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2022年高考化学一轮复习讲义第4章第23讲 氮及其化合物 (含解析)
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这是一份2022年高考化学一轮复习讲义第4章第23讲 氮及其化合物 (含解析)，共24页。试卷主要包含了4 mL一氧化氮等内容，欢迎下载使用。
第23讲 氮及其化合物
复习目标 1.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。2.了解氮的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＋N2Mg3N2；
②N2＋3H22NH3；
③N2＋O22NO。
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
性质
NO
NO2
色、态、味
无色、无味的气体
红棕色、有刺激性气味的气体
溶解性
难溶于水
－
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
提醒 ①NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，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(×)
错因：N2与O2在放电条件下生成NO。
(3)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体(×)
错因：Cu与稀硝酸生成NO，NO与空气中的O2反应，不能用排空气法收集。
(4)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂(×)
错因：NO2与H2O反应，NO2既是氧化剂又是还原剂。
(5)可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物(×)
错因：NO2与H2O反应生成HNO3和NO，所以NO2不是酸性氧化物。
1．结合N2、NO、NO2的化学性质，用化学方程式解释“雷雨发庄稼”的科学道理。
答案 ①N2＋O22NO
②2NO＋O2===2NO2
③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
2．NO2和溴蒸气均为红棕色气体，你用哪些实验方法鉴别二者？写出所用试剂和区别的现象。
方案一：试剂________________，现象______________________________________________。
方案二：试剂________________，现象______________________________________________。
方案三：试剂________________，现象______________________________________________。
答案 方案一：AgNO3溶液 NO2中AgNO3溶液无明显变化，溴蒸气中产生浅黄色沉淀
方案二：CCl4(或汽油) NO2中CCl4(或汽油)仍为无色，溴蒸气中CCl4(或汽油)的颜色加深
方案三：蒸馏水 NO2中蒸馏水不变色，溴蒸气中水的颜色加深(其他合理的答案均正确)
题组一 氮及氧化物的性质和应用
1．(2020·通化高三月考)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 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol 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
答案 D
解析 A项，氮原子最外层有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和氧气反应生成NO2；NO2和水反应生成NO。
2．下列说法中错误的是( )
A．工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应
B．通过灼热的铜粉，可以除去N2中的O2
C．除去NO中的NO2气体的方法是将气体依次通入盛有水和浓H2SO4的洗气瓶中
D．NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的质量之比为2∶1
答案 D
解析 NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的质量之比为1∶2。
3．如图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4 mL一氧化氮。若通入11.2 mL氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度、压强不变，则容器内物质的密度为( )
A．等于1.369 g·L－1
B．等于2.054 g·L－1
C．在1.369 g·L－1和2.054 g·L－1之间
D．大于2.054 g·L－1
答案 D
解析 一氧化氮与氧气恰好发生反应生成了二氧化氮，
2NO ＋ O2 === 2NO2
2 1 2
22．4 mL 11.2 mL 22.4 mL
反应后生成了22.4 mL二氧化氮，假设二氧化氮的体积不变，则容器中气体的密度为
ρ(NO2)＝≈2.054 g·L－1，因存在转化平衡：2NO2N2O4，则混合气体的体积小于22.4 mL，所以容器中气体的密度应大于2.054 g·L－1。
题组二 氮氧化物对环境的污染及防治
4．(2020·湖南怀化统一考试)化学与生产、生活、环境等社会实际密切相关。下列相关叙述正确的是( )
A．SO2、CO2、NO2都是可形成酸雨的气体
B．75%酒精消毒原理和“84”消毒液(主要成分NaClO)消毒的原理相同
C．纳米铁粉通过物理吸附去除污水中Hg2＋、Pb2＋等重金属离子
D．汽车尾气中含有的氮氧化物，会加剧酸雨的形成
答案 D
解析 SO2和NO2都是可形成酸雨的气体，CO2不能形成酸雨，但会造成温室效应，A项错误；75%的酒精消毒的原理是使蛋白质发生变性，“84”消毒液是利用其主要成分NaClO的强氧化性杀菌消毒，原理不相同，B项错误；纳米铁粉能有效地处理污水中的Hg2＋、Pb2＋等重金属离子，与其还原性有关，C项错误。
5．工业上常采用生物硝化法将NH转化为NO来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是( )
A．生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：NH＋2O2===NO＋2H＋＋H2O
B．长期过量使用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化
C．检验NH所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸
D．微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH
答案 C
解析 NH4Cl水解呈酸性，长期过量使用会导致土壤酸化，也会导致水体富营养化，B项正确；检验NH应使用红色石蕊试纸，C项错误；生物硝化法处理废水会使水体呈酸性，可以加入石灰石与H＋反应来调节水体的pH，D项正确。
6．(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＋6NO5N2＋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＋2NON2＋2CO2
(2)8NH3＋6NO27N2＋12H2O 4∶3
(3)①2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
②NaNO2
考点二 典型的氧化性酸——硝酸
1．物理性质
硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。
2．化学性质
(1)不稳定性
反应：4HNO3(浓) 2H2O＋4NO2↑＋O2↑。
(2)强氧化性
硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，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：
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
浓硝酸与铜反应：
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
②与非金属反应：
浓硝酸与C的反应：
C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
③与还原性化合物反应：
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。
稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：
3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
(3)与有机物反应
①硝化反应(与反应)：
＋HNO3＋H2O；
②颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
(1)实验室也可用锌粒与稀硝酸制取氢气(×)
错因：HNO3有强氧化性，与金属反应时不放出H2。
(2)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化(√)
(3)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S(×)
错因：HNO3会将－2价的硫氧化成单质硫。
(4)铜溶于稀硝酸不能体现硝酸的酸性(×)
错因：Cu与HNO3反应，生成Cu(NO3)2，体现HNO3的酸性。
(5)在酸性条件下，NO与I－、Fe2＋、SO等离子能大量共存(×)
错因：NO在酸性条件下有强氧化性，会将I－、Fe2＋、SO等还原性离子氧化。
(1)HNO3与金属反应一般不能产生H2。
(2)硝酸的还原产物不只有NO2和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)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题
①忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO不能与Fe2＋、I－、SO、S2－等还原性较强的离子大量共存。
②在书写离子方程式时，忽视HNO3的强氧化性，将氧化还原反应简单地写成复分解反应，如易错易混辨析中的(3)。
1．将浓硝酸存放在无色试剂瓶中，一段时间后观察到溶液变黄，用化学方程式解释变黄的原因，由此得到启示，如何保存浓硝酸？
