氮及其化合物 模块2 硝酸　酸雨及防治 寒假衔接讲义

氮及其化合物模块模块2：氨和铵盐一、氨1．物理性质_____气体，_______气味，密度_____空气，_____溶于水，1体积水能溶解____体积的氨气，易液化。制冷剂为液态，在一定的温度下又可以变为气态，即能够在制冷系统的蒸发器内蒸发并从被冷却物体中吸取热量而汽化，然后在冷凝器内将热量传递给周围介质（水或空气）而变为液体的媒介物。制冷剂的种类很多，空调常用的制冷剂有氨、氟利昂等。氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨作为制冷剂，是利用了它的什么性质？试分析它有什么缺点？2．化学性质（1）：实验装置：操作打开止水夹，并挤压胶头滴管的胶头将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近现象烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，___________________________________________结论______________________________________________________若将NH3换为NO2，能否形成喷泉？若能形成，则实验后液体能否充满烧瓶？（2）氨气的性质氨的催化氧化是工业_______的基础。（3）氨水的性质管道工人用浓氨水检验氯气管道是否漏气，如果管道某处漏气，会产生白烟，原理是什么？（已知2NH3+3Cl2====N2+6HCl）氨气遇浓硫酸也会产生白烟吗？二、铵盐1．用途与物理性质（1）用途：农业上常用作化肥，如硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等。（2）物理性质：白色晶体，_______溶于水2．化学性质（1）铵盐的化学性质【易错提醒】并不是所有的铵盐受热分解都产生氨气，如硝酸铵。（2）实验装置:现象:结论:____________________离子方程式为____________________应用:有一位农民伯伯看到自己买的一袋碳酸氢铵化肥受潮了，就放在太阳下面晒，下午取的时候发现少了许多。请解释相关原因？氨气的实验室制法【巧判断】（1）向某溶液中加入稀NaOH溶液，湿润的红色石蕊试纸不变蓝，则原溶液中一定无NH4+。（）（2）NH4Cl受热分解，所以可用加热的方法分离NH4Cl和NaCl。（）（3）氨气的制备实验中可以采用碱石灰干燥氨气。（）知识点一喷泉实验【重点释疑】1．原理和装置（1）氨气喷泉实验形成原理：当气体接触外部的水或溶液时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，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，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。引发操作：打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，或其他形成压强差引发液体向容器中流动喷射的操作。（2）实验成功的关键——“三要”①装置气密性——要好。②烧瓶和气体——要干。③烧瓶内的氨气——要满。喷泉的常见类型方法减小内压法增大外压法装置原理减小烧瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象增大锥形瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象3．常见产生喷泉实验的组合气体NH3HClSO2、CO2、NO2、Cl2NO2和O2吸收剂水或盐酸水或氢氧化钠溶液浓氢氧化钠溶液水喷泉，指由地下喷射出地面的泉水，是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形状的组合体。某同学组装了一套喷泉实验装置（如图所示）。（1）如何操作才能引发该喷泉实验？（2）某同学做课本中喷泉实验时，打开止水夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内，可并未产生喷泉，试分析实验失误可能的原因是什么？【典例】（岳阳高一检测）物质A是一种白色晶体，它与浓NaOH溶液共热，放出无色气体B，用圆底烧瓶收集干燥的气体B。按如图所示装置仪器，打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头时，可以得到蓝色喷泉。向放出气体B的溶液中加入稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀。（1）A的化学式是____________。

（2）可用于除去B中水分的干燥剂是________。收集气体B的方法是_____________。

（3）溶液显蓝色的原因是____________（用化学用语表示）。

（4）取实验后烧瓶中的溶液加热，观察到的现象是_____________________。

【解题指南】解答本题需注意以下三点：（1）常见气体的溶解性及其水溶液的酸碱性。（2）形成喷泉的原理及引发喷泉的操作。（3）掌握氨水的碱性和不稳定性。【母题追问】（1）如何检验生成气体B的成分？若烧瓶中气体B换为HCl，将会出现什么现象？（石家庄高一检测）如图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是（）A．Cl2（饱和食盐水）无色喷泉B．NH3（H2O含石蕊）蓝色喷泉C．HCl（H2O含石蕊）红色喷泉D．CO2（NaOH溶液）无色喷泉2．喷泉是一种常见的现象，其产生的原因是存在压强差。（1）图Ⅰ为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是________。

A．SO2和H2OB．CO2和NaOH溶液C．NH3和H2O D．NO和H2O（2）比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图Ⅰ是________上部烧瓶内气体压强；图Ⅱ是________下部锥形瓶内气体压强（填“增大”或“减小”）。

（3）某学生积极思考喷泉原理的应用，设计了如图Ⅲ所示的装置。①如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管，则可能出现的现象为________。

