2024高考化学课件 第16讲　氮及其化合物

课件编辑说明本课件需用office2010及以上版本打开，如果您的电脑是office2007及以下版本或者WPS软件，可能会出现不可编辑的文档。版本要求如您在使用过程中遇到公式不显示或者乱码的情况，可能是因为您的电脑缺少字体，请登录网站/faq下载。乱码问题如您还有其他方面的问题，请登录网站/faq，点击“常见问题”，或致联系我们第四单元

化工生产中的重要

非金属元素第16讲

氮及其化合物考点一氮气及氮的常见氧化物考点二氨和铵盐经典真题·明考向作业手册考点一氮气及氮的常见氧化物知识梳理

夯实必备知识|提升关键能力夯实必备知识1.氮元素及在自然界中的存在形式(1)氮元素在周期表中的位置及性质二ⅤA53共用电子对(2)氮元素在自然界中的存在形式夯实必备知识人工固氮2.氮气与氮的固定(1)物理性质(2)从氮分子结构角度认识其化学性质氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合,断开该化学键需要

较多能量,故氮气的化学性质很稳定,通常情况下难以与其他物质发生化学反应,无法被大多数生物体直接吸收。

夯实必备知识颜色、状态气味密度溶解性

气体无味密度比空气略

溶于水

无色小难吸收写出有关的化学方程式:①

。

②

。

③

。

[微点拨1]氮的固定是指将大气中的游离态的氮转化为氮的化合物的过程,可简单表示为N2→含氮化合物。夯实必备知识3Mg+N2

Mg3N2N2+3H2

2NH3N2+O2

2NO物质NONO2色、态、味

溶解性

溶于水

溶于水

且与水反应毒性

夯实必备知识3.氮的氧化物及对环境的污染(1)氮有多种价态的氧化物,如

、

、

、

、N2O3、N2O5等,其中属于酸性氧化物的是

、

。

(2)NO和NO2的比较N2ONONO2N2O4N2O3N2O5无色无味气体红棕色有刺激性气味的气体不易有毒有毒[微点拨2]①NO2与N2O4存在下列平衡:2NO2

⇌N2O4,在阿伏伽德罗常数问题中,凡是涉及NO2的分子数目都要考虑该平衡的存在,故1molNO2中分子数小于NA。②验证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气),无色气体变为红棕色。物质NONO2与水反应不反应

与氧气反应

不反应收集方法只能用

收集

只能用

收集

夯实必备知识3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2

=2NO2排水法向上排空气法夯实必备知识(3)氮氧化物对环境的污染光化学烟雾夯实必备知识4.NOx尾气的处理(1)碱液吸收法2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2ONO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。(2)催化转化法在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。反应方程式为①

。

②

。

③

。

④

。夯实必备知识4NH3+6NO5N2+6H2O8NH3+6NO2

7N2+12H2O2NO+2CON2+2CO22NO2+4CON2+4CO2夯实必备知识1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)空气中N2和O2在放电条件下直接化合生成NO2(

)(2)实验室可用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO(

)×[解析]NO能与空气中的O2反应生成NO2,收集NO应采用排水法。×(3)可用NO2与水反应制取硝酸,故NO2是酸性氧化物(

)×[解析]二氧化氮不是酸性氧化物,氮的氧化物中只有N2O3、N2O5为酸性氧化物。夯实必备知识(4)除去NO中的NO2杂质气体,可通过盛有水的洗气瓶除去再干燥(

)(5)实验室从海带提取单质碘的方法:取样→灼烧→溶解→过滤→萃取(

)√×[解析]二氧化氮溶于水发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO2可转化为NO,干燥即可得NO。夯实必备知识2.汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质,这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。(1)汽车尾气中的CO来自

,

NO来自

。汽车尾气对环境的危害主要有

(至少填两种)。(2)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式:

。[解析](1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应,当空气不足时,汽油燃烧不完全,会产生CO;当空气过量时,N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大,可以形成硝酸型酸雨,导致光化学烟雾,产生温室效应。(2)NO、CO反应后生成的无毒气体为CO2和N2。汽油的不完全燃烧 N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)2CO+2NON2+2CO2

提升关键能力题组一氮气及氮氧化物的性质C提升关键能力

提升关键能力1,5,4,10,11,6,7,2(10和11顺序可以颠倒)排尽装置中空气,防止反应产生的NO被氧化

提升关键能力分离NO和NO2(或使NO2液化)通入O2后装置D中有红棕色气体生成4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O[归纳总结]

