（人教通用版）2015屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)講義 第四節(jié) 氮及其化合物講義

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1、 第四節(jié)氮及其化合物 明考綱要求 理主干脈絡(luò) 1.了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用。 2．了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。 氮?dú)饧捌溲趸? 1．氮在自然界中的存在和轉(zhuǎn)化 (1)氮元素在自然界中的存在與氮的固定。 (2)氮?dú)狻? ①物理性質(zhì)：無(wú)色無(wú)味氣體，密度比空氣略小，難溶于水。 ②化學(xué)性質(zhì)： a．氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2＋O22NO。導(dǎo)致汽車(chē)尾氣中產(chǎn)生氮的氧化物和雷電固氮。 1 / 24 b．氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2＋3H22NH3。(工業(yè)合成氨反應(yīng)原理) c．氮?dú)馀c金屬

2、鎂反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Mg＋N2Mg3N2。 2．氮的氧化物 (1)氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物，如N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5等，其中屬于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。 (2)NO和NO2性質(zhì)的比較。 性質(zhì) NO NO2 顏色狀態(tài)氣味 無(wú)色無(wú)味氣體 紅棕色有刺激性氣味的氣體 溶解性 難溶于水 與水反應(yīng) 毒性 有毒(跟血紅蛋白結(jié)合) 有毒 與水反應(yīng) 不反應(yīng) 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 與氧氣反應(yīng) 2NO＋O2===2NO2 不反應(yīng) 對(duì)環(huán)境的影響 導(dǎo)致光化學(xué)煙霧和酸雨，破壞臭氧層 1.判斷下列描述的正誤(正確的

3、打“√”，錯(cuò)誤的打“”)。 (1)(2013江蘇高考)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.72 L NO2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.1NA。(　　) (2)(2012廣東高考)工業(yè)上利用合成氨實(shí)現(xiàn)人工固氮涉及氧化還原反應(yīng)。(　　) (3)(2011江蘇高考)NO2與水反應(yīng)的離子方程式：3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO。(　　) (4)(2010山東高考)CO、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在。(　　) (5)在實(shí)驗(yàn)室里，NO和NO2均可用排水法收集。(　　) (6)NO能夠與人體里血紅蛋白結(jié)合，造成人體缺氧中毒。(　　) 答案：(1)　(2)√　(3)√　(4)　(

4、5)　(6)√ 2.氮及氮的化合物間有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中哪種轉(zhuǎn)化是不能一步實(shí)現(xiàn)的？ 答案：第④步轉(zhuǎn)化關(guān)系不能一步實(shí)現(xiàn)。 3．如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某無(wú)色氣體是NO? 提示：向無(wú)色氣體中通入O2(或空氣)，無(wú)色氣體變成紅棕色，即證明該無(wú)色氣體是NO。 4．NO2和溴蒸氣均為紅棕色氣體，如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)鑒別區(qū)分二者？ 提示：方法一：通入水中，NO2溶于水發(fā)生反應(yīng)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，反應(yīng)后溶液呈無(wú)色，而溴蒸氣溶于水后溶液呈橙色； 方法二：通入AgNO3溶液中，有淡黃色沉淀生成的為溴蒸氣(Br2＋H2OHBr＋HBrO，HBr＋AgNO3===AgBr↓＋H

5、NO3)，無(wú)此現(xiàn)象的為NO2； 方法三：通入CCl4有機(jī)溶劑中，易溶于CCl4且CCl4溶液呈橙紅色的為Br2(g)，無(wú)此現(xiàn)象的為NO2。 5．俗話說(shuō)“雷雨發(fā)莊稼”，這說(shuō)明雷雨中含有能被植物吸收利用的含氮化合物，請(qǐng)寫(xiě)出三個(gè)有關(guān)的化學(xué)方程式。 (1)________________________________________________________________________； (2)________________________________________________________________________； (3)_________________

6、_______________________________________________________。 答案：(1)N2＋O22NO　(2)2NO＋O2===2NO2　(3)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 氮氧化物對(duì)環(huán)境的危害與防治方法 1．危害 (1)產(chǎn)生硝酸型酸雨。 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (2)形成光化學(xué)煙霧。 (3)破壞大氣臭氧層。 科學(xué)研究表明，進(jìn)入高空平流層的氮氧化物，可以加快臭氧層中臭氧的分解速率，從而像氟氯烴類(lèi)物質(zhì)一樣破壞臭氧層，形成臭氧空洞：2O33O2。 2．防治方法 (1)使用潔凈

