【图文】第3章第2节第1课时
自然界中氮的循环
一氧化氮和二氧化氮(鲁科版必修1)_百度文库
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第3章第2节第1课时
自然界中氮的循环
一氧化氮和二氧化氮(鲁科版必修1)
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一定温度下，在恒容密闭容器中充入2molNO2与1molO2发生反应如下：4NO2(g)+O2(g)
2N2O5(g)（1）已知平衡常数K350℃＜K300℃，则该反应是_________反应（填“吸热”或“放热”）；常温下，该反应能逆向自发进行，原因是_______________________。（2）下列有关该反应的说法正确的是___________。A．扩大容器体积，平衡向逆反应方向移动，混合气体颜色变深B．恒温恒容下，再充入2molNO2和1molO2，再次达到平衡时NO2转化率增大C．恒温恒容下，当容器内的密度不再改变，则反应达到平衡状态D．若该反应的平衡常数增大，则一定是降低了温度（3）氮的化合物种类较多，如NH3、NO、NO2、HNO3、硝酸盐等。①亚硝酸是一种弱酸，能证明亚硝酸是弱电解质的是__________。A．常温下，亚硝酸钠溶液的pH＞7B．亚硝酸能和NaOH发生中和反应C．用亚硝酸溶液做导电性实验，灯泡很暗D．常温下，将pH=3的亚硝酸溶液稀释10倍 ，pH＜4②根据酸碱质子理论，凡是能给出质子的分子或离子都是酸，凡是能结合质子的分子或离子都是碱。按照这个理论，下列微粒属于两性物质的是___________。a．H2O
c．H2NCH2COOH
d．H2PO4－
e．H2S③氮同主族磷元素形成的Na2HPO4溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液则显酸性，其原因是___________________________________________(用离子方程式表示)。（4）X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种。下表是常温下浓度均为0.01 mol·L-1的X、Y、Z、W溶液的pH。0.01mol·L-1的溶液XYZWpH1228.54.5将X、Y、Z各1mol同时溶于水中制得混合溶液，则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为 ________________________________________________。（5）N2O5是一种新型绿色硝化剂,其制备可以用硼氢化钠燃料电池作电源,采用电解法制备得到N2O5，工作原理如图。则硼氢化钠燃料电池的负极反应式为 ______________________________。  
（1）放热； 逆反应方向的△S＞0； （2）BD；
（3）① AD； ②acd； ③3Ca2＋＋2HPO42—＝Ca3(PO4)2↓＋2H＋
（4）c（Na＋）＞c（NO3-）＞c（NO2-）＞c（OH－）＞c（H＋）；
（5）BH4—+8OH—-8e—＝BO2—+6H2O
试题分析：（1）已知平衡常数K350℃＜K300℃，这说明升高温度平衡向逆反应方向进...
考点分析：
考点1：化学平衡状态及移动
考点2：电解池
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化学实验装置的科学设计是实验是否取得预期效果的关键。请回答下列有关实验装置的相关问题：I．图A为教材制备乙酸乙酯的实验装置，甲同学认为图B装置比A要好，则冷却水应从_______口进入；乙同学认为图C装置效果更好，理由是________________。Ⅱ．“摩尔盐”[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]是分析化学中的重要试剂。已知：摩尔盐隔绝空气加热至500℃时可完全分解。某学习小组欲探究其分解产物。（1）【提出猜想】小组同学认为分解产物可能有以下几种情况：A．Fe2O3
H2O根据所学知识，可确定______________不成立(填序号)（2）【药品验纯】甲同学提出可以用湿润的红色石蕊试纸、稀盐酸和__________溶液检验出“摩尔盐”中的三种离子；取一定量的“摩尔盐”配成溶液，取少量溶液置于试管中，向其中滴加______________(填试剂名称和实验现象)，则“摩尔盐”未因氧化而变质。（3）【实验探究】为检验分解产物，甲同学设计了如下实验装置。①取一定量“摩尔盐”置于加热管A中，加热至分解完全后打开K，再通入N2，目的是__________。②实验中观察到A中固体逐渐变为红棕色，B、C中均产生白色沉淀。C中发生反应的离子方程式为_____。③实验验证取A中残留物少许加入稀硫酸溶解，再滴入KMnO4稀溶液，不褪色证明产物不含_______。（4）【实验结论与反思】通过实验现象和认真反思，上述猜想中一定正确的是_________(填序号)。 
“优先反应思想”是一条重要的化学学科思想。根据所学知识及题目提供的相关数据，回答下列问题：（1）向FeBr2溶液中滴加少量氯水，溶液变黄。你认为使溶液变黄的微粒其符号是_________，用实验证明你的观点，简述实验操作及现象___________________________。（2）己知常温下一些电解质的相关数据见下表：H2CO3Ka1=4.3×10-7HClOKa=2.95×10-8Ka2=5.61×10-11AgClKsp=1.77×10-10CH3COOHKa=1.76×10-5Ag2CrO4Ksp=1.12×10-12①向等物质的量浓度的Na2C03, CH3COONa, NaClO组成的混合溶液中逐滴加入稀硫酸，首先发生反应的离子方程式是___________________________________________。②向浓度均为0.010 mol/L的NaCl, Na2Cr04组成的混合溶液中逐滴加入浓度为0.010 mol·L-1AgN03溶液，首先生成的沉淀其化学式为___
。（3）分别向四份各100 mL,浓度均为2 mo1L－1的FeC13溶液中，加入铁、铜组成的均匀粉末状混合物，得到如下数据： IⅡⅢⅣFeCl3溶液体积/mL100100100100加入粉末质量/g36.6912剩余粉末质量/g00.643.26.4①根据表中的数据可求出粉末中铁、铜的物质的量之比为______________。②根据表中的数据分析I反应后的溶液中存在的金属阳离子有〔用离子符号表示）______________。 
CO2溶于水生成碳酸。已知下列数据：弱电解质H2CO3电离平衡常数（250C）Ka1=4.30×10-7
