资源简介 氮气与氮的氧化物【学习目标】1、掌握氮气的结构、氮气的性质及氮的固定2、熟悉氮的氧化物，重点理解NO和NO2性质，会进行氮的氧化物溶于水的计算3、熟悉氮的氧化物对环境及人类健康的影响【主干知识梳理】一、氮气与氮的固定1、氮元素的位置、结构氮的原子结构示意图为 ，位于元素周期表的第二周期、第ⅤA族。氮原子的最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质2、氮元素的存在既有游离态，又有化合态。氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中(N2约占空气总体积的78%、总质量的75%)，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中3、氮气的物理性质N2是一种无色、无味的气体，ρ(N2)＜ρ(空气)，难溶于水4、氮气的分子结构电子式：，结构式：N≡N；氮氮键很难断裂，通常情况下，氮气的化学性很质稳定、不活泼，不易与其他物质反应5、氮气的化学性质常温下氮气很稳定，N2的化学性质很不活泼，很难与其它物质发生反应，但这种稳定是相对的，在一定条件下(如：高温、放电、点燃)，也能跟某些物质(如：H2、O2、Mg等)发生反应(1)与氢气反应生成NH3：N2＋3H22NH3(2)与氧气在放电或高温条件下生成NO：N2＋O22NO (在闪电时会发生反应)N2＋O22NO (在汽车引擎中会发生反应)(3)与活泼金属(Mg、Li)反应：3Mg＋N2Mg3N2 6Li＋N22Li3N氮化镁与水的反应：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑ (金属氮化物易水解，生成氨气和相应的碱)6、氮气的用途(1)工业上合成氨，制硝酸(2)代替稀有气体作焊接金属时的保护气，以防止金属被空气氧化(3)在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发(4)保存粮食、水果等食品，以防止腐烂(5)医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术(6)高科技利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能7、氮气的制法(1)实验室制法：加热NH4Cl饱和溶液和NaNO2晶体的混合物：NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O(2)工业制法：工业上从液态空气中，利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低加以分离而制得氮气8、氮的固定(1)概念：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程，叫做氮的固定(2)氮的固定有三种途径①自然固氮：自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物②生物固氮：豆科植物根瘤菌将N2转化成氨③人工固氮：人类通过控制条件，将氮气氧化或还原为氮的化合物，最重要的人工固氮途径是工业合成氨自然界中氮的循环【对点训练1】1、下列关于N2的说法中错误的是( )A．通常情况下N2的化学性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气B．N2＋O22NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一C．N2在空气中约占空气总质量的D．在反应：3Mg＋N2Mg3N2中，N2作氧化剂2、下列关于氮气的说法错误的是( )A．氮气在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸B．液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境C．利用氮气的稳定性，工业上用来替代稀有气体作焊接金属的保护气D．在高温、高压、催化剂条件下与氢气反应时，氮气作还原剂3、下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是( )A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环4、下列反应属于氮的固定的是( )①N2和H2在一定条件下合成NH3 ②NO2和H2O反应生成HNO3和NO ③Mg在N2中燃烧生成Mg3N2 ④NO被空气氧化为NO2A．①② B．②③ C．①③ D．①④二、氮的氧化物氮元素有+1、+2、+3、+4、+5价，五种正价对应六种氧化物：(N2O)、(NO)、(N2O3)、(NO2、N2O4)、(N2O5)，其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐1、一氧化二氮(N2O)：俗称笑气，常作麻醉剂2、一氧化氮(NO)(1)物理性质：无色、无味的有毒的气体，密度比空气略大，难溶于水(2)实验室制法：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，只能用排水法收集(3)化学性质：既有氧化性又有还原性，以还原性为主①易被O2氧化为NO2而变红棕色：2NO＋O2===2NO2 (收集NO气体必须用排水集气法，NO的检验方法)②NO与酸性KMnO4反应：5NO＋3MnO4－＋4H＋===5NO3－＋3Mn2＋＋2H2O③NO与酸性K2Cr2O7反应：2NO＋Cr2O7－＋6H＋===2NO3－＋2Cr3＋＋3H2O(4)对人体、环境的影响：①与血红蛋白结合，使人中毒 ②转化成NO2，形成酸雨、光化学烟雾3、三氧化二氮(N2O3)：亚硝酸的酸酐，可与水作用生成亚硝酸，N2O3＋H2O===2HNO24、二氧化氮(NO2)(1)物理性质：红棕色有剌激性气味的有毒气体，易溶于水且与水能发生反应(2)实验室制法：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，只能用排空气法收集(3)化学性质：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主，NO2能氧化SO2、KI等物质①与SO2的反应：NO2＋SO2===SO3＋NO②与碘化钾溶液的反应：NO2＋2KI===2KNO2＋I2 (NO2能使湿润的淀粉KI试纸为蓝)③与水的反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO④与氢氧化钠溶液的反应：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O⑤与N2O4相互转化：2NO2N2O4【微点拨】①在实验测定NO2、N2O4的相对分子质量、比较相同条件下相同物质的量的气体体积大小，以及涉及到NO2气体的颜色深浅、压强、密度等方面时要考虑2NO2N2O4反应②由于NO2气体和溴蒸气都为红棕色气体，都能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，溴蒸气和NO2通入NaOH溶液均形成无色溶液。故不能用淀粉碘化钾试纸或NaOH溶液来区别NO2气体和溴蒸气，可用水来区别(4)对人体、环境的影响：形成酸雨、光化学烟雾(6)NO2、NO溶于水的实验过程实验操作 实验现象 实验结论如图所示，在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器 无明显现象 NO不溶于水打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹 注射器中气体由无色变为红棕色，注射器塞子向左移动 NO与空气中的O2发生反应生成红棕色的NO2：2NO＋O2===2NO2振荡注射器 注射器中气体由红棕色变为无色，注射器塞子继续向左移动 NO2与水发生反应生成了无色的NO：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO5、四氧化二氮(N2O4)：无色气体，易液化，与NO2相互转化，N2O42NO26、五氧化二氮(N2O5)：硝酸的酸酐，可与水作用生成硝酸，N2O5＋H2O===2HNO37、氮氧化物对环境的污染和防治(1)气态的氮氧化物几乎都是剧毒性物质，都是大气污染物，在太阳辐射下还会与碳氢化物反应形成光化学烟雾(2)空气中氮氧化物的来源：空气中的NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂的废气等(3)常见的污染类型①光化学烟雾：氮氧化物(NxOy)和碳氢化合物(CxHy)在大气环境中受到强烈的太阳紫外线照射后，发生复杂的化学反应，主要生成光化学氧化剂(主在是O3)及其他多种复杂的化合物，这是一种新的二次污染物，统称为光化学烟雾。光化学烟雾刺激呼吸器官，使人生病甚至死亡。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面，就有可能形成酸雨③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加④水体污染：水体富营养化(4)常见的NOx尾气处理方法①碱液吸收法：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合气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：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【对点训练2】1、最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是( )A．一氧化氮是一种红棕色气体B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集2、已知某厂排放的尾气中NO、NO2的体积比为1∶1，该厂采用NaOH溶液来处理该尾气，处理后所得溶液中只有一种含氮的钠盐。则该含氮的钠盐中，氮元素的化合价为( )A．－3 B．＋1 C．＋3 D．＋53、发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生的大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红烟。产生红烟的原因是( )A．高温下N2遇空气生成NO2 B．NO遇空气生成NO2C．CO2与NO反应生成CO和NO2 D．NO和H2O反应生成H2和NO24、如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满。原来试管中盛装的( )A．可能是N2与NO2的混合气体 B．可能是O2与NO2的混合气体C．不可能是NO与NO2的混合气体 D．只能是NO2一种气体5、下列关于NO和NO2的说法正确的是( )A．NO2是红棕色气体，易溶于水，属于酸性氧化物B．NO2可由N2和O2直接化合得到C．NO和NO2均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集D．NO和NO2在一定条件下可以相互转化6、诺贝尔化学奖曾授予德国化学家Gerhard Ertl，以表彰他对固体表面化学研究过程中的重大发现。使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体，以减少汽车尾气中有毒气体的排放，正是此项研究的重要应用之一。下列有关说法不正确的是( )A．CO在铂表面被氧化生成CO2，铂起催化作用 B．汽车尾气中的NOx在铂表面发生反应的产物是N2C．CO在铂表面可能和O2、NOx反应 D．NOx、CO、CO2均能与人体中的血红蛋白结合三、氮的氧化物和氧气、水的反应与计算类型1、NO2(或NO2与N2的混合气体)溶于水1、计算依据：①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO例1、将20ml充满NO和NO2的混合气体的试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体的体积变为10ml，求原混合气体中NO和NO2 各占多少毫升？类型2、NO2和O2的混合气体溶于水1、计算依据： 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ①2NO＋O2===2NO2 ②由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 ③2、讨论法：由总反应③可知V(NO2)∶V(O2)例2、将充满NO2和O2的混合气体的量筒倒置于水中，充分反应后，保持气体压强不变，水进入至量筒体积的一半处停止了，则原混合气体中NO2和O2的体积比是多少？类型3、NO和O2的混合气体溶于水1、计算依据： 2NO＋O2===2NO2 ①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ②由方程式①×3＋②×2得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 ③2、讨论法：由总反应③可知V(NO)∶V(O2)例3、一定条件下，将等体积的NO和O2混合于一试管中，然后将试管倒立于盛有水的水槽中，充分反应后剩余气体的体积与原混合气体的体积之比是多少？类型4、NO、NO2和O2三种混合气体同时通入水中1、计算依据： 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO4NO＋3O2＋2H2O===4HNO32、假设法：假设NO2与水先反应，按反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，求出生成NO的体积，再加上原混合气体中NO的体积，得NO的总体积，最后按反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 进行计算例4、常温下盛有10mlNO2和10mlNO组成的混合气体的大试管倒立于水中，当缓缓通入O2一段时间后，试管内残留2ml气体，则通入O2体积可能为多少毫升？四、酸雨及防治1、SO2、NOx 的主要来源、危害和防治(1)来源①SO2：主要来源于煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼②NOx：主要来源于机动车产生的尾气(2)SO2、NOx对人体的危害①SO2与NOx会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡②溶于水形成酸雨(3)防治①调整能源结构，发展清洁能源②研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放③加强工厂废气的回收处理④改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放2、酸雨(1)概念：pH小于5.6的雨水(2)成因：主要是大气中SO2和NO2的溶于雨水形成的(3)类型①硫酸型：SO2―→ H2SO3―→ H2SO4，化学方程式：SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4②硝酸型：NO2―→HNO3，化学方程式： 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(4)危害①直接损伤农作物，破坏森林、草原，使土壤、湖泊酸化②会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及通信电缆的腐蚀(5)酸雨防治①工业废气排放到大气中之前，必须进行适当处理，防止有害物质污染大气②减少化石燃料的直接燃烧，如脱硫处理【对点训练4】1、酸雨形成的最主要原因是( )A．