和氧气能反应生成NO2，NO2和水反应生成NO。
答案：D
2．解析：NO中氮的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如HNO3→NO，也可以是氧化产物，如NH3→NO；HNO2的酸酐是N2O3；NO是无色气体，可被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2。
答案：B
3．解析：发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，故NO与NO2按1∶1混合的总反应为：NO＋NO2＋O2＋H2O===2HNO3，
充有m mL NO和n mL NO2的量筒倒立于水槽中，然后通入m mL O2，由于m答案：D
4．解析：反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋O2===2NO2，2NO2＋4CO===N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO＋O2＋4CO eq \(=====,\s\up12(催化剂)) 4CO2＋N2。
答案：D
5．解析：设气体处于标准状况下， 3.522.4 ml NH3含10.522.4 ml H，生成H2O5.2522.4 ml，即3.022.4 ml NOx中含10.522.4 ml O；现设NO和NO2的物质的量分别为m ml和n ml，则有：m ml＋n ml＝3.022.4 ml，m ml＋2n ml＝5.2522.4 ml，解得m＝0.7522.4，n＝2.2522.4，则m∶n＝1∶3。
答案：D
6．解析：（2）汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。
解析：（3）CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。
答案：（1）3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
（2）汽油的不完全燃烧 N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应 形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应（任填两种即可）
（3）2CO＋2NO eq \(=====,\s\up12(催化剂)) N2＋2CO2
（4）①2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O ②NaNO2
考点二
1知识梳理
1．（1）无 刺激性 小 喷泉 （2）4NH3＋5O2 eq \(=====,\s\up12(催化剂),\s\d12(△)) 4NO＋6H2O NH3＋HCl===NH4Cl 产生白烟 NH3＋H2O⇌NH3·H2O NH3·H2O⇌NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋OH－ Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、AgOH＋2NH3·H2O===Ag（NH3） eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(2)) ＋OH－＋2H2O （3）2NH3↑＋CaCl2＋2H2O 碱石灰 干燥 蓝 白烟 稀硫酸
2．（1）白 （2）NH4Cl≜NH3↑＋HCl↑ NH4HCO3≜NH3↑＋CO2↑＋H2O NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋OH－≜NH3↑＋H2O
3．红 蓝
判断 答案：（1）× （2）× （3）√ （4）√ （5）√ （6）× （7）√ （8）× （9）×
2对点速练
1．解析：氨极易溶于水，发生如下反应：NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4+＋OH－；生成的氨水是混合物，其中的NH3·H2O是弱电解质，电离程度小，且NH3分子极易与H2O结合，故其中浓度最大的粒子是NH3·H2O（H2O除外）。
答案：C
2．解析：由无色气体知一定无NO2，通过浓H2SO4体积减小，一定有NH3，无色气体变为红棕色，一定有NO，还要有能与Na2O2产生氧气的气体，即为CO2。
答案：B
3．解析：NH4Cl受热可产生NH3和HCl，但两者遇冷会重新凝结产生NH4Cl，且可能出现堵塞导管的情况，③中试管口未向下倾斜会导致水倒流入试管而使试管破裂，故①③符合题意。
答案：D
4．答案：（1）Ca（OH）2＋2NH4Cl≜CaCl2＋2NH3↑＋2H2O （2）b
（3）固体由黑色变为红色，管壁上有水珠
（4）（或等合理即可）
5．解析：H2难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。
答案：B
6．答案：（1）打开止水夹，挤压胶头滴管
（2）相等
（3）图Ⅲ：打开止水夹后用热毛巾捂住烧瓶，一段时间后松开即可；图Ⅳ：打开止水夹后向水槽中加入浓硫酸或碱石灰等
考点三
1知识梳理
1．挥发