Ka2=5.61×10-11Kb=1.77×10-5现有常温下1 mol· L-1的(NH4)2CO3溶液，已知NH4+的水解平衡常数 第一步水解的平衡常数。下列说法正确的是A．由数据可判断该溶液呈酸性B．c(NH4+)&c(HCO3-)&c(CO32-)&c(NH3·H2O)C．c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)D．c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-) 
下图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液的相互滴定的滴定曲线，下列叙述正确的是A．NaOH溶液的浓度为0.1 mol·L－1B．P点时可能未完全反应，溶液呈可能呈酸性也可能呈碱性C．曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的测定曲线D．本实验的指示剂不能用甲基橙，只能用酚酞 
在某2L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应：2X(g)+Y(g)3Z(g)△H，反应过程中持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是A．M点时，Y的转化率最大B．升高温度，平衡常数减小C．平衡后充入Z达到新平衡时Z的体积分数增大D．W,M两点Y的正反应速率相等 
题型：填空题
难度：压轴
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满分5 学习网 . All Rights Reserved.226.3kJ；（2）某科研小组研究在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）反应的影响，实验结果如图2所示：（图中T表示温度，n表示物质的量）①图象中T1和T2的关系是：T1＜T2（填“＞”、“＜”、“=”或“无法确定”）②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是c（填字母标号），③在起始体系中加入N2的物质的量为mol时，反应后氨的百分含量最大．若容器容积为1L，n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%，则此条件下（T2），反应的平衡常数K=2.08（mol?L-1）-2；（3）N2O3是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注．①一定温度下，在恒容密闭容器中N2O3可发生下列反应：2N2O3?4NO2（g）+O2△H＞0下表为反应在某温度下的部分实验数据则50s内NO2的平均生成速率为0.0592mol?L-1?s-1
c（N2O3）/mol?L-1
2.48②现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O3，装置如图1所示，其中Y为CO2．写出石墨I电极上发生反应的电极反应式H2+CO32-═CO2+H2O+2e-
N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。（1）N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是_______________。（2）一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：&&&& 2N2O5 (g) &4NO2&(g) + O2 (g) + Q (Q & 0 )①反应达到平衡后，若再通入一定量N2，则N2O5的转化率将________（填“增大”、“减小”或“不变”）②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：
C(N2O5)/mol·L-1
则500s内N2O5的分解速率为_____________。③在T2温度下，反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol/L，则T2______T1（填“&”、“&”或“=”）（3）如图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的_______区生成，其电极反应式为_______________________。&
N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。（1）N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是_______________。（2）一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：&&&& 2N2O5 (g) &4NO2&(g) + O2 (g) + Q (Q & 0 )①反应达到平衡后，若再通入一定量N2，则N2O5的转化率将________（填“增大”、“减小”或“不变”）②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：
C(N2O5)/mol·L-1
则500s内N2O5的分解速率为_____________。③在T2温度下，反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol/L，则T2______T1（填“&”、“&”或“=”）（3）如图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的_______区生成，其电极反应式为_______________________。&
N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。 （1）N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是&&&&&&&&&&&&&&& 。 （2）一定温度下，在恒容密闭容器中N2 O5可发生下列反应： 2N2O5（g）&&&& 4NO2（g）+O2(g);ΔH＞0 ①反应达平衡后，若再通入一定量氮气，则N2O5的转化率将&&&&&&&&&&&&&&&&& 。（填“增大”或“减小”、“不变”） ②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：
c(N2O5)/mol·L-1
则500s内N2O5的分解速率为&&&&&&&&&&&& 。 ③在T3温度下，反应1 000 s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1，则T2&&&&&&&&& T1。
（3）如上图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 区生成，其电极反应式为&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&.
