第二單元氮及其化合物(加試)[考試標準]知識條目必考要求加試要求1.氮氧化物的產生、轉化及其性質a2.氮及其化合物的相互轉化關系c3.氨的性質與用途b4.工業合成氨b5.銨鹽的性質與用途b6.硝酸的性質與用途b7.工業制取硝酸的設備和流程b8.氮肥的性質與科學使用a考點一氮氣及其氧化物1．氮氣寫出有關反應的化學方程式：①3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(點燃))Mg3N2；②N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3；③N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電或高溫))2NO。2．氮氧化物氮有多種價態的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。完成下表中NO和NO2的比較：

NONO2物理性質顏色無色紅棕色毒性有毒有毒溶解性微溶能溶化學性質與O2反應2NO＋O2=2NO2與H2O反應3NO2＋H2O=2HNO3＋NO與人體、環境的關系①與血紅蛋白結合使人中毒②轉化成NO2形成酸雨、光化學煙霧形成酸雨、光化學煙霧題組一氮氣及其氧化物性質定性判斷1．下列反應中，起了氮的固定作用的是()A．N2和H2在一定條件下合成氨B．由氨制成碳酸氫銨或硫酸銨C．NO和O2反應生成NO2D．NO2與H2O反應生成HNO3答案A解析工業合成氨是人工固氮，將氮氣轉化為氮的化合物，屬于氮的固定，A項正確；B、C、D項都是含氮化合物變為含氮化合物，不屬于氮的固定，B、C、D項錯誤。2．某集氣瓶內充滿了紅棕色的氣體，加入水后蓋上蓋子充分振蕩后瓶內呈無色，打開蓋子后發現在瓶口附近又變為紅棕色，則原來瓶內裝有的氣體是()A．氮氣B．一氧化氮C．二氧化氮D．溴蒸氣答案C解析紅棕色的二氧化氮與水反應生成無色的一氧化氮，一氧化氮再與氧氣反應又生成紅棕色的二氧化氮。題組二氮的氧化物對環境的污染及治理3．汽車排放的尾氣中含有NO2，NO2是城市大氣污染的主要污染物之一。在日光照射下，NO2發生一系列光化學煙霧的循環反應，從而不斷產生O3，加重空氣污染。反應過程為①2NO2→2NO＋2O，②2NO＋O2→2NO2，③O＋O2→O3。下列對該反應過程及生成物敘述正確的是()A．NO2起催化劑作用 B．NO起催化劑作用C．NO2只起氧化劑作用 D．O3與O2為同分異構體答案A解析反應過程①＋②得O2→2O，③O＋O2→O3，NO2起催化劑作用，反應過程中NO2作氧化劑，A項正確，B、C項錯誤；O3與O2不是同分異構體，屬同素異形體，D項錯誤。4．2007年諾貝爾化學獎授予善于做“表面文章”的德國科學家格哈德·埃特爾。他的成就之一是證實了氣體在固體催化劑表面進行的反應，開創了表面化學的方法論。在汽車尾氣凈化裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示。下列說法正確的是()A．NO2是該過程的最終產物B．NO和O2必須在催化劑表面才能反應C．汽車尾氣的主要污染成分是CO2和NOD．該催化轉化的總反應方程式：2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))4CO2＋N2答案D解析氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程中先生成二氧化氮，然后在催化劑表面和一氧化碳反應，最終生成無毒氣體，起到尾氣凈化的作用，故A錯誤；NO和O2在常溫下就會發生反應，故B錯誤；汽車尾氣的主要污染成分是CO、NO、NO2等，故C錯誤；尾氣處理凈化的目的是把有毒的污染氣體在催化劑作用下轉化為空氣中的無毒成分，反應方程式為2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))4CO2＋N2正好是過程圖中的變化，故D正確。氮氧化物對環境的污染常見的污染類型(1)光化學煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發生一系列光化學反應，產生的一種有毒的煙霧。(2)酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。(3)破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導致地面紫外線輻射量增加。考點二氨氣和銨鹽1．氨的分子結構和物理性質電子式密度氣味水溶性比空氣小強烈刺激性氣味極易溶于水(1∶700)2.氨的化學性質(1)氨氣與水的反應NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，氨氣溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋。一水合氨為可溶性一元弱堿，易揮發，不穩定，易分解：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。(2)氨氣與酸的反應蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，其現象為有白煙生成，將濃鹽酸改為濃硝酸，也會出現相同的現象。