專題03氮及其化合物目錄目錄01知識(shí)腦圖·學(xué)科框架速建02考點(diǎn)精析·知識(shí)能力全解【知能解讀01】氮及氮的氧化物【知能解讀02】氨及銨鹽【知能解讀03】硝酸【知能解讀04】含氮化合物之間的轉(zhuǎn)化03攻堅(jiān)指南·高頻考點(diǎn)突破【重難點(diǎn)突破01】噴泉實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用【重難點(diǎn)突破02】綠色化學(xué)與環(huán)境保護(hù)04避坑錦囊·易混易錯(cuò)診療【易混易錯(cuò)01】氮及其重要化合物的知識(shí)盲點(diǎn)【易混易錯(cuò)02】氮及化合物的“十大”誤區(qū)05通法提煉·高頻思維拆解【方法技巧01】金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算的思維流程【方法技巧02】現(xiàn)象描述答題模板01氮及氮的氧化物1．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)寫出有關(guān)化學(xué)方程式：①3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2；②N2＋3H22NH3；③N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電或高溫))2NO。3．氮的氧化物(1)氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物，氮元素從＋1→＋5價(jià)都有對應(yīng)的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中屬于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。(2)NO和NO2的比較氮的氧化物NONO2物理性質(zhì)無色、不溶于水的氣體紅棕色、有刺激性氣味、易溶于水的氣體化學(xué)性質(zhì)2NO＋O22NO4NO＋3O2＋2H2O4HNO4NH3＋6NO催化劑5N2＋4NO2＋O2＋2H2O4HNO2NO2?N2O4（無色）8NH3＋6NO2催化劑7N2＋毒性有毒有毒制法3Cu＋8HNO3（?。?Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2Cu＋4HNO3（濃）Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2轉(zhuǎn)化3NO2＋H2O2HNO3＋NO4．氮氧化物對環(huán)境的污染及防治污染類型光化學(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)所產(chǎn)生的一種有毒的煙霧酸雨：NOx排入大氣后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨、雪降到地面破壞臭氧層：NO、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處理方法①堿液吸收法：NO2、NO的混合氣體能被足量的燒堿溶液完全吸收的條件是n（NO2）≥n（NO），一般適用于工業(yè)尾氣中NOx的處理。2NO2＋2NaOHNaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH2NaNO2＋H2O②催化轉(zhuǎn)化：在催化劑條件下，NOx可與氨反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒氣體（N2）和H2O或與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒氣體（N2和CO2）。一般適用于汽車尾氣的處理【跟蹤訓(xùn)練】1.易錯(cuò)辨析（1）自然界中固氮反應(yīng)均為游離態(tài)氮的氧化反應(yīng)。（?）（2）文物館將貴重文物保存在氮?dú)庵惺抢昧说獨(dú)獾姆€(wěn)定性。（√）（3）醫(yī)療上，液氮常作冷凍劑，是利用氮?dú)獾姆悬c(diǎn)低，液氮易汽化，且汽化時(shí)吸收熱量。（√）（4）用向上排空氣法收集銅粉與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體。（?）（5）可用NO2與水反應(yīng)制取硝酸，故NO2是酸性氧化物。（?）（6）N2與O2在放電條件下直接化合生成NO2。（?）（7）制二氧化氮時(shí)，用水或NaOH溶液吸收尾氣。（?）（8）利用AgNO3、CCl4和蒸餾水均可鑒別NO2和溴蒸氣。（√）（9）NO2通入FeSO4溶液中始終無明顯現(xiàn)象。（?）2.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________?！敬鸢浮竣貼2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.寫出N2的電子式：∶N??N∶，從電子云重疊方式角度指出N2分子中共價(jià)鍵的個(gè)數(shù)及類型N2分子中含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵。4.氮化鎂遇水易發(fā)生水解反應(yīng)，生成沉淀并放出能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，寫出其水解方程式：Mg3N2＋6H2O3Mg（OH）2＋2NH3↑5.在有氧條件下，某新型催化劑能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。寫出NH3與NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式：8NH3＋6NO2催化劑7N2＋12H2O。