《化學(xué)第四章 非金屬及化合物 4.4 氮及其重要化合物》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《化學(xué)第四章 非金屬及化合物 4.4 氮及其重要化合物（117頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第四節(jié)氮及其重要化合物 考點(diǎn)一氮?dú)饧捌溲趸铩净A(chǔ)回顧】1.自然界中氮的存在和氮的固定:游離化合2.N2的性質(zhì):N2的電子式為_,結(jié)構(gòu)式為 。寫出有關(guān)化學(xué)方程式:_,N2表現(xiàn)_性。_,N2表現(xiàn)_性。_,N2表現(xiàn)_性。N2+3Mg Mg3N2氧化N2+3H2 2NH3氧化N2+O2 2NO還原點(diǎn)燃=3.氮的氧化物:(1)氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。其中N2O3、N2O5分別為HNO2、HNO3相應(yīng)的酸性氧化物(酸酐)。NO2與N2O4可相互轉(zhuǎn)化2NO2 N2O4。(2)NO、NO2的比較。NONONONO2 2顏色、顏色、毒性毒性_色色,_,_色色,

2、_,_溶解性溶解性_于水于水易溶于水易溶于水與與O O2 2或或與與H H2 2O O反反應(yīng)應(yīng)2NO+O2NO+O2 2=2N=2NO O2 23NO3NO2 2+H+H2 2O=_O=_無(wú)有毒紅棕有毒難溶2HNO3+NONONONONO2 2收集方收集方法法_與人體、與人體、環(huán)環(huán)境的關(guān)境的關(guān)系系與與_結(jié)結(jié)合合,使人中毒使人中毒轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成NONO2 2,形形成成酸雨、光化學(xué)煙酸雨、光化學(xué)煙霧霧形成酸雨、形成酸雨、_排水法向上排空氣法血紅蛋白光化學(xué)煙霧(3)常見NOx的尾氣處理方法。堿液吸收法2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2ONO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O催化

3、轉(zhuǎn)化:在催化劑、加熱條件下,氨將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2和CO2)。一般適用汽車尾氣的處理?！舅季S診斷】(正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”)(1)食品袋中充氮?dú)饪捎脕?lái)防腐。()提示:。氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可用來(lái)防腐。(2)氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化學(xué)煙霧,又是形成酸雨的主要物質(zhì)。()提示:。硫的氧化物不能形成光化學(xué)煙霧。(3)用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙或NaOH溶液可以鑒別溴蒸氣和NO2。()提示:。不能用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙或NaOH溶液區(qū)分,因?yàn)檫@兩種氣體都有氧化性,都可以把KI中的I-氧化成I2,使試紙變藍(lán)色。NaOH溶液可以吸收Br2蒸

4、氣和NO2而形成無(wú)色溶液。用水鑒別,溶于水后有顏色的是Br2,無(wú)顏色的是NO2。(4)密閉容器中2 mol NO與1 mol O2充分反應(yīng),產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA。()提示:。NO與O2反應(yīng)生成NO2,但常溫下,NO2與N2O4之間存在平衡,所以產(chǎn)物的分子數(shù)小于2NA。【題組過關(guān)】1.(RJ必修1P100改編題)下列敘述與氮元素的循環(huán)無(wú)關(guān)的是()A.工業(yè)合成氨的過程是固氮的過程B.自然界中,氨是動(dòng)物體特別是蛋白質(zhì)腐敗后的產(chǎn)物C.液氨具有腐蝕性和毒性,在使用過程中要防止液氨泄漏D.電閃雷鳴的雨天,N2與O2會(huì)發(fā)生反應(yīng)并最終轉(zhuǎn)化為硝酸鹽被植物吸收【解析】選C。工業(yè)合成氨是人工固氮的過程,A錯(cuò)誤;氨是

