1、1了解氮气稳定的原因及用途。了解氮气稳定的原因及用途。2了解了解NO、NO2的性质。的性质。3了解氮的氧化物及含磷洗涤剂对环境及人类健康的影了解氮的氧化物及含磷洗涤剂对环境及人类健康的影 响。响。4了解氨气、铵盐的性质及用途；掌握氨气的实验室制了解氨气、铵盐的性质及用途；掌握氨气的实验室制法。法。5掌握铵根离子的检验。掌握铵根离子的检验。6掌握硝酸的性质和用途。掌握硝酸的性质和用途。第四讲氮及其化合物第四讲氮及其化合物游离态游离态 化合态化合态 高能高能 仿生仿生 生物生物 2氮气氮气(1)物理性质物理性质纯净的纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约是一种无色无味的气体，难溶于水
2、，在空气中约占总体积的占总体积的 。(2)化学性质化学性质通常情况下，通常情况下，N2化学性质很稳定，在高温、高压、放电、催化学性质很稳定，在高温、高压、放电、催化剂等条件下也能发生一些化学反应。化剂等条件下也能发生一些化学反应。3氮的氧化物氮的氧化物氮有多种价态的氧化物：氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。完成等。完成NO和和NO2的比较表：的比较表：NONO2物物理理性性质质颜色颜色毒性毒性溶解性溶解性化化学学性性质质与与O2反应反应2NOO2=2NO2与与H2O反应反应3NO2H2O=2HNO3NO无色无色红棕色红棕色有毒有毒有毒有毒不溶不溶能溶能
3、溶NONO2实验室制法实验室制法(填化学方程填化学方程式式)3Cu8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)22NO4H2OCu4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)22NO22H2O与人体、与人体、环境的关系环境的关系与血红蛋白结合使与血红蛋白结合使人中毒人中毒转化成转化成NO2形成酸形成酸雨、光化学烟雾雨、光化学烟雾破坏臭氧层破坏臭氧层形成酸雨、光化学烟形成酸雨、光化学烟雾雾 氮的氧化物对环境有什么影响？氮的氧化物对环境有什么影响？提示提示(1)形成硝酸型酸雨。形成硝酸型酸雨。(2)形成光化学烟雾。形成光化学烟雾。(3)破坏破坏 臭氧层。臭氧层。无无 有刺激性有刺激性 易易 700 NH3H2O、与
4、酸反应与酸反应a蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为象为 ，将浓盐酸改为，将浓盐酸改为，也会出现，也会出现相同的现象。化学方程式为：相同的现象。化学方程式为：。b 与 与 C O2等 酸 性 氧 化 物 反 应：等 酸 性 氧 化 物 反 应：N H3 C O2H2O=NH4HCO3或或2NH3CO2H2O=(NH4)2CO3还原性还原性氨的催化氧化化学方程式为：氨的催化氧化化学方程式为：。有白烟生成有白烟生成浓硝酸浓硝酸HClNH3=NH4Cl，NH3HNO3=NH4NO3(3)实验室制法实验室制法化 学 方 程 式 为：化 学
5、 方 程 式 为：。(4)主要用途。主要用途。化工原料，用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素，用作制冷剂。化工原料，用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素，用作制冷剂。2NH32H2O 2铵盐铵盐(1)物理性质：都是无色或白色晶体，易溶于水。物理性质：都是无色或白色晶体，易溶于水。(2)化学性质化学性质不稳定性：不稳定性：aNH4Cl受热分解：受热分解：bNH4HCO3受热分解：受热分解：CO2H2O 干燥干燥NH3能用浓硫酸、能用浓硫酸、P2O5、无水氯化钙、无水氯化钙吗？如果不能可选用什么干燥剂？吗？如果不能可选用什么干燥剂？提示提示不能，因为浓不能，因为浓H2SO4与与NH3反应，反应，P2O5吸水后生成
6、吸水后生成磷酸也能与磷酸也能与NH3反应，无水氯化钙也能与反应，无水氯化钙也能与NH3反应，可以反应，可以选用固体选用固体NaOH或碱石灰。或碱石灰。三、硝酸三、硝酸1物理性质物理性质色味态：色味态：；挥发性：；挥发性：；水溶性：；水溶性：；发烟硝；发烟硝酸：酸：。2化学性质化学性质(1)强酸性：稀硝酸能使紫色石蕊试液变强酸性：稀硝酸能使紫色石蕊试液变 色，浓硝酸能色，浓硝酸能使石蕊试液先变使石蕊试液先变 色，微热后褪色。色，微热后褪色。(2)不稳定性：浓硝酸显黄色，是因为不稳定性：浓硝酸显黄色，是因为，说明浓硝酸具有，说明浓硝酸具有 性，性，化学方程式为化学方程式为。无色有刺激性气味的液体无
