第12讲 氮及其化合物\n考点一考点二考点三高考真题演练随堂过关训练考点四\n考点一\n考点一 氮气及氮的氧化物必备知识梳理·夯实学科基础1.氮的存在和氮的固定游离人工化合\n2．氮气(1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。(2)化学性质写出有关化学方程式：①________________；②________________；③________________。\n特别提醒(1)N2到NO2不能一步转化完成。(2)Mg3N2只能干态制取，遇水强烈反应，生成氢氧化镁沉淀，放出氨气。\n3.氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是________、________。(2)NO和NO2性质的比较NONO2物理性质颜色__________毒性有毒有毒溶解性不溶于水易溶于水化学性质与O2反应2NO＋O2===2NO2—能与H2O反应—3NO2＋H2O===2HNO3＋NON2O3N2O5无色红棕色\n特别提醒(1)氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2⇌N2O4，因此实验测得NO2的相对分子质量总大于46。(2)验证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。(3)NO与血红蛋白结合使人中毒。\n4.氮氧化物对环境的污染及防治(1)常见的污染类型光化学烟雾NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生一种有毒的烟雾酸雨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\n(2)常见的NOx尾气处理方法①碱液吸收法：________________________________、____________________________________。NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)________n(NO)，一般适合于工业尾气中NOx的处理。②催化转化法在催化剂、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。2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O≥\n5．氮的氧化物的有关计算(1)关系式法①NO和O2的混合气体通入水中由2NO＋O2===2NO2和3NO2＋H2O===2HNO3＋NO得总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。\n②NO2和O2的混合气体通入水中由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和2NO＋O2===2NO2得总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。③NO、NO2和O2三种混合气体通入水中先按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO计算出生成NO的体积，再加上原来混合气体中NO体积，再按(1)计算。\n(2)电子守恒法NOx转化为硝酸时失去电子，如果是NOx与O2的混合气体，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。4NO2＋O2和4NO＋3O2从组成上均相当于2N2O5，都与N2O5＋H2O===2HNO3等效；当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。\n[易错易混辨析](错误的说明错因)(1)固氮反应一定属于氧化还原反应。()错因：_____________________________________________。(2)N2分子的结构稳定，因而氮气不支持任何物质的燃烧。()错因：_____________________________________________。(3)N2与O2在放电条件下直接化合成NO2。()错因：_____________________________________________。(4)NO2与水反应生成硝酸，故NO2是酸性氧化物。()错因：_____________________________________________。(5)制取二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气。()错因：_____________________________________________。√×Mg可以在氮气中燃烧×放电条件下，N2与O2生成NO×NO2与H2O反应生成HNO3和NO，所以NO2不是酸性氧化物×NO2与水反应生成硝酸和NO，不能用水吸收，但可以用NaOH溶液吸收\n(6)溴蒸气和NO2都是红棕色气体，可用湿润的淀粉KI试纸和NaOH溶液鉴别。()错因：_____________________________________________。(7)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在。()错因：_____________________________________________。(8)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体。()错因：_____________________________________________。(9)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂。()错因：_____________________________________________。×溴蒸气和NO2都能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。×NO与空气中的O2反应×Cu与稀硝酸生成NO，NO与空气中的O2反应，不能用排空气法收集×NO2与H2O反应，NO2既是氧化剂又是还原剂\n[深度思考](1)结合N2、NO、NO2的化学性质，用化学方程式解释“雷雨发庄稼”的科学道理。_________________________________________________________。(2)NO2和溴蒸气均为红棕色气体，你用哪些实验方法鉴别二者？写出所用试剂和区别的现象。方案一：试剂________________，现象_______________________________________________________。方案二：试剂________________，现象_______________________________________________________。方案三：试剂________________，现象_______________________________________________________。①②2NO＋O2===2NO2③3NO2＋H2O===2HNO3＋NOAgNO3溶液NO2中AgNO3溶液无明显变化，溴蒸气中产生浅黄色沉淀CCl4(或汽油)NO2中CCl4(或汽油)仍为无色，溴蒸气中CCl4(或汽油)的颜色加深蒸馏水NO2溶于水，溶液无色，溴蒸气溶于水，溶液为橙色\n题组强化训练·形成关键能力题组一氮及其氧化物的性质和应用1．德国科学家格哈德·埃特尔的成就之一是证实了气体在固体催化剂表面进行的反应，开创了表面化学的方法论。在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法正确的是()A．NO2是该过程的最终产物B．NO和O2必须在催化剂表面才能反应C．汽车尾气的主要污染成分是CO2和NOD．