（全國(guó)通用版）2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 非金屬及化合物 4.4 氮及其重要化合物課件.ppt

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1、第四節(jié) 氮及其重要化合物,考點(diǎn)一氮?dú)饧捌溲趸?【基礎(chǔ)回顧】 1.自然界中氮的存在和氮的固定:,游離,化合,2.N2的性質(zhì): N2的電子式為_(kāi)_________,結(jié)構(gòu)式為 。,寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)方程式: __________________,N2表現(xiàn)_____性。 _________________,N2表現(xiàn)_____性。 _______________,N2表現(xiàn)_____性。,N2+3Mg Mg3N2,氧化,N2+3H2 2NH3,氧化,N2+O2 2NO,還原,3.氮的氧化物: (1)氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、 N2O4、N2O5。其中 N2O3、N2O5分別

2、為HNO2、HNO3相應(yīng)的酸性氧化物 (酸酐)。 NO2與N2O4可相互轉(zhuǎn)化2NO2 N2O4。,(2)NO、NO2的比較。,無(wú),有毒,紅棕,有毒,難溶,2HNO3+NO,排水法,向上排空氣法,血紅蛋白,光化,學(xué)煙霧,(3)常見(jiàn)NOx的尾氣處理方法。 堿液吸收法 2NO2+2NaOH====NaNO3+NaNO2+H2O NO2+NO+2NaOH====2NaNO2+H2O,催化轉(zhuǎn)化:在催化劑、加熱條件下,氨將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2和CO2)。一般適用汽車(chē)尾氣的處理。,【思維診斷】 (正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”) (1)食品袋中充氮?dú)?/p>

3、可用來(lái)防腐。() 提示:。氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可用來(lái)防腐。,(2)氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化學(xué)煙霧,又是形成酸雨的主要物質(zhì)。() 提示:。硫的氧化物不能形成光化學(xué)煙霧。,(3)用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙或NaOH溶液可以鑒別溴蒸氣和NO2。() 提示:。不能用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙或NaOH溶液區(qū)分,因?yàn)檫@兩種氣體都有氧化性,都可以把KI中的I-氧化成I2,使試紙變藍(lán)色。NaOH溶液可以吸收Br2蒸氣和NO2而形成無(wú)色溶液。用水鑒別,溶于水后有顏色的是Br2,無(wú)顏色的是NO2。,(4)密閉容器中2 mol NO與1 mol O2充分反應(yīng),產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA。() 提示:。NO與O2反應(yīng)生成NO

4、2,但常溫下,NO2與N2O4之間存在平衡,所以產(chǎn)物的分子數(shù)小于2NA。,【題組過(guò)關(guān)】 1.(RJ必修1P100改編題)下列敘述與氮元素的循環(huán)無(wú)關(guān)的是() A.工業(yè)合成氨的過(guò)程是固氮的過(guò)程 B.自然界中,氨是動(dòng)物體特別是蛋白質(zhì)腐敗后的產(chǎn)物,C.液氨具有腐蝕性和毒性,在使用過(guò)程中要防止液氨泄漏 D.電閃雷鳴的雨天,N2與O2會(huì)發(fā)生反應(yīng)并最終轉(zhuǎn)化為硝酸鹽被植物吸收,【解析】選C。工業(yè)合成氨是人工固氮的過(guò)程,A錯(cuò)誤;氨是動(dòng)物體特別是蛋白質(zhì)腐敗后的產(chǎn)物,B錯(cuò)誤;使用液氨的過(guò)程中要防止液氨泄漏,與氮元素的循環(huán)無(wú)關(guān),C正確;電閃雷鳴的雨天屬于自然固氮,D錯(cuò)誤。,2.(2018大連模擬)隨著我國(guó)汽車(chē)年銷(xiāo)量的