森林遭乱砍滥伐，破坏了生态平衡 B．工业上大量燃烧含硫燃料C．大气中二氧化碳的含量增多 D．汽车排出大量尾气2、下列污染现象主要与二氧化硫有关的是( )A．酸雨 B．光化学烟雾 C．臭氧层空洞 D．温室效应【课后作业】1、将空气中的氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。能实现人工固氮的是( )A．雷雨天闪电 B．NH3催化氧化制NO C．豆科植物根瘤菌 D．工业合成氨2、关于氮气的性质说法中错误的是( )A．氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在B．通常情况下，氮气性质很不活泼C．可在氧气中燃烧生成一氧化氮D．大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环3、在二氧化氮被水吸收的反应中，发生还原反应和氧化反应的物质的量之比是( )A．3∶1 B．1∶3 C．1∶2 D．2∶14、下列关于NO的叙述正确的是( )A．NO易溶于水，所以可用排空气法收集 B．NO是一种有刺激性气味的红棕色气体C．常温常压下，含等质量氧元素的NO和CO的体积相等 D．NO不能通过化合反应获得5、下列关于氮的氧化物的说法中，正确的是( )A．氮的氧化物都是酸性氧化物B．氮的氧化物都既有氧化性，又有还原性C．NO2 与 H2O 反应生成 HNO3，所以 NO2 是酸性氧化物D．NO 和 NO2 均有毒6、下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是( )①N2→NO2 ②NO2→NO ③NO2→HNO3 ④N2→NO ⑤N2→NH3A．① B．②⑤ C．④ D．③④7、湿润的淀粉碘化钾试纸接触某气体而显蓝色，该气体可能是下列气体中的( )①Cl2 ②NO2 ③H2S ④SO2 ⑤溴蒸气 ⑥HClA．①③④ B．①②⑤ C．①②⑥ D．②④⑥8、常温下，将充满等体积混合气体的试管倒立在水槽中，试管内气体体积不会明显减少的是( )① ② ③ ④ ⑤ ⑥NO、O2 NO2、O2 CO、O2 NH3、O2 Cl2、SO2 N2、NOA．③⑥ B．④⑤ C．②③ D．①④9、标准状况下，使NO2和O2按4︰1的体积比充满干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，则最终该溶液中溶质的物质的量浓度为( )A． mol·L－1 B． mol·L－1 C． mol·L－1 D． mol·L－110、按图进行实验。试管中装有12 mL NO，然后间歇而又缓慢地通入8 mL O2，下列是有关最终状态的描述：①试管内气体呈红棕色 ②试管内气体呈无色 ③试管内液面不变 ④试管内液面上升 ⑤试管内气体是O2 ⑥试管内气体是NO。其中正确的是( )A．①③ B．②④⑤ C．②④⑥ D．②③⑤11、将盛有30 mL NO和NO2混合气体的试管倒置于放满水的水槽中，最后试管中气体的体积是20 mL，则原混合气体中NO的体积是( )A．24 mL B．15 mL C．18 mL D．12 mL12、将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中N2和NO2的体积比是( )A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶113、在一定温度和压强下，将一容积为15 mL的试管充满NO2后，倒置于一个盛有水的水槽中。当试管内液面上升至一定高度不再变化时，在相同条件下再通入O2，若要使试管内液面仍保持在原高度，则通入O2的体积为( )A．3.75 mL B．7.5 mL C．8.75 mL D．10.5 mL14、在一定条件下，将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内，充分反应后，容器内残留体积的气体，该气体与空气接触后变为红棕色，则m与n的比值为( )A．3∶2 B．2∶3 C．8∶3 D．3∶815、将盛有1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，再通入0.4 mol O2，充分反应后，整个试管充满水。则原混合气体中NO与NO2体积比为( )A．1∶2 B．3∶7 C．2∶5 D．无法确定16、在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12mL通入足量水中，充分反应后剩余2mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为( )A．1.2mL B．2.4mL C．3mL D．4mL17、空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( )A．推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染 B．实施绿化工程，防止扬尘污染C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染 D．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量18、我国城市环境中的大气污染主要是( )A．二氧化碳、氯化氢、酸雨 B．二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、烟尘C．二氧化氮、一氧化碳、氯气 D．二氧化硫、二氧化碳、氮气、粉尘19、以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( )选项 氧化物 环境问题 主要来源A CO2 酸雨 化石燃料的燃烧B SO2 光化学烟雾 汽车尾气的排放C NO2 温室效应 工厂废气的排放D CO CO中毒 燃料的不完全燃烧20、将一支盛有a mL NO和b mL NO2气体的试管倒立于水槽中，然后通入a mL O2，问：(1)若a＝b，则充分反应后试管内气体体积为________ mL(2)若a＜b，则充分反应后试管内气体体积为________ mL(3)若a＞b，则充分反应后试管内气体体积为________ mL21、氮氧化合物(用NOx表示)是大气污染的重要因素，根据NOx的性质特点，开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH3＋6NO5N2＋6H2O,8NH3＋6NO27N2＋12H2O。同温同压下，3.5LNH3恰好将3.0LNO和NO2的混合气体完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的体积之比是________(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比1∶1，写出该反应的化学方程式：________________②NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是______(3)纯碱溶液也能用于处理氮氧化合物废气，反应原理与上述(2)类似，同时产生CO2。①请写出纯碱溶液吸收NO2的化学方程式：____________________________②现有一定量的某工业废气，其中含有3.36LNO2、1.12LNO(已换算为标准状况，假设不含N2O4)，恰好被200mL碳酸钠溶液吸收，所得盐的物质的量分别为________、________，该碳酸钠溶液的物质的量浓度为_____mol/L【氮气与氮的氧化物】答案【对点训练1】1、C。解析：N2在空气中约占空气总体积的，C错误2、D。解析：氮气的化学性质很稳定，在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸，A项正确；液氮汽化吸热，可用于制造低温环境，B项正确；氮气的化学性质很稳定，可用作焊接金属的保护气，C项正确；氮气与氢气生成氨气的反应中，N的化合价从0降低到－3，作氧化剂，D项错误。]3、A。解析：A.N2→NH3过程中氮元素由0价变为－3价，被还原。B.工业合成氨的过程属于人工固氮。C.1828年，德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成了尿素；而含氮的有机物也可以直接分解为无机物。D.雷电发生时涉及的反应有N2＋O22NO,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3进入土壤，与矿物质结合成硝酸盐；豆科植物也可以将N2合成氮肥，生物体内含有C元素，所以碳、氢、氧三种元素都参加了氮循环。4、C。解析：氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮。【对点训练2】1、C。解析：NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。2、C。解析：体积比为1∶1的NO、NO2通入NaOH溶液中只生成一种产物，反应后的化合价应介于＋2价和＋4价之间，应为＋3价，发生反应的化学方程式为NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。3、B。解析：高温下N2遇空气不会直接生成NO2，A错误；NO遇氧气发生反应2NO＋O2===2NO2，生成红棕色的NO2，B正确；高温条件下一氧化碳在空气中不可能为反应产物，CO2与NO高温条件下不反应，C错误；一氧化氮和水之间不会发生反应，D错误。]4、B。解析：若是N2与NO2的混合气体，无论鼓入多少氧气，最后都有N2剩余，试管内不可能完全被水充满；若是O2与NO2的混合气体，由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，水可以充满试管；若是NO与NO2的混合气体通入适量O2，水可以充满试管。]5、D。解析：NO2不是酸性氧化物，A项错误；在高温或放电条件下，N2和O2直接化合生成NO，NO与O2反应生成NO2，B项错误；NO易与空气中的氧气反应生成NO2，只能用排水法收集，NO2能与水反应，只能用排空气法收集，C项错误；NO和O2反应生成NO2，NO2与H2O反应生成HNO3和NO，D项正确。6、D。解析：CO、NOx在铂表面发生的反应为CO＋NOxCO2＋N2(未配平)，也可能是CO与O2反应，此过程中铂作催化剂；CO2不能与人体中的血红蛋白结合。三、氮的氧化物和氧气、水的反应与计算例1、NO：5ml ，NO2：15ml例2、2:3例3、1:8例4、12ml或8.5ml【对点训练4】1、B。解析：空气中硫的氧化物和氮的氧化物随雨水降下就形成酸雨。酸雨的形成主要是由于空气中SO2和NOx的增多。在我国主要是SO2的增多。空气中SO2的主要来源是①化石燃料(煤和石油产品)的燃烧；②含硫矿石的冶炼；③硫酸、磷肥、纸浆厂的工业废气。目前，由于汽车用的燃料汽油、柴油等都经过了脱硫处理，所以形成酸雨的最主要原因是工业上大量燃烧含硫燃料2、A。解析：光化学烟雾主要是由汽车排出的氮氧化物、碳氢化合物等造成的；臭氧层空洞是由氟氯代烃等的排放引起的；温室效应主要是由大气中CO2含量的不断增加造成的。【课后作业】1、D2、C。解析：通常情况下氮气的性质很不活泼，在放电或高温条件下，能跟氧气反应。3、C。解析：二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，氧化剂和还原剂都是二氧化氮，发生还原反应和氧化反应的物质的量之比为1∶2。4、C。解析：NO易于被氧气氧化，不能使用排空气法收集；NO是一种无色无味的气体；常温常压下，NO能与空气中的氧气直接化合生成二氧化氮。故选C。5、D。解析：NO、NO2等不是酸性氧化物；N2O5中氮元素为最高价，只有氧化性；NO2与H2O反应生成HNO3时N的价态发生了变化，故NO2不是酸性氧化物。6、C。解析 该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)通过一步反应就能完成。反应①、③、④从化合价角度来看都是升高，但反应①N2→NO2不能通过一步反应完成；而反应③NO2→HNO3虽然氮的化合价升高，但不加氧化剂也能完成，如3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，在该反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂；只有反应④N2→NO必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成。7、B。解析：显蓝色表明接触过程中发生氧化还原反应生成了单质I2。其反应如下：①Cl2＋2KI===I2＋2KCl，②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3将KI氧化成I2，⑤Br2＋2KI===I2＋2KBr。8、A。解析：NO、O2倒扣在水槽中发生反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，HNO3易溶于水会导致试管内气体体积会明显减少水面明显上升；NO2、O2倒扣在水槽中发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，会导致试管内气体体积会明显减少水面明显上升；CO、O2倒扣在水槽中不发生反应，故试管内气体体积不会明显减少；NH3、O2倒扣在水槽中，氨气极易溶于水会导致试管内气体体积会明显减少水面明显上升；Cl2、SO2倒扣在水槽中发生反应Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，会导致试管内气体体积会明显减少水面明显上升；N2、NO倒扣在水槽中均不溶于水且不与水反应，故试管内气体体积不会明显减少，则本题选A。9、C。解析：根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，当NO2和O2体积比为4︰1时，二者恰好完全与水反应，此时水能充满整个烧瓶。设烧瓶容积为V，则混合气体的物质的量n(混)＝ mol，n(NO2)＝× mol。据上述方程式可知：生成硝酸的物质的量n(HNO3)＝× mol，则c(HNO3)＝＝ mol·L－1。10、C。解析：根据4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可得，剩余气体应为NO，体积为 mL，试管内液面上升。11、B。解析：NO2与水反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，设原混合气体中NO与NO2的体积分别为x、y，则据题意，剩余气体体积20 mL是原NO气体与上述反应生成的NO气体的总体积，列方程即可得NO和NO2体积都是15 mL。