该催化转化的总化学方程式：2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2答案：D\n解析：A项，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程中先生成二氧化氮，然后在催化剂表面和一氧化碳反应，最终生成无毒气体，起到尾气净化的作用，错误；B项，NO和O2在常温下就会发生反应，错误；C项，汽车尾气的主要污染成分是CO、NO、NO2等，错误；D项，尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分，化学方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2，正好是过程图中的变化，正确。\n2．如图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4mL一氧化氮。若通入11.2mL氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度、压强不变，则容器内物质的密度为()A．等于1.369g·L－1B．等于2.054g·L－1C．在1.369g·L－1和2.054g·L－1之间D．大于2.054g·L－1答案：D\n解析：一氧化氮与氧气恰好发生反应生成了二氧化氮，2NO＋O2===2NO221222.4mL11.2mL22.4mL反应后生成了22.4mL二氧化氮，假设二氧化氮的体积不变，则容器中气体的密度为ρ(NO2)＝≈2.054g·L－1，因存在转化平衡：2NO2⇌N2O4，则混合气体的体积小于22.4mL，所以容器中气体的密度应大于2.054g·L－1。\n题组二 氮氧化物对环境的污染及防治3．光化学烟雾是由氮氧化物、碳氢化合物等发生光化学反应形成的二次污染物，形成过程如图所示。下列说法正确的是()A．光化学烟雾中各成分都具有强还原性B．汽车尾气排放的氮氧化物来源于燃油中的含氮物质C．燃油汽车安装废气净化装置有利于遏制光化学烟雾的发生D．同一地区，相同条件下，冬季比夏季更易生成光化学烟雾答案：C\n解析：根据图示，光化学烟雾中含O3、HNO3等强氧化性物质，故A错误；汽车燃油一般是汽油，汽油来自石油的分馏和裂化，石油是多种碳氢化合物组成的混合物，不含N元素，故B错误；燃油汽车安装废气净化装置，可减少NO、碳氢化合物等污染物的排放，有利于遏制光化学烟雾的发生，故C正确；夏季日照强度大，是光化学烟雾的多发季节，故D错误。\n4.工业上常采用生物硝化法将转化为来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是()A．生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：＋2H＋＋H2OB．长期过量使用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化C．检验所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸D．微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH答案：C\n解析：NH4Cl水解呈酸性，长期过量使用会导致土壤酸化，也会导致水体富营养化，B项正确；检验应使用红色石蕊试纸，C项错误；生物硝化法处理废水会使水体呈酸性，可以加入石灰石与H＋反应来调节水体的pH，D项正确。\n题组三NOx与H2O、O2反应的计算5．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()①1.2mL②2.4mL③3mL④4mLA．①②B．②③C．③④D．①④答案：D\n解析：混合气体通入水中，涉及的反应有①4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。剩余气体为NO或O2。若剩余的气体是O2，则V(NO2)＝×(12－2)mL＝8mL，V(O2)＝12mL－8mL＝4mL。若剩余的气体是NO(2mL)⇒6mLNO2，则V(O2)＝×(12－6)mL＝1.2mL。\n6．如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液物质的量浓度之比为()A．1∶1B．5∶7C．7∶5D．4∶3答案：A\n解析：NO2、NO装满试管，则体积相同，根据阿伏加德罗定律：n(NO2)＝n(NO)，根据氮原子守恒所得硝酸的物质的量相同，溶液的体积相同，所以两个试管中溶液物质的量浓度之比为1∶1。\n考点二\n必备知识梳理·夯实学科基础1.物理性质：硝酸是无色易____的液体，有______气味。2．化学性质(1)不稳定性反应：______________________________________。挥发刺激性\n(2)强氧化性浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强，其还原产物的价态越高。还原产物一般为HNO3(浓)―→______，HNO3(稀)―→______。能与金属反应稀硝酸与铜反应的化学方程式：__________________________________浓硝酸与铜反应的化学方程式：__________________________________能与非金属反应浓硝酸与C反应的化学方程式：____________________________能与还原性化合物反应可氧化Fe2＋、H2S、SO2、Na2SO3、HI等还原性物质。如与FeSO4溶液反应：__________________________________________________NO2NO3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2OC＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O\n特别提醒常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，并非不反应，故浓硝酸可以用铁桶盛放。\n(3)与有机物反应①硝化反应(与反应)：___________________________________________________________；②显色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。\n3．工业制法(1)NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO：________________________________________________________。(2)NO进一步氧化生成NO2：________________________________________________________。(3)用水吸收NO2生成HNO3：________________________________________________________。2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO\n[易错易混辨析](错误的说明错因)(1)实验室也可用锌粒与稀硝酸制取氢气()错因：_____________________________________________。(2)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化()错因：_____________________________________________。(3)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S()错因：_____________________________________________。(4)铜溶于稀硝酸不能体现硝酸的酸性()错因：_____________________________________________。(5)过量的铜与浓硝酸反应，产物中一定有NO。()错因：_____________________________________________。×HNO3有强氧化性，与金属反应时不放出H2√×HNO3会将－2价的硫氧化成单质硫×Cu与HNO3反应，生成Cu(NO3)2，体现HNO3的酸性√\n(6)Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应。