高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)精講精練第16講氮及其化合物（精講）（2份打包，解析版+原卷版，可預(yù)覽）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

?第16講氮及其化合物
【考情分析】
1.了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。
2.了解氮的化合物對(duì)環(huán)境的影響。
【核心素養(yǎng)分析】
1.變化觀念與平衡思想：分析氮及其化合物的化學(xué)反應(yīng)，預(yù)測(cè)在一定條件下氮及其化合物可能發(fā)生的化學(xué)變化。
2.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：發(fā)現(xiàn)或提出對(duì)氮及其化合物有探究?jī)r(jià)值的化學(xué)問題，能依據(jù)探究目的設(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)操作，能對(duì)觀察記錄的實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工并獲得結(jié)論。
3.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：關(guān)注氮及其化合物的社會(huì)熱點(diǎn)問題，認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)的重要性，形成可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念。
【重點(diǎn)知識(shí)梳理】
知識(shí)點(diǎn)一氮?dú)饧捌溲趸?br /> 1．氮的固定
（1）自然固氮（2）人工固氮：合成氨工業(yè)
2．氮?dú)?br /> (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)
①3Mg＋N2Mg3N2；
②N2＋3H22NH3；
③N2＋O22NO。
3．氮的氧化物
(1)氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物，氮元素從＋1～＋5價(jià)都有對(duì)應(yīng)的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中屬于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。
(2)NO和NO2的比較
性質(zhì)
NO
NO2
色、態(tài)、味
無色、無味氣體
紅棕色、有刺激性氣味氣體
溶解性
難溶于水

毒性
有毒，大氣污染物之一
有毒，大氣污染物之一
與水反應(yīng)
不反應(yīng)
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
與氧氣反應(yīng)
NO＋O2===2NO2
不反應(yīng)
對(duì)環(huán)境的影響
NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒，NO、NO2導(dǎo)致光化學(xué)煙霧、形成酸雨及破壞臭氧層
【歸納總結(jié)】氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染及防治
(1)常見的污染類型
①光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。
②酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。
③破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。
④NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。
(2)常見的NOx尾氣處理方法
①堿液吸收法
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是 n(NO2)≥n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。
②催化轉(zhuǎn)化法
在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2)，或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。
知識(shí)點(diǎn)二硝酸
1．物理性質(zhì)
硝酸是無色易揮發(fā)的液體，有刺激性氣味。
2．化學(xué)性質(zhì)
(1)不穩(wěn)定性
反應(yīng)：4HNO3(濃) 2H2O＋4NO2↑＋O2↑。
(2)強(qiáng)氧化性
硝酸無論濃、稀都有強(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↑＋4H2O；
濃硝酸與銅反應(yīng)：
Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
②與非金屬反應(yīng)：
濃硝酸與C的反應(yīng)：
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)。
稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：
3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
(3)與有機(jī)物反應(yīng)
①硝化反應(yīng)(與苯反應(yīng))：
＋HNO3(濃) ＋H2O；
②顯色反應(yīng)：含有苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色。
【易錯(cuò)警示】
(1)HNO3與金屬反應(yīng)一般不能產(chǎn)生H2。
(2)還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。
(3)硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。
(4)涉及HNO3的離子反應(yīng)常見的易錯(cuò)問題
①忽視NO在酸性條件下的強(qiáng)氧化性。在酸性條件下NO不能與Fe2＋、I－、SO、S2－等還原性較強(qiáng)的離子大量共存。
②在書寫離子方程式時(shí)，忽視HNO3的強(qiáng)氧化性，將氧化還原反應(yīng)簡(jiǎn)單地寫成復(fù)分解反應(yīng)。
(3)硝酸工業(yè)制法的反應(yīng)原理
①NH3在催化劑作用下與O2反應(yīng)生成NO：
4NH3＋5O24NO＋6H2O。
②NO進(jìn)一步氧化生成NO2：2NO＋O2===2NO2。
③用水吸收NO2生成HNO3：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
(4)硝酸的保存
①保存硝酸：棕色瓶(避光)、玻璃塞(橡膠塞易被氧化)、陰涼處(防熱)。
②存放的濃硝酸中，因分解產(chǎn)生的NO2溶于HNO3而使其呈黃色。與工業(yè)鹽酸中因含F(xiàn)e3＋而呈黃色易混。
知識(shí)點(diǎn)三氨、銨鹽
1．氨的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)
電子式
密度
氣味
水溶性