5、大幅增加,空氣環(huán)境受到了很大的污染。汽車(chē)尾氣裝置里,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過(guò)程如圖所示,下列說(shuō)法正確的是導(dǎo)學(xué)號(hào)79100060(),A.反應(yīng)中NO為氧化劑,N2為氧化產(chǎn)物 B.汽車(chē)尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2 C.NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng) D.催化轉(zhuǎn)化總化學(xué)方程式為2NO+O2+4CO 4CO2+N2,【解析】選D。反應(yīng)過(guò)程中NO、O2為氧化劑,N2為還原 產(chǎn)物,A錯(cuò)誤;汽車(chē)尾氣中的N2不是污染物,B錯(cuò)誤;NO和 O2的反應(yīng)不需要催化劑,C錯(cuò)誤;根據(jù)題中的圖示,可將 反應(yīng)的過(guò)程分成如下兩步寫(xiě):2NO+O2====2NO2, 2NO2+4CO====N2+4CO2,

6、將兩步反應(yīng)合并可得總化學(xué)方 程式為2NO+O2+4CO 4CO2+N2,D正確。,3.無(wú)色的混合氣體甲中可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種。將100 mL氣體甲經(jīng)過(guò)下圖實(shí)驗(yàn)處理,結(jié)果得到酸性溶液,而且?guī)缀鯚o(wú)氣體剩余,則氣體甲的組成可能為(),A.NH3、NO2、N2 B.NH3、NO、CO2 C.NH3、NO2、CO2 D.NO、CO2、N2,【解析】選B。因?yàn)榧诪闊o(wú)色混合氣體,則沒(méi)有NO2,從反應(yīng)流程看,部分氣體被濃硫酸吸收,說(shuō)明存在NH3,通過(guò)足量的Na2O2后,氣體顯紅棕色,說(shuō)明生成了NO2,則原來(lái)氣體中存在NO以及CO2,最后氣體被水吸收后幾乎無(wú)氣體剩余,則原氣體中沒(méi)有

7、N2,NO和生成的氧氣完全被水吸收生成HNO3,答案選B。,【加固訓(xùn)練】 1.燒瓶中放入銅片和稀硝酸,來(lái)制取較純凈的一氧化氮,反應(yīng)開(kāi)始后發(fā)現(xiàn)燒瓶中充滿(mǎn)紅棕色氣體,這時(shí)的操作應(yīng)是(),A.立即接上收集容器,用向上排空氣法收集 B.待燒瓶中紅棕色氣體消失后,用向上排空氣法收集 C.待燒瓶中紅棕色氣體消失后,用排水法收集 D.立即用排水法收集,【解析】選D。紅棕色氣體為NO2,NO2與水反應(yīng)生成NO,用排水法收集。,2.汽車(chē)排放的尾氣中含有NO2,NO2是城市大氣污染的主要污染物之一。在日光照射下,NO2發(fā)生一系列光化學(xué)煙霧的循環(huán)反應(yīng),從而不斷產(chǎn)生O3,加重空氣污染。反應(yīng)過(guò)程為 2NO2 2NO+

8、2O; 2NO+O2 2NO2; O+O2 O3。,,,,下列有關(guān)該反應(yīng)過(guò)程及產(chǎn)物的敘述正確的是() A.NO2起催化劑作用 B.NO起催化劑作用 C.NO2只起氧化劑作用 D.O3與O2互為同分異構(gòu)體,【解析】選A。由反應(yīng)過(guò)程+得O2 2O,O+O2 O3,由此可知NO2起催化劑作用,反應(yīng)過(guò)程中NO2既 作氧化劑又作還原劑,A正確,B、C錯(cuò)誤;O3與O2互為同 素異形體,D錯(cuò)誤。,,,3.病毒學(xué)研究同時(shí)證實(shí),NO對(duì)SARS病毒有直接抑制作用。下列關(guān)于NO的敘述正確的是() A.NO是一種紅棕色的氣體 B.常溫常壓下,NO不能與空氣中氧氣直接化合 C.含等質(zhì)量的氧元素的NO和CO的物質(zhì)的