氮有多种氧化物，其中N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备收到人们的关注。（1）一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) ；⊿H＞0①反应达到平衡后，若再通入一定量氩气，则N2O5的转化率将___（填“增大”、“减小”、“不变”）。②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：
c(N2O5)/mol·L—1
则500s内N2O5的分解速率为______________。③一定温度下，在2L恒容密闭容器中加入2molN2O5，达到平衡时，气体的压强为原来的，(不考虑NO2聚合成N2O4)，则N2O5的转化率a1＝&&&&& ，该温度下反应的平衡常数K＝_______。（2）如图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的__________区生成，其电极反应式为_________________________________。（3）如图：V(NO):V(O2)＝3:1。当抽去NO和O2之间的隔板后，NO和O2反应后成NO2，部分NO2聚合成N2O4（N2O4此时为气态）。当体系达到平衡后，U形毛细管两端汞面高度差由反应前10cm变为7.1cm。假设温度不变，且隔板及U形毛细管的体积都忽略不计，此时混合气体的平均相对分子质量为__________。 &
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高中必修一 氮及其化合物
【考纲点击】 1．了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用． 2．了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响．【考情播报】1．结合氮及其化合物的转化考查基本概念、基本理论．2．以NOx和HNO3的性质考查相关实验及计算． 3．以框图推断考查氮及化合物的性质和应用． 4．结合相关工业生产考查含氮化合物对环境质量的影响.1．氮元素的存在及氮的固定 (1)存在：自然界中以 游离态和 化合态 两种形式存在． (2)氮的固定①定义：将 游离态氮转变为氮的化合物 的方法．②分类：自然固氮 和 人工固氮 ．2．氮气 (1)物理性质色、味、态： 无色 、无味 、气体 ；密度：比空气略小溶解性： 不溶于 水． (2)化学性质 ①与O2反应化学方程式为： N2＋O2 ②工业合成氨化学方程式为： ③与Mg反应化学方程式为：2NO . 2NH3 ..N2＋3H23．氮的常见氧化物NO NO2颜色毒性无色 有毒 不溶于水红棕色有毒 易溶于水溶解性与O2反应2NO+O2 === 2NO2NO 与H2O 反应 ①与血红蛋白结合， 与人体、环境 使人中毒NO23NO2+H2O===2HNO3＋NO形成酸雨、光化学的关系②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾烟雾1．NO2、NO2与N2(非O2且不溶于水)或NO的混合气体溶 于水 可依据：3NO2＋H2O=== 2HNO3＋NO，利用气体体积差 值进行计算，V(NO2)＝ ΔV(ΔV表示体积差)2．NO2和O2混合气体溶于水的计算由4NO2＋O2＋2H2O === 4HNO3可知，当体积比：V(NO2)∶V(O2)＝(1)当O2过量时 V(NO2)＝ ΔV，V(O2)＝V总－V(NO2)(2)当NO2过量时剩余NO的体积为V余，相当于剩余NO2的体积为3V余， 则V(O2)＝ 3V余 (V总－3V余)，V(NO2)＝ (V总－3V余)＋3．NO与O2同时通入水中 发生反应为：2NO＋O2 === 2NO2， 3NO2＋H2O=== 2HNO3＋NO 总反应方程式为：4NO＋3O2＋2H2O === 4HNO3当体积比：V(NO)∶V(O2)4．NO2、NO、O2三种混合气体通入水中(1)可先将NO和O2转化为NO2，再按上述各种情况分别处理．(2)也可先将NO2和H2O反应转化为NO，按4NO＋3O2＋2H2O=== 4HNO3情况处理．(3)还可以利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断：N∶O当NO2、NO在O2的参与下完全转化为HNO3时， NO2、NO所失去的电子数等于O2得到的电子数，利用 该规律也可快捷解题，解答该类问题时，要注意灵活 应用．1．下列有关NO的叙述正确的是A．NO是无色气体，可用排空气法收集()B．常温下，氮气与氧气混合就可迅速产生NOC．常温下，NO很容易与空气中的O2化合生成NO2 D．一定条件下，N2和O2反应可以直接合成NO2解析：NO是无色难溶于水的气体，密度比空气略大，且 常温下可与O2化合生成NO2，所以不能用排空气法收集，只能用排水法收集．常温下，N2和O2共存于空气中，只有在高温或放电时才化合成NO，不能一步反应合成NO2. 答案：C2．