氮氧化物的特殊性质(1)氮的氧化物都有毒,其中NO2与N2O4存在下列平衡:2NO2N2O4,因此实验测得NO2的平均相对分子质量大于46。(2)NO只能用排水法收集,不能用排空气法收集;而NO2只能用向上排空气法收集,不能用排水法收集。(3)验证某无色气体是NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气),无色气体变为红棕色。(4)NO2既有氧化性又有还原性,以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝。提升关键能力提升关键能力题组二NO、NO2对环境的污染和治理1.光化学烟雾是汽车尾气在紫外线作用下生成的有害浅蓝色烟雾,由氮的氧化物和烃类等一次污染物与它们发生一系列光化学反应生成的臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物组成。光化学烟雾导致眼睛及黏膜受刺激,引发呼吸道疾病,严重时使人头痛、呕吐,甚至死亡。下列叙述中错误的是

(

)A.光化学烟雾的分散剂为空气B.NO2为酸性氧化物C.O2转化成O3的反应为非氧化还原反应D.汽车节能减排措施可以缓解光化学烟雾带来的污染B提升关键能力[解析]光化学烟雾的分散剂为空气,分散质为各种污染物,故A正确;NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮,不属于酸性氧化物,故B错误;O2转化成O3的反应中没有元素化合价的变化,属于非氧化还原反应,故C正确;汽车节能减排措施可以减少空气污染物的排放,缓解光化学烟雾带来的污染,故D正确。2.

N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为

。

提升关键能力2NH3+2O2

N2O+3H2O[解析]NH3与O2反应生成N2O和H2O。

提升关键能力BC[解析]加速通入尾气导致尾气吸收不完全,去除率降低,A错误;气、液逆流的目的是将气体与液体充分接触,提高尾气的去除率,B正确;定期补加适量NaOH溶液,吸收更多的尾气,C正确。

提升关键能力NaNO3[解析]NO2与NaOH反应生成NaNO2和NaNO3,则主要杂质为NaNO3;根据题给方程式可知,n(NO2)∶n(NO)≥1时,可以被NaOH溶液完全吸收,n(NO2)∶n(NO)<1时,多余的NO不能被NaOH溶液吸收,所以尾气中含量较高的氮氧化物是NO。NO考点二氨和铵盐知识梳理

夯实必备知识|提升关键能力色态密度气味水溶性(常温常压)沸点无色气体比空气的

有

性气味

极易溶于水(1∶700)沸点相对较高,易液化夯实必备知识一、氨(NH3)1.氨的物理性质[注意]液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低,因此,液氨可用作制冷剂。小刺激

夯实必备知识

NH3↑+H2O(2)氨与酸的反应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

,将浓盐酸改为

,也会出现相同的现象。

化学方程式:HCl+NH3

=

、NH3+HNO3=

。

(3)与盐溶液的反应如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式:

。

夯实必备知识有白烟生成

浓硝酸NH4ClNH4NO3(4)氨的催化氧化从化合价角度看,NH3中N元素显-3价,处于最低价,具有

性,在加热和有催化剂(如铂)的条件下,能被O2氧化生成NO和H2O,化学方程式

为

(工业制硝酸的基础)。

夯实必备知识还原4NH3+5O2

4NO+6H2O夯实必备知识

NH4ClNH3↑+HCl↑NH4HCO3

NH3↑+CO2↑+H2O

蓝夯实必备知识2.氨的实验室制法(1)反应原理一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物,化学方程式为

。

(2)装置(如图)“固体+固体

气体”(与用KClO3和MnO2或KMnO4制O2的发生装置相同)。2NH4Cl+Ca(OH)2

2NH3↑+CaCl2+2H2O夯实必备知识(3)过程分析碱石灰向下排空气法蓝白烟(3)能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl为强酸弱碱盐(

)夯实必备知识1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)除去氨中的水蒸气,可将混合气体通过盛有P2O5的干燥管 (

)(2)液氨制冷、碘的升华、NH4Cl气化都不涉及化学变化(

)×[解析]氯化铵气化实质是其分解的反应。××夯实必备知识

×√[解析]Ba(OH)2溶液与K2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀;与NH4Cl溶液混合加热,产生刺激性气味的气体NH3;与(NH4)2SO4溶液混合,产生白色沉淀,加热时产生刺激性气味的气体NH3,可以鉴别。√夯实必备知识2.[2023·黑龙江鹤岗一中开学考]称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24g,加入足量的NaOH溶液并加热,完全反应,生成NH31792mL(标准状况下),则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为 (