7、能源，減少氮氧化物的排放。 (2)為汽車(chē)安裝尾氣轉(zhuǎn)化裝置，將汽車(chē)尾氣中的CO和NO轉(zhuǎn)化成CO2和N2。 (3)對(duì)生產(chǎn)化肥、硝酸的工廠排放的廢氣進(jìn)行處理。 1.汽車(chē)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(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(guò)程為①2NO 2―→2NO＋2O，②2NO＋O2―→2NO2，③O＋O2―→O3。下列對(duì)該反應(yīng)過(guò)程及產(chǎn)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(gòu)體 2．(2013北京高考)N

8、Ox是汽車(chē)尾氣中的主要污染物之一。 (1)NOx能形成酸雨，寫(xiě)出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式：____________________。 (2)在汽車(chē)尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器，可有效降低NOx的排放，當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí)，NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫(xiě)出NO被CO還原的化學(xué)方程式：_____________ ______________________________________________________________________________。 [答案專(zhuān)區(qū)] 1.解析：將①＋②＋2③可得：3O22O3，反應(yīng)中NO2起催化作用，NO是中間產(chǎn)物；O2和

9、O3互為同素異形體。 答案：A 2.解析：(2)根據(jù)題目信息可知NO被CO還原為N2，而CO被氧化成CO2，化學(xué)方程式為2NO＋2CON2＋2CO2。 答案：(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　(2)2NO＋2CON2＋2CO2 氨和銨鹽 1．氨的物理性質(zhì) 無(wú)色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，易液化。極易溶于水(1∶700)，可由噴泉實(shí)驗(yàn)證明。 2．氨的化學(xué)性質(zhì) (1)與水反應(yīng)： NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－。氨氣溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有：NH3H2O、H2O、NH3、NH、OH－、H＋。NH3H2O為可溶

10、性一元弱堿，不穩(wěn)定，易分解：NH3H2ONH3↑＋H2O。 (2)還原性： 與氧氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)：4NH3＋5O24NO＋6H2O。 (3)與酸反應(yīng) 與氯化氫反應(yīng)：NH3＋HCl===NH4Cl，產(chǎn)生白煙。 3．氨的制法 (1)工業(yè)制法：N2＋3H22NH3。 (2)實(shí)驗(yàn)室制法：Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 4．銨鹽 (1)不穩(wěn)定性：NH4ClNH3↑＋HCl↑，NH4HCO3NH3↑＋H2O↑＋CO2↑。 (2)與強(qiáng)堿反應(yīng)：NH4Cl＋NaOHNH3↑＋NaCl＋H2O。應(yīng)用于NH的檢驗(yàn)： 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√

11、”，錯(cuò)誤的打“”)。 (1)(2013福建高考)檢驗(yàn)NH時(shí)，往試樣中加入NaOH溶液，微熱，用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)逸出的氣體。(　　) (2)(2013江蘇高考)液氨汽化時(shí)要吸收大量的熱，可用作致冷劑。(　　) (3)(2013廣東高考)能用加熱法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl為強(qiáng)酸弱堿鹽。(　　) (4)(2013新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)可用蘸濃鹽酸的棉棒檢驗(yàn)輸送氨氣的管道是否漏氣。(　　) (5)(2012山東高考)分別充滿HCl、NH3的燒瓶倒置于水中后液面迅速上升，說(shuō)明二者均易溶于水。(　　) (6)(2012廣東高考)實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl和Ca(OH)2制備N(xiāo)H3并

12、不涉及氧化還原反應(yīng)。(　　) (7)(2012安徽高考)用NH4Cl固體和Ca(OH)2固體制備并收集NH3，需要的儀器有酒精燈、燒杯、導(dǎo)管、集氣瓶。(　　) (8)(2012福建高考)用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣。(　　) 答案：(1)　(2)√　(3)　(4)√　(5)√　(6)√ (7)　(8)√ 2．固態(tài)NH4Cl受熱變成氣體，氣體遇冷又變?yōu)楣虘B(tài)NH4Cl；固態(tài)碘受熱變成蒸氣，蒸氣遇冷又變成固態(tài)碘，這兩種現(xiàn)象的本質(zhì)是否相同？ 提示：不相同。NH4Cl固體受熱分解生成NH3和HCl氣體，NH3和HCl氣體遇冷又生成NH4Cl固體，發(fā)生了化學(xué)變化；固態(tài)碘受熱升華成為碘蒸