12、C。解析：将试管倒立于水中，只有NO2和H2O反应，生成的NO与不反应的N2为剩余气体。设原混合气体的体积为V，NO2的体积为x，根据差量法求解：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ΔV减3 1 2x解得：x＝，V(N2)＝V－＝，故＝。13、C。解析：15 mL NO2与水反应后生成5 mL NO，根据反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，使5 mL NO完全被氧化需O2体积为5 mL×＝3.75 mL。据题意，通入的O2应过量5 mL，则共需通入O2 8.75 mL。14、C。解析：气体与空气接触后变为红棕色，说明反应后NO是过量的。NO和氧气同时通入水中的化学方程式是4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，所以参加该反应的NO是，所以氧气的体积是×＝n，所以m与n的比值为8∶3。15、B。解析：设1 mol NO和NO2的混合气体中有a mol NO和(1－a) mol NO2，根据4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3和4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可得：a＋＝0.4，解得a＝0.3，因此V(NO)∶V(NO2)＝3∶7，故选B。16、AD。解析：首先分析剩余的2mL气体有两种可能。如果剩余2mLO2，则V(NO2)＝×(12－2) mL＝8mL，则混合气中：V(O2)＝12mL－8mL＝4mL。若剩余的2mL气体是NO，则混合气中的V(O2)＝(12mL－2mL×3)×＝1.2mL。17、D。解析：A、B、C都是可采取的措施，在D中，若加大不可再生资源石油、煤的开采，会造成资源缺乏，同时会使空气中SO2、NOx的含量增加。18、B。解析：常见的大气污染物是氮的氧化物、硫的氧化物、一氧化碳及烟尘。19、D。解析：A项，二氧化碳是造成温室效应的气体，造成酸雨的气体是二氧化硫及氮氧化物，错误；B项，氮的氧化物是造成光化学烟雾的气体，错误；C项，二氧化碳是造成温室效应的气体，错误；D项，CO有毒，主要来自燃料的不完全燃烧，正确。20、(1)0 (2) (3)解析：(1)根据反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3,4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，a mL NO和b mL NO2气体的试管倒立于水槽中，然后通入a mL O2，若a＝b，对于两个反应中的气体均会转化为硝酸，所以试管中气体的体积是0；(2)若a＜b，则二氧化氮会有剩余，a mL NO消耗氧气是 mL，所以剩余二氧化氮是(b－a) mL，根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则生成NO的体积是；(3)若a＞b，则此时一氧化氮和二氧化氮均参加了的反应，氧气会剩余，根据反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3、4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，a mL NO和b mL NO2气体消耗氧气的体积是：，所以剩余氧气的体积是：。21、(1)1∶3(2)①2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O ②NaNO2(3)①Na2CO3＋2NO2===NaNO3＋NaNO2＋CO2 ②NaNO3：0.05mol NaNO2：0.15mol 0.5mol·L－1解析：(1)设NO的体积为V(NO)，NO2的体积为V(NO2)，依据方程式知，处理NO需NH3：V(NO)，处理NO2需NH3：V(NO2)，则解得V(NO)＝0.75LV(NO2)＝2.25LV(NO)∶V(NO2)＝1∶3。(2)①生成两种钠盐，必然是NO2的歧化反应，依据量的关系可知两种盐分别为NaNO3和NaNO2。②NO中氮的化合价为＋2价，NO2中氮的化合物为＋4价，二者1∶1混合时与NaOH反应生成一种钠盐，依据电子守恒可知，钠盐中氮的化合价为＋3，即为NaNO2。(3)②n(NO2)＝0.15mol，n(NO)＝0.05mol＋＋===＋CO2则单独与Na2CO3反应的NO2为0.15mol－0.05mol＝0.1mol＋===＋＋CO2所以共生成NaNO3：0.05mol，NaNO2：0.15molc(Na2CO3)＝＝0.5mol·L－1。PAGE1氨和铵盐【学习目标】1、掌握氨的物理性质和化学性质，熟悉喷泉实验及发生的原理2、掌握氨气的实验室制法及操作要点3、掌握铵盐的性质【主干知识梳理】一、氨1、氨分子的结构氨的电子式为，结构式为，氨的结构为三角锥形，N原子位于锥顶，三个H原子位于锥底2、物理性质氨是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，很容易液化；氨极易溶于水，在常温常压下，1体积水大约可溶解700体积氨。氨气溶于水时，需防止倒吸现象的发生3、氨的化学性质(1)与水的反应氨溶于水的水溶液称为氨水，其中大部分NH3与水结合成一水合氨(NH3·H2O)，NH3·H2O为弱电解质，只能部分电离成NH4＋和OH－：NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋＋OH―①NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此性质检验NH3②液氨与氨水的比较液氨 氨水物质成分 纯净物(非电解质) 混合物(NH3·H2O为弱电解质)粒子种类 NH3分子 NH3、NH3·H2O、H2O、NH、OH－、H＋主要性质 不具有碱性 具有碱的通性存在条件 常温常压下不能存在 在常温常压下可存在③氨水的性质：氨水具有弱碱性，能使无色酚酞试液变为浅红色，使红色石蕊试液变为蓝色。氨水的浓度越大，密度反而越小(是一种特殊情况)。NH3·H2O不稳定，故加热氨水时有氨气逸出：NH3·H2ONH3↑＋H2O④氨水的保存方法：氨水对许多金属有腐蚀作用，所以不能用金属容器盛装氨水。通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里⑤有关氨水浓度的计算：氨水虽然大部分以NH3·H2O形式存在，但计算时仍以NH3作溶质(2)氨气与酸(盐酸、硝酸、硫酸等)反应，生成铵盐①蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象是有大量白烟产生，其原因是：浓氨水和浓盐酸均有挥发性，挥发出来的NH3和HCl在空气中相遇，化合生成NH4Cl固体小颗粒，即为白烟反应的化学方程式：HCl＋NH3===NH4Cl (产生白烟，可用于检验NH3)②将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象反应的化学方程式：NH3＋HNO3===NH4NO3 (产生白烟，可用于检验NH3)③与硫酸反应：2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4 (浓硫酸没有挥发性，不能形成白烟，不能用浓硫酸干燥氨气)④与CO2、SO2等酸性氧化物反应：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3或2NH3＋CO2＋H2O===(NH4)2CO3(3)NH3的还原性：NH3分子中氮元素的化合价为－3价，在化学反应中氮元素化合价可能的变化是只能升高，不能降低，因此氨具有还原性。NH3能与与O2、CuO、Cl2等的反应①氨的催化氧化：氨气在催化剂（如铂等）、加热条件下，被氧气氧化生成NO和H2O。此反应是放热反应，叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化)，是工业制硝酸的反应原理之一4NH3＋5O24NO＋6H2O (工业制硝酸的基础，也是工业上制NO的方法)②与纯氧反应：4NH3 + 3O2(纯氧) 2N2 + 6H2O (黄绿色火焰)③与CuO反应：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O (氨气还原CuO是实验室制氮气的方法之一)④氨气与氯气反应：氨气与少量氯气反应的化学方程式为：8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl氨气与足量氯气反应的化学方程式为：2NH3 + 3Cl2 ===N2 + 6HCl【微点拨】工业制HNO3的反应原理及流程流程示意图主要流程 将氨和空气的混合气(氧∶氮≈2∶1)通入灼热(760～840 ℃)的铂铑合金网，在合金网的催化作用下，氨被氧化成一氧化氮(NO)，生成的一氧化氮结合反应后残余的氧气继续被氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸各步反应的化学方程式 4NH3＋5O24NO＋6H2O2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO(4)与盐溶液反应被滴试剂 现象 离子方程式FeCl3溶液 生成红褐色沉淀 Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NHAlCl3溶液 生成白色沉淀 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4、氨的用途①氨是氮肥工业及制造硝酸、碳铵、纯碱等的重要原料②氨也是有机合成工业中的常用原料 (如：尿素、合成纤维、染料等)③氨还以用作制冷剂。液氨作制冷剂的原因是氨易液化，液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低【对点训练1】1、关于氨的下列叙述中，错误的是( )A．氨易液化，因此液氨常用来作制冷剂 B．氨易溶解于水，可用来做喷泉实验C．实验室常用向下排空气法收集氨 D．氨溶于水能导电，氨是电解质2、下列有关氨的叙述不正确的是( )A．氨分子中氮元素的化合价只能升高，氨具有还原性B．氨的催化氧化反应的化学方程式是4NH3＋5O24NO＋6H2OC．氨的催化氧化反应中，若氧气过量，则有红棕色气体生成D．NH3与酸的反应为中和反应3、如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )选项 实验现象 解释A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是AlCl3溶液D 干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱二、氨气的实验室制法1、实验过程及实验装置原理 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O反应原料 实验室一般用氯化铵或硫酸铵与Ca(OH)2固体实验装置发生装置 “”型，与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同净化装置 通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥收集装置 NH3极易溶于水 密度比空气小，只能用向下排空气法收集，试管口塞一团疏松的棉花团，目的是防止氨气与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气尾气处理 多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。在吸收时要防止倒吸，常采用的装置如图所示：验满方法 ①方法一：用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明已经收集满②方法二：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满2、实验室制取氨气时注意事项①NH4Cl可用(NH4)2SO4等代替，但不能用NH4HCO3或NH4NO3代替。因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而NH4HCO3极易分解产生CO2，使生成的中混有较多CO2杂质②消石灰不能用KOH或NaOH代替，原因是：NaOH、KOH易吸水、易结块，不利于生成的NH3逸出，而且高温下NaOH、KOH会腐蚀试管③氨气干燥时：不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂，因为NH3能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3。P2O5与浓硫酸均能与NH3反应，生成相应的盐。所以NH3通常用碱石灰干燥④收集NH3时所用的仪器必须干燥，导气管要插入管底；试管口要塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，使收集的气体纯净，同时也可避免污染空气3、快速制备氨的方法方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置加热浓氨水 NH3·H2OH2O＋NH3↑浓氨水＋固体NaOH NaOH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CaO NH3·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4、氨的工业制法：N2＋3H22NH3【对点训练2】1、下列方法适合实验室制取氨气的是( )A．N2和H2催化加热制取氨气 B．加热NH4Cl制取氨气C．向碱石灰固体上滴加浓氨水 D．将NH4Cl溶液和NaOH溶液混合2、实验室制取少量干燥的氨涉及下列装置，其中正确的是( )A．①是NH3发生装置 B．②是NH3吸收装置C．③是NH3发生装置 D．④是NH3收集、检验装置3、在标准状况下，将多余的氨用水吸收，下图中哪个装置最好( )4、下列装置不能达到实验目的的是( )5、某学习兴趣小组探究氨气的制取实验：(1)甲同学拟用下列方法制备氨气，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(4)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____________________三、铵盐及NH的检验1、铵盐：由铵离子和酸根离子构成的盐，铵盐属于铵态氮肥如：硫酸铵[(NH4)2SO4 ，俗称硫铵，又称肥田粉]，氯化铵[NH4Cl，俗称氯铵]，硝酸铵[NH4NO3，俗称硝铵]，碳酸氢铵[NH4HCO3，俗称碳铵]2、结构：离子晶体，具有离子键、共价键，是由非金属元素组成的离子化合物3、铵盐的物理性质：铵盐都是白色固体，均易溶于水4、铵盐的化学性质(1)不稳定性：铵盐受热易分解，但不一定都有NH3生成①在试管中加热氯化铵固体，观察到的现象是氯化铵白色固体消失，在试管上方重新凝成白色固体反应的化学方程式：NH4ClNH3↑＋HCl↑，NH3＋HCl===NH4Cl【微点拨】该过程不是升华，利用NH4Cl的这种性质常用来分离提纯NH4Cl固体②NH4HCO3固体受热分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O③(NH4)2CO3固体受热分解：(NH4)2CO32NH3↑＋CO2↑＋H2O④NH4NO3受热分解较为复杂：NH4NO3N2O↑＋2H2O，2NH4NO32N2↑＋O2↑＋4H2O(2)与碱反应①固体反应(NH4Cl固体与NaOH固体共热)：NH4Cl＋NaOHNH3↑＋NaCl＋H2O②溶液中的反应a.