如图所示，当向试管内通入21mL O2时，最后试管中的液面仍 在原来的位置，则原试管中NO 为 A．6 mL C．16 mL ( ) B．12 mL D．18 mL解析：通入21 mL O2后，试管中液面仍在原来位置，说明充入O2过量，且过量的O2与原试管NO的体积相同．设原试管中NO的体积为x，根据反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，有答案：Bx＋x＝21 mL，x＝12 mL.1．氨气 (1)物理性质 颜色： 无色 ，气味：有刺激性气味，密度：比空气 小 ， 溶解性：常温常压下，1体积水中溶解 700 体积氨．(2)化学性质 ①与H2O反应氨水显碱性，反应原理为：NH3＋H2O?? NH3? 2O?? H ②与酸反应 与HCl反应产生大量 白烟 ，化学方程式为： NH3＋HCl === NH4Cl . ＋OH－ .③与盐反应与AlCl3溶液反应的离子方程式为： Al3＋＋3NH3? 2O=== Al(OH)3↓＋ H .④与O2反应化学方程式为： 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O .(3)实验室制法反应原理为： 2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O .2．铵盐 (1)物理性质 铵盐是由 铵根离子 和 酸根离子 构成的化合物，都易溶 于水． (2)化学性质(2)化学性质 ①受热分解 NH4Cl、NH4HCO3受热分解的化学方程式分别为：NH4ClNH4HCO3 ②与碱反应NH3↑＋HCl ↑ ； NH3 ↑ ＋H2O ↑ ＋CO2 ↑ .(NH4)2SO4与NaOH反应的化学方程式为： (NH4)2SO4＋2NaOH Na2SO4＋2NH3 ↑ ＋2H2O .氨气的三种实验室制法 1．加热固态铵盐和碱的混合物一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物：2NH4Cl＋Ca(OH)2 2NH3↑＋CaCl2＋2H2O.(1)装置：“固体＋固体气体”(与用KClO3或KMnO4制O2的装置相同)．(2)干燥：见图Ⅰ或图Ⅱ(3)收集：仅能用向下排空气法 (4)验满方法：a.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸 变蓝色；b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生．(5)环保措施：收集时，一般在管口塞一团用水或稀H2SO4 浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，收集到 纯净的NH3，同时也可避免污染空气．2．加热浓氨水 (1)反应原理：NH3? 2O H (2)装置： NH3↑＋H2O.3．浓氨水中加固态碱性物质(1)反应原理浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2O?? NH3? 2O?? H ＋OH－，加入固态碱性物质(如CaO、 NaOH、碱石灰等)，使平衡逆向移动，同时反应放热, 促进NH3? 2O的分解． H(2)装置：(1)干燥NH3不能用浓H2SO4、P2O5(固体)等酸性干燥剂，也不能用无水CaCl2(因NH3与CaCl2能形成CaCl2? 8NH3)．(2)制氨气时所用铵盐不能是硝酸铵、碳酸氢铵．因为加 热过程中NH4NO3可能发生爆炸而有危险；NH4HCO3受 热极易分解产生CO2，使生成的NH3中混有较多的CO2 杂质．3．已知气体的摩尔质量越小，扩散 速度越快．如图所示为气体扩散 速度的实验，两种气体扩散相遇 时形成白色烟环．下列关于物质甲、乙的判断正确的是()A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸 B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水 C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水解析：A项中浓H2SO4不是挥发性酸，不会产生白色烟环； B、C、D三项中由于NH3的摩尔质量小，扩散速度快，所 以离白色烟环远的甲为浓氨水，故C正确． 答案：C1．物理性质 颜色： 无色 ，挥发性：易挥发 ，气味：有刺激性气味 ， 溶解性： 能跟水以任意比互溶．2．化学性质(1)强酸性：一元强酸，具有酸的通性． (2)不稳定性 化学方程式为：4HNO3 2H2O 久置浓HNO3呈 黄色 ，是因为 溶解了NO2 ，存放浓 HNO3时，应放在棕色 试剂瓶中，并置于阴凉处． 4NO2↑＋O2 ↑ ＋(3)强氧化性①与除金、铂外的金属都能反应，都不产生H2 a．Cu与浓、稀HNO3反应的化学方程式为： Cu＋4HNO3(浓) === Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ， 3Cu＋8HNO3(稀) ===3Cu(NO3)2＋2NO ↑ ＋4H2O .b．