化學方程式：HCl＋NH3=NH4Cl、NH3＋HNO3=NH4NO3。(3)與鹽溶液的反應如過量氨水與AlCl3反應的離子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。3．氮肥的性質與科學使用(1)常見的銨態氮肥硫酸銨(俗稱硫銨)、氯化銨(俗稱氯銨)、碳酸氫銨(俗稱碳銨)、硝酸銨(俗稱硝銨)，它們都是白色、易溶于水的晶體，受熱易分解，因此應保存在陰涼處。銨鹽能與堿反應放出NH3，因此應避免將銨態氮肥與堿性肥料混合使用。(2)常見的硝態氮肥是硝酸鹽。題組一氨氣和銨鹽的性質定性判斷1．NH3是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(如圖)。下列有關表述正確的是()A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時都易分解C．NH3和NO2在一定條件下可發生氧化還原反應D．圖中所涉及的鹽類物質均可以水解答案C解析NaHCO3不能用作化肥，A項錯誤；Na2CO3很穩定，受熱時不易分解，B項錯誤；圖中的NaCl是強酸強堿鹽，不水解，D項錯誤。2．為了檢驗某固體物質中是否含有NHeq\o\al(＋,4)，你認為下列試紙和試劑一定用不到的是()①蒸餾水②NaOH溶液③紅色石蕊試紙④藍色石蕊試紙⑤稀硫酸A．①⑤B．④⑤C．①③D．①④⑤答案B解析為了檢驗某固體物質中是否含有NHeq\o\al(＋,4)，可以向固體中加入NaOH溶液，并加熱，將產生的氣體用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，若試紙變為藍色，就證明該氣體是NH3，原固體中含有NHeq\o\al(＋,4)，因此一定用不到的物質是④藍色石蕊試紙、⑤稀硫酸，答案選B。3．下列說法中正確的是()A．所有銨鹽受熱均可以分解，但產物不一定有NH3B．加熱可除去NH4Cl中的少量NaHCO3C．在盛有硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的試管中，滴加少量NaOH溶液，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，試紙變藍D．銨鹽都易溶于水，其水溶液均呈酸性答案A解析銨鹽分解不一定產生氨氣，如NH4NO3在400℃以上分解生成N2、NO2和H2O，A項正確；Fe2＋比NHeq\o\al(＋,4)更易結合OH－，因而加入少量NaOH不會產生NH3，C項錯誤；NH4HCO3、(NH4)2S等溶液均呈堿性，D項錯誤。4．探究氨氣及銨鹽性質的過程中，下列根據實驗現象得出的結論不正確的是()A．將集有氨氣的試管倒扣于水槽中，液體迅速充滿試管，說明氨氣極易溶于水B．將pH＝11的氨水稀釋1000倍，測得pH>8，說明NH3·H2O為弱堿C．加熱NH4HCO3固體，觀察到固體逐漸減少，試管口有液滴產生，說明NH4HCO3受熱不穩定D．將紅熱的鉑絲伸入右圖所示的錐形瓶中，瓶口出現少量紅棕色氣體，說明氨氣的氧化產物為NO2答案D解析氨氣極易溶于水，使試管內壓強迅速降低，液體迅速充滿試管，A正確；強堿稀釋10n倍，pH減小n個單位，而將pH＝11的氨水稀釋1000倍，測得pH>8，說明NH3·H2O為弱堿，B正確；加熱NH4HCO3固體，觀察到固體逐漸減少，試管口有液滴產生，說明碳酸氫銨受熱分解，不穩定，C正確；氨氣催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮與空氣中的氧氣反應生成二氧化氮，D錯誤。題組二氮肥5．下列說法不正確的是()A．氨水也可直接作化肥B．“雷雨發莊稼”屬于自然固氮C．“肥田粉”屬硝態氮肥D．銨鹽氮肥都是白色易溶于水的晶體，易分解，要保存在陰涼處答案C解析“肥田粉”是硫酸銨的俗稱，應屬于銨鹽類氮肥。氮的固定是指將游離態的氮(N2)轉變為含氮的化合物，氮的固定分為生物固氮、自然固氮和工業固氮等，在自然條件下，將空氣中的氮氣轉化為化合態的氮屬于自然固氮。6．下列氮肥中，不含銨根離子的是()A．碳銨 B．硫銨C．硝酸鉀 D．氨水答案C解析碳銨為NH4HCO3，硫銨為硫酸銨又稱為“肥田粉”，它們都屬于銨鹽，含銨根離子；氨水中也含銨根離子，硝酸鉀中不含銨根離子。題組三NH3的制法及性質探究7．下列裝置適用于實驗室制氨氣并驗證氨氣的某化學性質，其中能達到實驗目的的是()A．用裝置甲制取氨氣B．用裝置乙除去氨氣中的水蒸氣C．用裝置丙驗證氨氣具有還原性D．用裝置丁吸收尾氣答案C解析氨氣極易溶于水，用氫氧化鈉溶液和氯化銨溶液反應，氨氣很難逸出，A錯誤；氨氣和濃硫酸反應，應用堿石灰干燥氨氣，B錯誤；加熱條件下，氨氣與氧化銅發生氧化還原反應，根據氧化銅的顏色變化可判斷是否發生氧化還原反應，C正確；氨氣直接通入水中，不能防止倒吸，D錯誤。8．下列裝置應用于實驗室制取NH3，并用AlCl3溶液吸收多余氨氣制氫氧化鋁，最后回收氯化銨的實驗，能達到實驗目的的是()A．用裝置甲制取NH3B．用裝置乙吸收NH3制取Al(OH)3C．用裝置丙在不斷攪拌下分離Al(OH)3和NH4Cl溶液D．用裝置丁蒸干NH4Cl溶液并灼燒制NH4Cl答案A解析CaO與水反應增大氫氧根離子濃度，且放熱，均可使氨氣逸出，甲裝置可制備氨氣，A正確；氨氣極易溶于水，導管在液面下，乙裝置可發生倒吸，B錯誤；過濾時不能攪拌，易搗破濾紙，C錯誤；蒸干NH4Cl溶液會使氯化銨分解，應用結晶法制NH4Cl，D錯誤。