學而優·教有方PAGEPAGE1第09講氮的循環第09講氮的循環目標導航目標導航1.通過了解自然界中氮循環的基本過程，認識氮循環過程中的重要物質，并了解含氮物質的相互轉化在生產、生活中的應用及對生態環境的影響，增強科學態度與社會責任。2.通過實驗探究和真實情境，了解氮氣、一氧化氮和二氧化氮的性質，培養科學探究和創新意識。3.能從物質的類別、氮元素價態的角度，預測氨氣、銨鹽的性質與轉化，掌握氨氣、銨鹽的物理性質和化學性質，提高宏觀辨識與模型認知能力。4.能夠根據氨氣、銨鹽的性質提出探究問題，并會設計實驗探究氨氣的制法、銨根離子檢驗等，培養科學探究與創新意識。5.能從物質類別、氮元素的價態的角度預測分析硝酸的性質，促進證據推理和模型認知化學核心素養的發展。6.了解硝酸對人類發展的貢獻，了解人類活動對氮循環和環境的影響，增強節約資源、保護環境的可持續發展的意識。知識精講知識精講一、自然界中的氮循環氮氣1．自然界中氮的循環(1)自然循環(2)人類活動的影響①氮氣eq\o(→,\s\up7(化學方法))→含氮化合物(如銨鹽、硝酸等)；②燃燒產生的參與氮的循環。2．氮的固定(1)含義：將空氣中的氮轉化為的過程。(2)分類氮的固定eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(自然固氮\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(高能固氮N2＋O2\o(=,\s\up11(放電))2NO,生物固氮豆科植物根瘤菌固氮)),人工固氮\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(合成氨N2＋3H2\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do4(催化劑))2NH3,仿生固氮))))3．氮氣(1)物理性質顏色狀態氣味密度溶解性比空氣溶于水(2)化學性質①穩定性在通常狀況下，氮氣的化學性質不活潑，很難與其他物質發生反應。②還原性a．實驗探究：實驗裝置實驗操作現象硬質玻璃管內充入N2和O2，然后給硬質玻璃管兩端的電極上通電，在硬質玻璃管內能產生火花氣體顏色由變為b．結論：在放電條件下，N2與O2反應生成NO，NO立即被氧化為NO2，化學方程式為N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO、2NO＋O2=2NO2。③氧化性N2和H2反應生成NH3，化學方程式：N2＋3H2eq\o(,\s\up11(高溫、高壓),\s\do4(催化劑))2NH3。Mg在N2中燃燒反應生成Mg3N2，化學方程式：N2＋3Mgeq\o(=,\s\up7(點燃))Mg3N2。【答案】NH3氮氧化合物游離態含氮化合物無色氣體稍小難無色紅棕色二、氮的氧化物1．氮的氧化物種類化合價＋1＋2＋3＋4＋5對應氧化物2.NO和NO2(1)物理性質物質NONO2顏色毒性有毒有毒溶解性氣味氣味(2)化學性質①實驗探究實驗裝置實驗操作現象向充滿NO氣體的試管中通入O2氣體顏色由逐漸變為向充滿NO2氣體的試管中注入水氣體逐漸減少，顏色由變為，得到溶液②結論：在一定條件下，NO和NO2可以相互轉化a．NO→NO2：2NO＋O2=2NO2(NO表現)。b．NO2→NO：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(NO2既表現，又表現)。(3)NO、NO2的其他性質①②【答案】N2ONON2O3NO2(或N2O4)N2O5無色紅棕色難溶于水易溶于水無味刺激性無色紅棕色紅棕色無色無色還原性氧化性還原性三、氨的轉化1．氨氣的物理性質顏色狀態氣味密度溶解性沸點氣體氣味空氣溶于水，1體積水能溶解體積的氨氣沸點易2.氨氣的化學性質(1)實驗探究：預期轉化NH3→NH3·H2ONH3→NH4Cl實驗試劑及裝置操作打開止水夾，擠壓滴管的膠頭撤去玻璃片現象燒杯中的溶液由玻璃管進入燒瓶，形成，瓶內液體呈集氣瓶中產生大量結論NH3極易溶于水，水溶液呈堿性NH3和HCl反應生成白色NH4Cl小顆粒實驗總結：(2)從氮元素化合價預測NH3的性質①NH3中N元素化合價為價，處于價態，因此NH3具有。②寫出下列轉化的化學反應方程式a．氨氣與氧氣在催化劑作用下生成NO：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))4NO＋6H2O。b．氨氣和氧化銅在加熱條件下生成N2和Cu：2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△))N2＋3Cu＋3H2O。(3)氨水的性質3．