9、量相等 D.NO易溶于水,不能用排水法收集,【解析】選C。NO是一種無(wú)色難溶于水的氣體,可以用排水法收集。常溫常壓下,NO容易與氧氣直接化合生成NO2。,考點(diǎn)二氨和銨鹽 【基礎(chǔ)回顧】 1.氨: (1)物理性質(zhì):無(wú)色有_____性氣味的氣體,密度比空氣 ___,易_____。_____溶于水(1700),可由_____實(shí)驗(yàn) 證明。,刺激,小,液化,極易,噴泉,(2)化學(xué)性質(zhì)。 還原性:NH3中的氮元素的價(jià)態(tài)為-3價(jià),因此NH3不僅 能被催化氧化生成NO,還能在純氧中燃燒生成N2。在 一定條件下,NH3還能被Cl2、CuO等氧化 a.催化氧化:______________________ b.在純

10、氧中燃燒:_____________________,4NH3+5O2 4NO+6H2O,4NH3+3O2 2N2+6H2O,c.與氯氣反應(yīng):____________________或 _____________________ d.與CuO反應(yīng):____________________________ e.與氮的氧化物(NOx)反應(yīng): 6NO2+8NH3 7N2+12H2O 6NO+4NH3 5N2+6H2O,2NH3+3Cl2====N2+6HCl,8NH3+3Cl2====N2+6NH4Cl,2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O,與酸反應(yīng) 與氯化氫反應(yīng):_________

11、_______。 現(xiàn)象:_________。 應(yīng)用:用于NH3與揮發(fā)性酸的互相檢驗(yàn)。,NH3+HCl====NH4Cl,產(chǎn)生白煙,與水反應(yīng): NH3+H2O NH3H2O +OH-。氨氣溶于水得氨 水,氨水中含有的微粒有_________________________ _______。NH3H2O是可溶性一元弱堿,不穩(wěn)定,易分解, 化學(xué)方程式為_(kāi)____________________。,NH3H2O、NH3、H2O、 、,OH-、H+,NH3H2O NH3+H2O,(3)氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法 常規(guī)方法:固+固 NH3,向下排空氣法,藍(lán),白煙,其他方法:,(4)用途 制硝酸、銨鹽、純堿、

12、尿素、制冷劑等。,2.銨鹽: (1)物理性質(zhì):都是無(wú)色或白色晶體,易溶于水。 (2)化學(xué)性質(zhì)“三解” 不穩(wěn)定性(熱解) a.NH4Cl受熱分解:_____________________。 b.NH4HCO3受熱分解:__________________________。,NH4Cl NH3+HCl,NH4HCO3 NH3+CO2+H2O,與堿反應(yīng)(堿解) 銨鹽與堿溶液反應(yīng)的離子方程式 a.在稀溶液中不加熱:_____________________。 b.加熱時(shí)或濃溶液:___________________________。 銨鹽溶于水易水解(水解): +H2O NH3H2O+H+。,

13、+OH-====NH3H2O,+OH- NH3+H2O,(3) 的檢驗(yàn):,【典題探究】 【典題】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)。,(1)裝置A中燒瓶?jī)?nèi)試劑可選用________(填字母代號(hào))。 a.堿石灰b.濃硫酸c.生石灰 d.五氧化二磷e.燒堿,(2)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(mǎn)氨氣后,關(guān)閉K1、K2,打開(kāi)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(kāi)K1、K3,在K2處導(dǎo)管連接制取純凈、干燥氯氣的裝置。,用二氧化錳與濃鹽酸制取氯氣,生成氣體必須通過(guò)分別

14、盛有________、________試劑的洗氣瓶; D中氨氣與氯氣反應(yīng)產(chǎn)生白煙,同時(shí)生成一種無(wú)色無(wú)味的氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________ 從K3處導(dǎo)管逸出的氣體中含有少量Cl2,則C裝置中應(yīng)盛放_(tái)_______溶液(填化學(xué)式),反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________________。,【解析】(1)在濃氨水中存在平衡:NH3+H2O NH3H2O +OH-,向其中加入生石灰發(fā)生反應(yīng) CaO+H2O====Ca(OH)2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