13、氣，碘蒸氣遇冷成為固態(tài)碘，是物理變化。 3．能否用濃硫酸或CaCl2對(duì)氨氣進(jìn)行干燥？為什么？ 提示：不能。因?yàn)榘睔馐菈A性氣體，能被濃硫酸吸收，2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4；氨氣也能與CaCl2反應(yīng)，8NH3＋CaCl2===CaCl28NH3。 4．液氨和氨水的成分相同嗎？ 提示：不相同；液氨是純凈物，氨水是混合物。 一、實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的三種方法 方法一：加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物 方法二：濃氨水與固態(tài)堿性物質(zhì)反應(yīng) 裝置 反應(yīng)原理 濃氨水中存在以下平衡：NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－，加入固態(tài)堿性物質(zhì)(如Ca

14、O、NaOH、堿石灰等)后：①消耗水且使c(OH－)增大，使平衡逆向移動(dòng)，②反應(yīng)放熱，促進(jìn)NH3H2O的分解。 方法三：加熱濃氨水 裝置 反應(yīng)原理 NH3H2ONH3↑＋H2O 二、噴泉實(shí)驗(yàn)的原理及應(yīng)用 1．噴泉實(shí)驗(yàn)的原理 由于容器內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差而形成噴泉。氣體迅速溶于水或某種溶液中，容器內(nèi)壓強(qiáng)小于容器外壓強(qiáng)，從而產(chǎn)生噴泉，依據(jù)這一原理，只要能夠造成容器內(nèi)氣體大量溶于液體，就可以形成噴泉。 2．形成噴泉的類(lèi)型 (1)只要?dú)怏w易溶于吸收劑，均可做噴泉實(shí)驗(yàn)，吸收劑可以是水，也可以是酸液、堿液等。 下面是幾種常見(jiàn)的能形成噴泉的氣體和液體。 氣體 HCl NH

15、3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2 NO、O2(4∶3) 吸收劑 水、NaOH溶液 水 NaOH溶液 水 水 (2)容器內(nèi)的液體由于受熱揮發(fā)(如濃鹽酸、濃氨水、酒精等)或由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體。容器內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，壓強(qiáng)迅速增大，促使容器內(nèi)液體迅速向外流動(dòng)，也能形成噴泉。如噴霧器、人造噴泉、火山噴發(fā)等均是利用此原理。 3．引發(fā)噴泉的幾種方法 ①使燒瓶?jī)?nèi)的氣體迅速溶于水或某種液體中。 ②使燒瓶?jī)?nèi)氣體溫度降低，使氣壓減小。 ③使燒瓶外待噴液面上的氣壓增大。 4．噴泉實(shí)驗(yàn)的幾種常見(jiàn)裝置 說(shuō)明：裝置②中最好采用頂部有孔的燒瓶。裝置③引發(fā)噴泉的方法

16、是打開(kāi)止水夾，用熱毛巾或雙手捂熱燒瓶，松開(kāi)后片刻即形成噴泉現(xiàn)象。 1.下面是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯(cuò)誤的是(　　) A．①②　　　　　　 　B．②③ C．③④ D．①③ 2．有甲、乙兩位同學(xué)想利用下列裝置及化學(xué)試劑，對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取并收集氨氣的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。 化學(xué)試劑：①NH4Cl固體、②濃氨水、③固體NaOH (1)甲同學(xué)想方便快速制取少量氨氣，應(yīng)選擇的裝置是________(填序號(hào))，選用試劑是________(填序號(hào))。選用上述試劑制氨氣的理由是______________________________，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，制氣時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作是______