氨的用途(1)工業上：主要應用于氮肥工業和硝酸工業化學氮肥eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(銨態氮肥：主要成分含NH\o\al(＋,4),硝態氮肥：主要成分含NO\o\al(－,3),有機態氮肥：主要成分含有尿素[CONH22]))(2)生活中：NH3易液化，常用作制冷劑。【答案】無色刺激性小于極易700高液化紅色噴泉紅色白煙－3最低還原性四、氨的生成1．銨鹽(1)物理性質顏色溶解性狀態易溶于水(2)化學性質①實驗探究預期轉化銨鹽(NHeq\o\al(＋,4))→氨氣(NH3)實驗裝置及操作現象試管中固體，試紙變藍固體，產生有氣體，試管口有生成試管中有，試紙變藍結論NH4HCO3分解產生NH4Cl分解產生NH4Cl和NaOH反應生成②氨鹽的化學性質2．銨鹽性質的應用(1)NHeq\o\al(＋,4)的檢驗①原理②操作方法取少量固體樣品(或溶液)于試管中，加入溶液，加熱，用靠近試管口(或將蘸有的玻璃棒靠近試管口)，試紙(或產生白煙)，則證明固體樣品(或溶液中)含有NHeq\o\al(＋,4)。(2)氨的實驗室制法【答案】白色晶體逐漸減少逐漸減少刺激性氣味白色固體刺激性氣味氣體產生NH3NH3NH3濃氫氧化鈉濕潤的紅色石蕊試紙濃鹽酸變藍五、硝酸1．硝酸的性質(1)實驗探究實驗裝置及操作實驗現象實驗結論瓶口產生，聞到氣味硝酸易揮發，有刺激性氣味將稀硝酸注入試管中，Cu和稀硝酸緩慢反應，產生氣體，在試管口變為，溶液銅與稀硝酸常溫下緩慢反應生成氣體反應劇烈，有氣體產生，溶液變為銅與濃硝酸常溫下劇烈反應生成氣體無明顯現象發生(2)硝酸的物理性質顏色狀態氣味密度特性ρ(HNO3)>ρ(H2O)揮發(3)化學性質寫出下列反應的化學方程式：①和金屬反應a．濃硝酸和銅：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。b．稀硝酸和銅：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。c．稀硝酸和少量鐵：Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O。②和非金屬反應a．濃硝酸和碳共熱：C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。b．濃硝酸和硫共熱：S＋6HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))H2SO4＋6NO2↑＋2H2O。③不穩定性：4HNO3eq\o(=,\s\up7(受熱或光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O。2．硝酸用途及保存方法硝酸是一種重要的化工原料，可用于制造炸藥、染料、塑料和硝酸鹽等，是實驗室里重要的化學試劑，硝酸一般保存在試劑瓶里，并放置在陰涼處。【答案】白霧刺激性無色紅棕色變藍NO紅棕色藍綠色NO2鈍化無色液體刺激性易棕色對點訓練對點訓練題型一：氮氣【例1】下列關于N2的說法錯誤的是A．通常情況下，N2的性質很穩定，所以N2可在電焊時作保護氣B．氮氣的電子式為C．N2的質量約占空氣總質量的D．氮氣的結構式為N≡N【答案】C【詳解】A．由于構成氮氣分子的兩個氮原子間是氮氮三鍵，鍵能很大，所以通常情況下，N2的性質很穩定，所以N2可在電焊時作保護氣，故A正確；B．氮原子最外層有5個價電子，兩個氮原子間共用三對電子，可以使得每個氮原子都達到8電子穩定結構，則氮氣的電子式為，故B正確；C．在空氣中氮氣的體積分數約為，不是質量分數，故C錯誤；D．把電子式中的共用電子對該成短線即為結構式，則氮氣的結構式為N≡N，故D正確；故選C。【變1-1】下列關于氮氣的說法中，正確的是A．通常情況下，氮氣性質比較穩定B．可在氧氣中燃燒，生成一氧化氮C．1molN2與3molH2完全反應生成2molNH3D．氮元素是活潑的非金屬元素，氮氣在化學反應中作氧化劑【答案】A【詳解】A．通常情況下，氮氣分子中含有氮氮叁鍵，鍵能大，性質比較穩定，A正確；B．N2不能在O2中燃燒，與O2在放電時反應生成NO，B錯誤；C．N2與H2的反應是可逆反應，1molN2與3molH2不可能完全反應生成2molNH3，C錯誤；D．氮氣中氮元素的化合價為零價，在化學反應中即可升高也可降低，即可作氧化劑，也可作還原劑，D錯誤；故選A。【變1-2】下列關于氮氣的說法錯誤的是A．氮氣在通常情況下不燃燒，也不支持燃燒，不能供給呼吸B．液氮可用于醫學和高科技領域，制造低溫環境C．利用氮氣的穩定性，工業上用來替代稀有氣體作焊接金屬的保護氣D．在高溫高壓、催化劑條件下與氫氣反應時，氮氣作還原劑【答案】D【詳解】A．氮氣的化學性質很穩定，在通常情況下不燃燒，也不支持燃燒，不能供給呼吸，A項正確；B．液氨汽化吸熱，可用于制造低溫環境，B項正確；C．氮氣的化學性質很穩定，可用作焊接金屬的保護氣，C項正確；D．