第五講氮及其氧化物氨氣和銨鹽(基礎(chǔ)課)復(fù)習(xí)目標(biāo)1.了解氮及其氧化物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.掌握NH3及銨鹽的性質(zhì)與用途。3.掌握噴泉實(shí)驗(yàn)、NH3的實(shí)驗(yàn)室制法的原理及操作。4.了解氮的重要化合物對(duì)環(huán)境的影響。知識(shí)點(diǎn)一氮及其氧化物1.自然界中氮元素的存在和氮的固定2.氮?dú)?1)物理性質(zhì)：無色無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)寫出標(biāo)號(hào)反應(yīng)的化學(xué)方程式：①3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2；②N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3；③N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電或高溫))2NO。下列氮?dú)獾挠猛緮⑹鲋?，分別應(yīng)用了氮?dú)獾氖裁葱再|(zhì)？①文物館將貴重文物保存在氮?dú)庵衉_______。②氮?dú)馐呛铣砂惫I(yè)的重要原料________。③雷電是自然界重要的固氮方式________。④醫(yī)療上，液氮是常見的冷凍劑________。提示①N2的穩(wěn)定性②N2的氧化性③N2的還原性④N2的沸點(diǎn)低，液氮易汽化，且汽化吸收熱量3.氮的氧化物氮的多種氧化物：eq\o(N,\s\up6(＋1))2O、eq\o(N,\s\up6(＋2))O、eq\o(N,\s\up6(＋3))2O3、eq\o(N,\s\up6(＋4))O2、eq\o(N,\s\up6(＋4))2O4、eq\o(N,\s\up6(＋5))2O5。(1)N2O俗稱笑氣，可以致人發(fā)笑，有輕微麻醉作用。(2)N2O3、N2O5是HNO2、HNO3相應(yīng)的酸性氧化物(或酸酐)。(3)NO2與N2O4可相互轉(zhuǎn)化2NO2N2O4。(4)NO與NO2的比較NONO2顏色無色紅棕色毒性有毒有毒溶解性不溶于水易溶于水與O2或與H2O反應(yīng)2NO＋O2=2NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO收集方法排水法向上排空氣法與人體、環(huán)境的關(guān)系①與血紅蛋白結(jié)合，使人中毒；②轉(zhuǎn)化成NO2，形成酸雨、光化學(xué)煙霧形成酸雨、光化學(xué)煙霧，破壞臭氧層(1)1molNO2與水反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_________________________。(2)收集一試管標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NO2倒置于水槽，所得硝酸的物質(zhì)的量濃度為(假設(shè)溶質(zhì)不擴(kuò)散)________。提示(1)2/3NA(2)1/22.4mol/L4.氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染與防治(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堿液吸收法工業(yè)尾氣中的NOx常用堿液吸收處理主要反應(yīng)為NO＋NO2＋2OH－=2NOeq\o\al(－,2)＋H2O2NO2＋2OH－=NOeq\o\al(－,2)＋NOeq\o\al(－,3)＋H2O(1)NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是________。(2)下列措施能提高尾氣中NO和NO2去除率的有________(填字母)。A.加快通入尾氣的速率B.采用氣、液逆流的方式吸收尾氣C.吸收尾氣過程中定期補(bǔ)加適量NaOH溶液(3)吸收后的溶液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過濾，得到NaNO2晶體，該晶體中的主要雜質(zhì)是________。提示(1)n(NO2)≥n(NO)(2)BC(3)NaNO3②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。(一)氮及其氧化物的性質(zhì)1.下列關(guān)于氮及其化合物，說法不正確的是()A.氮的固定是將N2轉(zhuǎn)化成含氮化合物B.氮元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)C.NO和NO2都可穩(wěn)定存在于空氣中D.N2既可作氧化劑又可作還原劑答案C解析A項(xiàng)，氮的固定是將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程，如與豆類植物共生的根瘤菌，能吸收大氣中的氮?dú)夥肿?，將其轉(zhuǎn)變成含氮化合物，正確；B項(xiàng)，自然界中N有游離態(tài)，如N2，也有化合態(tài)，如銨鹽、硝酸鹽等，正確；C項(xiàng)，NO不穩(wěn)定，易與O2反應(yīng)生成NO2，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，N2中N元素為0價(jià)，處于氮的中間價(jià)態(tài)，化合價(jià)既可以升高又可以降低，N2既可以作氧化劑又可以作還原劑，D正確。2.(2023·井岡山大學(xué)附中期中)NO分子會(huì)污染空氣。近年來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)少量的NO在生物體內(nèi)許多組織中存在，它有擴(kuò)張血管、提高免疫、增強(qiáng)記憶力的功能，而成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點(diǎn)。下列關(guān)于一氧化氮的敘述正確的是()A.一氧化氮是酸性氧化物，會(huì)形成酸雨B.