答案 4HNO3(浓) 2H2O＋4NO2↑＋O2↑，浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。
2．用动态观点理解Cu与浓HNO3的反应
向一定量的浓硝酸中加入过量的铜片。
①反应开始阶段产生________________色气体，化学方程式为__________________________。
②反应进行一段时间后又产生无色气体，此时的化学方程式为_________________________。
③待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时Cu片上又有气泡产生，原因是_______________。
答案 ①红棕 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
③加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中硝酸根离子构成强氧化性酸，又能与过量的铜反应
题组一 硝酸的性质及应用
1．(2019·潍坊期末)硝酸是化学实验室中最常用的试剂之一，下列有关硝酸的说法不正确的是( )
A．浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存，原理相同
B．将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时，有白烟生成
C．常温下铁和铂都不溶于浓硝酸，原理相同
D．浓硝酸溅到皮肤上，皮肤会变黄
答案 C
解析 A项，HNO3和氯水中的HClO见光都易分解，都应避光保存，正确；B项，浓HNO3和浓氨水都具有挥发性，HNO3与NH3化合生成白色固体小颗粒NH4NO3，正确；C项，常温下，铁在浓硝酸中钝化，而Pt与浓硝酸不反应，原理不同，错误；D项，浓HNO3能使蛋白质显黄色，正确。
2．将相同质量的铜分别与足量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )
A．硝酸浓度越大消耗的硝酸越少，产生的有毒气体也越少
B．反应中转移的电子总数：稀硝酸少于浓硝酸
C．试管内壁上的铜用浓硝酸除去比用稀硝酸好，因为反应速率快
D．两者用排水法收集的气体的体积相同
答案 D
解析 铜完全反应，在进行相关计算时以铜为标准，等质量的铜在反应中失去的电子数相同，生成的Cu(NO3)2的量相同，浓硝酸被还原为NO2，化合价由＋5降到＋4，每个氮原子只得到1个电子，稀HNO3被还原时每个氮原子得到3个电子，故被还原的浓硝酸多、稀硝酸少，生成的NO2也比NO多。用排水法收集气体时，由于会发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故两种情况收集到的气体一样多。
3．某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NO2
B．③中反应的离子方程式为3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
C．③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强
D．由上述实验可知，Cu在常温下既可与稀硝酸反应，又可与稀硫酸反应
答案 B
解析 Cu与稀硝酸发生反应3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，稀硝酸被还原为NO，NO遇空气中的O2生成NO2，故试管口有红棕色气体产生，A错误；③中溶液含有NO，滴加稀硫酸后，Cu、NO、H＋继续反应生成NO，B正确；③中铜片继续溶解，是因为稀硫酸提供H＋，与NO形成HNO3，继续与Cu反应，C错误；Cu是不活泼金属，在常温下，可与稀硝酸反应，但不能与稀硫酸反应，D错误。
题组二 硝酸反应产物综合实验探究题
4．(2020·桂林高三测试)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。
答案 (1)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===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生成了NO
(4)防止倒吸
考点三 氨 铵盐
1．氨的分子结构和物理性质
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)
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．铵盐及NH的检验
(1)铵盐的物理性质
铵盐都是白色固体，均易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
(3)NH的检验步骤
未知液呈碱性使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。
4．氨的实验室制法
(1)加热固态铵盐和碱的混合物
→
↓
→用碱石灰干燥
↓
→用向下排空气法。收集时，一般在管口塞一团棉花球，可减小NH3与空气的对流速率，收集到纯净的NH3
↓
→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
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·H2ONH3↑＋H2O
浓氨水＋固体NaOH
NaOH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CaO
CaO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
(3)实验装置的创新
(1)液氨制冷、碘的升华、NH4Cl气化都不涉及化学变化(×)
错因：NH4Cl气化是NH4Cl分解生成NH3与HCl，是化学变化。
(2)能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl为强酸弱碱盐(×)
错因：原因是NH4Cl受热分解生成气体挥发。
(3)现有1 mol·L－1的氨水，则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 mol·L－1(×)
错因：氨水中还含有NH3、NH，故c(NH3·H2O)<1_mol·L－1。
(4)浓氨水可检验氯气管道是否漏气(√)
(1)氨水含有哪些微粒？
答案 H2O、NH3·H2O、NH3、NH、OH－、H＋。
(2)蘸有浓硝酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，能产生白烟现象吗？简述原因。若将浓硝酸改为浓硫酸也会出现相同的现象吗？
答案 能，浓硝酸、浓氨水均有挥发性，挥发的HNO3与NH3相遇生成白色固体小颗粒NH4NO3。
不会。
(3)用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火，其原因是①___________________________；②____________________________________________。
答案 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
题组一 氨、铵盐的性质
1．下列说法错误的是( )
A．检验溶液中是否含有NH的实验操作是取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体
B．加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物，并将产生的气体通入酚酞溶液中，酚酞溶液变成红色
C．施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用的原因是K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效
D．因为NH4HCO3受热易分解，所以可用作氮肥
答案 D
解析 NH与NaOH溶液共热生成氨气，氨气是碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，A正确；NH4Cl与Ca(OH)2混合加热生成氨气，氨气是碱性气体，通入酚酞溶液中，酚酞溶液变成红色，B正确；K2CO3溶于水显碱性，与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效，C正确；NH4HCO3中含有氮元素，可用作氮肥，与受热易分解无关，D错误。
2．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法正确的是( )
A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解
C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D．图中所涉及的O2都要用纯氧
答案 C
解析 化肥主要是含农作物生长所需的氮、磷、钾营养元素的一些物质，NaHCO3不是常用的化肥，A项不正确；Na2CO3受热不易分解，B项不正确；NH3和NO2在一定条件下可以发生氧化还原反应，如生成氮气，C项正确；氨的催化氧化用空气就可以，不一定要用纯氧，D项不正确。
题组二 氨、铵盐的性质实验
3．(2019·重庆高三模拟)探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A．将集有氨的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨极易溶于水
B．向氨水中加入浓氢氧化钠溶液，加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明氨水中含有NH
C．加热NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明NH4HCO3具有热不稳定性
D．将红热的Pt丝伸入上图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量的红棕色气体，说明氨催化氧化的产物中有NO
答案 B
解析 B项，因为氨水中存在氨分子，加热氨逸出，也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，不能证明是铵根离子与氢氧化钠反应产生的氨，错误；D项，4NH3＋5O24NO＋6H2O，2NO＋O2===2NO2，NH3的氧化产物应为NO，正确。
4．如下图，利用培养皿探究氨的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸挥发出的HCl气体反应产生了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
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
答案 A