17、_____________________________________________。 (2)乙同學(xué)建議，把教材中實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的收集裝置由大試管改為集氣瓶且瓶口向上收集氨氣，并確保不污染環(huán)境，請(qǐng)你根據(jù)其設(shè)想回答： ①若用排氣法收集氨氣，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出其氣體收集裝置和尾氣吸收裝置，標(biāo)出所用試劑(自選)名稱(chēng)。 ②若用排液集氣法收集NH3，可選用的試劑是________(填序號(hào))。 A．H2O B．濃H2SO4 C．CCl4 D．飽和NaCl溶液 3.下圖是課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的4個(gè)噴泉實(shí)驗(yàn)方案，下列有關(guān)操作不可能引發(fā)噴泉現(xiàn)象的是(　　) A．

18、擠壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開(kāi)止水夾 B．?dāng)D壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開(kāi)止水夾 C．用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開(kāi)止水夾 D．向裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開(kāi)止水夾 4．如圖，同溫同壓下，兩個(gè)等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿①NH3、②NO2，進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)。經(jīng)充分反應(yīng)后，瓶?jī)?nèi)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為(　　) A．①＞②　　　　　　 　B．①＜② C．①＝② D．不能確定 [答案專(zhuān)區(qū)] 1.解析：NH4Cl受熱可產(chǎn)生NH3和HCl，但兩者遇冷會(huì)重新凝結(jié)產(chǎn)生NH4Cl，且可能出現(xiàn)堵塞導(dǎo)管的情況，③中試

19、管口未向下傾斜會(huì)導(dǎo)致水倒流入試管而使試管破裂，故①③錯(cuò)誤；把濃氨水滴入氧化鈣固體中，會(huì)發(fā)生CaO＋NH3H2O===Ca(OH)2＋NH3↑，反應(yīng)放熱，溫度升高有利于NH3放出，故可用②的方法制取氨氣；濃氨水受熱產(chǎn)生氨氣，通過(guò)堿石灰吸收水蒸氣后即得干燥的NH3，④符合要求。 答案：D 2.解析：(1)不加熱制取NH3是快速制取少量NH3的措施，具體操作方法是把濃氨水滴到固體NaOH上。 (2)①用排氣法收集NH3的裝置中要注意廣口瓶中導(dǎo)氣管的長(zhǎng)短，因NH3的密度比空氣的小，故進(jìn)氣管短，出氣管長(zhǎng)，因NH3極易溶于水，進(jìn)行尾氣處理時(shí)，要設(shè)置防倒吸裝置。 ②用排液法收集NH3時(shí)，要求液體不能

20、溶解NH3(排除A、D)不與NH3發(fā)生反應(yīng)(排除B)，故選CCl4。 答案：(1)B?、冖邸aOH固體遇水放熱，使氨氣的溶解度降低，同時(shí)可使溶液中c(OH－)增大，促使NH＋OH－NH3H2ONH3＋H2O平衡向右移動(dòng)，從而使氨氣逸出　將濃氨水逐滴滴加到NaOH固體上 (2)①如圖 ②C 3.解析：H2難溶于NaOH溶液，不能形成較大壓強(qiáng)差，不能引發(fā)“噴泉”現(xiàn)象。 答案：B 4.解析：假設(shè)兩個(gè)容器的狀況均為標(biāo)準(zhǔn)狀況，①中物質(zhì)的量濃度計(jì)算公式為c＝(V L22.4 Lmol－1)V L＝1/22.4 molL－1； ②中物質(zhì)的量濃度計(jì)算公式為c＝(2/3 V/22.4

21、)mol2/3V L＝1/22.4 molL－1；因此C選項(xiàng)正確。 答案：C 硝酸的性質(zhì)及其計(jì)算 1．物理性質(zhì) 硝酸是無(wú)色、易揮發(fā)的液體，有刺激性氣味，與水以任意比例混溶。 2．化學(xué)性質(zhì) (1)不穩(wěn)定性： ①反應(yīng)：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑ ②市售濃硝酸呈黃色的原因是：硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。 ③硝酸保存在棕色試劑瓶中，置于冷暗處，不能用橡膠塞。 (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)。 ①與金屬反應(yīng)。 稀硝酸與銅反應(yīng)： 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4

