
【課標(biāo)要求】 1.結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例,或通過實驗探究,了解氮及其主要化合物的主要性質(zhì),認(rèn)識這些物質(zhì)在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。2.結(jié)合實例認(rèn)識氮及其化合物的多樣性,了解通過化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)的性質(zhì),實現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,認(rèn)識物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在促進社會文明進步,自然資源綜合利用和環(huán)境保護中的重要價值。
1.自然界中氮的存在和氮的固定
2.氮氣(1)物理性質(zhì):無色無味氣體,密度比空氣略小,難溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)
3.氮的氧化物(1)氮有多種價態(tài)的氧化物
(2)NO、NO2的比較
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
【診斷1】 判斷下列敘述的正誤(正確的劃“√”,錯誤的劃“×”)。
(1)固氮反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)( )(2)通過灼熱的鎂粉,可除N2中的少量氧氣( )(3)NO中的NO2雜質(zhì)氣體,可通過盛有水的洗氣瓶除去( )(4)CO、NO、NO2都是大氣污染氣體,在空氣中都穩(wěn)定存在( )
1.氨的物理性質(zhì)無色有刺激性氣味的氣體,密度比空氣______,______液化。極易溶于水(1∶700),可由_________實驗證明。液氨可作制冷劑。
3.銨鹽(1)物理性質(zhì)銨鹽都是_______色固體,均______溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)
NH3↑+CO2↑+H2O
【診斷2】 判斷下列敘述的正誤(正確的劃“√”,錯誤的劃“×”)。
(1)不穩(wěn)定性濃硝酸分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________。
(2)強氧化性不論濃硝酸、稀硝酸都有強氧化性,而且濃度越大,氧化性越強。①與金屬(如銅)反應(yīng)稀硝酸與銅反應(yīng):_________________________________________________;濃硝酸與銅反應(yīng): ________________________________________________ 。②與非金屬(如木炭)反應(yīng)____________________________________________ 。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)。
3Cu+8HNO3(?。?==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
常溫下,鐵、鋁遇濃硝酸能發(fā)生“鈍化”,“鈍化”并不是不反應(yīng),故常溫下濃硝酸可以用鐵桶(或鋁桶)盛裝。
【診斷3】 判斷下列敘述的正誤(正確的劃“√”,錯誤的劃“×”)。
氮元素有多種可變化合價,物質(zhì)的種類繁多,借助“價類二維圖”構(gòu)建氮及其化合物的知識結(jié)構(gòu),寫出圖中相關(guān)的化學(xué)方程式。
四、不同價態(tài)含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
①_________________________________________;②_________________________________________ ;③_________________________________________ ;④_______________________________________________ ;⑤________________________________________________ ;⑥_______________________________________________ 。