②在①操作的基础上，打开活塞c，产生的现象是________。3．“氨的喷泉实验”体现了氨的哪些性质（）①还原性②极易溶于水③有碱性物质生成④氧化性⑤氨易液化A．①③⑤B．②③C．②③④D．①②④4．已知NH3和HCl都能用来做喷泉实验。若在同温同压下用两个相同容积的烧瓶各收集满NH3和HCl气体，用如图所示装置进行喷泉实验，则实验停止后，下列对两个烧瓶内溶液的分析正确的是（不考虑溶质的扩散）（）A．溶质的物质的量浓度相同，溶质的质量分数不同B．溶质的质量分数相同，溶质的物质的量浓度不同C．溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同D．溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同知识点二氨气的实验室制法和NH4+的检验1．氨气的实验室制法（1）反应原理：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O（2）装置：（3）氨气制备实验各部分装置的选择：装置选择选择原因制备固+固反应原理净化装置装有碱石灰的干燥管NH3具有碱性，不与碱石灰反应不用浓硫酸和无水氯化钙NH3能被浓硫酸和无水氯化钙吸收收集装置向下排空气法NH3的密度远小于空气，且常温下不与空气成分反应不采用排水法NH3极易溶于水验满方法将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色氨水显碱性将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生氨气遇挥发性酸反应生成固体铵盐小颗粒尾气处理试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球NH3极易溶于水，与酸反应2．氨气的其他制法方法化学方程式（或原理）气体发生装置加热浓氨水NH3·H2ONH3↑+H2O浓氨水+固体NaOHNaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH-浓度的增大有利于NH3的放出浓氨水+固体CaONH3·H2O+CaO====NH3↑+Ca(OH)2，CaO的作用：①吸水后放热促进NH3的放出；②增加溶液中的OH-浓度，减小NH3的溶解度3．NH4+的检验方法（1）原理：（2）方法：【易错提醒】（1）收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。（2）发生装置的试管口略向下倾斜。（3）由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管口应插入试管的底部。（4）棉花团上蘸有稀硫酸，既防止空气对流又防止氨气逸出污染空气。（5）干燥NH3不能用P2O5、浓硫酸等酸性干燥剂，也不能用CaCl2干燥，原因是CaCl2与NH3反应生成CaCl2·8NH3。（1）实验室制取氨气时，碱不选用NaOH、KOH，其原因是什么？（2）某同学根据铵盐受热分解的性质，认为可以采用加热NH4Cl来制备氨气，你怎么看？【典例】某学习兴趣小组探究氨气的制取实验：甲同学拟用下列实验方法制备氨气，其中合理的是____。A．将氯化铵固体加热分解B．将浓氨水滴入氢氧化钠固体中C．将氢氧化钠固体加入浓氨水中D．将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中（2）根据上述正确的原理，该同学欲用下列常见的实验室制气体装置制取氨气，适宜的装置是________。（3）气体的性质是气体收集方法选择的主要依据，下列性质与收集方法无关的是________________。

①密度②颜色③溶解性④热稳定性⑤与氧气反应下图是甲同学设计收集氨气的几种装置，其中可行的是_____________，集气的原理是___________。【思维建模】解答有关气体制备问题的思维流程如下：【母题追问】（1）干燥氨气时可以使用什么装置？NH3是一种污染性气体，为避免污染空气，实验中多余的NH3应如何进行吸收处理？试画出相应装置图。1．（珠海高一检测）关于实验室制取氨气的说法中正确的是（）A．虽然氨水受热分解可产生氨气，在实验室也不能用加热浓氨水的方法制得氨气B．通常可选择浓硫酸为干燥剂，除去氨气中的水蒸气C．既可用向下排空气法收集NH3，又可用排水法收集NH3D．用碱石灰代替消石灰与NH4Cl固体加热制取NH3，可使反应速率加快2．（菏泽高一检测）实验室常见的几种气体发生装置如图A、B、C所示：（1）实验室用B装置制取氨气，通常使用的药品是________。

（2）某研究性学习小组对实验室制取NH3进行了如下设计：①甲同学拟用浓氨水和固体NaOH制取NH3，并用图C装置作为NH3的发生装置。固体NaOH的作用为____。②乙同学建议，将实验室制取氨气装置B的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上来收集氨气，并确定不污染环境，请根据其设想回答：若用排空气法收集NH3，请在图D的方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用的试剂（自选）名称。若用排液取气法收集NH3，可选用的试剂是________（填序号）。

A．H2OB．浓硫酸C．CCl4D．饱和食盐水【补偿训练】1．下列制备氨水的实验装置中最合理的是（）2．实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是（）A．①是氨气发生装置B．③是氨气发生装置C．②是氨气吸收装置D．④是氨气收集、检验装置【素养提升】氮肥，是指以氮为主要成分，施于土壤可提供植物氮元素的肥料。氮肥是世界化肥生产和使用量最大的肥料品种；适宜的氮肥用量对于提高作物产量、改善农产品质量有重要作用。氮肥按含氮基团可分为铵态氮肥、硝态氮肥、硝铵态氮肥、氰氨态氮肥等。农用氨水的浓度一般控制在含氮量15%～18%的范围内。氨水的施用原则是“一不离土，二不离水”。不离土就是要深施覆土；不离水就是加水稀释以降低浓度、减少挥发，或结合灌溉施用。农用氨水的使用体现了氨水的哪些性质？硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵是常见的铵态氮肥。碳酸氢铵简称碳铵。它由氨水吸收二氧化碳制成，产品是白色细粒结晶，含氮17%左右，有强烈氨臭味。使用碳酸氢铵时一定要避免太阳光照射，避免高温。其中的原理是什么？写出制备碳酸氢铵的化学方程式。（3）化学氮肥生产的主要原料是合成氨，生产合成氨的哈伯法在德国首先实现工业化，成为氮肥工业的基础，反应的化学方程式是什么？实验室制备氨气的原理是什么？