铁、铝遇冷的浓HNO3发生 钝化，故可用铁、铝容器运输冷的浓HNO3.②与非金属反应浓HNO3与木炭反应的化学方程式为： C＋4HNO3(浓) CO2↑＋4NO2 ↑ ＋2H2O .③与某些还原性化合物(如FeO、 SO 2 ? 等)反应 3离子方程式为： ， . ④王水：浓硝酸与浓盐酸体积比为 1∶3 混合，配制成王 水，氧化性比硝酸更强，能溶解金、铂等金属．金属与HNO3的反应 1．一般通式(1)金属＋浓硝酸D→金属硝酸盐＋NO2↑＋H2O(2)金属＋稀硝酸D→金属硝酸盐＋NO ↑ ＋H2O 金属与硝酸的反应中，硝酸既体现氧化性，又体现 酸性．2．反应规律 (1)金属与硝酸反应一般不生成H2.浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO.(2)铁与稀硝酸反应，先生成Fe(NO3)3，若Fe过量， Fe(NO3)3再和Fe反应生成Fe(NO3)2. (3)铜与浓HNO3反应，若Cu过量，开始时硝酸的还原产物 为NO2，随着反应的进行，浓HNO3变稀，硝酸的还原 产物为NO，最终应得到NO2和NO的混合气体．3．计算方法(1)原子守恒法HNO3与金属反应，一部分HNO3起酸的作用，以 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．(2)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． (3)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 溶液中要符合电荷守恒． 进行相关计算，且(1)硝酸与金属反应的实质是在酸性环境中显示强氧化性，与不活泼的金属发生氧化还原反应；在中性或 碱性环境中 (2) 无氧化性． 的氧的氧化性强弱与c(H＋)有关，c(H＋)越大，化性越强；反之越弱，故浓硝酸的氧化性强于稀硝酸．4．下列对于硝酸的认识中不正确的是 .A．浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性()B．铜与HNO3的反应属于置换反应C．金属与HNO3反应一般不产生氢气 D．常温下，可用铁或铝制品盛装浓硝酸解析：在酸性环境表现出较强氧化性，A项正确；Cu与HNO3反应不生成H2，故不属于置换反应，B项不正确； HNO3显示强氧化性时，是HNO3中＋5价氮元素得电子被还原，而不是H＋得电子被还原，因此反应一般不生成H2，C项正确；由于常温下铁、铝遇浓硝酸发生钝化，所以D 项正确．答案：B[例1] (2009? 全国卷Ⅱ)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应．回答下列问题：(1)A中加入的物质是________________，发生反应的化学 方程式是________________________________； (2)B中加入的物质是________，其作用是______________； (3)实验时在C中观察到的现象是_____________________， 发生反应的化学方程式是_______________________；(4)实验时在D中观察到的现象是______________，D中收集 到的物质是________________，检验该物质的方法和现象是 ________________________________________________．[思路点拨] 解答本题要注意以下三点：(1)把握氨气实验室制法的反应原理． (2)按发生装置D→净化装置D→主体实验装置D→收集或检 验装置的流程去分析． (3)明确检验氨水的试剂和方法．[课堂笔记] 由实验目的“氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜”并结合装置图可知，A装置提供NH3，且是固固加热制备气体，则A中应加入固体 NH4Cl和Ca(OH)2，发生反应：2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O.B装置是干燥装置，除去NH3中 的水汽，应加入碱石灰或CaO等碱性固体干燥剂．C装置中发生反应：2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu，则C中黑色粉末逐渐变为红色．反应生成的N2及水蒸 气和未反应的NH3均会从C装置中进入D试管中，则D 中收集到的是氨水，因为氨气极易溶于水．E装置是 气体收集装置，收集到的是N2.[答案] (1)固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(2)碱石灰(或CaO)＋3Cu (4)出现无色液体除去NH3气流中的水汽2NH3＋3CuO N2＋3H2O(3)黑色粉末逐渐变为红色 氨水用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝；用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝气体的干燥装置大致分三种：洗气瓶、干燥管、 U型管．