比空氣小
強(qiáng)烈刺激性氣味
極易溶于水(1∶700)
2.氨的化學(xué)性質(zhì)
(1)氨與水的反應(yīng)
NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，氨溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH－、H＋。氨水為可溶性一元弱堿，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O。
(2)氨與酸的反應(yīng)：蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，其現(xiàn)象為有白煙生成，將濃鹽酸改為濃硝酸，也會(huì)出現(xiàn)相同的現(xiàn)象。
化學(xué)方程式：HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。
(3)與鹽溶液的反應(yīng)
如過量氨水與AlCl3反應(yīng)的離子方程式：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。
(4)氨的還原性
a．催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O。
b．在純氧中燃燒：4NH3＋3O22N2＋6H2O。
c．與氯氣反應(yīng)：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。
d．與CuO反應(yīng)：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O。
3．氨的實(shí)驗(yàn)室制法
(1)加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物
一般加熱NH4Cl和Ca(OH)2的混合物，化學(xué)方程式：
2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O。

①裝置：“固體＋固體氣體”(與用KClO3或KMnO4制O2的裝置相同)。
②收集：只能用向下排空氣法。
③驗(yàn)滿方法：a.用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變藍(lán)色；b.將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，現(xiàn)象是有白煙產(chǎn)生。
④尾氣處理：收集時(shí)，一般在管口塞一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球，可減小NH3與空氣的對(duì)流速度，收集到純凈的NH3，同時(shí)也可避免污染空氣。
(2)實(shí)驗(yàn)室制取氨的其他方法
方法
化學(xué)方程式(或原理)
氣體發(fā)生裝置
加熱濃氨水
NH3·H2ONH3↑＋H2O

濃氨水＋固體NaOH
NaOH溶于水放熱，促使氨水分解。且OH－濃度的增大有利于NH3的生成

濃氨水＋固體CaO
CaO與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少；反應(yīng)放熱，促使氨水分解?；瘜W(xué)方程式為NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
4.銨鹽及NH的檢驗(yàn)
(1)銨鹽的物理性質(zhì)
銨鹽都是白色固體，均易溶于水。
(2)銨鹽的化學(xué)性質(zhì)
①不穩(wěn)定性
a．NH4Cl受熱分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑。
b．NH4HCO3受熱分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O。
②與堿反應(yīng)
a．在稀溶液中不加熱：NH＋OH－===NH3·H2O。
b．加熱時(shí)或濃溶液：NH＋OH－NH3↑＋H2O。
③銨鹽溶于水易水解：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋。
(3)NH的檢驗(yàn)
未知液呈堿性濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)色，則證明含NH。
【典型題分析】
高頻考點(diǎn)一氮氧化物
例1.(2018·全國卷Ⅱ)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)(如下圖所示)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A．霧和霾的分散劑相同
B．霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨
C．NH3是形成無機(jī)顆粒物的催化劑
D．霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)
【答案】C
【解析】NH3參與反應(yīng)生成銨鹽，是反應(yīng)物，不是催化劑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；霧和霾的分散劑都是空氣，A項(xiàng)正確；霧霾中的無機(jī)顆粒物含有硝酸銨和硫酸銨，B項(xiàng)正確；過度施用氮肥會(huì)增加大氣中氨的含量，D項(xiàng)正確。
【變式探究】 (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
【答案】A
【解析】＝＝，故NOx可表示為N2O。
高頻考點(diǎn)二氮氧化物有關(guān)計(jì)算
例2.（昆明第三中學(xué)模擬）如圖所示，將相同條件下的m體積NO和n體積O2同時(shí)通入倒立于水槽中且盛滿水的試管內(nèi)，充分反應(yīng)后，試管內(nèi)殘留體積的氣體，該氣體與空氣接觸后立即變?yōu)榧t棕色。則m與n的比值為(　　)

A．3∶2 B．2∶3
C．8∶3 D．3∶8
【答案】C　
【解析】該過程中涉及的反應(yīng)有2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，可將兩個(gè)方程式“合并”為4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。剩余氣體與空氣接觸立即變?yōu)榧t棕色，說明剩余氣體為NO。則可知體積的NO氣體與n體積的O2恰好完全反應(yīng)。
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
4　　　3
　　 n
4∶＝3∶n，解得m∶n＝8∶3。
【方法技巧】氮氧化物與O2、H2O反應(yīng)的計(jì)算
(1)關(guān)系式法
①NO和O2通入水中
由2NO＋O2===2NO2和3NO2＋H2O===2HNO3＋NO得總反應(yīng)為4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3