7、色有刺激性气味的液体易挥发易挥发与水以任意比互溶与水以任意比互溶质量分数大于质量分数大于98%的硝酸的硝酸红红红红HNO3分解产分解产生的生的NO2溶解在硝酸中溶解在硝酸中不稳定不稳定(3)强氧化性强氧化性与金属的反应与金属的反应a除除Pt、Au、Ti外，大部分金属均能与外，大部分金属均能与HNO3反应。反应。bCu与浓、稀与浓、稀HNO3发生反应的化学方程式分别为发生反应的化学方程式分别为 ，。cFe、Al遇冷的浓遇冷的浓HNO3或浓或浓H2SO4能发生能发生 ，故可以，故可以用铁质、铝质容器贮存冷的浓用铁质、铝质容器贮存冷的浓HNO3、浓、浓H2SO4。Cu4HNO3(浓浓)=Cu(NO3
8、)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O钝化钝化与非金属反应与非金属反应与浓与浓HNO3反应时，非金属单质一般被氧化为最高价氧化物反应时，非金属单质一般被氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸，如碳与浓或最高价含氧酸，如碳与浓HNO3反应的化学方程式为反应的化学方程式为。与某些还原性化合物或离子的反应，例如：与某些还原性化合物或离子的反应，例如：H2S、SO2、HBr、HI、FeCl2等。等。王水：由王水：由 与与 按体积比按体积比13混合所得，混合所得，具有更强的氧化性，能使具有更强的氧化性，能使Au、Pt溶解。溶解。3主要用途主要用途 化工原料，用于制硝酸盐
9、、染料、炸药等。化工原料，用于制硝酸盐、染料、炸药等。浓硝酸浓硝酸浓盐酸浓盐酸 久置的硝酸呈黄色，如何除去？怎样保存硝久置的硝酸呈黄色，如何除去？怎样保存硝酸？酸？提示提示硝酸分解产生的硝酸分解产生的NO2溶解于浓硝酸显黄色，除去的溶解于浓硝酸显黄色，除去的方法是通入足量的氧气。方法是通入足量的氧气。硝酸通常用棕色细口瓶密封保存，置于冷暗处。硝酸通常用棕色细口瓶密封保存，置于冷暗处。三种理解三种理解1对对N2性质的理解性质的理解N2的稳定性是相对的，物质的性质不是一成不变的，当外的稳定性是相对的，物质的性质不是一成不变的，当外界条件发生变化时物质的性质也可能改变。界条件发生变化时物质的性质也可
10、能改变。2有关氨水的理解有关氨水的理解氨气或液氨溶于水得氨水，氨水的密度都比水小，并且氨氨气或液氨溶于水得氨水，氨水的密度都比水小，并且氨水浓度越大密度越小。计算氨水浓度时，溶质是水浓度越大密度越小。计算氨水浓度时，溶质是NH3而不而不是是NH3H2O。一个循环一个循环自然界中的氮循环自然界中的氮循环两个注意两个注意1制氨气时药品的选择制氨气时药品的选择制氨气时，选用的铵盐及碱都有一定的要求。选铵盐时，制氨气时，选用的铵盐及碱都有一定的要求。选铵盐时，不选不选(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等，因它们受热易等，因它们受热易分解，使产生的分解，使产生的NH3中混有较多的杂质气体，
11、另外中混有较多的杂质气体，另外NH4NO3易爆炸；选碱时，用消石灰而不用易爆炸；选碱时，用消石灰而不用NaOH或或KOH，因，因NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，且在高温下均能腐蚀玻璃。生氨气，且在高温下均能腐蚀玻璃。2喷泉实验成败的关键喷泉实验成败的关键(1)装置气密性良好；装置气密性良好；(2)烧瓶要干燥；烧瓶要干燥；(3)气体的纯度要气体的纯度要大。大。一种比较一种比较NO2和溴蒸气的比较和溴蒸气的比较(1)相同点相同点均为红棕色气体；均为红棕色气体；均有氧化性；均有氧化性；溶于水后均有酸溶于水后均有酸生成；生成；能与碱反应。能与碱反应。(2
12、)鉴别溴蒸气和鉴别溴蒸气和NO2不能用淀粉不能用淀粉KI试纸、碱溶液等，但试纸、碱溶液等，但可以利用它们性质上的差异性来鉴别。可以利用它们性质上的差异性来鉴别。我的感悟我的感悟“浓浓HNO3与与Cu反应产生反应产生NO2，稀，稀HNO3与与Cu反应产生反应产生NO，则稀，则稀HNO3氧化性强。氧化性强。”这种说法对吗？为什么？这种说法对吗？为什么？不对。在与金属反应时，浓硝酸一般被还原为不对。在与金属反应时，浓硝酸一般被还原为NO2而稀硝而稀硝酸一般被还原酸一般被还原NO的原因，可作如下简单解释：硝酸越浓，的原因，可作如下简单解释：硝酸越浓，氧化性越强，反应中即使生成了氮的低价化合物，也会被浓
13、氧化性越强，反应中即使生成了氮的低价化合物，也会被浓HNO3氧化为氮的较高价氧化物氧化为氮的较高价氧化物NO2；硝酸较稀时，氧化；硝酸较稀时，氧化能力较弱，生成氮元素的较低价氧化物能力较弱，生成氮元素的较低价氧化物NO，NO不会被稀不会被稀HNO3进一步氧化。进一步氧化。2得失电子守恒法得失电子守恒法当当NO2或或NO转化为转化为HNO3时要失去电子，若上述两种气体时要失去电子，若上述两种气体与与O2混合，混合，O2得电子，且得失电子数必然相等，这是得得电子，且得失电子数必然相等，这是得失电子守恒法解答此类题目的依据。失电子守恒法解答此类题目的依据。3NO、NO2混合气体与混合气体与NaOH溶