5、動(dòng)物體特別是蛋白質(zhì)腐敗后的產(chǎn)物,B錯(cuò)誤;使用液氨的過程中要防止液氨泄漏,與氮元素的循環(huán)無(wú)關(guān),C正確;電閃雷鳴的雨天屬于自然固氮,D錯(cuò)誤。2.(2018大連模擬)隨著我國(guó)汽車年銷量的大幅增加,空氣環(huán)境受到了很大的污染。汽車尾氣裝置里,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示,下列說法正確的是導(dǎo)學(xué)號(hào)79100060()A.反應(yīng)中NO為氧化劑,N2為氧化產(chǎn)物B.汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2C.NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)D.催化轉(zhuǎn)化總化學(xué)方程式為2NO+O2+4CO4CO2+N2催化劑=【解析】選D。反應(yīng)過程中NO、O2為氧化劑,N2為還原產(chǎn)物,A錯(cuò)誤;汽車尾氣中的N2不是污

6、染物,B錯(cuò)誤;NO和O2的反應(yīng)不需要催化劑,C錯(cuò)誤;根據(jù)題中的圖示,可將反應(yīng)的過程分成如下兩步寫:2NO+O2=2NO2,2NO2+4CO=N2+4CO2,將兩步反應(yīng)合并可得總化學(xué)方程式為2NO+O2+4CO 4CO2+N2,D正確。催化劑=3.無(wú)色的混合氣體甲中可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種。將100 mL氣體甲經(jīng)過下圖實(shí)驗(yàn)處理,結(jié)果得到酸性溶液,而且?guī)缀鯚o(wú)氣體剩余,則氣體甲的組成可能為()A.NH3、NO2、N2B.NH3、NO、CO2C.NH3、NO2、CO2D.NO、CO2、N2【解析】選B。因?yàn)榧诪闊o(wú)色混合氣體,則沒有NO2,從反應(yīng)流程看,部分氣體被濃硫酸吸收,說明

7、存在NH3,通過足量的Na2O2后,氣體顯紅棕色,說明生成了NO2,則原來(lái)氣體中存在NO以及CO2,最后氣體被水吸收后幾乎無(wú)氣體剩余,則原氣體中沒有N2,NO和生成的氧氣完全被水吸收生成HNO3,答案選B?！炯庸逃?xùn)練】1.燒瓶中放入銅片和稀硝酸,來(lái)制取較純凈的一氧化氮,反應(yīng)開始后發(fā)現(xiàn)燒瓶中充滿紅棕色氣體,這時(shí)的操作應(yīng)是()A.立即接上收集容器,用向上排空氣法收集B.待燒瓶中紅棕色氣體消失后,用向上排空氣法收集C.待燒瓶中紅棕色氣體消失后,用排水法收集D.立即用排水法收集【解析】選D。紅棕色氣體為NO2,NO2與水反應(yīng)生成NO,用排水法收集。2.汽車排放的尾氣中含有NO2,NO2是城市大氣污染的

8、主要污染物之一。在日光照射下,NO2發(fā)生一系列光化學(xué)煙霧的循環(huán)反應(yīng),從而不斷產(chǎn)生O3,加重空氣污染。反應(yīng)過程為2NO2 2NO+2O;2NO+O2 2NO2;O+O2 O3。下列有關(guān)該反應(yīng)過程及產(chǎn)物的敘述正確的是()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互為同分異構(gòu)體【解析】選A。由反應(yīng)過程+得O2 2O,O+O2 O3,由此可知NO2起催化劑作用,反應(yīng)過程中NO2既作氧化劑又作還原劑,A正確,B、C錯(cuò)誤;O3與O2互為同素異形體,D錯(cuò)誤。3.病毒學(xué)研究同時(shí)證實(shí),NO對(duì)SARS病毒有直接抑制作用。下列關(guān)于NO的敘述正確的是()A.NO是一種紅棕色的氣體