)A.1∶1 B.1∶2

C.1.87∶1 D.3.65∶1B

提升关键能力题组一氨和铵盐的性质及应用D

提升关键能力2.为探究氨及铵盐性质,将NH4Cl晶体装入如图所示T形三通管两端,进行微型实验。下列说法错误的是

(

)A.轻轻挤压任一乳胶头,若蒸馏水中有气泡冒出,则装置气密性良好B.同时点燃两个酒精灯后,两端湿润的pH试纸均变蓝C.实验过程中竖直支管上方会出现白烟D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使气体更充分吸收,减少污染提升关键能力B提升关键能力[解析]整套装置是密闭体系,若装置气密性良好,轻轻挤压任一乳胶头,则蒸馏水中有气泡冒出,故A正确;pH试纸遇酸变红,遇碱变蓝,氯化铵受热分解生成NH3和HCl,左边氯化钙会吸收NH3,右边NaOH会吸收HCl,因此同时点燃两个酒精灯后,左端pH试纸变红,右端pH试纸变蓝,故B错误;竖直支管上方同时有NH3和HCl,两者相遇化合变为氯化铵,因此实验过程中竖直支管上方会出现白烟,故C正确;停止加热后,不断交替挤压两边乳胶头,增大压强,将残余的气体全部赶到蒸馏水中被吸收,减少污染,故D正确。3.NH3是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示),下列说法正确的是 (

)A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D.图中所涉及的反应均为氧化还原反应提升关键能力C提升关键能力[解析]化肥是含氮、磷、钾的一些植物营养物质,NaHCO3不是化肥,A错误;Na2CO3受热不易分解,B错误;NH3和NO2在一定条件下可以发生氧化还原反应,如生成氮气,C正确;NH3+HCl=NH4Cl、NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓、2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑均不是氧化还原反应,D错误。提升关键能力题组二氨的实验室制法1.用如图所示装置(夹持装置已略去)进行NH3的制备及性质实验。下列说法不正确的是(

)A.甲中制备NH3利用了NH3·H2O的分解反应B.乙中的集气瓶内a导管短、b导管长C.若将丙中的CCl4换成苯,仍能防止倒吸D.向收集好的NH3中通入少量Cl2,可能观察到白烟C提升关键能力[解析]将浓氨水滴入碱石灰中,CaO与水反应生成Ca(OH)2,同时放出热量,促使NH3·H2O分解释放出NH3,A正确;集气瓶乙用于收集NH3,由于NH3的密度小于空气,采用向下排空气法收集,故集气瓶内a导管短、b导管长,B正确;苯的密度小于水,将CCl4换成苯,苯在水的上层,导管直接插入水中,不能防止倒吸,C错误;向收集好的NH3中通入少量Cl2,发生反应:3Cl2+8NH3

=N2+6NH4Cl,生成NH4Cl,可观察到有白烟生成,D正确。2.某化学兴趣小组为了制取氨并探究其性质,按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。(1)若氨的发生装置选择a,则其化学方程式为

。

提升关键能力2NH4Cl+Ca(OH)2

2NH3↑+CaCl2+2H2O[解析]装置a适用于固体(或固体混合物)加热制气体,选择装置a制取NH3,使用Ca(OH)2和NH4Cl的混合物共热制NH3,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。(2)若氨的发生装置选择b,则所用的试剂为

和

。

(3)B装置中的干燥剂可选用

。

提升关键能力生石灰(或固体NaOH)[解析](2)装置b适用于固体与液体常温下制取气体,选择装置b制取NH3,所用试剂为生石灰(或固体NaOH)和浓氨水。(3)干燥NH3选用碱石灰作干燥剂。浓氨水碱石灰(4)实验中观察到C装置中的现象是

。

(5)当实验进行一段时间后,挤压D装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是

。提升关键能力试纸变蓝[解析](4)NH3的水溶液呈碱性,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(5)浓盐酸具有挥发性,NH3与HCl化合生成白色固体NH4Cl,挤压D装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是产生白烟,反应的化学方程式为NH3+HCl=NH4Cl。产生白烟(6)E中倒扣漏斗的作用是

。

(7)写出证明b装置的气密性良好的操作与现象:

。提升关键能力防止倒吸[解析]