②NO2和O2混合氣體通入水中
由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和2NO＋O2===2NO2得總反應(yīng)為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3

③NO、NO2和O2三種氣體通入水中
先按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO計(jì)算出生成的NO體積，然后加上原來混合氣體中NO體積，再按①計(jì)算。
(2)電子守恒法
當(dāng)NOx轉(zhuǎn)化為硝酸時(shí)要失去電子，如果是NOx與O2混合，則反應(yīng)中O2得到的電子數(shù)與NOx失去的電子數(shù)相等。
【變式探究】（西安工業(yè)大學(xué)附中模擬）工業(yè)上可采用堿液吸收和氨還原處理含NOx尾氣，其中用堿液吸收的化學(xué)方程式為NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O,2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。根據(jù)上述原理，下列氣體中被過量NaOH溶液吸收后有氣體剩余的是（）
A．1 mol O2和4 mol NO2　 B．1 mol NO和4 mol NO2
C．1 mol O2和7 mol NO D．4 mol NO和4 mol NO2
【答案】C
【解析】1 mol O2和4 mol NO2會(huì)恰好完全轉(zhuǎn)化為硝酸，能被氫氧化鈉吸收，A錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，NO被吸收完畢，二氧化氮剩余，但是二氧化氮能直接被NaOH溶液吸收，B錯(cuò)誤；1 mol O2和7 mol NO混合后反應(yīng)生成二氧化氮，同時(shí)會(huì)有NO剩余，剩余的NO沒法被NaOH完全吸收，C正確；4 mol NO和4 mol NO2的體積比是1∶1，根據(jù)反應(yīng)NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O知道，能被完全吸收，D錯(cuò)誤。
高頻考點(diǎn)三氨氣的制取和用途
例3.下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．（2019江蘇）NH4HCO3可用作化肥
B.（2018江蘇） NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱可生成NH3
C．（2017江蘇）NH3易溶于水，可用作制冷劑
D．（2017天津）用燒堿處理含高濃度NH4+的廢水并回收利用氨
【答案】C
【解析】NH4HCO3可以用作化肥是因?yàn)楹械?，A正確；實(shí)驗(yàn)室可用NH4Cl和Ca（OH）2混合共熱制NH3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O，B正確；液氨氣化時(shí)吸收大量熱，所以氨可用作制冷劑，C錯(cuò)誤；燒堿可與銨根離子反應(yīng)產(chǎn)生氨氣，D正確。
【變式探究】（杭州十四中模擬）NH3及其鹽都是重要的化工原料。
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的常見方法如下：
序號(hào)
方法
裝置
①
氯化銨與熟石灰固體混合加熱

②
濃氨水加熱

③
濃氨水滴加到固體燒堿上

(1)方法①的化學(xué)方程式為___________________________________________________。
(2)依據(jù)表中所列方法，從下列圖中選擇合適的發(fā)生裝置并將其序號(hào)填入表中裝置欄中。

Ⅱ.甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持儀器未畫出)，探究氨氣的還原性并檢驗(yàn)產(chǎn)物。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：黑色CuO變?yōu)榧t色，白色無水CuSO4粉末變?yōu)樗{(lán)色，同時(shí)生成一種無色、無污染的氣體。
(3)寫出氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________。
(4)堿石灰的作用是________________________________________________________。
(5)該裝置存在明顯缺陷，應(yīng)在上述裝置最后連接一個(gè)尾氣吸收裝置，你認(rèn)為可選用________(填字母)。

