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文檔簡介
第12講氮及其化合物備考導(dǎo)航復(fù)習(xí)目標(biāo)1.了解N2、NO、NO2、NH3、銨鹽、HNO3的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.掌握NHeq\o\al(+,4)的檢驗(yàn)。3.了解NH3的實(shí)驗(yàn)室制備方法和HNO3的工業(yè)制備方法。4.了解氮的氧化物(NO、NO2)對環(huán)境的影響復(fù)習(xí)策略本節(jié)中涉及合成氨、氨的氧化、NO、NO2氣體的收集方法,NH3的實(shí)驗(yàn)室制備及氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn),離子共存中NOeq\o\al(-,3)和H+共同作用的氧化性、HNO3及含氮化合物的相互轉(zhuǎn)化以及硝酸的氧化性和不穩(wěn)定性,并樹立環(huán)保意識熟記網(wǎng)絡(luò)課前思考問題1如何鑒別NO2與溴蒸氣?【答案】由于NO2和溴蒸氣在性質(zhì)上有不少相似性:①均具有氧化性、②溶于水均有酸生成、③均可與堿反應(yīng)、④均為紅棕色等,所以不能用淀粉碘化鉀試紙、pH試紙、NaOH溶液來鑒別;但二者性質(zhì)又有差別,可以用下列方法鑒別:①AgNO3溶液、②CCl4、③水洗法。問題2為了將廢銅屑轉(zhuǎn)化為硝酸銅,甲同學(xué)采用了銅與濃硝酸反應(yīng),乙同學(xué)采用了銅與稀硝酸反應(yīng)。你認(rèn)為哪種方法相對好些?說出你的依據(jù)。兩種方法均存在一個(gè)嚴(yán)重的缺陷,你知道是什么嗎?你能設(shè)計(jì)一個(gè)更合理的方案嗎?若能,請指出你設(shè)計(jì)的方案的優(yōu)點(diǎn)是什么?!敬鸢浮扛鶕?jù)銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,獲得等量的Cu(NO3)2(如1mol),分別消耗4molHNO3(濃)、eq\f(8,3)molHNO3(稀),產(chǎn)生的氣體分別為2molNO2、eq\f(2,3)molNO,可見用稀硝酸消耗的量少,產(chǎn)生的有害氣體少,但兩種方法均產(chǎn)生有害氣體污染環(huán)境。若將銅先在空氣中加熱生成CuO,然后再用稀硝酸溶解氧化銅,化學(xué)方程式為2Cu+O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO、CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O,則生成1molCu(NO3)2只需2mol硝酸,比上述兩種方法消耗的硝酸都少,且無有害氣體產(chǎn)生。1.判斷正誤(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)(2019·江蘇卷)N2的結(jié)構(gòu)式:N=N(×)(2)(2020·新課標(biāo)Ⅰ卷)除去N2中少量的O2的方法是通過灼熱的銅絲網(wǎng)(√)(3)(2020·海南卷)NH3分子中∠HNH為109°28′(×)(4)如圖1中棉花的作用是吸收過量的氨氣,防止氨氣泄漏到空氣中(×)圖1圖2(5)(2018·北京卷)熱銅絲插入稀硝酸中,產(chǎn)生無色氣體,隨后變?yōu)榧t棕色(√)(6)利用如圖2裝置可以制取并收集干燥的氨氣(×)(7)(2017·天津卷)用燒堿處理含高濃度NHeq\o\al(+,4)的廢水并回收利用氨(√)(8)(2020·北京卷)NO2與水反應(yīng),水表現(xiàn)出氧化性(×)(9)(2021·全國甲卷)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。3mol的NO2與H2O完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NA(×)(10)(2020·江蘇卷)NO2通入水中制硝酸的離子方程式:2NO2+H2O=2H++NOeq\o\al(-,3)+NO(×)(11)(2020·江蘇卷)室溫下銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO(×)(12)NH4Cl溶液與濃氫氧化鈉溶液共熱,生成的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán),說明NH3的水溶液顯堿性(√)(13)加熱盛有NH4Cl固體的試管,試管底部固體消失,試管口有晶體凝結(jié),說明氯化銨固體可以升華(×)(14)(2021·廣東卷)將銅絲伸入濃硝酸中,可制備NO(×)2.(2023·江蘇卷)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是(B)A.實(shí)驗(yàn)室探究稀硝酸與銅反應(yīng)的氣態(tài)產(chǎn)物:HNO3(稀)eq\o(→,\s\up7(Cu))NOeq\o(→,\s\up7(O2))NO2B.工業(yè)制硝酸過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化:N2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(放電或高溫))NOeq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3C.汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的主要反應(yīng):2NO+2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2+2CO2D.實(shí)驗(yàn)室制備少量NH3的原理:2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O【解析】NO與H2O不反應(yīng),B錯(cuò)誤。3.(2023·廣東卷)1827年,英國科學(xué)家法拉第進(jìn)行了NH3噴泉實(shí)驗(yàn)。在此啟發(fā)下,興趣小組利用以下裝置,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。其中,難以達(dá)到預(yù)期目的的是(B)圖1圖2圖3圖4A.圖1:噴泉實(shí)驗(yàn) B.圖2:干燥NH3C.圖3:收集NH3 D.圖4:制備NH3【解析】NH3極易溶于水,溶于水后圓底燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小,從而產(chǎn)生噴泉,A能達(dá)到預(yù)期目的;P2O5為酸性氧化物,NH3具有堿性,二者可以發(fā)生反應(yīng),不可用P2O5干燥NH3,B不能達(dá)到預(yù)期目的;NH3的密度比空氣小,可采用向下排空氣法收集,C能達(dá)到預(yù)期目的;CaO與濃氨水混合后與水反應(yīng)并放出大量的熱,促使NH3揮發(fā),可用此裝置制備NH3,D能達(dá)到預(yù)期目的。4.(2023·廈門一中)將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L,下列說法錯(cuò)誤的是(B)A.NO的體積為5.824L,NO2的體積為5.376LB.參加氧化還原反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量是1.52molC.待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入VmLamol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度為eq\f(aV×10-3+0.5,0.14)mol/LD.欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3,至少需要30%的H2O2溶液57.8g【解析】32.64g銅的物質(zhì)的量n(Cu)=eq\f(32.64g,64g/mol)=0.51mol,反應(yīng)產(chǎn)生的NO、NO2氣體的物質(zhì)的量n(氣體)=eq\f(11.2L,22.4L/mol)=0.5mol。假設(shè)混合氣體中NO、NO2的物質(zhì)的量分別是x、y,則根據(jù)氣體物質(zhì)的量關(guān)系可知:x+y=0.5mol;根據(jù)得失電子守恒可知3x+y=0.51mol×2,解得x=0.26mol,y=0.24mol,故反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積:V(NO)=0.26mol×22.4L/mol=5.824L,V(NO2)=0.24mol×22.4L/mol=5.376L,A正確;參加氧化還原反應(yīng)的HNO3,就是反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO、NO2氣體的硝酸,其物質(zhì)的量是0.5mol,B錯(cuò)誤;在該反應(yīng)中部分HNO3體現(xiàn)酸性,與Cu2+結(jié)合形成Cu(NO3)2,其物質(zhì)的量與Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2沉淀時(shí)消耗NaOH的物質(zhì)的量相等,n(HNO3,酸)=amol/L×V×10-3L=aV×10-3mol,還有一部分HNO3作氧化劑,生成NO、NO2,其物質(zhì)的量n(HNO3,氧化劑)=0.5mol,由于溶液的體積是140mL,故原硝酸溶液的濃度c(HNO3)=eq\f(aV×10-3+0.5mol,0.14L)=eq\f(aV×10-3+0.5,0.14)mol/L,C正確;用30%的雙氧水使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3,雙氧水得到的電子數(shù)等于NO、NO2失去的電子數(shù),等于Cu變?yōu)镃u2+失去電子數(shù),設(shè)需要30%的雙氧水mg,根據(jù)電子得失守恒:0.26×3+0.24×1=0.51×2=30%×eq\f(m,34)×2,解得m=57.8,D正確??