模块模块2：氨和铵盐一、氨1．物理性质无色气体，刺激性气味，密度小于空气，极易溶于水，1体积水能溶解700体积的氨气，易液化。制冷剂为液态，在一定的温度下又可以变为气态，即能够在制冷系统的蒸发器内蒸发并从被冷却物体中吸取热量而汽化，然后在冷凝器内将热量传递给周围介质（水或空气）而变为液体的媒介物。制冷剂的种类很多，空调常用的制冷剂有氨、氟利昂等。氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨作为制冷剂，是利用了它的什么性质？试分析它有什么缺点？氨气易液化变为液体，且液氨变为气体时会吸收大量的热。缺点是有刺激性气味、有毒、可以燃烧和爆炸。2．化学性质（1）：实验装置：操作打开止水夹，并挤压胶头滴管的胶头将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近现象烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成红色喷泉，瓶内液体呈红色产生大量白烟结论氨极易溶于水，水溶液呈碱性氨气与氯化氢气体反应生成白色晶体若将NH3换为NO2，能否形成喷泉？若能形成，则实验后液体能否充满烧瓶？能形成喷泉，但不能充满烧瓶。NO2易溶于水并与水发生反应：3NO2+H2O====2HNO3+NO，有NO气体产生，故用NO2与H2O做喷泉实验时，液体只能充满烧瓶容积的2/3。（2）氨气的性质氨的催化氧化是工业_制硝酸_的基础。（3）氨水的性质管道工人用浓氨水检验氯气管道是否漏气，如果管道某处漏气，会产生白烟，原理是什么？（已知2NH3+3Cl2====N2+6HCl）氨气遇浓硫酸也会产生白烟吗？2NH2NH3+3Cl2====N2+6HCl、NH3+HCl====NH4Cl，产生的白烟是固体NH4Cl；不挥发性酸，如H2SO4、H3PO4不能形成蒸气，遇氨气不会产生白烟。二、铵盐1．用途与物理性质（1）用途：农业上常用作化肥，如硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等。（2）物理性质：白色晶体，_易溶于_溶于水2．化学性质（1）铵盐的化学性质【易错提醒】并不是所有的铵盐受热分解都产生氨气，如硝酸铵。（2）实验装置:现象:试管中有气泡产生，试纸变蓝结论:铵盐与强碱反应生成氨气，离子方程式为NH4++OH-==NH3↑+H2O应用:=1\*GB3①检验铵根离子的存在,=2\*GB3②制取氨有一位农民伯伯看到自己买的一袋碳酸氢铵化肥受潮了，就放在太阳下面晒，下午取的时候发现少了许多。请解释相关原因？在太阳光的照射下，碳酸氢铵受热分解生成NH3、CO2、水蒸气，故固体减少。氨气的实验室制法【巧判断】（1）向某溶液中加入稀NaOH溶液，湿润的红色石蕊试纸不变蓝，则原溶液中一定无NH4+。（X）（2）NH4Cl受热分解，所以可用加热的方法分离NH4Cl和NaCl。（√）（3）氨气的制备实验中可以采用碱石灰干燥氨气。（√）知识点一喷泉实验【重点释疑】1．原理和装置（1）氨气喷泉实验形成原理：当气体接触外部的水或溶液时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，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，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。引发操作：打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，或其他形成压强差引发液体向容器中流动喷射的操作。（2）实验成功的关键——“三要”①装置气密性——要好。②烧瓶和气体——要干。③烧瓶内的氨气——要满。喷泉的常见类型方法减小内压法增大外压法装置原理减小烧瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象增大锥形瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象3．常见产生喷泉实验的组合气体NH3HClSO2、CO2、NO2、Cl2NO2和O2吸收剂水或盐酸水或氢氧化钠溶液浓氢氧化钠溶液水喷泉，指由地下喷射出地面的泉水，是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形状的组合体。某同学组装了一套喷泉实验装置（如图所示）。（1）如何操作才能引发该喷泉实验？打开止水夹，用手（或热毛巾等）焐热烧瓶，氨气受热膨胀，使氨气通过导管与水接触，即产生喷泉。（或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气溶于水）某同学做课本中喷泉实验时，打开止水夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内，可并未产生喷泉，试分析实验失误可能的原因是什么？①装置气密性不好；②收集的NH3纯度较低；③烧瓶不干燥等。【典例】（岳阳高一检测）物质A是一种白色晶体，它与浓NaOH溶液共热，放出无色气体B，用圆底烧瓶收集干燥的气体B。按如图所示装置仪器，打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头时，可以得到蓝色喷泉。向放出气体B的溶液中加入稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀。（1）A的化学式是_NH4Cl__。