9．某學習興趣小組探究氨氣的制取實驗：(1)甲同學擬用下列實驗方法制備氨氣，其中合理的是________(填字母，下同)。A．將氯化銨固體加熱分解收集產生的氣體B．將濃氨水滴入氫氧化鈉固體中，收集產生的氣體C．將碳酸氫銨加熱分解產生的氣體用堿石灰干燥D．將氯化銨稀溶液滴入氫氧化鈉固體中，收集產生的氣體(2)根據上述正確的原理，該同學欲用下列常見的實驗室制氣裝置制取氨氣，適宜的裝置是________。(3)氣體的性質是氣體收集方法選擇的主要依據。下列性質與收集方法無關的是________(填序號)。①密度②顏色③溶解性④熱穩定性⑤與氧氣反應(4)下圖是甲同學設計收集氨氣的幾種裝置，其中可行的是________，集氣的原理是________________________________________________________________________。答案(1)BC(2)CD(3)②④(4)d利用氨氣密度小于空氣，采用短管進氨氣，長管出空氣，即可收集氨氣解析(1)加熱氯化銨產生氯化氫和氨氣，遇冷又轉化為氯化銨固體，不能制取氨氣，用濃氨水與氫氧化鈉固體混合制氨氣時，將氨水滴入氫氧化鈉固體中更方便操作，而且節約氨水的用量。(2)將濃氨水滴入氫氧化鈉固體制氨氣用C裝置，將碳酸氫銨加熱分解，產生的氣體用堿石灰干燥制氨氣選用D裝置。(3)收集氣體可采用排空氣法(密度、氣體不能被氧氣氧化等)，也可采用排水法(不易溶于水)，與其他性質無關。(4)氨氣極易溶于水，且密度比空氣小，故采用向下排空氣法收集。題組四噴泉實驗10．噴泉是一種常見的自然現象，其產生原因是存在壓強差。(1)圖甲中，為化學教學中所用的噴泉實驗裝置。在燒瓶中充滿干燥氣體，膠頭滴管及燒杯中盛有液體。下列組合中不可能形成噴泉的是________(填字母，下同)。A．HCl和H2O B．O2和H2OC．NH3和H2O D．CO2和NaOH溶液(2)某學生積極思考產生噴泉的其他辦法，并設計了如圖乙所示的裝置。①在圖乙的錐形瓶中，分別加入足量的下列物質，反應后可能產生噴泉的是________。A．Cu與稀鹽酸B．NaHCO3與NaOH溶液C．CaCO3與稀硫酸D．NH4HCO3與稀鹽酸這種方法產生噴泉的原理是___________________________________________________________________________________________________________________________。②在圖乙錐形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入水后，再加入足量的下列物質，結果也產生噴泉。水槽中加入的物質可以是________。A．濃硫酸 B．食鹽C．硝酸鉀 D．硫酸銅這種方法產生噴泉的原理是_______________________________________________________________________________________________________________________。③比較圖甲和圖乙兩套裝置，從產生噴泉的原理來分析，圖甲________(填“增大”或“減小”，下同)上部燒瓶內氣體壓強；圖乙________下部錐形瓶內氣體壓強。(3)城市中常見的人造噴泉及火山爆發的原理與上述________(填“圖甲”或“圖乙”)裝置的原理相似。答案(1)B(2)①D錐形瓶中發生反應：NH4HCO3＋HCl=NH4Cl＋CO2↑＋H2O，隨著CO2氣體產生，錐形瓶中的壓強增大而產生“噴泉”②A濃H2SO4溶于水時，放出大量的熱，溫度升高使錐形瓶中的酒精揮發速度加快，瓶內壓強增大，從而形成“噴泉”③減小增大(3)圖乙解析圖甲裝置形成“噴泉”是因為燒瓶內氣體極易溶解于燒杯和滴管中的液體，使燒瓶內的壓強突然減小而產生壓強差形成“噴泉”。圖乙裝置恰恰相反，下部錐形瓶中的物質相互反應產生氣體，使錐形瓶內氣體壓強增大而產生壓強差，將液體從下瓶中壓入到上瓶形成“噴泉”。中學教材中噴泉實驗裝置如右圖所示。實驗操作是打開橡皮管上的夾子，擠壓滴管的膠頭，則燒杯中的水由玻璃管進入燒瓶，形成噴泉。(1)噴泉實驗的原理因為燒瓶內氣體易溶于水或易與水反應，使瓶內壓強減小，形成壓強差，大氣壓將燒杯中的水壓入燒瓶而形成噴泉。(2)能形成噴泉的條件從原理上講，氣體要易溶于水或易與水反應，以形成足夠大的壓強差；從實驗條件上講，燒瓶內氣體要充滿，氣體和儀器均要干燥，裝置的氣密性要好。(3)中學化學教材中常見的能形成噴泉實驗的氣體和吸收劑如下表：氣體HClNH3CO2、SO2、Cl2、H2SNO2＋O2吸收劑水或NaOH溶液水或鹽酸濃NaOH溶液水(4)噴泉實驗的裝置噴泉實驗的本質是形成壓強差而引發液體上噴，為此可設計多種不同的裝置和采用不同的操作(如使氣體溶于水、熱敷、生成氣體、發生氣體體積減小的反應等)來使噴泉產生。裝置Ⅱ：擠壓氣球，即可使少量的溶液沿導管進入燒瓶中，導致大量的NH3溶解，燒瓶內形成負壓而產生噴泉。裝置Ⅲ：去掉了膠頭滴管。打開止水夾，用手(或熱毛巾等)捂熱燒瓶，氨氣受熱膨脹，使氨氣通過導管與水接觸，即產生噴泉。