【解析】Ⅰ.(1)氯化銨與熟石灰固體混合加熱生成氨氣、氯化鈣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。(2)氯化銨與熟石灰固體混合加熱制備氣體是固體＋固體===氣體的反應(yīng)，選擇b裝置；濃氨水加熱是液體直接加熱得到氨氣，選擇裝置a；濃氨水滴加到固體燒堿上不需要加熱，利用固體燒堿溶解放熱使一水合氨分解生成氨氣，選擇裝置c。
Ⅱ.發(fā)生裝置是氯化銨和氫氧化鈣固體混合加熱反應(yīng)生成氨氣、氯化鈣和水蒸氣，通過干燥管中堿石灰吸收水蒸氣，得到干燥氨氣，通過玻璃管與氧化銅加熱反應(yīng)生成銅、氮?dú)夂退?，最后通過無水硫酸銅檢驗(yàn)生成的水蒸氣。(3)氨氣具有還原性，CuO具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氮?dú)?、銅和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O。(4)堿石灰的作用是吸收氨氣中的水蒸氣，防止干擾產(chǎn)物水的檢驗(yàn)。(5)氨氣極易溶于水，吸收需要防止倒吸，故選a或b或d。
【答案】(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(2)①b　②a　③c
(3)3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O
(4)吸收氨氣中的水蒸氣，防止干擾產(chǎn)物水的檢驗(yàn)
(5)a或b或d
高頻考點(diǎn)四噴泉實(shí)驗(yàn)
例4.（重慶巴蜀中學(xué)模擬）中學(xué)實(shí)驗(yàn)中，通常利用如圖所示的裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，來驗(yàn)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?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于外界壓強(qiáng)，從而形成噴泉
B．選用合適的溶液，CO2也能用于做噴泉實(shí)驗(yàn)
C．HCl、NH3和SO2均能用該裝置做噴泉實(shí)驗(yàn)
D．用NO2和N2O4的混合氣體做噴泉實(shí)驗(yàn)，燒瓶中將充滿稀硝酸
【答案】D
【解析】本題綜合考查了噴泉實(shí)驗(yàn)的原理，即由于氣體溶于水或某種溶液，導(dǎo)致燒瓶中的壓強(qiáng)迅速減小，與外界產(chǎn)生足夠的壓強(qiáng)差，從而形成噴泉，A正確；CO2能與NaOH等強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，從而被吸收，也能與外界產(chǎn)生很大的壓強(qiáng)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(cuò)誤。
【知識(shí)拓展】噴泉實(shí)驗(yàn)
1．噴泉實(shí)驗(yàn)的原理
使燒瓶?jī)?nèi)外在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差，利用大氣壓將燒瓶下面容器中的液體壓入燒瓶?jī)?nèi)，在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。
2．形成噴泉的類型
下面是幾種常見的能形成噴泉的氣體和液體組合。

氣體
HCl
NH3
CO2、Cl2、
SO2、H2S
NO2
NO、O2、
(4∶3)
NO2、O2
(4∶1)
吸收劑
水、NaOH溶液
水
NaOH溶液
水
水
水
3.噴泉實(shí)驗(yàn)的發(fā)散裝置及操作方法
噴泉實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)，其本質(zhì)是形成壓強(qiáng)差而引發(fā)液體上噴，以教材中的裝置為發(fā)散源可設(shè)計(jì)如圖所示多種不同的裝置和采用不同的操作(如使氣體溶于水、熱敷或冷敷、生成氣體、使氣體發(fā)生反應(yīng)等)來形成噴泉。
設(shè)計(jì)說明：裝置(Ⅰ)向錐形瓶通入少量空氣，將少量水壓入燒瓶，導(dǎo)致大量氨溶解，形成噴泉。裝置(Ⅱ)省去了膠頭滴管，用手(或熱毛巾等)捂熱燒瓶，氨受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣，氨與水接觸，即發(fā)生噴泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶，使水進(jìn)入燒瓶中，瓶?jī)?nèi)氨溶于水)。裝置(Ⅲ)在水槽中加入能使水溫升高的物質(zhì)致使錐形瓶?jī)?nèi)酒精因升溫而揮發(fā)，錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)增大產(chǎn)生噴泉。裝置(Ⅳ)向?qū)Ч苤型ㄈ胍欢康腍2S和SO2，現(xiàn)象為有淡黃色粉末狀物質(zhì)生成，瓶?jī)?nèi)壁附有水珠，NaOH溶液上噴形成噴泉。裝置(Ⅴ)打開①處的止水夾并向燒瓶中緩慢通入等體積的HCl氣體后關(guān)閉該止水夾，等充分反應(yīng)后再打開②處的止水夾，觀察到先有白煙產(chǎn)生，后產(chǎn)生噴泉。裝置(Ⅵ)中，擠壓膠頭滴管，然后打開導(dǎo)管上部的兩個(gè)活塞，則在右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開導(dǎo)管下部活塞，則可產(chǎn)生雙噴泉。
4．噴泉實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的濃度計(jì)算
關(guān)鍵是確定所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度：
(1)若燒瓶?jī)?nèi)為HCl、NH3、NO2氣體或它們與其他不溶于水且不與之反應(yīng)的氣體混合時(shí)，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為 mol·L－1。
(2)若燒瓶?jī)?nèi)為NO2和O2的混合氣體且其體積比為4∶1時(shí)，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度即 c(HNO3)＝ mol·L－1。
【變式探究】（四川綿陽中學(xué)模擬）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)噴泉的是(　　)