常溫、常壓下，一氧化氮只能通過人工合成C.一氧化氮為無色氣體，在與O2反應(yīng)中體現(xiàn)還原性D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集答案C解析A.能和堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物是酸性氧化物，一氧化氮和堿不反應(yīng)，所以是不成鹽氧化物，A錯(cuò)誤；B.電閃雷鳴的雨天，N2和O2在放電條件下生成NO，N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO，B錯(cuò)誤；C.一氧化氮是一種無色氣體，具有還原性能被氧氣等氧化劑氧化，氧化后產(chǎn)生二氧化氮，C正確；D.一氧化氮是一種無色、難溶于水的氣體，在空氣中易被氧化成紅棕色的二氧化氮，故一氧化氮能用排水法收集，不能用排空氣法收集，D錯(cuò)誤。3.(2023·普洱一中期末)選擇性催化還原技術(shù)是一種以NH3作為還原劑，將煙氣中NOx分解成無害的N2和H2O的干法脫硝技術(shù)，反應(yīng)原理為①6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(催化劑))5N2＋6H2O；②6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up7(催化劑))7N2＋12H2O；③NO＋NO2＋2NH3=2N2＋3H2O。下列說法正確的是()A.NO2為酸性氧化物B.氮?dú)庑再|(zhì)不活潑，其原因是氮元素的非金屬性較弱C.反應(yīng)③中標(biāo)準(zhǔn)狀況下每生成22.4LN2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.5NAD.NO→NO2→HNO3，以上各步變化均能通過一步完成答案D解析A.NO2和氫氧化鈉反應(yīng)生成硝酸鈉、亞硝酸鈉和水，NO2不是酸性氧化物，故A錯(cuò)誤；B.氮?dú)庑再|(zhì)不活潑，其原因是氮?dú)夥肿又泻械I，故B錯(cuò)誤；C.反應(yīng)③中生成2molN2轉(zhuǎn)移6mol電子，標(biāo)準(zhǔn)狀況下每生成22.4LN2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA，故C錯(cuò)誤；D.NO→NO2→HNO3，NO和O2反應(yīng)生成NO2，NO2和水反應(yīng)生成HNO3和NO，故D正確。(二)氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的定量關(guān)系4.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eq\f(m,2)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∶3C.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eq\f(m,2)體積的NO氣體與n體積的O2恰好完全反應(yīng)生成HNO3。結(jié)合反應(yīng)關(guān)系可得：eq\f(\f(m,2),n)＝eq\f(4,3)，則m∶n＝8∶3。5.將盛有12mLNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，還剩余2mL無色氣體。(1)若剩余的氣體是________，則NO2、O2的體積分別是________。(2)若剩余的氣體是________，則NO2、O2的體積分別是________。答案(1)O28mL、4mL(2)NO10.8mL、1.2mL解析解題依據(jù)的化學(xué)方程式：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3；3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。設(shè)O2的體積為x，剩余的氣體有兩種可能：(1)若剩余O2，則V剩＝x－eq\f(1,4)×(12mL－x)＝2mL，解得x＝4mL，則NO2的體積是8mL；(2)若剩余NO，則V剩＝eq\f(1,3)×[(12mL－x)－4x]＝2mL，解得x＝1.2mL，則NO2的體積是10.8mL。氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)定量計(jì)算的常用化學(xué)方程式(1)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；(2)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3；(3)4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。知識(shí)點(diǎn)二氨和銨鹽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的小刺激性氣味極易溶于水(1∶700)試從結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上解釋NH3極易溶于水的原因。提示NH3、H2O均為極性分子，NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵，并且NH3和H2O反應(yīng)。2.氨的化學(xué)性質(zhì)(1)NH3是中學(xué)化學(xué)中常見的堿性氣體，能使________________變藍(lán)，可在推斷題中作為解題突破口。(2)向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，首先形成難溶物________，離子方程式為______________________________________________________________________________________________，繼續(xù)滴加氨水，難溶物溶解得到深藍(lán)色透明溶液，反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________________________________________________________。