（2）可用于除去B中水分的干燥剂是_碱石灰_。收集气体B的方法是_向下排空气法_。

（3）溶液显蓝色的原因是_NH3·H2ONH4++OH-（用化学用语表示）。

（4）取实验后烧瓶中的溶液加热，观察到的现象是_有刺激性气味气体产生，溶液由蓝色又变为紫色_。

【解题指南】解答本题需注意以下三点：（1）常见气体的溶解性及其水溶液的酸碱性。（2）形成喷泉的原理及引发喷泉的操作。（3）掌握氨水的碱性和不稳定性。【母题追问】（1）如何检验生成气体B的成分？将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒的一端，靠近盛有气体B的烧瓶，若试纸变蓝，则B为氨气。若烧瓶中气体B换为HCl，将会出现什么现象？挤压胶头滴管的胶头时，可以得到红色喷泉。（石家庄高一检测）如图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是（A）A．Cl2（饱和食盐水）无色喷泉B．NH3（H2O含石蕊）蓝色喷泉C．HCl（H2O含石蕊）红色喷泉D．CO2（NaOH溶液）无色喷泉2．喷泉是一种常见的现象，其产生的原因是存在压强差。（1）图Ⅰ为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是____D____。

A．SO2和H2OB．CO2和NaOH溶液C．NH3和H2O D．NO和H2O（2）比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图Ⅰ是_减小_上部烧瓶内气体压强；图Ⅱ是__增大_下部锥形瓶内气体压强（填“增大”或“减小”）。

（3）某学生积极思考喷泉原理的应用，设计了如图Ⅲ所示的装置。①如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管，则可能出现的现象为_HCl气体进入盛有NH3的集气瓶，产生大量的白烟_。

②在①操作的基础上，打开活塞c，产生的现象是_两烧瓶同时产生喷泉_。3．“氨的喷泉实验”体现了氨的哪些性质（B）①还原性②极易溶于水③有碱性物质生成④氧化性⑤氨易液化A．①③⑤B．②③C．②③④D．①②④4．已知NH3和HCl都能用来做喷泉实验。若在同温同压下用两个相同容积的烧瓶各收集满NH3和HCl气体，用如图所示装置进行喷泉实验，则实验停止后，下列对两个烧瓶内溶液的分析正确的是（不考虑溶质的扩散）（A）A．溶质的物质的量浓度相同，溶质的质量分数不同B．溶质的质量分数相同，溶质的物质的量浓度不同C．溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同D．溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同知识点二氨气的实验室制法和NH4+的检验1．氨气的实验室制法（1）反应原理：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O（2）装置：（3）氨气制备实验各部分装置的选择：装置选择选择原因制备固+固反应原理净化装置装有碱石灰的干燥管NH3具有碱性，不与碱石灰反应不用浓硫酸和无水氯化钙NH3能被浓硫酸和无水氯化钙吸收收集装置向下排空气法NH3的密度远小于空气，且常温下不与空气成分反应不采用排水法NH3极易溶于水验满方法将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色氨水显碱性将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生氨气遇挥发性酸反应生成固体铵盐小颗粒尾气处理试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球NH3极易溶于水，与酸反应2．氨气的其他制法方法化学方程式（或原理）气体发生装置加热浓氨水NH3·H2ONH3↑+H2O浓氨水+固体NaOHNaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH-浓度的增大有利于NH3的放出浓氨水+固体CaONH3·H2O+CaO====NH3↑+Ca(OH)2，CaO的作用：①吸水后放热促进NH3的放出；②增加溶液中的OH-浓度，减小NH3的溶解度3．NH4+的检验方法（1）原理：（2）方法：【易错提醒】（1）收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。（2）发生装置的试管口略向下倾斜。（3）由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管口应插入试管的底部。（4）棉花团上蘸有稀硫酸，既防止空气对流又防止氨气逸出污染空气。（5）干燥NH3不能用P2O5、浓硫酸等酸性干燥剂，也不能用CaCl2干燥，原因是CaCl2与NH3反应生成CaCl2·8NH3。（1）实验室制取氨气时，碱不选用NaOH、KOH，其原因是什么？消石灰不能用NaOH、KOH代替，原因是NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，在加热条件下还会腐蚀试管。（2）某同学根据铵盐受热分解的性质，认为可以采用加热NH4Cl来制备氨气，你怎么看？不行。NH4Cl分解得到NH3和HCl，两种气体在试管口遇冷反应又生成NH4Cl，得不到氨气。【典例】某学习兴趣小组探究氨气的制取实验：甲同学拟用下列实验方法制备氨气，其中合理的是_B___。A．将氯化铵固体加热分解B．将浓氨水滴入氢氧化钠固体中C．将氢氧化钠固体加入浓氨水中D．将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中（2）根据上述正确的原理，该同学欲用下列常见的实验室制气体装置制取氨气，适宜的装置是_C_。（3）气体的性质是气体收集方法选择的主要依据，下列性质与收集方法无关的是__②④___。