22、H2O 濃硝酸與銅反應(yīng)： Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ②與非金屬反應(yīng)。 如濃硝酸與C的反應(yīng)為： C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O ③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)的離子方程式為： 3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”)。 (1)(2013安徽高考)用銅和稀硝酸反應(yīng)制取NO2氣體。(　　) (2)(2013廣東高考)常溫下，將Al片放入濃硝酸中無(wú)明

23、顯現(xiàn)象，原因是Al與濃硝酸不反應(yīng)。(　　) (3)(2013全國(guó)大綱卷)磁性氧化鐵溶于稀硝酸的離子方程式為3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(　　) (4)(2012重慶高考)過(guò)量的銅與濃硝酸反應(yīng)有一氧化氮生成。(　　) (5)(2011江蘇高考)在1.0 mol/L的KNO3溶液中，H＋、Fe2＋、Cl－、SO可以大量共存。(　　) 答案：(1)　(2)　(3)　(4)√　(5) 2．在濃硝酸中放入銅片，回答下列問(wèn)題。 (1)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________，

24、 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_______________________________________________________________。 (2)若銅有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時(shí)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________ __________________________________________________________________________。 (3)待反應(yīng)停止后，再加入少量25%的稀硫酸，這時(shí)銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其原因是______________________________________________________

25、__________________。 答案：(1)Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　銅片逐漸溶解，溶液逐漸變藍(lán)，有紅棕色氣體逸出 (2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (3)加入稀H2SO4后，H＋與原溶液中的NO形成HNO3溶液，又能與過(guò)量的Cu反應(yīng) 3．常溫下，濃硝酸可以用鐵制容器或鋁制容器盛放，原因是鐵、鋁與濃硝酸不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎？ 提示：不是；常溫下，鐵、鋁遇濃硝酸發(fā)生“鈍化”，“鈍化”是濃硝酸強(qiáng)氧化性的體現(xiàn)。 4．久置的濃硝酸呈黃色，如何消除黃顏色？怎樣保存硝酸？ 提示：通入O2(或空氣)，使其發(fā)

26、生反應(yīng)：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，硝酸應(yīng)保存在棕色試劑瓶中，并置于陰涼處。 一、濃硝酸、稀硝酸氧化性的比較 (1)由銅與硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式知，濃硝酸被還原為NO2，氮元素的化合價(jià)變化為＋5→＋4；稀硝酸被還原為NO，氮元素的化合價(jià)變化為＋5→＋2。一般情況下，硝酸的濃度越小，其還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越低。 (2)實(shí)驗(yàn)證明，硝酸濃度越大，得電子的能力越強(qiáng)，因而其氧化能力越強(qiáng)。如稀硝酸能將HI氧化為I2，而濃硝酸可將HI氧化為HIO3。 6HI＋2HNO3(稀)3I2＋2NO↑＋4H2O HI＋6HNO3(濃)HIO3＋6NO2↑＋3H2O (3)硝酸在氧

27、化還原反應(yīng)中，其還原產(chǎn)物可能有多種價(jià)態(tài)的物質(zhì)：O2、HO2、O、2O、2、H3等，這取決于硝酸的濃度和還原劑還原性的強(qiáng)弱。除前面的實(shí)例外，鋅與硝酸可發(fā)生如下反應(yīng)： 4Zn＋10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O 4Zn＋10HNO3(極稀)===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O 二、金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算的四種方法 1．電子守恒法 硝酸與金屬反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，氮原子得到的電子數(shù)等于金屬原子失去的電子數(shù)。生成1 mol NO2、NO、N2O、N2、NH4NO3分別得到1、3、8、10、8 mol電子。 (1)若金屬被HNO3溶解后，產(chǎn)生的NOx氣體

28、(NO2、NO)與O2充分混合后又被水恰好完全吸收，則金屬失去的電子數(shù)等于消耗的O2得到的電子數(shù)。 (2)若金屬被HNO3溶解后，向溶液中滴加NaOH溶液使金屬陽(yáng)離子恰好完全沉淀，則金屬失去電子的物質(zhì)的量等于HNO3得到電子的物質(zhì)的量，也等于生成氫氧化物時(shí)消耗的OH－的物質(zhì)的量，因此，m(沉淀)＝m(金屬)＋m(OH－)＝m(金屬)＋n(e－)17 gmol－1[因?yàn)镸Mn＋，Mn＋M(OH)n]。 2．原子守恒法 HNO3與金屬反應(yīng)時(shí)，氮原子一部分以NO的形式存在，一部分轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的物質(zhì)的量之和與反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量相等。 3．電荷守恒法 HN