14、液反应时的溶液反应时的N守恒守恒发生如下反应发生如下反应2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O，NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O。(1)当当V(NO)V(NO2)时，只发生反应时，只发生反应反应后剩余反应后剩余NO，体积为体积为V(NO)原原V(NO2)。(2)当当V(NO2)V(NO)时，反应时，反应和和都发生，最后无气体都发生，最后无气体剩余。剩余。【典例典例1】(2013绍兴模拟绍兴模拟)室温时，在容积为室温时，在容积为a mL的试管中充满的试管中充满NO2气体，然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止；气体，然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止；再通入再通入b mL O
15、2，则管内液面又继续上升，测得试管内最，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩余气体为后剩余气体为c mL，且该气体不支持燃烧。则，且该气体不支持燃烧。则a、b、c的的关系是关系是 ()。Aa4b3c Ba4bcCa b4 1 Da b4 3答案答案A实际上实际上V(NO2)V(O2)41和和V(NO)V(O2)43时，均时，均相当于相当于N2O5的组成，与的组成，与N2O5H2O=2HNO3等效，故当等效，故当NO、NO2、O2的混合气溶于的混合气溶于H2O时也可利用原子个数比进行时也可利用原子个数比进行判断判断【应用应用1】如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满如图所示，相同条件
16、下，两个容积相同的试管分别装满NO2和和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液物质的量浓度之比为液物质的量浓度之比为 ()。A1 1 B5 7 C7 5 D4 3解析解析根据反应化学方程式：根据反应化学方程式：4NO2O22H2O=4HNO34NO3O22H2O=4HNO3生成生成HNO3的物质的量取决于的物质的量取决于NO2与与NO的体积，由于的体
17、积，由于NO2与与NO体积相同，生成体积相同，生成HNO3的物质的量相等，即两试管中的物质的量相等，即两试管中HNO3的浓度相等。的浓度相等。答案答案A必考点必考点34 喷泉实验原理及延伸喷泉实验原理及延伸1喷泉实验装置图喷泉实验装置图2喷泉实验的原理喷泉实验的原理当挤压胶头滴管胶头，使少量水进入烧瓶后，由于烧瓶内当挤压胶头滴管胶头，使少量水进入烧瓶后，由于烧瓶内的气体易溶于水，所以烧瓶内的气压迅速减小，产生负的气体易溶于水，所以烧瓶内的气压迅速减小，产生负压，烧杯里的液体在大气压的作用下被压入烧瓶而形成喷压，烧杯里的液体在大气压的作用下被压入烧瓶而形成喷泉。泉。3实验的注意事项实验的注意事项
18、(1)整个实验装置要求密闭性好、不漏气，这也是气体实整个实验装置要求密闭性好、不漏气，这也是气体实验的基本要求。验的基本要求。(2)收集氨气的圆底烧瓶要绝对干燥。收集氨气的圆底烧瓶要绝对干燥。(3)烧瓶里的氨气必须集满，并尽可能做到随用随制。烧瓶里的氨气必须集满，并尽可能做到随用随制。4实验原理的延伸实验原理的延伸(1)用水吸收用水吸收NH3制氨水或处理合成氨废气，为防止倒吸，制氨水或处理合成氨废气，为防止倒吸，须用倒置漏斗。须用倒置漏斗。(2)只要烧瓶里的气体易溶于滴管和烧杯中的液体，就能只要烧瓶里的气体易溶于滴管和烧杯中的液体，就能形成喷泉，因此能产生喷泉现象的气体还有：形成喷泉，因此能产
19、生喷泉现象的气体还有：烧瓶中气体烧瓶中气体HCl、HBr、HI SO2、NO2、CO2滴管中液体滴管中液体水水浓浓NaOH溶液溶液【典例典例2】喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。(1)图甲中，为化学教学中所用的喷泉实验装置。在烧瓶中充图甲中，为化学教学中所用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中盛有液体。满干燥气体，胶头滴管及烧杯中盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是下列组合中不可能形成喷泉的是 ()。AHCl和和H2O BO2和和H2OCNH3和和H2O DCO2和和NaOH溶液溶液ENO2和和H2O设若用设