15、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中的或。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。用熱毛巾將燒瓶包住,可使D中氨氣受熱膨脹通過(guò)導(dǎo)管與水接觸,即產(chǎn)生“噴泉”。,(3)用二氧化錳與濃鹽酸制取的氯氣中,混有氯化氫氣體和水蒸氣,要得到純凈、干燥的氯氣需通過(guò)飽和食鹽水除去氯化氫,通過(guò)濃硫酸除去水蒸氣。,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(wú)色無(wú)味的氣體”必為氨氣的氧化產(chǎn)物,可推知為氮?dú)狻?氯氣是有毒氣體,可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng),因此可用氫氧化鈉溶液進(jìn)行尾氣吸收。,答案:(1)ace (2)或用熱

16、毛巾將燒瓶包住(其他合理答案均可) (3)飽和食鹽水濃硫酸 3Cl2+8NH3====6NH4Cl+N2 NaOHCl2+2OH-====Cl-+ClO-+H2O,【母題變式】 (1)題中U形干燥管中盛放的藥品是____________,作用為_(kāi)___________________。 提示:堿石灰吸收NH3中的水蒸氣 (2)若用圖2中的、、裝置吸收尾氣,分別有什么現(xiàn)象?____________________________________ 提示:三個(gè)裝置中的溶液都變紅,其中裝置有倒吸。,【題組過(guò)關(guān)】 1.(RJ必修1P103)下列裝置應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制取NH3,并用AlCl3溶液吸收多余氨氣制

17、氫氧化鋁,最后回收氯化銨的實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?),A.用裝置甲制取NH3 B.用裝置乙吸收NH3制取Al(OH)3 C.用裝置丙在不斷攪拌下分離Al(OH)3和NH4Cl溶液 D.用裝置丁蒸干NH4Cl溶液并灼燒制NH4Cl,【解析】選A。CaO與水反應(yīng)用甲裝置可制備氨氣,A正確;氨氣極易溶于水,導(dǎo)管在液面下,乙裝置可發(fā)生倒吸,B錯(cuò)誤;過(guò)濾時(shí)不能攪拌,易搗破濾紙,C錯(cuò)誤;蒸干NH4Cl溶液會(huì)使氯化銨分解,應(yīng)用結(jié)晶法制NH4Cl,D錯(cuò)誤。,2.某化學(xué)興趣小組利用如下裝置制取氨氣并探究氨氣的有關(guān)性質(zhì)。導(dǎo)學(xué)號(hào)79100061,(1)圖甲中,儀器A的名稱(chēng)是________,A中盛放的固體是___

18、_____。 (2)已知單質(zhì)B是空氣中含量最多的成分,則玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________。 (3)C裝置的作用是______________________。,(4)若按如圖乙所示裝置進(jìn)行NH3性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。,先打開(kāi)旋塞1,B瓶中的現(xiàn)象是________________,原因是_______________________________________, 穩(wěn)定后,關(guān)閉旋塞1。 再打開(kāi)旋塞2,B瓶中的現(xiàn)象是_______________。,【解析】(1)儀器A是圓底燒瓶;該實(shí)驗(yàn)通過(guò)將濃氨水 滴入堿石灰或CaO中制取氨氣。 (2)空氣中含量最多的成分是N2,所以