29、O3與金屬反應(yīng)后溶液中NO的物質(zhì)的量等于H＋和金屬陽(yáng)離子Mn＋所帶正電荷的物質(zhì)的量之和。 4．離子方程式計(jì)算法 HNO3與H2SO4的混合溶液與金屬的反應(yīng)，當(dāng)金屬足量時(shí)，不能用HNO3與金屬反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算，應(yīng)用離子方程式計(jì)算，H＋的物質(zhì)的量為H2SO4和HNO3中的H＋的物質(zhì)的量之和。 1.一定質(zhì)量的銅分別與足量的濃硝酸和稀硝酸完全反應(yīng)，在相同條件下用排水法收集產(chǎn)生的氣體。下列敘述中正確的是(　　) A．硝酸濃度越大，消耗的硝酸越少 B．硝酸的濃度不同，生成硝酸銅的物質(zhì)的量也不相同 C．硝酸濃度越大，生成的氣體越少 D．兩者用排水法收集到的氣體的體積相同

30、2．相同質(zhì)量的銅片分別與體積相同且過(guò)量的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，二者比較相等的是(　　) ①反應(yīng)中氧化劑得到電子總數(shù)?、阢~片消耗完所需時(shí)間 ③反應(yīng)后溶液中銅離子濃度(反應(yīng)后溶液體積不變)?、芊磻?yīng)生成氣體的體積(同溫、同壓) A．①③　　　　　　　 　B．②④ C．①④ D．②③ 3.38.4 g銅跟適量的濃硝酸反應(yīng)，銅全部作用后，共收集到氣體22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，反應(yīng)消耗的硝酸可能是(　　) A．1.0 mol　　　　　　 　B．1.6 mol C．2.2 mol D．2.4 mol 4．將Mg、Cu組成的m g混合物投入適量稀HNO3中恰好完全反應(yīng)，固體完全溶解時(shí)收集

31、到的還原產(chǎn)物NO氣體為0.896 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后溶液中加入2 mol/L NaOH溶液60 mL時(shí)金屬離子恰好沉淀完全，則形成沉淀質(zhì)量為(　　) A．m＋2.28 g B．m＋2.04 g C．m＋3.32 g D．m＋4.34 g 5．足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與1.68 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是(　　) A．60 mL B．45 mL C．30 mL D．

32、15 mL [答案專(zhuān)區(qū)] 1.解析：與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)的銅的質(zhì)量相等，所消耗的硝酸、生成的硝酸銅、產(chǎn)生的氣體均按等質(zhì)量的銅計(jì)算。由反應(yīng)可知，反應(yīng)掉等量的銅時(shí)，消耗的濃硝酸更多，兩者產(chǎn)生的硝酸銅一樣多，與濃硝酸反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的氣體更多，A、B、C項(xiàng)不正確。D選項(xiàng)，設(shè)參加反應(yīng)的銅為3 mol，則與濃硝酸反應(yīng)生成6 mol NO2，與稀硝酸反應(yīng)生成2 mol NO，當(dāng)用排水法收集時(shí)，NO2發(fā)生反應(yīng)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,6 mol NO2反應(yīng)后變成2 mol NO氣體，所以?xún)煞N情況最終得到的氣體都是2 mol。 答案：D 2.解析：銅與濃、稀硝酸反應(yīng)均被氧化

33、為Cu2＋，銅片質(zhì)量相同時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同，①正確；濃硝酸的氧化性強(qiáng)，與銅反應(yīng)時(shí)反應(yīng)速率快，②錯(cuò)誤；濃、稀硝酸足量，銅片全部反應(yīng)，因此反應(yīng)后溶液中Cu2＋濃度相同，③正確；根據(jù)濃、稀硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，反應(yīng)后生成氣體的物質(zhì)的量不同，同溫同壓時(shí)體積也不同，④錯(cuò)誤。 答案：A 3.解析：濃硝酸適量，在反應(yīng)過(guò)程中變稀，實(shí)際上發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng)：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，反應(yīng)消耗的HNO3包括起酸性作用和起氧化性作用的兩部分，前者反應(yīng)后以Cu(NO3)2形式存在，后者被還原后生成NO