洗气瓶中盛放液体干燥剂，而干燥管和U型管 只能盛放固体干燥剂.[例2] (2009? 北京高考)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)．实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO. 由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸．可选药品： 浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液 及二氧化碳．已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应．化学反应方程式为：2NO2＋2NaOH === NaNO3＋NaNO2＋H2O(1)实验应避免有害气体排放到空气中．装置③、④、 ⑥中盛放的药品依次是_________________________． (2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入 药品，打开弹簧夹后________________________. (3)装置①中发生反应的化学方程式是 ______________________________.(4)装置②的作用是________________________________________，发生反应的化学方程式是 __________________________________. (5)该小组得出的结论所依据的实验现象是 ____________________________________________.(6)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显 蓝色．甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高 所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气 体．同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确．这些方案中可行的是(选填序号字母)_____．a．加热该绿色溶液，观察颜色变化 b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化 c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化[思路点拨] 解答综合实验题，首先要明确实验目的 和原理，然后针对实验目的和原理分析仪器的作用， 选择合适的药品去理解或设计实验，最后综合分析， 按要求具体解答．[课堂笔记] (1)根据装置特点和实验目的，装置⑤收集 NO，装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2，因为要验证稀硝酸不能氧化NO，所以装置③中应该盛放稀硝酸．(2)由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰， 所以滴加浓硝酸之前需要通入一段时间CO2赶走装置中 的空气，同时也需将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶 内防止反应产生的NO气体逸出．(3)Cu与浓HNO3反应的化学方程式为：Cu＋4HNO3(浓) === Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O.(4)装置②中盛放蒸馏水，使NO2与H2O反应生成NO：3NO2＋H2O === 2HNO3＋NO. (5)NO通过稀HNO3溶液后，若无红棕色NO2产生，说明稀 HNO3不能氧化NO，所以盛放稀HNO3装置的液面上方没有颜 色变化．装置④中盛放的是浓HNO3，若浓HNO3能氧化NO则 装置④液面的上方会产生红棕色气体．(6)要证明是Cu(NO3)2浓度过高或是溶解了NO2导致装置①中溶液呈绿色，可设计将溶解的NO2赶走(a、c方案)再观察颜 色变化，也可在Cu(NO3)2浓溶液中通入NO2进行比较观察反 应后的颜色变化(d方案)，确定是否是因溶有NO2引起 的．方案b中由于Cu(NO3)2和溶解在其中的NO2浓度均可发 生变化，无法确定是哪一种因素引起的．[答案] (1)3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 (2)通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末 端伸入倒置的烧瓶内(3)Cu＋4HNO3(浓) === Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(4)将NO2转化为NO 3NO2＋H2O === 2HNO3＋NO (5)装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方 气体由无色变为红棕色 (6)acd[例3] (2010? 