當(dāng)生成1molN2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6.NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。（1）NOx能形成酸雨，寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式：3NO2＋H2O2HNO3＋NO（2）在汽車尾氣系統(tǒng)中裝上催化轉(zhuǎn)化器，可有效降低NOx的排放。當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí)，NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式：2CO＋2NO催化劑N2＋2CO02氨及銨鹽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)2．氨的化學(xué)性質(zhì)(1)氨氣與水的反應(yīng)NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，氨氣溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋。氨水為可溶性一元弱堿，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解：NH3·H2Oeq\o()NH3↑＋H2O。(2)氨氣與酸的反應(yīng)蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，其現(xiàn)象為有白煙生成，將濃鹽酸改為濃硝酸，也會(huì)出現(xiàn)相同的現(xiàn)象?；瘜W(xué)方程式：HCl＋NH3=NH4Cl、NH3＋HNO3=NH4NO3。(3)與鹽溶液的反應(yīng)如過量氨水與AlCl3反應(yīng)的離子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。(4)氨氣的還原性——氨的催化氧化化學(xué)方程式：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O。3．噴泉實(shí)驗(yàn)如圖為氨噴泉實(shí)驗(yàn)的裝置(夾持裝置均已略去)。(1)用圖1裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)。①引發(fā)“噴泉”的方法是_________________________________________________________?！敬鸢浮看蜷_止水夾，擠出膠頭滴管中的水②簡述產(chǎn)生噴泉的原理：_________________________________________________________。【答案】氨極易溶于水，使燒瓶內(nèi)的壓強(qiáng)迅速減小(2)只使用圖2所示裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)。①打開止水夾，水不能倒吸入燒瓶的原因是________________________________________?！敬鸢浮坎ＡЧ苤杏锌諝?，氨與水不接觸，不能被水吸收，燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)不減小，故不能產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象②如何引發(fā)圖2裝置的“噴泉”？________________________________________________________________________?！敬鸢浮看蜷_止水夾，用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱，使燒瓶內(nèi)氨膨脹，將導(dǎo)管中的空氣排出，使氨與燒杯中的水接觸(3)指出下面幾種常見的能形成噴泉的氣體的吸收劑。氣體HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2(4∶3)NO2、O2(4∶1)吸收劑水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水4.噴泉實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的濃度計(jì)算關(guān)鍵是確定所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度：(1)HCl、NH3、NO2氣體或它們與其他不溶于水的氣體混合時(shí)，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為eq\f(1,22.4)mol·L－1。(2)當(dāng)是NO2和O2的混合氣體且體積比為4∶1時(shí)，c(HNO3)＝eq\f(1,28)mol·L－1。5．銨鹽及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)步驟未知液eq\o(→,\s\up7(強(qiáng)堿，△))產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體，則證明含NHeq\o\al(＋,4)。6．氨的實(shí)驗(yàn)室制法(1)加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物簡易裝置干燥用堿石灰驗(yàn)滿①將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變藍(lán)；②將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，有白煙產(chǎn)生(2)實(shí)驗(yàn)室制取氨的其他方法方法化學(xué)方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置加熱濃氨水NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O濃氨水＋固體NaOHNaOH溶于水放熱，促使氨水分解，且OH－濃度的增大有利于NH3的生成濃氨水＋固體CaOCaO與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少；反應(yīng)放熱，促使氨水分解。