19、玻璃管中發(fā)生的 是NH3還原CuO生成N2、Cu和H2O的反應(yīng):3CuO+2NH3 N2+3Cu+3H2O。,(3)因?yàn)镹H3極易溶于水,所以C裝置是防倒吸的安全瓶。 (4)打開(kāi)旋塞1,HCl與NH3反應(yīng)生成NH4Cl固體小顆粒,所以B瓶中會(huì)出現(xiàn)白煙。 HCl過(guò)量,溶于石蕊水溶液中使溶液呈酸性,故溶液變紅。,答案:(1)圓底燒瓶 堿石灰或CaO(其他合理答案均可) (2)3CuO+2NH3 N2+3Cu+3H2O (3)作安全瓶,防倒吸,(4)產(chǎn)生白煙打開(kāi)旋塞1,氯化氫與氨氣混合反應(yīng)生成了白色氯化銨固體小顆粒,形成白煙 燒杯中的石蕊水溶液會(huì)倒流進(jìn)入B瓶中,形成紅色溶液,【加固訓(xùn)練】 1.用滴

20、有酚酞溶液的水做“氨的噴泉實(shí)驗(yàn)”體現(xiàn)了氨的哪些性質(zhì)() 還原性極易溶于水有堿性物質(zhì)生成 氧化性氨易液化 A.B.C.D.,【解析】選B?！鞍钡膰娙獙?shí)驗(yàn)”體現(xiàn)了氨極易溶于水、有堿性物質(zhì)生成的性質(zhì)。,2.科學(xué)家從化肥廠(chǎng)生產(chǎn)的(NH4)2SO4中檢出化學(xué)式為 N4H4(SO4)2的物質(zhì),該物質(zhì)的晶體中含有 和 兩種離子,當(dāng) 遇到堿性溶液時(shí),會(huì)生成N4分子。 下列說(shuō)法正確的是(),A.14N、N4與N2互為同位素 B.N4H4(SO4)2的電離方程式為N4H4(SO4)2 +2 C.N4H4(SO4)2不能與草木灰、K3PO4等化肥混合施用 D.N4H4(SO4)2中只含共價(jià)鍵,不含離子鍵,【

21、解析】選C。N4與N2為單質(zhì),A錯(cuò)誤;N4H4(SO4)2晶體中 含有 和 兩種離子,電離方程式為N4H4(SO4)2 ==== +2 ,B錯(cuò)誤;草木灰的主要成分K2CO3、 K3PO4都為強(qiáng)堿弱酸鹽,其水溶液顯堿性,當(dāng) 遇到 堿性溶液時(shí),會(huì)生成N4分子,故不能混合施用,C正確; N4H4(SO4)2為離子化合物,N4H4(SO4)2中含有離子鍵, D錯(cuò)誤。,考點(diǎn)三硝酸氮及其重要化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系 【基礎(chǔ)回顧】 1.硝酸的物理性質(zhì):,黃,2.硝酸的化學(xué)性質(zhì): (1)不穩(wěn)定性:__________________________。 市售濃硝酸呈黃色的原因是_________________

22、_____________。 硝酸保存在_____試劑瓶中,置于冷暗處,不能用 橡膠塞。,4HNO3 4NO2+O2+2H2O,硝酸分解生成的NO2,溶解在硝酸里,棕色,(2)強(qiáng)氧化性:不論濃、稀硝酸都有強(qiáng)氧化性,而且 濃度越大氧化性越強(qiáng)。 與金屬反應(yīng)時(shí),不產(chǎn)生H2。 a.常溫下,濃硝酸使_______鈍化;,Fe、Al,b.濃硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式: _______________________________。 c.稀硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式: _________________________________,Cu+4H++2 ====Cu2++2NO2+2H2O,3Cu+8H++

23、2 ====3Cu2++2NO+4H2O,與非金屬反應(yīng)。 如濃硝酸與C反應(yīng)的化學(xué)方程式: ________________________________。 與還原性化合物反應(yīng)。 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等還原性物質(zhì)。 如稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式: ________________________________。,C+4HNO3(濃) CO2+4NO2+2H2O,3Fe2++ +4H+====3Fe3++NO+2H2O,3.氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系:,4.含氮物質(zhì)的化合價(jià)變化及規(guī)律: (1)氮元素間的歧化和歸中。 歧化:3NO2+H2O====2H