提示(1)濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙(2)Cu(OH)2Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)Cu(OH)2＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O3.銨鹽與NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(yàn)(1)銨鹽的物理性質(zhì)銨鹽大多數(shù)是白色固體，絕大多數(shù)易溶于水。(2)銨鹽的化學(xué)性質(zhì)(3)NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(yàn)流程未知液eq\o(→,\s\up7(強(qiáng)堿),\s\do5(△))產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體，則證明含NHeq\o\al(＋,4)(1)氯化銨溶液可以用于除鐵銹，其原理為____________________________________________________________________。(2)硝酸銨用作炸藥，分解產(chǎn)物均為空氣的成分。反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________。提示(1)氯化銨為強(qiáng)酸弱堿鹽，銨根離子水解顯酸性，可以和鐵銹反應(yīng)生成鹽和水(2)2NH4NO3eq\o(=,\s\up7(撞擊或受熱))2N2↑＋O2↑＋4H2O4.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法反應(yīng)原理2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O反應(yīng)裝置固體＋固體eq\o(→,\s\up7(△))氣體(與用KClO3和MnO2制O2或用KMnO4制O2的裝置相同)凈化裝置盛堿石灰的干燥管(不能用濃H2SO4、無水CaCl2)收集方法向下排空氣法驗(yàn)滿方法①用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變藍(lán)色；②將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，有白煙產(chǎn)生尾氣處理在集氣管口塞一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花，可減小NH3與空氣的對(duì)流速度，收集到純凈的NH3，同時(shí)吸收尾氣NH3利用濃氨水和固體NaOH或者CaO作用可以快速制取氨氣，簡(jiǎn)述其原理。提示NaOH溶于水放熱，促使NH3·H2O分解，且OH－濃度的增大有利于NH3的生成；CaO與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少；反應(yīng)放熱，促使NH3·H2O分解?；瘜W(xué)方程式為NH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)2。(一)氨和銨鹽的性質(zhì)1.(2023·玉溪三中期末)下列說法中正確的是()A.所有銨鹽受熱均可以分解，但產(chǎn)物不一定有NH3B.加熱可除去NH4Cl中的少量NaHCO3C.在盛有硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的試管中，滴加少量NaOH溶液，在試管口用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)，試紙變藍(lán)D.銨鹽易溶于水，其水溶液只能與堿反應(yīng)，不能與酸反應(yīng)答案A解析A.銨鹽分解不一定產(chǎn)生氨氣，如NH4NO3在400℃以上分解生成N2、NO2和H2O，選項(xiàng)A正確；B.在加熱的條件下氯化銨與碳酸氫鈉均分解，不能除去氯化銨中的碳酸氫鈉，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.盛有硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的試管中，滴加少量NaOH溶液，氫氧根離子與亞鐵離子生成氫氧化亞鐵沉淀，沒有氨氣生成，所以在試管口用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)，試紙不變藍(lán)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.銨鹽都易溶于水，其水溶液不一定只能與堿反應(yīng)不能與酸反應(yīng)，例如碳酸銨溶液能和鹽酸反應(yīng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.(2024·宜春豐城拖船中學(xué)開學(xué)考)如圖所示，利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣在上面。表中對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及解釋正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋A濃鹽酸附近產(chǎn)生白煙NH3與濃鹽酸揮發(fā)出的HCl反應(yīng)產(chǎn)生了NH4Cl固體B濃硫酸附近無明顯現(xiàn)象NH3與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng)C氯化鋁溶液先渾濁再澄清氫氧化鋁沉淀溶解D干燥紅色石蕊試紙不變色，濕潤(rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)氨氣屬于堿答案A解析A.NaOH固體溶于水放熱，氨水易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)時(shí)向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，會(huì)產(chǎn)生氨氣，與濃鹽酸揮發(fā)出的HCl反應(yīng)生成氯化銨固體，反應(yīng)現(xiàn)象是產(chǎn)生白煙，A正確；B.