9、B.常溫常壓下,NO不能與空氣中氧氣直接化合C.含等質(zhì)量的氧元素的NO和CO的物質(zhì)的量相等D.NO易溶于水,不能用排水法收集【解析】選C。NO是一種無(wú)色難溶于水的氣體,可以用排水法收集。常溫常壓下,NO容易與氧氣直接化合生成NO2?？键c(diǎn)二氨和銨鹽【基礎(chǔ)回顧】1.氨:(1)物理性質(zhì):無(wú)色有_性氣味的氣體,密度比空氣_,易_。_溶于水(1 700),可由_實(shí)驗(yàn)證明。刺激小液化極易噴泉(2)化學(xué)性質(zhì)。還原性:NH3中的氮元素的價(jià)態(tài)為-3價(jià),因此NH3不僅能被催化氧化生成NO,還能在純氧中燃燒生成N2。在一定條件下,NH3還能被Cl2、CuO等氧化a.催化氧化:_b.在純氧中燃燒:_點(diǎn)燃=催化劑=4N

10、H3+5O2 4NO+6H2O4NH3+3O2 2N2+6H2Oc.與氯氣反應(yīng):_或_d.與CuO反應(yīng):_e.與氮的氧化物(NOx)反應(yīng):6NO2+8NH3 7N2+12H2O6NO+4NH3 5N2+6H2O=2NH3+3Cl2=N2+6HCl8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O催化劑=催化劑=與酸反應(yīng)與氯化氫反應(yīng):_。現(xiàn)象:_。應(yīng)用:用于NH3與揮發(fā)性酸的互相檢驗(yàn)。NH3+HCl=NH4Cl產(chǎn)生白煙與水反應(yīng):NH3+H2O NH3H2O +OH-。氨氣溶于水得氨水,氨水中含有的微粒有_。NH3H2O是可溶性一元弱堿,不穩(wěn)定,易分解,化學(xué)方程式為_

11、。4NH4NHNH3H2O、NH3、H2O、OH-、H+NH3H2O NH3+H2O=(3)氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法 常規(guī)方法:固+固 NH3向下排空氣法藍(lán)白煙其他方法:方法方法化學(xué)方程式化學(xué)方程式(或原理或原理)氣體發(fā)生裝氣體發(fā)生裝置置加熱加熱濃濃氨水氨水NHNH3 3HH2 2O NHO NH3 3+H H2 2O O =方法方法化學(xué)方程式化學(xué)方程式(或原理或原理)氣體發(fā)生裝氣體發(fā)生裝置置濃氨濃氨水水+固固體體CaOCaOCaOCaO與水反應(yīng)與水反應(yīng),使溶劑使溶劑(水水)減少減少;反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱,促使氨水分解。化學(xué)促使氨水分解。化學(xué)方程式為方程式為NHNH3 3HH2 2O+CaO=NHO+Ca

12、O=NH3 3+Ca(OH)Ca(OH)2 2 (4)用途制硝酸、銨鹽、純堿、尿素、制冷劑等。2.銨鹽:(1)物理性質(zhì):都是無(wú)色或白色晶體,易溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)“三解”不穩(wěn)定性(熱解)a.NH4Cl受熱分解:_。b.NH4HCO3受熱分解:_。=NH4Cl NH3+HClNH4HCO3 NH3+CO2+H2O與堿反應(yīng)(堿解)銨鹽與堿溶液反應(yīng)的離子方程式a.在稀溶液中不加熱:_。b.加熱時(shí)或濃溶液:_。銨鹽溶于水易水解(水解):+H2ONH3H2O+H+。4NH+OH-=NH3H2O=4NH4NH+OH-NH3+H2O(3)的檢驗(yàn):4NH【典題探究】【典題】某化學(xué)興趣小組利用圖1裝置制取氨氣

