2021屆一輪復(fù)習(xí)人教版 課題15 氮及其重要化合物 學(xué)案

課題15氮及其重要化合物

（課/程/內(nèi)/容J；核/心/素/養(yǎng)！

宏觀辨識(shí)與

1.結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軓牟煌瑢哟握J(rèn)識(shí)含氮化合物的多樣性，并對(duì)其進(jìn)行分類.

微洶觀nm探析+e

探究，了解氮及其質(zhì)要化合物的主要性質(zhì)，

認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的變化觀念與能多角度、動(dòng)態(tài)地分析化學(xué)反應(yīng)，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解決實(shí)際

影響。平衡思想問題。

2.結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)氮及其化合物性質(zhì)的多樣

科學(xué)探究與能根據(jù)氮及其化合物的性質(zhì)提出有探究價(jià)值的問題；能從問題和

性，了解通過化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性

創(chuàng)新意識(shí)假設(shè)出發(fā)，確定探究目的，設(shè)計(jì)探究方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化

在自然資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)中的重科學(xué)態(tài)度與具有嚴(yán)遒求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,具有探索未知、崇尚真理的意識(shí)；贊賞

要價(jià)值。社會(huì)責(zé)任合成氨對(duì)社會(huì)發(fā)展的垂大貢獻(xiàn).

學(xué)習(xí)任務(wù)1氮及其氧化物

知/識(shí)/整/臺(tái)

一、氮的固定

-------［游離態(tài)］—N?（空氣中體積分?jǐn)?shù)約為78%）

髓一分為自然固氮和人工固氮

'-------（化I態(tài)J-動(dòng)植物體內(nèi)、土壤和水體中

一日特別提醒

將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)氮的過程叫氮的固定。

［雷雨天產(chǎn)生NO氣體

（1）自然固氮一到地脛如信法用片

［豆科植物根瘤菌固氮

（2）人工固氮：工業(yè)合成氨。

二、氮?dú)?/p>

氮

的

固

定

寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:

①3Mg+N2^^MGN2；

②N2+3H2黑符壓2NH3；

三、氮的氧化物

氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物：N2O、NO.N2O3、NC>2（或N2O4）、N2O5等，其中屬于酸性氧

化物的是N2O3和N2O5。

完成下表中NO和NO2的比較:

氮的氧化物NON0?

顏色無色紅棕色

物理

毒性有毒有毒

性質(zhì)

溶解性不溶于水易溶于水

與。2反應(yīng)2NO+O2=2NO2不反應(yīng)

化學(xué)

與H2O

性質(zhì)不反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO

反應(yīng)

知:識(shí);拓:展

(1)NO能與血紅蛋白結(jié)合而使人中毒。

(2)NO、NO2均能與NH3反應(yīng)生成N2：4NH3+6NO==^5N2+6H2O；8NH3+6NO2些箸

7N2+12H2Oo

四、氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染及防治

1.常見的污染類型

(1)光化學(xué)煙霧：NQ,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)生的

一種有毒的煙霧。

(2)酸雨：NQ、排入大氣后，與水反應(yīng)生成HNO3和HN02，隨雨水降到地面形成酸雨。

(3)破壞臭氧層：NO?可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。

2.常見的NQ、尾氣處理方法(教材補(bǔ)遺)

(1)堿液吸收法

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H20；

NO2+NO+2NaOH=2NaNCh+H2OO

NO?、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是〃(NO2)N〃(NO),此法一般

適合工業(yè)尾氣中NO1的處理。

(2)催化轉(zhuǎn)化法

在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體網(wǎng)力NO*與CO在一定溫度

下可催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2和C02),此法一般適用于汽車尾氣的處理。

嬖自主檢測

1.判斷正誤(正確的打“，錯(cuò)誤的打“X”)。

(1)固氮反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)。()

(2)N0中的NO?雜質(zhì)氣體，可通過盛有水的洗氣瓶除去。()

(3)C0、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在。()

(4)N2與。2在放電條件下直接化合成NCh。()

(5)NCh溶于水時(shí)，Nth是氧化劑，水是還原劑。()

(6)可用NO?與水反應(yīng)制取硝酸，故NO2是酸性氧化物。()

(7)溟蒸氣和NCh都是紅棕色氣體，不能用濕潤的淀粉-KI試紙和NaOH溶液鑒別，可

用AgNCh溶液、蒸錨水或CC14鑒別。()