键c(diǎn)1氮?dú)庵R梳理氮元素的存在氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)氮?dú)獾碾娮邮剑篹q\o\al(·,·)N??Neq\o\al(·,·),結(jié)構(gòu)式:N≡N,N2分子中有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵;所以氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)顏色:無色,氣味:無味,溶解性:難溶于水。氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)固氮:把游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成化合態(tài)的氮的過程。[及時(shí)鞏固]大氣與生態(tài)圈的氮循環(huán)如圖所示,下列敘述不正確的是(C)A.④維持大氣中氮元素含量穩(wěn)定B.①是植物生長所需氮元素的重要來源C.⑤為硝化過程、④為反硝化過程,都是氮元素的還原反應(yīng)過程D.②是氮肥工業(yè)基礎(chǔ),科學(xué)家努力將固氮變化條件趨近生物固氮【解析】⑤為氨或銨鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽,并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過程,氮元素化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),C錯(cuò)誤。下列屬于人工固氮的是(C)A.閃電條件下N2與O2反應(yīng)B.一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮C.工業(yè)上在高溫、高壓、催化劑的條件下合成氨D.豆科植物根瘤菌將N2轉(zhuǎn)化為含氮化合物【解析】閃電時(shí)N2轉(zhuǎn)化為NO,屬于自然固氮,A不屬于人工固氮;一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,B不屬于人工固氮;豆科植物根瘤菌將N2轉(zhuǎn)化為含氮化合物,屬于生物固氮,D不屬于人工固氮。下列有關(guān)氮?dú)獾恼f法錯(cuò)誤的是(D)A.在氮?dú)馀c氫氣合成氨的反應(yīng)中,氮?dú)馐茄趸瘎〣.氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l件下發(fā)生的反應(yīng)中,氮?dú)馐沁€原劑C.氮?dú)庑再|(zhì)穩(wěn)定可以作保護(hù)氣D.點(diǎn)燃的鎂條在氮?dú)庵胁环磻?yīng)【解析】點(diǎn)燃的鎂條在氮?dú)庵蟹磻?yīng),生成氮化鎂,D錯(cuò)誤。如圖所示為工業(yè)合成氨的流程圖。有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(C)A.步驟①中“凈化”可防止催化劑中毒B.合成氨的條件是高溫、高壓、催化劑,是放熱反應(yīng)C.合成氨的過程是氮的氧化過程D.產(chǎn)品液氨除可生產(chǎn)化肥外,還可用作制冷劑【解析】合成氨的過程是氮的還原過程,C錯(cuò)誤。深度指津“固氮”的方式常溫下,氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定(氮氮三鍵的鍵能大),通常情況下不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。固氮的方式有三種:自然固氮、生物固氮、人工固氮??键c(diǎn)2氮的氧化物知識梳理氮的氧化物氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。NO和NO2的比較如下:
氮氧化物NONO2物理性質(zhì)顏色無色紅棕色溶解性不溶能溶化學(xué)性質(zhì)毒性有毒有毒與O2反應(yīng)2NO+O2=2NO2—與H2O反應(yīng)—3NO2+H2O=2HNO3+NO實(shí)驗(yàn)室制法3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O收集:排水法尾氣處理:NO不與NaOH溶液反應(yīng),NO尾氣不能直接用NaOH溶液吸收,需要通入空氣(O2)Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O收集:向上排空法尾氣處理:用NaOH溶液吸收2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O(歧化反應(yīng))氮的氧化物來源及主要危害(1)氮氧化物(NOx)的污染類型:①光化學(xué)煙霧:NOx在紫外線作用下,與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生了一種有毒的煙霧,屬于二次污染;②酸雨:NOx排入大氣中后,最終與水反應(yīng)生成硝酸型酸雨。(2)來源:①人類活動中氮肥的生產(chǎn)、工業(yè)上制硝酸和汽車尾氣的排放等;②自然界中的火山爆發(fā)、電閃雷鳴???xì)w納(1)有關(guān)氮的氧化物與O2溶于水的化學(xué)方程式:2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3(2)NO2既有氧化性又有還原性,以氧化性為主。NO2能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán),不能用濕潤的淀粉碘化鉀試紙鑒別NO2和Br2解疑釋惑23氮氧化物污染的防治1.汽車尾氣的催化轉(zhuǎn)化法:在催化劑等條件下,將有害氣體氮的氧化物轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻?NH3+6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑))7N2+12H2O[或2NOx+2xCOeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2+2xCO2]2.硝酸工業(yè)尾氣的堿液吸收法:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O(歧化反應(yīng))NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O(歸中反應(yīng))NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)[拓展延伸]①NOx還可以被其他還原劑還原生成N2。常見還原劑為①CO、CH4、C2H4(C→CO2);②CO(eq\o(N,\s\up6(-3))H2)2。②NOx還可以被其他氧化劑氧化生成硝酸(Heq\o(N,\s\up6(+5))O3)或者在堿性條件下被氧化劑氧化生成硝酸鹽(eq\o(N,\s\up6(+5))Oeq\o\al(-,3))。常用氧化劑有ClO2、O2、HClO(NaClO/H+)、NaClO/NaOH、KMnO4/KOH、H2O2/NaOH、NaClO2/NaOH等。[常考判斷]判斷正誤(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)CO、NO、NO2都是大氣污染物(√)(2)NO易溶于水,所以可用排空氣法收集(×)(3)NO是有刺激性氣味的紅棕色氣體(×)(4)NO2能與水反應(yīng)生成硝酸,故NO2為酸性氧化物(×)(5)NO2溶于水時(shí),NO2是氧化劑,水是還原劑(×)(6)Na2CO3溶液吸收NO2的離子方程式:2NO2+COeq\o\al(2-,3)=NOeq\o\al(-,3)+NOeq\o\al(-,2)+CO2(√)(7)石灰乳Ca(OH)2吸收混合氣體NO與NO2的化學(xué)方程式:NO2+NO+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O(√)(8)汽車尾氣凈化器中,CH4與NO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:CH4+2NO2=CO2+N2+2H2O(×)【解析】(2)NO難溶于水,所以可用排水法收集。(3)NO是一種無色無味氣體。(4)NO2不是酸性氧化物。(5)NO2與水反應(yīng),NO2既是氧化劑也是還原劑。(8)反應(yīng)條件是催化劑。[及時(shí)鞏固]下列關(guān)于NO2的制取、凈化、收集及尾氣處理的裝置和原理不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?B)ABCD制取NO2凈化NO2收集NO2尾氣處理【解析】NO2能與水反應(yīng),有副產(chǎn)物NO生成,故不能用水凈化,B錯(cuò)誤。