若是铵盐溶液与碱溶液共热，写成NH3↑＋H2O(NH4)2SO4与NaOH两溶液混合加热：NH＋OH－NH3↑＋H2Ob.若是铵盐溶液与浓碱溶液，写成NH3↑＋H2O浓NaOH溶液中加入硫酸铵固体：OH－＋NH===NH3↑＋H2Oc.若是反应物为稀溶液且不加热时或无特殊说明写NH3·H2ONH4Cl与NaOH两稀溶液混合：NH＋OH－===NH3·H2O5、用途：可用作氮肥，炸药，焊药6、NH4＋的检验和铵盐的检验方法(1)NH4＋的检验：取少量待测溶液于试管中，再加入浓的NaOH溶液，加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生)，则该溶液中存在NH(2)铵盐的检验方法①取少许样品与碱混合于试管中共热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，则证明样品中含有NH②取少许样品于试管中，放入碱后加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明样品中含有NH【对点训练3】1、下列说法中正确的是( )A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈－3价C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2OD．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离2、现欲分离氯化钠和氯化铵的混合物，可采用的方法是 ( )A．加入NaOH溶液 B．加入AgNO3溶液C．加热并冷却 D．加入水3、检验铵盐的一般方法是将待测物取少许置于试管中，然后( )A．加水溶解后，再滴入酚酞溶液 B．加强碱溶液加热后，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验C．加入强酸溶液加热后，再滴入酚酞溶液 D．加入强碱溶液加热后，再滴入酚酞溶液四、喷泉实验——氨极易溶于水实验过程 在干燥的圆底烧瓶里充满，用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶。观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因实验装置实验现象 烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色实验结论 氨易溶于水，水溶液呈碱性方程式 NH3＋H2ONH3·H2O1、喷泉实验的原理：因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉2、能形成喷泉的条件：从原理上讲，气体要易溶于水或易与水反应，以形成足够大的压强差；从实验条件上讲，烧瓶内气体要充满，气体和仪器均要干燥，装置的气密性要好3、使容器内外产生较大压强差的两种方法(1)减小内压法：使烧瓶外气压不变，烧瓶内气压减小实验装置原理 烧瓶内气体与液体接触→气体溶解或发生化学反应→烧瓶内压强减小→外部液体迅速进入形成喷泉引发喷泉 打开橡皮管上的弹簧夹，挤压滴管的胶头，则烧杯中的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉常见气体与吸收剂的组合气体 HCl NH3 CO2、Cl2、H2S、SO2 NO2＋O2吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 NaOH溶液 水组合时的条件 气体在溶液中的溶解度很大或通过反应，使气体的物质的量迅速减小，产生足够的压强差(负压)(2)增大外压法：使烧瓶外气压增大，烧瓶内气压不变实验装置原理 锥形瓶内液体挥发或发生化学反应产生气体→容器内压强增大→锥形瓶内液体迅速流入烧瓶形成喷泉实例 喷雾器、人造喷泉、火山喷发等【对点训练4】1、标准状况下，在干燥的烧瓶中充满纯净的NH3，进行如图所示的喷泉实验，下列说法错误的是( )A．本实验之所以能够产生喷泉是因为氨气极易溶于水，导致烧瓶内外产生压强差B．若烧瓶内的氨气中混有少量空气，则喷泉实验后的水不能充满烧瓶C．本实验若将NH3换成HCl，也能产生红色的喷泉D．实验结束后，烧瓶中氨水的物质的量浓度为 mol·L－12、如图所示的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和胶头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．CO2(浓NaOH溶液)/无色喷泉 B．NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉C．SO2(浓NaOH溶液)/红色喷泉 D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉3、如图所示，烧瓶中充满a气体，滴管和烧杯中盛放足量b液体，将滴管中液体挤入烧瓶，打开止水夹f，能形成喷泉的是( )A．a是Cl2，b是饱和NaCl溶液 B．a是NO，b是H2OC．a是CO2，b是饱和NaHCO3溶液 D．a是HCl，b是AgNO3溶液4、喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。(1)实验室制取氨气的化学方程式___________________________①用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是______________。该实验的原理是_____________________________________②如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法_____________________________________________(2)利用图3装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是________A．Cu与稀盐酸 B．NaHCO3溶液与NaOH溶液 C．CaCO3与稀硫酸 D．NH4HCO3与稀盐酸(3)从产生喷泉的原理分析，图1、2是________上部烧瓶内的压强。图3是________下部锥形瓶内气体的压强(均填“增大”或“减小”)。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图________原理相似【课后作业】1、下列有关氨的叙述中，正确的是( )①氨气极易溶于水，可以用来做喷泉实验 ②可用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气 ③可用向上排空气法收集氨气 ④氨易液化，工业上可用氨作制冷剂 ⑤实验室制取的氨气用碱石灰干燥A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①④⑤2、下列关于氨水的叙述正确的是( )A．氨水显碱性，是因为氨水是一种弱碱B．氨水和液氨成分相同C．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)D．1 mol·L－1的氨水指在1 L溶液中含NH3、NH3·H2O、NH物质的量之和为1 mol3、下列关于氨的饱和水溶液的叙述正确的是( )A．氨水具有弱碱性 B．氨水和液氨成分相同C．氨水中共有4种粒子 D．氨水中氨的物质的量浓度最大4、关于氨的喷泉实验形成的原理解释正确的是( )A．氨水呈碱性 B．氨极易溶于水，烧瓶内外形成压强差C．氨易液化 D．氨溶于水后形成的溶液易挥发5、以下有关氨及铵盐的叙述中不正确的是( )A．铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰混合施用B．氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和氧化性C．实验室里常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取少量氨D．氨具有还原性，一定条件下可与氧化性的物质如氧气发生反应6、下列现象不能用于检验氨的是( )A．气体遇浓盐酸产生白烟 B．气体使湿润的蓝色石蕊试纸变红C．气体通入酚酞溶液中变红 D．气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝7、如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置，下列叙述不正确的是( )A．该实验说明氨是一种极易溶于水的气体B．进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性C．形成喷泉的原因是氨溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压D．用氯气代替氨，利用此装置也可进行喷泉实验8、喷泉是一种常见的自然现象，如图是化学教材中常用的喷泉实验装置，在烧瓶中充满干燥气体，而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列气体和液体的组合中不可能形成喷泉的是( )A．氯化氢和水 B．氧气和水 C．氨和水 D．二氧化碳和氢氧化钠溶液9、为了检验某固体物质中是否含有NH，你认为下列试纸或试剂一定用不到的是( )①蒸馏水 ②NaOH溶液 ③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸A．①⑤ B．④⑤ C．①③ D．①④⑤10、为了更简便地制取干燥的NH3，下列方法中适合的是( )A．NH4Cl与浓H2SO4混合共热，生成的气体用碱石灰进行干燥B．N2＋3H22NH3，用烧碱进行干燥C．加热浓氨水，气体用碱石灰干燥D．加热NH4HCO3，气体用P2O5干燥11、以下有关氨及铵盐的叙述中，不正确的是( )A．铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰混合施用B．氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和氧化性C．实验室里常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取少量氨气D．氨具有还原性，一定条件下可与氧化性的物质如氧气发生反应12、下列关于铵盐的叙述中正确的是( )①所有铵盐中，氮元素化合价都是－3价 ②所有铵盐都溶于水③铵态氮肥不宜与草木灰混合使用 ④铵盐都是离子化合物 ⑤铵盐都能与碱反应，不能与酸反应A．①③④ B．②③④ C．①②③④ D．①②③④⑤13、下列关于铵盐的叙述正确的是( )①所有铵盐中，氮元素化合价都是－3 ②绝大多数铵盐都易溶于水 ③铵态氮肥不宜与碱性肥料混合施用④铵盐是由离子构成的化合物 ⑤铵盐都能与碱反应，不能与酸反应 ⑥铵盐受热分解一定都会产生氨气A．①③④ B．②③④ C．①②③④⑥ D．①②③④⑤⑥14、下列离子方程式书写正确的是( )A．实验室用氯化铵和熟石灰制氨：NH＋OH－NH3↑＋H2OB．NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热：NH ＋OH－NH3·H2OC．氨水中加盐酸：NH3·H2O＋H＋===NH＋H2OD．氨水中加入氯化铁溶液：Fe2＋＋2NH3·H2O===2NH＋Fe(OH)2↓15、试管中盛有白色晶体，检验它是不是铵盐的方法中不可行的是( )A．加热，将湿润的红色石蕊试纸放在管口B．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的酚酞试纸放在管口C．加氢氧化钠溶液，加热，将蘸有浓盐酸的玻璃棒放在管口D．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在管口16、下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( )A．①② B．③④ C．①③ D．②④17、一种盐X与烧碱混合共热，可放出无色气体Y，Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液，Y和Z反应又生成X，则X是( )A．(NH4)2SO4 B．NH4NO3 C．NH4Cl D．NH4HCO318、已知X、Y、Z、W(含同一元素)之间的转化关系为XYZW，且X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐，则X可能是( )A．N2 B．NO2 C．NH3 D．NO19、只用一种试剂就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液区分开，这种试剂是( )A．NaOH溶液 B．AgNO3溶液 C．Ba(OH)2溶液 D．BaCl2溶液20、某同学仿照“喷泉”实验的原理，在实验室做了一个“喷烟”实验，如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体，在胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液，实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内，然后打开止水夹，便可以看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、CH4、SO2、NO气体中的两种，则下列判断中正确的是( )A．X是NH3，Y是HCl B．X是Cl2，Y是NH3C．X是SO2，Y是O2 D．X是NO，Y是O221、某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。请回答下列问题：备选装置Ⅰ Ⅱ Ⅲ(1)装置F中发生反应的离子方程式是_______________________________(2)装置A中的烧瓶内固体可选用________A．碱石灰 B．浓硫酸 C．生石灰 D．五氧化二磷 E．烧碱(3)虚线框内应添加必要的除杂装置，请从如图的备选装置中选择，并将编号填入下列空格：B：________、D：________、E：________(4)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气，该反应的化学方程式为：___________________装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，请设计一个实验方案鉴定该固体就是氯化铵：__________________(5)若从装置C的G处逸出的尾气中含有N2和少量Cl2，应如何处理？