解析：(5)3NO2+H2O=2HNO3+NO,NCh既是氧化劑，又是還原劑。

答案：⑴J(2)V(3)X(4)X(5)X(6)X(7)V

2.完成下列填空。

(DR018-高考全國卷II,28(2)①]某小組為探究三草酸合鐵酸鉀｛K3[Fe(C2O4)3]-3H2O｝的

熱分解產(chǎn)物，按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通入氮?dú)獾哪康氖莖

(2)(2018?高考天津卷)NO被H2O2氧化為NO,的離子方程式是o

(3)(2017?高考全國卷III,26改編)綠磯(FeSCU?HhO)易被氧化，在測定其結(jié)晶水含量或

分解產(chǎn)物時(shí)，應(yīng)先向裝置中緩緩?fù)ㄈ隢2，目的是o

答案：(1)隔絕空氣、使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置(2)2NO+3H2O2=2H'+

宏觀辨識(shí)與微觀探析

1.下列有關(guān)氮?dú)庥猛菊f法不正確的是()

A.做焊接金屬的保護(hù)氣

B.制硝酸和化肥的原料

C.食品袋中充氮?dú)鈦矸栏?/p>

D.與氧氣反應(yīng)制NO從而制硝酸

解析：選D。氨氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑，能防止金屬在高溫下被空氣中的氧氣氧化，A項(xiàng)

正確；氟氣可用于合成氨，氨可制硝酸和化肥，B項(xiàng)正確；食品袋中充氮?dú)饪珊熬徥称繁谎?/p>

化而變質(zhì)的速率，C項(xiàng)正確；氮?dú)馀c氧氣的反應(yīng)很難進(jìn)行，不宜用氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)制NO從

而制備硝酸，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.Murad等三位教授提出NO在人體內(nèi)有獨(dú)特的功能，下列關(guān)于NO的敘述正確的是

()

①NO可以是某些含低價(jià)氮物質(zhì)氧化的產(chǎn)物

②NO是亞硝酸的酸酢

③NO可以是某些含高價(jià)氮物質(zhì)還原的產(chǎn)物

④NO是無色氣體，在空氣中可變?yōu)榧t棕色

A.全部B.①③④

C.②③④D.①④

解析：選B。NO中氮元素的化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài)，它可以是還原產(chǎn)物，如HNCh-NO,

也可以是氧化產(chǎn)物，加NH3-NO;HNO2的酸肝是N2O3；NO是無色氣體，可被空氣中的

氧氣氧化為紅棕色的N02O

提升2

核的素養(yǎng)

氮的氧化物溶于水或堿溶液的計(jì)算

證據(jù)推理與模型認(rèn)知、變化觀念

3.同溫同壓下，在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的2種氣體，它們是①NO

和NCh；②NO2和。2；③N%和N2。將3支試管均倒置于盛水的水槽中，充分反應(yīng)后，試

管中剩余氣體的體積分別為%、匕、匕，則下列關(guān)系正確的是()

A.■>%>%

B.Vi>V3>V2

C.V2>V3>V)

D.V3>V,>V2

解析：選B。設(shè)各種氣體的體積都為1體積。①根據(jù)3NO2+H2O=2HNCh+NC)可得，

剩余NO的體積口=(1+3)體積。②根據(jù)4NO2+O2+2H2O=4HNO3可得，剩余的體積

L=(l-J體積。③根據(jù)NH3極易溶于水、Nz難溶于水且N2與水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)可得，剩

余N?的體積匕=1體積。由上述分析可知，Vi>V3>V2>故B項(xiàng)符合題意。

4.(教材改編題)(1)一個(gè)大試管的容積為27mL,裝滿二氧化氮和氧氣，把它倒扣在盛

滿水的水槽里，一段時(shí)間后，量筒里剩余氣體體積為2mL。則原混合氣體中O2的體積可能

是或。

(2)一個(gè)大試管的容積為24mL,收集滿一氧化氮?dú)怏w，把它倒扣在盛滿水的水槽里再

通入氧氣，一段時(shí)間后，試管里剩余氣體體積為2mL0則通入Ch的體積可能是

或。

解析：(DN02、混合氣體與水反應(yīng)的計(jì)算關(guān)系式符合下列化學(xué)方程式：4NO2+O2+

2H2O=4HNO3。若剩余的2mL氣體為02,則參加上述反應(yīng)的NCh和的總體積為27mL

4

-2mL=25mL,則原混合氣體中NO2的體積為25mLXg=20mL,O2的體積為27mL-

20mL=7mLo若剩余的2mL氣體為NO,該氣體由NO2和O2共同反應(yīng)后剩余了6mL的

NC)2再單獨(dú)與水反應(yīng)而得，則按4NO2+O2+2H2O=4HNO3NO2和02的總體積為

27mL—6mL=21mL,則原混合氣體中Ch的體積為21mLx|=4.2mL?