()错因：_____________________________________________。(7)1molFe与足量的稀硝酸反应，转移2NA个电子。()错因：_____________________________________________。(8)在酸性条件下与I－、Fe2＋、等离子能大量共存()错因：_____________________________________________。(9)向稀硝酸中加入Na2SO3溶液，发生反应的离子方程式为＋2H＋===SO2↑＋H2O。()错因：_____________________________________________。×Fe与稀硫酸反应为置换反应，Fe与稀硝酸不是置换反应×1molFe与足量稀硝酸反应，转移3NA个电子×在酸性条件下有强氧化性，会将I－、Fe2＋、等还原性离子氧化×稀硝酸中和Na2SO3发生的离子反应为2H＋===↑＋2NO↑＋H2O\n特别提醒(1)HNO3与金属反应一般不能产生H2。(2)硝酸的还原产物不只有NO2和NO，很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。(4)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题①忽视在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下不能与Fe2＋、I－、、S2－等还原性较强的离子大量共存。②在书写离子方程式时，忽视HNO3的强氧化性，将氧化还原反应简单地写成复分解反应，如易错易混辨析中的(3)\n[深度思考](1)将浓硝酸存放在无色试剂瓶中，一段时间后观察到溶液变黄，用化学方程式解释变黄的原因，由此得到启示，如何保存浓硝酸？_______________________________________________________。(2)用动态观点理解Cu与浓HNO3的反应向一定量的浓硝酸中加入过量的铜片。①反应开始阶段产生_____色气体，化学方程式为_______________________________________________________。②反应进行一段时间后又产生无色气体，此时的化学方程式为_______________________________________________________。③待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时Cu片上又有气泡产生，原因是________________________________________________。浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。红棕Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中硝酸根离子构成强氧化性酸，又能与过量的铜反应\n4．金属与硝酸反应的计算(1)金属与硝酸反应计算的思维流程\n(2)“四法”突破金属与硝酸的计算原子守恒法HNO3与金属反应时，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电荷守恒法HNO3过量时反应后溶液中(不考虑)＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)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＋或进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒\n题组强化训练·形成关键能力题组一硝酸的性质及应用1．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论正确的是()①②③A.由①中的红棕色气体，可推知反应还有氧气产生B.红棕色气体表明②中木炭与浓硝酸发生了反应C.由③不能说明浓硝酸具有氧化性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答案：A\n2．某化学兴趣小组进行了有关Cu、稀硝酸、稀硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是()A.实验①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，说明HNO3被Cu还原为NO2B.实验③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强C.实验③发生反应的化学方程式为3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋4H2OD.由上述实验可得出结论：Cu在常温下既可以和稀硝酸反应，又可以和稀硫酸反应答案：C\n解析：稀硝酸被Cu还原为NO，故A错误；Cu与稀硫酸不反应，但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性，继续与Cu反应，稀硫酸的氧化性比稀硝酸弱，故B错误；实验③发生反应的化学方程式为3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋4H2O，故C正确；由上述实验可得出结论：Cu在常温下可以和稀硝酸反应，故D错误。\n题组二 硝酸反应产物综合实验探究3．某同学研究浓硝酸与KSCN溶液的反应，进行如图所示实验。已知：SCN－能被氧化为黄色的(SCN)2，(SCN)2可聚合为红色的(SCN)x。下列分析错误的是()A.②中溶液变红，是由于生成了(SCN)2B.取少量③中的溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明最终有生成C.分析①②知，(SCN)2聚合为(SCN)x的速率大于硝酸氧化SCN－的速率D.向溶有NO2的浓硝酸中加几滴KSCN溶液，溶液先变红后迅速褪色并产生大量红棕色气体，证明NO2能催化浓硝酸氧化(SCN)x的反应答案：A\n解析：由“已知”信息可知，(SCN)x呈红色，A项错误。由②中溶液立即变红可知，(SCN)2聚合为(SCN)x的速率远大于硝酸氧化SCN－的速率，C项正确。取少量③中溶液加入BaCl2溶液中，产生白色沉淀，③中浓硝酸过量，溶液呈酸性，则白色沉淀是硫酸钡，证明最终有生成，B项正确。对比可知，当溶液中溶有NO2时，溶液变红后迅速褪色；未溶有NO2时，溶液变红后需静置一段时间后才剧烈反应，迅速褪色，故NO2能催化浓硝酸氧化(SCN)x的反应，D项正确。\n4．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验，装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态)，F是一半空的注射器。请回答有关问题：(1)设计装置A的目的是__________________________________________________________。产生CO2，赶走装置中的空气，防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰\n(2)在完成(1)中的“操作”后，将装置B中铜丝插入稀硝酸并微热，观察到装置B中的现象是_______________________________________________________；B中反应的离子方程式为_______________________________________________________。(3)装置E和F的作用是______________；为实现此作用，其操作方法是_______________________________________________________。(4)装置D的作用是吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，兼有________的功能。