化學(xué)方程式為NH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)2【跟蹤訓(xùn)練】1.易錯(cuò)辨析。（1）濃氨水可檢驗(yàn)氯氣管道是否漏氣。（√）（2）由于NH3易溶于水，故其可用作制冷劑。（?）（3）液氨制冷、碘的升華、NH4Cl氣化都不涉及化學(xué)變化。（?）（4）現(xiàn)有1mol·L－1的氨水，則該溶液中NH3·H2O的濃度是1mol·L－1。（?）（5）工業(yè)上用N2和H2合成NH3，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LNH3，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA。（?）（6）氨氣溶于水能導(dǎo)電，所以氨氣是電解質(zhì)(×)（7）實(shí)驗(yàn)室可用濃氨水與生石灰制取氨氣(√)（8）氨氣的還原性可以解釋氨氣與氯化氫的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)(×)（9）實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的方法是加熱分解氯化銨(×)（10）銨鹽加熱都易分解，產(chǎn)生氨氣(×)2.氨溶于水得到氨水，氯氣溶于水得到氯水，下列關(guān)于新制的氨水、氯水的描述正確的是（A）A.“兩水”都是混合物，溶液中含有的粒子種類不同B.“兩水”都能導(dǎo)電，因此NH3和Cl2都是電解質(zhì)C.氨水與FeCl2反應(yīng)的離子方程式為2OH－＋Fe2＋Fe（OH）2↓，新制氯水與FeCl2反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋D.“兩水”長時(shí)間放置后都會(huì)因?yàn)橄嗤脑碜冑|(zhì)3.氨分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形，氮原子的雜化類型為sp3，氨極易溶于水和氨易液化都與氫鍵有關(guān)。4.從結(jié)構(gòu)上看，NH3、—NH2顯堿性的本質(zhì)原因是氮原子上的孤電子對能與氫離子形成配位鍵。5.NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。6.（1）在飽和NH4Cl溶液中滴加Na[Al（OH）4]溶液，產(chǎn)生刺激性氣味的氣體和白色沉淀，用離子方程式解釋其現(xiàn)象：NH4＋＋[Al（OH）4]－Al（OH）3↓＋NH3↑＋H2O，體現(xiàn)NH4＋水解呈酸性（填“酸性”（2）實(shí)驗(yàn)室常用飽和氯化銨（NH4Cl）溶液與亞硝酸鈉（NaNO2）溶液加熱來制取氮?dú)?，寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：NH4Cl＋NaNO2△NaCl＋N2↑＋2H2O，體現(xiàn)NH4＋的還原性（填“氧化性”或03硝酸1．物理性質(zhì)硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。2．化學(xué)性質(zhì)（1）不穩(wěn)定性反應(yīng)：4HNO3△或光照4NO2↑＋O2↑＋2H2O（保存在（2）強(qiáng)氧化性：硝酸無論濃、稀都有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大氧化性越強(qiáng)；常溫下，鋁、鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化，鋁、鐵制品可以盛放濃硝酸。①與金屬反應(yīng)稀硝酸與銅反應(yīng)：3Cu＋8HNO3（?。?Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O濃硝酸與銅反應(yīng)：Cu＋4HNO3（濃）Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O②與非金屬C的反應(yīng)：C＋4HNO3（濃）△CO2↑＋4NO2↑＋2H2③與還原性化合物反應(yīng)：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、亞鐵鹽等還原性物質(zhì)。稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)（離子方程式）：3Fe2＋＋4H＋＋NO3－3Fe3＋＋NO↑＋2H（3）與有機(jī)物反應(yīng)①硝化反應(yīng)：如苯的硝化反應(yīng)為＋HNO3（濃）＋H2O。②顏色反應(yīng)：含有苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)（微熱）變黃色?！靖櫽?xùn)練】1.易錯(cuò)辨析。（1）王水的成分中濃鹽酸和濃硝酸的體積比為1∶3。（?）（2）實(shí)驗(yàn)室里可用鋅粒和稀硝酸反應(yīng)制氫氣。（?）（3）常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學(xué)變化。（√）（4）銅、炭分別與濃HNO3反應(yīng)，都體現(xiàn)了濃硝酸的強(qiáng)氧化性和酸性。（?）（5）用稀HNO3清洗附有銀鏡的試管。（√）（6）在1.0mol·L－1的KNO3溶液中，H＋、Fe2＋、Cl－、SO42－可以大量共存。（（7）濃HNO3和氯水均用棕色試劑瓶保存，其原理相同。