(開放性問題，或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶，使水進入燒瓶，燒瓶內氨氣溶于水)裝置Ⅳ：在錐形瓶中加入能產生氣體的物質，使錐形瓶內氣體的壓強明顯增大，將液體壓入燒瓶而產生噴泉。裝置Ⅴ：在水槽中加入使水溫度升高的物質，致使錐形瓶內酒精因升溫而揮發，錐形瓶內氣體壓強增大而產生噴泉。裝置Ⅵ：燒瓶中通入H2S(或SO2)，然后通入SO2(或H2S)，現象為有淡黃色粉末狀物質生成，瓶內壁附有水珠，NaOH溶液噴到燒瓶內。考點三硝酸的性質及工業制法1．物理性質硝酸是無色易揮發的液體，有刺激性氣味。2．化學性質(1)不穩定性反應的化學方程式：4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5(或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑。(2)強氧化性硝酸無論濃、稀都有強氧化性，而且濃度越大，氧化性越強。按要求完成下列反應的方程式：①與金屬反應：稀硝酸與銅反應：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；濃硝酸與銅反應：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。②與非金屬反應：濃硝酸與C的反應：C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。③與還原性化合物反應：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等還原性物質。稀硝酸與FeSO4溶液反應的離子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(3)與有機物反應①硝化反應：與反應的化學方程式：＋HNO3eq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))＋H2O。②顏色反應：含有苯基的蛋白質遇到濃硝酸時變黃色。3．用途硝酸是重要的化工原料，可用于制造炸藥、染料、塑料和硝酸鹽等，也是實驗室里必備的重要試劑。4．工業上氨氧化法生產硝酸的過程(1)生產流程氨氣的催化氧化→(2)生產設備主要有熱交換器、轉化器和吸收塔。(3)主要反應的化學方程式轉化器：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O；熱交換器：2NO＋O2=2NO2；吸收塔：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。題組一硝酸的性質定性判斷1．下列物質與硝酸反應時，硝酸既表現酸性，又表現氧化性的是()A．CuO與稀硝酸反應B．C與濃硝酸反應C．HBr與濃硝酸反應D．Cu與稀硝酸反應答案D解析硝酸表現酸性時，生成物中應有硝酸鹽；硝酸表現氧化性時，生成物中應有含低價態的氮的化合物或氮氣。題給四個反應的方程式分別為A項，CuO＋2HNO3=Cu(NO3)2＋H2O；B項，C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；C項，HBr＋6HNO3(濃)=HBrO3＋6NO2↑＋3H2O；D項，3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。由反應可知選項A只表現了硝酸的酸性；選項B、C只表現了硝酸的強氧化性；選項D既表現了硝酸的酸性，又表現了硝酸的強氧化性。2．我國清代《本草綱目拾遺》中記敘無機藥物335種，其中“強水”條目下寫道：“性最烈，能蝕五金……其水甚強，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”這里的“強水”是指()A．氨水 B．硝酸C．醋 D．鹵水答案B解析氨水屬于弱堿溶液，和金屬不反應，不符合條件，故A錯誤；硝酸具有強氧化性、強酸性，能腐蝕大多數金屬，也能和巖石中的CaCO3發生反應，但不能和玻璃中的成分硅酸鹽反應，所以符合條件，故B正確；醋酸是弱電解質，能腐蝕較活潑金屬，但不能腐蝕不活潑金屬，如Cu等金屬，不符合條件，故C錯誤；鹵水的主要成分為氯化鎂、氯化鈉和一些金屬陽離子，和大多數金屬不反應，不符合條件，故D錯誤。3．將銅粉放入稀H2SO4中，加熱無明顯現象發生，當加入下列一種物質后，銅粉的質量減少，溶液呈藍色，同時有氣體逸出，該物質是()A．Fe2(SO4)3 B．Na2SO4C．KNO3 D．FeSO4答案C解析“溶液呈藍色”說明銅被氧化，在原稀H2SO4溶液中已含有H＋，當加入Fe3＋時，也可以氧化Cu，但此時并不能放出氣體。只有加入C選項中的KNO3，提供了NOeq\o\al(－,3)，Cu片在稀硝酸的環境中，會被氧化并放出NO氣體。1．硝酸與金屬反應的規律(1)HNO3與金屬反應一般不能產生H2。(2)還原產物一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸還原產物也可能為N2O、N2或NH4NO3。(3)硝酸與金屬反應時既表現氧化性又表現酸性。2．涉及HNO3的離子反應常見的易錯問題(1)忽視NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下的強氧化性。