Cu丝表面产生气泡，稀硝酸液面上方仍为无色，溶液变蓝===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O验证NO的生成将注射器中的空气推入E中，若气体变为红棕色则说明生成了NO防止倒吸\n题组三金属与硝酸反应的计算5．取xg铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8960mL的NO2气体和672mL的N2O4气体(都已折算到标准状况)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为17.02g。则x等于()A.8.64B．9.20C．9.00D．9.44答案：B\n解析：反应流程为xg＝17.02g－m(OH－)，而OH－的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量，等于浓HNO3得电子的物质的量，即n(OH－)＝×1＋×2×1＝0.46mol，所以xg＝17.02g－0.46mol×17g·mol－1＝9.20g。\n6．足量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，将这些气体与1.68LO2(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。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是()A.60mLB．45mLC．30mLD．15mL解析：由题意可知，Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n(Cu)＝2n(O2)＝2×＝0.15mol。根据质量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝0.3mol，则V(NaOH)＝＝0.06L＝60mL。答案：A\n考点三\n必备知识梳理·夯实学科基础1.氨的物理性质与喷泉实验(1)氨的分子结构与物理性质电子式密度气味水溶性(常温)比空气__________气味极易溶于水(体积比约1∶700)小刺激性\n(2)喷泉实验及拓展应用①喷泉实验的原理使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。②形成喷泉的类型下面是几种常见的能形成喷泉的气体和吸收剂。气体HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2、(4∶3)NO2、O2(4∶1)吸收剂水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水\n③喷泉实验的发散装置和实验操作\n装置(Ⅰ)向锥形瓶通入少量空气，将少量水压入烧瓶，导致大量氨溶解，形成喷泉。装置(Ⅱ)省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨溶于水)。装置(Ⅲ)在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。装置(Ⅳ)向导管中通入一定量的H2S和SO2，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。装置(Ⅴ)打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。装置(Ⅵ)中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。\n④喷泉实验产物的浓度计算关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后所得溶液的物质的量浓度：HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时：所得溶液的物质的量浓度为mol·L－1。当是NO2和O2的混合气体且体积比为4∶1时，c(HNO3)＝mol·L－1。\n2．氨的化学性质(1)氨气与水的反应＋OH－，氨气溶于水得氨水。①氨水中含有的微粒：______________________________________。②NH3·H2O为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O。(2)氨气与酸的反应蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为____________，将浓盐酸改为_______，也会出现相同的现象。化学方程式：HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。(3)氨气与盐溶液的反应如过量氨气与AlCl3溶液反应的离子方程式：NH3·H2O、NH3、H2O、、OH－、H＋有白烟生成浓硝酸\n(4)氨气的还原性性质化学方程式催化氧化4NH3＋5O24NO＋6H2O被CuO氧化2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O被氯气氧化2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl被氮氧化物氧化6NO＋4NH35N2＋6H2O6NO2＋8NH37N2＋12H2O\n3.氨气的实验室制法(1)常规方法：固＋固氨气2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O碱石灰向下排空气蓝色白烟\n(2)其他方法方法化学方程式(或原理)发生装置加热浓氨水NH3·H2ONH3↑＋H2O浓氨水＋NaOH(s)NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的生成浓氨水＋CaO(s)CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式：NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2\n(3)实验装置的创新\n4．铵盐及的检验(1)铵盐的物理性质铵盐都是___色固体，均________于水。(2)铵盐的化学性质的检验白易溶NH4ClNH3↑＋HCl↑NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O＋OH－NH3↑＋H2O\n[易错易混辨析](错误的说明错因)(1)氨水中含氮微粒中最多的微粒是()错因：_______________________________________________。(2)氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应，产生白烟。()错因：_______________________________________________。(3)用浓NH4Cl溶液处理过的舞台幕布不易着火是因为NH4Cl隔绝了空气。()错因：_______________________________________________。(4)铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性。()错因：_______________________________________________。(5)向某无色溶液中加入稀NaOH溶液，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，不变蓝，则原溶液中不含()错因：_______________________________________________。×氨气溶于水，大部分与水反应生成NH3·H2O，故含氮微粒最多的是NH3·H2O×氨气遇到浓盐酸、浓硝酸等挥发性酸产生白烟，遇到浓硫酸无此现象×氯化铵受热分解，吸收热量×碳酸铵、碳酸氢铵水溶液呈碱性×铵盐的稀溶液与稀NaOH溶液混合，若不加热，生成的NH3较难逸出\n(6)浓氨水可检验氯气管道是否漏气()错因：_______________________________________________。(7)能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl为强酸弱碱盐()错因：_______________________________________________。