解析 NH3能与HCl发生化合反应，生成NH4Cl白色固体，A正确；NH3能与H2SO4发生化合反应，生成(NH4)2SO4，B错误；NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等，C错误；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O属于碱，NH3不属于碱，D错误。
5．按要求回答问题。
(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)NH＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓＋NH3↑ NH水解呈酸性
(3)NH4Cl＋NaNO2NaCl＋N2↑＋2H2O NH的还原性
题组三 氨气性质与制备实验综合
6．(2020·西安模拟)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Ⅰ所示装置。
(1)某同学想用图Ⅱ装置及试剂方便快速地制取少量氨气。
化学试剂：①NH4Cl固体、②浓氨水、③NaOH固体。
应选择的装置是____________(填字母)，选用的试剂是____________(填序号)。选用上述试剂制氨气的理由是_________________________________________________________________。
实验过程中，制气时的实验操作是________________________________________________。
(2)乙装置的作用是______________________；写出受热时丙装置中发生反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________。
(3)当戊中观察到__________________现象，则说明已制得硝酸。某同学按图Ⅰ组装仪器并检验装置气密性后进行实验，没有观察到此现象，请分析实验失败的可能原因是____________
_______________________________________________________________________________。
如何改进装置：__________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)改进后待反应结束，将丁装置倒立在盛水的水槽中，会观察到的现象是_________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)B ②③ NaOH固体遇水放热，使氨气的溶解度降低，同时可使溶液中c(OH－)增大，促使NH＋OH－NH3·H2ONH3＋H2O平衡向右移动，从而使氨气逸出 将浓氨水逐滴滴加到NaOH固体上
(2)干燥氧气和氨的混合气体 4NH3＋5O24NO＋6H2O
(3)紫色石蕊溶液变红 过量的氨致使戊中溶液不一定呈酸性 在丙和丁之间连接盛有无水氯化钙的干燥管或盛有浓硫酸的洗气瓶
(4)试管丁内水面慢慢上升，上升到一定高度不再变化，试管内气体颜色由红棕色逐渐变淡至无色
解析 (1)不加热制取NH3是快速制取少量NH3的措施，具体操作方法是把浓氨水滴到NaOH固体上。(2)乙装置可干燥NH3和O2；NH3和O2在加热和Cr2O3的催化作用下发生催化氧化反应。(3)HNO3能使紫色石蕊溶液变红；由于NH3过量，可能会与HNO3反应，致使观察不到溶液变红的现象，故可在丙和丁之间连接一个能除去NH3的装置。
1．(2020·天津，6)检验下列物质所选用的试剂正确的是( )
待检验物质
所用试剂
A
海水中的碘元素
淀粉溶液
B
SO2气体
澄清石灰水
C
溶液中的Cu2＋
氨水
D
溶液中的NH
NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸
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。
2．下列有关说法正确的是( )
A．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，13C)
B．用烧碱处理含高浓度NH的废水并回收利用氨(2017·天津，1D)
C．NH4HCO3受热易分解，因而可用作化肥(2019·江苏，3A)
D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀，反应中氨气被还原(2017·北京，8D)
答案 B
解析 碳酸氢铵受热分解产生的氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明氨气是碱性气体，而不是NH4HCO3显碱性，A项错误；烧碱可以与NH反应产生氨气，B项正确；NH4HCO3受热易分解和用作化肥无关，C项错误；D项为复分解反应。
3．(2017·北京，12)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( )
①
②
③
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
答案 D
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。
4．(2019·海南，17)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_______________________________________
______________________________________________________________________________。
答案 (1)稀盐酸 浓H2SO4
(2)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋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
1．下列有关氮元素的单质及其化合物的说法错误的是( )
①氮气与氧气在放电条件下可直接生成NO2
②铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气
③向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，无明显变化
④实验室采用加热氯化铵固体，用碱石灰除去氯化氢的方法制备氨气
A．①③④ B．①③
C．①④ D．①②③④
答案 D
解析 在放电条件下，氮气与氧气反应生成的是一氧化氮而不是二氧化氮，一氧化氮不稳定，易被氧气氧化生成二氧化氮，①错误；硝酸铵加强热时剧烈分解发生爆炸生成氮气、二氧化氮和水，②错误；向硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸，酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，能把亚铁离子氧化成铁离子，同时自身被还原成一氧化氮，③错误；氯化铵受热易分解，冷却时又生成氯化铵，所以得不到氨气，④错误。
2．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 mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L－1
答案 C
解析 氨极易溶于水，发生如下反应：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋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)。
3．通过一步反应不能直接完成的是( )
①N2―→NO2 ②NO2―→NO ③NH3―→NO ④NH3―→N2 ⑤Cu―→Cu(NO3)2 ⑥HNO3―→NO2
A．①④ B．②⑤ C．③④⑥ D．①
答案 D
解析 ①N2与氧气反应生成NO，再与氧气反应生成NO2，需两步完成；②NO2与水反应生成NO，一步完成；③NH3与氧气反应生成NO，一步完成；④NH3与氯气反应生成N2，一步完成；⑤Cu与硝酸反应生成Cu(NO3)2，一步完成；⑥浓HNO3与铜反应生成NO2，一步完成。
4．硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质不相对应的一组是( )
A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——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的红色褪去——强氧化性
答案 D
5．下列与碳、氮、氧、硫、硅等非金属元素及其化合物有关的说法不正确的是( )
A．工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅可得到含杂质的粗硅
B．氮的氧化物是形成光化学烟雾的主要物质，硫的氧化物是形成酸雨的主要物质
C．NO2、CO2和SO2溶于水均可导电，它们都是电解质
D．将SO2通入酸化的Ba(NO3)2溶液中会出现白色沉淀
答案 C
解析 NO2、CO2和SO2溶于水均可导电，但都不是它们自身发生电离，故它们都不是电解质，C项错误。
6．下列是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
答案 A
解析 NH4Cl加热生成的NH3和HCl，冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3。
7．(2020·北京模拟)全氮类物质具有高密度、超高能量及爆炸产物无污染等优点。中国科学家成功合成全氮阴离子N，N是制备全氮类物质NN的重要中间体，下列说法中不正确的是( )
A．全氮类物质属于绿色能源
B．每个N中含有35个质子
C．每个N中含有35个电子
D．NN结构中含共价键
答案 C
解析 根据全氮类物质具有高密度、超高能量及爆炸产物无污染等优点可知A正确；N的质子数为7×5＝35，B正确；N含有的电子数为5×7＋1＝36，C错误；N、N中均含有5个氮原子，氮原子间以共价键结合，D正确。
8．(2020·安徽皖江名校联考)某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO)。下列说法不正确的是( )
已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NO2，不吸收NO。
A．装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d
B．装置E中发生反应的化学方程式为2NO＋2Fe2FeO＋N2
C．装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生的NO2
D．装置B的作用是干燥，防止水蒸气进入E中干扰反应
答案 D