(6)NH3极易溶于水,为防止产生倒吸,使用倒扣的漏斗。

用止水夹夹住b中橡胶管,向分液漏斗里加足量水,再打开分液漏斗活塞,过一会儿水不再滴下,则证明气密性良好[归纳提升]

实验室制取少量NH3的简易方法提升关键能力方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3·H2ONH3↑+H2O浓氨水+固体NaOH

NaOH溶于水放热,促使NH3·H2O分解,且OH-浓度的增大有利于NH3的生成浓氨水+固体CaO

CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,且OH-浓度增大,促使NH3生成。化学方程式为NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2提升关键能力题组三

喷泉实验

C提升关键能力

2.利用如图所示的装置,可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象,烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象,其操作方法是

。

(2)若先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管,在烧瓶中可观察到的现象是

。

提升关键能力

先打开a、b活塞,再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管,再打开a、b活塞)[解析](1)打开a、b活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中,由于NH3极易溶于水,使烧瓶内气体压强迅速减小,烧杯中的水迅速进入烧瓶Ⅱ中,形成喷泉。(2)先打开a、c活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中,烧瓶Ⅱ中的气压迅速减小,烧瓶Ⅰ中的HCl气体会流向烧瓶Ⅱ中,与NH3化合生成NH4Cl而产生白烟。烧瓶Ⅱ中导管口处

产生白烟(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象,烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象,其操作方法是

。若要在该装置中产生双喷泉现象,其操作方法是

。提升关键能力

先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管(或先打开a活塞,挤压胶头滴管,再打开c活塞),片刻后,关闭a活塞,然后打开b活塞[解析]在(2)的基础上,若关闭a活塞,打开b活塞,烧杯中的水会迅速进入烧瓶Ⅰ中,形成喷泉;若打开b活塞,不关闭a活塞,烧杯中的水便会同时进入烧瓶Ⅰ和Ⅱ中,形成双喷泉。

先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管(或先打开a活塞,挤压胶头滴管,再打开c活塞),片刻后,打开b活塞[规律小结]

喷泉实验的原理及应用(1)喷泉实验的原理使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差,利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内,在尖嘴导管口形成喷泉。(2)形成喷泉的类型下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。(3)喷泉实验的引发加入某种试剂;采取一定操作使烧瓶内的气体与烧杯中的液体接触。提升关键能力气体HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2(4∶3)NO2、O2

(4∶1)吸收剂水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水经典真题·明考向知识梳理

1.

[2021·河北卷]硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是(

)A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除D[解析]NO2是红棕色且有刺激性气味的气体,而SO2是无色有刺激性气味的气体,A错误;汽车尾气的主要大气污染物为C与N的氧化物,如NO和CO等,还有碳氢化合物、固体颗粒物等,B错误;氮固定是指将游离态的氮元素转化为化合态,且植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料,不能直接吸收空气中的氮氧化物,C错误;工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除,如将废气通入石灰乳中可进行脱硫处理,D正确。2.

[2020·全国卷Ⅲ]喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液,能出现喷泉现象的是(

)B

气体溶液AH2S稀盐酸BHCl稀氨水CNO稀H2SO4DCO2饱和NaHCO3溶液[解析]本题考查了喷泉实验的形成条件。从原理上来说,只要圆底烧瓶内的气体易溶于胶头滴管内所吸有的液体即可使烧瓶内的气压在短时间内迅速减小,与大气压形成较大的压力差,即可形成喷泉。H2S为酸性气体,在稀盐酸中的溶解度较小,A项不能形成喷泉;HCl为酸性气体,稀氨水呈碱性,HCl气体在稀氨水中的溶解度较大,B项极易形成喷泉;NO气体不溶于稀硫酸,且和稀硫酸不反应,C项不能形成喷泉;CO2气体难溶于饱和碳酸氢钠溶液,D项不能形成喷泉。3.

[2020·北京卷]某同学进行如下实验:下列说法不正确的是(

)A.根据Ⅰ中试纸变蓝,说明NH4Cl发生了分解反应B.根据Ⅰ中试纸颜色变化,说明氨气比氯化氢气体扩散速率快C.Ⅰ中试纸变成红色,是由于NH4Cl水解造成的D.根据试管中部有白色固体附着,说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3C