在酸性條件下NOeq\o\al(－,3)不能與Fe2＋、I－、SOeq\o\al(2－,3)、S2－等還原性較強的離子大量共存。(2)在書寫離子方程式時，忽視HNO3的強氧化性，將氧化還原反應簡單的寫成復分解反應。題組二硝酸的工業制法4．工業上制取硝酸銨的流程圖如圖，請回答下列問題：(1)在上述工業制硝酸的生產中，B設備的名稱是________，其中發生反應的化學方程式為________________________________________________________________________。(2)在合成硝酸的吸收塔中通入空氣的目的是_______________________________________________________________________________________________________________。(3)生產硝酸的過程中常會產生一些氮的氧化物，可用如下兩種方法處理：堿液吸收法：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2ONH3還原法：________NH3＋________NO2=________N2＋________H2O①配平上述反應方程式。②以上兩種方法中，符合綠色化學的是___________________________________。(4)某化肥廠用NH3制備NH4NO3。已知：由NH3制NO的產率是96%、NO制HNO3的產率是92%，則制HNO3所用去的NH3的質量占總耗NH3質量(不考慮其他損耗)的________%。答案(1)氧化爐4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O(2)可使NO循環利用，全部轉化成HNO3(3)①86712②NH3還原法(4)53.1解析(4)NH3～HNO3xx×96%×92%HNO3＋NH3=NH4NO3x×96%×92%x×96%×92%eq\f(x,x＋x×96%×92%)×100%≈53.1%。考點四氮及其化合物的相互轉化關系1．轉化關系注意箭頭指出可體現物質的性質，指向可尋找該物質的制備方法。2．不同價態的含氮物質相互轉化的幾種形式(1)歧化——同一種物質中同一價態的同一元素的化合價在同一反應中既升高又降低。如：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O(2)歸中——同種元素的不同化合物發生氧化還原反應，元素的兩種化合價向中間靠攏。如：6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(△))5N2＋6H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O(3)含氮物質的連續氧化NH3eq\o(→,\s\up7(O2))NOeq\o(→,\s\up7(O2))NO2eq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3N2eq\o(→,\s\up7(O2))NOeq\o(→,\s\up7(O2))NO2eq\o(→,\s\up7(H2O))HNO31．A、B、C、D是短周期元素形成的四種氣體單質。E、F均為氣體，且F為紅棕色。有關的轉化關系如下圖所示(反應條件均已略去)。請回答下列問題：(1)D的化學式為________。(2)反應③的離子方程式為_____________________________________________________。(3)Y和E在一定條件下可反應生成B和Z。利用該反應可消除E對環境的污染，該反應的化學方程式為___________________________________________________________。(4)0.1mol·L－1的X溶液和0.1mol·L－1的Y溶液等體積混合，溶液呈________性(填“酸”“堿”或“中”)，原因是________________________________(用離子方程式說明)。答案(1)H2(2)3NO2＋H2O=2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋NO(3)4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(一定條件))5N2＋6H2O(4)酸NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋解析(1)本框圖題的突破口之一是“白煙”，是揮發性酸和氨氣相遇后的產物，由此可推知D是H2。突破口之二是“紅棕色氣體”，F應為NO2，反推可知E為NO，C為O2，Z為H2O，Y為NH3，X為HCl，G為HNO3。(3)中涉及氨催化氧化反應，其原理是氧化還原反應中的歸中反應。(4)中兩者恰好完全反應時生成NH4Cl，銨根離子水解而使溶液顯酸性。2．已知A是氣體單質，E的水溶液顯強酸性。A、B、C、D、E是含有一種相同元素的五種物質，在一定條件下可發生如圖所示的轉化。(1)寫出化學式：B________，D________，E________。