解析 根据实验原理“NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO”，所以首先应制备纯净干燥的NO。利用铜与稀硝酸反应生成NO，由于硝酸具有挥发性，所以制得的NO中会混有硝酸蒸气和产生的NO2，故先通过装置D除去挥发出的HNO3和产生的NO2，再通过F干燥，得到纯净干燥的NO，然后进入E中与铁粉反应，最后处理多余的NO，由于NaOH溶液不与NO反应，而浓硝酸可氧化NO生成NO2，所以先通过B氧化NO，再通过C吸收，故上述装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d，A项正确；装置E中NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO，反应的化学方程式为2NO＋2Fe2FeO＋N2，B项正确；装置D盛放的是水，其作用是除去挥发出的HNO3和产生的NO2，C项正确；装置B盛放的是浓硝酸，可以将NO氧化为NO2，便于氢氧化钠溶液充分吸收，D项错误。
9．已知饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热可制备氮气。利用如图装置制取氮气，并用氮气制备Ca3N2，Ca3N2遇水发生水解反应。下列说法错误的是( )
A．①中发生的化学反应为NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O
B．④、⑥中依次盛装的试剂可以是浓H2SO4、碱石灰
C．③中盛放的试剂是NaOH溶液
D．实验结束，取⑤中的少量产物于试管中，加适量蒸馏水，可以使试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝
答案 C
解析 由题干可知，装置①为制备氮气的装置，饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热生成氮气、氯化钠和水，反应的化学方程式为NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O，故A正确；Ca3N2遇水发生水解，所以产生的氮气需要干燥才能进入玻璃管中反应，装置④应为干燥装置，可选用浓硫酸作干燥剂；装置⑥中也应装有干燥剂，防止空气中的水蒸气进入，装置⑥中可盛放碱石灰，故B正确；装置中含有氧气，可利用装置③除去装置中的氧气，NaOH溶液不能除去氧气，可改成酸性氯化亚铁溶液，故C错误；实验结束后，装置⑤中有生成的Ca3N2，Ca3N2遇水发生水解反应生成NH3和Ca(OH)2，NH3可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故D正确。
10．(2020·莱芜模拟)在如图所示装置中进行氨的催化氧化实验：向三颈烧瓶内的浓氨水中不断通入空气，将红热的铂丝插入瓶中并接近液面。反应过程中，可观察到瓶中有红棕色气体产生，铂丝始终保持红热。下列有关说法错误的是( )
A．反应后溶液中含有NO
B．反应后溶液中c(H＋)增大
C．实验过程中有化合反应发生
D．实验过程中NH3·H2O的电离常数不可能发生变化
答案 D
解析 反应过程生成硝酸，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，硝酸电离产生硝酸根离子，A正确；反应生成硝酸，硝酸是强酸，所以反应后溶液中c(H＋)增大，pH变小，B正确；2NO＋O2===2NO2，为化合反应，C正确；氨的氧化反应为放热反应，溶液温度升高，实验过程中NH3·H2O的电离常数发生变化，D错误。
11．某学习小组为研究铜与浓、稀HNO3反应的差异，设计了如图所示的实验装置。
下列说法不正确的是( )
A．反应开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气
B．A中的离子方程式为Cu＋2NO＋4H＋===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
C．当B中0.03 mol铜粉被氧化时，B中产生的NO气体大于0.02 mol
D．C装置中装入一定量的水进行尾气处理
答案 D
解析 为便于观察B中生成无色气体，防止NO被氧化，则开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气，故A正确；A中Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，则离子反应为Cu＋2NO＋4H＋===Cu2＋＋2H2O＋2NO2↑，故B正确；B中0.03 mol Cu被氧化时，由电子守恒可知生成NO为＝0.02 mol，且二氧化氮与水反应生成NO，即B中产生的NO气体大于0.02 mol，故C正确；NO与水不反应，不能用水进行尾气处理，C中应装入NaOH溶液，故D错误。
12．某化学研究性学习小组的同学根据理论分析推测出NO具有氧化性，他们设想利用如图所示装置验证NO的氧化性(已知NO2＋OH－―→NO＋NO＋H2O，夹持装置已省略)。
(1)判断NO有氧化性的理论依据是________________，本套装置气密性检查较简便的操作是_______________________________________________________________________________，
装置A中反应的离子方程式为_____________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)装置C中试剂X是________，装置B的作用是______________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)本套装置有一个明显的错误，下列分析中正确的是________(填字母)。
A．装置B中导管不应插入液面以下
B．装置E无法吸收NO
C．实验开始后，应不断地向装置E中通入空气
(4)本实验结束时装置D中试管内得到黑色粉末，对黑色粉末的成分，小组的同学提出了不同的看法：
a．是FeO b．是Fe3O4 c．是FeO与Fe3O4
①甲同学认为仅用磁铁就可以确定黑色粉末的成分到底是哪种情况，他判断的依据与结论是______________________________________________________________________________。
②若用化学方法分析a组和c组中的黑色粉末，则需要使用三种试剂，这三种试剂是____________________________________________________________________________。
答案 (1)NO中氮为＋2价，不是氮元素的最低价 关闭分液漏斗活塞，在E中加水没过导管微热烧瓶，如果E中出现气泡且停止加热后导管中形成一段液柱，则说明气密性良好 3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(2)无水CaCl2(或其他合理试剂) 吸收装置A中挥发出的HNO3(或其他合理答案)
(3)BC
(4)①若粉末能全部被磁铁吸引，则b对；若完全不能被吸引，则a对；若部分能被吸引，则c对 ②HCl、KSCN、K3[Fe(CN)6](或稀硫酸、酸性KMnO4溶液、KSCN)
解析 (2)装置C是干燥装置，可用无水CaCl2、P2O5等试剂干燥NO。硝酸是挥发性酸，对后续反应会产生干扰，故装置B的作用是用于吸收装置A中挥发出的HNO3。(3)因要吸收HNO3(g)，故装置B中导管应插入液面下，A项错误；NO是不成盐氧化物，不能与碱反应，B项正确；通入空气后NO被O2氧化为NO2，NO2可被NaOH溶液吸收(或者在O2存在的条件下，NO、O2、OH－反应生成盐)，C项正确。(4)①可根据Fe3O4能被磁铁吸引，FeO不能被磁铁吸引的性质判断。②用化学方法分析时，先用非氧化性酸将固体溶解，然后用KSCN检验有无Fe3＋，用K3[Fe(CN)6](或酸性KMnO4溶液)检验有无Fe2＋，但由于酸性KMnO4溶液能氧化Cl－，故当用盐酸溶解固体时，不能使用KMnO4溶液。
13．甲、乙两同学用下图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反应的产物(加热装置省略)。
文献记载：ⅰ.在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物有＋4、＋2、－3价等氮的化合物。
ⅱ.FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)(ΔH<0)。
ⅲ.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。
甲的实验操作和现象记录如下：
实验操作
实验现象
打开弹簧夹，通入一段时间CO2，关闭弹簧夹
－
打开分液漏斗活塞，将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中，关闭活塞
无明显现象
加热三颈烧瓶，反应开始后停止加热
①A中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变浅；B中溶液变棕色；C中溶液紫色变浅；
②反应停止后，A中无固体剩余
请回答下列问题：
(1)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是______________________________________。
(2)检验是否生成－3价氮的化合物，应进行的实验操作是___________________________。
(3)甲取少量B中溶液，加热，实验现象是________________________________________。
请用平衡移动原理解释原因：___________________________________________________。
甲依据该现象得出的结论是A中有NO生成。
(4)乙认为甲得出A中有NO生成的证据不足。为获取充足的证据，乙仍采用该装置和操作进行对照实验，乙作出的改变是________________________________，证明有NO生成的实验现象是________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
答案 (1)常温时，铁遇浓硝酸形成致密氧化膜，阻止反应进一步发生(答“钝化”也可)
(2)取少量反应后A中溶液于试管中，向其中加入足量浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口，若试纸变蓝，则A中生成NH
(3)棕色溶液颜色变浅(或浅绿色)，有无色气体逸出，且在空气中变为红棕色 FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)的正反应为放热反应，加热后，平衡向逆反应方向移动
(4)浓硝酸换成稀硝酸 A中没有红棕色气体生成，B中溶液变为棕色
解析 (1)常温下，铁遇浓硝酸发生“钝化”。(2)－3价氮的化合物是NH3或铵盐，而此反应的环境呈酸性，故－3价氮的化合物应是硝酸铵，可利用NH与OH－共热产生NH3的性质检验。(3)B中发生反应FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)，加热后，上述平衡逆向移动，无色气体NO逸出，在空气中变为红棕色，而溶液颜色变浅或变成浅绿色。(4)NO2与水反应生成NO，故可把浓硝酸换成稀硝酸，若A中无红棕色气体生成，但B中溶液变为棕色，可证明A中有NO生成。