氨氣為堿性氣體，與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銨，由于濃硫酸不揮發(fā)，該反應(yīng)無明顯現(xiàn)象，B錯(cuò)誤；C.氨氣溶于水形成NH3·H2O，NH3·H2O與氯化鋁在溶液中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成氫氧化鋁和NH4Cl，NH3·H2O為弱堿，不能溶解氫氧化鋁沉淀，故氯化鋁溶液變渾濁后不會(huì)變澄清，C錯(cuò)誤；D.氨氣使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的原因是氨氣與水反應(yīng)生成NH3·H2O，NH3·H2O電離出OH－，使溶液呈堿性，氨氣為非電解質(zhì)，不屬于堿，D錯(cuò)誤。(二)氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法3.(2024·贛州全南中學(xué)開學(xué)考)某實(shí)驗(yàn)小組用下圖裝置制取氨氣，有關(guān)制取氨氣的說法正確的是()A.甲裝置中的試劑可以換為氯化銨固體B.乙中的試劑可以是氨水和氧化鈣固體C.可以用排飽和氯化銨溶液收集氨氣D.甲中的棉花可以換為橡膠塞塞住燒瓶口答案B解析A.氯化銨加熱分解為氨氣和氯化氫，氯化氫和氨氣遇冷又生成氯化銨，甲裝置中的試劑若換為氯化銨固體，不能制取氨氣，故A錯(cuò)誤；B.氧化鈣和濃氨水混合放出氨氣，乙中的試劑可以是氨水和氧化鈣固體，故B正確；C.氨氣易溶于水，不能用排飽和氯化銨溶液收集氨氣，故C錯(cuò)誤；D.甲中的棉花若換為橡膠塞塞住燒瓶口，空氣無法排出，故D錯(cuò)誤。4.某化學(xué)興趣小組利用圖1裝置制取氨氣并探究氨氣的有關(guān)性質(zhì)。圖1備選裝備(其中水中含酚酞溶液)ⅠⅡⅢ圖2(1)裝置A中燒瓶?jī)?nèi)試劑可選用___________________(填字母)。a.堿石灰b.濃硫酸c.生石灰d.五氧化二磷e.燒堿(2)若探究氨氣的溶解性，需在K2的導(dǎo)管末端連接圖2裝置中的________裝置(填序號(hào))，當(dāng)裝置D中集滿氨氣后，關(guān)閉K1、K2，打開K3，引發(fā)噴泉的實(shí)驗(yàn)操作是______________________________________________________________________________________________。(3)若探究氨氣的還原性，需打開K1、K3，K2處導(dǎo)管連接制取純凈、干燥氯氣的裝置。D中氨氣與氯氣反應(yīng)產(chǎn)生白煙，同時(shí)生成一種無色無味的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________。答案(1)ace(2)Ⅱ或Ⅲ用熱毛巾將燒瓶捂熱(其他合理答案均可)(3)3Cl2＋8NH3=6NH4Cl＋N2解析(1)在濃氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，向其中加入生石灰[發(fā)生反應(yīng)生成Ca(OH)2]或燒堿，都會(huì)使平衡左移，同時(shí)放出大量的熱促進(jìn)氨水的揮發(fā)。堿石灰的成分是燒堿和生石灰，原理同上述，都可快速制備氨氣。(2)氨氣極易溶于水，不溶于CCl4，需選擇防倒吸裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，因此需選擇圖2中的Ⅱ或Ⅲ。根據(jù)噴泉實(shí)驗(yàn)的原理，要使裝置D發(fā)生噴泉現(xiàn)象。用熱毛巾將燒瓶捂熱，可使D中氨氣受熱膨脹通過導(dǎo)管與水接觸，即產(chǎn)生“噴泉”。(3)探究氨氣具有還原性，氯氣與氨氣反應(yīng)產(chǎn)生“白煙”的成分為氯化銨，氯元素化合價(jià)降低，則生成的“無色無味的氣體”必為氨氣的氧化產(chǎn)物，可推知為氮?dú)狻?.(2022·江蘇卷)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是()A.自然固氮、人工固氮都是將N2轉(zhuǎn)化為NH3B.侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4ClC.工業(yè)上通過NH3催化氧化等反應(yīng)過程生產(chǎn)HNO3D.多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”答案A解析A.自然固氮是將N2轉(zhuǎn)化為含氮化合物，不一定是轉(zhuǎn)化為NH3，比如大氣固氮是將N2轉(zhuǎn)化為NO，錯(cuò)誤；B.侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2O＋NH3＋CO2＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl，正確；C.工業(yè)上通過NH3催化氧化等反應(yīng)過程生產(chǎn)HNO3，相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式為4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O、2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO、4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，正確；D.氮元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)，多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”，正確。