(2)寫出化學方程式B→C：________________________________________________________________________；D→E：________________________________________________________________________。(3)C物質常是汽車尾氣的污染物之一，在汽車的排氣管上裝一個催化裝置，可使C物質與CO反應，生成兩種不是污染物的氣體，反應的化學方程式是_______________________________________________________________________________________________，每消耗28g的CO，轉移電子的物質的量為________。答案(1)NH3NO2HNO3(2)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(3)2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))2CO2＋N22mol解析(1)A是一種常見的氣體單質，C、D是氧化物，且C與氧氣反應生成D，所以該元素是變價元素，而D與水反應得到E的水溶液顯強酸性，則A是N2，B為NH3，C是NO，D是NO2，E是HNO3。(2)B→C的化學方程式：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O，D→E的化學方程式：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。(3)NO與CO反應，生成兩種不是污染物的氣體，應生成氮氣與二氧化碳，反應的化學方程式：2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))2CO2＋N2，消耗28g的CO，其物質的量為1mol，轉移電子的物質的量為1mol×(4－2)＝2mol。課時訓練1．下列有關氮及其化合物的說法不正確的是()A．硝酸應保存在棕色試劑瓶里B．銨態氮肥不宜與堿性肥料混合施用C．常溫下鐵、鋁不與濃硝酸反應D．NO可用排水法收集，NO2可用向上排空氣法收集答案C解析A項，硝酸不穩定，見光易分解，所以應保存在棕色試劑瓶里；B項，銨態氮肥的水溶液呈酸性，與堿性肥料混合施用會產生氨氣，導致肥效降低；C項，常溫下鐵、鋁遇濃硝酸鈍化，鈍化是氧化還原反應，是金屬表面被氧化產生了一層致密的氧化物保護膜，阻止了金屬的進一步反應；D項，NO與氧氣反應但不與水反應，也不溶于水，可用排水法收集，NO2與水反應，不能用排水法收集，由于其密度比空氣大，可用向上排空氣法收集。2．氯化銨和氯化鈉可用下列哪一種方法分離()A．加入氫氧化鈉 B．加入AgNO3溶液C．加熱法 D．加入一種合適的酸答案C3．如果要干燥氨氣，可選用的干燥劑是()①濃硫酸②固體氫氧化鈉③五氧化二磷④堿石灰⑤固體CaO⑥無水CaCl2A．②③④⑤⑥ B．①③⑥C．②④⑤ D．①②③④⑤答案C解析①濃硫酸具有酸性，能和氨氣反應，所以不能用濃硫酸干燥氨氣，錯誤；②氫氧化鈉是強堿，氨氣是堿性氣體，二者不反應，可以用氫氧化鈉干燥氨氣，正確；③五氧化二磷是酸性氧化物，氨氣是堿性氣體，五氧化二磷能和氨氣反應，所以不能用五氧化二磷干燥氨氣，錯誤；④堿石灰顯堿性，氨氣是堿性氣體，二者不反應，可以用堿石灰干燥氨氣，正確；⑤固體CaO顯堿性，氨氣是堿性氣體，二者不反應，可以用氧化鈣干燥氨氣，正確；⑥氯化鈣能和氨氣反應，所以不能干燥氨氣，錯誤；可選用的干燥劑有②④⑤，故選C。4．將氨氣通過灼熱的氧化銅后，發現氧化銅變紅色，此外還收集到一種單質氣體，這種氣體估計應是()A．O2B．H2C．O3D．N2答案D解析由題目信息可知氧化銅將氨氣氧化了，據此可以判斷所得單質氣體應為氮氣。5．檢驗銨鹽溶液的方法：將待測物質取出少量，放在試管中，然后()A．加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口檢驗B．加強堿溶液后加熱，再滴入無色酚酞溶液C．加熱，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口檢驗D．加燒堿溶液后加熱，再用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口檢驗答案D解析銨鹽溶液在加熱時不發生分解，沒有氨氣產生，用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口檢驗無現象，故A錯誤；加強堿溶液后加熱，再滴入無色酚酞溶液，因為強堿溶液呈堿性，不能確定是否有銨根離子，故B錯誤；銨鹽溶液在加熱時不發生分解，沒有氨氣產生，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口檢驗無現象，故C錯誤；將銨鹽和氫氧化鈉混合后加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，濕潤的紅色石蕊試紙變藍色，說明產生了氨氣，這是由于銨根離子和氫氧根離子反應產生氨氣，則原溶液中含有銨根離子，為銨鹽溶液，故D正確。6．在下圖所示的裝置中，燒瓶中充滿干燥氣體a，將滴管中的液體b擠入燒瓶內，輕輕振蕩燒瓶，然后打開彈簧夾f，燒杯中的液體b呈噴泉狀噴出，最終幾乎充滿燒瓶。