(8)现有1mol·L－1的氨水，则该溶液中NH3·H2O的浓度是1mol·L－1()错因：_______________________________________________。(9)液氨制冷、碘的升华、NH4Cl气化都不涉及化学变化()错因：_______________________________________________。√×原因是NH4Cl受热分解生成气体挥发×氨水中还含有NH3、，故c(NH3·H2O)<1mol·L－1×NH4Cl气化是NH4Cl分解生成NH3与HCl，是化学变化\n[深度思考](1)氨水含有哪些微粒？______________________________________________________。(2)蘸有浓硝酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，能产生白烟现象吗？简述原因。若将浓硝酸改为浓硫酸也会出现相同的现象吗？__________________________________________________________。(3)用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火，其原因是①_______________________________________________________；②_______________________________________________________。H2O、NH3·H2O、NH3、、OH－、H＋能，浓硝酸、浓氨水均有挥发性，挥发的HNO3与NH3相遇生成白色固体小颗粒NH4NO3。不会。氯化铵分解吸收热量，降低了温度氯化铵分解产生的气体隔绝了空气\n题组强化训练·形成关键能力题组一氨气的性质及应用1．化学与生活、生产密切相关，下列说法正确的是()A．牺牲阳极的阴极保护法进行钢铁防腐时，钢铁与电源的负极相连B．油脂进行皂化反应后，加入食盐分离出高级脂肪酸盐C．纤维素供给人体能量时，先在体内水解成葡萄糖再被氧化D．氨气作工业制冷剂时，先汽化再液化答案：B\n解析：A项，牺牲阳极的阴极保护法是指把活泼金属与被保护金属相连，形成原电池，起到防止金属被腐蚀的目的，而把金属与电源负极相连是外接电源的阴极保护法，错误；B项，油脂皂化反应是油脂在碱性条件下水解，生成高级脂肪酸盐，加入食盐可降低其溶解度，从而使其析出而分离，正确；C项纤维素不能被人体吸收，无法提供能量，错误；D项，NH3本身是气体，当其作制冷剂时先液化然后再汽化吸热，错误。\n2．已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用如图中的装置可以实现该反应。实验时C中粉末逐渐变为红色，D中出现无色液体。下列有关说法正确的是()A．C中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3B．B中加入的物质可以是碱石灰或无水氯化钙C．D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝D．A中加入的固体，可以是NH4HCO3或NH4Cl答案：C\n解析：C中氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，N元素的化合价由－3价升高为0价，铜元素的化合价由＋2价降低为0价，根据得失电子守恒，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2，故A错误；无水氯化钙能与氨反应，所以B中加入的物质可以是碱石灰，不能是无水氯化钙，故B错误；D中液体是氨水，可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝，故C正确；NH4Cl加热分解为氨和氯化氢，试管口温度较低，氯化氢和氨化合生成氯化铵，不能用加热氯化铵来制备氨，故D错误。\n题组二喷泉实验3．如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是()A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹D．在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹答案：B\n4．[2020·全国卷Ⅲ]喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体－溶液，能出现喷泉现象的是()气体溶液A.H2S稀盐酸B.HCl稀氨水C.NO稀H2SO4D.CO2饱和NaHCO3溶液答案：B\n解析：本题喷泉实验的原理是使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口处形成喷泉。A项，H2S气体不易溶于稀盐酸，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误；B项，HCl极易溶于水，能与稀氨水迅速反应，使烧瓶内外形成较大的压强差，故可以形成喷泉，正确；C项，NO难溶于水，不能与稀硫酸反应，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误；D项，CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液且不能与饱和碳酸氢钠溶液反应，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误。\n题组三 铵盐的性质及应用5．“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是()A.加热时，①中上部汇集了NH4Cl固体B.加热时，②中溶液变红，冷却后又都变为无色C.加热时，③中溶液红色褪去，冷却后溶液变红，体现SO2的漂白性D.三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应答案：A\n解析：加热时，①上部汇集了固体NH4Cl，是由于氯化铵不稳定，受热易分解，分解生成的氨气遇冷重新反应生成氯化铵，故A正确；加热时氨气逸出，②中颜色为无色，冷却后氨气溶解②中为红色，故B错误；二氧化硫与有机色素化合生成无色物质而具有漂白性，受热又分解，恢复颜色，所以加热时，③溶液变红，冷却后又变为无色，故C错误；可逆反应应在同一条件下进行，题中实验分别在加热条件下和冷却后进行，不是可逆反应，故D错误。\n6．NH4ClO4可用作火箭燃料，130℃时会分解产生三种单质气体和水。实验室中通过NaClO4与NH4Cl反应来制取NH4ClO4，NH4ClO4与NaCl的溶解度如下图。下列说法正确的是()A.NH4ClO4分解后产生的气体通入紫色石蕊溶液中，溶液变红色B.NH4ClO4分解后产生的气体通过足量NaOH溶液，再通过足量灼烧的铜网，可得到纯净的单质气体C.NH4ClO4与NaCl的混合溶液分离时，应采取蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，得到NH4ClO4固体粗产品D.在NH4ClO4固体粗产品中加入NaOH浓溶液，加热，收集所得NH3体积，可计算粗产品纯度答案：C\n解析：NH4ClO4分解后产生的三种单质气体为氮气、氯气、氧气，将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，使紫色石蕊溶液先变红后褪色，故A错误；NH4ClO4分解后产生的三种单质气体为氮气、氯气、氧气，还会携带一部分水蒸气，将气体通过足量NaOH溶液，氯气与氢氧化钠反应，剩余的气体为氮气、氧气和水蒸气，再通过足量灼烧的铜网，氧气与铜反应，剩余的气体为氮气和水蒸气，不会得到纯净的单质气体，故B错误；如图所示，NH4ClO4的溶解度随温度变化较大，而NaCl的溶解度随温度变化不大，故可用蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，得到NH4ClO4固体粗产品，故C正确；在NH4ClO4固体粗产品中加入NaOH浓溶液，生成一水合氨，一水合氨不稳定，加热分解出氨气，该反应为可逆反应，则根据收集所得NH3体积，无法准确计算粗产品纯度，故D错误。