氮氣與氫氣生成氨氣的反應中，N的化合價從0降低到，作氧化劑，D項錯誤；答案選D。題型二：氨氣【例2】利用某分子篩作催化劑，可脫除廢氣中的NO和，生成兩種無毒物質，其反應歷程如圖所示，下列說法正確的是A．反應過程中與之間的反應是氧化還原反應B．上述歷程的總反應可表示為C．X和Y分別為和中的一種D．是反應過程中的催化劑【答案】B【詳解】A．反應過程中和發生反應生成，元素化合價均沒有變化，不是氧化還原反應，A錯誤；B．由反應歷程圖可知，氨氣、二氧化氮和一氧化氮是反應物，氮氣與水是生成物，所以總反應方程式可表示為，B正確；C．生成X和Y的反應為，由原子守恒可推斷出X和Y分別為和中的一種，C錯誤；D．是反應的中間產物，不是是反應過程中的催化劑，D錯誤；故答案為：B。【變2-1】下列關于氨氣的敘述錯誤的是A．氨氣極易溶于水B．氨氣可以使濕潤的藍色石蕊試紙變紅C．氨氣容易液化，且液態氨在工業上常用作制冷劑D．可以用玻璃棒蘸取濃鹽酸檢驗氨氣的存在【答案】B【詳解】A．常溫常壓下，1體積水約溶解700體積的氨氣，氨氣是極易溶于水的氣體，故A正確；B．氨氣為堿性氣體，與水反應生成一水合氨，一水合氨電離產生氫氧根離子和銨根離子，溶液顯堿性，遇到紅色石蕊試紙變藍色，故B錯誤；C．氨氣易液化，液氨汽化吸收大量的熱，使周圍的溫度急劇下降，在工業上常用作制冷劑，故C正確；D．濃鹽酸與氨氣接觸產生白煙，可以用濃鹽酸來檢驗氨氣的存在，故D正確；故選B。【變2-2】對于氨水的組成的敘述正確的是A．只含有氨分子和水分子B．只含有一水合氨分子和水分子C．只含有氨分子、水分子和一水合氨分子D．含有氨分子、水分子、一水合氨分子、銨根離子、氫離子和氫氧根離子【答案】D【詳解】氨溶于水形成的水溶液稱為氨水。溶于水的氨大部分與水結合生成NH3·H2O，NH3·H2O中一小部分電離為銨根離子和OH-。水能微弱電離出H+和OH-，所以在氨水中含有氨分子、水分子、一水合氨分子、銨根離子、氫離子和氫氧根離子，故選D。題型三：氮的氧化物【例3】下列關于NO的說法正確的是A．NO是一種紅棕色且難溶于水的氣體B．等物質的量的NO和CO所含電子數相等C．NO只有氧化性，無還原性D．NO易與人體血紅蛋白結合，使人中毒【答案】D【詳解】A．一氧化氮是一種無色且難溶于水的氣體，故A錯誤；B．1個一氧化氮分子所含電子數為15，1個一氧化碳分子所含電子數為14，則等物質的量的一氧化氮和一氧化碳所含電子數不相等，故B錯誤；C．一氧化氮中氮元素的化合價為，氮元素的最高化合價為，則氮元素處于中間價態的一氧化氮既具有還原性也具有氧化性，故C錯誤；D．一氧化氮易與人體血紅蛋白結合，使人中毒，故D正確；故選D。【變3-1】無色的混合氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種，將100mL甲氣體經過圖中實驗的處理，結果得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩余，則甲氣體的組成為A．NH3、NO2、N2 B．NO、CO2、N2 C．NH3、NO2、CO2 D．NH3、NO、CO2【答案】D【詳解】二氧化氮是紅棕色的氣體，所以混合氣體甲中一定不存在，硫酸和堿性氣體能反應，所以100mL甲氣體經過足量的濃硫酸，溢出剩余氣體80mL，說明一定有NH3存在且體積為20mL，二氧化碳可以和過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣，反應的化學方程式為：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，一氧化氮無色，與氧氣立即反應變為紅棕色的二氧化氮，通過足量的過氧化鈉后氣體顯紅棕色，說明有NO、CO2，排水法收集氣體，廣口瓶被上升的水注滿，說明沒有N2，

故選：D。【變3-2】綠水青山是習近平總書記構建美麗中國的偉大構想，某工廠擬綜合處理含廢水和工業廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)，設計了如下流程：下列說法正確的是()A．固體1中主要含有CaCO3、CaSO3B．X可以是空氣，且需過量C．捕獲劑所捕獲的氣體主要是COD．處理含廢水時，發生的反應為：＋5＋4H＋=6NO↑＋4H2O【答案】C【詳解】A．固體1還包括過量的Ca(OH)2，A項錯誤；B．通入空氣不能過量，不然會生成，B項錯誤；C．通過分析，氣體2為CO和N2的混合氣體，N2無污染，所以捕獲氣體為CO，C項正確；D．和離子發生氧化還原反應生成無污染的氣體N2，方程式為，D項錯誤；答案選C。題型四：硝酸【例4】下列關于硝酸的說法正確的是A．硝酸與金屬反應時，主要是+5價的氮得電子B．濃硝酸與濃鹽酸按3:1的體積比混合，所得的混合物叫王水C．硝酸電離出的能被Fe等金屬還原成D．常溫下，向濃硝酸中投入Fe片，會產生大量的紅棕色氣體【答案】A【詳解】A．