【診斷4】 依據(jù)下列氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,判斷下列敘述的正誤(正確的劃“√”,錯誤的劃“×”)。
(1)上述路徑①、②、③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑( )(2)路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是自然固氮的一種途徑( )(3)上述所有轉(zhuǎn)化都屬于氧化還原反應(yīng)( )(4)反應(yīng)③中通入過量O2可使NO2完全轉(zhuǎn)化成HNO3( )
考點二 氨的性質(zhì)與制備
考點一 氮及其氧化物的性質(zhì)和應(yīng)用
考點三 硝酸的性質(zhì)與應(yīng)用
考點四 氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用
1.關(guān)于NO的敘述正確的是 ( )①NO可以是某些含低價氮的物質(zhì)氧化的產(chǎn)物 ②NO是亞硝酸的酸酐?、跱O可以是某些含高價氮的物質(zhì)還原的產(chǎn)物?、躈O是無色氣體,在空氣中可變?yōu)榧t棕色A.全部 B.①③④C.②③④ D.①④
解析 NO中氮元素的化合價處于中間價態(tài),它可以是還原產(chǎn)物,如HNO3→NO,也可以是氧化產(chǎn)物,如NH3→NO;HNO2的酸酐是N2O3;NO是無色氣體,可被空氣中的氧氣氧化為紅棕色的NO2。
2.下列反應(yīng)必須加入氧化劑且一步反應(yīng)就能完成的是( )
①N2→NO2 ②NO2→NO ③NO2→HNO3?、躈2→NO ⑤N2→NH3A.① B.②⑤C.④ D.③④
解析 該題有兩個要求:(1)必須加入氧化劑;(2)一步反應(yīng)就能完成。反應(yīng)①、③、④從化合價角度來看都升高,但反應(yīng)①N2→NO2不能一步反應(yīng)完成;而反應(yīng)③NO2→HNO3,雖然氮的化合價升高,但不加氧化劑也能實現(xiàn),如3NO2+H2O===2HNO3+NO,在該反應(yīng)中,NO2既是氧化劑又是還原劑;只有反應(yīng)④N2→NO必須加入氧化劑且一步反應(yīng)就能完成。
3.常溫常壓下,注射器甲中裝有NO2氣體,注射器乙中裝有相同體積的空氣,注射器與U形管連通,固定活塞。如圖所示,打開兩個止水夾,足夠時間后,將會看到U形管中液面( )
A.a端上升,b端下降B.a端下降,b端上升C.U形管中液面無變化D.無法判斷
解析 注射器甲中的NO2與水反應(yīng):3NO2+H2O===2HNO3+NO,注射器甲中氣體的量減小,注射器乙中的空氣與水不反應(yīng),氣體量不變,故a端液面上升,b端液面下降。
題組一 氨和銨鹽的性質(zhì)
1.如圖所示是NH3的兩個性質(zhì)實驗,下列有關(guān)說法中錯誤的是( )
A.實驗一證明了NH3極易溶于水,氨氣是堿性氣體B.實驗二證明了濃氨水和濃鹽酸均易揮發(fā)C.兩個實驗均表現(xiàn)了NH3是堿性氣體D.兩個實驗均表現(xiàn)了NH3是還原性氣體
解析 實驗一是氨氣的噴泉實驗,噴泉實驗證明氨氣極易溶于水,溶于水形成一水合氨弱堿溶液,使酚酞溶液變紅色,證明氨氣是堿性氣體,A正確;實驗二中濃氨水揮發(fā)出的氨氣和濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫結(jié)合生成白煙是氯化銨固體小顆粒,證明濃氨水和濃鹽酸都易揮發(fā),B正確;氨氣遇到氯化氫發(fā)生反應(yīng)生成氯化銨,證明氨氣是堿性氣體,C正確。
2.中學(xué)實驗中,通常利用如圖所示的裝置進行噴泉實驗,來驗證氣體的“溶解性”,下列有關(guān)說法不正確的是( )
A.用滴管加入液體后,由于氣體的“溶解”,使瓶內(nèi)壓強減小,導(dǎo)致瓶內(nèi)壓強小于外界壓強,從而形成噴泉B.選用合適的溶液,CO2也能用于做噴泉實驗C.HCl、NH3和SO2均能用該裝置做噴泉實驗D.用NO2和N2O4的混合氣體做噴泉實驗,燒瓶中將充滿稀硝酸