①密度②颜色③溶解性④热稳定性⑤与氧气反应下图是甲同学设计收集氨气的几种装置，其中可行的是_d___，集气的原理是__利用氨气密度小于空气，采用短管进氨气，长管出空气，即可收集氨气_。【思维建模】解答有关气体制备问题的思维流程如下：【母题追问】（1）干燥氨气时可以使用什么装置？干燥氨气时使用固体干燥剂，如碱石灰、氢氧化钠固体等，故仪器为干燥管或U形管。NH3是一种污染性气体，为避免污染空气，实验中多余的NH3应如何进行吸收处理？试画出相应装置图。NH3是有刺激性气味的气体，多余的NH3要吸收掉以避免污染空气。可采用在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球吸收等方法，但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有：1．（珠海高一检测）关于实验室制取氨气的说法中正确的是（D）A．虽然氨水受热分解可产生氨气，在实验室也不能用加热浓氨水的方法制得氨气B．通常可选择浓硫酸为干燥剂，除去氨气中的水蒸气C．既可用向下排空气法收集NH3，又可用排水法收集NH3D．用碱石灰代替消石灰与NH4Cl固体加热制取NH3，可使反应速率加快2．（菏泽高一检测）实验室常见的几种气体发生装置如图A、B、C所示：（1）实验室用B装置制取氨气，通常使用的药品是_NH4Cl和Ca（OH）2固体_。

（2）某研究性学习小组对实验室制取NH3进行了如下设计：①甲同学拟用浓氨水和固体NaOH制取NH3，并用图C装置作为NH3的发生装置。固体NaOH的作用为加入NaOH使浓氨水中c（OH-）增大，促进NH3逸出，NaOH固体溶解放热，使NH3的溶解度降低，NH3逸出。②乙同学建议，将实验室制取氨气装置B的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上来收集氨气，并确定不污染环境，请根据其设想回答：若用排空气法收集NH3，请在图D的方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用的试剂（自选）名称。若用排液取气法收集NH3，可选用的试剂是__C_（填序号）。