13、并探究氨氣的有關(guān)性質(zhì)。(1)裝置A中燒瓶?jī)?nèi)試劑可選用_(填字母代號(hào))。a.堿石灰b.濃硫酸c.生石灰d.五氧化二磷 e.燒堿(2)在K2的導(dǎo)管末端連接圖2裝置中的_裝置(填序號(hào)),當(dāng)裝置D中集滿氨氣后,關(guān)閉K1、K2,打開K3,引發(fā)噴泉的實(shí)驗(yàn)操作是_。(3)若探究氨氣的還原性,需打開K1、K3,在K2處導(dǎo)管連接制取純凈、干燥氯氣的裝置。用二氧化錳與濃鹽酸制取氯氣,生成氣體必須通過分別盛有_、_試劑的洗氣瓶;D中氨氣與氯氣反應(yīng)產(chǎn)生白煙,同時(shí)生成一種無(wú)色無(wú)味的氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_從K3處導(dǎo)管逸出的氣體中含有少量Cl2,則C裝置中應(yīng)盛放_(tái)溶液(填化學(xué)式),反應(yīng)的離子方程式為_?！窘馕觥?1)

14、在濃氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3H2O +OH-,向其中加入生石灰發(fā)生反應(yīng)CaO+H2O=Ca(OH)2生成Ca(OH)2或燒堿,都會(huì)使平衡左移,同時(shí)放出大量的熱促進(jìn)氨水的揮發(fā)。堿石灰的成分是燒堿和生石灰,原理同上述,都可快速制備氨氣。4NH(2)氨氣極易溶于水,不溶于CCl4,需選擇防倒吸裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,因此需選擇圖2中的或。根據(jù)噴泉實(shí)驗(yàn)的原理,要使裝置D發(fā)生噴泉現(xiàn)象。用熱毛巾將燒瓶包住,可使D中氨氣受熱膨脹通過導(dǎo)管與水接觸,即產(chǎn)生“噴泉”。(3)用二氧化錳與濃鹽酸制取的氯氣中,混有氯化氫氣體和水蒸氣,要得到純凈、干燥的氯氣需通過飽和食鹽水除去氯化氫,通過濃硫酸除去水蒸氣。探究氨氣

15、具有還原性,氯氣與氨氣反應(yīng)產(chǎn)生“白煙”的成分為氯化銨,氯元素化合價(jià)降低,則生成的“無(wú)色無(wú)味的氣體”必為氨氣的氧化產(chǎn)物,可推知為氮?dú)?。氯氣是有毒氣體,可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng),因此可用氫氧化鈉溶液進(jìn)行尾氣吸收。答案:(1)ace(2)或用熱毛巾將燒瓶包住(其他合理答案均可)(3)飽和食鹽水濃硫酸3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2NaOHCl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O【母題變式】(1)題中U形干燥管中盛放的藥品是_,作用為_。提示:堿石灰吸收NH3中的水蒸氣(2)若用圖2中的、裝置吸收尾氣,分別有什么現(xiàn)象?_提示:三個(gè)裝置中的溶液都變紅,其中裝置有倒吸?！绢}組過關(guān)】1.(RJ必修1P103

16、)下列裝置應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)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【解析】選A。CaO與水反應(yīng)用甲裝置可制備氨氣,A正確;氨氣極易溶于水,導(dǎo)管在液面下,乙裝置可發(fā)生倒吸,B錯(cuò)誤;過濾時(shí)不能攪拌,易搗破濾紙,C錯(cuò)誤;蒸干NH4Cl溶液會(huì)使氯化銨分解,應(yīng)用結(jié)晶法制NH4Cl,D錯(cuò)誤。2.某化學(xué)興趣小組利用如下裝置制取氨氣并探究氨氣的有關(guān)性質(zhì)。導(dǎo)學(xué)號(hào)79100061(1)圖甲中,儀