20、若用D组合做喷泉实验，烧杯中的液体一定是组合做喷泉实验，烧杯中的液体一定是NaOH溶溶液吗？液吗？_。用用A组合做喷泉实验时，若烧瓶中充满组合做喷泉实验时，若烧瓶中充满HCl气体，则在标气体，则在标准状况下，做完实验后烧瓶中准状况下，做完实验后烧瓶中c(HCl)_molL1(设设溶质不扩散溶质不扩散)。若用若用E组合做喷泉实验时，则标准状况下，做完实验后烧组合做喷泉实验时，则标准状况下，做完实验后烧瓶中溶质的物质的量浓度是瓶中溶质的物质的量浓度是_molL1。(2)某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图乙所某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图乙所示的装置。示的装置。在图乙的锥
21、形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可在图乙的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是能产生喷泉的是 ()。ACu与稀盐酸与稀盐酸 BNaHCO3与与NaOH溶液溶液CCaCO3与稀硫酸与稀硫酸 DNH4HCO3与稀盐酸与稀盐酸这种方法产生喷泉的原理是这种方法产生喷泉的原理是_。在图乙锥形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入水在图乙锥形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入水后，再加入足量的下列物质，结果也产生喷泉。水槽中加入后，再加入足量的下列物质，结果也产生喷泉。水槽中加入的物质可以是的物质可以是A浓硫酸浓硫酸 B食盐食盐 C硝酸钾硝酸钾 D硫酸铜硫酸铜这种方法产生喷泉
22、的原理是这种方法产生喷泉的原理是_。比较图甲和图乙两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图比较图甲和图乙两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图甲甲_上部烧瓶内气体压强；图乙上部烧瓶内气体压强；图乙_下部锥形瓶下部锥形瓶内气体压强内气体压强(填填“增大增大”或或“减小减小”)。(3)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述_(填填“图甲图甲”或或“图乙图乙”)装置的原理相似。装置的原理相似。解析解析(1)中中O2难溶于水，不能使烧瓶中的压强减小。难溶于水，不能使烧瓶中的压强减小。只只要胶头滴管中物质能把要胶头滴管中物质能把CO2几乎完全吸收，使烧瓶中的压强几
23、乎完全吸收，使烧瓶中的压强减小，即可形成喷泉。减小，即可形成喷泉。(2)NH4HCO3与盐酸反应产生与盐酸反应产生CO2气体，使锥形瓶内的压强增大。气体，使锥形瓶内的压强增大。浓浓H2SO4溶于水放出大量溶于水放出大量的热使酒精挥发，锥形瓶内压强增大。的热使酒精挥发，锥形瓶内压强增大。(1)减小烧瓶内压强减小烧瓶内压强容器内气体极易溶于水；容器内气体极易溶于水；容器内气体易与溶液中的某种成分发生化学反应而被吸收。容器内气体易与溶液中的某种成分发生化学反应而被吸收。,当当外部的水或溶液接触容器内气体时，由于气体大量溶解或与溶液外部的水或溶液接触容器内气体时，由于气体大量溶解或与溶液中的某种成分发
24、生化学反应而被吸收，从而使容器内气压迅速降中的某种成分发生化学反应而被吸收，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。管喷出，形成喷泉。(2)增大烧瓶外压强增大烧瓶外压强,容器内的液体由于受热挥发容器内的液体由于受热挥发(如浓盐酸、浓氨如浓盐酸、浓氨水、酒精等水、酒精等)或由于发生化学反应，容器内产生大量气体。使容器或由于发生化学反应，容器内产生大量气体。使容器内压强迅速增大，促使容器内液体迅速向外流动，也能形成喷内压强迅速增大，促使容器内液体迅速向外流动，也能形成喷泉。例如喷雾器、人
25、造喷泉等均是利用了此原理。泉。例如喷雾器、人造喷泉等均是利用了此原理。【应用应用2】大气压强对许多物理实验和化学实验有着重要影响，制取大气压强对许多物理实验和化学实验有着重要影响，制取氨气并完成喷泉实验氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置已略去图中夹持装置已略去)。(1)写 出 实 验 室 制 取 氨 气 的 化 学 方 程 式：写 出 实 验 室 制 取 氨 气 的 化 学 方 程 式：_。(2)收集氨气应使用收集氨气应使用_法，要得到干燥的氨气可选用法，要得到干燥的氨气可选用_作干燥剂。作干燥剂。(3)用如图用如图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥
26、氨气，引发水上喷的操作是引发水上喷的操作是_。该实验的原理是该实验的原理是_。(4)如果只提供如图如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法。的装置，请说明引发喷泉的方法。_。解析解析前两问根据已学知识可以作答。后两问喷泉实验的原前两问根据已学知识可以作答。后两问喷泉实验的原理主要是使盛有氨气的烧瓶内压强降低，利用内外压强差形理主要是使盛有氨气的烧瓶内压强降低，利用内外压强差形成喷泉，无论是图成喷泉，无论是图1还是图还是图2要引发喷泉，想办法使氨气溶解要引发喷泉，想办法使氨气溶解于水即可。于水即可。必考点必考点35 典型的气体制备实验典型的气体制备实验氨的实验室制法氨的实验室制法【典例典例3
27、】如图所示分别是某课外活动小组设计的制取氨气并用氨气如图所示分别是某课外活动小组设计的制取氨气并用氨气进行喷泉实验的三组装置，回答下列问题：进行喷泉实验的三组装置，回答下列问题：(1)用用A图所示的装置可制备干燥的图所示的装置可制备干燥的NH3：反应的化学方程式为反应的化学方程式为_。装 置 中 收 集装 置 中 收 集 N H3的 试 管 口 放 置 棉 花 团 的 作 用 是的 试 管 口 放 置 棉 花 团 的 作 用 是_。干燥管中干燥剂能否改用无水干燥管中干燥剂能否改用无水CaCl2？_(填填“能能”或或“不能不能”)，理由是，理由是_(用化学方程式表示用化学方程式表示)。(2)用用
28、B图所示的装置可快速制取较大量图所示的装置可快速制取较大量NH3：用化学方程式表示浓氨水滴入用化学方程式表示浓氨水滴入CaO中有大量中有大量NH3逸出的过逸出的过程：程：_。检 验检 验 N H3是 否 收 集 满 的 实 验 方 法 是是 否 收 集 满 的 实 验 方 法 是_。(3)用用C图所示的装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨图所示的装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是气，引发水上喷的操作是_，该实，该实验的原理是验的原理是_。用蘸取少许浓盐酸的玻璃棒靠近收集用蘸取少许浓盐酸的玻璃棒靠近收集NH3的容器口，若产的容器口，若产生白烟，说明已收集满生白烟，说明
29、已收集满NH3，反之，则没有收集满；或用湿，反之，则没有收集满；或用湿润的红色石蕊试纸靠近收集润的红色石蕊试纸靠近收集NH3的容器口，若湿润的红色石的容器口，若湿润的红色石蕊试纸变蓝，则说明蕊试纸变蓝，则说明NH3已收集满，反之，则没有收集满。已收集满，反之，则没有收集满。(3)先打开止水夹，然后将胶头滴管中的水快速挤出即可，这先打开止水夹，然后将胶头滴管中的水快速挤出即可，这是因为是因为NH3极易溶于水，胶头滴管中挤出的水吸收了大量的极易溶于水，胶头滴管中挤出的水吸收了大量的氨气致使烧瓶内压强迅速减小而形成喷泉。氨气致使烧瓶内压强迅速减小而形成喷泉。实验室典型的气体发生装置实验室典型的气体发
30、生装置【应用应用3】下列装置能达到实验目的的是下列装置能达到实验目的的是 ()。A B C D解析解析项收集项收集NH3装置中无棉花；装置中无棉花；项项NH3通入通入CCl4中，中，NH3不溶于不溶于CCl4，不会引起倒吸，逸出的，不会引起倒吸，逸出的NH3又可被稀又可被稀H2SO4吸收；吸收；项向长颈漏斗中加一定量水，没过长颈漏斗项向长颈漏斗中加一定量水，没过长颈漏斗的下端，关闭止水夹，再加一定量的水，烧瓶内液面停止在的下端，关闭止水夹，再加一定量的水，烧瓶内液面停止在某一高度不下降，长颈漏斗中液面上升可说明气密性良好，某一高度不下降，长颈漏斗中液面上升可说明气密性良好，反之，气密性不好；反
31、之，气密性不好；项，收集密度比空气大的气体应长进项，收集密度比空气大的气体应长进短出。短出。答案答案C必考点必考点36 金属与硝酸反应的守恒计算金属与硝酸反应的守恒计算1金属与金属与HNO3反应的一般通式反应的一般通式(1)金属浓硝酸金属浓硝酸金属硝酸盐金属硝酸盐NO2H2O(2)金属稀硝酸金属稀硝酸金属硝酸盐金属硝酸盐NOH2O2计算方法计算方法(1)原子守恒法原子守恒法HNO3与金属反应时，一部分与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以起酸的作用，以NO的的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于