(2022·各地試題重組)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關(guān)氮的氧化物的說法正確的是(D)A.NO和NO2混合氣體的尾氣可以用水吸收B.4.6gNO2和N2O4混合氣體中含有的氧原子數(shù)目小于0.2NAC.用濕潤的淀粉碘化鉀試紙鑒別Br2(g)和NO2D.除去NO中混有少量NO2氣體時(shí),可以用水洗滌后再干燥【解析】NO與水不反應(yīng),A錯(cuò)誤;根據(jù)原子守恒,4.6g混合氣體中含有的氧原子數(shù)目為0.2NA,B錯(cuò)誤;NO2和Br2均能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán),無法鑒別,C錯(cuò)誤;二氧化氮與水反應(yīng)生成NO,用水洗滌后再干燥可除雜,D正確。(2023·蘇州高三期末)利用硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)獲得Ca(NO2)2的部分工藝流程如下。下列說法錯(cuò)誤的是(C)A.反應(yīng)NO(g)+NO2(g)N2O3(g)的ΔS<0B.為使尾氣中NOx被充分吸收,尾氣與石灰乳采用氣液逆流接觸吸收C.若尾氣中n(NO2)∶n(NO)<1∶1,Ca(NO2)2產(chǎn)品中Ca(NO3)2含量升高D.Ca(NO2)2在酸性溶液中分解的離子方程式為3NOeq\o\al(-,2)+2H+=NOeq\o\al(-,3)+2NO↑+H2O【解析】該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),反應(yīng)的ΔS<0,A正確;尾氣與石灰乳采用氣液逆流接觸吸收可以增大反應(yīng)物的接觸面積,有利于尾氣中NOx被充分吸收,B正確;石灰乳與一氧化氮和二氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式為NO2+NO+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O,若尾氣中n(NO2)∶n(NO)<1∶1,反應(yīng)中一氧化氮過量,會導(dǎo)致排放氣體中一氧化氮含量升高,C錯(cuò)誤;Ca(NO2)2在酸性溶液中會發(fā)生歧化反應(yīng)生成硝酸鈣、一氧化氮和水,反應(yīng)的離子方程式為3NOeq\o\al(-,2)+2H+=NOeq\o\al(-,3)+2NO↑+H2O,D正確。(1)利用某分子篩作催化劑,NH3可脫除廢氣中NO、NO2,其反應(yīng)機(jī)理如圖1所示。A包含物質(zhì)的化學(xué)式為N2和____________。圖1(2)臭氧可用于煙氣脫硝。O3氧化NO結(jié)合水洗,可產(chǎn)生HNO3和O2,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________。(3)如圖2是一種用NH3脫除汽車尾氣中NO的原理。該脫硝原理中,NO最終轉(zhuǎn)化為____________(填化學(xué)式)和H2O。當(dāng)消耗2molNH3和0.5molO2時(shí),除去的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為____________L。圖2【答案】(1)H2O(2)3O3+2NO+H2O=2HNO3+3O2(3)N244.8【解析】(3)由圖中箭頭指向可知,反應(yīng)物為NH3、NO、O2,生成物為N2和H2O,根據(jù)得失電子守恒,當(dāng)消耗2molNH3和0.5molO2時(shí),除去了2molNO。深度指津NO、NO2氣體的收集方法1.NO密度與空氣相近,且易被氧化,所以不能用排空氣法收集。因?yàn)槠潆y溶于水,所以NO用排水法收集。2.NO2與水可以反應(yīng),所以不能用排水法收集。因?yàn)槠涿芏却笥诳諝猓杂孟蛏吓趴諝夥ㄊ占?.應(yīng)用:在銅與硝酸反應(yīng)制備NO的實(shí)驗(yàn)中,用排水法收集NO的好處是能除去NO中的NO2氣體??键c(diǎn)3氨氣和銨鹽知識梳理氨氣的結(jié)構(gòu)NH3分子中氮原子為sp3雜化,NH3分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形,球棍模型為。氨氣的電子式為,氨氣分子中氮原子上有一個(gè)孤電子對,所以氨氣分子常作為配合物的配體。氨氣是極性分子,屬于分子晶體。氨氣的性質(zhì)1.氨的物理性質(zhì)顏色:無色;氣味:刺激性氣味;密度:比空氣?。蝗芙庑裕簶O易溶于水。常溫常壓下,1體積水中大約可溶解700體積氨氣;熔、沸點(diǎn)低,易液化。2.氨的化學(xué)性質(zhì)(1)氨氣與水反應(yīng)NH3+H2ONH3·H2ONHeq\o\al(+,4)+OH-氨水是氨溶于水形成的水溶液,具有揮發(fā)性,氨水顯堿性,能使酚酞試液變紅色。氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論形成美麗的噴泉,液體幾乎充滿整個(gè)燒瓶,溶液顯紅色氨氣極易溶于水,水溶液顯堿性(2)氨氣與酸反應(yīng)氨氣與酸反應(yīng)NH3+H+=NHeq\o\al(+,4),生成銨態(tài)氮肥,即銨鹽。①NH3與HCl反應(yīng)的化學(xué)方程式:2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4;現(xiàn)象是產(chǎn)生白煙(是微小的NH4Cl晶體)。揮發(fā)性的強(qiáng)酸(如濃硝酸)與NH3在空氣中相遇也有此現(xiàn)象。②氨氣與H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式:2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4。(3)氨氣的還原性:①氨的催化氧化:4NH3+5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO+6H2O②氨氣還原氮的氧化物(如NO2):8NH3+6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑))7N2+12H2O3.NH3的用途液氨可用作制冷劑。NH3是一種重要的化工原料,可用來制硝態(tài)氮肥、銨態(tài)氮肥、尿素等。NH3的實(shí)驗(yàn)室制備1.實(shí)驗(yàn)室一般用加熱NH4Cl和Ca(OH)2的固體混合物來制取氨氣裝置如圖:“固+固eq\o(→,\s\up7(△))氣”(試管口要略下向傾斜)。NH3的收集:用向下排空氣法。裝置中右側(cè)試管口塞一團(tuán)棉花的作用:可減小NH3與空氣的對流。NH3的干燥:用堿石灰(NaOH和CaO固體的混合物)。驗(yàn)滿方法:用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口,試紙變藍(lán)色;或?qū)⒄河袧恹}酸的玻璃棒靠近試管口,有白煙產(chǎn)生。2.實(shí)驗(yàn)室還可以將濃氨水滴加到固體氫氧化鈉粉末(或氧化鈣)制取干燥的氨氣。濃氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3·H2ONHeq\o\al(+,4)+OH-,加入固態(tài)堿性物質(zhì)(如CaO粉末或NaOH固體或堿石灰),使平衡逆向移動,同時(shí)反應(yīng)放熱,促進(jìn)NH3·H2O的分解。[及時(shí)鞏固]如圖所示是NH3的兩個(gè)性質(zhì)實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)說法不正確的是(D)A.實(shí)驗(yàn)一證明了NH3極易溶于水,氨氣是堿性氣體B.實(shí)驗(yàn)二證明了濃氨水和濃鹽酸均易揮發(fā)C.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3是堿性氣體D.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3是還原性氣體【解析】噴泉實(shí)驗(yàn)證明氨氣極易溶于水,溶于水形成一水合氨為弱堿性溶液,使酚酞溶液變紅色,證明氨氣是堿性氣體,A正確;實(shí)驗(yàn)二中濃氨水揮發(fā)出的氨氣分子和濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫分子結(jié)合生成的白煙是氯化銨固體小顆粒,證明濃氨水和濃鹽酸都易揮發(fā),B正確;氨氣遇到氯化氫發(fā)生反應(yīng)生成氯化銨,證明氨氣是堿性氣體,C正確。NH3是一種重要的化工原料,可以制備一系列物質(zhì)。下列有關(guān)表述正確的是(C)A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時(shí)都易分解C.NH3和NO2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應(yīng)D.圖中所涉及的鹽類物質(zhì)均可以水解【解析】NH4Cl是氮肥,NaHCO3不是化肥,A錯(cuò)誤;Na2CO3受熱時(shí)不易分解,B錯(cuò)誤;NO2和NH3可以發(fā)生反應(yīng):6NO2+8NH3eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))7N2+12H2O,該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),C正確;NaCl是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,不發(fā)生水解,D錯(cuò)誤。