(2)N0、Ch混合氣體與水反應(yīng)的計(jì)算關(guān)系式符合下列化學(xué)方程式：4NO+3O2+

2H20=4HN03O若剩余的2mL氣體為O2，則是24mLNO按上述化學(xué)方程式完全反應(yīng)后

3

又通入了2mLe)2,則通入。2的體積為24mLX1+2mL=20mL。若剩余的2mL氣體為

NO,則按4NO+3O2+2H2O=4HNO3反應(yīng)的NO體積為24mL—2mL=22mL,則通入

3

02的體積為22mLX-=16.5mL。

答案：(1)7mL4.2mL(2)20mL16.5mL

閡后:反:思

氮氧化物溶于水的計(jì)算問題

無論是單一氣體(NO2),還是NO,NO2、02中的兩者或三者的混合氣體，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)

3NO2+H2O=2HNO3+NO,2NO+O2=2NO2,故若有氣體剩余只能是NO或O2，不

可能是N02O

(1)若NO和Ch通入水中，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NO+302+2H2O=4HNO3(4:3)。

(2)若N02和。2通入水中，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NO2+02+2H2O=4HNO3(4：1)。

5.已知氮的氧化物跟NaOH溶液發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O；NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,現(xiàn)有

mmolNO2和"molNO組成的混合氣體，要用NaOH溶液使其被完全吸收無氣體剩余，現(xiàn)

有濃度amol?的NaOH溶液，則需此NaOH溶液的體積為()

jn=-2m,

A.-LB.L

a3a

m-\-n2(〃z+〃)

C.-------LD.--L

a3a

解析：選C。生成物不論是硝酸鈉還是亞硝酸鈉，根據(jù)原子守恒可知，氫氧化鈉的物質(zhì)

的量就是NC>2和NO的物質(zhì)的量之和，則氫氧化鈉的物質(zhì)的量是(〃?+〃)moL則氫氧化鈉溶

?,fn+n

液的體積為----Lo

a

練:后:反:思I

氮氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的有關(guān)問題分析

(l)NCh能被NaOH溶液吸收發(fā)生轉(zhuǎn)化生成NaNCh和NaNCh。

(2)N0不能被NaOH溶液吸收。

(3)〃(NC>2)："(N0)21時(shí)，NO?、NO的混合氣體能完全被NaOH溶液吸收。

學(xué)習(xí)任務(wù)2氨錢鹽明(N2H4)(教材補(bǔ)遺)

知/識(shí)/整/臺(tái)

一、氨的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)

電子式密度氣味水溶性

HN.H

x.Xx比空氣的小強(qiáng)烈刺激性氣味極易溶于水(1:700)

H

二、氨的化學(xué)性質(zhì)

氨水(顯堿性)

與水反應(yīng)

N_與一反應(yīng)7_還原性_?部八

NH，-------力NHJ------>電、NO

1.與水的反應(yīng)

NH3+H2ONH3?H2ONH；+OH,氨溶于水得氨水。

(1)氨水中含有的粒子有NH3?H2O、NH3、H2O、NHj1、OH，H卡。

(2)一水合氨為可溶性一元弱堿，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解：NH3-H?O=^=NH3t+

H2Oo

2.與酸的反應(yīng)

蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，其現(xiàn)象為有白煙生成,將濃鹽酸改為

濃硝酸,也會(huì)出現(xiàn)相同的現(xiàn)象。

化學(xué)方程式：HC1+NH3=NH4C1、NH3+HNC)3=NH4NC>3。

3.與鹽溶液的反應(yīng)

如過量氨水與A1C13溶液反應(yīng)的離子方程式：AF+3NH3?H2O=A1(OH)3I+3NH丸

4.氨的還原性——氨的催化氧化

化學(xué)方程式：4NH3+5C>2~^^~4NO+6H2。。

三、氨的實(shí)驗(yàn)室制法

一般用加熱NH,C1和Ca(0H)2固體

|反應(yīng)原理|一的方法，化學(xué)方程式：2NH,a+Ca(OH)2

=2NH3T+CaCl,+2H,0

|反應(yīng)上置|一＞固體+固體A氣體(與用KQO3或KMnO,

I一~■制02的裝置相同)

I凈化裝置用減石灰干燥

I收集裝置I一向下排空氣法

(1)將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口.

試紙變藍(lán)色

I驗(yàn)滿方法上

(2)將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口,

.有白煙產(chǎn)生

一般在試管口塞一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的

|尾氣處理棉花球,既可減小NH,與空氣的對(duì)流速率,

又可避免NH3逸出試管污染空氣

特別提醒?

