考點(diǎn)03-氨、銨鹽、硝酸的性質(zhì)(要點(diǎn)總結(jié))

2019-2020學(xué)年高一化學(xué)期末復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)通關(guān)（人教版2019必修第二冊(cè)）考點(diǎn)03氨、銨鹽、硝酸的性質(zhì)復(fù)習(xí)要點(diǎn)1.認(rèn)識(shí)氨氣的溶解性，氨與水的反應(yīng)，以及氨的還原性。2.了解銨鹽的性質(zhì)和用途，掌握銨鹽的檢驗(yàn)方法。3.認(rèn)識(shí)硝酸的性質(zhì)，區(qū)分金屬與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物;.4.利用化學(xué)方法解決金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算題。核心梳理一、氨的性質(zhì)1.氨的物理性質(zhì)無色氣體，有刺激性氣味，密度比空氣小，極易溶于水(易液化)。2.氨的化學(xué)性質(zhì)(1)氨氣的化學(xué)性質(zhì)①氨與水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨有一小部分發(fā)生電離：NH3+H2ONH3·H2O+OH?。②氨與酸反應(yīng)生成銨鹽：NH3+H+=。③氨的催化氧化反應(yīng)：4NH3+5O24NO+6H2O。(2)氨水的性質(zhì)①氨溶于水，大部分和水反應(yīng)生成NH3·H2O。NH3·H2O很不穩(wěn)定，受熱易分解為氨氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是NH3·H2ONH3↑+H2O。②氨水具有弱堿性，電離方程式是NH3·H2O+OH?，能使酚酞試液變紅色(或使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色)，能與氯化鋁溶液反應(yīng)，離子方程式是Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3。二、噴泉實(shí)驗(yàn)原理分析1．氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置操作及現(xiàn)象結(jié)論(1)打開止水夾，并擠壓滴管的膠頭。(2)燒杯中的溶液由玻璃管進(jìn)入燒瓶，形成噴泉，瓶?jī)?nèi)液體呈紅色。氨易溶于水，水溶液呈堿性2．噴泉實(shí)驗(yàn)基本原理從原理上分析使容器內(nèi)外產(chǎn)生較大壓強(qiáng)差的情況有以下兩種：(1)容器內(nèi)氣體極易溶于水(或容器內(nèi)氣體易與溶液反應(yīng))，使容器內(nèi)的壓強(qiáng)迅速降低，在外界大氣壓的作用下，外部液體快速進(jìn)入容器，通過尖嘴導(dǎo)管噴出，形成噴泉。下表列出的氣體遇相應(yīng)的吸收劑，就能形成噴泉。氣體HClNH3CO2、Cl2、SO2NO2+O2吸收劑水或堿溶液水或酸溶液堿溶液水或堿溶液(2)容器內(nèi)的液體由于受熱揮發(fā)或由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使容器內(nèi)部產(chǎn)生了大量的氣體，使容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大，促使容器內(nèi)的氣體迅速向外流動(dòng)，也能形成噴泉。噴霧器、火山噴發(fā)就是此原理。特別提醒：噴泉實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵首先瓶?jī)?nèi)外壓強(qiáng)差要足夠大，其次還要注意以下幾個(gè)方面：①盛氣體的燒瓶必須干燥，否則瓶中有液體，可能會(huì)使氣體在實(shí)驗(yàn)前已有大量溶解，造成內(nèi)外壓強(qiáng)差不大，形成的噴泉現(xiàn)象不明顯。②氣體要充滿燒瓶。③燒瓶不能漏氣(實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置氣密性)。三、銨鹽的性質(zhì)1．物理性質(zhì)農(nóng)業(yè)上常用的銨態(tài)氮肥，如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都屬于銨鹽，它們都易溶于水。2．化學(xué)性質(zhì)(1)銨鹽受熱易分解NH4Cl受熱分解的化學(xué)方程式：NH4ClNH3↑+HCl↑。NH4HCO3受熱分解的化學(xué)方程式：NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑。(2)銨鹽與堿反應(yīng)NH4NO3與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaOH+NH4NO3NH3↑+NaNO3+H2O。(3)銨鹽的檢驗(yàn)方法(有兩種)①取少許樣品與堿混合于試管中共熱，將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近管口，若試紙變藍(lán)，則證明樣品中含有。②取少許樣品與堿混合于試管中共熱，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，若有白煙產(chǎn)生，則證明樣品中含有。四、硝酸的強(qiáng)氧化性1．能將大多數(shù)金屬(如銅等)氧化成高價(jià)態(tài)金屬的硝酸鹽，濃硝酸生成NO2，稀硝酸生成NO。如：(1)濃硝酸與銅反應(yīng)，被還原為NO2：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。(2)稀硝酸與銅反應(yīng)，被還原為NO：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。2．濃HNO3與非金屬反應(yīng)，還原產(chǎn)物一般是NO2，而非金屬一般被氧化成最高價(jià)氧化物或相應(yīng)的最高價(jià)含氧酸。