解析 本題綜合考查了噴泉實驗的原理,即由于氣體溶于水或某種溶液(或與水、某種溶液反應(yīng)),導(dǎo)致燒瓶中的壓強迅速減小,與外界產(chǎn)生足夠的壓強差,從而形成噴泉,A正確;CO2能與NaOH等強堿溶液反應(yīng),從而被吸收,能與外界產(chǎn)生壓強差,故能形成噴泉,B正確;NH3和HCl屬于極易溶于水的氣體,SO2可以與NaOH溶液等反應(yīng),故均能形成噴泉,C正確;NO2和N2O4與水反應(yīng)后有NO生成,故液體不能充滿燒瓶,D錯誤。
3.下列說法錯誤的是( )
?噴泉實驗的原理使燒瓶內(nèi)外在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強差,利用大氣壓將燒瓶下面燒杯中的液體壓入燒瓶內(nèi),在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。?形成噴泉實驗的氣體和吸收劑
?噴泉實驗裝置及創(chuàng)新設(shè)計噴泉實驗是中學(xué)化學(xué)的重要實驗,其本質(zhì)是形成壓強差而引發(fā)液體上噴,依托教材中的實驗裝置可設(shè)計下圖所示的不同裝置和采用不同的實驗操作(如氣體溶于水或與液體反應(yīng)或產(chǎn)生氣體等)來形成噴泉。
題組二 氨的實驗室制法
4.下列是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑,其中錯誤的是 ( )
解析 NH4Cl加熱生成的NH3和HCl,冷卻后又生成NH4Cl,不能得到NH3。
5.(2021·1月江蘇適應(yīng)性考試)實驗室制取NH3時,下列裝置能達到相應(yīng)實驗?zāi)康氖? )
解析 實驗室用加熱NH4Cl和Ca(OH)2固體混合物的方法制取少量氨氣,制取裝置中試管口應(yīng)該略向下傾斜,防止水倒流引起試管炸裂,故A錯誤;堿性氣體選用堿性干燥劑,可用堿石灰干燥氨氣,故B正確;氨氣的密度比空氣小,應(yīng)該用向下排空氣法,故C錯誤;氨氣極易溶于水,裝置圖中導(dǎo)管不能直接插入水中,否則會引起倒吸,故D錯誤。
考點三 硝酸的性質(zhì)與應(yīng)用
1.硝酸是化學(xué)實驗室中最常用的試劑之一,下列有關(guān)硝酸的說法不正確的是 ( )A.濃硝酸和氯水用棕色試劑瓶保存,原理相同B.將分別蘸有濃硝酸和濃氨水的玻璃棒相互靠近時,有白煙生成C.常溫下鐵和鉑都不溶于濃硝酸,原理相同D.濃硝酸濺到皮膚上,皮膚會變黃
解析 A項,HNO3和氯水中的HClO見光都易分解,都應(yīng)避光保存,正確;B項,濃HNO3和濃氨水都具有揮發(fā)性,HNO3與NH3化合生成白色固體小顆粒NH4NO3,正確;C項,常溫下,鐵在濃硝酸中鈍化,而Pt與濃硝酸不反應(yīng),原理不同,錯誤;D項,濃HNO3能使蛋白質(zhì)顯黃色,正確。
2.在通風(fēng)櫥中進行下列實驗:
下列說法不正確的是 ( )A.Ⅰ中氣體由無色變紅棕色的化學(xué)方程式:2NO+O2===2NO2B.Ⅱ中的現(xiàn)象說明Fe表面形成致密的氧化膜,阻止Fe進一步反應(yīng)C.對比Ⅰ、Ⅱ中現(xiàn)象,說明稀HNO3的氧化性強于濃HNO3D.針對Ⅲ中現(xiàn)象,在Fe、Cu之間連接電流計,可判斷Fe是否被氧化
解析 A.鐵放入稀HNO3中發(fā)生反應(yīng)Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,NO逸出,遇到O2生成NO2,氣體由無色變?yōu)榧t棕色;B.鐵放入濃HNO3中,在常溫下會鈍化,即在Fe表面形成致密的氧化膜,阻止Fe進一步反應(yīng);C.濃HNO3的氧化性強于稀HNO3;D.在鐵、銅之間加一個電流計,根據(jù)電子的流向,可判斷鐵是否被氧化,若電子由鐵移動到銅,則鐵被氧化。
多角度突破HNO3的強氧化性
考點四 氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用
題組一 氮在自然界中的循環(huán)
1.氮元素在海洋中的循環(huán)是整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無機氮的循環(huán)過程可用下圖表示。下列關(guān)于海洋氮循環(huán)的說法正確的是 ( )