2.(2023·廣東卷)1827年，英國(guó)科學(xué)家法拉第進(jìn)行了NH3噴泉實(shí)驗(yàn)。在此啟發(fā)下，興趣小組利用以下裝置，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。其中，難以達(dá)到預(yù)期目的的是()A.圖1：噴泉實(shí)驗(yàn) B.圖2：干燥NH3C.圖3：收集NH3 D.圖4：制備NH3答案B解析A.NH3極易溶于水，溶于水后圓底燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，從而產(chǎn)生噴泉，故A可以達(dá)到預(yù)期；B.P2O5為酸性氧化物，NH3具有堿性，兩者可以發(fā)生反應(yīng)，故不可以用P2O5干燥NH3，故B不可以達(dá)到預(yù)期；C.NH3的密度比空氣小，可采用向下排空氣法收集，故C可以達(dá)到預(yù)期；D.CaO與濃氨水混合后與水反應(yīng)并放出大量的熱，促使NH3揮發(fā)，可用此裝置制備NH3，故D可以達(dá)到預(yù)期。3.(2020·北京卷)某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Ⅰ將NH4Cl固體加入試管中，并將濕潤(rùn)的pH試紙置于試管口，試管口略向下傾斜，對(duì)試管底部進(jìn)行加熱試紙顏色變化：黃色→藍(lán)色(pH≈10)→黃色→紅色(pH≈2)；試管中部有白色固體附著Ⅱ?qū)柡蚇H4Cl溶液滴在pH試紙上試紙顏色變化：黃色→橙黃色(pH≈5)下列說法不正確的是()A.根據(jù)Ⅰ中試紙變藍(lán)，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(kuò)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答案C解析氯化銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，其水溶液顯酸性，會(huì)使?jié)駶?rùn)的pH試紙變紅，根據(jù)Ⅰ中試紙變藍(lán)，說明NH4Cl發(fā)生了分解反應(yīng)，故A正確；根據(jù)Ⅰ中試紙顏色變化，說明氨氣比氯化氫氣體擴(kuò)散速率快，故B正確；Ⅰ中試紙變成紅色，是由于NH4Cl分解產(chǎn)生的氯化氫造成的，故C錯(cuò)誤；根據(jù)試管中部有白色固體附著，說明氯化銨分解產(chǎn)生的氨氣和氯化氫在擴(kuò)散過程中又化合生成氯化銨，則不宜用加熱NH4Cl的方法制備NH3，故D正確。4.(2022·海南卷)磷酸氫二銨[(NH4)2HPO4]常用于干粉滅火劑。某研究小組用磷酸吸收氨氣制備(NH4)2HPO4，裝置如圖所示(夾持和攪拌裝置已省略)?；卮饐栴}：(1)實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)制備氨氣的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________。(2)現(xiàn)有濃H3PO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%，密度為1.7g·mL－1。若實(shí)驗(yàn)需100mL1.7mol·L－1的H3PO4溶液，則需濃H3PO4________mL(保留一位小數(shù))。(3)裝置中活塞K2的作用為_______________________________________________。實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)出現(xiàn)_______________________________________________現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉K1，打開K2。(4)當(dāng)溶液pH為8.0～9.0時(shí)，停止通NH3，即可制得(NH4)2HPO4溶液。若繼續(xù)通入NH3，當(dāng)pH>10.0時(shí)，溶液中OH－、________和________(填離子符號(hào))濃度明顯增加。(5)若本實(shí)驗(yàn)不選用pH傳感器，還可選用________作指示劑，當(dāng)溶液顏色由________變?yōu)開_______時(shí)，停止通NH3。答案(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑(2)11.5(3)平衡氣壓防倒吸倒吸(4)NHeq\o\al(＋,4)POeq\o\al(3－,4)(5)酚酞無色淺紅色解析本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑橹苽淞姿釟涠@[(NH4)2HPO4]，實(shí)驗(yàn)原理為2NH3＋H3PO4=(NH4)2HPO4，結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)分析解答問題。(1)實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)在加熱的條件下制備氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑。(2)設(shè)需濃H3PO4的體積為VmL，則eq\f(1.7g·mL－1×VmL×85%,98g·mol－1)＝0.1L×1.7mol·L－1，V≈11.5。(3)由于NH3極易溶于水，因此可選擇打開活塞K2以平衡氣壓，防止發(fā)生倒吸，所以實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉K1，打開K2。(4)繼續(xù)通入NH3，(NH4)2HPO4繼續(xù)反應(yīng)生成(NH4)3PO4，當(dāng)pH＞10.0時(shí)，溶液中OH－、NHeq\o\al(＋,4)、POeq\o\al(3－,4)的濃度明顯增加。