實(shí)驗(yàn)室制取NH?的簡易方法,

方法化學(xué)方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置

加熱濃氨水NH?HO=^=NHt+HO

3232Ls

濃氨水+NaOH溶于水放熱，促使Nhh?HzO分解，且0H.濃度的

固體NaOH增大也有利于NH3的生成

CaO與水反應(yīng)生成0H,使溶劑(水)減少；且反應(yīng)放熱，V1

濃氨水+

促使NH3?H20分解?；瘜W(xué)方程式：NH3-H2O+CaO=NH3

固體CaO

t+Ca(OH)2

四、鐵鹽的性質(zhì)及NH；的檢驗(yàn)

1.鐵鹽的物理性質(zhì)

錢鹽都是亙色固體，均易溶于水。

2.鐵鹽的化學(xué)性質(zhì)

|NH，C1，NHcl=^=NH、

1T+HC11

受熱易分解

NH,HCO,,NH,HCQ=^NHj+

CO,t+H,0

,泌?液反應(yīng),NH；+OH=^=NHt+H,0

(填離子方程式)

3.NH；的檢驗(yàn)

未知液段f有刺激性氣味的氣體濕澗的絲纖試紙?jiān)嚰堊兯{(lán)色生原溶液中含有NH；。

五、辨(N2H。(教材補(bǔ)遺)

1.堿性：溶于水形成二元弱堿，堿性比NH.JH2O弱，在水中的電離與NH3?H2O相

似，與硫酸反應(yīng)形成的酸式鹽為

N2H6(HS04)2O

2.強(qiáng)還原性：能被氧氣、H2O2等氧化，可用作噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)劑、火箭燃料等。

?J自主檢測

1.判斷正誤(正確的打“J”，錯(cuò)誤的打“X”)。

(1)(2019?高考全國卷n,9c改編)氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：PH3<NH3O()

(2)(2017?高考江蘇卷改編)由于NH3極易溶于水，故可用作制冷劑。()

(3)氨遇到濃鹽酸、濃硫酸都會(huì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生白煙。()

(4)氨水中含氮微粒中數(shù)目最多的是NH；。()

(5)鍍鹽都易溶于水，其水溶液均呈酸性。()

-|

(6)現(xiàn)有1molir的氨水，則該溶液中NEh?H2O的濃度是1mol-L?()

答案：⑴J(2)X⑶X(4)X(5)X(6)X

2.(1)(2017?高考北京卷改編)寫出NH3在催化劑作用下還原NO2生成用和H2O的化學(xué)

方程式：。

(2)(2017?高考北京卷改編)在有氧條件與催化劑作用下，”NO與NH3以一定比例反應(yīng)時(shí).，

得到的笑氣例2。)幾乎都是l5NNO,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：o

(3)實(shí)驗(yàn)室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨(N2H。，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

答案：⑴8NH3+6NO2理型7N2+12H2O

I5I5

(2)4NO+4NH3+30?空空4NNO+6H2O

(3)NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O

素/養(yǎng)/提/升

提升1

核虺素養(yǎng)

氨、鐵鹽的性質(zhì)

宏觀辨識(shí)與微觀探析、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)

1.(2020?長春高"三模擬)探究氨及鍍鹽性質(zhì)的過程中，下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論不

正確的是()

A.將集有氨的試管倒扣于水槽中，液體迅速充滿試管，說明氨極易溶于水

B.向氨水中加入濃氫氧化鈉溶液，加熱產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，說明

氨水中含有NH；

C.加熱NH4HCO3固體，觀察到固體逐漸減少，試管口有液滴產(chǎn)生，說明NH4HCO3

具有熱不穩(wěn)定性

D.將紅熱的Pt絲伸入如圖所示的錐形瓶中，瓶口出現(xiàn)少量的紅棕色氣體，說明氨催

化氧化的產(chǎn)物中有NO

摩囪丁紅熱的

，.加濃氨水

解析：選B。B項(xiàng)，因?yàn)榘彼写嬖诎狈肿?，加熱，氮逸出，也能使?jié)駶櫟募t色石蕊試

紙變藍(lán)，不能證明是氨水中的鍍根離子與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氨，錯(cuò)誤：D項(xiàng)，4NE+

Pt

5O2=^=4NO+6H2O,2NO+O2=2NO2,NH3的催化氧化產(chǎn)物為NO,正確。

圓圈國爵

實(shí)驗(yàn)室用粕絲按如圖進(jìn)行氨的催化氧化實(shí)驗(yàn)，操作現(xiàn)象總結(jié)如下：

空氣

---小野

葭濃氨水

(1)空氣通入氨水中：其作用是讓氨易揮發(fā)出來，從而使氧氣和氨充分混合。

(2)錐形瓶中氣體呈紅棕色：這是因?yàn)镹%被氧化為NO,NO遇到空氣中的O2又迅速

被氧化為紅棕色的NO2O

(3)通常瓶內(nèi)有白煙出現(xiàn)：這是由于錐形瓶里有水蒸氣存在，水蒸氣和NO2反應(yīng)生成了

HNO3：3NO2+H2O=2HNO3+NO,HNCh再跟NH3反應(yīng)生成微小的白色NH4NO3晶體：

NH3+HNO3=NH4NO30

(4)箱絲總是呈紅色：這是因?yàn)镹H3與02在的絲的表面上進(jìn)行的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)