2.一定條件下,含氮元素的物質(zhì)可發(fā)生如圖所示的循環(huán)轉(zhuǎn)化。
回答下列問題:(1)氮的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_________________。(2)圖中屬于“氮的固定”的是____________(填字母,下同);轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生非氧化還原反應(yīng)的是____________。
解析 (3)反應(yīng)h的化學(xué)方程式為3NO2+H2O===2HNO3+NO,HNO3是氧化產(chǎn)物,NO是還原產(chǎn)物,因此氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1。
題組二 氮及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的綜合應(yīng)用
3.(2021·1月廣東適應(yīng)性考試)部分含氮物質(zhì)的分類與相應(yīng)氮元素的化合價關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是( )
4.合成氨及其衍生工業(yè)是化工生產(chǎn)的重要門類,請結(jié)合圖示判斷下列說法正確的是 ( )
A.合成氨采用400~500 ℃是為了提高原料轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率B.濕潤的淀粉-KI試紙可以鑒別氣體2和溴蒸氣C.在飽和NaCl溶液中先通入過量CO2再通入過量NH3可得到固體1D.1 L氣體1、2的混合氣與1 L NH3在一定條件下轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害的物質(zhì),混合氣中二者的體積比為1∶1
含氮元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系
微專題12 常見氣體的制備、凈化與尾氣處理
【進階學(xué)習(xí)】1.氣體制備實驗的基本思路
2.氣體制備的發(fā)生裝置及創(chuàng)新設(shè)計
圖A的改進優(yōu)點是能控制反應(yīng)液的溫度。圖B的改進優(yōu)點是使蒸餾燒瓶和分液漏斗中的氣體壓強相等,便于液體順利流下。
(2)“固+液―→氣體”裝置的創(chuàng)新(適用于H2、CO2、SO2、NO、NO2等)
(3)“固+固―→氣體”裝置的創(chuàng)新(適用于NH3、O2等)
改進的目的:用于加熱易熔化的固體物質(zhì)的分解,這樣可有效地防止固體熔化時造成液體的倒流,如草酸晶體受熱分解制取CO2氣體。
3.氣體的除雜方法(1)除雜試劑選擇的依據(jù):主體氣體和雜質(zhì)氣體性質(zhì)上的差異,如溶解性、酸堿性、氧化性、還原性。除雜原則:①不損失主體氣體;②不引入新的雜質(zhì)氣體;③在密閉裝置內(nèi)進行;④先除易除的雜質(zhì)氣體。
(2)氣體干燥凈化裝置
當(dāng)CO2中混有O2雜質(zhì)時,應(yīng)選用上述Ⅰ~Ⅳ中的Ⅳ裝置除O2,除雜試劑是Cu粉。
(3)注意事項:①需凈化的氣體中含有多種雜質(zhì)時,除雜順序:一般先除去酸性氣體,如氯化氫氣體、CO2、SO2等,水蒸氣要在最后除去。②除雜選用方法時要保證雜質(zhì)完全除掉,如除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液。有時候為了保證氣體除盡,還要驗證一步,如驗證混合氣體中既有CO2,又有SO2,通常用品紅溶液檢驗SO2,然后用溴水或酸性KMnO4溶液除去SO2,再用品紅溶液檢驗是否除盡,最后用澄清石灰水檢驗CO2。
4.尾氣處理的原因、方法及裝置(1)原因:有些氣體有毒或有可燃性,逸散到空氣中,會污染空氣或者引發(fā)火災(zāi)、爆炸等災(zāi)害。(2)處理方法:一般根據(jù)氣體的相關(guān)性質(zhì),使其轉(zhuǎn)化為非氣態(tài)物質(zhì)或無毒物質(zhì),如酸性有毒氣體用堿溶液吸收,可燃性氣體用點燃等措施。
(3)尾氣處理裝置(見下圖a、b、c)