第23讲 氮及其化合物
复习目标 1.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。2.了解氮的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＋N2Mg3N2；
②N2＋3H22NH3；
③N2＋O22NO。
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
性质
NO
NO2
色、态、味
无色、无味的气体
红棕色、有刺激性气味的气体
溶解性
难溶于水
－
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
提醒 ①NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，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(×)
错因：N2与O2在放电条件下生成NO。
(3)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体(×)
错因：Cu与稀硝酸生成NO，NO与空气中的O2反应，不能用排空气法收集。
(4)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂(×)
错因：NO2与H2O反应，NO2既是氧化剂又是还原剂。
(5)可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物(×)
错因：NO2与H2O反应生成HNO3和NO，所以NO2不是酸性氧化物。
1．结合N2、NO、NO2的化学性质，用化学方程式解释“雷雨发庄稼”的科学道理。
答案 ①N2＋O22NO
②2NO＋O2===2NO2
③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
2．NO2和溴蒸气均为红棕色气体，你用哪些实验方法鉴别二者？写出所用试剂和区别的现象。
方案一：试剂________________，现象______________________________________________。
方案二：试剂________________，现象______________________________________________。
方案三：试剂________________，现象______________________________________________。
答案 方案一：AgNO3溶液 NO2中AgNO3溶液无明显变化，溴蒸气中产生浅黄色沉淀
方案二：CCl4(或汽油) NO2中CCl4(或汽油)仍为无色，溴蒸气中CCl4(或汽油)的颜色加深
方案三：蒸馏水 NO2中蒸馏水不变色，溴蒸气中水的颜色加深(其他合理的答案均正确)
题组一 氮及氧化物的性质和应用
1．(2020·通化高三月考)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 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol 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
答案 D
解析 A项，氮原子最外层有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和氧气反应生成NO2；NO2和水反应生成NO。
2．下列说法中错误的是( )
A．工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应
B．通过灼热的铜粉，可以除去N2中的O2
C．除去NO中的NO2气体的方法是将气体依次通入盛有水和浓H2SO4的洗气瓶中
D．NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的质量之比为2∶1
答案 D
解析 NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的质量之比为1∶2。
3．如图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4 mL一氧化氮。若通入11.2 mL氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度、压强不变，则容器内物质的密度为( )
A．等于1.369 g·L－1
B．等于2.054 g·L－1
C．在1.369 g·L－1和2.054 g·L－1之间
D．大于2.054 g·L－1
答案 D
解析 一氧化氮与氧气恰好发生反应生成了二氧化氮，
2NO ＋ O2 === 2NO2
2 1 2
22．4 mL 11.2 mL 22.4 mL
反应后生成了22.4 mL二氧化氮，假设二氧化氮的体积不变，则容器中气体的密度为
ρ(NO2)＝≈2.054 g·L－1，因存在转化平衡：2NO2N2O4，则混合气体的体积小于22.4 mL，所以容器中气体的密度应大于2.054 g·L－1。
题组二 氮氧化物对环境的污染及防治
4．(2020·湖南怀化统一考试)化学与生产、生活、环境等社会实际密切相关。下列相关叙述正确的是( )
A．SO2、CO2、NO2都是可形成酸雨的气体
B．75%酒精消毒原理和“84”消毒液(主要成分NaClO)消毒的原理相同
C．纳米铁粉通过物理吸附去除污水中Hg2＋、Pb2＋等重金属离子
D．汽车尾气中含有的氮氧化物，会加剧酸雨的形成
答案 D
解析 SO2和NO2都是可形成酸雨的气体，CO2不能形成酸雨，但会造成温室效应，A项错误；75%的酒精消毒的原理是使蛋白质发生变性，“84”消毒液是利用其主要成分NaClO的强氧化性杀菌消毒，原理不相同，B项错误；纳米铁粉能有效地处理污水中的Hg2＋、Pb2＋等重金属离子，与其还原性有关，C项错误。
5．工业上常采用生物硝化法将NH转化为NO来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是( )
A．生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：NH＋2O2===NO＋2H＋＋H2O
B．长期过量使用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化
C．检验NH所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸
D．微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH
答案 C
解析 NH4Cl水解呈酸性，长期过量使用会导致土壤酸化，也会导致水体富营养化，B项正确；检验NH应使用红色石蕊试纸，C项错误；生物硝化法处理废水会使水体呈酸性，可以加入石灰石与H＋反应来调节水体的pH，D项正确。
6．(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＋6NO5N2＋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＋2NON2＋2CO2
(2)8NH3＋6NO27N2＋12H2O 4∶3
(3)①2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
②NaNO2
考点二 典型的氧化性酸——硝酸
1．物理性质
硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。
2．化学性质
(1)不稳定性
反应：4HNO3(浓) 2H2O＋4NO2↑＋O2↑。
(2)强氧化性
硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，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：
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
浓硝酸与铜反应：
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
②与非金属反应：
浓硝酸与C的反应：
C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
③与还原性化合物反应：
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。
稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：
3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
(3)与有机物反应
①硝化反应(与反应)：
＋HNO3＋H2O；
②颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
(1)实验室也可用锌粒与稀硝酸制取氢气(×)
错因：HNO3有强氧化性，与金属反应时不放出H2。
(2)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化(√)
(3)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S(×)
错因：HNO3会将－2价的硫氧化成单质硫。
(4)铜溶于稀硝酸不能体现硝酸的酸性(×)
错因：Cu与HNO3反应，生成Cu(NO3)2，体现HNO3的酸性。
(5)在酸性条件下，NO与I－、Fe2＋、SO等离子能大量共存(×)
错因：NO在酸性条件下有强氧化性，会将I－、Fe2＋、SO等还原性离子氧化。
(1)HNO3与金属反应一般不能产生H2。
(2)硝酸的还原产物不只有NO2和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)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题
①忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO不能与Fe2＋、I－、SO、S2－等还原性较强的离子大量共存。
②在书写离子方程式时，忽视HNO3的强氧化性，将氧化还原反应简单地写成复分解反应，如易错易混辨析中的(3)。
1．将浓硝酸存放在无色试剂瓶中，一段时间后观察到溶液变黄，用化学方程式解释变黄的原因，由此得到启示，如何保存浓硝酸？
答案 4HNO3(浓) 2H2O＋4NO2↑＋O2↑，浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。
2．用动态观点理解Cu与浓HNO3的反应
向一定量的浓硝酸中加入过量的铜片。
①反应开始阶段产生________________色气体，化学方程式为__________________________。