17、器A的名稱是_,A中盛放的固體是_。(2)已知單質(zhì)B是空氣中含量最多的成分,則玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)C裝置的作用是_。(4)若按如圖乙所示裝置進(jìn)行NH3性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。先打開旋塞1,B瓶中的現(xiàn)象是_,原因是_,穩(wěn)定后,關(guān)閉旋塞1。再打開旋塞2,B瓶中的現(xiàn)象是_?！窘馕觥?1)儀器A是圓底燒瓶;該實(shí)驗(yàn)通過將濃氨水滴入堿石灰或CaO中制取氨氣。(2)空氣中含量最多的成分是N2,所以玻璃管中發(fā)生的是NH3還原CuO生成N2、Cu和H2O的反應(yīng):3CuO+2NH3N2+3Cu+3H2O。=(3)因?yàn)镹H3極易溶于水,所以C裝置是防倒吸的安全瓶。(4)打開旋塞1,HCl與NH3反應(yīng)生成NH4

18、Cl固體小顆粒,所以B瓶中會(huì)出現(xiàn)白煙。HCl過量,溶于石蕊水溶液中使溶液呈酸性,故溶液變紅。答案:(1)圓底燒瓶堿石灰或CaO(其他合理答案均可)(2)3CuO+2NH3 N2+3Cu+3H2O(3)作安全瓶,防倒吸=(4)產(chǎn)生白煙打開旋塞1,氯化氫與氨氣混合反應(yīng)生成了白色氯化銨固體小顆粒,形成白煙燒杯中的石蕊水溶液會(huì)倒流進(jìn)入B瓶中,形成紅色溶液【加固訓(xùn)練】1.用滴有酚酞溶液的水做“氨的噴泉實(shí)驗(yàn)”體現(xiàn)了氨的哪些性質(zhì)()還原性極易溶于水有堿性物質(zhì)生成氧化性氨易液化A.B.C.D.【解析】選B?！鞍钡膰娙獙?shí)驗(yàn)”體現(xiàn)了氨極易溶于水、有堿性物質(zhì)生成的性質(zhì)。2.科學(xué)家從化肥廠生產(chǎn)的(NH4)2SO4中檢

19、出化學(xué)式為N4H4(SO4)2的物質(zhì),該物質(zhì)的晶體中含有 和兩種離子,當(dāng) 遇到堿性溶液時(shí),會(huì)生成N4分子。下列說法正確的是()24SO444NH444NHA.14N、N4與N2互為同位素B.N4H4(SO4)2的電離方程式為N4H4(SO4)2 +2 C.N4H4(SO4)2不能與草木灰、K3PO4等化肥混合施用D.N4H4(SO4)2中只含共價(jià)鍵,不含離子鍵444NH24SO【解析】選C。N4與N2為單質(zhì),A錯(cuò)誤;N4H4(SO4)2晶體中含有 和 兩種離子,電離方程式為N4H4(SO4)2=+2 ,B錯(cuò)誤;草木灰的主要成分K2CO3、K3PO4都為強(qiáng)堿弱酸鹽,其水溶液顯堿性,當(dāng) 遇到堿性溶

20、液時(shí),會(huì)生成N4分子,故不能混合施用,C正確;N4H4(SO4)2為離子化合物,N4H4(SO4)2中含有離子鍵,D錯(cuò)誤。444NH24SO444NH24SO444NH考點(diǎn)三硝酸氮及其重要化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系【基礎(chǔ)回顧】1.硝酸的物理性質(zhì):黃2.硝酸的化學(xué)性質(zhì):(1)不穩(wěn)定性:_。市售濃硝酸呈黃色的原因是_。硝酸保存在_試劑瓶中,置于冷暗處,不能用橡膠塞。光或=4HNO3 4NO2+O2+2H2O硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里棕色(2)強(qiáng)氧化性:不論濃、稀硝酸都有強(qiáng)氧化性,而且濃度越大氧化性越強(qiáng)。與金屬反應(yīng)時(shí),不產(chǎn)生H2。a.常溫下,濃硝酸使_鈍化;Fe、Alb.濃硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式:_。c