\n题组四氨气性质与制备实验综合7．氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图Ⅰ所示装置。\n(1)某同学想用图Ⅱ装置及试剂方便快速地制取少量氨气。化学试剂：①NH4Cl固体、②浓氨水、③NaOH固体。应选择的装置是____(填字母)，选用的试剂是________(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__________________________。B②③NaOH固体遇水放热，使氨气的溶解度降低，同时可使溶液中c(OH－)增大，促使＋OH－⇌NH3·H2O⇌NH3＋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\n(2)乙装置的作用是___________________；写出受热时丙装置中发生反应的化学方程式：_________________________________________________________。(3)当戊中观察到________________现象，则说明已制得硝酸。某同学按图Ⅰ组装仪器并检验装置气密性后进行实验，没有观察到此现象，请分析实验失败的可能原因是__________________________________。如何改进装置：__________________________________。(4)改进后待反应结束，将丁装置倒立在盛水的水槽中，会观察到的现象是_________________________________________________________。干燥氧气和氨的混合气体紫色石蕊溶液变红过量的氨致使戊中溶液不一定呈酸性在丙和丁之间连接盛有无水氯化钙的干燥管或盛有浓硫酸的洗气瓶试管丁内水面慢慢上升，上升到一定高度不再变化，试管内气体颜色由红棕色逐渐变淡至无色\n解析：(1)不加热制取NH3是快速制取少量NH3的措施，具体操作方法是把浓氨水滴到NaOH固体上。(2)乙装置可干燥NH3和O2；NH3和O2在加热和Cr2O3的催化作用下发生催化氧化反应。(3)HNO3能使紫色石蕊溶液变红；由于NH3过量，可能会与HNO3反应，致使观察不到溶液变红的现象，故可在丙和丁之间连接一个能除去NH3的装置。\n考点四\n必备知识梳理·夯实学科基础1.氮在自然界中的循环\n2．含氮元素物质之间的转化关系(1)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。如：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O(2)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。如：6NO＋4NH35N2＋6H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O\n3．氮元素的“价—类二维图”氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。\n题组强化训练·形成关键能力题组一氮在自然界中的循环1．自然界的氮循环如图所示。下列说法中，不正确的是()A．工业合成氨属于人工固氮B．雷电作用下N2与O2发生化学反应C．在氮循环过程中不涉及氧化还原反应D．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化答案：C\n解析：工业合成氨是在高温、高压、催化剂作用下，将N2与H2化合生成NH3，属于人工固氮，A正确；在雷电作用下，空气中的N2与O2发生化学反应，生成NO气体，B正确；在氮循环过程中，将N2转化为NO、NO2、HNO3、根瘤菌固氮，都属于氧化还原反应，C不正确；在根瘤菌作用下，植物可将N2转化为氨，并进一步转化为蛋白质，实现含氮无机物向含氮有机化合物的转化；动、植物遗体在土壤中微生物的作用下转化为氨，实现了有机物向无机物的转化，D正确。\n2．一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。回答下列问题：(1)氮的原子结构示意图为________。(2)图中属于“氮的固定”的是________(填字母，下同)；转化过程中发生非氧化还原反应的是________。(3)若“反应h”是在NO2和H2O的作用下实现，则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。(4)若“反应i”是在酸性条件下由与Zn的作用实现，则该反应的离子方程式为__________________________________。k和ca和l2∶1＋10H＋===4Zn2＋＋N2O↑＋5H2O\n解析：(3)反应h的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3是氧化产物，NO是还原产物，因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1。\n题组二 氮及其化合物转化关系的综合应用3．依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法不正确的是()A．X是N2O5B．可用排空气法收集NO气体C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸D．从原理上看，NH3可与NO2反应实现NH3→N2的转化解析：NO遇空气中的氧气被氧化为NO2，不可用排空气法收集NO气体，故B错误。答案：B\n4．合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类，请结合图示判断下列说法正确的是()A．合成氨采用400～500℃是为了提高原料转化率和反应速率B．湿润的淀粉KI试纸可以鉴别气体2和溴蒸气C．在饱和NaCl溶液中先通入过量CO2再通入过量NH3可得到固体1D．1L气体1、2的混合气与1LNH3在一定条件下转化为对环境无害的物质，混合气中二者的体积比为1∶1答案：D\n解析：由图可知：气体1为NO，气体2为NO2，NO2与水反应生成硝酸，固体1为NaHCO3，NaHCO3受热分解生成的固体2为Na2CO3；1LNO、NO2的混合气体与1LNH3在一定条件下转化为对环境无害的物质，反应方程式为2NH3＋NO＋NO22N2＋3H2O，NO、NO2的体积之比等于化学计量数之比，为1∶1，故D正确。\n视野拓展一、N2H4的性质\n二、P4、PH3、P2O5、PCl5等的性质1．P4和PH3\n2．P2O5(1)常用作干燥剂，能干燥酸性或中性物质，与H2O反应生成HPO3或H3PO4。(2)在硝酸存在的条件下，煮沸P4O10的水溶液，才能较快地转变为较纯净的H3PO4。\n3．P的含氧酸\n\n4．PCl3和PCl5(1)磷与氯气反应：氯气足量时生成PCl5(白烟)；氯气不足时生成PCl3(白雾)。(2)PCl5、PCl3都易水解：PCl5＋4H2O(足量)===H3PO4＋5HCl、PCl3＋3H2O===H3PO3＋3HCl。(3)PCl3可被Cl2氧化为PCl5：PCl3＋Cl2⇌PCl5。\n三、As及其化合物1．As及其氧化物\n2．H3AsO4的性质\n拓展练习1．叠氮化钠(NaN3)是重要的化工原料。以甲醇、亚硝酸钠等为原料制备NaN3的流程如图所示。已知：水合肼(N2H4·H2O)不稳定，具有强还原性。下列有关说法错误的是()A．反应①和反应③中浓硫酸的作用相同B．反应②的化学方程式为N2H4·H2O＋CH3ONO＋NaOH===NaN3＋CH3OH＋3H2OC．反应③分离出的CH3OH可导入反应①中循环利用D．反应④制备水合肼时不能将氨水逐滴滴入NaClO溶液中答案：A\n解析：由分析可知，反应①中浓硫酸起酸、催化剂和脱水剂的作用，反应③中浓硫酸只起酸的作用，作用不同，A错误；由分析可知，反应②为在氢氧化钠溶液中，亚硝酸甲酯与水合肼发生氧化还原反应生成叠氮化钠、甲醇和水，反应的化学方程式为N2H4·H2O＋CH3ONO＋NaOH===NaN3＋CH3OH＋3H2O，B正确；由分析可知，反应①中甲醇为反应物，则步骤③分离出的甲醇可导入①中循环利用，C正确；水合肼具有强还原性，若制备水合肼时将氨水逐滴滴入具有强氧化性的次氯酸钠溶液中，水合肼会与次氯酸钠发生氧化还原反应，而无法制得水合肼，D正确。