(1)濃硝酸將木炭氧化成二氧化碳：C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O。(2)濃硝酸將硫氧化成硫酸：S+6HNO3(濃)=H2SO4+6NO2↑+2H2O。3．常溫下，濃硝酸能使鐵(鋁)發(fā)生鈍化，這是因?yàn)闈庀跛釋㈣F、鋁容器表面氧化，形成致密的氧化物薄膜。若在加熱條件下，可破壞氧化膜，從而使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。4．王水是濃硝酸和濃鹽酸體積比1∶3的混合物，能使一些不溶于硝酸的金屬如金、鉑等溶解。深化理解一、氨、液氨、氨水和銨鹽的區(qū)別與聯(lián)系氨液氨氨水銨鹽(以NH4Cl為例)通常狀態(tài)氣態(tài)液態(tài)液態(tài)固體物質(zhì)分類純凈物純凈物混合物純凈物化學(xué)式NH3NH3溶質(zhì)：NH3NH4Cl相互轉(zhuǎn)化二、硝酸與金屬反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算方法1．從反應(yīng)的本質(zhì)看：金屬與硝酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是金屬與H+和的共同作用。例如：銅與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：3Cu+8H++2=3Cu2++4H2O+2NO↑。Fe2+與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：3Fe2++4H++=3Fe3++2H2O+NO↑。2．從硝酸在反應(yīng)中的作用看：參加反應(yīng)的硝酸一部分顯酸性，生成硝酸鹽，另一部分作氧化劑，一般轉(zhuǎn)化為氮的氧化物(NO或NO2)，根據(jù)氮元素守恒解題。3．從守恒的角度看：(1)電子守恒：硝酸與金屬反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，一般情況下金屬失去的電子被+5價(jià)的氮得到，轉(zhuǎn)化為NO或NO2(也可能會(huì)轉(zhuǎn)化為N2O、N2和NH3)，N原子得到的電子數(shù)等于金屬原子失去的電子數(shù)，由此可求出氮元素被還原后的價(jià)態(tài)，根據(jù)價(jià)態(tài)確定反應(yīng)產(chǎn)物。(2)原子守恒：硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)，一部分以的形式存在，一部分轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中N的物質(zhì)的量與反應(yīng)消耗的HNO3中N的物質(zhì)的量相等。4．從反應(yīng)始態(tài)和最終狀態(tài)看：終態(tài)法的運(yùn)用使許多復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化，在化學(xué)計(jì)算中具有非常重要的地位。典型例題例1下圖是進(jìn)行氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的常用裝置，下列對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述中，不正確的是A．若水槽中盛有水，試管中盛滿SO2，可看到試管中液面上升B．若水槽中盛有水，試管中盛滿NO2，可看到試管中液面上升并充滿試管C．若水槽中盛有水(滴有酚酞)，試管中是NH3，可看到試管內(nèi)液面上升并呈紅色D．若水槽中盛有NaOH溶液，試管中是Cl2，可看到試管內(nèi)液面上升，黃綠色褪去【答案】B【解析】A項(xiàng)、二氧化硫易溶于水，溶于水的二氧化硫部分與水反應(yīng)生成亞硫酸，則可以看到液面上升，故A正確；B項(xiàng)、二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和NO，NO不溶于水，則看到液面上升，但水不會(huì)充滿整個(gè)試管，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)、氨氣極易溶于水，溶于水的氨氣部分與水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨電離使溶液顯堿性，遇酚酞變紅，則看到液面上升并呈紅色，故C正確；D項(xiàng)、氯氣與NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO、水，則看到液面上升、試管中黃綠色褪去，故D正確。故選B。【名師點(diǎn)睛】明確噴泉實(shí)驗(yàn)原理是解答的關(guān)鍵，其原理為(1)減小燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)：①容器內(nèi)氣體極易溶于水；②容器內(nèi)氣體易與溶液中的某種成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被吸收。當(dāng)外部的水或溶液接觸容器內(nèi)氣體時(shí)，由于氣體大量溶解或與溶液中的某種成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被吸收，從而使容器內(nèi)氣壓迅速降低，在外界大氣壓作用下，外部液體迅速進(jìn)入容器，通過尖嘴導(dǎo)管噴出，形成噴泉。(2)增大燒瓶外壓強(qiáng)，容器內(nèi)的液體由于受熱揮發(fā)(如濃鹽酸、濃氨水、酒精等)或由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，容器內(nèi)產(chǎn)生大量氣體。使容器內(nèi)壓強(qiáng)迅速增大，促使容器內(nèi)液體迅速向外流動(dòng)，也能形成噴泉。例如噴霧器、人造噴泉等均是利用了此原理。