21、.稀硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式:_3NO3NOCu+4H+2 =Cu2+2NO2+2H2O3Cu+8H+2 =3Cu2+2NO+4H2O與非金屬反應(yīng)。如濃硝酸與C反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。與還原性化合物反應(yīng)。硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等還原性物質(zhì)。如稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式:_。=C+4HNO3(濃)CO2+4NO2+2H2O3NO3Fe2+4H+=3Fe3+NO+2H2O3.氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系:4.含氮物質(zhì)的化合價(jià)變化及規(guī)律:(1)氮元素間的歧化和歸中。歧化:3NO2+H2O=2HNO3+NO;2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。歸中

22、:6NO+4NH3=5N2+6H2O;NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O。(2)含氮物質(zhì)的連續(xù)氧化。NH3 _ _ _;N2 _ _ _。NONO2HNO3NONO2HNO3【思維診斷】(正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”)(1)將稀硝酸加入過量鐵粉中,充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液,溶液呈紅色,證明稀硝酸將Fe氧化為Fe3+。()提示:。稀硝酸與過量的Fe反應(yīng),則生成硝酸亞鐵和NO氣體、水,無(wú)鐵離子生成,所以加入KSCN溶液后,不變紅色,現(xiàn)象錯(cuò)誤。(2)濃硝酸中加入用砂紙打磨過的鋁條,產(chǎn)生紅棕色氣體。()提示:。濃硝酸與鋁發(fā)生鈍化,不能產(chǎn)生氣體。(3)N2NH3NH4Cl(aq),物質(zhì)間轉(zhuǎn)化

23、能實(shí)現(xiàn)。()提示:。N2NH3NH4Cl(aq)能實(shí)現(xiàn)。(4)稀硝酸可除去試管內(nèi)壁的銀鏡。()提示:。Ag可溶于稀硝酸,可用稀硝酸除去試管內(nèi)壁的銀鏡。(5)將可調(diào)高度的銅絲伸入稀硝酸中,溶液變藍(lán),說明Cu與稀硝酸發(fā)生置換反應(yīng)。()提示:。銅與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成Cu(NO3)2、NO和H2O,不屬于置換反應(yīng)。(6)能使甲基橙變黃的溶液中,Na+、Cl-、Fe3+能共存。()提示:。能使甲基橙變黃的溶液中,溶液pH4.4,Fe3+不能共存。3NO【典題探究】角度一 硝酸的強(qiáng)氧化性【典題1】某化學(xué)學(xué)習(xí)小組采用下列裝置,對(duì)濃硝酸與木炭的反應(yīng)進(jìn)行探究(已知:4HNO3 4NO2+O2+2H2O

24、)。=請(qǐng)回答下列問題:(1)檢查裝置氣密性后,將燃燒匙中的木炭在酒精燈上加熱至紅熱狀態(tài),立即伸入三頸瓶中,并塞緊瓶塞,滴加濃硝酸,可觀察到三頸瓶中氣體的顏色為_,產(chǎn)生該氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式是_。(2)裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液,反應(yīng)一段時(shí)間后可觀察到C中出現(xiàn)白色沉淀,該白色沉淀為_(寫化學(xué)式)。其中的Ba(OH)2溶液_(填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替,理由是_。(3)裝置B的作用是_。(4)裝置D中收集到了無(wú)色氣體,部分同學(xué)認(rèn)為是NO,還有部分同學(xué)認(rèn)為是O2。下列對(duì)該氣體的檢驗(yàn)方法合適的是_(填序號(hào))。A.敞口觀察集氣瓶?jī)?nèi)氣體的顏色變化B.將潤(rùn)濕的藍(lán)色石蕊試紙伸入集氣瓶