放出的熱量足以使粕絲繼續(xù)保持紅熱狀態(tài)。

2.(雙選)如圖，利用培養(yǎng)皿探究氨的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立

即用另一表面皿扣在上面。下表中對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所做的解釋正確的是()

濃鹽酸-NaOH固體

濃硫酸?濕潤的紅色有蕊試紙

疑化物溶液干燥的紅色石蕊試紙

選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋

A濃鹽酸附近產(chǎn)生白煙NH3與濃鹽酸揮發(fā)出的HC1反應(yīng)產(chǎn)生了NH4cl固體

B濃硫酸附近無明顯現(xiàn)象N%與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng)

C氯化物溶液變渾濁該溶液可以是MgCh>FeCh溶液

干燥的紅色石蕊試紙不變色，

DNH3是一種可溶性堿

濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)

解析：選AC,NH3能與HC1發(fā)生，化合反應(yīng)生成NH4cl白色固體，N%也能與H2sCh

發(fā)生化合反應(yīng)生成（NHRSCU；NH3與氯化物溶液反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，該氯化物可以是

氯化鐵、氯化鎂等；NH3溶于水生成NH3?H2O,NH3?比0是一種可溶性堿，NH3是氫化

物。

提升已

核的素養(yǎng)

氨的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)綜合

科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)+

3.（2020?舟山高三期中）如圖是某課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的4個(gè)噴泉實(shí)驗(yàn)方案。下列

有關(guān)操作不可能引發(fā)噴泉現(xiàn)象的是（）

A.擠壓裝置①的膠頭滴管使C04全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾

B.擠壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾

C.用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾

D.向裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾

解析：選B。氯氣易溶于有機(jī)溶劑四氯化碳，燒瓶中的氣體壓強(qiáng)減小，故能形成噴泉；

氫氣不溶于水，也不和氫氧化鈉反應(yīng)，燒瓶中的氣體壓強(qiáng)不會(huì)有明顯的變化，故不能形成噴

泉；用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣，使錐形瓶中的水進(jìn)入燒瓶中，因氮極易溶于

水，所以燒瓶中的氣體壓■強(qiáng)減小，故能形成噴泉；濃硫酸溶于水時(shí)放熱，促使?jié)獍彼懦龅?/p>

氯和氯化氫氣體反應(yīng)，燒瓶中的氣體壓強(qiáng)減小，故能形成噴泉。

4.（教材改編題）根據(jù)如圖裝置，回答下列問題。

(1)該裝置能否制得純凈、干燥的NH3?原因是什么？

(2)要制得純凈、干燥的NH3,若反應(yīng)物還是選用一種固體藥品，應(yīng)選擇,其

原理是(結(jié)合化學(xué)方程式和必要的

文字說明)。

⑶在實(shí)驗(yàn)室中還可以把濃氨水滴入NaOH固體中制備NE，下列適宜的裝置是

答案：⑴不能；因?yàn)镹HQ固體受熱分解生成NE和HC1,它們?cè)谠嚬芸谟种匦律?/p>

NH4C1

(2)NH4HCC>3[或(NHQ2CO3]NH4HCO3=^=NH3t+H2O+CO2t[?K(NH4)2CO3=^=

2NH3t+H2O+CO2t],生成的H2O和C02可以被堿石灰吸收，可制得純凈、干燥的NH3

⑶③AGbd

5.如圖為化學(xué)教學(xué)中所用的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置。

某同學(xué)用燒瓶盛裝不同成分的氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)幫助分析實(shí)驗(yàn)后燒瓶中所得溶液的

濃度。(假設(shè)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成實(shí)驗(yàn)，且溶質(zhì)不擴(kuò)散)

(1)若用HC1氣體，則c(HCl)=。

(2)若用NO?氣體，貝iJc(HNO3)=。

(3)若用“(NO2)：〃(。2)=4：1的混合氣體，則C(HNC>3)=

(4)若用"(NO2)：“(02)=2：1的混合氣體，則C(HNO3)=

V

解析：設(shè)燒瓶的容積為VL,則氣體的物質(zhì)的量均為五4mol。

(1)若用HC1氣體，噴泉完成后，溶液充滿整個(gè)燒瓶，則溶液的體積為VL,c(HCl)=

214mol_1

-VL=224mol-L

(2)若用NO2氣體，噴泉完成后，溶質(zhì)為HNO3,

3NO2+H2O=2HNO3+NO

2V

田mol3X224m3

2

則噴泉完成后溶液的體積為L,

2V

3X224mo1

1

-1

C(HNO3)=-尸---molLo

|VL224

(3)、(4)思路同上。

答案：(16為mol-L1(2)47mol-L

圓圈國爵

噴泉實(shí)驗(yàn)