（√）（8）常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學(xué)變化(√)（9）可用稀HNO3與FeS固體反應(yīng)制取H2S(×)（10）在酸性條件下，NOeq\o\al(－,3)與I－、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,3)等離子均不能大量共存(√)（11）Cu在KNO3溶液和稀H2SO4中均不溶解，但能溶解在其混合液中(√)（12）濃HNO3和氯水均用棕色試劑瓶保存，其原理相同(√)（13）濃HNO3濺到皮膚上，皮膚會(huì)變黃(√)2.濃硝酸能使紫色石蕊溶液先變紅后褪色，該過程中濃硝酸表現(xiàn)出酸性和強(qiáng)氧化性。04含氮化合物之間的轉(zhuǎn)化1.典型含氮元素物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化典型物質(zhì)間轉(zhuǎn)化方程式再落實(shí)。(1)工業(yè)合成氨：N2＋3H22NH3；(2)實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl固體制NH3：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑＋2H2O＋CaCl2；(3)NH3的催化氧化：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O；(4)NO2溶于水：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；(5)Cu溶于稀HNO3：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；(6)Cu溶于濃HNO3：Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；(7)熾熱的炭在濃硝酸中燃燒：C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；(8)濃硝酸見光分解：4HNO3eq\o(=,\s\up7(光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O。2.氮元素的價(jià)類二維圖及轉(zhuǎn)化關(guān)系【跟蹤訓(xùn)練】研究氮及其化合物的性質(zhì)，可以有效改善人類的生存環(huán)境。氮元素化合價(jià)－物質(zhì)類別關(guān)系圖如圖：回答下列問題：（1）在催化劑和加熱的條件下，物質(zhì)A生成NO是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式是4NH3＋5O2催化劑△4NO＋6H2（2）在加熱條件下，物質(zhì)C的濃溶液與碳單質(zhì)反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：C＋4HNO3（濃）△CO2↑＋4NO2↑＋2H2（3）實(shí)驗(yàn)室中，檢驗(yàn)溶液中含有NH4＋的操作方法是取少量溶液于試管中，加入氫氧化鈉溶液，稍微加熱，若有使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生，則證明溶液中含有NH4（4）物質(zhì)B為紅棕色氣體，寫出該物質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：3NO2＋H2O2HNO3＋NO，當(dāng)反應(yīng)消耗0.15mol物質(zhì)B時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol01噴泉實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用1.形成噴泉的原理形成噴泉最根本的原因是容器內(nèi)外存在較大的壓強(qiáng)差。在這種壓強(qiáng)差的作用下，液體迅速流動(dòng)，通過帶有尖嘴的導(dǎo)管噴出來，形成噴泉。2.常見噴泉的類型①容器內(nèi)氣體極易溶于水（或容器內(nèi)氣體易與溶液反應(yīng)），使容器內(nèi)壓強(qiáng)迅速降低引發(fā)的噴泉（容器內(nèi)壓強(qiáng)小于外界大氣壓）。圖1中打開止水夾，擠出膠頭滴管中的水，氨氣極易溶于水，燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)迅速減小，即產(chǎn)生噴泉。圖2中打開止水夾，用手（或熱毛巾等）將燒瓶捂熱，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣，與水接觸，即產(chǎn)生噴泉。②容器內(nèi)的液體由于受熱或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生了大量的氣體，使容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大引發(fā)的噴泉（容器內(nèi)壓強(qiáng)大于外界大氣壓）。圖3的錐形瓶中盛放“碳酸氫銨與稀鹽酸”或“過氧化鈉與水”等均能形成噴泉。城市噴泉裝置的原理與圖3所示裝置相同，屬于正壓噴泉。3.常見的能形成噴泉的氣體和吸收劑氣體HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2（體積比為4∶3）NO2、O2（體積比為4∶1）吸收劑水、堿溶液水、酸溶液堿溶液水、堿溶液水、堿溶液水、堿溶液4.常見的裝置裝置Ⅰ：打開止水夾，擠壓膠頭滴管的膠頭，使少量水進(jìn)入燒瓶，導(dǎo)致大量的NH3溶解。燒瓶內(nèi)形成負(fù)壓而產(chǎn)生噴泉。裝置Ⅱ：擠壓氣球，即可使少量的酚酞溶液沿導(dǎo)管進(jìn)入燒瓶，導(dǎo)致大量的NH3溶解，燒瓶內(nèi)形成負(fù)壓而產(chǎn)生紅色噴泉。