______________________________21、在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是酸，当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答：(1)A是________，Y是________，Z是________(2)当X是强酸时，E是________，写出B生成C的化学方程式： ____________(3)当X是强碱时，E是________，写出B生成C的化学方程式：_______________【氨和铵盐】答案【对点训练1】1、D。解析：氨易液化，液氨常用来作制冷剂；氨的密度比空气小(常用向下排空气法收集)；氨极易溶于水(可用来做喷泉实验)；氨溶于水，能与水反应生成电解质一水合氨，其水溶液能导电，但氨是非电解质。2、D。解析：氨分子中氮元素是－3价，处于最低价态，只具有还原性，A项正确；NH3具有还原性，在催化剂作用下可与氧气发生反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O，B项正确；氨的催化氧化是NH3在催化剂作用下被O2氧化为NO的反应，若O2过量，生成的NO与O2反应生成红棕色气体NO2，C项正确；NH3与酸的反应为化合反应，D项错误。]3、A。解析：NH3能与HCl发生化合反应，生成NH4Cl白色固体；NH3也能与H2SO4发生化合反应，生成(NH4)2SO4；NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O属于碱，NH3不属于碱。【对点训练2】1、C。解析：A项适合用于工业生产；B项因为NH4Cl分解生成的NH3、HCl遇冷又化合为NH4Cl，不能制取氨气；D项由于NH3极易溶于水，不适合制取NH3。2、C。解析：①中氯化铵固体受热分解生成氨和氯化氢，而在试管口部温度降低，氨和氯化氢又重新化合成固体氯化铵，无法得到氨；②中漏斗没入水下起不到防倒吸的作用，应使倒置漏斗的上边缘刚好没入水中；③氧化钙能与浓氨水中的水反应生成氢氧化钙，同时放出大量热，使浓氨水分解放出氨；④中的收集装置应在试管口塞一团棉花，防止因空气对流，而使氨逸出。3、C。解析：氨极易溶于水，若用装置A、B、D吸收尾气氨时，容易发生倒吸。4、A。解析：A项收集NH3集气瓶口无棉花；B项NH3通入CCl4中，NH3不溶于CCl4，不会产生倒吸，逸出的NH3又可被稀硫酸吸收；C项向长颈漏斗中加一定量水，没过长颈漏斗的下端，关闭止水夹，再加一定量的水，液面不下降，可说明气密性良好，反之，气密性不好；D项，收集比空气密度小的气体NH3，应该短管进气长管出气。5、(1)B (2)C (3)②④(4)d 利用氨气密度小于空气，采用短管进氨气，长管出空气，即可收集氨气解析：(1)加热氯化铵产生氯化氢和氨气，遇冷又转化为氯化铵固体，不能制取氨气；用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨气时，将氨水滴入氢氧化钠固体中更方便操作，而且节约氨水的用量；氨气极易溶于水，若用稀溶液制取，产量较少。(2)根据所给试剂判断，不需要加热条件。(3)收集气体可采用排空气法(密度、气体不能被氧气氧化等)，也可采用排水法(不易溶于水)，与其他性质无关。(4)氨气极易溶于水，采用向下排空气法收集。【对点训练3】1、C。解析：A项，有的铵盐受热分解产生氨(如NH4Cl)，有的铵盐受热分解不产生氨(如硝酸铵)；D项，可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华。2、C。解析：铵盐受热均易分解，NH4Cl加热分解，而NaCl受热没有明显变化，同时生成的NH3和HCl气体导出后又能迅速化合生成NH4Cl。]3、B。解析：将固体放入试管中，加强碱溶液加热后，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，湿润的红色石蕊试纸会变蓝色，证明产生的气体是氨，则该盐中含有铵根离子，B正确。【对点训练4】1、C。解析：氨气极易溶于水，使烧瓶内气压迅速小于大气压，从而形成喷泉，A项正确；若烧瓶内的氨气中混有少量空气，由于空气中的氮气等难溶于水，也不与水反应，则喷泉实验后的水不能充满烧瓶，B项正确；若将NH3换成HCl，因HCl也极易溶于水，也能形成喷泉，但由于HCl的水溶液显酸性，故滴有酚酞的水形成的喷泉溶液显无色，C项错误；设烧瓶容积为V L，则标准状状况下烧瓶内氨气的物质的量n＝＝mol，由于氨水充满烧瓶，所以最终形成氨水的物质的量浓度c＝＝＝ mol·L－1，D项正确。2、C。解析：气体与液体易发生反应或易溶即可形成喷泉。CO2→NaOH溶液反应，无色喷泉；NH3→H2O(酚酞)，易溶显红色，形成喷泉；SO2→NaOH溶液反应，无色喷泉；HCl→AgNO3溶液反应，生成白色沉淀，形成喷泉。3、D。解析：Cl2在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，也不与NaCl反应，烧杯与烧瓶内压强相等，不能形成喷泉，A错误；NO不溶于水，与水不反应，压强不变，不能形成喷泉，B错误；CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度很小，也不与其反应，烧杯与烧瓶内压强相等，不能形成喷泉，C错误；HCl极易与AgNO3溶液反应，从而使烧瓶内压强减小，小于外界压强，能形成喷泉，D正确。4、(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3＋2H2O ①打开止水夹，挤压胶头滴管 NH3溶于少量水中，使圆底烧瓶内压强减小，烧杯内的水进入圆底烧瓶，形成喷泉 ②打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾(2)D (3)减小 增大 3解析：(1)图1引发喷泉，只需打开止水夹，挤压胶头滴管即可，图2则需先打开止水夹，再用热毛巾捂住圆底烧瓶，发现有气泡冒出后，移去热毛巾即可。(2)能在锥形瓶内反应产生气体，压强大于圆底烧瓶内压强方可，故应选NH4HCO3和稀盐酸，其他要么不反应，要么反应不生成气体或产生气体很少。(3)图1、2是上部压强减小导致喷泉，图3是下部压强增大导致喷泉，人造喷泉及火山爆发均与图3原理相似。【课后作业】1、D。解析：氨气极易溶于水，使容器内压强减小，可以用来做喷泉实验，①正确；氨气的水溶液呈碱性，可用湿润的红色石蕊试纸检验氨气，②错误；氨气的密度比空气的小，可用向下排空气法收集氨气，③错误；氨易液化，工业上可用氨作制冷剂，④正确；氨气是碱性气体，实验室制取的氨气可用碱石灰干燥，⑤正确；故选D。2、D。解析：溶于水的氨大部分与水反应生成NH3·H2O，所以除水外，物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O；NH3·H2O是一种弱碱，在水中发生部分电离使溶液呈碱性；氨水中共含有六种粒子，分别是H2O、NH3、NH3·H2O、NH、OH－和少量的H＋，是一种混合物，液氨是纯净物。3、A。解析：氨易溶于水，且与水反应生成一水合氨，一水合氨能电离产生氢氧根离子，使氨水具有弱碱性，可使酚酞变红色；氨与水的反应是可逆反应，大部分氨能与水反应生成一水合氨，一水合氨只有少部分电离，氨水中含有NH3、NH3·H2O、H2O、NH、OH－、H＋6种粒子，其中一水合氨的物质的量浓度最大。4、B。解析：氨之所以能做成喷泉实验，是由于胶头滴管挤入的少量水可使烧瓶内的氨迅速溶解，烧瓶内外形成了压强差。5、B。解析：氨的喷泉实验证明氨极易溶于水，不能体现氨的氧化性。6、B。解析：检验氨方法，一是用湿润的红色石蕊试纸(或石蕊溶液)，因为氨溶于水呈碱性，遇到红色石蕊试纸(或石蕊溶液)变蓝；二是用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近盛有待检验气体的瓶口，发生的反应为NH3＋HCl===NH4Cl，现象是形成白烟。7、D。解析：A项，NH3极易溶于水，可用来做喷泉实验；B项，氨水呈碱性，能使酚酞溶液变红色；C项，NH3极易溶于水，使烧瓶内的气压小于大气压，在压强差的作用下，烧杯中的水沿导管迅速向上流动，从而形成喷泉；D项，Cl2在水中的溶解度较小，不能用于做喷泉实验。8、B。解析：氯化氢、氨都极易溶于水，挤压装置中的胶头滴管，它们被水吸收，烧瓶内的气压都迅速减小，都可形成喷泉； 二氧化碳极易被氢氧化钠溶液吸收，烧瓶内的气压迅速减小，可形成喷泉；氧气难溶于水，烧瓶内的气压几乎无变化，不能形成喷泉。9、B。解析：NH检验一般是取少量样品与碱混合于试管中，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，看试纸是否变蓝；也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，看是否有白烟生成。因此④、⑤一定用不到。10、C11、B。解析：氨的喷泉实验证明氨极易溶于水，不能体现氨的氧化性。12、B。解析：NH4NO3中的NO，氮元素是＋5价，①错误；NH4HCO3也能与酸反应，⑤错误；草木灰主要成分为K2CO3，显碱性，混合使用会产生NH3，从而降低肥效，③正确。13、B。解析：①硝酸铵中氮元素既有－3价又有＋5价，错误；②绝大多数铵盐易溶于水，正确；③铵态氮肥中含有NH，能与OH－结合形成NH3·H2O，NH3·H2O受热分解产生氨气并逸出，使铵态氮肥的肥效降低，因此不应与碱性肥料混合施用，正确；④铵盐都是由铵根离子与酸根离子构成的，属于离子化合物，正确；⑤弱酸的铵盐(如碳酸铵等)能与酸反应，错误；⑥铵盐受热分解不一定生成氨气，如硝酸铵等，错误。14、C。解析：A项，该反应属于固体间的加热反应，不能书写相应的离子方程式；B项，加热条件下NH3·H2O应分解为NH3和H2O，离子方程式应为NH＋OH－NH3↑＋H2O；C项，符合反应原理及离子方程式书写要求；D项，向氨水中滴加FeCl3溶液应生成Fe(OH)3沉淀，离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。15、A16、C。解析：实验室制取氨气的方法有：铵盐与碱加热制取氨气，常用NH4Cl与Ca(OH)2反应，固体与固体反应，试管口应略向下倾斜，③错误；在浓氨水中加入CaO，CaO与水反应使溶液中c(OH－)增大，消耗了水，并且放出大量的热，使NH3·H2O分解放出氨气；加热浓氨水，加快氨气挥发。①是错误的，因为氯化铵分解生成的NH3与HCl冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3。17、B。解析：铵盐与烧碱共热产生NH3，Y为NH3，NH3NONO2HNO3NH4NO3。Z为HNO3，X为NH4NO3。18、C。解析：根据题意可知X、Y、Z、W(含同一元素)均含N元素，由X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐，知X是NH3，发生反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O，2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；且HNO3＋NH3===NH4NO3。19、C。解析：四种盐溶液中有四种离子：NH、Na＋、Cl－、SO，区分Na＋与NH使用碱溶液，区分Cl－和SO用Ba2＋，故选用Ba(OH)2溶液。20、A。解析：根据题中已知的气体，能产生白烟的是HCl和NH3或Cl2和NH3，再根据题中信息“甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅”可知X是NH3，Y是HCl，故A项正确。21、(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(2)ACE (3)Ⅱ Ⅲ Ⅰ(4)8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2 将固体在烧杯中溶解，取少量溶液于试管①中，然后滴加少量硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀产生，证明有Cl－；取少量溶液于试管②中，加入浓烧碱溶液，加热，再将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，红色石蕊试纸变蓝证明有NH(5)将导气管一端与G口连接，另一端插入盛有NaOH溶液的烧杯中解析：(1)浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(2)利用物质溶解时放出的热量促进氨水的挥发来制取氨气，且该物质和氨气不反应，氨气是碱性气体，所以溶解的物质必须是碱性物质，A.碱石灰、C.生石灰、E.烧碱都是碱性物质，且溶解于水时放出热量，D.五氧化二磷、B.浓硫酸虽然溶于水时放热，但是属于酸性物质。(3)氨气中混有水蒸气，氨气是碱性气体，要除去水蒸气只能用碱性物质，故选Ⅱ；制取的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气，氯化氢极易溶于水，氯气也能溶于水，所以不能用水除去氯化氢气体；氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，食盐水中含有氯离子，能抑制氯气的溶解，所以要想除去氯气中的氯化氢E应选Ⅰ；水蒸气常用浓硫酸除去，故D选Ⅲ。(4)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气：8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2；氯化铵中含有氯离子和铵根离子，氯离子用硝酸酸化的硝酸银溶液检验；氨气用红色石蕊试纸检验。(5)氯气有毒，所以不能直接排入空气中，但氯气能和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸和次氯酸都能和氢氧化钠反应生成盐，所以除去氯气可选用氢氧化钠溶液吸收，方法为：将导气管与G口连接，另一端插入盛有NaOH溶液的烧杯中。21、(1)(NH4)2S O2 H2O(2)H2SO4 2H2S＋3O22SO2＋2H2O(3)HNO3 4NH3＋5O24NO＋6H2O解析：本题考查氮、硫及其化合物的转化关系。由D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，容易联想D比C增加1个氧原子，则D可能是氧化物，而E为酸，则应为含氧酸，而Y是能提供“O”的物质，A为正盐，与碱反应放出的物质能连续两次氧化最后得一含氧酸，可推知A可能是铵盐：ANH3NONO2HNO3，而A与强酸反应时，生成的物质也会连续氧化两次，最后生成含氧酸，则A可能为硫化物(含S2－)：AH2SSO2SO3H2SO4，综上所述可确定A是(NH4)2S。PAGE1硝酸及硝酸与金属反应的计算【学习目标】1、掌握硝酸的性质和用途，熟悉硝酸的强氧化性2、掌握硝酸与金属反应计算技巧——电子守恒法、原子守恒法、电荷守恒法【主干知识梳理】一、硝酸1、物理性质纯硝酸是无色、易挥发(沸点为83℃)、有刺激性气味的液体，常用浓HNO3的质量分数为69%，能跟水以任意比互溶，打开盛浓硝酸的试剂瓶盖，有白雾产生(与浓盐酸相同)。