①實驗室制取Cl2時,尾氣的處理可采用b裝置。②制取CO時,尾氣處理可采用ac裝置。③制取H2時,尾氣處理可采用ac裝置。
【典例】 二氧化氯(ClO2)是極易溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的黃綠色氣體,沸點為11 ℃,可用于處理含硫廢水?;卮鹣铝袉栴}:ClO2的制備
已知:SO2+2NaClO3+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4。
(1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________。(2)欲收集ClO2,選擇圖中的裝置,其連接順序為a→__________________________________________(按氣流方向,用小寫字母表示)。(3)裝置D的作用是___________________。
g→h→b→c→e→f→d或h→g→b→c→e→f→d
?使用可燃性氣體(如H2、CO、CH4等),先用原料氣趕走系統(tǒng)內(nèi)的空氣,驗純后再點燃酒精燈加熱,以防止爆炸。?制備一些易與空氣中的成分發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)(如H2還原CuO的實驗),反應(yīng)結(jié)束時,應(yīng)先熄滅酒精燈,繼續(xù)通原料氣至試管冷卻。 ?制備在空氣中易吸水、潮解以及水解的物質(zhì)(如Al2S3、AlCl3等),往往在裝置的末端再接一個干燥裝置,以防止空氣中水蒸氣的進入。
?用液體吸收氣體,若氣體溶解度較大,要加防倒吸裝置。常見的防倒吸裝置有:
(2021·北京卷)實驗室制備下列氣體所選試劑、制備裝置及收集方法均正確的是( )
解析 O2的密度比空氣稍大且難溶于水,通常用排水法收集,A項錯誤;實驗室中用Zn和稀硫酸反應(yīng)制備H2,并用排水法收集H2,B項正確;NO易被空氣中的O2氧化,通常采用排水法收集,C項錯誤;稀硫酸與CaCO3反應(yīng)制取CO2時,CaCO3表面會附著CaSO4而阻止反應(yīng)的進行,實驗室通常用CaCO3與稀鹽酸制備CO2,D項錯誤。
方法篇 干燥管的“一器多用”
(2)在整套實驗裝置的最后橫放——“左吸右擋”既可以吸收多余的尾氣,防止污染空氣,又可以阻擋外界空氣中的干擾氣體(如CO2、水蒸氣等)進入裝置中,簡記為“左吸右擋”。
A.防倒吸裝置B.簡易的過濾器,如凈化天然水C.簡易的啟普發(fā)生器
1.球形干燥管是中學(xué)化學(xué)常用的一種玻璃儀器。下列有關(guān)球形干燥管的創(chuàng)新用途,錯誤的是 ( )
2.(2021·荊州模擬)某化學(xué)小組用如圖裝置制取溴苯。
(1)儀器甲的名稱是______________。甲中放置蘸有四氯化碳的棉花,其作用是_____________________________________________。(2)本實驗根據(jù)觀察到裝置乙中___________(填現(xiàn)象),裝置乙的作用是______________。
除去溴化氫氣體中的溴蒸氣
1.下列說法正確的是( )
A.(2021·湖南卷)2 ml NO與1 ml O2在密閉容器中充分反應(yīng)后的分子數(shù)為2NAB.(2021·河北卷)濃HNO3和稀HNO3和Cu反應(yīng)的還原產(chǎn)物分別為NO2和NO,故稀HNO3氧化性更強C.(2021·浙江1月選考)工業(yè)上用氨水消除燃煤煙氣中的二氧化硫D.(2021·全國甲卷)把鋁片投到冷的濃硝酸中制備NO2氣體
2. (雙選)下列說法正確的是( )
3. (2020·北京卷)某同學(xué)進行如下實驗:
下列說法不正確的是( )A.根據(jù)Ⅰ中試紙變藍,說明NH4Cl發(fā)生了分解反應(yīng)B.根據(jù)Ⅰ中試紙顏色變化,說明氨氣比氯化氫氣體擴散速率快C.Ⅰ中試紙變成紅色,是由于NH4Cl水解造成的D.根據(jù)試管中部有白色固體附著,說明不宜用加熱NH4Cl的方法制備NH3
4. (2018·海南卷)某工業(yè)廢氣所含氮氧化物(NOx)的氮氧質(zhì)量比約為7∶4,該NOx可表示為 ( )A.N2O B.NO C.N2O3 D.NO2
1. (2021·金華模擬)下列關(guān)于氮及其化合物的說法,不正確的是 ( )