25、內(nèi),觀察試紙是否變紅C.將帶火星的木條伸入集氣瓶中,觀察木條是否復(fù)燃【解析】(1)裝置A中是濃硝酸與木炭的反應(yīng),生成NO2、CO2、H2O,由于NO2為紅棕色氣體,故三頸瓶中的氣體為紅棕色。(2)將NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分別生成Ba(NO3)2和BaCO3,由于Ba(OH)2溶液足量,故溶液為堿性環(huán)境,BaCO3不溶解以沉淀形式析出。Ba(OH)2溶液不能用Ca(OH)2溶液代替,因?yàn)镃a(OH)2微溶于水,溶液中Ca(OH)2含量太少,濃度太低,不足以完全吸收生成的酸性氣體,導(dǎo)致溶液呈酸性,不能生成CaCO3沉淀。(3)裝置B可以防止裝置C中酸性氣體因溶解速率太快而出現(xiàn)倒吸。

26、(4)NO與足量O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2,A正確;NO和O2均不具有酸性,B錯(cuò)誤;O2能使帶火星的木條復(fù)燃,而NO不能,C正確。答案:(1)紅棕色C+4HNO3(濃)4NO2+CO2+2H2O(2)BaCO3不能Ca(OH)2溶液中Ca(OH)2濃度較低,NO2、CO2過量,最終溶液顯酸性,不能形成CaCO3沉淀(3)防倒吸(4)AC=【母題變式】(1)如果集氣瓶中收集到的無(wú)色氣體是氧氣,則氧氣的來(lái)源是_。提示:濃硝酸的分解。裝置A中除發(fā)生木炭與濃硝酸的反應(yīng)外,還發(fā)生濃硝酸的分解反應(yīng)。(2)如果集氣瓶中收集到的無(wú)色氣體是NO,則生成NO的化學(xué)方程式為_。提示:3NO2+H2O=2HNO3+N

27、O。角度二 硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算【典題2】某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉,最多能溶解9.6 g Cu。向另一份中逐漸加入鐵粉,產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示(已知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析或結(jié)果錯(cuò)誤的是()導(dǎo)學(xué)號(hào)79100062A.原混合酸中 的物質(zhì)的量為0.1 molB.OA段產(chǎn)生的是NO,AB段的反應(yīng)為Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段產(chǎn)生的是氫氣C.第二份溶液中的最終溶質(zhì)為FeSO4D.稀硫酸濃度為2.5 molL-13NO【解析】選A。鐵粉既能與硝酸反應(yīng)也能與硫酸反應(yīng),從題干圖看出OA段產(chǎn)生的是NO,發(fā)生反應(yīng)為Fe+4

28、H+=Fe3+NO+2H2O,AB段的反應(yīng)為Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段產(chǎn)生的是氫氣,反應(yīng)為Fe+2H+=Fe2+H2,可知OA段 反應(yīng)完了,第二份溶液中n()=n(Fe)=3NO3NO3NO =0.1 mol,溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4,此時(shí)反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是14.0 g,即0.25 mol,故原混合酸中H2SO4濃度為 =2.5 molL-1,物質(zhì)的量為0.2 mol。15.6 g56 g mol0.25 mol0.1 L3NO【素養(yǎng)升華】硝酸與金屬反應(yīng)計(jì)算題的思維模板【題組過關(guān)】1.(RJ必修1P104改編題)下列說法不正確的是()A.在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶解,再加入KNO3

29、固體,銅粉仍不溶解B.某氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),該氣體的水溶液一定顯堿性C.銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H+2 =3Cu2+2NO+4H2OD.HNO3 NO NO2,以上各步變化均能通過一步實(shí)驗(yàn)完成3NO【解析】選A。A項(xiàng)中加入KNO3固體后,Cu和H+、發(fā)生反應(yīng):3Cu+8H+2 =3Cu2+2NO+4H2O,A錯(cuò)誤;氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),該氣體的水溶液一定顯堿性,B正確;C、D正確。3NO3NO2.亞硝酸鈉(有毒性,市場(chǎng)上很易與食鹽混淆)是一種常見的工業(yè)用鹽,廣泛用于物質(zhì)合成、金屬表面處理等,物理性質(zhì)與NaCl極為相似。相關(guān)化學(xué)性質(zhì)如圖所示,下列說法不正確的是