\n2．硫酸厂产生的酸性废水中含有超标的H3AsO3，需要处理达标后才能排放。目前含砷废水的处理常用石灰中和－PFS，氧化吸附、纳米级零价铁等方法。(1)石灰中和－PFS法，处理过程如图1所示。\n含砷废水经氧化后，加入石灰乳。含砷废水中含砷微粒的分布分数与pH的变化关系如图2所示。已知此温度下，Ca(H2AsO4)2溶于水，Ksp(FeAsO4)＝5.7×10－21，Ksp[Ca3(AsO4)2]＝6.8×10－19，Ksp(CaHAsO4)＝8.4×10－4。①一级沉降时，当pH＝2，废水中开始产生沉淀，该沉淀的主要成分为__________(填化学式)，pH调至8时，开始产生Ca3(AsO4)2沉淀，原因是________________________________________________。CaSO4pH增大，促进电离，使溶液中)增大，pH调至8时，Qc＝)＞Ksp[Ca3(AsO4)2]，产生Ca3(AsO4)2沉淀\n②二级沉降中，保持溶液pH在8～10之间。加入PFS(聚合硫酸铁)，形成的Fe(OH)3，胶体粒子与含砷微粒反应可提高砷的去降率，发生的主要反应的离子方程式为___________________________________________。＋Fe(OH)3===FeAsO4＋H2O＋2OH－\n解析：(1)含砷废水经氧化后，H3AsO3转化为H3AsO4，废水中含有H2SO4、H3AsO4和HCl等物质。①由题图2可知pH＝2时，As主要以和H3AsO4的形式存在，由于Ca(H2AsO4)2溶液于水，故此时沉淀应为CaSO4；pH＝8时开始转化为，使溶液中)增大，Qc＝)＞Ksp[Ca3(AsO4)2]，产生Ca3(AsO4)2沉淀。②pH在8～10之间时，As主要以的形式存在会电离产生少量的，而Ksp(FeAsO4)很小，所以Fe(OH)3胶体粒子产生的Fe3＋会和结合生成FeAsO4沉淀，则主要反应的离子方程式为＋Fe(OH)3===FeAsO4＋H2O＋2OH－。\n(2)氧化吸附法：新生态MnO2悬浊液具有较强的氧化性，能将As(Ⅲ)氧化为As(V)，也具有较强的吸附性，能吸附水体中的H＋而带正电荷，所带正电荷越多，吸附含砷微粒的能力越强。pH不同时，新生态MnO2悬浊液对砷的去除率如图3所示。①加入新生态MnO2悬浊液使废水中H3AsO3转化为H3AsO4反应的离子方程式为_________________________________________________。②pH从3增大到7的过程中，随着pH的增大，砷的去除率上升。其原因是_______________________________________________。＋Fe(OH)3===FeAsO4＋H2O＋2OH－\n解析：(2)①根据题意可知MnO2可将H3AsO3氧化为H3AsO4，自身被还原为Mn2＋，根据得失电子原理，原子守恒和电荷守恒可知，反应的离子方程式为MnO2＋H3AsO3＋2H＋===H3AsO4＋Mn2＋＋H2O。②pH＜7时，随着pH的增大，新生态MnO2悬浊液吸附的H＋所带的正电荷减少，吸附能力减小，但有更多的H3AsO4转化为和，溶液中带负电荷的粒子增多，易被吸附，使得吸附能力增大，吸附能力增大的幅度大于吸附能力减小的幅度，整体上吸附能力增大，砷的去除率上升。\n(3)纳米级零价铁法：纳米级零价铁具有强吸附性和还原性，可直接处理有氧条件下含As(Ⅲ)较多的废水。处理后在纳米级零价铁表面有大量的As(0)，外围有大量的As(V)，产生As(0)的原理如图4所示。请描述产生As(0)、As(V)的过程：______________________________________。\n解析：(3)纳米级零价铁具有强吸附性和还原性，由题图4可知纳米级零价铁吸附了水体中的As(Ⅲ)，As(Ⅲ)具有氧化性，两者发生氧化还原反应生成As(0)和Fe2＋；As(V)主要在与水体接触的外围产生，应是Fe2＋被水体中的氧气氧化为Fe3＋，Fe3＋具有氧化性，而As(Ⅲ)处于中间价态，具有还原性，Fe3＋将As(Ⅲ)氧化为As(V)。\n3．次磷酸钠(NaH2PO2)易溶于水，具有还原性，可用于化学镀银、镍、铬等。一种利用泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等)为原料制备NaH2PO2·H2O的工艺流程如图1所示。\n已知：P4与两种碱的反应主要有Ⅰ.2Ca(OH)2＋P4＋4H2O===2Ca(H2PO2)2＋2H2↑Ⅱ.4NaOH＋P4＋8H2O===4NaH2PO2·H2O＋2H2↑Ⅲ.4NaOH＋P4＋2H2O===2Na2HPO3＋2PH3↑Ⅳ.NaH2PO2＋NaOH===Na2HPO3＋H2↑(1)已知H3PO2是一元中强酸，NaH2PO2是________(填“正盐”或“酸式盐”)。(2)尾气中的PH3被NaClO溶液吸收可生成NaH2PO2，从吸收液中获得NaH2PO2·H2O的操作为________、________、过滤、洗涤和干燥。(3)用NiCl2、NaH2PO2溶液进行化学镀Ni，同时生成H3PO4和氯化物的化学方程式为：_________________________________________。正盐蒸发浓缩冷却结晶2NiCl2＋NaH2PO2＋2H2O===2Ni↓＋H3PO4＋NaCl＋3HCl\n(4)“反应”在温度和水量一定时，混合碱的总物质的量与P4的物质的量之比[]与NaH2PO2产率的关系如图2所示。当＞2.6时，NaH2PO2的产率随的增大而降低的可能原因是_______________________________________________________。过量的碱将NaH2PO2转化为Na2HPO3\n(5)滤渣2的主要成分为________________(填化学式)。(6)“过滤2”的滤液需要用Ag2SO4溶液、Ba(OH)2溶液除去其中的Cl－，加入的Ag2SO4溶液不宜过量太多，其主要原因是______________________________________________________。(7)在工业上，可以用惰性电极电解NaH2PO2溶液制取磷酸，请写出其阳极反应式：______________________________________________________。CaCO3、过量的Ag＋会氧化－4e－＋2H2O===H3PO4＋3H＋\n高考真题演练\n1．[2021·河北卷]硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是()A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除解析：SO2是无色气体，A错误；汽车尾气中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物、固体颗粒物等，B错误；植物不能直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，C错误；石灰(CaO)可与SO2反应生成CaSO3，故可采用石灰法脱除工业废气中的SO2，D正确。答案：D\n2．[2021·河北卷]关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是()A.浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化B.NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强C.加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI酸性强D.浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强答案：B\n解析：浓H2SO4使糖类化合物脱水并炭化，体现了浓H2SO4的脱水性，A错误；溶液酸性越强，NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性越强，B正确；H3PO4的酸性比HI弱，加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，是因为H3PO4的沸点高且具有难挥发性，C错误；浓HNO3的氧化性强于稀HNO3，D错误。