(2023·茂名一中)實(shí)驗(yàn)室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置,其中正確的是(C) A.發(fā)生裝置 B.吸收裝置 C.發(fā)生裝置 D.收集、檢驗(yàn)裝置【解析】NH4Cl受熱分解生成HCl和NH3,在試管口處NH3和HCl氣體遇冷會再反應(yīng)生成NH4Cl,收集不到NH3,A錯(cuò)誤;NH3極易溶于水,NH3溶解導(dǎo)致導(dǎo)氣管中氣體壓強(qiáng)減小而引發(fā)倒吸現(xiàn)象,因此防倒吸裝置中漏斗口應(yīng)與液面接觸,不能伸入液面以下,B錯(cuò)誤;由于NH3的密度比空氣小,因此收集NH3可以采用向下排空氣法,為防止空氣對流應(yīng),可在試管口塞一團(tuán)棉花,并用濕潤的紅色石蕊試紙驗(yàn)滿,D錯(cuò)誤。(2023·無錫期末)實(shí)驗(yàn)室制取NH3并探究其還原性,下列實(shí)驗(yàn)裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?C)A.用裝置甲制取NH3B.用裝置乙除去NH3中的水蒸氣C.用裝置丙驗(yàn)證氨氣具有還原性D.用裝置丁吸收尾氣中的NH3【解析】NaOH溶液與NH4Cl反應(yīng)生成NH3·H2O,不加熱的情況下NH3·H2O難以分解,一般不用于制備氨氣,A錯(cuò)誤;NH3會與濃硫酸反應(yīng),濃硫酸不能干燥NH3,B錯(cuò)誤;NH3與CuO加熱條件下反應(yīng)生成N2、Cu和H2O,黑色的CuO轉(zhuǎn)化為紅色的Cu,N元素的化合價(jià)升高,說明NH3具有還原性,C正確;苯的密度比水的密度小,在上層,NH3直接通入下層的水中,會發(fā)生倒吸,D錯(cuò)誤。銨鹽1.銨鹽的物理性質(zhì)銨鹽一般都是白色晶體,易溶于水。2.銨鹽的化學(xué)性質(zhì)(1)熱不穩(wěn)定性NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NH3↑+HCl↑NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑+CO2↑+H2O(2)與堿溶液的反應(yīng)NHeq\o\al(+,4)+OH-eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑+H2O(用于檢驗(yàn)銨鹽,氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色)。3.氮肥銨態(tài)氮肥有機(jī)氮肥硫酸銨氯化銨碳酸氫銨硝酸銨碳酰二胺硫銨氯銨碳銨硝銨尿素(NH4)2SO4NH4ClNH4HCO3NH4NO3CO(NH2)2銨態(tài)氮肥貯存時(shí),應(yīng)密封并放在陰涼處。施用時(shí),應(yīng)埋在土壤中,并避免與堿性肥料(如草木灰等)混用。[及時(shí)鞏固]下列氮及其化合物的性質(zhì)與用途的對應(yīng)關(guān)系正確的是(A)A.氯化銨溶液顯酸性,可用作除銹劑B.氨氣具有還原性,可用作制冷劑C.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,可用于合成氨D.硝酸銨易分解放出氣體和大量熱,可用作化肥【解析】鐵銹能與酸性溶液反應(yīng),A正確;氨氣易液化,且汽化時(shí)吸收大量的熱,故常用作制冷劑,B錯(cuò)誤;N2能與H2反應(yīng)得到氨氣,且N2來源豐富,故可用于合成氨,C錯(cuò)誤;硝酸銨中的含有植物需要的營養(yǎng)元素N,故可用作化肥,D錯(cuò)誤。下列檢驗(yàn)NHeq\o\al(+,4)的方法正確的是(B)A.加水溶解,再用紅色石蕊試紙檢驗(yàn)其溶液B.加入氫氧化鈉溶液,加熱試管,并用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口上方C.加熱試管,并用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口上方D.加入氫氧化鈉溶液,加熱試管,再滴入酚酞溶液【解析】銨鹽溶液多數(shù)水解呈酸性,用紅色石蕊試紙不能檢驗(yàn),A錯(cuò)誤;加入氫氧化鈉溶液加熱,生成氨氣,用濕潤的紅色石蕊試紙?jiān)谠嚬芸跈z驗(yàn),可觀察試紙是否變藍(lán)色,可檢驗(yàn),B正確;直接加熱,不一定能檢驗(yàn)氨氣,如加熱氯化銨,分解產(chǎn)生的氨氣和氯化氫在溫度稍低時(shí)又能生成氯化銨,不能檢驗(yàn),C錯(cuò)誤;加入堿,無論是否有銨鹽,滴加酚酞都變紅色,不能檢驗(yàn),D錯(cuò)誤。深度指津有關(guān)氨氣和銨鹽的還原性探究實(shí)驗(yàn)1.氨氣(NH3)和銨鹽(NHeq\o\al(+,4))中氮元素的化合價(jià)都是-3價(jià),所以試題中經(jīng)常出現(xiàn)氨氣與氧化銅的探究實(shí)驗(yàn)。銨鹽一般選氯化銨,而不選硫酸銨,是因?yàn)槁然@易分解,產(chǎn)生氨氣,而硫酸銨難分解。2.如CuO有氧化性,能被NH3還原,為驗(yàn)證此結(jié)論,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。①注意不同的制備氨氣的方法②注意氨氣的干燥方法③注意實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象④注意尾氣的處理方法有關(guān)化學(xué)方程式:2NH3+3CuOeq\o(=,\s\up7(△))N2↑+3Cu+3H2O考點(diǎn)4硝酸知識梳理硝酸的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.HNO3分子中氮原子為sp2雜化,HNO3是分子晶體。硝酸與水分子間也可形成氫鍵,硝酸能與水以任意比例混溶。2.硝酸的物理性質(zhì):硝酸是無色、有刺激性氣味、易揮發(fā)的液體。濃硝酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%)是無色透明液體,濃硝酸保存在棕色試劑瓶內(nèi)。3.硝酸的化學(xué)性質(zhì)工業(yè)制備硝酸1.工業(yè)生產(chǎn):NH3→NO→NO2→HNO32.主要原料:氨氣、空氣、水3.主要原理(1)4NH3+5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO+6H2O(2)2NO+O2=2NO2(3)3NO2+H2O=2HNO3+NO硝酸的用途硝酸是一種重要的化工原料,常用來制造氮肥、染料、塑料、炸藥、硝酸鹽等。解疑釋惑24硝酸的氧化性——與非金屬及其化合物反應(yīng)規(guī)律1.濃硝酸與非金屬單質(zhì)反應(yīng),一般生成非金屬的最高價(jià)氧化物(或其含氧酸)、NO2和H2O。2.濃硝酸與非金屬單質(zhì)反應(yīng),HNO3表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,不表現(xiàn)酸性。3.硝酸能氧化HI、HBr、SO2,所以不能用硝酸制備HI、HBr、SO2等氣體。4.HNO3可氧化還原性物質(zhì)[如:硫化物——S2-(HS-)、亞硫酸鹽——SOeq\o\al(2-,3)(HSOeq\o\al(-,3))、碘化物——I-等],所以在酸性條件下,NOeq\o\al(-,3)也不能與還原性離子(如S2-、SOeq\o\al(2-,3)、I-等)共存。[及時(shí)鞏固]下列有關(guān)說法不正確的是(B)A.濃硝酸見光易分解,所以濃硝酸要保存在棕色試劑瓶中B.濃硝酸具有強(qiáng)氧化性,能和濃氨水反應(yīng)產(chǎn)生白煙C.常溫下鐵能被濃硝酸鈍化,可用鐵質(zhì)容器貯運(yùn)濃硝酸D.不慎將濃硝酸沾到皮膚上,應(yīng)立即用大量清水沖洗,后涂上稀碳酸氫鈉溶液【解析】該反應(yīng)體現(xiàn)的是硝酸的酸性,不是氧化性,B錯(cuò)誤。(2023·廣東模擬)將銅絲插入濃硝酸中進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是(B)A.裝置a中出現(xiàn)紅棕色氣體,只體現(xiàn)HNO3的酸性B.一段時(shí)間后抽出銅絲,向裝置b注入水,b中氣體紅棕色變淺C.注入水后裝置b中銅片表面產(chǎn)生氣泡,說明Cu與硝酸生成H2D.裝置c用NaOH溶液吸收尾氣,說明NO和NO2均是酸性氧化物【解析】銅與濃硝酸反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮?dú)怏w和硝酸銅,體現(xiàn)了硝酸的強(qiáng)氧化性和酸性,A錯(cuò)誤;一段時(shí)間后抽出銅絲,向裝置b注入水,二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,b中氣體紅棕色變淺,B正確;注入水后裝置b中銅片表面產(chǎn)生氣泡是因?yàn)镃u與稀硝酸反應(yīng)生成NO氣體,C錯(cuò)誤;酸性氧化物是指和水反應(yīng)只能生成對應(yīng)價(jià)態(tài)的酸或和堿反應(yīng)只能生成鹽和水的氧化物,NO和NO2均不是酸性氧化物,D錯(cuò)誤。已知氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示,回答下列問題。(1)①~④各步轉(zhuǎn)化中,屬于氮的固定的是________(填序號)。