(5)由(4)可知，當(dāng)pH為8.0～9.0時(shí)，可制得(NH4)2HPO4，說明(NH4)2HPO4溶液顯堿性，因此若不選用pH傳感器，還可以選用酚酞作指示劑，當(dāng)溶液顏色由無色變?yōu)闇\紅色時(shí)，停止通入NH3，即可制得(NH4)2HPO4溶液?；A(chǔ)落實(shí)選擇題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意1.下列有關(guān)氮的氧化物的說法正確的是()A.NO和NO2混合氣體的尾氣可以用水吸收B.4.6gNO2和N2O4混合氣體中含有的氧原子數(shù)目小于0.2NAC.用濕潤(rùn)的淀粉－KI試紙鑒別Br2(g)和NO2D.除去NO中混有少量NO2氣體時(shí)，可以用水洗滌后再干燥答案D解析NO與水不反應(yīng)，A錯(cuò)誤；根據(jù)原子守恒，可按NO2計(jì)算，含有的氧原子數(shù)目為0.2NA，不受平衡影響，B錯(cuò)誤；NO2也能使?jié)駶?rùn)的淀粉－KI試紙變藍(lán)，C錯(cuò)誤；二氧化氮與水反應(yīng)生成NO，用水洗滌后再干燥可除雜，D正確。2.(2023·伊犁州“華－伊高中聯(lián)盟?！逼谀?下列裝置適用于實(shí)驗(yàn)室制氨氣并驗(yàn)證氨氣的性質(zhì)，其中能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.用裝置甲制取氨氣B.用裝置乙除去氨氣中的水蒸氣C.丙的原理為NH3＋HCl=NH4ClD.裝置丁中，干燥燒瓶?jī)?nèi)盛有氨氣，燒杯和膠頭滴管內(nèi)盛有水(含酚酞)，擠壓膠頭滴管的膠頭，會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色噴泉答案C解析A.NH4Cl固體受熱分解生成NH3和HCl，而當(dāng)溫度降低時(shí)，NH3和HCl又重新化合成固體NH4Cl，氣體進(jìn)入收集裝置的機(jī)會(huì)不多，故A錯(cuò)誤；B.濃硫酸和氨氣反應(yīng)，不能干燥氨氣，故B錯(cuò)誤；C.濃氨水和濃鹽酸都能揮發(fā)，氨氣和氯化氫生成氯化銨，有白煙現(xiàn)象，反應(yīng)方程式為NH3＋HCl=NH4Cl，故C正確；D.氨氣溶于水顯堿性，打開止水夾后會(huì)看到紅色噴泉，故D錯(cuò)誤。3.(2023·滄州東光三縣聯(lián)考)如圖所示，在注射器里吸入20mLNO，然后吸入5mL水。若再吸入6mLO2，夾住彈簧夾，直到內(nèi)外大氣壓相同，觀察整個(gè)過程。下列敘述正確的是()A.可觀察到注射器內(nèi)氣體由無色變成紅棕色，最后變成無色B.可觀察到注射器的活塞緩緩向右移動(dòng)C.最終剩余氣體體積約為14mLD.所得硝酸溶液的濃度約為0.07mol·L－1答案A解析A.NO遇氧氣生成NO2，NO2為紅棕色氣體，NO2溶于水生成NO，氣體由紅棕色變?yōu)闊o色，A正確；B.4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，該反應(yīng)消耗掉全部的氧氣和部分NO，注射器內(nèi)氣體被消耗，壓強(qiáng)減小，活塞緩緩向左移動(dòng)，B錯(cuò)誤；C.由4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3可知O2完全反應(yīng)，NO有剩余，剩余體積約為20mL－8mL＝12mL，C錯(cuò)誤；D.題干中并未說明氣體所處狀態(tài)，無法根據(jù)其體積計(jì)算其物質(zhì)的量，故無法計(jì)算出生成硝酸的濃度，D錯(cuò)誤。4.(2023·楚雄一中期末)同主族元素形成的同一類型的化合物，往往結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都很相似，如PH4I的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與NH4Cl相似，有關(guān)PH4I的敘述不正確的是()A.可由PH3與HI化合生成B.將其加熱可以分解C.能跟NaOH溶液反應(yīng)D.電子式為答案D解析A.NH4Cl由NH3與HCl化合生成，則PH4I可由PH3與HI化合生成，A正確；B.NH4Cl具有熱不穩(wěn)定性，將PH4I加熱也可以分解，B正確；C.依據(jù)NH4Cl的性質(zhì)，PH4I也能跟NaOH溶液反應(yīng)，C正確；D.NH4Cl的電子式為，則PH4I的電子式中，I－也應(yīng)與Cl－具有類似的電子式，D不正確。5.(2023·自貢期末)利用壓強(qiáng)傳感器測(cè)定氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)中壓強(qiáng)變化的裝置如圖1所示(夾持儀器略)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.取下a處膠頭滴管，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙?jiān)谄靠隍?yàn)滿B.打開彈簧夾b，擠壓a處膠頭滴管，使少量水進(jìn)入三頸瓶引發(fā)噴泉C.噴泉實(shí)驗(yàn)時(shí)三頸瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化曲線如圖2，C點(diǎn)時(shí)噴泉最劇烈D.常溫常壓下，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后所得溶液的物質(zhì)的量濃度為eq\f(1,22.4)mol·L－1答案D解析A.氨氣溶于水呈堿性，取下a處膠頭滴管，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙?jiān)谄靠隍?yàn)滿，若紅色石蕊試紙變藍(lán)，說明氨氣已經(jīng)充滿裝置，故A正確；B.氨氣極易溶于水，打開彈簧夾b，擠壓a處膠頭滴管，使少量水進(jìn)入三頸瓶，瓶?jī)?nèi)氨氣溶于水使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，引發(fā)噴泉，故B正確；C.