\n3．[2019·海南卷]干燥的二氧化碳和氨气反应可生成氨基甲酸铵固体，化学方程式为：2NH3(g)＋CO2(g)⇌NH2COONH4(s)ΔH<0，在四氯化碳中通入二氧化碳和氨制备氨基甲酸铵的实验装置如下图所示，回答下列问题：(1)装置1用来制备二氧化碳气体：将块状石灰石放置在试管中的带孔塑料板上，漏斗中所加试剂为____________；装置2中所加试剂为_________。稀盐酸浓H2SO4\n(2)装置4中试剂为固体NH4Cl和Ca(OH)2，发生反应的化学方程式为_________________________________________________________；试管口不能向上倾斜的原因是_______________________________。装置3中试剂为KOH，其作用为_______________________。(3)反应时三颈烧瓶需用冷水浴冷却，其目的是___________________________________________。2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋2H2O＋CaCl2防止冷凝水倒流到试管底部使试管破裂干燥剂(干燥氨气)降低温度，使平衡正向移动，提高产量\n随堂过关训练\n1．下列说法不正确的是()A.铝在人体内积累对人体有害，目前用于饮水净化的含铝净水剂正逐步被含铁净水剂所代替B.人类最早利用的单质铜直接来自于自然界，但自然界中不存在单质铁C.氮肥除铵态氮肥外还包括硝态氮肥和尿素，应避免铵态氮肥与碱性肥料混合使用D.大气中只有少量的氮气通过生物固氮、自然固氮和工业固氮的方式进入土壤和海洋答案：B\n解析：铝盐和铁盐均能净水，铝在人体内积累对人体有害，目前用于饮水净化的含铝净水剂正逐步被含铁净水剂所代替，A正确；自然界中存在单质铁，主要是陨铁，B错误；铵根和氢氧根反应会放出氨气，从而降低铵态氮肥肥效，因此应避免铵态氮肥与碱性肥料混合使用，C正确；大气中只有少量的氮气通过少数植物如豆科植物进行生物固氮、雷电时自然固氮和工业固氮(如合成氨)的方式进入土壤和海洋，D正确。\n2．下列有关说法正确的是()A.加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝，说明NH4HCO3显碱性B.用烧碱处理含高浓度的废水并回收利用氨C.因NH3易溶于水，故可用作制冷剂D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀，反应中氨气被还原解析：碳酸氢铵受热分解产生的氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明氨气是碱性气体，而不是NH4HCO3显碱性，A项错误；烧碱可以与反应产生氨气，B项正确；液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂，与NH3的溶解性无关，C项错误；NH3与AlCl3溶液发生复分解反应生成Al(OH)3和NH4Cl，不属于氧化还原反应，D项错误。答案：B\n3．氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是()A.海洋中的氮循环起始于氮的氧化B.海洋中的氮循环属于固氮作用的是③C.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与D.向海洋中排放含的废水会影响海洋中的含量答案：D\n解析：A项，海洋中的氮循环起始于氮的还原，错误；B项，海洋中的氮循环属于固氮作用的是②，错误；C项，反硝化作用是氮元素化合价降低的过程，反硝化细菌在氧气不足的条件下还原N，不一定有氧气参与，错误；D项，由氮的循环过程可知，硝酸根离子增多，反硝化作用增强，会进一步影响海洋中的含量，正确。\n4．下列关于物质检验或推断正确的是()A.蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某溶液，观察到白烟，则该溶液为盐酸B.对某物质进行焰色试验，观察到黄绿色的火焰，则该物质为钡盐C.向某溶液中滴加盐酸，能产生无色能使品红溶液褪色的气体，则原溶液中一定存在D.向某溶液中滴加NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明原溶液中存在解析：浓硝酸也具有挥发性，可以和氨气反应生成硝酸铵固体，也可以观察到白烟，故A错误；对某物质进行焰色试验，观察到黄绿色的火焰，说明含有钡元素，但不一定是钡盐，也可能是氢氧化钡，故B错误；含有的溶液也可以和盐酸反应生成二氧化硫，故C错误；向某溶液中滴加NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明产生了氨气，则原溶液含有，故D正确。答案：D\n5．通过一步反应不能直接完成的是()①N2―→NO2②NO2―→NO③NH3―→NO④NH3―→N2⑤Cu―→Cu(NO3)2⑥HNO3―→NO2A．①④B．②⑤C．③④⑥D．①解析：①N2与氧气反应生成NO，再与氧气反应生成NO2，需两步完成；②NO2与水反应生成NO，一步完成；③NH3与氧气反应生成NO，一步完成；④NH3与氯气反应生成N2，一步完成；⑤Cu与硝酸反应生成Cu(NO3)2，一步完成；⑥浓HNO3与铜反应生成NO2，一步完成。答案：D\n6．某化学研究性学习小组的同学根据理论分析推测出NO具有氧化性，他们设想利用如图所示装置验证NO的氧化性(已知＋H2O，夹持装置已省略)。(1)判断NO有氧化性的理论依据是____________________________，本套装置气密性检查较简便的操作?装置A中反应的离子方程式为__________________________。NO中氮为＋2价，不是氮元素的最低价关闭分液漏斗活塞，在E中加水没过导管微热烧瓶，如果E中出现气泡且停止加热后导管中形成一段液柱，则说明气密性良好===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O\n(2)装置C中试剂X是________，装置B的作用是_______________________________。(3)本套装置有一个明显的错误，下列分析中正确的是_____(填字母)。A.装置B中导管不应插入液面以下B.装置E无法吸收NOC.实验开始后，应不断地向装置E中通入空气无水CaCl2吸收装置A中挥发出的HNO3BC\n(4)本实验结束时装置D中试管内得到黑色粉末，对黑色粉末的成分，小组的同学提出了不同的看法：a.是FeOb．是Fe3O4c.是FeO与Fe3O4①甲同学认为仅用磁铁就可以确定黑色粉末的成分到底是哪种情况，他判断的依据与结论是_________________________________。②若用化学方法分析a组和c组中的黑色粉末，则需要使用三种试剂，这三种试剂是___________________________________________________。若粉末能全部被磁铁吸引，则b对；若完全不能被吸引，则a对；若部分能被吸引，则c对HCl、KSCN、K3[Fe(CN)6](或稀硫酸、酸性KMnO4溶液、KSCN)\n解析：(2)装置C是干燥装置，可用无水CaCl2、P2O5等试剂干燥NO。硝酸是挥发性酸，对后续反应会产生干扰，故装置B的作用是用于吸收装置A中挥发出的HNO3。(3)因要吸收HNO3(g)，故装置B中导管应插入液面下，A项错误；NO是不成盐氧化物，不能与碱反应，B项正确；通入空气后NO被O2氧化为NO2，NO2可被NaOH溶液吸收(或者在O2存在的条件下，NO、O2、OH－反应生成盐)，C项正确。(4)①可根据Fe3O4能被磁铁吸引，FeO不能被磁铁吸引的性质判断。②用化学方法分析时，先用非氧化性酸将固体溶解，然后用KSCN检验有无Fe3＋，用K3[Fe(CN)6](或酸性KMnO4溶液)检验有无Fe2＋，但由于酸性KMnO4溶液能氧化Cl－，故当用盐酸溶解固体时，不能使用KMnO4溶液。