质量分数为98％以上的浓硝酸挥发出来的HNO3蒸气遇空气中的水蒸气形成极微小的硝酸液滴而产生“发烟现象”。因此，质量分数为98％以上的浓硝酸通常叫做“发烟硝酸”2、化学性质(1)酸性：属于强酸，溶于水完全电离：HNO3===H+＋NO3－，具有酸的通性，能与碱、碱性氧化物、某些盐反应CaCO3与HNO3反应：CaCO3＋2HNO3(稀)===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O (若无稀盐酸可用稀硝酸代替室制CO2)【微点拨】①稀硝酸使石蕊试液变红色，浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色(酸性和强氧化性)②硝酸具有酸的一些通性，但硝酸与活泼金属反应时无氢气产生(2)不稳定性：硝酸见光或受热易发生分解，HNO3越浓，越易分解，温度越高分解越快，光照越强分解越快4HNO34NO2↑＋O 2↑＋2H 2O【微点拨】①实验室中浓硝酸显黄色的原因：浓硝酸分解生成的NO2又溶于硝酸所致。消除黄色的方法是向浓硝酸中通入空气或O2，发生反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3②硝酸一般保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处(3)强氧化性：HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。还原产物一般为：HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3①硝酸与金属的反应：硝酸与金属反应时，硝酸既表现氧化性又表现酸性金属与硝酸反应规律a．除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2Ob．活泼金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同，可能是NO2、N2O、NO、N2、NH4NO3如：4Mg＋10HNO3(稀)===4Mg (NO3)2＋NH4NO3＋3H2Oc．铜与浓、稀硝酸反应浓硝酸与铜反应 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O该反应较剧烈，反应过程中有红棕色气体产生，此外，随着反应的进行，硝酸的浓度渐渐变稀，反应产生的气体是NO2、NO等的混合气体稀硝酸与铜反应 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O该反应较缓慢，反应后溶液显蓝色，反应产生的无色气体遇到空气后变为红棕色(无色的NO被空气氧化为红棕色的NO2)d．与Fe、Al反应：常温下，浓硝酸能使Fe、A1发生钝化，这是因为浓硝酸将Fe、A1表面氧化，使Fe、A1的表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止了反应的进一步进行。常温下，可用铁或铝制容器盛放浓硝酸，但要注意密封，以防止硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。当加热时，加热时可以与Fe、Al发生反应铁在加热时，与过量的浓硝酸反应：Fe＋6HNO3(浓)Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2Oe．铁与稀硝酸反应：先生成Fe(NO3)3，若Fe过量，Fe(NO3)3再与Fe反应生成Fe(NO3)2Fe(少量)＋4HNO3(稀===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2Of．王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比1∶3的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解②硝酸与非金属的反应：硝酸与非金属反应时，硝酸只表现出氧化性金属与非硝酸反应规律 非金属单质＋浓硝酸最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2Oa．木炭与浓硝酸反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2Ob．硫与浓硝酸反应：S + 6HNO 3(浓)H2SO4+6 NO2↑+4H2Oc．红磷与浓硝酸反应：P + 5HNO3(浓)H3PO4+5 NO2↑+H2Od．白磷与浓硝酸反应：P4 + 20HNO3(浓)4H3PO4+20 NO2↑+4H2O③硝酸与还原性化合物的反应：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI(I—)、Fe2＋、FeO等还原性物质a．稀硝酸与H2S反应的离子方程式：3H2S＋2HNO3(稀)===3S↓＋2NO↑＋4H2Ob．稀硝酸与SO2反应的离子方程式：3SO2＋2NO3－＋2H2O===3SO42－＋2NO↑＋4H＋c．稀硝酸与Na2SO3反应的离子方程式：3SO32－＋2NO3－＋2H＋===3SO42－＋2NO↑＋H2Od．稀硝酸与HI反应的离子方程式：6I－＋2NO3－＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2Oe．稀硝酸与Fe2＋反应的离子方程式：3Fe2+＋NO3－＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2Of．稀硝酸与FeO反应的离子方程式：3FeO＋NO3－＋10H＋===3Fe3+＋NO↑＋5H2O④NO3－无氧化性，而当NO3－在酸性溶液中时，则具有强氧化性a．在Fe(NO3)2溶液中加入盐酸或硫酸，因引入了H＋而使Fe2＋被氧化为Fe3＋b．过量的Cu与浓硝酸反应，待反应停止后，再加入稀盐酸或硫酸，此时铜片上有无色气体生成，这是因为：加入的稀盐酸或硫酸电离出的H＋与Cu(NO3)2中的NO3－结合具有强氧化性，能使Cu继续溶解c．铜片与稀硝酸、稀硫酸反应3Cu＋2HNO3＋3H2SO4===3CuSO4＋2NO↑＋4H2O⑤能氧化并腐蚀某些有机物，如皮肤、衣服、纸张、橡胶等。因此在使用硝酸(尤其是浓硝酸)时要特别小心，万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再用小苏打或肥皂液洗涤3、用途：硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐、氮肥等4、硝酸的保存方法：硝酸易挥发，见光或受热易分解，具有强氧化性而腐蚀橡胶，因此，实验室保存硝酸时，应将硝酸保存在棕色、细口、磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶中，并放置在黑暗且温度较低的地方5、硝酸的制法(1)硝酸的实验室制法原理：NaNO3＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HNO3↑ (利用浓H2SO4的高沸点，难挥发性制取挥发性的HNO3)因HNO3不稳定，加热温度不宜过高；由于硝酸易腐蚀橡胶，因此该反应禁用橡胶塞，所用仪器为曲颈甑(2)硝酸的工业制法流程示意图主要流程 将氨和空气的混合气(氧∶氮≈2∶1)通入灼热(760～840 ℃)的铂铑合金网，在合金网的催化作用下，氨被氧化成一氧化氮(NO)，生成的一氧化氮结合反应后残余的氧气继续被氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸各步反应的化学方程式 4NH3＋5O24NO＋6H2O，2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO尾气吸收 NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+ H2O，2NO2 + 2NaOH===NaNO2 + NaNO3 + H2O【对点训练1】1、下列关于硝酸的叙述正确的是( )A．常温下，浓硝酸可以使金属镁钝化 B．稀硝酸与活泼金属反应主要放出氢气C．浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂 D．室温下，铜能与浓硝酸反应，不能与稀硝酸反应2、下列有关浓硝酸的说法中不正确的是( )A．实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气 B．常温下浓硝酸能使金属铝钝化C．浓硝酸不稳定，见光易分解，需要避光保存 D．浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生3、取三张蓝色石蕊试纸湿润后贴在玻璃片上，然后按顺序分别滴加浓硝酸、98.3%的浓硫酸、新制氯水，三张试纸最终变成( )A．白、红、白 B．红、黑、白 C．红、红、红 D．白、黑、白4、下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是( )A．稀硝酸使紫色石蕊溶液变红——酸性 B．铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性C．要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．氢氧化亚铁固体与稀硝酸混合——仅强酸性5、将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )A．反应剧烈程度：两者相同B．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D．反应中转移的电子总数：前者多，后者少6、列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( )① ② ③A．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中木炭与浓硝酸发生反应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7、有关硝酸性质的叙述中，正确的是( )A．浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色B．足量Zn与浓HNO3反应最终产生的气体成分中含有H2C．稀HNO3溶液中Fe3＋、SO、I－、Cl－、Fe2＋可以共存D．稀HNO3与FeO反应时HNO3既表现氧化性又表现酸性8、利用如图所示装置进行铜与硝酸反应的实验。(1)硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中，请用化学方程式说明其原因_________________________________(2)使用稀硝酸进行实验：反应开始后，铜丝逐渐变细，有气泡产生，溶液变蓝①铜与稀硝酸反应的离子方程式为_________________________________②实验中观察到试管中的气体略有红棕色，其原因是___________________________(用化学方程式表示)(3)使用浓硝酸进行实验：反应剧烈进行，铜丝逐渐变细，溶液变绿，试管上方出现红棕色气体①铜与浓硝酸反应的化学方程式为___________________________________________________②某同学推测反应后溶液呈绿色的原因是NO2在溶液中达到饱和，NO2的饱和溶液呈黄色，硝酸铜溶液呈蓝色，两者混合后呈绿色。他取少量该绿色溶液，向其中加入适量水后溶液变为蓝色，可能的原因是__________________________________(用化学方程式表示)二、硝酸与金属反应的计算1、原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量例1、若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜耗完时，共产生5.6L标准状况下的气体，则所消耗的硝酸的物质的量是________，所得气体的平均相对分子质量为________例2、38.4克的Cu与适量的浓HNO3反应，铜全部溶解，共收集到22.4L气体，则反应消耗HNO3的物质的量为________例3、3.2 g铜与过量硝酸(8 mol·L－1、30 mL)充分反应，硝酸的还原产物为NO2和NO，反应后溶液中含有a mol H＋，则此时溶液中所含NO的物质的量为( )A．(0.2＋a)mol B．(0.1＋a)mol C．(0.05＋a)mol D．a mol2、得失电子守恒法：HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量例4、铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与5.6LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。则消耗铜的质量为( )A．16g B．32g C．64g D．无法计算例5、1.92 g Cu投入到一定量的浓硝酸 ( http: / / www. / tags.php 硝酸 )中，铜完全溶解，生成的气体的颜色越来越浅,共收集到 672 mL 的气体(标准状况下)，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水，则通入的氧气的体积为( )mLA．168 B．224 C． 336 D．504例6、把22.4 g铁完全溶解于某浓度的硝酸 ( http: / / www. / tags.php 硝酸 )中，反应只收集到 0.3 mol NO2 和0.2 mol NO。 下列说法正确的是( )A．反应后生成的盐只有Fe(NO3)3 B．反应后生成的盐只有Fe(NO3)2C．产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为1:3 D．产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为3:13、离子方程式计算法：金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒例7、①19.2g Cu与100ml，2mol/L的HNO3反应可产生标准状况下气体 L②19.2g Cu与100ml，2mol/L的HNO3及100ml、2mol/L H2SO4的混合液反应时，可产生标准状况下气体mol例8、有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4mol·L－1和2mol·L－1，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO)( )A．0.448L B．0.672L C．0.896L D．0.224L例9、某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6g。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是( )A．原混合酸中NO物质的量为0.1molB．