②反应进行一段时间后又产生无色气体，此时的化学方程式为_________________________。
③待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时Cu片上又有气泡产生，原因是_______________。
答案 ①红棕 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
③加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中硝酸根离子构成强氧化性酸，又能与过量的铜反应
题组一 硝酸的性质及应用
1．(2019·潍坊期末)硝酸是化学实验室中最常用的试剂之一，下列有关硝酸的说法不正确的是( )
A．浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存，原理相同
B．将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时，有白烟生成
C．常温下铁和铂都不溶于浓硝酸，原理相同
D．浓硝酸溅到皮肤上，皮肤会变黄
答案 C
解析 A项，HNO3和氯水中的HClO见光都易分解，都应避光保存，正确；B项，浓HNO3和浓氨水都具有挥发性，HNO3与NH3化合生成白色固体小颗粒NH4NO3，正确；C项，常温下，铁在浓硝酸中钝化，而Pt与浓硝酸不反应，原理不同，错误；D项，浓HNO3能使蛋白质显黄色，正确。
2．将相同质量的铜分别与足量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )
A．硝酸浓度越大消耗的硝酸越少，产生的有毒气体也越少
B．反应中转移的电子总数：稀硝酸少于浓硝酸
C．试管内壁上的铜用浓硝酸除去比用稀硝酸好，因为反应速率快
D．两者用排水法收集的气体的体积相同
答案 D
解析 铜完全反应，在进行相关计算时以铜为标准，等质量的铜在反应中失去的电子数相同，生成的Cu(NO3)2的量相同，浓硝酸被还原为NO2，化合价由＋5降到＋4，每个氮原子只得到1个电子，稀HNO3被还原时每个氮原子得到3个电子，故被还原的浓硝酸多、稀硝酸少，生成的NO2也比NO多。用排水法收集气体时，由于会发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故两种情况收集到的气体一样多。
3．某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NO2
B．③中反应的离子方程式为3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
C．③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强
D．由上述实验可知，Cu在常温下既可与稀硝酸反应，又可与稀硫酸反应
答案 B
解析 Cu与稀硝酸发生反应3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，稀硝酸被还原为NO，NO遇空气中的O2生成NO2，故试管口有红棕色气体产生，A错误；③中溶液含有NO，滴加稀硫酸后，Cu、NO、H＋继续反应生成NO，B正确；③中铜片继续溶解，是因为稀硫酸提供H＋，与NO形成HNO3，继续与Cu反应，C错误；Cu是不活泼金属，在常温下，可与稀硝酸反应，但不能与稀硫酸反应，D错误。
题组二 硝酸反应产物综合实验探究题
4．(2020·桂林高三测试)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。
答案 (1)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===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生成了NO
(4)防止倒吸
考点三 氨 铵盐
1．氨的分子结构和物理性质
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)
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．铵盐及NH的检验
(1)铵盐的物理性质
铵盐都是白色固体，均易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
(3)NH的检验步骤
未知液呈碱性使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。
4．氨的实验室制法
(1)加热固态铵盐和碱的混合物
→
↓
→用碱石灰干燥
↓
→用向下排空气法。收集时，一般在管口塞一团棉花球，可减小NH3与空气的对流速率，收集到纯净的NH3
↓
→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
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·H2ONH3↑＋H2O
浓氨水＋固体NaOH
NaOH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CaO
CaO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
(3)实验装置的创新
(1)液氨制冷、碘的升华、NH4Cl气化都不涉及化学变化(×)
错因：NH4Cl气化是NH4Cl分解生成NH3与HCl，是化学变化。
(2)能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl为强酸弱碱盐(×)
错因：原因是NH4Cl受热分解生成气体挥发。
(3)现有1 mol·L－1的氨水，则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 mol·L－1(×)
错因：氨水中还含有NH3、NH，故c(NH3·H2O)<1_mol·L－1。
(4)浓氨水可检验氯气管道是否漏气(√)
(1)氨水含有哪些微粒？
答案 H2O、NH3·H2O、NH3、NH、OH－、H＋。
(2)蘸有浓硝酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，能产生白烟现象吗？简述原因。若将浓硝酸改为浓硫酸也会出现相同的现象吗？
答案 能，浓硝酸、浓氨水均有挥发性，挥发的HNO3与NH3相遇生成白色固体小颗粒NH4NO3。
不会。
(3)用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火，其原因是①___________________________；②____________________________________________。
答案 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
题组一 氨、铵盐的性质
1．下列说法错误的是( )
A．检验溶液中是否含有NH的实验操作是取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体
B．加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物，并将产生的气体通入酚酞溶液中，酚酞溶液变成红色
C．施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用的原因是K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效
D．因为NH4HCO3受热易分解，所以可用作氮肥
答案 D
解析 NH与NaOH溶液共热生成氨气，氨气是碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，A正确；NH4Cl与Ca(OH)2混合加热生成氨气，氨气是碱性气体，通入酚酞溶液中，酚酞溶液变成红色，B正确；K2CO3溶于水显碱性，与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效，C正确；NH4HCO3中含有氮元素，可用作氮肥，与受热易分解无关，D错误。
2．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法正确的是( )
A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解
C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D．图中所涉及的O2都要用纯氧
答案 C
解析 化肥主要是含农作物生长所需的氮、磷、钾营养元素的一些物质，NaHCO3不是常用的化肥，A项不正确；Na2CO3受热不易分解，B项不正确；NH3和NO2在一定条件下可以发生氧化还原反应，如生成氮气，C项正确；氨的催化氧化用空气就可以，不一定要用纯氧，D项不正确。
题组二 氨、铵盐的性质实验
3．(2019·重庆高三模拟)探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A．将集有氨的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨极易溶于水
B．向氨水中加入浓氢氧化钠溶液，加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明氨水中含有NH
C．加热NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明NH4HCO3具有热不稳定性
D．将红热的Pt丝伸入上图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量的红棕色气体，说明氨催化氧化的产物中有NO
答案 B
解析 B项，因为氨水中存在氨分子，加热氨逸出，也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，不能证明是铵根离子与氢氧化钠反应产生的氨，错误；D项，4NH3＋5O24NO＋6H2O，2NO＋O2===2NO2，NH3的氧化产物应为NO，正确。
4．如下图，利用培养皿探究氨的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸挥发出的HCl气体反应产生了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
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
答案 A
解析 NH3能与HCl发生化合反应，生成NH4Cl白色固体，A正确；NH3能与H2SO4发生化合反应，生成(NH4)2SO4，B错误；NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等，C错误；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O属于碱，NH3不属于碱，D错误。