則a和b不滿足題目要求的是()選項a(干燥氣體)b(液體)ANO2水BCO24mol·L－1NaOH溶液CCl2飽和NaOH溶液DNH31mol·L－1鹽酸答案A解析由3NO2＋H2O=2HNO3＋NO可知最后還剩余eq\f(1,3)的氣體，選A；CO2、Cl2均能完全溶解于NaOH溶液，故不選B、C；NH3能完全溶解于稀鹽酸，不選D。7．如下圖，利用培養皿探究氨氣的性質。實驗時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中對實驗現象所做的解釋正確的是()選項實驗現象解釋A濃鹽酸附近產生白煙NH3與濃鹽酸揮發的HCl氣體反應產生了NH4Cl固體B濃硫酸附近無明顯現象NH3與濃硫酸不發生反應C氯化物溶液變渾濁該溶液一定是AlCl3溶液D干燥的紅色石蕊試紙不變色，濕潤的紅色石蕊試紙變藍NH3是一種可溶性堿答案A解析B項，濃H2SO4易與NH3發生反應；C項，該溶液也可能是MgCl2等溶液；D項，NH3·H2O是堿，而NH3不屬于堿。8．無色的混合氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種，將100mL甲氣體經過下圖實驗的處理，結果得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩余，則甲氣體的組成為()A．NH3、NO2、N2 B．NO、CO2、N2C．NH3、NO2、CO2 D．NH3、NO、CO2答案D解析無色氣體說明不存在NO2，通過足量的濃硫酸時氨氣被吸收，由于氣體體積減小20mL，則氨氣的體積為20mL；再通過足量的Na2O2的干燥管時，氣體變為紅棕色，則說明原氣體中含有NO和CO2。發生反應：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；O2＋2NO=2NO2。當氣體通過足量的水時由于得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩余，所以沒有N2。因此在原混合氣體中含有NH3、NO、CO2。9．某化學興趣小組進行了有關Cu、硝酸、硫酸化學性質的實驗，實驗過程如圖所示。下列有關說法正確的是()A．實驗①中溶液呈藍色，試管口有紅棕色氣體產生，說明稀硝酸被Cu還原為NO2B．實驗③中滴加稀硫酸，銅片繼續溶解，說明稀硫酸的氧化性比稀硝酸強C．實驗③發生反應的化學方程式：3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4=4CuSO4＋2NO↑＋4H2OD．由上述實驗可得出結論：Cu在常溫下既可以與稀硝酸反應，也可以與稀硫酸反應答案C解析①中發生3Cu＋8HNO3=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，生成硝酸銅溶液為藍色，試管口NO被氧化生成紅棕色的二氧化氮，但硝酸被還原生成NO，故A錯誤；③中加稀硫酸，Cu與稀硫酸不反應，但硝酸銅在酸性條件下具有硝酸的強氧化性，繼續與Cu反應，而硝酸的氧化性強，故B錯誤；實驗③發生反應的化學方程式為3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4=4CuSO4＋2NO↑＋4H2O，故C正確；由上述實驗可得出結論：Cu在常溫下可以和稀硝酸反應，故D錯誤。10．某元素的單質與足量濃HNO3反應時，參加反應的單質與HNO3的物質的量之比為1∶4，則反應后的產物中，該元素的價態可能為()A．＋1B．＋5C．＋3D．＋4答案D11．如圖的關系圖中，A是一種正鹽，E是強酸，當甲無論是強酸或強堿都有如下反應關系：eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(甲))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(C)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(D)eq\o(→,\s\up7(H2O))eq\x(E)當甲無論是強酸或強堿，A、B、C、D、E均為同種元素對應的不同的化合物。回答下列問題：(1)A是________(用化學式表示)。(2)當甲是稀鹽酸溶液時，B為具有臭雞蛋氣味的氣體。①寫出B與C反應的化學方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________。②一定質量的Zn與100mL12.0mol·L－1的E的濃溶液充分反應，反應后稱量剩余鋅發現質量減少了65.0g，將反應后的溶液稀釋至1L，此時溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))＝________mol·L－1，產生SO2體積(標準狀況下)＝________L。(3)當甲是濃氫氧化鈉溶液時，B為易液化的氣體可作制冷劑。①C是________，在濃的E溶液中放入過量的銅片，則反應將要結束時的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②將盛有D和O2的混合氣體12mL的量筒倒立于水槽中，充分反應后，剩余2mL無色氣體(均在同溫同壓下測定)，則原混合氣體中氧氣的體積是________。