A．?dāng)D壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾
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止水夾
D．在裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾
【答案】B
【解析】H2難溶于NaOH溶液，不能使燒瓶?jī)?nèi)外形成較大壓強(qiáng)差，故不能引發(fā)噴泉。
【舉一反三】如圖是某課外活動(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．?dāng)D壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾
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止水夾
D．向裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾
【答案】B
【解析】氯氣易溶于有機(jī)溶劑四氯化碳，燒瓶中的氣體壓強(qiáng)減小，故能形成噴泉；氫氣不溶于水，也不和氫氧化鈉反應(yīng)，燒瓶中的氣體壓強(qiáng)不會(huì)有明顯的變化，故不能形成噴泉；用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣，使錐形瓶中的水進(jìn)入燒瓶中，因氨極易溶于水，所以燒瓶中的氣體壓強(qiáng)減小，故能形成噴泉；濃硫酸溶于水時(shí)放熱，促使?jié)獍彼懦霭保焙吐然瘹錃怏w反應(yīng)，燒瓶中的氣體壓強(qiáng)減小，故能形成噴泉。
高頻考點(diǎn)五金屬與硝酸的反應(yīng)
例5.（山東濰坊二中模擬）如圖表示鐵與不同濃度硝酸反應(yīng)時(shí)，各種還原產(chǎn)物的相對(duì)含量與硝酸溶液濃度的關(guān)系，則下列說法不正確的是(　　)