1.噴泉實(shí)驗(yàn)的原理

使燒瓶內(nèi)外在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差，利用大氣壓將燒瓶下面容器中的液體壓入燒

瓶內(nèi)，在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。

2.形成噴泉的類型

下面是幾種常見的能形成噴泉的氣體和液體組合。

82、02、NO、Ch、NO2、02

氣體HC1NHNO

32（4：3）

SO2、H2S（4：1）

吸收劑水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水

3.噴泉實(shí)驗(yàn)的發(fā)散裝置及操作方法

噴泉實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)，其本質(zhì)是形成壓強(qiáng)差而引發(fā)液體上噴，以教材中的裝

置為發(fā)散源可設(shè)計(jì)如圖所示多種不同的裝置和采用不同的操作(如使氣體溶于水、熱敷或冷

敷、生成氣體、使氣體發(fā)生反應(yīng)等)來形成噴泉。

設(shè)計(jì)說明：裝置(I)向錐形瓶通入少量空氣，將少量水壓入燒瓶，導(dǎo)致大量氨溶解，形

成噴泉。裝置(U)省去了膠頭滴管，用手(或熱毛巾等)捂熱燒瓶，氨受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)

管內(nèi)的空氣，氨與水接觸，即發(fā)生噴泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶，使水進(jìn)入燒瓶中，

瓶內(nèi)氨溶于水)。裝置(in)在水槽中加入能使水溫升高的物質(zhì)致使錐形瓶內(nèi)酒精因升溫而揮

發(fā)，錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大產(chǎn)生噴泉。裝置(W)向?qū)Ч苤型ㄈ胍欢康腍2s和SCh，現(xiàn)象為

有淡黃色粉末狀物質(zhì)生成，瓶內(nèi)壁附有水珠，NaOH溶液上噴形成噴泉。裝置(V)打開①處

的止水夾并向燒瓶中緩慢通入等體積的HC1氣體后關(guān)閉該止水夾，等充分反應(yīng)后再打開②

處的止水夾，觀察到先有白煙產(chǎn)生，后產(chǎn)生噴泉。裝置(VI)中，擠壓膠頭滴管，然后打開導(dǎo)

管上部的兩個(gè)活塞，則在右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開導(dǎo)管下部活塞，則可產(chǎn)生雙噴泉。

4.噴泉實(shí)瞼產(chǎn)物的濃度計(jì)算

關(guān)鍵是確定所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)

后所得溶液的物質(zhì)的量濃度：

(1)若燒瓶內(nèi)為HC1、NH3、NO2氣體或它們與其他不溶于水且不與之反應(yīng)的氣體混合時(shí),

溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為mol-L'?

(2)若燒瓶內(nèi)為Nth和。2的混合氣體且其體積比為4：1時(shí)，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度即

c(HN03)=白mol-L6.如圖所示是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氨快速制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置，部

分固定裝置未畫出。

(1)在組裝好裝置后，若要檢驗(yàn)A?E裝置的氣密性，其操作是首先,然

后用酒精燈微熱A,觀察到E中有氣泡冒出，移開酒精燈，E中導(dǎo)管有一段水柱形成，說明

裝置氣密性良好。

(2)裝置B中盛放的試劑是。

(3)點(diǎn)燃C處酒精燈，關(guān)閉止水夾2,打開止水夾1,從分液漏斗放出濃氨水至浸沒燒瓶

中生石灰后關(guān)閉分液漏斗，稍等片刻，裝置C中黑色固體逐漸變紅，裝置E中溶液里出現(xiàn)

大量氣泡，同時(shí)產(chǎn)生________(填現(xiàn)象)；從裝置E中逸出液面的氣體可以直接排入空氣，請(qǐng)

寫出在裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：。

(4)當(dāng)裝置C中固體全部變成紅色后，關(guān)閉止水夾1,慢慢移開酒精燈，待冷卻后，稱

量裝置C中固體質(zhì)量。若反應(yīng)前固體質(zhì)量為16g,反應(yīng)后稱量固體質(zhì)量減少2.4g。通過計(jì)