是一種強氧化性酸，它的氧化性主要是由+5價的N元素表現出來的，A正確；B．王水中濃鹽酸與濃硝酸的體積比是3:1，B錯誤；C．是強氧化性酸，和金屬反應一般不產生，C錯誤；D．常溫下濃硝酸能使Fe鈍化，不會產生大量的紅棕色氣體，D錯誤；故選A。【變4-1】用以下三種途徑來制取相同質量的硝酸銅：①銅跟濃硝酸反應；②銅跟稀硝酸反應；③銅跟氧氣反應生成氧化銅，氧化銅再跟稀硝酸反應。以下敘述正確的是A．三種途徑所消耗的銅的物質的量不相等B．三種途徑所有耗的硝酸的物質的量相等C．所消耗銅的物質的量：途徑③＞途徑①＞途徑②D．所消耗硝酸的物質的量：途徑①＞途徑②＞途徑③【答案】D【分析】根據題意，有關反應為：①Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；②3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；③2Cu+O22CuO，CuO+2HNO3(稀)=Cu(NO3)2+H2O，由以上三組反應，可以看出：生成相同質量的Cu(NO3)2，消耗相同質量的銅，但消耗硝酸的質量(或物質的量)不相同，途徑①消耗HNO3最多，途徑②次之，途徑③消耗HNO3最少。通過比較可以看出，生產Cu(NO3)2，途徑③效果最佳，既不造成污染，又能提高HNO3的利用，以此來解答。【詳解】A．根據原子守恒，銅單質最終轉化為硝酸銅，則三種途徑制取相同質量的硝酸銅，所消耗的銅的物質的量相等，故A錯誤；B．由分析可知，三種途徑耗相同質量的銅，但消耗硝酸的質量(或物質的量)不相同，途徑①消耗HNO3最多，途徑②次之，途徑③消耗HNO3最少，故B錯誤；C．根據A項分析可知，三種途徑消耗銅的質量相等，則所消耗銅的物質的量也相等：途徑①=途徑②=途徑③，故C錯誤；D．根據分析可知，耗硝酸的質量(或物質的量)不相同，途徑①消耗HNO3最多，途徑②次之，途徑③消耗HNO3最少，則所消耗硝酸的物質的量：途徑①＞途徑②＞途徑③，故D正確；答案選D。【變4-2】如圖表示與反應的量的關系，、、、四點中表示銅與稀硝酸反應中被還原的與的量的關系的點是A．點 B．點 C．點 D．點【答案】A【詳解】與稀硝酸反應的化學方程式為，由化學方程式可知參加反應的只有被還原，故被還原的與的關系為(被還原)，故選：A。題型五：銨鹽【例5】肥田粉是我國最早使用的氮肥，主要成分易溶于水，其水溶液呈弱酸性。有關的說法錯誤的是A．能與溶液反應 B．長期使用會導致土壤酸化C．能與溶液反應 D．其水溶液中的陽離子只有【答案】D【詳解】A．硫酸銨與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀，A正確；B．的水溶液呈弱酸性，長期使用會導致土壤酸化，B正確；C．能與溶液發生復分解反應生成一水合氨，C正確；D．硫酸銨溶液中的陽離子有銨根離子和氫離子，D錯誤；故選D。【變5-1】下列關于銨鹽的說法中正確的是A．所有銨鹽受熱均可以分解，其產物中都有氨B．所有銨鹽都易溶于水，所有銨鹽中的N均呈-3價C．氯化銨溶液中加入燒堿濃溶液共熱時反應的離子方程式為＋OH-NH3↑＋H2OD．氯化銨和氯化鈉的固體混合物可用升華法分離【答案】C【詳解】A．有的銨鹽受熱分解產生氨(如NH4Cl)，有的銨鹽受熱分解最終不產生氨，如硝酸銨分解不生成氨氣，NH4NO3N2O↑+2H2O，故A錯誤；B．銨鹽都易溶于水，不是所有銨鹽中的氮均呈-3價，其中硝酸銨中硝酸根離子中氮元素是+5價，故B錯誤；C．氯化銨溶液中加入燒堿濃溶液共熱時反應生成氨氣和水，離子方程式為＋OH-NH3↑＋H2O，故C正確；D．可用加熱法分離NH4Cl和某些固體(不分解、不升華的固體)的混合物，但其過程為先受熱分解，再降溫化合，而不是升華，故D錯誤；故選C。【變5-2】下列有關銨根離子(NH)或銨鹽的性質的敘述中，不正確的是A．溶液中NH和OH-在加熱時可生成NH3B．銨鹽受熱分解均有生成NH3放出C．銨鹽均易溶于水D．銨鹽屬于離子化合物【答案】B【詳解】A．銨根離子和氫氧根離子在加熱條件下反應生成氨氣和水，A敘述正確；B．大多數銨鹽受熱分解為酸和氨氣，部分銨鹽受熱分解不產生氨氣，B敘述錯誤；C．銨鹽都易溶于水，C敘述正確；D．銨鹽中銨根和酸根之間以離子鍵結合，屬于離子化合物，D敘述正確；答案為B。提分特訓提分特訓【題1】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·A．反應中NO為氧化劑，N2為氧化產物B．汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2C．NO和O2必須在催化劑表面才能反應D．催化轉化總化學方程式為2NO+O2+4CO4CO2+N2【答案】D【詳解】A．該反應中，NO生成氮氣，氮元素化合價降低，則NO是氧化劑，氮氣是還原產物，故A錯誤；B．