32、反应消耗的这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中中氮原子的物质的量。氮原子的物质的量。(2)得失电子守恒法得失电子守恒法HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子中氮原子得到电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。得到电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。【典例典例4】(2013安徽江南十校，安徽江南十校，13)将将9 g铜和铁的混合物投入铜和铁的混合物投入100 mL稀硝酸中，充分反应后得到标准状况下稀硝酸中，充分反应后得到标准状况下1.12 L NO，剩，剩余余4.8 g金属；继续加入金属；继续加入100 mL等浓度的稀硝酸，金属完
33、等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下全溶解，又得到标准状况下1.12 L NO。若向反应后的溶。若向反应后的溶液中加入液中加入KSCN溶液，溶液不变红，则下列说法正确的是溶液，溶液不变红，则下列说法正确的是()。A原混合物中铜和铁各原混合物中铜和铁各0.075 molB稀硝酸的物质的量浓度为稀硝酸的物质的量浓度为0.5 molL1C第一次剩余第一次剩余4.8 g金属为铜和铁金属为铜和铁D再加入上述再加入上述100 mL稀硝酸，又得到标准状况下稀硝酸，又得到标准状况下1.12 L NO答案答案A有关金属与硝酸反应的相关计算的思维模型有关金属与硝酸反应的相关计算的思维模型【应用应用4】(
34、2013石家庄质检石家庄质检)FeS与一定浓度的与一定浓度的HNO3反应，生成反应，生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和和H2O，当，当NO2、N2O4、NO的物质的量之比为的物质的量之比为1 1 1时，实际参加反应时，实际参加反应的的FeS与与HNO3的物质的量之比为的物质的量之比为 ()。A1 6 B16 25C2 11 D1 7解析解析设生成的设生成的NO2、N2O4、NO的物质的量均为的物质的量均为1 mol，则，则有有4 mol HNO3参加氧化还原反应，共得到参加氧化还原反应，共得到6 mol电子，当电子，当1 mol FeS生成硝酸铁、硫酸铁时化合价
35、的变化为铁升高生成硝酸铁、硫酸铁时化合价的变化为铁升高1，硫，硫升高升高8，即共失去，即共失去9 mol电子，所以参加氧化还原反应电子，所以参加氧化还原反应FeS与与HNO3的物质的量之比为的物质的量之比为16。但是生成物中还有硝酸铁，。但是生成物中还有硝酸铁，因而有一部分硝酸起了酸性介质的作用，通过元素守恒可得因而有一部分硝酸起了酸性介质的作用，通过元素守恒可得化学方程式中化学方程式中FeS与与HNO3的系数之比为的系数之比为642，即，即17。答案答案D 简答题评分时是按答题要点进行的，所以语言叙述要符简答题评分时是按答题要点进行的，所以语言叙述要符合逻辑关系，前因后果要明确，分点叙述合逻
36、辑关系，前因后果要明确，分点叙述“因因”应指应指“化学化学原理原理”，只有紧扣原理去分析问题，逐步解答才能得到相应，只有紧扣原理去分析问题，逐步解答才能得到相应分数，答题时要注意语言的准确，化学用语的规范。分数，答题时要注意语言的准确，化学用语的规范。试卷采样试卷采样(10分分)如图所示，将如图所示，将中生成的中生成的NH3缓缓经过缓缓经过通入充满干通入充满干燥燥Cl2的试管的试管中，已知中，已知2NH33Cl2=N26HCl，试回答，试回答下列问题：下列问题：当场指导当场指导答题要素答题要素(1)现象描述要全面：看到的、听到的、摸到的、闻到的。现象描述要全面：看到的、听到的、摸到的、闻到的。
37、(2)现象描述要准确：如现象描述要准确：如A试管中试管中、B处有处有(3)按按“现象结论现象结论”格式描述，忌现象结论不分、由结论推格式描述，忌现象结论不分、由结论推现象、指出具体生成物的名称。现象、指出具体生成物的名称。得分点及关键词得分点及关键词针对不同状态可按以下模板回答：针对不同状态可按以下模板回答：(1)溶液中溶液中颜色由颜色由变成变成，液面上升或下降，液面上升或下降(形成形成液面差液面差)，溶液变浑浊，生成，溶液变浑浊，生成(产生产生)沉淀，溶液发生倒沉淀，溶液发生倒吸，产生大量气泡吸，产生大量气泡(或有气体从溶液中逸出或有气体从溶液中逸出)，有液体溢出，有液体溢出等。等。(2)固
38、体固体表面产生大量气泡，逐渐溶解，体积逐渐变小表面产生大量气泡，逐渐溶解，体积逐渐变小(变细变细)，颜色由，颜色由变成变成等。等。(3)气体气体生成生成色色(味味)气体，气体由气体，气体由色变成色变成色，先变色，先变后后(加深、变浅、褪色加深、变浅、褪色)等。等。Hold住考向住考向考向考向1氮的氧化物的性质及相关计算氮的氧化物的性质及相关计算5年年8考考考向考向2氨和铵盐的性质及相关实验氨和铵盐的性质及相关实验5年年6考考考向考向3硝酸的性质及在工农业生产中的综硝酸的性质及在工农业生产中的综合应用合应用5年年6考考名师揭秘名师揭秘 氮及其化合物的有关知识是每年高考的必考内容。其中氮及其化合物