A．H2OB．浓硫酸C．CCl4D．饱和食盐水【补偿训练】1．下列制备氨水的实验装置中最合理的是（B）2．实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是（B）A．①是氨气发生装置B．③是氨气发生装置C．②是氨气吸收装置D．④是氨气收集、检验装置【素养提升】氮肥，是指以氮为主要成分，施于土壤可提供植物氮元素的肥料。氮肥是世界化肥生产和使用量最大的肥料品种；适宜的氮肥用量对于提高作物产量、改善农产品质量有重要作用。氮肥按含氮基团可分为铵态氮肥、硝态氮肥、硝铵态氮肥、氰氨态氮肥等。农用氨水的浓度一般控制在含氮量15%～18%的范围内。氨水的施用原则是“一不离土，二不离水”。不离土就是要深施覆土；不离水就是加水稀释以降低浓度、减少挥发，或结合灌溉施用。农用氨水的使用体现了氨水的哪些性质？氨水的易挥发性硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵是常见的铵态氮肥。碳酸氢铵简称碳铵。它由氨水吸收二氧化碳制成，产品是白色细粒结晶，含氮17%左右，有强烈氨臭味。使用碳酸氢铵时一定要避免太阳光照射，避免高温。其中的原理是什么？写出制备碳酸氢铵的化学方程式。避免碳酸氢铵分解NH3·H2O+CO2====NH4HCO3（3）化学氮肥生产的主要原料是合成氨，生产合成氨的哈伯法在德国首先实现工业化，成为氮肥工业的基础，反应的化学方程式是什么？实验室制备氨气的原理是什么？N2+3H22NH32NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O检测试卷一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分，每小题只有一个选项符合题意)1．德国科学家曾利用卫星数据和一种先进的仪器，绘制了一幅地球上空二氧化氮的分布图。从科学家绘制的二氧化氮分布图来看，欧洲和北美洲的一些经济比较发达，注重环保的大城市上空二氧化氮密度很高。其原因是这些地区的()A．硝酸工业发达 B．雷雨天气较多C．机动车辆过多 D．燃料以煤为主答案C解析二氧化氮的产生主要原因是硝酸工业发达、雷雨天气较多、机动车辆过多，燃料以煤为主的后果是二氧化碳导致温室效应加剧、生成的二氧化硫导致酸雨，结合题给信息欧洲与北美洲的经济比较发达，注重环保，可知原因是机动车辆过多。2．“绿色化学”的主要内容之一是指从技术、经济上设计可行的化学反应，使原子充分利用，不产生污染物。下列化学反应符合“绿色化学”理念的是()A．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OB．制CuSO4：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO；CuO＋H2SO4(稀)=CuSO4＋H2OC．制Cu(NO3)2：Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2OD．制Cu(NO3)2：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O答案B3．高纯度的硅是一种广泛应用于信息技术和新能源技术等领域的一种重要无机非金属材料，下列关于硅的说法中正确的是()A．硅的应用很广泛，是一种传统的无机非金属材料B．高纯度的硅应用于新能源技术领域是由于硅燃烧能放出大量的热C．高纯度的硅被用于制作计算机和通讯设备的芯片D．高纯度的硅常被用来制造光导纤维答案C解析传统的无机非金属材料都是硅酸盐，硅是一种新型的无机非金属材料，A不正确；硅应用于新能源技术领域是由于硅制成的硅太阳能电池能将光能转化为电能，B不正确；SiO2用于制造光导纤维，而不是Si，D不正确。4．(2019·南昌高一检测)下列叙述正确的是()A．H2O2、SO2、氯水、过氧化钠、臭氧、活性炭都有漂白性，其原理相同B．将SO2通入BaCl2溶液可生成BaSO4溶液C．检验SO2中含有CO2的方法是通过澄清的石灰水D．向含有BaCl2和NaOH的混合溶液中通入少量的CO2气体，有白色沉淀生成答案D解析H2O2、氯水、过氧化钠和臭氧因具有强氧化性而具有漂白性，SO2因能和有色物质化合而具有漂白性，活性炭因具有吸附性而具有漂白性，A错误；SO2和BaCl2溶液不反应，B错误；SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊，C错误。5．(2019·黑龙江双鸭山第一中学月考)下列说法不正确的是()A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性C．铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OD．HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步实验完成答案A解析在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉溶解，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故A错误；能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是氨，故B正确；铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故C正确；HNO3eq\o(→,\s\up7(Cu))NOeq\o(→,\s\up7(O2))NO2，故D正确。6．(成都市高一期末调研)下列物质的应用中，利用了该物质氧化性的是()A．氨——作制冷剂B．漂粉精——作游泳池消毒剂C．硅——太阳能电池板D．SO2——漂白草帽答案B解析液态氨制冷是利用氨由液态变为气态时吸热，使环境温度降低，A不符合题意；漂粉精中的ClO－具有氧化性，能杀死细菌，可作游泳池消毒剂，B符合题意；硅能产生光电效应，利用太阳能电池板将光能转化为电能，C不符合题意；SO2能与有色物质结合(非氧化还原)成无色物质，用于漂白草帽，D不符合题意。7．(郑州高一期末检测)类比推理法是研究物质性质的常用方法之一。下列类比推理正确的是()选项类比推理ACO2能使澄清石灰水变浑浊SO2也能使澄清石灰水变浑浊BFe与S能直接化合生成FeSCu和S也能直接化合生成CuSCFe能置换出CuSO4溶液中的CuNa也能置换出CuSO4溶液中的CuDCu与O2在加热条件下生成CuONa与O2在加热条件下生成Na2O答案A解析CO2、SO2均为酸性氧化物，均能使澄清石灰水变浑浊，故A正确；S具有弱氧化性，Fe与S能直接化合生成FeS，Cu和S能直接化合生成Cu2S，而不是CuS，故B错误；Fe能置换出CuSO4溶液中的Cu，Na不能置换出CuSO4溶液中的Cu，钠活泼性太强，先和溶液中的水反应，故C错误；Cu与O2在加热条件下生成CuO，Na与O2在加热条件下生成Na2O2，故D错误。8．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是()选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液答案B解析氨的密度比空气小，应该用向下排空气收集，A错误；浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应生成SO2，因SO2的密度比空气大，所以可用向上排空气法收集，SO2是大气污染物，要进行尾气处理，SO2易与NaOH溶液发生反应，用NaOH溶液吸收尾气时，为防止倒吸现象的发生，可以安装一个倒扣的漏斗，B正确；稀硝酸与Cu发生反应产生的气体是NO，不是NO2，且不能用水处理尾气，C错误；MnO2与浓盐酸在加热时才能发生反应制取Cl2，该装置没有加热仪器，浓盐酸易挥发，C中收集的气体不纯净，应在b、c之间添加除去HCl气体的装置，D错误。9．下列关于氮及其化合物的说法错误的是()A．N2化学性质稳定，是因为分子内氮氮三键很强B．NO、NO2均为大气污染气体，在大气中可稳定存在C．可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏D．HNO3具有强氧化性，可溶解铜、银等不活泼金属答案B解析N2分子中存在氮氮三键，化学性质比较稳定，故A正确；NO、NO2均为大气污染气体，其中NO遇氧气可以与之反应生成NO2，故B错误；浓盐酸易挥发，与氨反应生成氯化铵，可以看到白烟，可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏，故C正确；HNO3具有强氧化性，可以与铜和银反应，所以可溶解铜、银等不活泼金属，故D正确。