24、NO3+NO; 2NO2+2NaOH====NaNO3+NaNO2+H2O。 歸中:6NO+4NH3====5N2+6H2O; NO2+NO+2NaOH====2NaNO2+H2O。,(2)含氮物質(zhì)的連續(xù)氧化。 NH3 ___ ___ ____; N2 ___ ___ ____。,NO,NO2,HNO3,NO,NO2,HNO3,【思維診斷】(正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”) (1)將稀硝酸加入過(guò)量鐵粉中,充分反應(yīng)后滴加KSCN溶 液,溶液呈紅色,證明稀硝酸將Fe氧化為Fe3+。() 提示:。稀硝酸與過(guò)量的Fe反應(yīng),則生成硝酸亞鐵和 NO氣體、水,無(wú)鐵離子生成,所以加入KSCN溶液后,不

25、 變紅色,現(xiàn)象錯(cuò)誤。,(2)濃硝酸中加入用砂紙打磨過(guò)的鋁條,產(chǎn)生紅棕色氣體。() 提示:。濃硝酸與鋁發(fā)生鈍化,不能產(chǎn)生氣體。,(3)N2NH3NH4Cl(aq),物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)。() 提示:。N2NH3NH4Cl(aq)能實(shí)現(xiàn)。 (4)稀硝酸可除去試管內(nèi)壁的銀鏡。() 提示:。Ag可溶于稀硝酸,可用稀硝酸除去試管內(nèi)壁 的銀鏡。,(5)將可調(diào)高度的銅絲伸入稀硝酸中,溶液變藍(lán),說(shuō) 明Cu與稀硝酸發(fā)生置換反應(yīng)。() 提示:。銅與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成 Cu(NO3)2、NO和H2O,不屬于置換反應(yīng)。,(6)能使甲基橙變黃的溶液中,Na+、 、Cl-、Fe3+ 能共存。() 提示:。能使甲基橙

26、變黃的溶液中,溶液pH4.4, Fe3+不能共存。,【典題探究】 角度一 硝酸的強(qiáng)氧化性 【典題1】某化學(xué)學(xué)習(xí)小組采用下列裝置,對(duì)濃硝酸與 木炭的反應(yīng)進(jìn)行探究(已知:4HNO3 4NO2+O2 +2H2O)。,請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)檢查裝置氣密性后,將燃燒匙中的木炭在酒精燈上 加熱至紅熱狀態(tài),立即伸入三頸瓶中,并塞緊瓶塞,滴 加濃硝酸,可觀(guān)察到三頸瓶中氣體的顏色為_(kāi)_______, 產(chǎn)生該氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式是_________________ ____________________________________________。,(2)裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液,反應(yīng)一段時(shí)間

27、后可 觀(guān)察到C中出現(xiàn)白色沉淀,該白色沉淀為_(kāi)_______(寫(xiě) 化學(xué)式)。其中的Ba(OH)2溶液________(填“能”或 “不能”)用Ca(OH)2溶液代替,理由是__________ ____________________________________________ ____________________________________________。 (3)裝置B的作用是_________________________。,(4)裝置D中收集到了無(wú)色氣體,部分同學(xué)認(rèn)為是NO,還有部分同學(xué)認(rèn)為是O2。下列對(duì)該氣體的檢驗(yàn)方法合適的是________(填序號(hào))。 A.敞口觀(guān)察集氣

28、瓶?jī)?nèi)氣體的顏色變化 B.將潤(rùn)濕的藍(lán)色石蕊試紙伸入集氣瓶?jī)?nèi),觀(guān)察試紙是否變紅 C.將帶火星的木條伸入集氣瓶中,觀(guān)察木條是否復(fù)燃,【解析】(1)裝置A中是濃硝酸與木炭的反應(yīng),生成NO2、 CO2、H2O,由于NO2為紅棕色氣體,故三頸瓶中的氣體為 紅棕色。,(2)將NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分別生成Ba(NO3)2和 BaCO3,由于Ba(OH)2溶液足量,故溶液為堿性環(huán)境, BaCO3不溶解以沉淀形式析出。Ba(OH)2溶液不能用Ca(OH)2溶液代替,因?yàn)镃a(OH)2微溶于水,溶液中Ca(OH)2含量太少,濃度太低,不足以完全吸收生成的酸性氣體,導(dǎo)致溶液呈酸性,不能生成CaCO3