39、的有关知识是每年高考的必考内容。其中有关氮的氧化物的计算、金属与硝酸反应的相关计算、物质有关氮的氧化物的计算、金属与硝酸反应的相关计算、物质的推断和检验、以工业、农业生产为背景，有关氮的化合物的推断和检验、以工业、农业生产为背景，有关氮的化合物的实验探究和评价，是高考考查的重点，的实验探究和评价，是高考考查的重点，2014年高考对此部年高考对此部分的考查将保持不变。分的考查将保持不变。2利用石灰乳和硝酸工业的尾气利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含含NO、NO2)反应，既能反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流，其部分工艺流程如下：程如下：(
40、3)该工艺需控制该工艺需控制NO和和NO2物质的量之比接近物质的量之比接近1 1。若。若n(N O)n(N O2)1 1，则 会 导 致，则 会 导 致_；若若 n(N O)n(N O2)1 1，则 会 导 致，则 会 导 致_。(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生会发生分 解，产 物 之 一 是分 解，产 物 之 一 是 N O，其 反 应 的 离 子 方 程 式 为，其 反 应 的 离 子 方 程 式 为_。1甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比，设计了如下实验
41、流程：个数比，设计了如下实验流程：实验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，实验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜。反应完成再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜。反应完成后，黑色的氧化铜转化为红色的铜。后，黑色的氧化铜转化为红色的铜。下图下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。为盛有浓硫酸的洗气瓶。甲小组测得：反应前氧化铜的质量甲小组测得：反应前氧化铜的质量m1 g、氧化铜反应后剩余、氧化铜反应后剩余固体的质量固体的质量m2 g、生成氮气在标准状
42、况下的体积、生成氮气在标准状况下的体积V1 L。乙小。乙小组测得：洗气前装置组测得：洗气前装置D的质量的质量m3 g、洗气后装置、洗气后装置D的质量的质量m4 g、生成氮气在标准状况下的体积、生成氮气在标准状况下的体积V2 L。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)写出仪器写出仪器a的名称：的名称：_。(2)检查检查A装置气密性的操作是装置气密性的操作是_。(3)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气。请将实验装置甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气。请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。实验装实验装置置实验药品实验药品制备原理制备原理甲甲小
43、小组组A氢氧化钙、氢氧化钙、硫酸铵硫酸铵反应的化学方程式为：反应的化学方程式为：_乙乙小小组组_浓氨水、氢浓氨水、氢氧化钠氧化钠用化学平衡原理分析氢氧化用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用：钠的作用：_(4)甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为为_。(5)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值，其原因是显小于理论值，其原因是_。为此，乙小组。为此，乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器，重在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器，重新实
44、验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积，得出了合理的实验结果。该药品的名称是积，得出了合理的实验结果。该药品的名称是_。(5)未参加反应的氨气与水蒸气一起被浓硫酸吸收了，导致计未参加反应的氨气与水蒸气一起被浓硫酸吸收了，导致计算中水的质量增大，求得氢原子的物质的量增大，最终求得算中水的质量增大，求得氢原子的物质的量增大，最终求得氨分子中氮、氢原子个数比明显比理论值偏小。可以选用只氨分子中氮、氢原子个数比明显比理论值偏小。可以选用只吸收水分而不吸收氨气的药品吸收水分而不吸收氨气的药品(如碱石灰等如碱石灰等)及相应的装置。及相应的装置。2