10．(山东潍坊市高一期末)下列各组离子能在溶液中大量共存的是()A．K＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、OH－B．Na＋、H＋、HCOeq\o\al(－,3)、NOeq\o\al(－,3)C．Na＋、Ca2＋、NOeq\o\al(－,3)、ClO－D．H＋、K＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)答案C解析NHeq\o\al(＋,4)和OH－无法大量共存，A项错误；HCOeq\o\al(－,3)和H＋无法大量共存，B项错误；各离子之间不发生反应，因此可以大量共存，C项正确；SOeq\o\al(2－,3)和H＋无法大量共存或H＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)无法大量共存，D项错误。11．(2019·长沙高一检测)下列由相关实验现象所推出的结论正确的是()A．Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性B．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SOeq\o\al(2－,4)C．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应D．分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均易溶于水答案D解析SO2使品红溶液褪色是由于SO2能与有色物质化合生成无色物质，不能说明其具有氧化性，选项A错误；当溶液中含有SOeq\o\al(2－,3)时，加入酸化的Ba(NO3)2溶液也会出现白色沉淀，选项B错误；Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO，该反应不是置换反应，选项C错误；HCl、NH3极易溶于水，分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中，气体溶解，液面迅速上升，选项D正确。12．化学实验中常将溶液或试剂进行酸化，下列酸化处理的措施正确的是()A．定性检验SOeq\o\al(2－,3)，将BaCl2溶液用稀硝酸酸化B．为提高KMnO4溶液的氧化能力，用盐酸将KMnO4溶液酸化C．检验溶液中是否含有Fe2＋时，用稀硝酸酸化D．检验溶液中是否含有SOeq\o\al(2－,4)时，在无其他阳离子干扰的条件下，先用盐酸酸化，再向所得溶液中加BaCl2溶液答案D解析A项中HNO3能将SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)；B项中KMnO4能将Cl－氧化成Cl2；C项中HNO3能将Fe2＋氧化成Fe3＋。故A、B、C三项的酸化方法均不正确。13．硝酸与金属反应后所得还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性有关。10mL0.5mol·L－1HNO3与0.048gMg恰好完全反应。若氮元素只被还原到一种价态，下列说法不正确的是()A．HNO3作还原剂B．HNO3浓度越低，N元素还原价态越低C．反应中转移电子数为0.004molD．还原产物可能为NH4NO3答案A解析HNO3与金属反应时，表现酸性和强氧化性，故A错误；HNO3浓度越高，氧化性越强，氧化同种金属时，N元素被还原的价态就越高，故B正确；HNO3与Mg反应，还原剂只有Mg，Mg的化合价由0→＋2,0.048gMg的物质的量为eq\f(0.048g,24g·mol－1)＝0.002mol，根据得失＝0.005mol，生成0.002molMg(NO3)2，根据N原子守恒，可能生成0.0005molNH4NO3，若生成0.0005molNH4NO3转移电子为0.004mol，符合电子守恒，故D正确。14．(2019·北京市昌平区检测)下列实验操作、实验现象、解释或结论不对应的是()选项实验操作实验现象解释或结论A将蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近产生大量白烟氨与氯化氢反应生成固体物质B常温下，将洁净的铁片放入浓硫酸或浓硝酸中无明显变化常温下，浓硫酸、浓硝酸使铁片钝化C在导管口点燃纯净的氢气，然后将导管伸入盛满氯气的集气瓶中产生苍白色火焰物质燃烧不一定需要氧气D向某无色溶液中滴加盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体说明溶液中一定含有COeq\o\al(2－,3)答案D解析能使澄清石灰水变浑浊的气体可以是CO2，也可能是SO2，因此不能说明溶液中一定含有COeq\o\al(2－,3)，即使产生的气体是CO2，也可能是HCOeq\o\al(－,3)，D错误。15．(2019·威海高一检测)选用如图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置，以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2，下列说法正确的是()A．按气流从左向右流向，连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→BB．丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2C．丙中品红溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2D．丁和丙中溶液都褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中有CO2生成答案A解析木炭与浓硫酸反应生成CO2和SO2，验证混合气体中有CO2，必须将SO2除去且验证SO2被吸收干净，再通入澄清石灰水验证CO2，故连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→B，A正确；丙中品红溶液不褪色(说明SO2被除尽)，乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO2，故B、C、D错误。16．将9g铜和铁的混合物投人100mL稀硝酸中，充分反应后得到标准状况下1.12LNO，剩余4.8g金属；继续加入100mL等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下1.12LNO。若向反应后的溶液中加入KSCN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0.065molB．稀硝酸的物质的量浓度为4.0mol·L－1C．第一次剩余的4.8g金属为铜和铁的混合物D．向反应后的溶液中再加入该稀硝酸100mL，又得到的NO在标准状况下的体积为0.56L答案D解析整个过程可以看作是9g铜和铁的混合物与200mL稀硝酸反应生成0.1molNO，金属完全溶解，向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，说明生成硝酸亚铁、硝酸铜，且硝酸完全反应，发生反应的化学方程式为3Fe＋8HNO3=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、3Cu＋8HNO3=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，设铁的物质的量为x，铜的物质的量为y，根据二者质量与生成NO的体积列方程得：56g·mol－1×xmol＋64g·mol－1×ymol＝9g，eq\f(2,3)×(xmol＋ymol)＝eq\f(2.24L,22.4L·mol－1)，解得x＝0.075mol，y＝0.075mol。由上述分析可知，原混合物中铜和铁的物质的量均为0.075mol，故A错误；根据方程式可知，n(HNO3)＝4n(NO)＝0.4mol，稀硝酸的物质的量浓度为eq\f(0.4mol,0.2L)＝2mol·L－1，故B错误；9g混合物中含铁的质量为0.075mol×56g·mol－1＝4.2g，含铜的质量为0.075mol×64g·mol－1＝4.8g，则第一次剩余的金属的物质的量为0.075mol，HNO3的物质的量为0.1L×2mol·L－1＝0.2mol，反应中存在关系式：3Fe2＋～4HNO3～NO，HNO3过量，Fe2＋完全反应，得到的NO的物质的量为0.025mol，标准状况下其体积为0.025mol×22.4L·mol－1＝0.56L，故D正确。