有毒氣體對環境有污染，CO、NO都是有毒物質，所以汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO無N2，故B錯誤；C．在空氣中2NO+O2=2NO2，不需要催化劑，故C錯誤；D．根據題中的圖示及原子守恒可知總化學方程式為2NO+O2+4CO4CO2+N2，故D正確；故答案為D。【題2】一氧化氮是一種大氣污染物，是吸煙、汽車尾氣及垃圾燃燒等釋放出的有害氣體，但是這種最常見、最簡單的氣體小分子在生物體內卻是一種重要的信使分子，具有保護心血管，降低血壓等作用。下列關于NO的說法中錯誤的是A．NO是無色氣體B．NO是汽車尾氣的有害成分之一C．可以用向上排空氣法收集NOD．NO在一定條件下也可作氧化劑【答案】C【詳解】A．通常狀況下，NO是一種無色氣體，A正確；

B．NO是汽車尾氣的有害成分之一，遇到氧氣轉變為二氧化氮，會引起光化學煙霧，B正確；

C．NO遇到氧氣轉變為二氧化氮，不能用排空氣法收集，只能用排水法收集，C錯誤；

D．NO中氮元素為+2價，化合價可以降低，因此能表現出氧化性、作氧化劑，D正確；

答案選C。【題3】如圖為中學化學教材上的噴泉實驗裝置。在燒瓶中充滿了干燥氣體，膠頭滴管及燒杯中分別盛有液體，下列各組中能形成這樣的噴泉但液體不能充滿燒瓶的是A．HCl和H2OB．以4∶1混合的NO2、O2混合氣體和H2OC．NO2和H2OD．CO2和NaOH溶液【答案】C【詳解】噴泉實驗產生的根本原因是燒瓶內外產生氣壓差，當把膠頭滴管內的液體擠入燒瓶時，四選項均可產生氣壓差形成噴泉，A．HCl能完全溶于水，能充滿燒瓶，A錯誤；B．4∶1混合的NO2和O2能恰好發生反應，4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，故均可使液體充滿燒瓶，B錯誤；C．NO2與H2O反應時有NO生成，液體不能充滿燒瓶，C正確；D．CO2完全與NaOH溶液反應，能充滿燒瓶，D錯誤；故選：C。【題4】下列各項屬于自然固氮的是A．植物從土壤中吸收含氮肥料B．由合成氨制取氮肥C．豆科植物的根瘤菌將氮氣轉變成硝酸鹽等含氮的化合物D．仿生固氮【答案】C【詳解】A．是化合態氮之間的轉化，不屬于氮的固定，A不選；B．是化合態氮之間的轉化，不屬于氮的固定，B不選；C．屬于自然固氮，C選；D．屬于人工固氮，D不選；故選C。【題5】下列關于和的說法正確的是A．是紅棕色氣體，易溶于水，屬于酸性氧化物B．可由和直接化合得到C．和均既可以用排空氣法收集又可以用排水法收集D．和在一定條件下可以相互轉化【答案】D【詳解】A．不是酸性氧化物，A項錯誤；B．在高溫或放電條件下，和直接化合生成，與反應生成，B項錯誤；C．易與空氣中的氧氣反應生成，只能用排水法收集，能與水反應，只能用排空氣法收集，C項錯誤；D．和反應生成，與反應生成和，D項正確；答案選D。【題6】不僅化工生產應遵循綠色化學的原則，化學實驗也應遵循綠色化學的原則，實現原料和過程的綠色化。下列實驗或實驗過程遵循綠色化學原則的是A．用過量的氯氣進行性質實驗B．用雙氧水代替高錳酸鉀制取氧氣C．用溴水代替碘水進行萃取實驗D．用銅粉代替銅絲進行Cu與濃硝酸的反應【答案】B【詳解】A．氯氣有毒，過量會造成環境污染，A項錯誤；B．用代替高錳酸鉀制氧氣，提高了原子的利用率，并且產物無污染，B項正確；C．溴水易揮發出有毒的溴蒸氣，C項錯誤；D．用銅絲進行和濃硝酸的反應可隨時控制反應的發生與停止，減少氮氧化物的生成，從而減少對大氣的污染，D項錯誤;故選B。【題7】檢驗某晶體是否為銨鹽時，將待測物取出少量放在試管中后A．加燒堿溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙在管口檢驗B．直接加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙在管口檢驗C．加燒堿溶液，加熱，向試管中滴加紫色石蕊溶液D．加燒堿溶液，用濕潤的紅色石蕊試紙在管口檢驗【答案】A【詳解】A．將該銨鹽晶體放入試管中加燒堿溶液后加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，濕潤的紅色石蕊試紙變藍，證明產生的氣體是氨氣，則該晶體中含有銨根離子，A方法正確；B．有些銨鹽直接加熱不產生氨氣，有些銨鹽直接加熱雖然產生氨氣，但可能還會生成其他氣體，影響NH3的檢驗，另外混合氣體也可能在到達試管口之前又冷卻化合為原銨鹽晶體附著在試管壁上，故無法使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，B方法錯誤；C．加燒堿溶液，加熱，向試管中滴加紫色石蕊溶液，只能檢驗試管中反應后溶液的酸堿性，C方法錯誤；D．