A.在日光照射下,二氧化氮能使氧氣經(jīng)過復(fù)雜的反應(yīng)生成臭氧B.氨水可作化肥,氮肥還有銨態(tài)氮肥、硝態(tài)氮肥和尿素C.硝酸不穩(wěn)定,在常溫下見光或受熱會發(fā)生分解D.亞硝酸鈉與硝酸銀溶液反應(yīng)生成不溶于稀硝酸的沉淀
2.(2021·1月江蘇適應(yīng)性考試)下列有關(guān)氨的說法正確的是( )
A.NH3的空間構(gòu)型為平面三角形B.NH3與H2O能形成分子間氫鍵C.NH3的水溶液不能導(dǎo)電D.氨催化氧化制硝酸是利用了NH3的氧化性
3.(2021·邯鄲模擬)資料顯示:一定條件下NH3能還原CuO。為了證明資料的真實性,利用下列裝置(含藥品)進行實驗,其中錯誤的是( )
4.依據(jù)下圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,判斷下列說法不正確的是( )
A.X是N2O5B.可用排空氣法收集NO氣體 C.工業(yè)上以NH3、空氣、水為原料生產(chǎn)硝酸D.從原理上看,NH3可與NO2反應(yīng)實現(xiàn)NH3→N2的轉(zhuǎn)化
解析 NO遇空氣中的氧氣被氧化為NO2,不可用排空氣法收集NO氣體,故B錯誤。
5.隨著我國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 ( )
6.一定溫度下,探究銅與稀HNO3反應(yīng)過程如下:
7. (2021·咸陽模擬)硝酸廠的尾氣中含有大量的氮氧化物(NOx),將尾氣與H2混合,通入Ce(SO4)2與Ce2(SO4)3的混合溶液中實現(xiàn)無害化處理,其轉(zhuǎn)化過程如圖所示。下列說法正確的是( )
A.該轉(zhuǎn)化過程的實質(zhì)為NOx被H2還原B.過程Ⅰ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:H2+Ce4+===2H++Ce3+C.處理過程中,混合溶液中Ce3+和Ce4+總數(shù)減少D.x=1時,過程Ⅱ中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1
8. (2021·全國甲卷)實驗室制備下列氣體的方法可行的是( )
解析 實驗室可用氫氧化鈣和氯化銨固體加熱制氨氣,而不用加熱氯化銨固體制氨氣,這是因為氯化銨固體加熱生成氨氣和氯化氫,二者冷卻后又生成氯化銨固體,A不符合題意;將鋁片加到冷濃硝酸中會發(fā)生鈍化,在鋁片表面生成致密的氧化膜,阻止反應(yīng)進一步進行,故不能制得二氧化氮,B不符合題意;向硫化鈉固體中滴加濃硫酸,濃硫酸有強氧化性,硫化鈉有強還原性,二者會發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能生成硫化氫氣體,C不符合題意;加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物,由于二氧化錳的催化作用,可加快氯酸鉀的分解,從而制得氧氣,D符合題意。
9.(2021·茂名二模)某實驗小組利用如圖所示裝置制備NH3并探究其性質(zhì)。下列說法中不正確的是( )
A.①中固體可換為NH4ClB.②中試劑為堿石灰C.反應(yīng)一段時間后,③中黑色固體變?yōu)榧t色D.反應(yīng)一段時間后,④中錐形瓶收集到氨水
解析 NH4Cl受熱分解生成NH3和HCl氣體,遇冷重新反應(yīng)生成NH4Cl,無法制取NH3,A錯誤;可用堿石灰干燥氨氣,B正確;NH3具有還原性,可將黑色氧化銅還原成紅色的銅單質(zhì),則反應(yīng)一段時間后,③中黑色固體變?yōu)榧t色,C正確;氨氣與氧化銅反應(yīng)后生成水,過量的氨氣可溶于水,收集到的是氨水,D正確。
10. (2022·惠州一調(diào))某化學(xué)興趣小組進行有關(guān)Cu、硝酸、硫酸化學(xué)性質(zhì)的實驗,實驗過程如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是( )
A.①中溶液呈藍色,試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生,稀硝酸被還原為NO2B.③中反應(yīng)的化學(xué)方程式:3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4===4CuSO4+2NO↑+4H2OC.③中滴加稀硫酸,銅片繼續(xù)溶解,說明稀硫酸的氧化性比稀硝酸強D.由上述實驗可知:Cu在常溫下既可與稀硝酸反應(yīng),也可與稀硫酸反應(yīng)