实验步骤实验现象Ⅰ将NH4Cl固体加入试管中,并将湿润的pH试纸置于试管口,试管口略向下倾斜,对试管底部进行加热试纸颜色变化:黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2);试管中部有白色固体附着Ⅱ将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上试纸颜色变化:黄色→橙黄色(pH≈5)[解析]实验Ⅰ中对盛放NH4Cl固体的试管加热,湿润的pH试纸颜色变化为黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2),说明加热过程中生成了氨气,氨气遇水形成一水合氨,一水合氨为弱碱,使试纸变蓝,同时产生氯化氢气体,氯化氢极易溶于水形成盐酸,盐酸中和了一水合氨使试纸恢复黄色,最后试纸变为红色,并不是由于NH4Cl水解造成的。该过程可证明氯化铵受热发生分解反应生成氨气和氯化氢气体,试纸先变蓝后变红,说明氨气扩散的速率比氯化氢快;试管中部有白色固体附着,说明氯化铵分解产生的氨气和氯化氢在扩散过程中又化合生成氯化铵,故不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3,综上所述A、B、D正确,C错误。

备用习题A备用习题2.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是(

)

A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应D①②③备用习题[解析]

①中浓HNO3受热分解,发生反应4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O,产生的气体为混合气体,A正确;由①可知,浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2,则“产生红棕色气体”不能说明②中木炭能与浓硝酸发生反应,B正确;根据①和②,浓硝酸反应产生红棕色NO2时需要加热,浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触,同时,N元素化合价降低,生成的NO2为还原产物,C正确;红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2,D错误。备用习题3.某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO,实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前,向装置中通入一段时间的N2,排尽装置内的空气。已知:在溶液中FeSO4+NO⇌

[Fe(NO)]SO4(棕色),该反应可用于检验NO。下列说法中不正确的是(

)A.装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液B.若观察到装置H中红色粉末变黑色,则NO与Cu发生了反应C.实验结束后,先熄灭酒精灯,再关闭分液漏斗的活塞D.装置J收集的气体中一定不含NOD备用习题[解析]稀硝酸与铜反应生成一氧化氮,一氧化氮能够被氧气氧化,因此实验前需要通入氮气,排尽装置中的空气,硝酸具有挥发性,生成的一氧化氮中混有少量硝酸蒸气,可以通过水吸收后再干燥,干燥的一氧化氮在装置H中与铜反应,未反应的NO可以利用硫酸亚铁溶液检验。由以上分析可知,装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液,A项正确;备用习题NO和Cu反应,铜被氧化为CuO,所以若观察到装置H中红色粉末变黑色,则NO与Cu发生了反应,B项正确;实验结束后,为了防止倒吸,需要先熄灭酒精灯,再关闭分液漏斗的活塞,C项正确;由于FeSO4+NO⇌[Fe(NO)]SO4(棕色)为可逆反应,装置J收集的气体中含有NO,D项错误。备用习题4.常温下,将一定量的铁粉加入50mL10mol·L-1硝酸中(①),待其充分反应后,收集到的气体换算成标准状况下的体积为4.2L(②),所得溶液能够使淀粉碘化钾溶液变蓝(③),该溶液也能使酸性高锰酸钾溶液褪色(④)。下列说法中正确的是 (

)A.①中数据表明,硝酸是浓硝酸,因此Fe已经钝化B.②中数据表明,生成的气体中只有NO2C.③中现象表明,硝酸一定有剩余D.④中现象表明,溶液中一定含有Fe2+D备用习题

备用习题5.氨被广泛应用于生产化肥、制冷剂等方面。回答下列问题:(1)实验室可用如图所示装置合成氨。①亚硝酸钠与氯化铵反应的离子方程式为

。

②锥形瓶中盛有一定量水并滴有几滴酚酞试剂。反应一段时间后,锥形瓶中溶液变红,则气体X的成分为N2、水蒸气、

(填化学式)。

H2

和

NH3

备用习题(2)斯坦福大学的研究人员发明了一种SUNCAT的锂循环系统,可持续合成氨,其原理如图所示。①图中反应Ⅱ属于

(填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。

②反应Ⅲ中能量转化的方式是

(填“电能转化为化学能”或“化学能转化为电能”)。

非氧化还原反应电能转化为化学能[解析]

①反应Ⅱ是Li3N与水反应生成氨和LiOH的过程,该反应中没有元素化合价的变化,属于非氧化还原反应。②反应Ⅲ中氢氧化锂转变为锂、氧气和水,发生了氧化还原反应,为非自发的氧化还原反应,属于电解池反应,能量转化的方式是电能转化为化学能。考点一

氮气及氮的常见氧化物1.汽车尾气处理装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示,下列说法正确的是