要證明銨根離子的存在，加入堿溶液后，需要加熱，否則可能無NH3逸出，無法檢驗得出結論，D方法錯誤；答案為A。【題8】發射衛星的運載火箭，其推進劑引燃后發生劇烈反應，產生大量高溫氣體從火箭尾部噴出。引燃后產生的高溫氣體主要是CO2、H2O、N2、NO，這些氣體均為無色，但在衛星發射場看到火箭噴出大量“紅煙”，產生“紅煙”的原因是A．高溫下N2遇空氣生成NO2B．NO遇空氣生成NO2C．CO2與NO反應生成CO和NO2D．NO與H2O反應生成H2和NO2【答案】B【詳解】火箭推進劑引燃后產生的高溫氣體主要是CO2、H2O、N2、NO，這些氣體均為無色，但在衛星發射場看到火箭噴出大量“紅煙”，這是由于NO不穩定，容易被空氣中O2氧化產生NO2，產物NO2是紅棕色氣體，反應方程式為2NO+O2=2NO2，故合理選項是B。【題9】依據圖中氮元素及其化合物的轉化關系，判斷下列說法不正確的是A．X是N2O5B．工業上以NH3、空氣、水為原料生產硝酸C．可用排空氣法收集NO氣體D．由NH3→N2，從原理上看，NH3可與NO2反應實現【答案】C【詳解】A.X中氮元素為+5價，是氧化物，則化學式是N2O5，選項A正確；B.氨氣催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，故工業上以NH3、空氣、水為原料生產硝酸，選項B正確；C.NO能與空氣中的氧氣發生反應生成NO2，不可用排空氣法收集NO氣體，選項C錯誤；D.NH3與NO2反應生成氮氣，發生氧化還原反應8NH3+6NO2=7N2+12H2O，選項D正確；答案選C。【題10】對于某些離子的檢驗及結論一定正確的是A．加入稀鹽酸產生無色氣體，將氣體通入澄清石灰水中，溶液變渾濁，一定含有COB．加入氯化鋇溶液有白色沉淀產生，再加鹽酸，沉淀不消失，一定有SOC．加入氫氧化鈉溶液并加熱，產生的氣體能使濕潤紅色石蕊試紙變藍，一定有NHD．加入碳酸鈉溶液產生白色沉淀，再加鹽酸白色沉淀消失，一定有Ba2+【答案】C【詳解】A．加入稀鹽酸產生無色氣體，將氣體通入澄清石灰水中，溶液變渾濁，該氣體可能為二氧化碳或二氧化硫，原溶液中可能含有亞硫酸根、亞硫酸氫根或碳酸氫根，不一定含有CO，故A錯誤；B．加入氯化鋇溶液有白色沉淀產生，再加鹽酸，沉淀不消失，該沉淀可能是硫酸鋇，也可能是AgCl，原溶液中不一定含有SO，故B錯誤；C．加入氫氧化鈉溶液并加熱，產生的氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，該氣體為氨氣，則原溶液中一定有NH，故C正確；D．加入碳酸鈉溶液產生白色沉淀，再加入鹽酸白色沉淀消失，生成的沉淀可能為碳酸鈣，不一定為碳酸鋇，原溶液中可能含有Ca2+，不一定有Ba2+，故D錯誤。答案選C。提分作業提分作業【練1】下列有關濃硝酸說法不正確的是A．實驗室常用濃硝酸與金屬鋅反應制備氫氣B．常溫下濃硝酸能使金屬鋁鈍化C．濃硝酸不穩定，見光易分解，需要避光保存D．濃硝酸易揮發，打開瓶塞，瓶口有白霧產生【答案】A【詳解】A．硝酸的氧化性很強，與金屬反應時一般不生成氫氣而生成氮氧化物，所以實驗室中不能使用硝酸制備氫氣，故A錯誤；B．在常溫下鐵、鋁遇濃硝酸會被氧化，在表面產生一層致密的氧化物薄膜，對內層的金屬起到了保護作用，這種現象叫鈍化，故B正確；C．濃硝酸不穩定，見光容易分解，所以應避光保存，故C正確；D．濃硝酸易揮發，打開瓶塞，瓶口有白霧產生，故D正確；選A。【練2】某無色混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的一種或幾種。現將此混合氣體通過品紅溶液后，品紅溶液褪色，向剩余氣體中通入空氣，很快變為紅棕色。下列對原混合氣體成分的判斷正確的是A．肯定只有SO2 B．肯定沒有Cl2、O2和NO2C．可能有Cl2和O2 D．肯定只有NO【答案】B【分析】NO2為紅棕色氣體，Cl2為黃綠色氣體，由混合氣體為無色可知，混合氣體中一定不含有Cl2和NO2氣體，由混合氣體能使品紅褪色可知，混合氣體中含有SO2，由剩余氣體排入空氣中，很快變為紅棕色可知，混合氣體中含有NO，由NO和氧氣反應生成紅棕色的二氧化氮可知，混合氣體中一定無氧氣，綜上可知，無色混合氣體中一定含有SO2和NO，一定不含有Cl2、O2和NO2。【詳解】A．由分析可知，無色混合氣體中一定含有SO2和NO，故A錯誤；B．由分析可知，無色混合氣體中一定不含有Cl2、O2和NO2，故B正確；C．由分析可知，無色混合氣體中一定不含有Cl2、O2，故C錯誤；D．由分析可知，無色混合氣體中一定含有SO2和NO，故D錯誤；故選B。【練3】足量銅與一定量的濃硝酸反應，得到硝酸銅溶液和、的混合氣體(已換算成標準狀況，不考慮與的轉化)，這些氣體與一定體積(標準狀況下)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4溶液至恰好完全沉淀，則消耗溶液的體積是，下列說法正確的是A．