解析 ①中Cu與稀硝酸反應(yīng)生成Cu(NO3)2,使溶液呈藍色,試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生,說明稀硝酸被Cu還原為NO,在試管口NO遇到空氣中的氧氣,生成紅棕色的NO2,A項錯誤;①中反應(yīng)生成Cu(NO3)2,③中滴加稀硫酸銅片繼續(xù)溶解,而Cu與稀硫酸不反應(yīng),說明③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4===4CuSO4+2NO↑+4H2O,B項正確;③中滴加稀硫酸,銅片繼續(xù)溶解,是因為硝酸根離子在酸性條件下氧化了銅片,稀硝酸的氧化性強于稀硫酸,C項錯誤;銅與稀硫酸不反應(yīng),D項錯誤。
11. (2021·武威模擬)氮元素形成的化合物種類十分豐富。請根據(jù)以下工業(yè)制硝酸的原理示意圖回答含氮化合物相關(guān)的問題:
(1)下列有關(guān)NH3的說法中,不正確的是____________(填標(biāo)號)。A.工業(yè)合成NH3需要在高溫高壓催化劑下進行B.NH3可用來生產(chǎn)碳銨和尿素等化肥C.NH3可用濃硫酸或無水氯化鈣干燥D.NH3受熱易分解,須置于冷暗處保存
解析 (1)A項,工業(yè)合成NH3的反應(yīng)條件是高溫、高壓、催化劑,正確;B項,NH3可與碳酸等反應(yīng)生成碳銨等,也可以與二氧化碳反應(yīng)生成尿素,正確;C項,NH3可與硫酸或氯化鈣發(fā)生化合反應(yīng),不正確;D項,NH3不易分解,不正確。C、D符合題意。
(2)NH3極易溶于水,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,用充滿NH3的燒瓶做噴泉實驗,水充滿整個燒瓶后所形成溶液的物質(zhì)的量濃度為______________ ml·L-1。(3)氨氣燃燒的化學(xué)方程式為______________________________________。(4)HNO3是一種重要的化工原料,工廠生產(chǎn)出的濃硝酸可用鋁槽車或鐵槽車來運輸。在常溫下能使鋁、鐵鈍化,說明濃硝酸具有很強的____________性。
(5)“吸收塔”尾部會有含NO、NO2等氮氧化物的尾氣排出,為消除它們對環(huán)境的破壞作用,通常用以下兩種方法處理:①純堿溶液吸收法。純堿溶液與NO2的反應(yīng)原理為Na2CO3+2NO2===NaNO3+____________+CO2(請?zhí)顚懲瓿苫瘜W(xué)方程式)。②氨轉(zhuǎn)化法。已知7 ml氨恰好能將含NO和NO2共6 ml的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為N2則混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為____________。
12.某小組的同學(xué)欲探究NH3經(jīng)一系列反應(yīng)得到HNO3和NH4NO3的過程。NH3的轉(zhuǎn)化過程如圖所示。
甲、乙兩同學(xué)分別按下圖所示裝置進行實驗。用于A、B裝置中的可選藥品:濃氨水、30%H2O2溶液、蒸餾水、NaOH固體、MnO2。
(1)裝置A的圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________。裝置E有多種作用,下列關(guān)于裝置E的作用或其中所盛液體的說法中,不正確的是____________(填字母)。a.使氨氣和氧氣充分混合b.控制通入氨氣和氧氣的體積比c.平衡裝置內(nèi)的壓強d.錐形瓶內(nèi)液體是飽和食鹽水