5．按要求回答问题。
(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)NH＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓＋NH3↑ NH水解呈酸性
(3)NH4Cl＋NaNO2NaCl＋N2↑＋2H2O NH的还原性
题组三 氨气性质与制备实验综合
6．(2020·西安模拟)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Ⅰ所示装置。
(1)某同学想用图Ⅱ装置及试剂方便快速地制取少量氨气。
化学试剂：①NH4Cl固体、②浓氨水、③NaOH固体。
应选择的装置是____________(填字母)，选用的试剂是____________(填序号)。选用上述试剂制氨气的理由是_________________________________________________________________。
实验过程中，制气时的实验操作是________________________________________________。
(2)乙装置的作用是______________________；写出受热时丙装置中发生反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________。
(3)当戊中观察到__________________现象，则说明已制得硝酸。某同学按图Ⅰ组装仪器并检验装置气密性后进行实验，没有观察到此现象，请分析实验失败的可能原因是____________
_______________________________________________________________________________。
如何改进装置：__________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)改进后待反应结束，将丁装置倒立在盛水的水槽中，会观察到的现象是_________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)B ②③ NaOH固体遇水放热，使氨气的溶解度降低，同时可使溶液中c(OH－)增大，促使NH＋OH－NH3·H2ONH3＋H2O平衡向右移动，从而使氨气逸出 将浓氨水逐滴滴加到NaOH固体上
(2)干燥氧气和氨的混合气体 4NH3＋5O24NO＋6H2O
(3)紫色石蕊溶液变红 过量的氨致使戊中溶液不一定呈酸性 在丙和丁之间连接盛有无水氯化钙的干燥管或盛有浓硫酸的洗气瓶
(4)试管丁内水面慢慢上升，上升到一定高度不再变化，试管内气体颜色由红棕色逐渐变淡至无色
解析 (1)不加热制取NH3是快速制取少量NH3的措施，具体操作方法是把浓氨水滴到NaOH固体上。(2)乙装置可干燥NH3和O2；NH3和O2在加热和Cr2O3的催化作用下发生催化氧化反应。(3)HNO3能使紫色石蕊溶液变红；由于NH3过量，可能会与HNO3反应，致使观察不到溶液变红的现象，故可在丙和丁之间连接一个能除去NH3的装置。
1．(2020·天津，6)检验下列物质所选用的试剂正确的是( )
待检验物质
所用试剂
A
海水中的碘元素
淀粉溶液
B
SO2气体
澄清石灰水
C
溶液中的Cu2＋
氨水
D
溶液中的NH
NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸
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。
2．下列有关说法正确的是( )
A．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，13C)
B．用烧碱处理含高浓度NH的废水并回收利用氨(2017·天津，1D)
C．NH4HCO3受热易分解，因而可用作化肥(2019·江苏，3A)
D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀，反应中氨气被还原(2017·北京，8D)
答案 B
解析 碳酸氢铵受热分解产生的氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明氨气是碱性气体，而不是NH4HCO3显碱性，A项错误；烧碱可以与NH反应产生氨气，B项正确；NH4HCO3受热易分解和用作化肥无关，C项错误；D项为复分解反应。
3．(2017·北京，12)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( )
①
②
③
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
答案 D
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。
4．(2019·海南，17)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_______________________________________
______________________________________________________________________________。
答案 (1)稀盐酸 浓H2SO4
(2)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋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
1．下列有关氮元素的单质及其化合物的说法错误的是( )
①氮气与氧气在放电条件下可直接生成NO2
②铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气
③向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，无明显变化
④实验室采用加热氯化铵固体，用碱石灰除去氯化氢的方法制备氨气
A．①③④ B．①③
C．①④ D．①②③④
答案 D
解析 在放电条件下，氮气与氧气反应生成的是一氧化氮而不是二氧化氮，一氧化氮不稳定，易被氧气氧化生成二氧化氮，①错误；硝酸铵加强热时剧烈分解发生爆炸生成氮气、二氧化氮和水，②错误；向硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸，酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，能把亚铁离子氧化成铁离子，同时自身被还原成一氧化氮，③错误；氯化铵受热易分解，冷却时又生成氯化铵，所以得不到氨气，④错误。
2．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 mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L－1
答案 C
解析 氨极易溶于水，发生如下反应：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋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)。
3．通过一步反应不能直接完成的是( )
①N2―→NO2 ②NO2―→NO ③NH3―→NO ④NH3―→N2 ⑤Cu―→Cu(NO3)2 ⑥HNO3―→NO2
A．①④ B．②⑤ C．③④⑥ D．①
答案 D
解析 ①N2与氧气反应生成NO，再与氧气反应生成NO2，需两步完成；②NO2与水反应生成NO，一步完成；③NH3与氧气反应生成NO，一步完成；④NH3与氯气反应生成N2，一步完成；⑤Cu与硝酸反应生成Cu(NO3)2，一步完成；⑥浓HNO3与铜反应生成NO2，一步完成。
4．硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质不相对应的一组是( )
A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——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的红色褪去——强氧化性
答案 D
5．下列与碳、氮、氧、硫、硅等非金属元素及其化合物有关的说法不正确的是( )
A．工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅可得到含杂质的粗硅
B．氮的氧化物是形成光化学烟雾的主要物质，硫的氧化物是形成酸雨的主要物质
C．NO2、CO2和SO2溶于水均可导电，它们都是电解质
D．将SO2通入酸化的Ba(NO3)2溶液中会出现白色沉淀
答案 C
解析 NO2、CO2和SO2溶于水均可导电，但都不是它们自身发生电离，故它们都不是电解质，C项错误。
6．下列是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
答案 A
解析 NH4Cl加热生成的NH3和HCl，冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3。
7．(2020·北京模拟)全氮类物质具有高密度、超高能量及爆炸产物无污染等优点。中国科学家成功合成全氮阴离子N，N是制备全氮类物质NN的重要中间体，下列说法中不正确的是( )
A．全氮类物质属于绿色能源
B．每个N中含有35个质子
C．每个N中含有35个电子
D．NN结构中含共价键
答案 C
解析 根据全氮类物质具有高密度、超高能量及爆炸产物无污染等优点可知A正确；N的质子数为7×5＝35，B正确；N含有的电子数为5×7＋1＝36，C错误；N、N中均含有5个氮原子，氮原子间以共价键结合，D正确。
8．(2020·安徽皖江名校联考)某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO)。下列说法不正确的是( )
已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NO2，不吸收NO。
A．装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d
B．装置E中发生反应的化学方程式为2NO＋2Fe2FeO＋N2
C．装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生的NO2
D．装置B的作用是干燥，防止水蒸气进入E中干扰反应
答案 D
解析 根据实验原理“NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO”，所以首先应制备纯净干燥的NO。利用铜与稀硝酸反应生成NO，由于硝酸具有挥发性，所以制得的NO中会混有硝酸蒸气和产生的NO2，故先通过装置D除去挥发出的HNO3和产生的NO2，再通过F干燥，得到纯净干燥的NO，然后进入E中与铁粉反应，最后处理多余的NO，由于NaOH溶液不与NO反应，而浓硝酸可氧化NO生成NO2，所以先通过B氧化NO，再通过C吸收，故上述装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d，A项正确；装置E中NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO，反应的化学方程式为2NO＋2Fe2FeO＋N2，B项正确；装置D盛放的是水，其作用是除去挥发出的HNO3和产生的NO2，C项正确；装置B盛放的是浓硝酸，可以将NO氧化为NO2，便于氢氧化钠溶液充分吸收，D项错误。