參加反應的硝酸是B．消耗氧氣的體積為C．銅和濃硝酸反應過程中轉移的電子為D．混合氣體中含【答案】D【詳解】A．恰好完全沉淀時，溶液中溶質為，根據N守恒，參加反應的硝酸的物質的量為，A項錯誤；B．，根據離子方程式求出參加反應的，銅失去的電子最終給了氧氣，根據得失電子守恒可知，，即，即氧氣的體積(標準狀況下)為，B項錯誤；C．銅和濃硝酸反應過程中轉移電子的物質的量為，C項錯誤；D．設的物質的量為，則的物質的量為，根據得失電子守恒可知，，解得，D項正確；答案選D。【練4】如圖所示，用傳感技術測定噴泉實驗中的壓強變化來認識噴泉實驗的原理。下列說法正確的是A．制取氨氨氣時燒瓶中的固體常用或B．噴泉實驗結束后，發現水未充滿三頸燒瓶，肯定是因為裝置氣密性不好C．關閉a，將單孔塞(插有吸入水的膠頭滴管)塞緊頸口c，打開b，完成噴泉實驗，電腦繪制三頸燒瓶內壓強變化曲線如圖乙，則E點時噴泉最劇烈D．工業上，若出現液氨泄漏，可通過噴水處理【答案】D【詳解】A．與反應放熱，且濃度增大，有利于氨氣的逸出，而中性鹽，能溶于水，熱量的變化很小，不與水反應，對氨氣的逸出沒有促進作用，A項錯誤；B．噴泉實驗結束后，發現水未充滿三頸燒瓶，可能是因為裝置氣密性不好，也可能是因為氨氣中混有空氣等，B項錯誤；C．三頸燒瓶內氣體壓強與外界大氣壓之差越大，噴泉越劇烈，C點的壓強最小，大氣壓不變，則大氣壓和C點的壓強差最大，則C點噴泉最劇烈，C項錯誤；D．氨氣極易溶于水，因此工業上，若出現液氨泄漏，可通過噴水處理，D項正確；答案選D。【練5】某裝有紅色溶液的試管，加熱時溶液顏色逐漸變淺，則原溶液可能是①滴有酚酞的氨水②滴有酚酞的氫氧化鈉溶液③溶有SO2的品紅溶液④滴有酚酞的飽和氫氧化鈣溶液A．①② B．①③ C．③④ D．①④【答案】D【詳解】①加熱時氨水中氨氣揮發，使溶液堿性減弱，溶液紅色變淺，①符合題意；②NaOH是一元強堿，完全電離變為離子，加熱時堿的電離程度不變，溶液中離子濃度也不變，因此滴有酚酞的氫氧化鈉溶液，加熱時顏色無明顯變化，②不符合題意；③SO2具有漂白性，能夠使品紅溶液變為無色，但產生的無色物質不穩定，受熱易分解。若加熱溶有SO2的品紅溶液，SO2氣體揮發逸出，使溶液由無色又變為紅色，③不符合題意；④加熱時，Ca(OH)2的溶解度減小，溶液的堿性減弱，因此顏色逐漸變淺，④符合題意；綜上所述可知：符合題意的說法是①④，故合理選項是D。【練6】已知氨氣可以與灼熱的氧化銅反應得到氮氣和金屬銅，用如圖中的裝置可以實現該反應。實驗時C中粉末逐漸變為紅色，D中出現無色液體。下列有關說法正確的A．裝置C中氧化劑和還原劑的物質的量之比為2：3B．裝置B中加入的物質可以是堿石灰或無水氯化鈣C．裝置D中液體可以使濕潤的紅色石蕊試紙變藍D．裝置A中加入的固體，可以是NH4HCO3或NH4Cl【答案】C【詳解】A．裝置C中氨氣可以與灼熱的氧化銅反應得到氮氣、和金屬銅，氮元素化合價由價升高為0價，銅元素化合價由價降低為0價，根據得失電子守恒，氧化劑和還原劑的物質的量之比為3：2，故A錯誤；B．無水氯化鈣能與反應，所以裝置B中加入的物質不能是無水氯化鈣，故B錯誤；C．裝置D中液體是氨水，可以使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，故C正確；D．加熱分解為和HCl，試管口溫度降低，和HCl化合生成，不能用加熱來制備，故D錯誤；選C。【練7】農業生產離不開氮肥，幾乎所有的氮肥都以氨為原料，某化學興趣小組利用圖1所示裝置制備氨氣并探究其相關性質。(1)裝置A中，盛有濃氨水的儀器名稱為_______。燒瓶內藥品可選用_______。裝置B的作用是_______。(2)連接好裝置并檢驗裝置的氣密性后，裝入藥品，然后應先_______(填“a”或“b”)。a．逐滴向圓底燒瓶中加入氨水b．加熱裝置C(3)實驗中觀察到C中粉末變紅，D中無水硫酸銅變藍，并收集到一種單質氣體，則該反應的化學方程式為_______，該反應證明氨氣具有_______性。(4)該實驗缺少尾氣吸收裝置，圖2中能用來吸收尾氣的裝置是_______(填序號)。【答案】（1）分液漏斗堿石灰(或生石灰)干燥氨氣a3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O還原Ⅱ、Ⅲ【分析】在裝置A中CaO或堿石灰與濃氨水反應產生NH3，通過U型管的堿石灰的干燥作用后通入盛有CuO的硬質玻璃管，發生反應：3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O，要先用氨氣排盡裝置中的空氣，裝置D可以檢驗是否有水生成，氨氣會造成大氣污染，可根據氨氣極容易溶于水的性質，最后用水吸收氨氣，防止大氣污染的產生，要注意防止倒吸現象的發生。【詳解】(1)根據圖1可知，盛有濃氨水的儀器名稱為分液漏斗。