17．Cu与浓硝酸反应生成氮氧化物，这些氮氧化物溶解在NaOH溶液中生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示：下列有关判断正确的是()A．若Cu片为51.2g，则生成0.2molNaNO3B．Cu遇浓硝酸发生钝化，不可能发生上述反应C．标准状况下收集的氮氧化物为20.16mLD．Cu(NO3)2既是氧化产物，也是还原产物答案A解析Cu→Cu(NO3)2，每个Cu原子失去2个电子，HNO3→NaNO2，每个N原子得到2个电子，故51.2gCu共失电子eq\f(51.2g,64g·mol－1)×2＝1.6mol，由得失电子守恒可知，HNO3→NaNO2得到1.6mol电子，故产物中NaNO2的物质的量为0.8mol，又由N、Na守恒可知，另一种产物NaNO3为0.2mol，A项正确；Cu能与浓硝酸反应，B项错误；N2O4、NO2在标准状况下不是气体，C项错误；Cu(NO3)2是氧化产物，D项错误。18．(2019·大同一中高一月考)向稀硝酸和Fe(NO3)3的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生无色气体，该气体遇空气变成红棕色，溶液中Fe2＋的物质的量和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示：则原混合溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为()A．2∶1 B．1∶1C．4∶1 D．3∶1答案C解析由图可知，当加入1molFe时，n(Fe2＋)＝0，说明此过程中Fe和稀硝酸发生反应：Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，即1molFe消耗4molHNO3生成1molFe3＋；当又加入1molFe时，n(Fe2＋)＝3mol，发生反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，消耗2molFe3＋，则原混合液中Fe3＋为2mol－1mol＝1mol，故原混合液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为4∶1，答案选C。二、非选择题(本题包括4小题，共46分)19．(10分)(成都市高一期末调研)硫酸和硝酸都是重要的化工原料，具有广泛的用途。(1)蔗糖中加入浓硫酸后，蔗糖变黑且体积膨胀，同时有刺激性气味的气体产生。该变化过程中体现了浓硫酸的________________，产生气体的化学方程式为________________________。(2)某同学进行有关铜的化学性质的实验，如图所示：实验①可观察到的现象为___________________________________________________(尽可能描叙完整)；实验③中铜片逐渐溶解至消失，该同学认为铜与稀硫酸和稀硝酸均能反应，这种看法______(填“合理”或“不合理”)；试剂药品不变，请补充一个实验加以证明：________________(画出图示并写出预期现象)。根据补充实验的结论，写出③中铜片溶解的离子方程式_______________________________________________________________________________。答案(1)脱水性、强氧化性C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(2)铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，产生无色气体，试管口气体变为红棕色不合理无明显现象3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O解析(1)蔗糖中加入浓硫酸后，首先发生炭化，浓硫酸表现脱水性；然后发生反应C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，浓硫酸表现强氧化性。(2)实验①中发生反应为3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,2NO＋O2=2NO2，可观察到的现象为溶液中铜片不断溶解，溶液由无色变为蓝色，有气泡逸出；液面上气体无色，在试管口气体由无色变为红棕色；实验③中铜片逐渐溶解至消失，该同学认为铜与稀硫酸和稀硝酸均能反应，这种看法不合理，因为在金属活动顺序表中，铜位于氢的后面，铜不能与酸发生置换反应；试剂药品不变，补充的实验就是铜与稀硫酸的反应，如图所示：，无明显现象。根据补充实验的结论，③中铜片溶解的离子方程式3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。20．(12分)(山东潍坊市高一期末)我国“蓝天保卫战”成果显著，肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示：回答下列问题：(1)从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有____________________(写化学式)。(2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是________。(3)写出SO2转化为SO3的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________。(4)工业上利用氨制备一氧化氮，反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________。(5)实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，其原因为________________(用化学方程式表示)。(6)氨与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，该反应的化学方程式为______________________________________________________________________________。答案(1)SO2、SO3、N2O5(2)NH3(3)2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3(4)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O(5)4HNO3eq\o(=,\s\up7(光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O(6)6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(一定条件))5N2＋6H2O解析(1)酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物，符合要求的有SO2、SO3和N2O5。(2)图中物质溶于水呈碱性的只有NH3。(3)二氧化硫在催化剂存在下可以转化为三氧化硫：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3。(4)氨气经催化氧化可以形成一氧化氮：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O。(5)浓硝酸见光或受热时易分解，因此要保存在棕色试剂瓶中：4HNO3eq\o(=,\s\up7(光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O。(6)氨中的氮为－3价，一氧化氮中的氮为＋2价，因此二者可以在一定条件下发生归中反应得到氮气：6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(一定条件))5N2＋6H2O。21.(12分)某同学看到“利用零价铁还原NOeq\o\al(－,3)脱除地下水中硝酸盐”的相关资料后，利用如图装置探究铁粉与KNO3溶液的反应。实验步骤及现象如下：实验步骤实验现象①打开弹簧夹，缓慢通入N2②加入pH为2.5的0.01mo