算確定該固體產(chǎn)物的成分是(用化學(xué)式表示)。

(5)在關(guān)閉止水夾1后，打開止水夾2,殘余氣體進(jìn)入裝置F中，很快發(fā)現(xiàn)裝置F中產(chǎn)生

白煙，同時(shí)裝置G中溶液迅速倒吸流入裝置F中。寫出產(chǎn)生白煙的化學(xué)方程式：

迅速產(chǎn)生倒吸的原因是0

解析：(1)檢查A-E裝置氣密性的方法為關(guān)閉止水夾2和分液漏斗活塞，打開止水夾1,

在E中裝入水，然后用酒精燈微熱A,觀察到E中有氣泡冒出，移開酒精燈，E中導(dǎo)管有

一段水柱形成，說明裝置氣密性良好。(2)裝置B是對(duì)產(chǎn)生的氨進(jìn)行干燥的裝置，氮為堿性

氣體，所以裝置B中為堿性物質(zhì)，故為堿石灰或生石灰。(3)裝置C中黑色固體氧化銅逐漸

變紅，發(fā)生還原反應(yīng)，而裝置E中溶液里出現(xiàn)大量氣泡，又從裝置E中逸出液面的氣體可

以直接排入空氣，說明排出的氣體為N2,故裝置C中發(fā)生的反應(yīng)為2NH3+3CUO^^3CU

+N2+3H2OO裝置E中為溶有二氧化硫的氯化領(lǐng)溶液，未反應(yīng)的NH-3與H2so3反應(yīng)生成

(NHQ2SO3,(NH4)2SC)3與氯化領(lǐng)反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀。(4)裝置C中物質(zhì)為氧化銅，反應(yīng)前固

體質(zhì)量為16g,即含有氧化銅0.2mol,若全部被還原為Cu,則冷卻后稱量應(yīng)為12.8g,固

體質(zhì)量減少3.2g;若全部被還原為C112O,固體質(zhì)量減少1.6g,但稱得固體質(zhì)量減少2.4g,

即氧化銅被還原為C112O和Cu,故固體產(chǎn)物的成分是C112O和Cu。(5)氮和氯氣直接反應(yīng)生

成氯化鐵，產(chǎn)生白煙：3C12+8NH3=N2+6NH4CI;盛滿氯氣的集氣瓶中因氮消耗氯氣生成

部分固體，導(dǎo)致裝置F內(nèi)氣壓減小，引起溶液倒吸。

答案：(1)關(guān)閉止水夾2和分液漏斗活塞，打開止水夾1,在E中裝入水

(2)堿石灰(或生石灰)

(3)白色沉淀2NH3+3CUO=^=3CU+N2+3H2O

(4)CU2O和Cu

(5)3C12+8NH3=N2+6NH4C1盛滿氯氣的集氣瓶中因氨消耗氯氣生成部分固體,導(dǎo)致

裝置F內(nèi)氣壓減小，引起溶液倒吸

學(xué)習(xí)任務(wù)3硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用

知/識(shí)/整/合

一、物理性質(zhì)：無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。

二、化學(xué)性質(zhì)

具布?酸的通性

避酸性

硝化反應(yīng)一冬甲主

與金屬、非金屬

有機(jī)強(qiáng)氧化性

顏色反應(yīng)《蛋白質(zhì).際I硝酸卜二------及還原性化合物

反應(yīng)

不穩(wěn)定性

NO,

1.不穩(wěn)定性

化學(xué)方程式：4HNCH濃)^^2H2O+4NO2t+O2t。

2.強(qiáng)氧化性

硝酸無論濃、稀都有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大，氧化性越強(qiáng)。

(1)與金屬反應(yīng)

稀硝酸與銅反應(yīng)：3Cu+8HNOK稀)=3CU(NO3)2+2NOt+4H2CX填化學(xué)方.程式,下

同)。

濃硝酸與銅反應(yīng)：CU+4HNC)3(濃)=CU(NO3)2+2NO2t+2H2O。

一日特別提醒

常溫下，鐵、鋁遇濃HNCh會(huì)發(fā)生鈍化，所以可用鐵或鋁制容器來盛裝濃HNCh。

(2)與非金屬反應(yīng)

濃硝酸與C反應(yīng)：C+4HNO3。農(nóng))^=C02t+4NO2t+2H2O。

(3)與還原性化合物反應(yīng)

硝酸可氧化H2S、SO2、Na2so3、HI、Fe?+等還原性物質(zhì)。稀硝酸與FeSC)4溶液反應(yīng)的

離子方程式：3Fe2++4H++NOr=3Fe3++NOt+2氏0。

3.與有機(jī)物反應(yīng)

(1)硝化反應(yīng)(與。反應(yīng))：

?+HN。卓。+也。。

(2)顯色反應(yīng)：分子中含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)與濃硝酸作用時(shí)呈黃色。

三、工業(yè)制備(教材補(bǔ)遺)

寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：

(1)氨在催化劑、加熱條件下氧化為NO：4NH3+5C)2^^4NO+6H2O。

(2)NO被空氣氧化為NO2：2NO+O2=2NO2?