裝置Ⅲ：打開止水夾，用手（或熱毛巾等）捂熱燒瓶，氨氣受熱膨脹，使氨氣通過導(dǎo)管與水接觸，即產(chǎn)生噴泉（或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶，使水進(jìn)入燒瓶，燒瓶內(nèi)氨氣溶于水）。裝置Ⅳ：在錐形瓶中加入能產(chǎn)生氣體的物質(zhì)，使錐形瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)明顯增大，將液體壓入燒瓶而產(chǎn)生噴泉。裝置Ⅴ：在水槽中加入使水溫度升高的物質(zhì)，使錐形瓶內(nèi)酒精因升溫而揮發(fā)，錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大而產(chǎn)生噴泉。裝置Ⅵ：向燒瓶中通入H2S（或SO2），然后通入SO2（或H2S），有淡黃色粉末狀物質(zhì)生成，燒瓶內(nèi)壁附有水珠，NaOH溶液噴到燒瓶內(nèi)。裝置Ⅶ：向燒瓶中通入HCl，使HCl進(jìn)入燒瓶中與NH3反應(yīng)，導(dǎo)致燒瓶中壓強(qiáng)減小，NaOH溶液噴到燒瓶內(nèi)。5.噴泉實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的濃度計(jì)算關(guān)鍵是確定所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度：（1）HCl、NH3、NO2氣體或它們與其他不溶于水的氣體混合時(shí)，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為122.4mol·L（2）當(dāng)是NO2和O2的混合氣體且體積比為4∶1時(shí)，c（HNO3）＝128mol·L－1【跟蹤訓(xùn)練】如圖是課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的四個(gè)噴泉實(shí)驗(yàn)方案，下列有關(guān)操作不可能形成噴泉的是（）A.擠壓裝置①的膠頭滴管使膠頭滴管中的NaOH溶液全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾B.擠壓裝置②的膠頭滴管使AgNO3溶液全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾C.用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾D.向裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾【解析】A【解析】NO與NaOH溶液不反應(yīng)，所以燒瓶中的氣體壓強(qiáng)不會(huì)有明顯變化，不能形成噴泉，故A符合題意；HCl氣體能夠和AgNO3溶液反應(yīng)，擠壓裝置②的膠頭滴管使AgNO3溶液全部進(jìn)入燒瓶，使燒瓶中氣體壓強(qiáng)減少，能形成噴泉，故B不符合題意；用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣，導(dǎo)致錐形瓶中壓強(qiáng)增大，促使水進(jìn)入燒瓶中，氨氣極易溶于水，燒瓶中的氣體壓強(qiáng)減小，能形成噴泉，故C不符合題意；濃硫酸溶于水時(shí)放熱，使得濃氨水受熱分解產(chǎn)生氨氣，使錐形瓶中壓強(qiáng)增大，促進(jìn)濃氨水進(jìn)入燒瓶，濃氨水和氯化氫氣體反應(yīng)，燒瓶中的氣體壓強(qiáng)減小，能形成噴泉，故D不符合題意。02綠色化學(xué)與環(huán)境保護(hù)1.環(huán)境保護(hù)2.綠色化學(xué)（1）核心：從源頭上減少或消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染。又稱為“環(huán)境無害化學(xué)”“環(huán)境友好化學(xué)”“清潔化學(xué)”。綠色化學(xué)的理念在于不再使用有毒有害的物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物，不再處理廢物，從源頭上減少或消除污染。（2）綠色化學(xué)的研究主要是圍繞化學(xué)反應(yīng)、原料、催化劑、溶劑和產(chǎn)品的綠色化開展的，因此化學(xué)反應(yīng)及其產(chǎn)物具有以下特征：①采用無毒、無害的原料；②在無毒、無害的條件（包括催化劑、溶劑）下進(jìn)行；③產(chǎn)品應(yīng)該是環(huán)境友好的；④具有“原子經(jīng)濟(jì)性”，即反應(yīng)具有高選擇性、極少副產(chǎn)物，甚至實(shí)現(xiàn)“零排放”。此外，它還應(yīng)當(dāng)滿足“物美價(jià)廉”的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。3.原子經(jīng)濟(jì)性原子經(jīng)濟(jì)性可用原子利用率來衡量，其定義可表示為原子利用率＝目標(biāo)產(chǎn)物的質(zhì)量生成物的總質(zhì)量×1004.碳中和2020年9月，我國提出爭取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。碳中和是指直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節(jié)能減排、碳捕集與封存等形式，抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”。【跟蹤訓(xùn)練】1.N2O、NO和NO2等氮氧化物是空氣污染物，含有氮氧化物的尾氣需處理后才能排放。（1）N2O的處理。N2O是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副產(chǎn)物，用特種催化劑能使N2O分解。NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學(xué)方程式為2NH3＋2O2催化劑△N2O＋3H2（2）NO和NO2的處理。