例2（黑龍江省牡丹江市第一高級(jí)中學(xué)2020屆高三上學(xué)期開學(xué)檢測(cè)）某濃度稀HNO3與金屬M(fèi)反應(yīng)時(shí)，能得到+2價(jià)硝酸鹽，反應(yīng)時(shí)M與HNO3的物質(zhì)的量之比為5∶12，則反應(yīng)時(shí)HNO3的還原產(chǎn)物是（）A．NH4NO3 B．N2 C．N2O D．NO【答案】B【解析】依據(jù)題意可列出反應(yīng)方程式如下：5M+12HNO3=5M(NO3)2+N2↑+6H2O，某稀HNO3與金屬M(fèi)反應(yīng)時(shí)能得到+2價(jià)硝酸鹽，所以1molM失去2mol電子，5molM失去10mol電子；而12molHNO3中，有10mol硝酸沒有參加氧化還原反應(yīng)，只有2mol硝酸參加氧化還原反應(yīng)，得到10mol電子，硝酸中氮的化合價(jià)為+5價(jià)，所以還原產(chǎn)物必須是0價(jià)的N2，B項(xiàng)正確；答案選B。【點(diǎn)睛】利用電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒是解題的突破口，找到化合價(jià)的定量關(guān)系，理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是關(guān)鍵。變式強(qiáng)化1．已知NH3和HCl都是能用來做噴泉實(shí)驗(yàn)的氣體，若在相同條件下用等體積燒瓶各收集滿NH3和HCl氣體，進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)(兩燒瓶?jī)?nèi)充滿溶液且不考慮溶質(zhì)的擴(kuò)散)。下列說法錯(cuò)誤的是A．NH3和HCl分別形成藍(lán)色、紅色噴泉B．制備干燥的NH3和HCl，所需的干燥劑分別是堿石灰、濃硫酸C．若燒瓶中改為NO2，則所得溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與前兩者不同D．去掉裝置中的膠頭滴管，改為單孔塞，也可引發(fā)噴泉【答案】C【解析】A.氨氣和氯化氫都是極易溶于水的氣體，氨氣溶于水顯堿性，遇到石蕊試液變藍(lán)色，氯化氫溶于水顯酸性遇到石蕊試液變紅色，NH3和HCl分別形成藍(lán)色、紅色噴泉，A正確；B.氨氣是堿性氣體，氯化氫是酸性氣體，制備干燥的NH3和HCl，所需的干燥劑分別是堿石灰、濃硫酸，B正確；C.設(shè)二氧化氮體積為1L，根據(jù)反應(yīng)方程式：3NO2+H2O=2HNO3+NO，可知反應(yīng)產(chǎn)生硝酸物質(zhì)的量n(HNO3)=，溶液的體積為HNO3的體積，所以HNO3的物質(zhì)的量濃度c(HNO3)==0.0446mol/L，設(shè)氨氣或氯化氫體積為1L，氨氣和氯化氫氣體形成噴泉實(shí)驗(yàn)形成的溶液濃度==0.0446mol/L，若改為NO2氣體，所得溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與前兩者相同，C錯(cuò)誤；D.去掉裝置中的膠頭滴管，改為單孔塞，用雙手捂住燒瓶，待導(dǎo)氣管氣泡冒出后，冷卻燒瓶會(huì)引發(fā)噴泉，D正確；故合理選項(xiàng)是C。2．將128g銅置于一定量的濃硝酸中并微熱。當(dāng)銅片完全消失時(shí)，共收集到NO2和NO的混合氣體44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(1)寫出上述過程中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：___________________、_______________。(2)混合氣體中NO2的體積為__________L，NO的體積________L(均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。(3)將收集上述氣體的容器倒扣在盛有水的水槽中，并向其中緩慢通入O2使其充分反應(yīng)，若要使溶液恰好充滿容器，則理論上需要參加反應(yīng)的O2的物質(zhì)的量為________mol?！敬鸢浮?1)Cu+4H++2NO3?=Cu2++2NO2↑+2H2O3Cu+8H++2NO3?=3Cu2++2NO↑+4H2O(2)22.422.4(3)1【解析】Cu與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生硝酸銅、二氧化氮和水，反應(yīng)進(jìn)行到一定程度后，硝酸變?yōu)橄∠跛?，稀硝酸與銅發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硝酸銅、一氧化氮和水，在反應(yīng)過程中Cu失去電子的物質(zhì)的量與硝酸變?yōu)槎趸⒁谎趸@得電子的物質(zhì)的量相等，據(jù)此可計(jì)算出混合氣體中兩種氣體的體積；將盛有反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的容器倒扣在盛有水的水槽中，不斷通入氧氣，至溶液恰好充滿容器，二氧化氮、一氧化氮又變?yōu)橄跛?，則氧氣獲得電子的物質(zhì)的量與銅失去電子的物質(zhì)的量相等，據(jù)此計(jì)算反應(yīng)消耗氧氣的物質(zhì)的量。(1)Cu與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生硝酸銅、二氧化氮和水，反應(yīng)的離子方程式為Cu+4H++2NO3?=Cu2++2NO2↑+2H2O；當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度后，硝酸變?yōu)橄∠跛幔@時(shí)稀硝酸與銅發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硝酸銅、一氧化氮和水，該反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO3?=3Cu2++2NO↑+4H2O；(2)n(Cu)=128g÷64g/mol=2mol，由于Cu是+2價(jià)金屬，所以n(e?)=2n(Cu)=2×2mol=4mol，根據(jù)反應(yīng)過程可知n(NO2)+n(N