答案(1)(NH4)2S(2)①2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O②14.48(3)①NO3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O②4mL或1.2mL解析(1)A是一種正鹽，E是強酸，由轉化關系可知，中學化學中N、S元素化合物符合轉化，當甲無論是強酸或強堿，A、B、C、D、E均為同種元素對應的不同的化合物，可推知A為(NH4)2S。(2)當甲是稀鹽酸溶液時，B為具有臭雞蛋氣味的氣體，則B為H2S、C為SO2、D為SO3，E為H2SO4，則：①B與C反應的化學方程式為2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O。②一定質量的Zn與100mL12.0mol·L－1的H2SO4的濃溶液充分反應，反應后稱量剩余鋅發現質量減少了65.0g，則參加反應的Zn的物質的量為1mol，H2SO4的物質的量為0.1L×12mol·L－1＝1.2mol，由于硫酸沒有剩余，設與濃硫酸反應的Zn為xmol，與稀硫酸反應的Zn為ymol，則：Zn＋2H2SO4(濃)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2Ox2xxxZn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑yyy由題意可知：x＋y＝1,2x＋y＝1.2，解得x＝0.2，y＝0.8，故將反應后的溶液稀釋至1L，此時溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(0.2mol＋0.8mol,1L)＝1mol·L－1，產生SO2體積(標準狀況下)＝0.2mol×22.4L·mol－1＝4.48L。(3)當甲是濃氫氧化鈉溶液時，B為易液化的氣體可作制冷劑，則B為NH3、C為NO、D為NO2，E為HNO3。①由上述分析可知C是NO，在濃的E溶液中放入過量的銅片，則反應將要結束時，為Cu與稀硝酸反應，離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。②可能發生的反應為4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，試管中O2和NO2氣體按體積比1∶4混合全部溶解，液體充滿試管，假定全部為二氧化氮，剩余氣體體積為eq\f(1,3)×12mL＝4mL，實際是結果剩余2mL氣體，小于4mL，則說明剩余氣體為NO或氧氣，若為氧氣，則參加反應的氣體為12mL－2mL＝10mL，根據4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，可知參加此反應的NO2的體積為10mL×eq\f(4,5)＝8mL，參加反應的O2的體積為10mL－8mL＝2mL，原混合氣體中O2的體積為2mL＋2mL＝4mL；若剩余氣體為NO氣體，根據3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，可知過量的NO2為3×2mL＝6mL，反應4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3消耗的氣體總體積為12mL－6mL＝6mL，則反應消耗的氧氣為6mL×eq\f(1,5)＝1.2mL，故答案為4mL或1.2mL。12．我國空氣質量預報的內容主要包括三個方面：二氧化硫、氮氧化物(NOx)、懸浮顆粒物等三種大氣污染物的濃度。(1)與氮氧化物有關的全球或區域性大氣環境問題有________(填字母)。a．酸雨 b．沙塵暴c．光化學煙霧 d．溫室效應(2)為了降低汽車尾氣對大氣的污染，目前最有效的方法是給汽車安裝尾氣凈化裝置。它能將尾氣中的一氧化碳和NO在催化劑作用下，發生反應轉化為無害氣體，其反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)①寫出實驗室中由固體物質制取氨氣的化學方程式________________________________________________________________________；②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇下圖中的裝置，其連接順序為發生裝置→______________(按氣流方向，用小寫字母表示)。③實驗室也可用右圖所示裝置制取氨氣。燒瓶內固體可選用________(填字母)。a．堿石灰 b．生石灰c．二氧化硅 d．五氧化二磷④催化劑存在條件下，NH3也可用來消除NOx的污染，生成兩種對環境無害的物質，請寫出NH3與NO2反應的化學方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________，該反應中每生成0.5molN2轉移________mol電子。答案(1)ac(2)2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2(3)①2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O②d→c→f→e→i③ab④6NO2＋