2．（1）4HNO3（浓） eq \(=========,\s\up12(△或光照)) 2H2O＋4NO2↑＋O2↑ （2）越大 3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O C＋4HNO3（浓）≜CO2↑＋4NO2↑＋2H2O H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋ 3Fe2＋＋4H＋＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
（3） 黄
思考 答案：①变浑浊 ②无现象
判断 答案：（1）× （2）√ （3）× （4）× （5）× （6）×
2对点速练
1．解析：硝酸能使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去，原因是硝酸和NaOH发生了酸碱中和反应，体现的是硝酸的酸性，D错。
答案：D
2．解析：①中过量的Fe与HNO3反应生成Fe2＋，滴入KSCN溶液不呈红色；③中Al在常温下遇浓硝酸钝化，而遇稀硝酸反应。
答案：D
3．解析：A项，铁与稀硝酸反应生成NO，NO与空气中O2反应生成NO2：2NO＋O2===2NO2，正确；B项，铁遇浓硝酸钝化，阻止铁继续与浓硝酸反应，正确；C项，对比Ⅰ、Ⅱ，说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，错误；D项，装置Ⅲ形成原电池，通过电流计指针偏转的方向，可判断铁是否被氧化，正确。
答案：C
4．解析：B项，洗气应“长进短出”，错误；C项，硝酸铜水解：Cu（NO3）2＋2H2O⇌Cu（OH）2＋2HNO3，加热HNO3挥发，水解平衡正向移动，得不到Cu（NO3）2固体，错误；D项，同C项，加热促进水解，错误。
答案：A
5．答案：（1）碳酸钙与稀硝酸反应产生CO2，赶走装置中的空气，防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰
（2）Cu丝表面产生气泡，稀硝酸液面上方仍为无色，溶液变蓝 3Cu＋8H＋＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
（3）验证NO的生成 将注射器中的空气推入E中，若气体变为红棕色，则说明铜与稀硝酸反应生成了NO
（4）防止倒吸
6．解析：依据Fe＋4HNO3（稀）===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O及Fe＋6HNO3（浓）===Fe（NO3）3＋3NO2↑＋3H2O可知，硝酸浓度越大，消耗的硝酸越多，①错；根据铁元素守恒，最后生成的Fe（NO3）3的物质的量相同，②正确；③硝酸浓度越大，产生的气体越多，③错；因3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故用排水法收集到的气体均为NO，且在相同状况下体积相同，④正确。
答案：B
7．解析：铜镁合金与浓硝酸反应时，Cu、Mg失去电子变成Cu2＋和Mg2＋，而浓硝酸中的NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，一部分生成Cu（NO3）2和Mg（NO3）2，另一部分则得到电子被还原，生成NO2和N2O4。所得溶液中加入足量NaOH溶液后，生成Cu（OH）2和Mg（OH）2沉淀。据此可知，Cu、Mg失去电子的物质的量等于与Cu2＋、Mg2＋反应生成沉淀消耗OH－的物质的量。整个反应过程中，NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 得电子的物质的量为8.960 L22.4 L·ml－1＋2×0.672 L22.4 L·ml－1＝0.46 ml，根据电子得失守恒可知Cu、Mg失去电子的物质的量也等于0.46 ml，从而推知，n（OH－）＝0.46 ml，则铜镁合金的质量x g＝17.02 g－0.46 ml×17 g·ml－1＝9.20 g。
答案：B
8．答案：（1）0.225 （2）①2∶1 ②100
本讲真题研练
1．解析：本题喷泉实验的原理是使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口处形成喷泉。A项，H2S气体不易溶于稀盐酸，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误；B项，HCl极易溶于水，能与稀氨水迅速反应，使烧瓶内外形成较大的压强差，故可以形成喷泉，正确；C项，NO难溶于水，不能与稀硫酸反应，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误；D项，CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液且不能与饱和碳酸氢钠溶液反应，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误。
答案：B
2．解析：雾和霾的分散剂均为空气，A项正确；结合图示可知形成雾霾的无机颗粒物中含有NH4NO3和（NH4）2SO4，B项正确；根据图示可知空气中NOx、SO2等分别转化为HNO3、H2SO4后，吸收空气中的NH3生成NH4NO3和（NH4）2SO4，即NH3是形成无机颗粒物的反应物，C项错误；过度施用氮肥，会导致空气中挥发的NH3浓度增大，与雾霾的形成有关，D项正确。