A．一般來說，硝酸與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物不是單一的
B．用一定量的鐵粉與大量的9.75 mol·L－1 HNO3溶液反應(yīng)得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體2.24 L，則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.1 mol
C．硝酸的濃度越大，其還原產(chǎn)物中價(jià)態(tài)越高的成分越多
D．當(dāng)硝酸濃度為9.75 mol·L－1時(shí)還原產(chǎn)物是NO、NO2、N2O，且其物質(zhì)的量之比為5∶3∶1
【答案】B
【解析】根據(jù)圖像可知硝酸的還原產(chǎn)物有多種，因此一般來說，硝酸與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物不是單一的，A正確；參加反應(yīng)的硝酸包括被還原的，以及沒有被還原的(轉(zhuǎn)化為硝酸鐵)，因此參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量大于0.1 mol，B錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知隨著硝酸濃度的升高，NO2的含量增大，這說明硝酸的濃度越大，其還原產(chǎn)物中價(jià)態(tài)越高的成分越多，C正確；根據(jù)圖像可知當(dāng)硝酸濃度為9.75 mol·L－1時(shí)還原產(chǎn)物是NO、NO2、N2O，且其物質(zhì)的量之比為10∶6∶2＝5∶3∶1，D正確。
【方法技巧】金屬與硝酸反應(yīng)的規(guī)律
(1)HNO3與金屬反應(yīng)不能產(chǎn)生H2。
(2)還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。
與Cu反應(yīng)
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
與Zn反應(yīng)
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
(3)硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。
【變式探究】（江蘇淮陰中學(xué)模擬）將11.2 g的Mg—Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體x(假定產(chǎn)生的氣體全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，產(chǎn)生21.4 g沉淀。根據(jù)題意推斷氣體x的成分可能是(　　)
A．0.3 mol NO2和0.3 mol NO
B．0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4
C．0.6 mol NO
D．0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4
【答案】D　
【解析】向Mg—Cu混合物與足量的硝酸反應(yīng)所得溶液中加入足量的NaOH溶液，產(chǎn)生21.4 g沉淀為氫氧化鎂、氫氧化銅，所以沉淀中m(OH－)為21.4 g－11.2 g＝10.2 g，物質(zhì)的量為＝0.6 mol，根據(jù)電荷守恒可知，11.2 g的Mg—Cu提供的電子為0.6 mol。生成0.3 mol NO2和0.3 mol NO，N元素獲得電子為0.3 mol×(5－4)＋0.3 mol×(5－2)＝1.2 mol，得失電子不相等，A錯(cuò)誤；生成0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4，N元素獲得電子為0.2 mol×(5－4)＋0.1 mol×2×(5－4)＝0.4 mol，得失電子不相等，B錯(cuò)誤；生成0.6 mol NO，N元素獲得電子為0.6 mol×(5－2)＝1.8 mol，C錯(cuò)誤；生成0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4，N元素獲得電子為0.1 mol×(5－2)＋0.2 mol×(5－4)＋0.05 mol×2×(5－4)＝0.6 mol，得失電子相等，D正確。
高頻考點(diǎn)六硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用
例6．硝酸被稱“國防工業(yè)之母”是因?yàn)樗侵迫≌ㄋ幍闹匾?。下列?shí)驗(yàn)事實(shí)與硝酸的性質(zhì)不相對(duì)應(yīng)的是(　　)
A．濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅后褪色——酸性和強(qiáng)氧化性
B．不能用稀硝酸與鋅反應(yīng)制取氫氣——強(qiáng)氧化性
C．要用棕色瓶盛裝濃硝酸——不穩(wěn)定性
D．能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液的紅色褪去——強(qiáng)氧化性
【答案】D
【解析】濃硝酸使紫色石蕊溶液變紅表現(xiàn)的是酸性，使其褪色表現(xiàn)的是強(qiáng)氧化性，A項(xiàng)正確；硝酸具有強(qiáng)氧化性，與鋅反應(yīng)生成氮的氧化物，不生成氫氣，B項(xiàng)正確；濃硝酸見光易分解，應(yīng)用棕色試劑瓶存放，C項(xiàng)正確；硝酸與NaOH溶液中和后，使溶液中的紅色褪色，利用的是酸性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【變式探究】硝酸是化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)，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(huì)變黃
【答案】C
【解析】A項(xiàng)中HNO3和氯水中HClO見光都易分解，都應(yīng)避光保存，正確；B項(xiàng)，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(xiàng)，鐵在濃硝酸中鈍化，而鉑與濃硝酸不反應(yīng)，原理不同，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，濃HNO3能使蛋白質(zhì)顯黃色，正確。
高頻考點(diǎn)七氮及其重要化合物的相互轉(zhuǎn)化及應(yīng)用
例7.(河南安陽模擬)下列關(guān)系圖中，a是一種正鹽，b是氣態(tài)氫化物，c是單質(zhì)，f是強(qiáng)酸。當(dāng)X無論是強(qiáng)酸還是強(qiáng)堿時(shí)都有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(其他產(chǎn)物及反應(yīng)所需條件均已略去)，當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí)，過量b跟氯氣反應(yīng)除生成c外，另一產(chǎn)物是鹽酸鹽。
abcdef
下列說法不正確的是(　　)
A．當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí)，a、b、c、d、e、f均含有同一種元素，f是硫酸　
B．當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí)，a、b、c、d、e、f均含有同一種元素，f是硝酸
C．b和Cl2的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)
D．當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí)，c常溫下是氣態(tài)單質(zhì)
【答案】D
【解析】a是一種正鹽，且與強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)都能生成氣態(tài)氫化物，則a是(NH4)2S。當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí)，b、c、d、e、f分別是H2S、S、SO2、SO3、H2SO4，A項(xiàng)正確；當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí)，b、c、d、e、f分別是NH3、N2、NO、NO2、HNO3，B項(xiàng)正確；b和Cl2的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)，因?yàn)閎轉(zhuǎn)化為c是氣態(tài)氫化物向單質(zhì)的轉(zhuǎn)化，一定有化合價(jià)的變化，C項(xiàng)正確；當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí)，c顯然是硫單質(zhì)，硫單質(zhì)常溫下是固體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【變式探究】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)氮原子的結(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________。
(3)若“反應(yīng)h”是在NO2與H2O的作用下實(shí)現(xiàn)的，則該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為________。
(4)若“反應(yīng)i”是在酸性條件下由NO與Zn的作用實(shí)現(xiàn)的，則該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。
【解析】(1)N位于第二周期ⅤA族，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為。
(2)氮的固定是游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮，根據(jù)循環(huán)圖，得出屬于氮的固定的是c和k；發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，說明在反應(yīng)前后元素化合價(jià)沒有發(fā)生變化，即屬于非氧化還原反應(yīng)的是a和l。
(3)反應(yīng)h的化學(xué)方程式為3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氧化產(chǎn)物是HNO3，還原產(chǎn)物是NO，因此氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1。
(4)根據(jù)信息，Zn＋H＋＋NO―→Zn2＋＋N2O↑＋H2O，Zn的化合價(jià)升高2價(jià)，由NO到N2O過程中N的化合價(jià)降低4價(jià)，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒以及原子守恒可知，離子方程式為4Zn＋2NO＋10H＋===4Zn2＋＋N2O↑＋5H2O。
【答案】(1) 　(2)ck　al　(3)2∶1
(4)4Zn＋2NO＋10H＋===4Zn2＋＋N2O↑＋5H2O

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