(2)甲同學(xué)先點燃酒精燈,再打開K1、K2、K3、K4,反應(yīng)一段時間后,成功模擬了反應(yīng)過程,并將實驗中產(chǎn)生的氣體持續(xù)通入裝置H一段時間后,H中的溶液變成藍色,則其中銅片所參與反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________,若制得的氨氣僅按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的順序完全轉(zhuǎn)化為硝酸,欲使裝置H中所得溶液為純凈的CuSO4溶液(忽略Cu2+的水解),理論上所需氨氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為____________ L(假設(shè)硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的還原產(chǎn)物全部排出反應(yīng)裝置)。
(3)乙同學(xué)為模擬過程Ⅳ的反應(yīng),在甲同學(xué)操作的基礎(chǔ)上對該裝置進行了下列各項中的一項操作,使G處圓底燒瓶中產(chǎn)生大量白煙,你認(rèn)為這項操作是________(填字母)。a.關(guān)閉K3并熄滅酒精燈b.關(guān)閉K4并熄滅酒精燈c.關(guān)閉K3、K4并熄滅酒精燈(4)丙同學(xué)認(rèn)為該系統(tǒng)實驗裝置存在一處明顯的設(shè)計缺陷,你認(rèn)為該設(shè)計缺陷是__________________________________。
13. (2021·寶雞模擬)某化學(xué)興趣小組用如圖所示裝置檢驗Pb(NO3)2受熱分解的產(chǎn)物(圖中夾持和加熱設(shè)備略去)。在試管中放入研碎的Pb(NO3)2晶體后,加熱;實驗結(jié)束后,試管中得到黃色粉末(PbO),U形管下部有少量液體X,集氣瓶中收集到無色氣體Y。下列說法不正確的是( )
A.液體X可能是液化的NO2或N2O4B.在裝置中用錫紙將膠塞、膠管與產(chǎn)生的氣體隔開,主要是為了防止其被生成的氣體腐蝕C.氣體Y可能是O2,也可能是NO2與水反應(yīng)后生成的NOD.停止反應(yīng),應(yīng)注意先把導(dǎo)氣管移出水面,然后熄滅火焰
14.室溫下,某興趣小組用如圖裝置在通風(fēng)櫥中進行如下實驗:下列說法正確的是( )
A.試管Ⅰ中淺紅棕色氣體為NO2,由硝酸還原生成B.等質(zhì)量的Cu完全溶解時,Ⅰ中消耗的HNO3更多C.換成Fe之后重復(fù)實驗,依然是試管Ⅱ中反應(yīng)更劇烈D.試管Ⅱ中反應(yīng)后溶液顏色與試管Ⅰ中的不同,是由于溶有NO2
(1)NO中N元素的化合價呈現(xiàn)正價,用原子結(jié)構(gòu)解釋原因為________________________________________________________________________________________________________________________________。
N元素和O元素處于同一周期,原子半徑N>O,非金屬性N<O,所以在NO中N元素為正價
解析 (1)N元素和O元素處于同一周期,電子層數(shù)相同,最外層電子數(shù)N<O,原子半徑N>O,得電子能力N<O,表現(xiàn)為非金屬性N<O,所以在NO中N元素為正價;
KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色
(3)寫出NaNO2溶液與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式___________________________________________________________。(4)解釋“棕色溶液加熱,顏色變淺”的原因是________________________________________。(5)研究表明,亞硝酸鹽能夠被人體內(nèi)含F(xiàn)e2+等的還原性酶還原為NO,NO的生物學(xué)作用揭示著無機分子在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的重要作用,它與血紅素鐵具有很高的親合力,以取代O2的位置。因此,亞硝酸鹽作為藥物使用時,必須嚴(yán)格控制劑量。若服用過量,可能會產(chǎn)生的影響是_____________________________________。
加熱時,F(xiàn)e(NO)SO4分解,溶液顏色變淺
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