29、沉淀。,(3)裝置B可以防止裝置C中酸性氣體因溶解速率太快而出現(xiàn)倒吸。 (4)NO與足量O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2,A正確;NO和O2均不具有酸性,B錯(cuò)誤;O2能使帶火星的木條復(fù)燃,而NO不能,C正確。,答案:(1)紅棕色 C+4HNO3(濃) 4NO2+CO2+2H2O (2)BaCO3不能 Ca(OH)2溶液中Ca(OH)2濃度較低,NO2、CO2過(guò)量, 最終溶液顯酸性,不能形成CaCO3沉淀 (3)防倒吸 (4)AC,【母題變式】 (1)如果集氣瓶中收集到的無(wú)色氣體是氧氣,則氧氣的來(lái)源是________。 提示:濃硝酸的分解。裝置A中除發(fā)生木炭與濃硝酸的反應(yīng)外,還發(fā)生濃硝酸的分解反應(yīng)。

30、,(2)如果集氣瓶中收集到的無(wú)色氣體是NO,則生成NO的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________。 提示:3NO2+H2O====2HNO3+NO。,角度二 硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算 【典題2】某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉,最多能溶解9.6 g Cu。向另一份中逐漸加入鐵粉,產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示(已知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析或結(jié)果錯(cuò)誤的是() 導(dǎo)學(xué)號(hào)79100062,A.原混合酸中 的物質(zhì)的量為0.1 mol B.OA段產(chǎn)生的是NO,AB段的反應(yīng)為Fe+2Fe3+==== 3Fe2+,BC

31、段產(chǎn)生的是氫氣 C.第二份溶液中的最終溶質(zhì)為FeSO4 D.稀硫酸濃度為2.5 molL-1,【解析】選A。鐵粉既能與硝酸反應(yīng)也能與硫酸反應(yīng), 從題干圖看出OA段產(chǎn)生的是NO,發(fā)生反應(yīng)為Fe+4H++ ====Fe3++NO+2H2O,AB段的反應(yīng)為Fe+2Fe3+==== 3Fe2+,BC段產(chǎn)生的是氫氣,反應(yīng)為Fe+2H+====Fe2++H2, 可知OA段 反應(yīng)完了,第二份溶液中n( )=n(Fe)=,=0.1 mol,溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4,此時(shí)反 應(yīng)的鐵的質(zhì)量是14.0 g,即0.25 mol,故原混合酸中 H2SO4濃度為 =2.5 molL-1, 物質(zhì)的量為 0.2 mol

32、。,【素養(yǎng)升華】硝酸與金屬反應(yīng)計(jì)算題的思維模板,【題組過(guò)關(guān)】 1.(RJ必修1P104改編題)下列說(shuō)法不正確的是 () A.在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶解,再加入KNO3固體,銅粉仍不溶解 B.某氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),該氣體的水溶液一定顯堿性,C.銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2 ====3Cu2++2NO+4H2O D.HNO3 NO NO2,以上各步變化均能通過(guò)一步 實(shí)驗(yàn)完成,,,【解析】選A。A項(xiàng)中加入KNO3固體后,Cu和H+、 發(fā) 生反應(yīng):3Cu+8H++2 ====3Cu2++2NO+4H2O,A錯(cuò)誤; 氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),該氣體的水溶液