9．已知饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热可制备氮气。利用如图装置制取氮气，并用氮气制备Ca3N2，Ca3N2遇水发生水解反应。下列说法错误的是( )
A．①中发生的化学反应为NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O
B．④、⑥中依次盛装的试剂可以是浓H2SO4、碱石灰
C．③中盛放的试剂是NaOH溶液
D．实验结束，取⑤中的少量产物于试管中，加适量蒸馏水，可以使试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝
答案 C
解析 由题干可知，装置①为制备氮气的装置，饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热生成氮气、氯化钠和水，反应的化学方程式为NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O，故A正确；Ca3N2遇水发生水解，所以产生的氮气需要干燥才能进入玻璃管中反应，装置④应为干燥装置，可选用浓硫酸作干燥剂；装置⑥中也应装有干燥剂，防止空气中的水蒸气进入，装置⑥中可盛放碱石灰，故B正确；装置中含有氧气，可利用装置③除去装置中的氧气，NaOH溶液不能除去氧气，可改成酸性氯化亚铁溶液，故C错误；实验结束后，装置⑤中有生成的Ca3N2，Ca3N2遇水发生水解反应生成NH3和Ca(OH)2，NH3可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故D正确。
10．(2020·莱芜模拟)在如图所示装置中进行氨的催化氧化实验：向三颈烧瓶内的浓氨水中不断通入空气，将红热的铂丝插入瓶中并接近液面。反应过程中，可观察到瓶中有红棕色气体产生，铂丝始终保持红热。下列有关说法错误的是( )
A．反应后溶液中含有NO
B．反应后溶液中c(H＋)增大
C．实验过程中有化合反应发生
D．实验过程中NH3·H2O的电离常数不可能发生变化
答案 D
解析 反应过程生成硝酸，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，硝酸电离产生硝酸根离子，A正确；反应生成硝酸，硝酸是强酸，所以反应后溶液中c(H＋)增大，pH变小，B正确；2NO＋O2===2NO2，为化合反应，C正确；氨的氧化反应为放热反应，溶液温度升高，实验过程中NH3·H2O的电离常数发生变化，D错误。
11．某学习小组为研究铜与浓、稀HNO3反应的差异，设计了如图所示的实验装置。
下列说法不正确的是( )
A．反应开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气
B．A中的离子方程式为Cu＋2NO＋4H＋===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
C．当B中0.03 mol铜粉被氧化时，B中产生的NO气体大于0.02 mol
D．C装置中装入一定量的水进行尾气处理
答案 D
解析 为便于观察B中生成无色气体，防止NO被氧化，则开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气，故A正确；A中Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，则离子反应为Cu＋2NO＋4H＋===Cu2＋＋2H2O＋2NO2↑，故B正确；B中0.03 mol Cu被氧化时，由电子守恒可知生成NO为＝0.02 mol，且二氧化氮与水反应生成NO，即B中产生的NO气体大于0.02 mol，故C正确；NO与水不反应，不能用水进行尾气处理，C中应装入NaOH溶液，故D错误。
12．某化学研究性学习小组的同学根据理论分析推测出NO具有氧化性，他们设想利用如图所示装置验证NO的氧化性(已知NO2＋OH－―→NO＋NO＋H2O，夹持装置已省略)。
(1)判断NO有氧化性的理论依据是________________，本套装置气密性检查较简便的操作是_______________________________________________________________________________，
装置A中反应的离子方程式为_____________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)装置C中试剂X是________，装置B的作用是______________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)本套装置有一个明显的错误，下列分析中正确的是________(填字母)。
A．装置B中导管不应插入液面以下
B．装置E无法吸收NO
C．实验开始后，应不断地向装置E中通入空气
(4)本实验结束时装置D中试管内得到黑色粉末，对黑色粉末的成分，小组的同学提出了不同的看法：
a．是FeO b．是Fe3O4 c．是FeO与Fe3O4
①甲同学认为仅用磁铁就可以确定黑色粉末的成分到底是哪种情况，他判断的依据与结论是______________________________________________________________________________。
②若用化学方法分析a组和c组中的黑色粉末，则需要使用三种试剂，这三种试剂是____________________________________________________________________________。
答案 (1)NO中氮为＋2价，不是氮元素的最低价 关闭分液漏斗活塞，在E中加水没过导管微热烧瓶，如果E中出现气泡且停止加热后导管中形成一段液柱，则说明气密性良好 3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(2)无水CaCl2(或其他合理试剂) 吸收装置A中挥发出的HNO3(或其他合理答案)
(3)BC
(4)①若粉末能全部被磁铁吸引，则b对；若完全不能被吸引，则a对；若部分能被吸引，则c对 ②HCl、KSCN、K3[Fe(CN)6](或稀硫酸、酸性KMnO4溶液、KSCN)
解析 (2)装置C是干燥装置，可用无水CaCl2、P2O5等试剂干燥NO。硝酸是挥发性酸，对后续反应会产生干扰，故装置B的作用是用于吸收装置A中挥发出的HNO3。(3)因要吸收HNO3(g)，故装置B中导管应插入液面下，A项错误；NO是不成盐氧化物，不能与碱反应，B项正确；通入空气后NO被O2氧化为NO2，NO2可被NaOH溶液吸收(或者在O2存在的条件下，NO、O2、OH－反应生成盐)，C项正确。(4)①可根据Fe3O4能被磁铁吸引，FeO不能被磁铁吸引的性质判断。②用化学方法分析时，先用非氧化性酸将固体溶解，然后用KSCN检验有无Fe3＋，用K3[Fe(CN)6](或酸性KMnO4溶液)检验有无Fe2＋，但由于酸性KMnO4溶液能氧化Cl－，故当用盐酸溶解固体时，不能使用KMnO4溶液。
13．甲、乙两同学用下图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反应的产物(加热装置省略)。
文献记载：ⅰ.在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物有＋4、＋2、－3价等氮的化合物。
ⅱ.FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)(ΔH<0)。
ⅲ.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。
甲的实验操作和现象记录如下：
实验操作
实验现象
打开弹簧夹，通入一段时间CO2，关闭弹簧夹
－
打开分液漏斗活塞，将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中，关闭活塞
无明显现象
加热三颈烧瓶，反应开始后停止加热
①A中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变浅；B中溶液变棕色；C中溶液紫色变浅；
②反应停止后，A中无固体剩余
请回答下列问题：
(1)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是______________________________________。
(2)检验是否生成－3价氮的化合物，应进行的实验操作是___________________________。
(3)甲取少量B中溶液，加热，实验现象是________________________________________。
请用平衡移动原理解释原因：___________________________________________________。
甲依据该现象得出的结论是A中有NO生成。
(4)乙认为甲得出A中有NO生成的证据不足。为获取充足的证据，乙仍采用该装置和操作进行对照实验，乙作出的改变是________________________________，证明有NO生成的实验现象是________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
答案 (1)常温时，铁遇浓硝酸形成致密氧化膜，阻止反应进一步发生(答“钝化”也可)
(2)取少量反应后A中溶液于试管中，向其中加入足量浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口，若试纸变蓝，则A中生成NH
(3)棕色溶液颜色变浅(或浅绿色)，有无色气体逸出，且在空气中变为红棕色 FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)的正反应为放热反应，加热后，平衡向逆反应方向移动
(4)浓硝酸换成稀硝酸 A中没有红棕色气体生成，B中溶液变为棕色
解析 (1)常温下，铁遇浓硝酸发生“钝化”。(2)－3价氮的化合物是NH3或铵盐，而此反应的环境呈酸性，故－3价氮的化合物应是硝酸铵，可利用NH与OH－共热产生NH3的性质检验。(3)B中发生反应FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)，加热后，上述平衡逆向移动，无色气体NO逸出，在空气中变为红棕色，而溶液颜色变浅或变成浅绿色。(4)NO2与水反应生成NO，故可把浓硝酸换成稀硝酸，若A中无红棕色气体生成，但B中溶液变为棕色，可证明A中有NO生成。
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