濃氨水與燒瓶中的固體藥品堿石灰或生石灰作用下生成氨氣。生成的氨氣中含有水分，若直接通入C中，會導致C中石英管破裂，因此裝置B的作用是干燥NH3。(2)整個裝置中含有空氣，應先逐滴向圓底燒瓶中加入氨水，發生反應生成氨氣，待將裝置中的空氣排出后再點燃酒精燈，使NH3與CuO在加熱條件下發生反應；(3)實驗中觀察到C中粉末變紅說明生成Cu單質，D中無水硫酸銅變藍說明生成水，并收集到一種單質氣體，依據元素守恒及氧化還原反應規律可知，氧化銅將氨氣氧化為氮氣，氧化銅被還原為銅，反應的化學方程式為3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O，氮元素的化合價由-3升高到0，所以NH3作還原劑具有還原性。(4)氨氣極易溶于水，用水吸收尾氣時需要注意防止倒吸現象的發生，圖2中能用來吸收尾氣的裝置可以是Ⅱ、Ⅲ，而裝置Ⅰ易發生倒吸現象。【練8】某化學興趣小組為了制取并探究氨氣性質，按下列裝置(部分夾持裝置已略去)進行實驗。(制取氨氣的反應原理：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O)(實驗探究)(1)A裝置N元素的化合價是__該反應是否是氧化還原反應：__。(2)用5.35gNH4Cl固體與足量Ca(OH)2反應，最多可制得標準狀況下氨氣的體積為___L。(NH4Cl的摩爾質量為53.5g?mol-1)(3)氣體通過C、D裝置時，試紙顏色會發生變化的是D，原因是：___。(4)當實驗進行一段時間后，擠壓E裝置中的膠頭滴管，滴入1～2滴濃鹽酸，可觀察到的現象是___。(5)檢驗氨氣是否收集滿的方法是___。(6)某同學用如圖所示裝置進行氨氣的性質實驗，根據燒瓶內產生紅色噴泉的現象，說明氨氣具有__性質填序號。a.還原性b.極易溶于水c.與水反應生成堿性物質(7)氨氣的用途很廣。如可用氨氣處理二氧化氮：8NH3+6NO2=7N2+12H2O該反應中氨氣體現___(填“氧化性”或“還原性”)。【答案】（1）-3否（2）2.24氨氣與水反應生成一水合氨呈堿性產生白煙用濕潤的紅色石蕊試紙靠近瓶口，若變藍，則收集滿B、C還原性【分析】A為實驗室制取氨氣，B中的干燥劑為了除去水，C、D為了說明干燥的氨氣不能使紅色石蕊試紙變色，干燥的氨氣通過濕潤的紅色石蕊試紙，生成一水合氨，能使試紙變藍，氨氣與水反應生成一水合氨呈堿性，濃鹽酸易揮發，氯化氫氣體與氨氣反應生成氯化銨固體，可觀察到的現象是產生白煙，據此解題。【詳解】(1)A裝置為制備氨氣的裝置，N元素的化合價是-3；該反應不是氧化還原反應；故答案為：-3；否；(2)5.35gNH4Cl的物質的量n==0.1mol，由化學方程式2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O可知，最多可制得0.1mol的氨氣，標準狀況下氨氣的體積V=0.1mol×22.4L/mol=2.24L；故答案為：2.24L；(3)干燥的氨氣不能使紅色石蕊試紙變色，干燥的氨氣通過濕潤的紅色石蕊試紙，生成一水合氨，能使試紙變藍；故答案為：氨氣與水反應生成一水合氨呈堿性；(4)當實驗進行一段時間后，擠壓E裝置中的膠頭滴管，滴入1-2滴濃鹽酸，濃鹽酸易揮發，氯化氫氣體與氨氣反應生成氯化銨固體，可觀察到的現象是產生白煙；故答案為：產生白煙；(5)檢驗氨氣是否收集滿的方法是：用濕潤的紅色石蕊試紙靠近瓶口，若變藍，則收集滿；故答案為：用濕潤的紅色石蕊試紙靠近瓶口，若變藍，則收集滿；(6)燒瓶內產生紅色噴泉的現象，說明氨氣極易溶于水且具有堿性；故答案為：B、C；(7)由反應8NH3+6NO2=7N2+12H2O可分析出NH3作為還原劑，因此該反應中氨氣體現還原性；故答案為：還原性；【練9】某課外活動小組在實驗室用下圖所示裝置快速制取氨并驗證氨的某些性質，同時收集少量純凈的氮氣，請回答。(1)寫出用生石灰和濃氨水反應制氨的化學方程式_______，解釋放出NH3的原因_______。(2)實驗進行一段時間，觀察到硬質玻璃管內黑色氧化銅粉末變為紅色，盛無水硫酸銅的干燥管內出現藍色，并且在最后的出氣導管口處收集到純凈、干燥的氮氣。根據這些現象，寫出在硬質玻璃管內發生反應的化學方程式：_______，這個反應說明氨具有_______。A．堿性B．還原性C．氧化性D．不穩定性(3)洗氣瓶中濃硫酸的主要作用是_______。(4)在最后的出氣導管口處收集干燥、純凈的氮氣，收集方法是_______。A．排空氣法B．排水法C．用氣囊收集(5)裝置E的作用是_______，裝置F的作用_______。E中的堿石灰_______(填“能”或“不能”)換成CaCl2。【答案】（1）NH3·H2O＋CaO=Ca(OH)2＋NH3↑生石灰與水反應放出大量熱，促使NH3·H2O受熱分解生成NH3，又由于溫度升高，NH3的溶解度減小，使NH3從水中逸出（2）3CuO＋2NH33