電腦繪制三頸瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化曲線如圖2，C點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)外壓強(qiáng)差最大，則噴泉最劇烈，故C正確；D.若為標(biāo)況下完成該實(shí)驗(yàn)，假設(shè)溶液剛好充滿燒瓶且混合均勻，容器的容積為VL，則溶液的物質(zhì)的量eq\f(\f(VL,22.4L/mol),VL)＝eq\f(1,22.4)mol·L－1，則常溫下應(yīng)小于該值，故D錯(cuò)誤。6.氨催化氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑，某同學(xué)用該原理在實(shí)驗(yàn)室探究硝酸的制備和性質(zhì)，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。下列說法錯(cuò)誤的是()A.甲裝置中的固體可以是NaOH或CaOB.乙裝置中的干燥劑可以是堿石灰C.丙中發(fā)生的反應(yīng)是4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2OD.若戊中觀察到紫色溶液變紅，則說明已制得HNO3答案A解析甲裝置需要提供氨氣和氧氣，如果甲裝置中的固體是NaOH或CaO，只能提供氨氣，不能提供氧氣，X應(yīng)為過氧化鈉等，故A錯(cuò)誤；戊中觀察到紫色溶液變紅，說明生成了酸性物質(zhì)，可以說明一氧化氮、氧氣與水反應(yīng)生成了硝酸，故D正確。7.(2023·東莞實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)某?；瘜W(xué)研究學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證NH3能還原CuO。請(qǐng)回答下列問題：(1)裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。(2)試劑X為________。(3)請(qǐng)將提供的裝置按合理順序連接：g→________(填接口的字母代號(hào))。(4)裝置B的作用是_______________________________________________以及_______________________________________________。(5)若裝置B末端逸出的為無毒無污染氣體，則A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________。(6)證明NH3能與CuO反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________。答案(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(2)堿石灰(3)f→h→a→b→d→e→c(或f→h→b→a→d→e→c)(4)吸收尾氣，防止倒吸隔絕空氣，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置D中(5)2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O(6)裝置A中的黑色固體變?yōu)榧t色，裝置D中的白色固體變?yōu)樗{(lán)色解析氯化銨和氫氧化鈣在加熱條件下反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水，裝置C生成氨氣后，首先經(jīng)過E堿石灰干燥劑干燥，再通入A中，氨氣還原氧化銅生成銅和氮?dú)?、水，反?yīng)生成的氣體通過D無水硫酸銅進(jìn)行檢驗(yàn)，最后用裝置B吸收剩余氣體；(1)氯化銨和氫氧化鈣在加熱條件下反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水，2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；(2)E裝置用于干燥氨氣，氨氣為堿性氣體，可以使用堿石灰干燥；(3)由分析可知，裝置按合理順序連接：g→f→h→a→b→d→e→c(或g→f→h→b→a→d→e→c)；(4)尾氣中含有氨氣會(huì)污染空氣，且氨氣極易溶于水會(huì)導(dǎo)致倒吸，故裝置B的作用是吸收尾氣，防止倒吸以及防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置D中；(5)若裝置B末端逸出的為無毒無污染氣體，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，生成氣體為氮?dú)?，則A中反應(yīng)為氨氣還原氧化銅生成銅和氮?dú)?、水，化學(xué)方程式為2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O；(6)氨氣還原氧化銅生成銅、水，銅為紅色固體、水能使無水硫酸銅變藍(lán)色，裝置A中的黑色固體變?yōu)榧t色，裝置D中的白色固體變?yōu)樗{(lán)色。8.(2023·揚(yáng)州中學(xué)期中)氮的氧化物(NO、NO2等)是主要的大氣污染物，必須脫除才能排放。(1)臭氧脫硝法：O3氧化NO結(jié)合水洗，可產(chǎn)生HNO3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________。(2)氨氣催化吸收法處理尾氣法：已知7mol氨氣恰好能將含NO和NO2共6mol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________。(3)研究不同溫度下經(jīng)酸化處理的Ca(ClO)2溶液對(duì)NO脫除率的影響，結(jié)果如圖所示。在60～80℃時(shí)，NO脫除率下降的原因是____________________________________________________________________。(4)同時(shí)凈化廢氣中二氧化硫和氮的氧化物的方法，將其轉(zhuǎn)化為硫酸和硝酸，工藝流程如圖所示。