已除去N2O的硝酸尾氣可用NaOH溶液吸收，主要反應(yīng)為NO＋NO2＋2OH－2NO2－＋2NO2＋2OH－NO2－＋NO3①下列措施能提高尾氣中NO和NO2去除率的有BC（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②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NaNO3（填化學(xué)式）；吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是NO（填化學(xué)式）。（3）NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾氣，可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同，NO轉(zhuǎn)化為NO3－的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和NO3－，其離子方程式為3HClO＋2NO＋H2O3Cl－＋2NO3－②NaClO溶液的初始pH越小，NO轉(zhuǎn)化率越高。其原因是溶液pH越小，溶液中HClO的濃度越大，氧化NO的能力越強(qiáng)。【解析】（1）NH3被O2氧化生成N2O，N元素從－3價(jià)升至＋1價(jià)，1molNH3失去4mole－，O元素從0價(jià)降至－2價(jià)，1molO2得到4mole－，根據(jù)N和O元素得失電子守恒及原子守恒配平方程式。（2）①A項(xiàng)，通入尾氣速率過快時(shí)，尾氣吸收不充分，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，采用氣、液逆流的方式吸收尾氣時(shí)，尾氣吸收會(huì)更充分，正確；C項(xiàng)，補(bǔ)充NaOH溶液，c（OH－）增大，能更充分吸收尾氣，正確。②NO2與NaOH反應(yīng)可生成NaNO2、NaNO3和水，所以NaNO2晶體中會(huì)混有NaNO3雜質(zhì)。由吸收尾氣的主要反應(yīng)可知，NO2吸收更充分，故吸收后排放的尾氣中NO的含量較高。（3）①HClO氧化NO生成NO3－，自身被還原為Cl－，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒、電荷守恒配平方程式。②氧化NO的是HClO，NaClO在酸性條件下會(huì)生成HClO，所以pH越小，溶液中HClO的濃度越大，01氮及其重要化合物的知識(shí)盲點(diǎn)1．NO只能用排水法或氣囊法收集，NO2不能用排水法，一般用向上排空氣法收集。2．工業(yè)上制備的鹽酸顯黃色是因?yàn)槿苡蠪e3＋，而濃HNO3顯黃色是因?yàn)槿苡蠳O2。3．NO2能被NaOH溶液吸收，NO單獨(dú)不能被強(qiáng)堿溶液吸收，NO與NO21∶1混合能被NaOH溶液吸收。4．NO2或NO與O2通入水的計(jì)算中常用到4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3、4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3兩個(gè)方程式，也可以利用N元素化合價(jià)的變化，根據(jù)得失電子守恒進(jìn)行計(jì)算。5．強(qiáng)氧化性酸(如HNO3、濃H2SO4)與金屬反應(yīng)不生成H2；金屬和濃HNO3反應(yīng)一般生成NO2，而金屬和稀HNO3反應(yīng)一般生成NO。6．實(shí)驗(yàn)室制備NH3，除了用Ca(OH)2和NH4Cl反應(yīng)外，還可用濃氨水的分解(加NaOH固體或CaO)制取，而檢驗(yàn)NHeq\o\al(＋,4)須用濃NaOH溶液并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)生成的氣體，以確定NHeq\o\al(＋,4)的存在。7．收集NH3時(shí)，把一團(tuán)干燥的棉花放在試管口，以防止與空氣對流；收集完畢，尾氣處理時(shí)，應(yīng)放一團(tuán)用稀硫酸浸濕的棉花在試管口，以吸收NH3。8．濃鹽酸和濃氨水反應(yīng)有白煙生成，常用于HCl和NH3的相互檢驗(yàn)。【跟蹤訓(xùn)練】(1)加熱盛有少量NH4HCO3固體的試管，并在試管口放置濕潤的紅色石蕊試紙，石蕊試紙變藍(lán)，證明NH4HCO3顯堿性()(2)氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀，氨氣被還原()(3)NH3易溶于水，故可用作制冷劑()(4)下列物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)：NH3eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(催化劑，△))NOeq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3()(5)因?yàn)镹H4HCO3受熱易分解，故可用作氮肥()(6)將稀硝酸加入過量鐵粉中，充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液，現(xiàn)象為有氣體生成，溶液呈紅色，可以得出稀硝酸將Fe氧化成Fe3＋()(7)六水氯化鈣可用作食品干燥劑，CaCl2也可干燥NH3()(8)將濃硝酸溶液滴入用砂紙打磨過的鋁條中，則產(chǎn)生紅棕色氣體()(9)實(shí)驗(yàn)室制取氨()(10)利用，根據(jù)①濃硝酸、②Na2CO3、③Na2SiO3溶液，可證明酸性：硝酸>碳酸>硅酸()(11)利用，根據(jù)②中酚酞試液變紅，能證實(shí)①中加熱NH4Cl和Ca(OH)2混合物發(fā)生反應(yīng)生成NH3()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×(9)×(10)×(11)√02氮及化合物的“十大”誤區(qū)1．