(2)實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物的方法制取氨氣。①化學(xué)方程式是____________________________________。②干燥氨氣不可選用的試劑是____(填字母)。a.濃硫酸 b.NaOH固體c.堿石灰(3)工業(yè)上用氨氣制備NO的化學(xué)方程式是___________________。(4)工業(yè)制硝酸時(shí)尾氣中含有NO、NO2,可用以下方法吸收:①NaOH溶液吸收法。發(fā)生的反應(yīng)有:2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O②用不同濃度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾氣,關(guān)系如圖所示。(a表示尾氣里NO、NO2中NO2的含量)ⅰ.根據(jù)上圖得知________(填字母)。a.NaOH溶液濃度越大,氮氧化物的吸收率越大b.NO2含量越大,氮氧化物的吸收率越大ⅱ.當(dāng)a小于50%時(shí),加入H2O2能提升氮氧化物的吸收率,原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________?!敬鸢浮?1)①(2)①2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O②a(3)4NH3+5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO+6H2O(4)ⅰ.bⅱ.根據(jù)圖中信息可知,氮氧化物的吸收率隨NO2的含量增大而增大,當(dāng)混合氣體中NO2含量小于50%時(shí),具有氧化性的H2O2的存在,會把NO氧化成NO2,NO2的含量增大,從而使氮氧化物的吸收率增大【解析】(1)氮的固定是指反應(yīng)物為N2,生成物為氮的化合物,則①~④各步轉(zhuǎn)化中,屬于氮的固定的是①。(2)②氨氣為堿性氣體,能與濃硫酸反應(yīng),所以干燥氨氣不可選用的試劑是濃硫酸。(4)ⅰ.從圖中可以看出,起初隨NaOH溶液濃度增大,氮氧化物的吸收率增大,當(dāng)NaOH濃度達(dá)到一定值后,隨著NaOH濃度的增大,氮氧化物的吸收率降低,a錯(cuò)誤;兩條曲線對比,NaOH濃度相同時(shí),NO2含量為50%和32%時(shí),50%時(shí)的吸收率高,則NO2含量越高,氮氧化物的吸收率越大,b正確。深度指津硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律1.原因:HNO3中的+5價(jià)氮元素具有很強(qiáng)的得電子能力。2.規(guī)律:硝酸的濃度越大,反應(yīng)溫度越高,其氧化性越強(qiáng)。3.與金屬反應(yīng):(1)一般規(guī)律:金屬與濃硝酸反應(yīng)的還原產(chǎn)物為NO2,金屬與稀硝酸反應(yīng)的還原產(chǎn)物為NO。除Au、Pt等少數(shù)金屬外,硝酸幾乎可以氧化所有的金屬。銀與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O。(2)常溫下,濃硝酸能使Fe、Al鈍化(鈍化是化學(xué)變化)。(3)少量的Fe與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:Fe(少量)+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O。(4)過量的Fe與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:3Fe(過量)+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O。(5)活潑金屬(如Mg、Zn等)與HNO3反應(yīng)不生成H2,HNO3的濃度不同,還原產(chǎn)物不同。鋅與稀硝酸能發(fā)生如下反應(yīng):4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O4Zn+10HNO3(極稀)=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O1.判斷正誤(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)(2021·浙江卷1月)工業(yè)制備硝酸的主要設(shè)備為沸騰爐、接觸室和吸收塔(×)(2)(2019·江蘇卷)常溫下Fe在稀硝酸中發(fā)生鈍化(×)(3)(2021·河北卷)濃硝酸和稀硝酸與Cu反應(yīng)的還原產(chǎn)物分別為NO2和NO,故稀硝酸氧化性更強(qiáng)(×)(4)銨鹽與氫氧化鈉共熱,放出能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體(√)(5)(2021·全國甲卷)加熱氯化氨固體可以制氨氣(×)(6)(2021·全國乙卷)過量鐵粉加入稀硝酸中:Fe+4H++NOeq\o\al(-,3)=Fe3++NO↑+2H2O(×)(7)過量鐵粉加入稀硝酸中,充分反應(yīng)后,滴加KSCN溶液,有無色氣泡產(chǎn)生,溶液呈紅色(×)(8)(2021·湖南卷)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。2molNO與1molO2在密閉容器中充分反應(yīng)后的分子數(shù)為2NA(×)(9)(2021·全國甲卷)將鋁片加入冷的濃硝酸中可以制二氧化氮(×)【解析】(1)工業(yè)制備硝酸的主要設(shè)備為氧化爐(轉(zhuǎn)化器)、熱交換器和吸收塔。(3)濃硝酸氧化性更強(qiáng),氧化性與化合價(jià)變化的多少沒有必然聯(lián)系。(5)加熱氯化銨,生成氯化氫和氨氣,在溫度降低時(shí)又會重新生成氯化銨。(8)2molNO與1molO2反應(yīng)生成2molNO2,由于存在平衡:2NO2N2O4,導(dǎo)致分子數(shù)減少,容器中的分子數(shù)小于2NA。(9)鋁片與冷的濃硝酸發(fā)生鈍化,不能使用此方法制取二氧化氮。2.(2023·長沙一中)空氣中的氮?dú)饪赏ㄟ^人工固氮獲得氨氣,氨氣是重要的化工原料,通過氨氧化法可制得硝酸,反應(yīng)過程如下圖:N2eq\o(→,\s\up7(高溫、高壓、催化劑),\s\do5(轉(zhuǎn)化①))NH3eq\o(→,\s\up7(O2、催化劑、△),\s\do5(轉(zhuǎn)化②))NOeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(轉(zhuǎn)化③))NO2eq\o(→,\s\up7(H2O、O2),\s\do5(轉(zhuǎn)化④))HNO3硝酸是一種強(qiáng)氧化性酸,制硝酸工業(yè)產(chǎn)生的尾氣中含有氮氧化物(NOx),應(yīng)處理后才能排放。下列說法正確的是(B)A.BaSO3固體能溶于稀硝酸,生成Ba(NO3)2,同時(shí)放出SO2氣體B.工業(yè)上,當(dāng)轉(zhuǎn)化①的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),需不斷地從混合氣體中分離出NH3,將未反應(yīng)的原料氣送回合成塔以提高原料的利用率C.工業(yè)尾氣中NOx常用堿液吸收處理,NO、NO2的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO)≥n(NO2)D.向濃硝酸溶液中插入紅熱的炭,產(chǎn)生紅棕色氣體,則可證明炭與濃硝酸溶液反應(yīng)一定生成NO2【解析】亞硫酸鋇會被稀硝酸氧化成硫酸鋇,A錯(cuò)誤;減小生成物的濃度,平衡正向移動,可以提高原料氣的利用率,B正確;NO和NO2恰好與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,NO2被氫氧化鈉吸收的化學(xué)方程式為2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,所以NO、NO2的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO)≤n(NO2),C錯(cuò)誤;濃硝酸受熱分解也會產(chǎn)生NO2,D錯(cuò)誤。3.(2023·廣東二模)下列有關(guān)含氮化合物的反應(yīng)中,對應(yīng)的離子方程式書寫正確的是(A)A.將過量SO2通入冷氨水中:NH3·H2O+SO2=HSOeq\o\al(-,3)+NHeq\o\al(+,4)B.室溫下用稀硝酸溶解銅:Cu+4H++2NOeq\o\al(-,3)=Cu2++2NO2↑+2H2OC.NO2溶于水制硝酸:2NO2+2H2O=H++NOeq\o\al(-,3)+NOD.等體積、等濃度的NH4HSO4溶液與NaOH溶液混合:NHeq\o\al(+,4)+OH-=NH3·H2O【解析】稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO而不是NO2,離子方程式為3Cu+8H++2NOeq\o\al(-,3)=3Cu2++2NO↑+4H2O,B錯(cuò)誤;NO2溶于水生成HNO3和NO,離子方程式為3NO2+H2O=2H++2NOeq\o\al(-,3)+NO,C錯(cuò)誤;等體積、等濃度的NH4HSO4溶液與NaOH溶液混合,離子方程式為H++OH-=H2O,D錯(cuò)誤。4.