(

)A.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2B.反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物

C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应D.催化转化总反应为2NO+O2+4CO4CO2+N2D12345678910123456789[解析]汽车尾气的主要污染物有CO、NO等,N2不是污染物,A错误;由图可知,NO、O2、CO在催化剂表面反应生成CO2和N2,NO、O2是氧化剂,N2是还原产物,B错误;NO与空气中O2相遇即可发生反应生成NO2,不需要催化剂,C错误;NO、O2、CO在催化剂表面反应生成CO2和N2,结合守恒规律写出化学方程式:2NO+O2+4CO4CO2+N2,D正确。102.如图,试管中充满NO2,现向其中缓慢通入O2,用水吸收NO2(假设每次通入的O2能完全反应)。下列说法正确的是(

)A.当试管内溶液的pH不再变化时,说明NO2全部转化为HNO3(假设试管内的溶质不向水槽中扩散)B.当试管内气体不是红棕色时,说明NO2全部转化为HNO3C.水槽内的水改为稀盐酸,有利于吸收NO2D.水槽内的水改为稀NaOH溶液,有利于吸收NO2D12345678910123456789[解析]试管中发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,根据NO2→HNO3,反应掉NO2的体积即HNO3溶液的体积,试管内溶液的pH始终不变,A错误;根据3NO2+H2O=2HNO3+NO,当试管中气体不是红棕色时,不能说明NO2全部转化为HNO3,B错误;NO2与稀盐酸不反应,C错误;NO2与NaOH溶液能够发生反应:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,水槽内的水改为稀NaOH溶液,有利于吸收NO2,D正确。101234567893.下列装置用于实验室中制取和收集干燥氨的实验,其中能达到实验目的的是(

)A.用装置甲制备氨B.用装置乙除去氨中的少量水C.用装置丙收集氨D.用装置丁吸收多余的氨D考点二

氨和铵盐10123456789[解析]加热固体,试管口应略向下倾斜,A错误;NH3是碱性气体,不能用浓硫酸干燥,B错误;用胶塞堵住集气瓶口,空气排不出来,应去掉胶塞,在瓶口加一团棉花,C错误;干燥管起防倒吸的作用,D正确。101234567894.下列制取NH3、验证其还原性、收集并进行尾气处理的装置和原理不能达到实验目的的是

(

)A.制取NH3

B.验证还原性

C.收集NH3

D.尾气处理D10123456789[解析]浓氨水滴到碱石灰中,放出大量的热,促使NH3·H2O分解放出NH3,A正确;NH3中N元素显-3价,可被CuO氧化生成N2,CuO被还原为Cu而由黑色变为红色,B正确;NH3的密度小于空气的密度,可采用向下排空气法收集NH3,C正确;导管末端插入水中,NH3易溶于水,易引起倒吸,不能起到防止倒吸的作用,D错误。101234567895.[2022·福建泉州模拟]用如图所示装置进行NH3与CuO反应的实验。下列说法错误的是

(

)A.加入药品前须检查装置的气密性

B.a中药品为氯化铵固体C.b中固体变红,可能有Cu2O生成

D.c中能收集到氨水,d中可收集到N2B10123456789[解析]装置中制备氨气并作为反应物,加入药品前须检查装置的气密性,A正确;a中药品可能是NH4Cl和Ca(OH)2固体,不能是NH4Cl固体,B错误;b中固体变红,氨气与CuO发生氧化还原反应,Cu2O中铜元素为+1价,故可能有Cu2O生成,C正确;c中过量NH3和水能形成NH3·H2O,冷凝后能在冰水浴处收集到氨水,氧化还原反应时氨气中氮元素化合价升高,d中可收集到N2,D正确。106.如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶内分别充满氨和氯化氢,烧杯内盛装滴有石蕊溶液的蒸馏水。下列说法错误的是

(

)A.在实验室中,可用浓氨水和生石灰制备氨,用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢B.在实验室中制备干燥的氨和氯化氢时,可选用相同的干燥剂C.实验中同时打开止水夹a、c、d,即可分别形成蓝色和红色喷泉D.喷泉结束后,将烧瓶内的溶液混合后呈紫色,蒸干可得氯化铵固体D12345678910123456789[解析]实验室中可用浓氨水和生石灰制备NH3,用浓硫酸和浓盐酸制备HCl,A项正确;NH3和HCl均可用硅胶进行干燥,B项正确;实验时同时打开a、c、d三个止水夹,由于NH3和HCl发生