30、導(dǎo)學(xué)號(hào)79100063()A.實(shí)驗(yàn)室可用NaNO2和NH4Cl溶液混合加熱制取氮?dú)?B.NaNO2與N2H4反應(yīng)中,NaNO2是氧化劑 C.可用KI-淀粉試紙和食醋鑒別NaNO2和NaCl D.分解NaN3鹽每產(chǎn)生1 mol N2轉(zhuǎn)移6 mol e-【解析】選D。根據(jù)圖示分析實(shí)驗(yàn)室可用NaNO2和NH4Cl溶液混合加熱制取氮?dú)?A正確;NaNO2與N2H4反應(yīng)生成NaN3,NaNO2中氮元素的化合價(jià)由+3價(jià)降到 價(jià),NaNO2是氧化劑,B正確;NaNO2在酸性條件下,使KI-淀粉試紙變藍(lán),C正確;分解NaN3鹽每產(chǎn)生1 mol N2轉(zhuǎn)移 mol e-,D錯(cuò)誤。13233.(2018長(zhǎng)沙模擬)a

31、 mol FeS與b mol FeO投入V L、c molL-1的硝酸溶液中充分反應(yīng),產(chǎn)生NO氣體,所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO3)3、H2SO4的混合液,則反應(yīng)中未被還原的硝酸可能為()(a+b)63 g(a+b)189 g3(a+b)mol(Vc-)molA.B.C.D.9a b3【解析】選B。如果硝酸不足量,則未被還原的硝酸為生成Fe(NO3)3部分的硝酸,根據(jù)N、Fe守恒得n(HNO3)=3nFe(NO3)3=3n(Fe)=3n(FeS)+n(FeO)=3(a+b)mol,m(HNO3)=n(HNO3)M(HNO3)=(a+b)189 g;如果硝酸過量,則FeS和FeO完全反應(yīng),

32、被還原的硝酸為生成NO的硝酸,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等、氮原子守恒得生成NO的硝酸量=根據(jù)氮原子守恒得未被還原的硝酸的量=Vc mol-a mol 9 b mol 1 9a bmol5 23，9a b9a b mol(Vc)mol33?！炯庸逃?xùn)練】1.通過一步反應(yīng)不能直接完成的是()N2NO2NO2NONH3NONH3N2CuCu(NO3)2HNO3NO2A.B.C.D.【解析】選D。N2與氧氣反應(yīng)生成NO再與氧氣反應(yīng)生成NO2需二步完成;NO2與水反應(yīng)生成NO,一步完成;NH3與氧氣反應(yīng)生成NO,一步完成;NH3與氯氣反應(yīng)生成N2,一步完成;Cu與硝酸反應(yīng)生成Cu(NO3)2,一步完成;濃硝酸與銅反

33、應(yīng)生成NO2,一步完成。2.物質(zhì)的量之比為1 3的鋅與稀硝酸混合,若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O,反應(yīng)結(jié)束后鋅沒有剩余,下列說法正確的是()A.在此反應(yīng)中硝酸體現(xiàn)強(qiáng)氧化性,全部被還原B.向反應(yīng)后的溶液中再加入金屬鐵,不再發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C.該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸之比為1 4D.該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸之比為1 5【解析】選D。硝酸與金屬反應(yīng)體現(xiàn)氧化性和酸性,A錯(cuò)誤;設(shè)鋅的物質(zhì)的量為a,則稀硝酸的物質(zhì)的量為3a,根據(jù)電子得失守恒得發(fā)生還原反應(yīng)的硝酸與鋅的關(guān)系為HNO32Zn,則鋅不足,向反應(yīng)后的溶液中再加入金屬鐵,繼續(xù)發(fā)生反應(yīng),B錯(cuò)誤;根據(jù)電子得失守恒被還原的硝酸為 未被還原的硝酸為3a-二者的比為 (3a-)=1 5,C錯(cuò)誤、D正確。a2，a2，a2a2