答案：C
3．解析：A项，常温下，Fe遇浓硝酸发生钝化，Fe与稀硝酸发生氧化还原反应生成NO气体，错误；B项，MnO2与浓盐酸在加热条件下可制取Cl2，与稀盐酸不反应，错误；C项，SO2与过量氨水反应生成（NH4）2SO3，正确；D项，室温下Na与O2反应生成Na2O，错误。
答案：C
4．解析：①中浓HNO3受热分解，发生反应4HNO3（浓）≜4NO2↑＋O2↑＋2H2O，产生的气体为混合气体，故选项A正确。由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2，所以“产生红棕色气体”不能说明②中木炭能与浓硝酸发生反应，故选项B正确。根据①和②，浓硝酸反应产生红棕色NO2时需要加热，所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触，同时，N元素化合价降低，所以生成的NO2为还原产物，故选项C正确。红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2，故选项D错误。
答案：D
5．解析：根据题意，“强水”能溶解大多数金属和矿物，所以为硝酸。
答案：B
6．解析：（1）根据得失电子守恒和原子守恒可写出NH3与O2反应的化学方程式。
（2）①若要提高尾气中NO和NO2的去除率，须加快氮氧化物与NaOH的反应速率。B项措施能增大气、液反应物的接触面积，C项措施增大NaOH溶液的浓度，二者均能加快反应速率；A项措施易导致氮氧化物不能及时被吸收，使NO和NO2去除率降低。②据题给反应：2NO2＋2OH－===NO2−＋NO3−＋H2O可知，NaNO2晶体中含有NaNO3杂质；由于NO与NaOH不反应，故吸收后排放的尾气中NO的含量较高。
解析：（3）①据得失电子守恒可得：3HClO＋2NO―→3Cl－＋2NO3−，据电荷守恒可得：3HClO＋2NO―→3Cl－＋2NO3−＋5H＋，据原子（质量）守恒可得：3HClO＋2NO＋H2O===3Cl－＋2NO3−＋5H＋。
②NaClO溶液的初始pH越小，c（H＋）越大，c（HClO）越大，氧化NO的能力越强，NO的转化率越高。
答案：（1）2NH3＋2O2 eq \(=====,\s\up12(催化剂),\s\d12(△)) N2O＋3H2O
（2）①BC ②NaNO3 NO
（3）①3HClO＋2NO＋H2O===3Cl－＋2NO3−＋5H＋
②溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强，NO的转化率越高
7．解析：（1）A中装有无碱玻璃棉，其作用是除去烟道气中的粉尘。
（2）C中填充的干燥剂不能吸收NOx，因此不能为碱石灰，而无水CuSO4通常只用于检验水而不是吸收水，故该干燥剂为P2O5。
（3）D的作用是吸收NOx，故该装置中应装有碱液，为洗气瓶装置，气体从长管进、短管出。
（4）NOx中的NO2能溶于水且与水反应，故加热烟道气的目的是防止NOx溶于冷凝水。
（5）NO被H2O2氧化为NO3−，则H2O2被还原为H2O，配平离子方程式为2NO＋3H2O2===2NO3−＋2H＋＋2H2O。
（6）K2Cr2O7标准溶液具有强氧化性，能氧化碱式滴定管下端的橡胶部分，因此滴定操作使用的玻璃仪器主要有锥形瓶、酸式滴定管。
解析：（7）根据滴定原理，可得原溶液中NO3−消耗的n（Fe2＋）＝[c1 ml·L－1×v1×10－3 L－c2 ml·L－1×v2×10－3 L×6]×＝5（c1v1－6c2v2）×10－3 ml，则n（NO3−）＝13n（Fe2＋）＝53（c1v1－6c2v2）×10－3 ml，故气样中NOx折合成NO2的含量为53（c1v1－6c2v2）×10－3 ml×46 000 mg·ml－1÷（v×10－3） m3＝23×（c1v1－6c2v2）3v×104 mg·m－3。
（8）若缺少采样步骤③，则采集的烟道气中混有空气，测定结果偏低；若FeSO4标准溶液部分变质，则消耗的FeSO4标准溶液的体积偏大，测定结果偏高。
答案：（1）除尘 （2）c
（3）
（4）防止NOx溶于冷凝水
（5）2NO＋3H2O2===2H＋＋2NO3−＋2H2O
（6）锥形瓶、酸式滴定管
（7）23×（c1v1－6c2v2）3v×104
（8）偏低 偏高
微专题·大素养⑩
[例1] 解析：解答本题要注意以下4点：①实验室中快速制备氨气的方法和原理；②氨气的“喷泉实验”原理和操作；③氯气的实验室制法和尾气吸收；④氨气和氯气的反应原理。
（1）在浓氨水中存在平衡：NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4+＋OH－，加入生石灰[CaO＋H2O===Ca（OH）2]或NaOH固体，平衡左移，同时放出大量的热促进氨水的挥发。碱石灰的成分是烧碱和生石灰，能快速制备氨气。
（2）氨气极易溶于水，不溶于CCl4，要用防倒吸装置，因此选择Ⅱ或Ⅲ。要使装置D发生喷泉现象，必须使烧瓶中的压强迅速降低，形成内外压强差。用热毛巾将烧瓶捂热，可使D中氨气受热膨胀，赶出导管中空气后与水接触，D中压强变小即产生“喷泉”。