34、2、NO氣體，從兩個(gè)方程式看出：Cu＋2HNO3(酸)～Cu(NO3)2，HNO3(氧化劑)～NO2(或NO)，所以反應(yīng)消耗的HNO3的物質(zhì)的量為：2＋＝1.2 mol＋1 mol＝2.2 mol。 答案：C 4.解析：利用守恒法解答當(dāng)金屬離子恰好沉淀時(shí)，m(沉淀)＝m(金屬)＋m(OH－)，守恒的巧妙之處在于，n(OH－)＝n(金屬失電子)＝n(NO得到的電子)＝30.896/22.4＝0.12 mol，m(沉淀)＝m(金屬)＋m(OH－)＝m g＋0.1217＝(m＋2.04)g，B正確。 答案：B 5.解析：由電子守恒和電荷守恒可知O2得電子數(shù)等于Cu2＋結(jié)合的OH－數(shù)，故消耗N

35、aOH溶液的體積為：＝0.06 L＝60 mL。 答案：A 氨氣制取的實(shí)驗(yàn)探究 【實(shí)驗(yàn)2】將少量氯化銨與少量氫氧化鈣混合后放入試管中，在酒精燈火焰上微熱，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 化學(xué)方程式 實(shí)驗(yàn)2 人教版教材實(shí)驗(yàn)中提供了實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)裝置圖，使制取氨氣的操作更加直觀、易懂。 在實(shí)驗(yàn)室里，常用加熱銨鹽和堿的混合物的方法制取氨氣。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑ 教材中通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的反應(yīng)原理

36、、裝置特點(diǎn)、收集和檢驗(yàn)方法，而高考命題者卻將這些知識(shí)遷移到實(shí)驗(yàn)原理和裝置的創(chuàng)新中，如利用氨水和生石灰制取氨氣，氨氣的凈化、尾氣的吸收及防倒吸等內(nèi)容。 (2012上海高考)實(shí)驗(yàn)室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置，其中正確的是(　　) A．①是氨氣發(fā)生裝置 B．③是氨氣發(fā)生裝置 C．②是氨氣吸收裝置 D．④是氨氣收集、檢驗(yàn)裝置 答案：B 在實(shí)驗(yàn)不變的情況下，高考還有可能從以下出題點(diǎn)設(shè)題： 1．實(shí)驗(yàn)室里制取氨氣，能否用NH4NO3或NH4HCO3代替NH4Cl與Ca(OH)2混合共熱來(lái)制取氨氣？ 提示：不能；原因是NH4HCO3受熱分解易產(chǎn)生CO2雜質(zhì)氣體，使

37、收集的NH3不純；NH4NO3受熱易發(fā)生爆炸。 2．實(shí)驗(yàn)室制取NH3的裝置中，要用稀硫酸浸濕的棉花球堵在收集NH3的試管的管口，其作用是什么？ 提示：吸收多余的氨氣，防止污染環(huán)境，減少氨氣與空氣的對(duì)流，收集到純凈的氨氣。 3．如何確定某固體物質(zhì)中存在NH？若試樣為液體呢？ 提示：①取少量樣品與堿混合后放入試管中，然后加熱，將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近管口，試紙變藍(lán)，說(shuō)明樣品中含有NH；也可將蘸有濃鹽酸的玻璃棒，靠近管口，若有大量白煙產(chǎn)生，說(shuō)明樣品中含有NH。 ②若試樣為液體，可取少量液體注入試管中，再加入堿液，微熱，然后用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)生成的氣體，試紙變藍(lán)則含有NH。