氮的氧化物都有毒，其中NO2與N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此實(shí)驗(yàn)測得NO2的平均相對分子質(zhì)量總是大于46。2．驗(yàn)證某無色氣體為NO的方法是向無色氣體中通入O2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色。3．NO能用排水法收集，不能用排空氣法收集；而NO2能用向上排空氣法收集，不能用排水法收集。4．濃、稀硝酸均具有強(qiáng)氧化性，濃度越大，氧化性越強(qiáng)，其還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越高。還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO。5．常溫下，鐵、鋁遇濃硝酸能發(fā)生“鈍化”并非不反應(yīng)。故常溫下濃硝酸可以用鐵桶盛放。6．制氨時(shí)，選用的銨鹽及堿都有一定的要求。選銨鹽時(shí)，不選(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等，因它們受熱易分解，使產(chǎn)生的NH3中混有較多的雜質(zhì)氣體，另外NH4NO3易爆炸；選堿時(shí)，用Ca(OH)2而不用NaOH或KOH，因NaOH、KOH具有吸濕性，易結(jié)塊，不利于產(chǎn)生氨氣，且在高溫下均能腐蝕玻璃。7．干燥氨氣不能用濃硫酸，也不能用無水CaCl2(8NH3＋CaCl2=CaCl2·8NH3)，通常用堿石灰干燥氨氣。8．NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體，可在推斷題中作為解題的突破口，確定NH3的存在。氨與酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是NH3與H＋結(jié)合形成NHeq\o\al(＋,4)。氨幾乎能與所有的可溶性酸反應(yīng)生成鹽。9．氨水的成分是三分子：NH3、NH3·H2O、H2O；三離子：NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋，氨水呈弱堿性。計(jì)算氨水濃度時(shí)，溶質(zhì)視為NH3。10．吸收氨氣(或HCl)時(shí)要注意防止倒吸?？捎糜谖瞻睔?或HCl)并能防倒吸的常用裝置為【跟蹤訓(xùn)練】(1)用氫氧化鈉溶液吸收工業(yè)廢氣中的NO2：2NO2＋2OH－=NOeq\o\al(－,3)＋NOeq\o\al(－,2)＋H2O。(√)(2)工業(yè)上利用合成氨實(shí)現(xiàn)人工固氮涉及氧化還原反應(yīng)。(√)(3)NO2通入FeSO4溶液中始終無明顯現(xiàn)象。(×)(4)在實(shí)驗(yàn)室里，NO和NO2均可用排水法收集。(×)(5)濃硝酸中加入用砂紙打磨過的鋁條，產(chǎn)生紅棕色氣體。(×)(6)濃硝酸在光照下久置，會(huì)變黃。(√)(7)硝酸具有強(qiáng)氧化性，硝酸與Fe反應(yīng)一定生成Fe3＋。(×)(8)下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化能夠?qū)崿F(xiàn)N2eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(高溫、高壓、催化劑))NH3eq\o(→,\s\up7(HClaq))NH4Cl(aq)。(√)(9)某元素的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)生成鹽，則該元素一定是氮元素。(√)(10)NH3能使酚酞溶液變紅、NH3可用于設(shè)計(jì)噴泉實(shí)驗(yàn)，上述敘述均正確并有因果關(guān)系。(11)用NH4Cl固體和Ca(OH)2固體制備并收集NH3，需要的儀器只有酒精燈、燒杯、導(dǎo)管、集氣瓶。(×)(12)實(shí)驗(yàn)室用如圖所示的裝置制取少量氨氣。(×)01金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算的思維流程1.金屬與硝酸反應(yīng)的思維模型2.硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律①HNO3與金屬反應(yīng)一般不能產(chǎn)生H2。②還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。③硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。(2)涉及HNO3的離子反應(yīng)常見的易錯(cuò)問題①忽視NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下的強(qiáng)氧化性。在酸性條件下NOeq\o\al(－,3)不能與Fe2＋、I－、SOeq\o\al(2－,3)、S2－等還原性較強(qiáng)的離子大量共存。②在書寫離子方程式時(shí)，忽視HNO3的強(qiáng)氧化性，將氧化還原反應(yīng)簡單的寫成復(fù)分解反應(yīng)。3.金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算的四種方法(1)原子守恒法HNO3與金屬反應(yīng)時(shí)，一部分HNO3起酸的作用，以NOeq\o\al(－,3)的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量。(2)得失電子守恒法HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。(3)電荷守恒法HNO3過量時(shí)反應(yīng)后溶液中(不考慮OH－)則有：c(NOeq\o\al(－,3))＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金屬離子)。