(2023·湖北聯(lián)考)將1.76g銅鎂合金完全溶解于50mL某濃度的硝酸中,得到NO2和NO的混合氣體1120mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),當(dāng)向反應(yīng)后的溶液中加入540mL1.0mol/LNaOH溶液時(shí),金屬離子恰好全部轉(zhuǎn)化為沉淀,測得沉淀的質(zhì)量為3.12g。下列說法錯(cuò)誤的是(D)A.該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是1∶1B.該硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是11.8mol/LC.NO2和NO的混合氣體中,NO2的體積分?jǐn)?shù)是70%D.向得到的NO2和NO混合氣體中通入一定量O2后被水完全吸收,消耗O2的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為224mL【解析】金屬離子全部沉淀時(shí),得到的3.12g沉淀為Cu(OH)2和Mg(OH)2,故沉淀中m(OH-)=3.12g-1.76g=1.36g,則n(OH-)=eq\f(1.36g,17g/mol)=0.08mol,根據(jù)電荷守恒可知,金屬離子物質(zhì)的量之和等于氫氧根離子的物質(zhì)的量的eq\f(1,2),設(shè)Cu、Mg的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,根據(jù)二者總質(zhì)量、得失電子守恒和電荷守恒有:64x+24y=1.76,2x+2y=0.08,解得:x=0.02,y=0.02,故合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是0.02mol∶0.02mol=1∶1,A正確;NO2和NO混合氣體的物質(zhì)的量為eq\f(1.12L,22.4L/mol)=0.05mol,完全沉淀后溶液中溶質(zhì)為硝酸鈉,根據(jù)Na原子守恒可知:n(NaNO3)=n(NaOH)=1mol/L×0.54L=0.54mol,根據(jù)N原子守恒可知:n(HNO3)=n(NO2)+n(NO)+n(NaNO3)=0.05mol+0.54mol=0.59mol,則c(HNO3)=eq\f(0.59mol,0.05L)=11.8mol/L,B正確;設(shè)NO2物質(zhì)的量為amol,則NO物質(zhì)的量為(0.05-a)mol,根據(jù)得失電子守恒可知:a×1+(0.05-a)×3=0.08,解得a=0.035,則NO2的體積分?jǐn)?shù)=eq\f(0.035mol,0.05mol)×100%=70%,C正確;向得到的NO2和NO混合氣體中通入一定量O2后被水完全吸收,又重新轉(zhuǎn)化為HNO3,根據(jù)得失電子守恒可知,氧氣得到的電子數(shù)等于銅、鎂失去的電子數(shù),故消耗O2物質(zhì)的量為eq\f(0.08mol,4)=0.02mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,消耗氧氣的體積V=0.02mol×22.4L/mol=448mL,D錯(cuò)誤。第12講氮及其化合物練習(xí)1氮及其化合物1.(2022·江蘇卷)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是(A)A.自然固氮、人工固氮都是將N2轉(zhuǎn)化為NH3B.侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4ClC.工業(yè)上通過NH3催化氧化等反應(yīng)過程生產(chǎn)HNO3D.多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”【解析】大自然通過“雷雨發(fā)莊稼”將N2轉(zhuǎn)化為NO,化學(xué)方程式為N2+O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO,不是轉(zhuǎn)化為NH3,A錯(cuò)誤。2.下列有關(guān)氮及其化合物的性質(zhì)和用途具有對應(yīng)關(guān)系的是(D)A.氮?dú)怆y溶于水,可用于合成氨B.硝酸見光易分解,可用于制氮肥C.二氧化氮密度比空氣大,可用于制硝酸D.液氨汽化時(shí)吸收大量的熱,可用作制冷劑【解析】氮?dú)饪捎糜诤铣砂?,與氮?dú)怆y溶于水無關(guān),A錯(cuò)誤;硝酸可用于制氮肥,是因?yàn)楹械?,與其見光易分解無關(guān),B錯(cuò)誤;NO2可用于制硝酸是因?yàn)镹O2可與水反應(yīng)生成硝酸,與其密度比空氣大無關(guān),C錯(cuò)誤。3.下列能起人工固氮作用的化學(xué)反應(yīng)是(A)A.N2和H2在一定條件下反應(yīng)生成NH3B.NO與O2反應(yīng)生成NO2C.NH3催化氧化生成NOD.由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4【解析】氮的固定是將空氣中游離態(tài)的N2轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程,A正確。4.下圖為氮循環(huán)的示意圖。下列說法正確的是(D)A.銨鹽、硝酸鹽都是弱電解質(zhì)B.雷電作用時(shí)發(fā)生自然固氮過程,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2+2O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO2C.氮循環(huán)的過程中沒有涉及非氧化還原反應(yīng)D.汽車尾氣是造成光化學(xué)煙霧的重要原因之一【解析】銨鹽和硝酸鹽屬于強(qiáng)電解質(zhì),A錯(cuò)誤;雷電作用下氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)生成一氧化氮,B錯(cuò)誤;氨氣轉(zhuǎn)化為銨鹽為非氧化還原反應(yīng),C錯(cuò)誤。5.(2023·湖北統(tǒng)考)氨氣是一種重要的工業(yè)原料,在工業(yè)上可用氨氣檢驗(yàn)氯氣管道是否漏氣,其反應(yīng)原理為3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl。下列有關(guān)敘述正確的是(B)A.N2的結(jié)構(gòu)式:N=NB.Cl原子的結(jié)構(gòu)示意圖:C.NH3的球棍模型:D.NH4Cl的電子式:【解析】N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N,A錯(cuò)誤;NH3分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形,不是平面正三角形,C錯(cuò)誤;NH4Cl的電子式為,D錯(cuò)誤。6.(2023·廣州六中)工業(yè)制硝酸涉及NH3、NO2和HNO3等物質(zhì)。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是(C)A.1molHNO3中含有的離子鍵數(shù)目為NAB.體積為1L的1mol/L氨水中,NH3·H2O的數(shù)目為NAC.NO2和N2O4的混合物中含1molN原子,則混合物中原子總數(shù)為3NAD.1molN2和3molH2一定條件下充分反應(yīng),生成NH3的分子數(shù)目為2NA【解析】硝酸是只含有共價(jià)鍵的共價(jià)化合物,不含離子鍵,A錯(cuò)誤;氨水是弱堿,在溶液中部分電離出銨根離子和氫氧根離子,則1L1mol/L氨水中一水合氨的數(shù)目小于1mol/L×1L×NAmol—1=NA,B錯(cuò)誤;二氧化氮和四氧化二氮的最簡式相同,都為NO2,則含1mol氮原子的二氧化氮和四氧化二氮的混合氣體中原子總數(shù)為1mol×3×NAmol-1=3NA,C正確;合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),不可能完全進(jìn)行,則1mol氮?dú)夂?mol氫氣一定條件下充分反應(yīng),生成氨氣的分子數(shù)目小于1mol×2×NAmol-1=2NA,D錯(cuò)誤。7.下列說法正確的是(B)A.可用排空氣法收集NOB.NO2與水反應(yīng)的離子方程式:3NO2+H2O=2H++2NOeq\o\al(-,3)+NOC.在實(shí)驗(yàn)室里NO2不可用排空氣法收集D.NO2通入Fe(NO3)2溶液中始終無明顯現(xiàn)象【解析】不能用排空氣法收集NO,因?yàn)镹O與空氣中的O2會發(fā)生反應(yīng),A錯(cuò)誤;NO2可用排空氣法收集,C錯(cuò)誤;NO2通入Fe(NO3)2溶液中后,生成的硝酸能把亞鐵離子氧化,溶液顏色變?yōu)辄S色,D錯(cuò)誤。8.氨是一種重要的化工原料,主要用于化肥工業(yè),也廣泛用于硝酸、純堿、制藥等工業(yè)。實(shí)驗(yàn)室制取NH3時(shí),下列裝置能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?B) A.生成NH3 B.干燥NH3 C.收集NH3 D.吸收NH3尾氣【解析】制取裝置中試管口應(yīng)該略向下傾斜,A錯(cuò)誤;可用堿石灰干燥氨氣,B正確;氨氣的密度比空氣小,應(yīng)該短管進(jìn),長管出,C錯(cuò)誤;氨氣極易溶于水,裝置圖中無防倒吸裝置,D錯(cuò)誤。9.(2023·南京師大附中)氮是生命的基礎(chǔ),氮及其化合物在生產(chǎn)生活中具有廣泛應(yīng)用。