45、(2009上海，上海，4)用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是火。其原因是 ()。幕布的着火点升高幕布的着火点升高幕布的质量增加幕布的质量增加氯化铵分解氯化铵分解吸收热量，降低了温度吸收热量，降低了温度氯化铵分解产生的气体隔绝了氯化铵分解产生的气体隔绝了空气空气A B C D解析解析氯化铵分解吸收热量，能降低火焰温度，并且分解氯化铵分解吸收热量，能降低火焰温度，并且分解产生的氯化氢和氨气能隔绝空气，破坏了可燃物的燃烧条产生的氯化氢和氨气能隔绝空气，破坏了可燃物的燃烧条件，故能使幕布不易着火。件，故能使幕布不易着火。答案答案B某学习小组探究浓、稀硝
46、酸氧化性的相对强弱，按下图装某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验置进行实验(夹持仪器已略去夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将。实验表明浓硝酸能将NO氧氧化成化成NO2，而稀硝酸不能氧化，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、可选药品：浓硝酸、3 molL1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳氢氧化钠溶液及二氧化碳已知：氢氧化钠溶液不与已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与反应，能与NO2反应。反应。2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O(1)
47、实验应避免有害气体排放到空气中。装置实验应避免有害气体排放到空气中。装置、中盛中盛放的药品依次是放的药品依次是_。(2)滴加浓硝酸之前的操作是检查装置的气密性，加入药品，滴加浓硝酸之前的操作是检查装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后打开弹簧夹后_。(3)装 置装 置 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 是中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 是_。(4)装置装置的作用是的作用是_，发生反应的化学方程式是，发生反应的化学方程式是_。(5)该 小 组 得 出 的 结 论 依 据 的 实 验 现 象 是该 小 组 得 出 的 结 论 依 据 的 实 验 现 象 是_。(6)实验结束后，
48、同学们发现装置实验结束后，同学们发现装置中溶液呈绿色，而不显蓝中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是的是(选填序号字母选填序号字母)_。a加热该绿色溶液，观察颜色变化加热该绿色溶液，观察颜色变化b加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化c向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化向该
49、绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化观察颜色变化解析解析本题主要考查本题主要考查HNO3的性质、化学实验设计和评价的的性质、化学实验设计和评价的能力。能力。(1)根据装置特点和实验目的，装置根据装置特点和实验目的，装置收集收集NO，装置，装置中盛中盛放放NaOH溶液吸收溶液吸收NO2，因为要验证稀硝酸不能氧化，因为要验证稀硝酸不能氧化NO，所，所以装置以装置中应该盛放稀硝酸。中应该盛放稀硝酸。(2)由于装置中残存的空气能氧由于装置中残存的空气能氧化化NO而对实验产生干扰，所以滴加浓硝酸之前
50、需要通入一而对实验产生干扰，所以滴加浓硝酸之前需要通入一段时间段时间CO2赶走装置中的空气，同时也需将装置赶走装置中的空气，同时也需将装置中导管末中导管末端伸入倒置的烧瓶内，防止反应产生的端伸入倒置的烧瓶内，防止反应产生的NO气体逸出。气体逸出。(3)Cu与浓与浓HNO3反应生成反应生成Cu(NO3)2、NO2、H2O；Cu4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。(4)装置装置中盛放中盛放蒸馏水，使蒸馏水，使NO2与与H2O反应生成反应生成NO：3NO2H2O=2HNO3NO。(5)NO通过稀通过稀HNO3溶液后，若无红棕色溶液后，若无红棕色NO2产生，产生，说明稀说明稀HNO3