(4)離子方程式計(jì)算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí)，由于硝酸鹽中NOeq\o\al(－,3)在H2SO4提供H＋的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，因此此類題目應(yīng)用離子方程式來計(jì)算，先作過量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H＋或NOeq\o\al(－,3)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，且溶液中要符合電荷守恒?！靖櫽?xùn)練】1.正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”(1)常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學(xué)變化(√)(2)可用稀硝酸與FeS固體反應(yīng)制取H2S(×)(3)過量的銅與濃硝酸反應(yīng)，產(chǎn)物中一定有NO(√)(4)濃硝酸在光照下久置，會(huì)變黃(√)(5)濃硝酸中滴加紫色石蕊試液，最終變?yōu)榧t色(×)【解析】(2)稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，可氧化H2S。(3)濃硝酸與Cu反應(yīng)，逐漸變?yōu)橄∠跛?，因而?huì)產(chǎn)生NO。(5)濃硝酸具有酸性和強(qiáng)氧化性，可使石蕊試液先變紅后褪色。2.久置的濃硝酸呈黃色，如何除去？怎樣保存濃硝酸？【答案】濃硝酸顯黃色是由于濃硝酸見光或受熱發(fā)生分解，生成的NO2溶于濃硝酸所致，所以消除的方法是通入O2(或空氣)，使其發(fā)生反應(yīng)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。保存時(shí)應(yīng)保存在棕色試劑瓶中，并置于陰涼處。3.鋅與某濃度的硝酸以物質(zhì)的量之比為1∶3發(fā)生反應(yīng)，若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O，反應(yīng)結(jié)束后鋅沒有剩余，下列說法正確的是()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1∶4D.該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸之比為1∶5【答案】D【解析】設(shè)鋅的物質(zhì)的量為a，則稀硝酸中HNO3的物質(zhì)量為3a，發(fā)生還原反應(yīng)的HNO3與鋅的關(guān)系為HNO3～2Zn，由于鋅不足，被還原的HNO3為eq\f(a,2)，未被還原的HNO3為(3a－eq\f(a,2))，二者之比為eq\f(a,2)∶(3a－eq\f(a,2))＝1∶5，D項(xiàng)正確。4.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解9.6g。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()A.原混合酸中NOeq\o\al(－,3)物質(zhì)的量為0.1molB.OA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，BC段產(chǎn)生氫氣C.第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4D.H2SO4濃度為2.5mol·L－1【答案】A【解析】鐵粉既能與硝酸反應(yīng)也能與硫酸反應(yīng)，從題干圖中看出(注意只是第二份100mL)OA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，BC段產(chǎn)生氫氣，反應(yīng)為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，可知NOeq\o\al(－,3)反應(yīng)完全，第二份中NOeq\o\al(－,3)應(yīng)為eq\f(5.6g,56g·mol－1)×3÷3＝0.1mol，溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4，此時(shí)反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是14g，即0.25mol，故原混合酸中H2SO4濃度為eq\f(0.25mol,0.1L)＝2.5mol·L－1，NOeq\o\al(－,3)物質(zhì)的量為0.2mol。所以選A。02現(xiàn)象描述答題模板(1)全面描述現(xiàn)象的程序——“海、陸、空”“海”——溶液有什么變化；“陸”——固體有什么變化；“空”——?dú)怏w有什么變化。(2)規(guī)范描述現(xiàn)象的答題模板如①顏色：……由……(具體顏色)變?yōu)椤?具體顏色)；②氣體：溶液中產(chǎn)生……(顏色)的氣泡，(或)在固體表面產(chǎn)生……(顏色)氣泡；③沉淀：在……(顏色)溶液中產(chǎn)生……(顏色)的沉淀(渾濁)?！纠磕硨?shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下裝置，驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的遞變規(guī)律。(1)為確?！把趸浴钡膶?shí)驗(yàn)結(jié)論可靠，應(yīng)該注意。(2)若實(shí)驗(yàn)操作得當(dāng)，可證明“氧化性”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是?！敬鸢浮?1)氯氣不能過量(2)分液漏斗中溶液變橙紅色，試管內(nèi)溶液分層，且下層為紫紅色，上層無色【解析】（1）過量的氯氣也能氧化碘離子，為