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生氢气C．第二份溶液中最终溶质为FeSO4D．H2SO4浓度为2.5mol·L－14、金属与酸再与碱反应：转移的电子的物质的量等于消耗的OH－物质的量例10、将11.9 g由Mg、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，合金质量减少了2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中，生成了6.72 L NO(标准状况下)，向反应后的溶液中加入适量NaOH溶液恰好使Mg2+、Al3+、Fe3+完全转化为沉淀，则沉淀的质量为( )A．22.1 g B．27.2 g C．30 g D．无法计算例11、1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体N2O4的混合气体1120mL（标准状况）。向反应后的溶液中加入1．0 mol/LNaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2．54 g沉淀。下列说法不正确的是( )A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2：lB．该浓硝酸中HN03的物质的量浓度是14．0 mol/LC．得到2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600 mLD．NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%例12、铜镁合金4.6 g 完全溶于浓硝酸 ( http: / / www. / tags.php 硝酸 )中，若反应中硝酸 ( http: / / www. / tags.php 硝酸 )被还原，只产生 4480 mL NO2 气体和 336 mL N2O4气体(标准状况下)，反应后的溶液中加足量NaOH溶液，生成沉淀的质量为 g【课后作业】1、下列关于硝酸的说法不正确的是( )A．浓硝酸是一种易挥发的液体混合物B．浓硝酸在空气中敞口放置，因吸收水蒸气而浓度减小C．浓硝酸不稳定，易分解生成二氧化氮、氧气和水D．常温下，浓硝酸常保存在棕色试剂瓶中2、下列关于硝酸的认识中，正确的是( )A．浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B．浓硝酸与金属反应不产生氢气，而稀硝酸与金属反应可置换出氢气C．因常温下铝和铁不与浓硝酸反应，所以浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中D．硝酸与金属反应时，只表现出氧化性3、下列关于硝酸的叙述正确的是( )A．常温下，浓硝酸可以使金属镁钝化 B．稀硝酸与活泼金属反应主要放出氢气C．浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂 D．室温下，铜能与浓硝酸反应，不能与稀硝酸反应4、下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是( )A．使石蕊溶液变红B．与铜反应放出NO气体，生成Cu(NO3)2C．与Na2CO3反应放出CO2气体，生成NaNO3D．与S单质混合共热时生成H2SO4和NO25、已知3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，则下列说法不正确的是( )A．Cu做还原剂，HNO3做氧化剂 B．HNO3在该反应中只有部分表现出了氧化性C．每生成22.4 L(标准状况)NO有3 mol电子转移 D．如果有8 mol HNO3被还原，则生成了2 mol NO6、将铜粉置于稀H2SO4中，加热后无明显现象，但加入一种盐后，铜粉质量减少，而且溶液变蓝，则此盐可能是( )A．NaCl B．Na2SO4 C．NaNO3 D．Na2CO37、用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：①铜跟浓硝酸反应，②铜跟稀硝酸反应，③铜跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述正确的是( )A．三种途径所消耗的铜的物质的量不相等B．三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C．所消耗铜的物质的量：途径③＞途径①＞途径②D．所消耗硝酸的物质的量：途径①＞途径②＞途径③8、把二氧化硫通入硝酸铁溶液中，溶液由黄色变为浅绿色，但立即又变为黄色，此时若滴入氯化钡溶液，则会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中，最终被还原的是( )A．SO2 B．NO C．Fe3＋ D．Fe2＋9、在通风橱中进行下列实验，下列说法中不正确的是( )A．Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NO＋O2===2NO2B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D．红棕色气体的成分是NO210、0.3 mol Cu和含1.2 mol HNO3的浓硝酸，充分反应后，生成NO2的量为( )A．0.2 mol B．0.6 mol C．小于0.6 mol D．大于0.6 mol11、铜跟1 mol·L－1的硝酸反应，若c(NO)下降0.2 mol·L－1，则c(H＋)下降( )A．0.2 mol·L－1 B．0.4 mol·L－1 C．0.6 mol·L－1 D．0.8 mol·L－112、将2.56 g铜和一定量的浓硝酸反应，随着铜的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当铜反应完毕时，共收集到气体1.12 L(标准状况)，则反应中消耗硝酸的物质的量为( )A．0.05 mol B．1 mol C．1.05 mol D．0.13 mol13、某金属单质跟浓硝酸反应，若参加反应的单质和浓硝酸的物质的量之比为1∶4，浓硝酸被还原成NO2，则该单质在氧化产物中的化合价为( )A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋514、向某HNO3和Fe(NO3)3的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生无色气体，该气体遇空气变红棕色，溶液中Fe2＋的物质的量和加入Fe粉的物质的量之间的关系如图所示，则原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为( )A．4∶1 B．3∶1 C．2∶1 D．1∶115、某稀溶液中HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为3.0 mol/L和2.0 mol/L。取该溶液20 mL，加入3.2 g铜粉，充分反应后，产生的气体在标准状况下的体积约是( )A．0.75 L B．0.336 L C．1.5 L D．0.448 L16、9.7 g Cu和Zn的合金与足量的稀硝酸反应，还原产物只有NO气体，其体积在标准状况下为2.24 L。将溶液 稀释为1 L，测得溶液的c(H＋)＝0.1 mol·L－1，此时溶液中NO的浓度为( )A．0.3 mol·L－1 B．0.4 mol·L－1 C．0.2 mol·L－1 D．0.6 mol·L－117、将0.1 mol铜与40 mL 10 mol/L HNO3充分反应后，溶液中含a mol H＋。由此可知( )A．生成的气体在标准状况下的体积为4.48 L B．生成的气体在标准状况下的体积为1.49 LC．被还原的硝酸的物质的量为(0.2－a)mol D．反应后溶液中所含NO的物质的量为0.2 mol18、物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是( )A．1∶4 B．1∶5 C．2∶3 D．2∶519、关于硝酸的说法中正确的是( )A．硝酸电离出的H＋，能被Zn还原成H2B．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体C．向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4，可在管口观察到红棕色气体D．过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液呈红色20、某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示，下列说法正确的是( )①、③均观察到实验现象：溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生A．①试管口有红棕色气体产生，原因是硝酸被还原为NO2B．由③的现象可得出结论：Cu可与稀硫酸反应C．③中反应的离子方程式：3Cu＋2NO3－＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OD．③中可能产生SO221、将红热固体单质甲投入显黄色的溶液乙中，剧烈反应产生混合气体A，A在常温下不与空气反应，根据下图所示的变化关系填空。(1)甲是________，乙是________，丙是________(填化学式)(2)混合气体A的主要成分是____________(3)气体B是________，蓝色溶液是________(4)甲与乙反应的化学方程式为________________________________(5)若将气体A依次通过盛有澄清石灰水和Ba(OH)2溶液的洗气瓶，发现气体经过石灰水时颜色消失，并无沉淀生成，气体通过Ba(OH)2溶液时，产生白色沉淀，写出通过石灰水洗气瓶时发生反应的化学方程式：_____________________________________22、已知A、B、C、D是中学化学的常见物质，且A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H2O已略去)。请回答下列问题：(1)若A可用于自来水消毒，D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，加热蒸干B的溶液不能得到B，则B的化学式可能是________；工业上制取A的离子方程式为________________(2)若A是一种碱性气体，常用作制冷剂，B是汽车尾气之一，遇空气会变色，则反应①的化学方程式为__________________(3)若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，则反应②的离子方程式是________(4)若A、C、D都是常见气体，C是导致酸雨的主要气体，则反应③的化学方程式为________________________________某同学将搜集到的一定量的酸雨保存在密闭容器中，每隔一定时间测酸雨的pH，发现在起始一段时间内，酸雨的pH呈减小趋势，用离子方程式解释原因_____________________23、某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按下图所示装置进行实验。请回答下列问题：(1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是：________________，该装置中发生反应的化学方程式为___________(2)实验过程中，装置乙、丙中出现的现象分别是：_____________________________、____________________装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为：_____________________(3)为了探究NO的还原性，可以在装置丁的导气管C中通入一种气体，通入的这种气体的名称是______________(4)取下装置丙中的试管D，在其中滴加FeSO4溶液，溶液变为________色，为了证明铁元素在该反应中的产物，可以再在溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为________色24、将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的一氧化氮和二氧化氮混合气体在标准状况下的体积为11.2 L(1)一氧化氮的体积为________，二氧化氮的体积为________(结果精确到小数点后一位)(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的氢氧化钠溶液，恰好使溶液中铜离子全部转化成沉淀，原硝酸溶液的物质的量浓度为________25、将7.68 g铜与50 mL一定浓度的硝酸恰好完全反应，收集到标准状况下4.48 L气体。请思考：(1)反应过程中，失去电子的物质的量为多少？(2)被还原的HNO3为多少摩尔？未被还原的HNO3为多少摩尔？(3)硝酸的物质的量浓度为多少？(4)4.48 L气体的成分有哪些？各是多少L 【硝酸及硝酸与金属反应的计算】答案【对点训练1】1、C。解析：常温下，浓硝酸可以使铁、铝金属发生钝化，而镁不能钝化，A错误；稀硝酸具有强氧化性，与活泼金属反应主要还原产物为含氮元素的物质，不能得到氢气，B错误；浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂，C正确；室温下，铜与浓硝酸、稀硝酸均反应，只是反应的速度及还原产物不同，D错误。2、A。解析：浓硝酸的氧化性很强，与金属反应时一般不生成氢气而生成氮氧化物，所以实验室中不能使用浓硝酸制备氢气，A错误；常温下铁、铝遇浓硝酸会被迅速氧化，在表面产生一层致密氧化物薄膜，对内层的金属起到了保护作用，这种现象叫钝化，B正确；浓硝酸不稳定，见光容易分解：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O，所以应避光保存，C正确；浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生，D正确。3、D4、D。解析：稀硝酸具有酸性，使紫色石蕊溶液变红，但它具有强氧化性，会把红色物质氧化为无色，A正确；稀硝酸具有氧化性，与Fe反应，产生硝酸盐、NO和水，不能产生氢气，这是它的强氧化性，B正确；硝酸不稳定，光照容易分解产生NO2、O2和水，所以硝酸要放在棕色试剂瓶中避光保存，C正确；稀硝酸具有酸性，能与氢氧化亚铁发生中和反应，但硝酸同时具有强氧化性，会把Fe2＋氧化为Fe3＋，不仅仅表现酸性，D错误。5、B。解析：同质量的铜分别和过量浓、稀硝酸反应，浓硝酸反应的更剧烈，A错误；铜和浓、稀硝酸反应的方程式分别为①4HNO3(浓)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，②8HNO3(稀)＋3Cu===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。