（3）①用二氧化锰与浓盐酸制取的氯气中，混有氯化氢气体和水蒸气，通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气。②探究氨气具有还原性，氯气与氨气反应产生白烟，联系NH3＋HCl===NH4Cl可知，“白烟”的成分为氯化铵，氯元素化合价降低，则生成的“无色无味气体”必为氨气的氧化产物，可推知为氮气。③氯气是有毒气体，可与强碱溶液反应，因此可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。
答案：（1）ace
（2）Ⅱ或Ⅲ 用热毛巾将烧瓶捂热片刻（其他合理答案均可）
（3）①饱和食盐水、浓硫酸
②3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2
③NaOH Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
[练1] 答案：（1）A、C、G
（2）①有白烟生成 A瓶中的氯化氢扩散到B瓶中，与B瓶中的氨气反应生成氯化铵，能看到白烟 ②液体进入B瓶中，溶液的颜色变红
[练2] 答案：（1）稀盐酸 浓H2SO4
（2）2NH4Cl＋Ca（OH）2≜2NH3↑＋2H2O＋CaCl2 防止冷凝水倒流到试管底部使试管破裂 干燥剂（干燥氨气）
（3）降低温度，使平衡正向移动提高产量
[例2] 解析：（1）铁在浓硝酸中钝化，故使用铜屑与浓硝酸反应制备二氧化氮。
（3）根据提供的反应物，NaOH中各元素化合价不可能发生变化，而NO2中N的化合价由＋4价降低为产物NaNO2中的＋3价，则另外一种产物含有N，且N的化合价升高为＋5价，该物质是NaNO3，根据氧化还原反应方程式的配平方法可以配平该化学方程式。
答案：（1）浓硝酸 铁在浓硝酸中会钝化而终止反应
（2）无水氯化钙或五氧化二磷 防止E装置中的水蒸气进入集气瓶
（3）2 2 NaNO3 1 1 （4）G
[练3] 解析：（1）根据NO、NO2的液化温度和性质可知装置D用于检验NO，装置E用于检验并分离NO2，装置B为尾气处理装置，NO2会干扰NO的检验，所以为了检验装置A中的气体产物，仪器的连接顺序是A、C、E、D、B。
（2）由于NO极易被空气中的氧气氧化为NO2，所以先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰。
（3）①利用装置D检验NO。开始时装置D中无色，通入氧气后出现红棕色气体即可证明NO的存在。②装置E的作用是降温冷凝，使NO2完全液化，避免干扰NO的检验。
（4）因为NO2、O2和水共同作用可以产生HNO3，所以装置B中发生反应的化学方程式为4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O。
（5）装置A中发生反应的化学方程式是2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O。
答案：（1）E D B
（2）防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰
（3）①装置D中通入氧气后出现红棕色气体
②冷凝，使NO2完全液化
（4）4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O
（5）2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O
[练4] 解析：（3）关闭K1、K2，A中依然产生NO气体，故此时C可以作为安全瓶，储存A中产生的NO气体，滴入适量浓盐酸，点燃酒精灯，当D中充满黄绿色气体时，打开K1、K3，制备NOCl。（4）亚硝酰氯（NOCl）遇水发生水解反应，装置乙中无水氯化钙可以吸收水蒸气，防止水蒸气进入D中使NOCl水解，丙为尾气处理装置，尾气主要为NO、Cl2和NOCl、NO2，故在尾气吸收时可以选用NaOH溶液，同时为了防止NOCl和NO2挥发逸出，可以在上方加一个浸有NaOH溶液的棉花团，①中碱石灰固体不能吸收NOCl和NO气体，③中不能避免挥发出来的气体污染空气，则最佳选择为②。
答案：（1）蒸馏烧瓶
（2）平衡压强，便于液体顺利流下
（3）储存A中产生的NO D
（4）防止水蒸气进入D，使NOCl水解 ②
性质
NO
NO2
颜色状
态气味
气体
色有刺激性气味的气体
溶解性
难溶于水
与水反应
毒性
有毒（跟血红蛋白结合）
有毒
与水
反应
不反应

与氧气
反应

不反应
气体
HCl
NH3
CO2、SO2、
Cl2、H2S
NO2＋O2
吸收剂
水或NaOH
溶液
水或
盐酸
浓NaOH
溶液
水
实验操作
现象
解释或结论
①
过量的Fe粉中加入稀硝酸，充分反应后，滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋
②
浓硝酸久置或光照
变黄色
HNO3不稳定易分解
③
Al箔插入稀硝酸中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜
④
用玻璃棒蘸取浓硝酸点到蓝色石蕊试纸上
试纸先变红
色后褪色
浓硝酸具有酸性和强氧化性
步
骤
现
象
Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止
Fe、Cu接触后，其表面均产生红棕色气泡
气体
溶液
A.
H2S
稀盐酸
B.
HCl
稀氨水
C．
NO
稀H2SO4
D．
CO2
饱和NaHCO3溶液
①
②
③
备选装置（其中水中含酚酞试液）
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