金华模拟)将Mg、Cu组成的m g混合物投入 适量稀HNO3中恰好完全反应，固体完全溶解时收集到的 还原产物NO气体为0.896 L(标准状况)，向反应后溶液中 加入2 mol/L NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀的质量为A．2.04 g C．(m＋20.4) g B．(m＋2.04) g D．20.4 g()[思路点拨] 解答本题首先根据电子得失守恒确定Mg、 Cu失去电子的物质的量，然后再结合质量守恒计算形成 沉淀的质量．[课堂笔记] 选 B 当金属离子恰好沉淀时，m(沉淀)＝m(金属)＋m(OH－)，n(OH－)＝n(金属失e－)＝n(NO得到的e－)＝3× ＝0.12 mol，m(沉淀)＝m(金属)＋m(OH－)＝m g＋0.12×17 g＝(m＋2.04) g，B正确．解答此类题目时要防止应用化学方程式进行计 算，否则会陷入复杂的计算过程中，甚至无法计算 出正确结果．氮及其化合物的性质探究近几年高考中，物质性质探究的实验题成为了热点和 亮点．该类题目发散思维性强，不仅能考查学生对元素及 其化合物知识的掌握，还能考查学生的实验操作和设计能 力．本节的知识常常成为该类题目的载体，如：NOx的性 质探究，HNO3的性质探究以及氨气和CuO反应的产物探究 等．在学习中要注意积累总结，掌握解题的思路和方法．(2009? 广东综合测试)NO2为红棕色、有强烈刺 激性气味、有毒性的气体．易溶于水，且能与水反应的 一种酸性氧化物．为了研究实验产生的NO2能否用浓硫 酸来干燥，设计以下实验．Ⅰ.实验提供的仪器如上： 实验提供的药品如下：Cu 氧化钠溶液 请根据实验意图画出实验装置并标明所用的药品 浓硝酸 浓硫酸 氢Ⅱ.实验现象如下： (1)实验起初，浓烈的红棕色NO2气流通入浓硫酸时， 无色透明的浓硫酸颜色没有变化，也没有气体逸出．原因 是_______________.(2)2分钟后，继续通入NO2气体，浓硫酸混合溶液的颜色才逐渐加深，成为红棕色透明液体．原因是 _____________________________________.(3)在浅红棕色的浓硫酸混合溶液中加入一小块铜片， 铜片很易被溶解．所有可能发生的反应的化学方程 式为_______________________________________.(4)把吸收了NO2的浅红棕色浓硫酸混合液在酒精灯上加热，混合溶液还没有达到沸腾就会有大量NO2气 体逸出． 以上四步实验说明____________________________.【解析】(1)无气体放出，浓硫酸的颜色也没有变化，说明一定有新物质生成．(2)颜色为NO2的颜色，可以确定NO2在浓硫酸中是以分子形式存在． (3)浓HNO3与Cu反应可以放出热量，导致Cu与浓H2SO4 的反应． (4)NO2可溶于浓硫酸中，因此，不能用浓硫酸干燥 NO2气体．【答案】Ⅰ.Ⅱ.(1)NO2与浓H2SO4发生了化学反应 (2)NO2气体以分子形式溶解在浓硫酸溶液中 (3)Cu＋4HNO3(浓)=== Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋2H2O＋SO2↑(4)NO2气体能溶于浓硫酸中，浓硫酸不能用于干燥NO2气体1．最新的研究表明：一氧化氮吸入治疗法可快速改善SARS 重症患者的缺氧状况，缓解病情．病毒学研究同时证实， 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的气体 B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合 C．含等质量氧元素的一氧化氮与一氧化碳的物质的量相等 D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集解析：一氧化氮是无色气体，而二氧化氮则是一种红棕 色的气体；常温常压下，一氧化氮可以与空气中的氧气 直接化合成二氧化氮；一氧化氮难溶于水，可以用排水 法收集；氧元素质量相等则说明氧原子的物质的量也相 等，又因为每个一氧化氮分子与每个一氧化碳分子中都 只含有一个氧原子，故C说法正确． 答案：C2．硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的 重要原料．下列实验事实与硝酸性质不相对应的一 . 组是 ( )A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色――酸性和强氧化性 B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气――强氧化性 C．