下列氮及其化合物的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是(C)A.N2不溶于水,可用作保護(hù)氣B.NH3極易溶于水,可用作制冷劑C.NO2具有強(qiáng)氧化性,可用作火箭燃料推進(jìn)劑D.HNO3具有易揮發(fā)性,可用來制備硝酸纖維【解析】氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可用作保護(hù)氣,與氮?dú)怆y溶于水無關(guān),A錯(cuò)誤;液氨汽化吸收大量的熱,可用作制冷劑,與其溶解性無關(guān),B錯(cuò)誤;硝酸具有酸性,可發(fā)生酯化反應(yīng),用來制備硝酸纖維,與揮發(fā)性無關(guān),D錯(cuò)誤。10.下列有關(guān)銨根離子檢驗(yàn)的說法正確的是(B)A.直接加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙?jiān)谠嚬芸跈z驗(yàn)B.用氫氧化鈉檢驗(yàn)溶液中銨根離子的離子方程式:NHeq\o\al(+,4)+OH-eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑+H2OC.加氫氧化鈉溶液,加熱,向試管中滴加紫色石蕊試液D.可用圖示方法檢驗(yàn)銨根離子【解析】直接加熱,若溶液過稀,難以放出氨氣,A錯(cuò)誤;加氫氧化鈉溶液,加熱,向試管中滴加紫色石蕊試液,若氫氧化鈉過量,溶液呈堿性,不能確定是否有銨根離子,C錯(cuò)誤;檢驗(yàn)氨氣要用濕潤的紅色石蕊試紙,D錯(cuò)誤。11.(2022·廣州一模)部分含氮物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是(C)A.a既可被氧化,也可被還原B.c溶于水可得d和bC.將銅絲插入d的濃溶液可產(chǎn)生bD.自然界可存在a→b→c→d→e的轉(zhuǎn)化【解析】a為N2,b為NO,c為NO2,d為HNO3,e為硝酸鹽。將銅絲插入濃硝酸可產(chǎn)生NO2,C錯(cuò)誤。12.(2023·蘇錫常鎮(zhèn)二模)下列化學(xué)反應(yīng)表示正確的是(B)A.用水吸收二氧化氮制硝酸:2NO2+H2O=HNO3+NOB.用燒堿溶液吸收硝酸工業(yè)尾氣:NO+NO2+2OH-=2NOeq\o\al(-,2)+H2OC.雷雨天氣空氣中的氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng):N2+2O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO2D.銅粉和稀硝酸反應(yīng):4H++2NOeq\o\al(-,3)+Cu=Cu2++2NO2↑+2H2O【解析】水吸收二氧化氮制硝酸同時(shí)生成NO:3NO2+H2O=2HNO3+NO,A錯(cuò)誤;雷雨天氣空氣中的氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)生成NO:N2+O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO,C錯(cuò)誤;銅粉和稀硝酸反應(yīng):3Cu+8H++2NOeq\o\al(-,3)=3Cu2++2NO↑+4H2O,D錯(cuò)誤。13.氨和硝酸是重要的化工產(chǎn)品,工業(yè)合成氨及制備硝酸的流程如圖:下列說法錯(cuò)誤的是(A)A.流程中的轉(zhuǎn)化涉及復(fù)分解反應(yīng)B.工業(yè)上可用鐵槽車儲運(yùn)濃硝酸C.“氨分離器”中主要應(yīng)用了氨氣易液化的性質(zhì)D.為提高氮的利用率,尾氣可循環(huán)進(jìn)入“合成塔”【解析】流程中涉及的反應(yīng)為N2+3H2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫、高壓))2NH3、4NH3+5O2eq\o(=,\s\up7(Pt),\s\do5(△))4NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3,不涉及復(fù)分解反應(yīng),A錯(cuò)誤;常溫下濃硝酸能使鐵鈍化,工業(yè)上可用鐵槽車儲運(yùn)濃硝酸,B正確;氨氣易液化,將液氨分離出來,剩余的N2、H2可以循環(huán)利用,C正確;為提高氮的利用率,尾氣循環(huán)進(jìn)入“合成塔”,D正確。14.(2023·淮安、宿遷七校期中聯(lián)考)某工廠擬綜合處理含NHeq\o\al(+,4)廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考慮其他成分),設(shè)計(jì)了如圖流程。下列說法正確的是(B)A.固體1中主要含有CaCO3、CaSO4B.捕獲劑所捕獲的氣體主要是COC.X可以是空氣,且需過量D.處理含NHeq\o\al(+,4)廢水時(shí),發(fā)生的反應(yīng):NHeq\o\al(+,4)+5NOeq\o\al(-,2)+4H+=6NO↑+4H2O【解析】固體1是CO2、SO2和Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3、CaSO3,固體1中主要含有CaCO3、CaSO3及Ca(OH)2,A錯(cuò)誤;氣體1中NO、氧氣和NaOH反應(yīng)生成NaNO2,氣體2主要是CO和N2,NHeq\o\al(+,4)和NOeq\o\al(-,2)生成N2,捕獲劑捕獲的氣體主要是CO,B正確;X可以是空氣,但不能過量,否則得不到純凈的NaNO2溶液,C錯(cuò)誤;處理含NHeq\o\al(+,4)廢水時(shí),NHeq\o\al(+,4)和NOeq\o\al(-,2)生成氮?dú)?,反?yīng)為NHeq\o\al(+,4)+NOeq\o\al(-,2)=N2↑+2H2O,D錯(cuò)誤。15.(2023·湖北卷)2023年5月10日,“天舟六號”貨運(yùn)飛船成功發(fā)射,標(biāo)志著我國航天事業(yè)進(jìn)入到高質(zhì)量發(fā)展新階段。下列不能作為火箭推進(jìn)劑的是(A)A.液氮—液氫 B.液氧—液氫C.液態(tài)NO2—肼 D.液氧—煤油【解析】雖然氮?dú)庠谝欢ǖ臈l件下可與氫氣反應(yīng),且為放熱反應(yīng),但由于N≡N鍵能很大,該反應(yīng)的速率很慢,氫氣不能在氮?dú)庵腥紵?,在短時(shí)間內(nèi)不能產(chǎn)生大量的熱和大量的氣體,因此,液氮—液氫不能作為火箭推進(jìn)劑,A符合題意。16.(2023·廣東統(tǒng)考)下列實(shí)驗(yàn)裝置或現(xiàn)象正確且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?C)A.形成紅色噴泉B.測量新制氯水的pHC.實(shí)驗(yàn)室制取少量氨氣D.先通CO2、再通NH3制備NaHCO3【解析】HCl極易溶于水,得到鹽酸溶液呈酸性,酚酞試劑不變色,無法形成紅色噴泉,A錯(cuò)誤;新制氯水具有漂白性,能漂白pH試紙,不能用來測量pH,應(yīng)用pH計(jì),B錯(cuò)誤;NaOH固體溶解放出熱量,濃氨水在加熱下分解生成氨氣,氨氣的密度比空氣小,可用向下排空氣法收集,C正確;應(yīng)先通入NH3使NaCl溶液呈堿性,再通CO2可增大其溶解,反應(yīng)制備NaHCO3,D錯(cuò)誤。練習(xí)2氮及其化合物的實(shí)驗(yàn)探究1.(2023·通州期末)實(shí)驗(yàn)室關(guān)于制取NH3并驗(yàn)證其性質(zhì),下列實(shí)驗(yàn)裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?D)甲乙丙丁A.用裝置甲制取NH3B.用裝置乙干燥NH3C.用裝置丙收集NH3D.用裝置丁驗(yàn)證NH3極易溶于水【解析】加熱NH4Cl和Ca(OH)2固體,試管口應(yīng)略向下傾斜,A錯(cuò)誤;NH3是堿性氣體,不能用濃硫酸干燥,B錯(cuò)誤;氨氣的密度比空氣小,應(yīng)該用向下排空氣法收集,即氣體從短管進(jìn)、長管出,不能用裝置丙收集NH3,C錯(cuò)誤。2.(2023·南京二模)用下圖所示裝置制備氨氣并驗(yàn)證氨氣的還原性,其中不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?D)A.用裝置甲生成氨氣B.用裝置乙干燥氨氣C.用裝置丙驗(yàn)證氨氣的還原性D.用裝置丁和戊分別收集氨氣和氮?dú)狻窘馕觥堪睔獾拿芏缺瓤諝庑?,收集時(shí)應(yīng)從短管進(jìn)、長管出,D錯(cuò)誤。3.(2023·南京二模)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)室制取、收集NO2并制備Cu(NO3)2·6H2O的實(shí)驗(yàn)原理和裝置正確的是(C)甲乙丙丁A.用裝置甲制取NO2B.用裝置乙收集NO2C.用裝置丙吸收NO2D.用裝置丁蒸干溶液獲得Cu(NO3)2·6H2O【解析】稀硝酸與銅反應(yīng)生成Cu(NO3)2、NO和水,A錯(cuò)誤;NO2密度大于空氣,應(yīng)從長導(dǎo)氣管通入,B錯(cuò)誤;獲得Cu(NO3)2·6H2O應(yīng)采取降溫結(jié)晶的方法,D錯(cuò)誤。4.(2023·廣州一模)將銅絲插入濃硝酸中進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是(B)A.裝置a中出現(xiàn)紅棕色氣體,只體現(xiàn)HNO3的酸性B.