各室中發(fā)生的反應(yīng)如下：氧化室：NO2＋SO2＋H2O=H2SO4＋NO清除室：NO＋NO2=N2O3、N2O3＋2H2SO4=2NOHSO4(固體)＋H2O分解室：4NOHSO4(固體)＋O2＋2H2O=4H2SO4＋4NO2物質(zhì)X和Y分別為________、________(填化學(xué)式)。寫出SO2、O2與H2O反應(yīng)生成H2SO4的化學(xué)方程式：__________________________。答案(1)3O3＋2NO＋H2O=2HNO3＋3O2(2)1∶3(3)HClO受熱分解，溶液中HClO的濃度減小，氧化NO的能力下降；溫度升高，NO溶解度降低，NO的脫除率下降(4)NO2H2SO42SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4解析(1)O3氧化NO結(jié)合水洗，可產(chǎn)生HNO3，即臭氧和NO、水反應(yīng)生成硝酸和氧氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為3O3＋2NO＋H2O=2HNO3＋3O2。(2)已知7mol氨氣恰好能將含NO和NO2共6mol的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為N2，設(shè)NO、NO2物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則有x＋y＝6，根據(jù)得失電子守恒得到2x＋4y＝7×3，解得x＝1.5，y＝4.5，則混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比1∶3。(3)研究不同溫度下經(jīng)酸化處理的Ca(ClO)2溶液對(duì)NO脫除率的影響，結(jié)果如圖所示。根據(jù)圖中信息在60～80℃時(shí)，Ca(ClO)2溶液經(jīng)酸化得到次氯酸，由于溫度升高，生成的次氯酸受熱分解，導(dǎo)致HClO的濃度降低，其氧化能力減弱，因此NO脫除率下降；溫度升高，NO溶解度降低，NO的脫除率下降。(4)根據(jù)氧化室中反應(yīng)，說明物質(zhì)X為NO2，根據(jù)清除室的反應(yīng)，說明物質(zhì)Y為H2SO4。根據(jù)圖中信息得到SO2、O2與H2O反應(yīng)生成H2SO4的化學(xué)方程式：2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4。能力提升9.(2023·包頭期末改編)硝酸工業(yè)尾氣中的NO、NO2進(jìn)入大氣后，會(huì)形成光化學(xué)煙霧、破壞臭氧層等?？捎肗aOH溶液對(duì)含氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：①NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O，②2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O，將一定量NO和NO2的混合氣體通入300mL5mol·L－1NaOH溶液中，恰好被完全吸收。下列說法不正確的是()A.原混合氣體中NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積可能為16.8LB.通入的混合氣體在標(biāo)況下的體積不可能為44.8LC.原混合氣體中NO與NO2的體積之比可能是3∶2D.所得溶液中NaNO3和NaNO2的物質(zhì)的量之比可能為1∶2答案C解析若NO和NO2的混合氣體恰好被NaOH吸收，根據(jù)題干信息，可知n(NO)∶n(NO2)≤1，且根據(jù)元素守恒有n(NO)＋n(NO2)＝n(NaOH)＝0.3×5＝1.5mol，則0<n(NO)≤0.75mol，0.75mol≤n(NO2)<1.5mol。A.根據(jù)分析，0<n(NO)≤0.75mol，因此，標(biāo)況下，V(NO)可能是16.8L，A正確；B.氣體總物質(zhì)的量為1.5mol，標(biāo)況下不可能是44.8L，B正確；C.根據(jù)分析知n(NO)∶n(NO2)≤1，C錯(cuò)誤；D.產(chǎn)物n(NaNO2)≥n(NaNO3)，因此NaNO3和NaNO2的物質(zhì)的量之比可能為1∶2，D正確。10.(2023·東北師大附中月考)某工廠擬綜合處理含NHeq\o\al(＋,4)廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)，設(shè)計(jì)了如下流程：下列說法正確的是()A.固體1的成分為CaCO3、CaSO3B.X可以是空氣，但不能過量C.捕獲劑所捕獲的氣體主要是N2D.處理含NHeq\o\al(＋,4)廢水時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為NHeq\o\al(＋,4)＋5NOeq\o\al(－,2)＋4H＋=6NO↑＋4H2O答案B解析工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO)通過過量的石灰乳，二氧化碳、二氧化硫被吸收，生成碳酸鈣和亞硫酸鈣，氣體1為一氧化氮、一氧化碳和氮?dú)?，氣體1和空氣接觸，再通過氫氧化鈉溶液，一氧化氮、氧氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硝酸鈉，氧氣不能過量，否則生成硝酸鈉，亞硝酸鈉和含銨根離子的溶液反應(yīng)生成無污染的氣體，該氣體應(yīng)為氮?dú)?，氣體2中有氮?dú)夂鸵谎趸?，捕獲劑所捕獲的氣體主要是一氧化碳，據(jù)此解答。由分析可知，固體1中含有CaCO3、CaSO3和過量的Ca(OH)2，A錯(cuò)誤；由分析可知，X可以是空氣，但不能過量，B正確；由分析可知，捕獲劑所捕獲的氣體主要是一氧化碳，C錯(cuò)誤；亞硝酸鈉和含銨根離子的溶液反應(yīng)生成的無污染的氣體應(yīng)為氮?dú)?，不是一氧化氮，發(fā)生的反應(yīng)為NHeq\o\al(＋,4)＋NOeq\o\al(－,2)=N2↑＋