要用棕色瓶盛装浓硝酸――不稳定性 D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去――强 氧化性解析：D项中“滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去”，其褪色 的原因可能是因为硝酸的强氧化性将酚酞氧化而褪色，但也 有可能是硝酸与氢氧化钠发生中和反应，究竟是哪个原因， 还需要实验认证，D项不准确． 答案：D3．在如图所示装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某 种溶液．挤压滴管的胶头，下列与 实验事实不相符的是 ( ) . A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉 B．NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉 C．H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉解析：CO2与NaHCO3不反应，且CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小，因此，CO2与NaHCO3溶液不会产生喷泉，故A项符合题意；NH3极易溶于水且氨水呈碱性，因此，NH3 与含酚酞的H2O会产生红色喷泉；H2S＋CuSO4=== CuS↓＋ H2SO4，由于CuS为黑色沉淀，因此形成黑色喷泉；HCl＋ AgNO3 === AgCl ↓ ＋HNO3，AgCl为白色沉淀，因此形成白色喷泉，故选A.答案：A4．能正确表示下列反应的离子方程式是 A．向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸： 3Fe2＋＋4H＋＋ B．铜片与浓HNO3：()=== 3Fe3＋＋NO↑＋2H2OCu＋＋4H＋ === Cu2＋＋NO ↑ ＋2H2OC．碳酸氢铵溶液与足量的NaOH溶液混合后加热：＋OH－NH3↑＋H2OD．AlCl3溶液中滴加足量氨水： Al3＋＋4NH3? 2O === H ＋4 ＋2H2O解析：A项，向Fe(NO3)2稀溶液中滴加盐酸后，Fe2＋被氧 化为Fe3＋，正确；B项，铜片与浓硝酸反应时应该生成NO2，正确的离子方程式为Cu＋2＋2NO2↑＋2H2O；C项， 离子方程式为 ＋＋4H＋ === Cu2＋＋也能与OH－反应，正确的 ＋2OH－NH3 ↑ ＋ .2H2O；D项，Al(OH)3不能溶于过量的氨水，正确的离子 方程式为Al3＋＋3NH3? 2O=== Al(OH)3↓＋3 H 答案：A5．将红热固体单质甲放入久置呈黄色的溶液乙中，剧烈反应产生混合气体A，A在常温下不与空气反应， . 且有以下变化：(1)甲__________、乙________、丙________、B________. (填化学方式) (2)甲与乙反应的化学方程式为： _______________________________________.解析：由蓝色溶液C可知此溶液为含有Cu2＋的溶液，则单 质丙为Cu，在常温下能与Cu反应并放出气体的溶液为硝 酸溶液，A在常温下不与空气反应，则气体A中含有NO2；红热固体甲与呈黄色的溶液乙反应产生混合气体A，且A中有NO2，则溶液乙为浓硝酸，固体甲为木炭，混合气体 A由NO2和CO2组成，再由气体与澄清石灰水反应产生白色 沉淀，进一步确定，气体A中含有CO2，则B为NO.答案：(1)C浓HNO3CuNO(2)C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2 ↑ ＋2H2O6．有甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂，对实验 室制取并收集氨气的实验进行改进． 化学试剂：①NH4Cl固体、②浓氨水、③固体NaOH(1)甲同学想方便快速制取少量氨气，应选择的装置是________(填序号)．选用试剂是________(填序号)．选 用上述试剂制氨气的理由是 __________________________________________. 实验过程中，制气时的实验操作是 _____________．(2)乙同学建议，把教材中实验室制取氨气的收集装置 由大试管改为集气瓶且瓶口向上收集氨气，并确保不污染环境，请你根据其设想回答：
①若用排气法收集氨气，请在图②的方框内画出其气体收 集装置和尾气吸收装置，标出所用试剂(自选)名称．②若用排液集气法收集NH3，可选用的试剂是(填序号)________． A．H2O C．CCl4 B．浓H2SO4 D．饱和NaCl溶液解析：实验室快速制取氨气可以用浓氨水和生石灰或固体NaOH，可以选用装置B，氨气的密度比空气小，集气瓶口向上时进气管应较短一些，这样可以使密度较大的空气排出，为了防止氨气污染环境可以进行尾气吸收，由于氨气极易溶解于水，所以需要防止倒吸．答案：(1)B②③NaOH固体遇水放热，使氨气溶解度降低，同时可使溶液中c(OH－)增大，促使NH3? 2O HNH3＋H2O平衡向右移动，从而使氨气逸出 将浓氨水逐滴滴加到NaOH固体上(2)①如图②C
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