一段時(shí)間后抽出銅絲,向裝置b注入水,b中氣體紅棕色變淺C.注入水后裝置b中銅片表面產(chǎn)生氣泡,說明Cu與硝酸生成H2D.裝置c用NaOH吸收尾氣,說明NO和NO2均是酸性氧化物【解析】銅與濃硝酸反應(yīng)生成紅棕色二氧化氮?dú)怏w和硝酸銅,體現(xiàn)了硝酸的強(qiáng)氧化性和酸性,A錯(cuò)誤;一段時(shí)間后抽出銅絲,向裝置b注入水,b中氣體紅棕色變淺,二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,B正確;注入水后裝置b中銅片表面產(chǎn)生氣泡,Cu與稀硝酸反應(yīng)生成NO氣體,C錯(cuò)誤;酸性氧化物是指和水反應(yīng)只能生成對應(yīng)價(jià)態(tài)的酸或和堿反應(yīng)只能生成一種鹽和水的氧化物,NO和NO2均不是酸性氧化物,D錯(cuò)誤。5.(2022·浙江卷6月)亞硝酸鈉俗稱“工業(yè)鹽”,其外觀、口感與食鹽相似,人若誤服會中毒。現(xiàn)將適量某樣品(成分為亞硝酸鈉或氯化鈉)溶于水配成溶液,分別取少量該溶液于試管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是(C)選項(xiàng)方案設(shè)計(jì)現(xiàn)象和結(jié)論A先加入少量KClO3溶液,再加AgNO3溶液和足量稀硝酸,振蕩若產(chǎn)生白色沉淀,則樣品為亞硝酸鈉B加到少量KMnO4溶液中,再加硫酸酸化,振蕩若溶液褪色,則樣品為亞硝酸鈉C先加到少量FeCl2溶液中,再加入稀鹽酸酸化,振蕩若溶液變黃色,則樣品為亞硝酸鈉D先加入少量Na2SO3溶液,再加入BaCl2溶液和稀硝酸,振蕩若產(chǎn)生白色沉淀,則樣品為亞硝酸鈉【解析】酸性條件下KClO3能被NaNO2還原為Cl-,Cl-和硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀AgCl,加入硝酸銀溶液和稀硝酸后生成白色沉淀,Cl-可能是KClO3被還原得到的,也可能是NaCl中的,所以根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能確定樣品為NaNO2,A錯(cuò)誤;酸性條件下,高錳酸鉀溶液能氧化Cl-、NOeq\o\al(-,2),從而導(dǎo)致高錳酸鉀溶液褪色,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能說明樣品是NaNO2,B錯(cuò)誤;FeCl2和NaCl不反應(yīng),能被NaNO2氧化為Fe3+,導(dǎo)致溶液呈黃色,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象知,樣品為NaNO2,C正確;SOeq\o\al(2-,3)可被稀硝酸氧化為SOeq\o\al(2-,4),根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,不能說明樣品為亞硝酸鈉,D錯(cuò)誤。6.(2022·湖南株洲模擬)某小組探究Cu與HNO3反應(yīng),室溫下,3mol/L的稀硝酸遇銅片短時(shí)間內(nèi)無明顯變化,一段時(shí)間后才有少量氣泡產(chǎn)生,向溶液中加入適量硝酸銅,無明顯現(xiàn)象;濃硝酸遇銅片立即產(chǎn)生氣泡,進(jìn)一步操作如圖:已知:NO2易溶于水,可部分發(fā)生反應(yīng)2NO2+H2O=HNO2+HNO3。下列說法正確的是(D)A.銅與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NOeq\o\al(-,3)=3Cu2++2NO↑+4H2OB.稀硝酸遇銅片產(chǎn)生氣體為紅棕色C.硝酸銅對稀硝酸與銅反應(yīng)具有催化作用D.藍(lán)色溶液B中的NO2或HNO2對稀硝酸與銅的反應(yīng)起催化作用【解析】銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO2,離子方程式為Cu+4H++2NOeq\o\al(-,3)=Cu2++2NO2↑+2H2O,A錯(cuò)誤;稀硝酸遇銅片產(chǎn)生氣體為無色的NO,B錯(cuò)誤;通過對比實(shí)驗(yàn),向溶液中加入適量硝酸銅,無明顯現(xiàn)象,說明硝酸銅對該反應(yīng)沒有催化作用,C錯(cuò)誤;通過控制變量,藍(lán)色溶液B中加水稀釋后硝酸濃度為3mol/L,與初始稀硝酸反應(yīng)進(jìn)行對比,反應(yīng)速率快,只能考慮為溶解的NO2或新生成的HNO2起催化作用,D正確。7.(2023·廣東聯(lián)考)水合肼(N2H4·H2O)為無色透明的油狀發(fā)煙液體,是一種重要的精細(xì)化工原料,其制備的反應(yīng)原理為NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制備水合肼的操作不正確的是(C)甲乙丙丁A.裝置甲中試劑X可以選擇生石灰B.裝置乙作為反應(yīng)過程的安全瓶C.裝置丙制備水合肼時(shí)氨氣從b口進(jìn)入D.裝置丁可用于吸收多余的尾氣【解析】裝置甲用于制備氨氣,試劑X可以是生石灰,利用CaO與水反應(yīng)放熱使氨氣從溶液中逸出,A正確;氨氣極易溶于水,為防止倒吸,用裝置乙作為安全瓶置于甲、丙之間,B正確;為有利于氨氣與NaClO溶液反應(yīng),制備水合肼時(shí)氨氣應(yīng)從裝置丙a口進(jìn)入,C錯(cuò)誤;氨氣會污染環(huán)境,實(shí)驗(yàn)時(shí)用裝置丁進(jìn)行尾氣處理并防倒吸,D正確。8.(2023·淮南一模)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為了探究氨氣的性質(zhì)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)一:探究氨氣的溶解性氨氣具有強(qiáng)刺激性氣味,會污染空氣。實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過多次嘗試,最終將氨氣的制備、收集、檢驗(yàn)和噴泉實(shí)驗(yàn)于一體,設(shè)計(jì)出如圖裝置。(1)寫出氣體發(fā)生裝置儀器A中產(chǎn)生氨氣的化學(xué)方程式:。(2)儀器B的名稱為________,為了保證噴泉實(shí)驗(yàn)的良好效果,B中可以放入的試劑是________。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),打開K2,關(guān)閉K3,打開K1,將注射器中的濃氨水注入A中開始制備和收集氨氣。已知儀器C中放入的是滴有酚酞溶液的濕棉花,則儀器C的作用是。在不拆除裝置的前提下,引發(fā)噴泉的操作是_________________________。實(shí)驗(yàn)二:探究氨氣的還原性已知:Cu2O呈紅色固體,在酸性溶液中不穩(wěn)定:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O。(4)裝置G用于制備氨氣。儀器的連接順序?yàn)閑→f→____________→i,裝置H的作用是__________。實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)先通一段時(shí)間的N2,其目的是________________。(5)反應(yīng)結(jié)束后,裝置F中的氧化銅完全反應(yīng)生成紅色固體,為了探究紅色固體的成分,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):取15.6g紅色固體于燒杯中,加入足量稀硫酸充分?jǐn)嚢?、靜置、過濾、洗滌、干燥、稱重,得固體9.6g,則紅色固體的成分及其物質(zhì)的量為_______________________________________________?!敬鸢浮?1)CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑[或CaO+H2O=Ca(OH)2、NH3·H2O=NH3↑+H2O](2)球形干燥管堿石灰(3)吸收并檢驗(yàn)氨氣,防止氨氣直接排入空氣關(guān)閉K1和K2,打開K3(4)a→b→c→d→g→h(或a→b→c→d→h→g)防倒吸排盡裝置內(nèi)空氣或氧氣(答案合理即可)(5)Cu2O和Cu各0.075mol【解析】(5)所得固體為Cu,物質(zhì)的量為eq\f(9.6g,64g/mol)=0.15mol;過程中發(fā)生反應(yīng)為Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O,1molCu2O與酸反應(yīng)前后質(zhì)量損失為80g,根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量損失為15.6g-9.6g=6g,則參加反應(yīng)的Cu2O為eq\f(6g,80g/mol)=0.075mol,則生成Cu的物質(zhì)的量為0.075mol,所以原固體中Cu2O的物質(zhì)的量為0.075mol,Cu物質(zhì)的量為eq\f(15.6g-0.075mol×144g/mol,64g/mol)=0.075mol,故Cu2O和Cu各0.075mol。9.某小組對碳與濃硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究,用如圖所示裝置制備并收集NO。已知:
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