①产生红棕色气体，②产生无色气体，C错误；由于参加反应的铜的质量相同，且两反应中还原剂都是铜，反应后铜的价态又相同，所以反应中转移的电子总数相等，D错误；1 mol Cu和浓硝酸反应消耗4 mol硝酸，1 mol Cu和稀硝酸反应消耗 mol硝酸，同质量的铜和过量浓硝酸、稀硝酸反应时，消耗的浓硝酸多，B正确。6、D。解析：A对，①中灼热碎玻璃不与浓HNO3反应，仍有红棕色气体NO2生成，说明浓硝酸受热发生了分解反应，生成NO2、O2和H2O；B对，由于浓硝酸受热分解生成NO2，则②中红棕色气体可能来源于浓硝酸的分解，故不能表明②中木炭与浓硝酸发生反应；C对，③中木炭未与浓硝酸接触，生成的红棕色气体只能是挥发出的HNO3与红热木炭发生反应，或挥发出的HNO3受热分解生成NO2，说明浓硝酸具有挥发性，NO2是还原产物；D错，由于空气中含有O2，则红热的木条可能与O2反应产生了CO2，且木炭和浓硝酸未接触，故不能说明木炭与浓硝酸发生了反应。7、D。解析：A项，浓HNO3具有强氧化性，能使红色褪去；B项，HNO3与金属反应不可能生成H2；C项，SO、I－、Fe2＋与HNO3均反应，不能共存；D项，生成Fe(NO3)3表现酸性，生成NO表现氧化性。]8、(1)硝酸见光易分解：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O(2)①3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O②2NO＋O2===2NO2(3)①4HNO3(浓)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO二、硝酸与金属反应的计算例1、0.65mol 41.2例2、2.2mol例3、B。解析：3.2 g铜与过量硝酸(8 mol·L－1、30 mL)充分反应生成Cu2＋，充分反应后溶液中Cu2＋的物质的量为0.05 mol，含a mol H＋，根据电荷守恒，可得硝酸根的物质的量等于铜离子物质的量的2倍和氢离子的物质的量之和，则此时溶液中所含NO的物质的量为(0.1＋a)mol。]例4、B。解析：该题氮元素变化为硝酸―→氮的氧化物―→硝酸，所以题目中的反应可以看成是铜与氧气的反应，其中硝酸为“催化剂”，所以铜的物质的量为2×＝0.5mol，即32g例5、C。解析：从反应的始态和最终状态看,铜在反应中失去电子,氧气在反应中得电子,设通入的氧气的体积为x mL,则:(1.92/64)×2=(x/22400) ×4 解得:x=336例6、D。解析:用极限法判断:22.4 g铁如完全转化为Fe(NO3)3转移1.2 mol电子; 如完全转化为Fe(NO3)2转移 0.8 mol 电子,反应中实际转移0.3×1+0.2×3=0.9 mol 电子,所以产物中既有Fe(NO3)2又有Fe(NO3)3这,分别设Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量分别x、y， 则(据得失电子守恒有) : x+y=0.4① 2×x+3×y=0.9② 解之:x=0.3 y=0.1例7、①1.12 ②0.15例8、B。解析：金属和混酸反应通过离子方程式计算比较简便，3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O(铁过量，产物为Fe2＋)，反应中Fe和H＋过量，生成的NO的量以NO为准来计算，共得NO0.448L，若只考虑到这一步反应，得答案A是错误的，因为过量的铁还可以和溶液中过量的H＋反应产生H2，即有Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，生成的H2为0.224L，所以气体体积共计0.672L，应选B。例9、A。解析：关键看图，铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，从题干图中看出(注意只是第二份100mL)OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生氢气，反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，可知NO反应完了，第二份中NO应为×3÷3＝0.1mol，溶液中最终溶质为FeSO4，此时反应的铁的质量是14g，即0.25mol，故原混合酸中H2SO4浓度为＝2.5mol·L－1，NO物质的量为0.2mol。所以选A。例10、B例11、C例12、8.51。解析：反应中铜镁合金失去电子,最终转化为 Cu(OH)2 和 Mg(OH)2 沉淀,比较始态和终态,固体增加的质量为OH-的质量,而OH-的物质的量等于转移的电子的物质的量,再根据气体计算 ( http: / / www. / tags.php 计算 )转移的电子的物质的量:n=4480 mL /22400 mL·mol-1+(336 mL/22400 mL·mol-)×2=0.23 mol。 所以沉淀的质量为: 4.6+0.23×17=8.51 g 【课后作业】1、B。解析：浓硝酸是一种易挥发的液体混合物，在空气中敞口放置，其浓度会不断减小；浓硝酸不具有吸水性，浓硝酸不稳定，见光易分解生成二氧化氮、氧气和水，所以浓硝酸常保存在棕色试剂瓶中。2、A。解析：浓、稀硝酸都有氧化性，与金属反应均不产生氢气；在与金属反应时，硝酸既表现氧化性又表现酸性；浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中，因为铝和铁在冷浓硝酸中钝化。3、C4、B。解析：A项，HNO3只表现酸性；B项，Cu与稀硝酸反应时，部分起酸的作用生成Cu(NO3)2，部分做氧化剂被还原为NO；C项，2HNO3＋Na2CO3===CO2↑＋H2O＋2NaNO3，HNO3只表现强酸性；D项，HNO3将S氧化为H2SO4，自身被还原为NO2，在该反应中HNO3只表现强氧化性。5、D。解析：根据反应知，A正确；HNO3在该反应中既表现酸性又表现氧化性，B正确；根据双线桥分析，该反应每生成2 mol NO转移6 mol电子，C正确；HNO3被还原生成NO，若有8 mol HNO3被还原，则生成8 mol NO，D错误。6、C。解析：NO在酸性条件下能将Cu氧化。7、D8、B。解析：有关反应的方程式：SO2＋2Fe3＋＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO，3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。此时滴入氯化钡溶液，可生成不溶于稀硝酸的硫酸钡白色沉淀。上述反应中Fe3＋先被SO2还原成Fe2＋，Fe2＋又将NO还原为NO。9、C。解析：Ⅰ中由于稀硝酸有强的氧化性，与铁发生氧化还原反应，硝酸得到电子被还原变为NO，气体为无色，当遇到空气时，发生反应：2NO＋O2===2NO2，气体变为红棕色的NO2，A、D正确；在Ⅱ中浓硝酸有强氧化性，在室温下遇铁、铝会使金属表面氧化产生一层氧化物薄膜，对内层金属起保护作用，从而防止金属的进一步反应，即发生钝化现象，因此不能进一步反应，这恰好说明浓硝酸的氧化性比稀硝酸强，B正确，C错误。10、C。解析：因铜与浓硝酸反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，所以放出的NO2小于0.6 mol。11、D。解析：铜跟1 mol·L－1的硝酸反应的离子方程式为8H＋＋2NO＋3Cu===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，消耗的H＋和NO的物质的量之比为8∶2＝4∶1，它们浓度的变化量之比是4∶1。12、D。解析：有关反应的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。被还原硝酸的物质的量＝1.12 L÷22.4 L· mol－1＝0.05 mol，生成硝酸铜的物质的量＝2.56 g÷64 g·mol－1＝0.04 mol，反应共消耗硝酸的物质的量＝0.05 mol＋0.04 mol×2＝0.13 mol。13、A。解析：根据得失电子守恒解题，但要注意硝酸中有和金属元素结合的硝酸根未被还原，所以，设反应后金属的化合价为x，则列式为1×(x－0)＝(4－x)×(5－4)，解得x＝＋2。注意(4－x)代表的是有4 mol硝酸反应，和金属元素结合的未被还原的硝酸为x mol，所以得电子的硝酸的物质的量为(4－x)mol。14、A。解析：由图像可知，当加入1 mol Fe时，n(Fe2＋)＝0，再加入Fe，n(Fe2＋)逐渐增大，说明当加入Fe少于1 mol时，发生反应：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，所以混合溶液中含有4 mol HNO3，当再加入1 mol Fe时，发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，得到3 mol Fe2＋，由图像和前面分析可知原混合溶液中含有1 mol Fe(NO3)3。故原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为4∶1。A项正确。15、A。解析：20 mL溶液中：n(H＋)＝0.14 mol，n(NO)＝0.06 mol，n(Cu)＝0.05 mol。依据离子方程式计算：3Cu ＋ 8H＋ ＋ 2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O3 8 2 2×22.4 L0．05 mol 0.14 mol 0.06 mol V(NO)三者反应时，H＋与NO均过量，依据Cu的物质的量可得V(NO)≈0.75 L。16、B。解析：n(NO)＝0.1 mol，转移电子的物质的量为0.1 mol×3＝0.3 mol，n(Cu＋Zn)＝0.3 mol÷2＝0.15 mol，n[Cu(NO3)2]＋n[Zn(NO3)2]＝0.15 mol，其中所含n(NO)＝0.3 mol，溶液的c(HNO3)＝c(H＋)＝0.1 mol·L－1，其中含n(NO)＝0.1 mol，溶液中NO的总浓度为0.4 mol·L－1。17、C。解析：根据题意知剩余HNO3为a mol，Cu(NO3)2的量为0.1 mol，被还原的HNO3为0.04×10 mol－a mol－0.1×2 mol＝(0.2－a)mol，生成的NOx为(0.2－a) mol。18、A19、C。解析：A不正确，硝酸具有强氧化性，与Zn反应生成氮氧化物等，不能生成H2；B不正确，Fe被浓硝酸钝化，阻止进一步反应；C正确，稀H2SO4电离出H＋，NO在酸性条件下具有强氧化性，被Fe2＋还原为NO，试管口遇O2生成红棕色的NO2；D不正确，过量的Fe粉中加入稀HNO3，生成Fe2＋，与KSCN溶液不反应。20、C。解析：稀硝酸和铜片反应的离子方程式为3Cu＋2NO3－＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，①试管口有红棕色气体产生是因为NO被空气中的氧气氧化为NO2，故A错误；③中的现象产生是因为溶液中的NO在酸性环境下具有强氧化性，继续与铜发生反应：3Cu＋2NO3－＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故B错误，C正确；③中SO42－没有参与反应，不可能产生SO2，故D错误。21、(1)C 浓HNO3 Cu(2)NO2、CO2(3)NO Cu(NO3)2(4)C＋4HNO3(浓)4NO2↑＋CO2↑＋2H2O(5)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2HNO3＋Ca(OH)2===Ca(NO3)2＋2H2O解析：常温下与丙单质反应生成蓝色溶液，只能是铜与HNO3反应。气体A与水反应生成HNO3，A中含有NO2，又知A是红热固体单质甲投入显黄色的溶液乙中，剧烈反应产生混合气体，可知甲是木炭，乙是浓HNO3，丙是铜，A中含有NO2、CO2，B是NO。22、(1)FeCl3 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑(2)4NH3＋5O24NO＋6H2O(3) Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(4) (4)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O 2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO解析：(1)氯气常用于自来水消毒，则A为Cl2；铁是使用最广泛的金属单质，D是铁，则B为FeCl3、C是FeCl2。(2)碱性气体为NH3，汽车尾气中遇空气变色的气体是NO。(3)常见的两性物质是Al2O3和Al(OH)3，D、C分别为NaOH和NaAlO2，故B为Al(OH)3。(4)导致酸雨的主要气体是SO2，A与SO2均含有硫元素，且二者反应生成硫单质，故A为H2S。酸雨的主要成分是H2SO3，在放置过程中被氧化为H2SO4，酸性增强。23、(1)分液漏斗 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(2)生成红棕色气体 蒸馏水中有气泡产生，生成无色气体 3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO(3)氧气(4)黄 红 (或“血红”)24、(1)5.8 L 5.4 L(2) mol·L－1解析：有关反应的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，Cu(NO3)2＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋2NaNO3。氮的氧化物的物质的量＝11.2 L÷22.4 L· mol－1＝0.5 mol，铜的物质的量＝32.64 g÷64 g·mol－1＝0.51 mol，设生成二氧化氮、一氧化氮的物质的量分别为x、y，x＝0.24 mol，y＝0.26 mol；二氧化氮的体积＝0.24 mol×22.4 L· mol－1≈5.4 L，一氧化氮的体积＝0.26 mol×22.4 L· mol－1≈5.8 L，原硝酸溶液的物质的量浓度＝(0.5 mol＋0.001Va mol) ÷0.14 L＝ mol·L－1。25、(1)0.24 mol(2)n(被还原HNO3)＝0.2 mol，n(未被还原HNO3)＝0.24 mol(3)c(HNO3)＝8.8 mol·L－1(4)V(NO)＝0.448 L，V(NO2)＝4.032 L解析：(1)n(e－)＝n(Cu)×2＝×2 mol＝0.24 mol。(2)n(被还原HNO3)＝n(气体)＝＝0.2 mol，n(未被还原HNO3)＝n(Cu)×2＝0.12 mol×2＝0.24 mol。(3)n(HNO3)＝0.2 mol＋0.24 mol＝0.44 mol，c(HNO3)＝＝8.8 mol·L－1。(4)成分为NO2、NO，根据电子守恒和氮原子守恒可知n(NO)＝0.02 mol，n(NO2)＝0.18 mol，故V(NO)＝0.448 L，V(NO2)＝4.032 L。PAGE1 展开更多...... 收起↑ 资源列表 课时5.2.1 氮气与氮的氧化物.doc 课时5.2.2 氨和铵盐.doc 课时5.2.3 硝酸及硝酸与金属反应的计算.doc
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