38、 1．蘇教版教材實(shí)驗(yàn)中描述了用濕潤(rùn)紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣是否收集滿的方法，而人教版實(shí)驗(yàn)只在實(shí)物圖中進(jìn)行了呈現(xiàn)，不如蘇教版教材描述的規(guī)范。中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)試紙的使用方法： (1)定性試紙的使用： ①類(lèi)型。常見(jiàn)的定性試紙包括： 紅色石蕊試紙―→變藍(lán)(說(shuō)明呈堿性)； 藍(lán)色石蕊試紙―→變紅(說(shuō)明呈酸性)； 淀粉—KI試紙―→變藍(lán)(說(shuō)明氧化性強(qiáng)于I2)； 醋酸鉛試紙―→變黑(說(shuō)明存在H2S氣體)。 ②使用定性試紙的第一步操作是將試紙潤(rùn)濕。 ③答題模板。 用定性試紙檢驗(yàn)溶液時(shí)的答題方法： 用定性試紙檢驗(yàn)氣體時(shí)的答題方法： (2)定量試紙——pH試紙的使用： ①使用定量試紙

39、，不能將試紙潤(rùn)濕。 ②簡(jiǎn)答pH試紙使用的關(guān)鍵點(diǎn)是：取試紙―→蘸液點(diǎn)樣―→對(duì)比讀數(shù)。 2．氨氣極易溶于水，吸收氨氣時(shí)要設(shè)計(jì)防倒吸裝置。常見(jiàn)防倒吸裝置及其原理如下表。 分類(lèi) 裝置簡(jiǎn)圖 原理及使用實(shí)例 隔離式 (1)導(dǎo)氣管末端不插入液體中，導(dǎo)氣管與液體呈隔離狀態(tài)?？捎脕?lái)吸收易溶于水的氣體。 (2)導(dǎo)氣管末端插入溶解度很小的液體中，與溶解度大的液體不直接接觸，呈隔離狀態(tài)?？捎脕?lái)吸收易溶于水的氣體。 倒置漏斗式和肚容式 由于漏斗(或干燥管)容積較大，將較大量的水倒吸一定高度需要更大的壓強(qiáng)差。常用于吸收易溶于水的氣體。 容器接收式 使用較大容積的容器接收

40、可能倒吸過(guò)來(lái)的液體，防止液體進(jìn)入氣體發(fā)生裝置或受熱的反應(yīng)容器。 以“氨氣的制取及氨分子中氮?dú)湓觽€(gè)數(shù)比的確定”為載體串聯(lián)氮元素單質(zhì)及其化合物知識(shí) 高考載體(2012四川高考題T28) 　　甲、乙兩個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組為測(cè)定氨分子中氮、氫原子個(gè)數(shù)比，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程： ―→―→―→―→ 實(shí)驗(yàn)中，先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣，再連接洗氣瓶和氣體收集裝置，立即加熱氧化銅。反應(yīng)完成后，黑色的氧化銅轉(zhuǎn)化為紅色的銅。 下圖A、B、C為甲、乙兩小組制取氨氣時(shí)可能用到的裝置，D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。 [知識(shí)串聯(lián)設(shè)計(jì)] (1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室用A裝置制取氨氣的化學(xué)方程式

41、：_______________________________ ________________________________________________________________________。 (2)B裝置圓底燒瓶中盛有生石灰，分液漏斗中裝有濃氨水，將濃氨水滴入生石灰中有氨氣產(chǎn)生的原因是什么？ (3)氨氣能否用濃H2SO4干燥？干燥氨氣的裝置和試劑通常是什么？ (4)如何檢驗(yàn)?zāi)骋后w試樣中存在NH？ (5)氨氣具有還原性，在鉑、銠合金的催化作用下被O2氧化成NO，寫(xiě)出工業(yè)上由氨氣制取硝酸的化學(xué)方程式。

42、 (6)氨氣具有還原性，當(dāng)氨氣通過(guò)灼熱氧化銅時(shí)，黑色的氧化銅轉(zhuǎn)化為紅色的銅，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O (2)CaO與氨水反應(yīng)CaO＋NH3H2O===Ca(OH)2＋NH3，減少了水的量，反應(yīng)生成Ca(OH)2，增大了溶液中c(OH－)，且反應(yīng)放出大量熱，氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－，上述措施均會(huì)使平衡逆移，有利于氨氣的逸出。 (3)不能；盛有堿石灰的干燥管。 (4)取少量液體試樣于一潔凈試管中，加入濃NaOH溶液并加熱，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放入試管的管口，若試紙變成藍(lán)色，即證明試樣中含有NH。 (5)4NH3＋5O24NO＋6H2O,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 (6)2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O 希望對(duì)大家有所幫助，多謝您的瀏覽！