33、一定顯堿性,B正確;C、D正確。,2.亞硝酸鈉(有毒性,市場(chǎng)上很易與食鹽混淆)是一種常見(jiàn)的工業(yè)用鹽,廣泛用于物質(zhì)合成、金屬表面處理等,物理性質(zhì)與NaCl極為相似。相關(guān)化學(xué)性質(zhì)如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是導(dǎo)學(xué)號(hào)79100063(),A.實(shí)驗(yàn)室可用NaNO2和NH4Cl溶液混合加熱制取氮?dú)?B.NaNO2與N2H4反應(yīng)中,NaNO2是氧化劑 C.可用KI-淀粉試紙和食醋鑒別NaNO2和NaCl D.分解NaN3鹽每產(chǎn)生1 mol N2轉(zhuǎn)移6 mol e-,【解析】選D。根據(jù)圖示分析實(shí)驗(yàn)室可用NaNO2和NH4Cl 溶液混合加熱制取氮?dú)?A正確;NaNO2與N2H4反應(yīng)生成 NaN3,NaNO2中氮

34、元素的化合價(jià)由+3價(jià)降到 價(jià),NaNO2 是氧化劑,B正確;NaNO2在酸性條件下,使KI-淀粉試紙 變藍(lán),C正確;分解NaN3鹽每產(chǎn)生1 mol N2轉(zhuǎn)移 mol e-, D錯(cuò)誤。,3.(2018長(zhǎng)沙模擬)a mol FeS與b mol FeO投入 V L、c molL-1的硝酸溶液中充分反應(yīng),產(chǎn)生NO氣體,所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO3)3、H2SO4的混合液,則反應(yīng)中未被還原的硝酸可能為(),(a+b)63 g(a+b)189 g 3(a+b)mol(Vc- )mol A.B. C.D.,【解析】選B。如果硝酸不足量,則未被還原的硝酸為 生成Fe(NO3)3部分的硝酸,根據(jù)N、F

35、e守恒得n(HNO3) =3nFe(NO3)3=3n(Fe)=3n(FeS)+n(FeO)=3(a+b)mol, m(HNO3)=n(HNO3)M(HNO3)=(a+b)189 g;,如果硝酸過(guò)量,則FeS和FeO完全反應(yīng),被還原的硝酸為 生成NO的硝酸,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等、氮原子守恒得生 成NO的硝酸量= 根據(jù)氮原子守恒得未被還原的硝酸的量=Vc mol-,【加固訓(xùn)練】 1.通過(guò)一步反應(yīng)不能直接完成的是() N2NO2NO2NONH3NO NH3N2CuCu(NO3)2HNO3NO2 A.B.C.D.,【解析】選D。N2與氧氣反應(yīng)生成NO再與氧氣反應(yīng)生成NO2需二步完成;NO2與水反應(yīng)生成N

36、O,一步完成;NH3與氧氣反應(yīng)生成NO,一步完成;NH3與氯氣反應(yīng)生成N2,一步完成;Cu與硝酸反應(yīng)生成Cu(NO3)2,一步完成;濃硝酸與銅反應(yīng)生成NO2,一步完成。,2.物質(zhì)的量之比為13的鋅與稀硝酸混合,若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O,反應(yīng)結(jié)束后鋅沒(méi)有剩余,下列說(shuō)法正確的是(),A.在此反應(yīng)中硝酸體現(xiàn)強(qiáng)氧化性,全部被還原 B.向反應(yīng)后的溶液中再加入金屬鐵,不再發(fā)生化學(xué)反應(yīng) C.該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸之比為14 D.該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸之比為15,【解析】選D。硝酸與金屬反應(yīng)體現(xiàn)氧化性和酸性,A 錯(cuò)誤;設(shè)鋅的物質(zhì)的量為a,則稀硝酸的物質(zhì)的量為3a, 根據(jù)電子得失守恒得發(fā)生還原反應(yīng)的硝酸與鋅的關(guān)系 為HNO32Zn,則鋅不足,向反應(yīng)后的溶液中再加入金 屬鐵,繼續(xù)發(fā)生反應(yīng),B錯(cuò)誤;根據(jù)電子得失守恒被還原 的硝酸為 未被還原的硝酸為3a- 二者的比為 (3a- )=15,C錯(cuò)誤、D正確。,