(3)NCh溶于水制備HNO3：3NO2+H2O=2HNO3+NO,

卷自主檢測

1.判斷正誤(正確的打“J”，錯(cuò)誤的打“X”)。

+2+

(1)將銅絲插入稀硝酸中：CU+4H+2NO；=CU+2NO2f+H2O=()

(2)常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學(xué)變化。()

(3)可用稀硝酸與FeS固體反應(yīng)制取H2s。()

(4)過量的銅與濃硝酸反應(yīng)，產(chǎn)物中一定有NO。()

(5)濃硝酸在光照下久置會(huì)變黃。()

(6)濃硝酸中滴加紫色石蕊溶液，最終變?yōu)榧t色。()

答案：(1)X(2)V(3)X(4)V(5)V(6)X

2.用動(dòng)態(tài)觀點(diǎn)理解Cu與濃HNCh的反應(yīng)。

在濃硝酸中放入Cu片：

(1)反應(yīng)開始時(shí)的離子方程式為____________________________________________

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為，

(2)若Cu片有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時(shí)的離子方程式為

⑶待反應(yīng)停止后，再加入少量的稀硫酸，這時(shí)Cu片上又有氣泡產(chǎn)生，原因是

答案：(l)Cu+4H++2NCh=Cu2++2NO2t+2H2O溶液逐漸變?yōu)樗{(lán)色，有紅棕色氣

體逸出

+2+

(2)3Cu+8H+2NO3=3Cu+2NOt+4H2O

(3)加入稀硫酸后，氫離子與原溶液中的硝酸根離子構(gòu)成了強(qiáng)氧化性酸，又能與過量的

銅反應(yīng)

（1）硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律

①HNO3與金屬反應(yīng)一般不能產(chǎn)生H2?

②還原產(chǎn)物一般為HNOK濃）fNO?,HNCh（?。ゝNO；很稀的硝酸的還原產(chǎn)物也可能為

N2O.N2或NH4NO3。

③硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。

（2）涉及HNCh的離子反應(yīng)常見的易錯(cuò)問題

①忽視NO3在酸性條件下的強(qiáng)氧化性。在酸性條件下NO］不能與Fe2+、SOF.S2

一等還原性較強(qiáng)的離子大量共存。

②在書寫離子方程式時(shí)，忽視HNCh的強(qiáng)氧化性，將氧化還原反應(yīng)簡單地寫成復(fù)分解反

應(yīng)。

素/養(yǎng)/提/升

提升1

核加素養(yǎng)

硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用

科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任

1.硝酸被稱''國防工業(yè)之母”是因?yàn)樗侵迫≌ㄋ幍闹匾稀Ｏ铝袑?shí)驗(yàn)事實(shí)與硝酸

的性質(zhì)不相對(duì)應(yīng)的是（）

A.濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅后褪色——酸性和強(qiáng)氧化性

B.不能用稀硝酸與鋅反應(yīng)制取氫氣——強(qiáng)氧化性

C.要用棕色瓶盛裝濃硝酸——不穩(wěn)定性

D.能使滴有酚配的氫氧化鈉溶液的紅色褪去——強(qiáng)氧化性

解析：選D。濃硝酸使紫色石蕊溶液變紅表現(xiàn)的是酸性，使其褪色表現(xiàn)的是強(qiáng)氧化性，

A項(xiàng)正確；硝酸具有強(qiáng)氧化性，與鋅反應(yīng)生成氮的氧化物，不生成氫氣，B項(xiàng)正確；濃硝酸

見光易分解，應(yīng)用棕色試劑瓶存放，C項(xiàng)正確；硝酸與NaOH溶液中和后，使溶液中的紅色

褪色，利用的是酸性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.硝酸是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中最常用的試劑之一，下列有關(guān)硝酸的說法不正確的是（）

A.濃硝酸和氯水用棕色試劑瓶保存，原理相同

B.將分別蘸有濃硝酸和濃氨水的玻璃棒相互靠近時(shí)，有白煙生成

C.常溫下鐵和伯都不溶于濃硝酸，原理相同

D.濃硝酸濺到皮膚上，皮膚會(huì)變黃

解析：選C。A項(xiàng)中HNCh和氯水中HC1O見光都易分解，都應(yīng)避光保存，正確：B項(xiàng)，

濃HNCh和濃氮水都具有揮發(fā)性，HNCh與N%化合生成白色固體小顆粒NH4NO3，正確；

C項(xiàng)，鐵在濃硝酸中鈍化，而鈾與濃硝酸不反應(yīng)，原理不同，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，濃HNCh能使蛋

白質(zhì)顯黃色，正確。

3.（全面描述金屬與酸反應(yīng)的現(xiàn)象）某校課外活動(dòng)小組為了探究銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的

氣體主要是NO而設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示（加熱裝置和固定裝置均已略去）。圖中K

為止水夾（處于關(guān)閉狀態(tài)），F(xiàn)是一半空的注射器。請(qǐng)回答有關(guān)問題：

BCD

（1）設(shè)計(jì)裝置A的目的是o

（2）在完成（1）中的“操作”后