2014高考化学必备专题——氮族元素、氨、铵盐和硝酸 【考纲解读】 1. 了解氮的单质及其氧化物、氢化物的性质。
2. 了解氮的氧化物对大气的污染及其防治；初步了解含磷洗涤剂对环境及人类健康的影响。 3.掌握氨、铵盐的性质、掌握NH4+的检验。 4.掌握NH3的实验室制法。 5. 掌握HNO3的性质。 【高考预测】 1.氮族元素性质的相似性、递变性及其应用。 2.有关氮的氧
化物和氧气的混合气体与水反应的计算。 3.NOx、含磷洗涤剂对环境及人类健康的危害与防治。 4.NH3的结构特点；NH3、铵盐的化学性质及其应用。 5.NH3的实验室制法、工业制法的反应原理、仪器、原理、收集及检验；NH4+的检验。 6.HNO3的强氧化性；运用电子守恒进行HNO3的相关计算。 一、氮气的化学性质 1.氮的固定 使空气中__________的氮转化为__________的过程。 2.氮气的性质 ①物理性质 纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占总体积的______。 ②化学性质 氮气的化学性质：常温稳定、高温活泼（与N≡N叁键键能有关） ⑴还原性：N2 + O2 2NO 注：NO与O2进一步化合2NO + O2 = 2NO
2（红棕色） ⑵氧化性：N2 + 3H
2 2NH3。 3 Mg+N2 Mg3N2 例1、（2013·上海化学·18）汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3→K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化物比还原物多1.75mol，则下列判断正确的是 A.生成40.0LN2（标准状况） B.有0.250molKNO3被氧化 C.转移电子的物质的量为1.25mol D.被氧化的N原子的物质的量为3.75mol 【答案】CD 二、氮的氧化物 1．在氮族元素中氮和其它元素比较，有很大的特殊性，它的主要化合价有－3、+1、+2、+3、+4、+5，氮元素能以不同的价态与氧结合，可以形成多种氧化物：N2O、NO、N2O3、N2O4、NO2、N2O5。 【特别提醒】①NO是一种无色无味难溶于水的气体，能与人血液中的血红蛋白结合而使人中毒；NO被称为“明星分子”或“信使分子”。 ② NO2是一种红
棕色、具有剌激性气味、有毒的气体。 ③ NO2和N2O4可以通过非氧化还原反应相互转化：2NO2 N2O4。 ④ N2O3、N2O5分别是亚硝酸和硝酸的酸酐。 ⑤ 氮氧化物特别是NO和NO2是主要的空气污染物，是形成光化学烟雾和酸雨的重要原因。 2．氮的氧化物溶于水的计算 ⑴NO2或NO2与N2 的混合气体溶于水时，可依据3NO2+H2O=2HNO3+NO，利用气体体积变化差值进行计算。 ⑵NO2和O2的混合气体溶于水时，依据如下表格计算 NO2与O2的体积比 发生的化学反应 剩余气体  =4:1 4NO2+O
2+2H2O=4HNO3 无  <4:1 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 O2  >4:1 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 3NO2+H2O=2HNO3+NO NO  ⑶NO和O2的混合气体溶于水时，依
据如下表格计算 NO与O2的体积比 发生的化学反应 剩余气体  =4:3 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 无  <4:3 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 O2  >4:3 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 NO  ⑷NO、NO2、O2三种混合气体溶于水时，可先按⑴求出NO2与水反应生成NO的体积，再加上原混合气体中的NO按⑶方法进行计算。 【特别提醒】化学计算题有时会遇到两个反应（或多个反应）相循环的情况，即两个反应的反应物互为对方的生成物，这种情况如果按实际发生的反应方程式进行
计算就会无法求出结果，正确的解法是通过适当的调整反应方程式的化学计量数，将两个方程式合并，消去中间产物，得到初始反应物的总反应化学方程式，并用来进行计算。 例2、（2013·上海化学·21）一定条件下，将0.1LCO、0.2LCO2、0.1LNO、0.2LNO2和0.2LNH3混合，然后通过分别盛有足量蒸馏水、饱和碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液的三个洗气瓶（洗气瓶排列顺序不确定）。假设气体通过每个洗气瓶都能充分反应则尾气（已干燥） A.可能是单一气体 B.不可能含有一氧化碳 C.可能存在原气体中的两种气体 D.成分和洗气瓶的排列顺序无关 【答案】AC 三、磷 1．磷的同素异形体：白磷和红磷 名 称 白 磷 红 磷  分子结构 P4正四面体 红磷分子结构很复杂  颜色状态 白色（淡黄色）蜡状固体 红棕色粉末状固体  溶解性 不溶于水、易溶于CS2 不溶于水也不溶于
CS2  毒 性 剧毒 无毒  着火点 40℃ 240℃  保存方法 少量可保存在水里，大量密封保存 密封保存（易缓慢氧化，生成易吸水的氧化物）  相互转化 白磷
红磷  2．磷的化学性质： ①与O2的反应：4P + 5O2 2P2O5（白烟） P2O5 + H2O（冷水）= 2HPO3（有毒） P2O5 + 3H2O（热水）=2H3PO4（无毒） ②与Cl2的反应：2P + 3Cl2 (不足) 2PCl3 2P + 5Cl2 (过量) 2PCl5 四、氨气的实验室制法 1．氨气是 色 气味的气体， 液化， 溶于水。电子式是 ，它的空间构型是 ，是 性分子。 2．氨气是 色有 气味的气体，密度比空气小，易液化，所以常用作制冷剂。极易溶于水。常温常压下，1体积的水能溶解700体积的氨气。（用喷泉实验证明，喷泉实验成功的关键是什么，想一想还有哪些气体能做喷泉实验？） 【规律总结】喷泉实验成功的关键：①烧瓶、预先吸水的滴管及直玻璃管都要干燥；②气体要充满圆底烧瓶；瓶塞要严密，不漏气，止水夹要夹紧。 注意：满足下列条件时，均能形成美丽的喷泉：①液体为水时，NH3、HBr、HCl、HI、SO2等易溶于水的气体或是NO2、NO2＋O2、NO＋O2、NO2＋NO＋O2等易与水反应的气体。 ②液体是NaOH、KOH等强碱性溶液时，CO2、SO2、NO2、H2S等酸性气体。 ③液体是盐酸或硫酸时，NH3等碱性气体。 3．氨气的化学性质： （1）与水的反应： 思考：氨水和液氨在微粒的组成、性质上有何区别。 （2）与酸的反应：离子方程式为 。 氨水易挥发，不易运输，因此常将其转化为各种固态铵盐加以使用。 4．氨气的实验室制法： （1）原理： （2）收集方法： （3）干燥方法： （4）验满方法 （5）尾气处理： 思考：哪些气体最后要进行尾气处理。 特别提醒：1.铵盐与碱共热制取氨气: 使用此方法制取氨气需注意以下几个问题：（1）所用铵盐不能用硝酸铵、碳铵。因为加热过程中硝酸铵可能发生爆炸性的分解反应，
易出现危险；而碳铵受热极易分解产生二氧化碳，使制得的氨气中混有大量的二氧化碳杂质。(2)消石灰不能用NaOH、KOH代替，因为它们具有吸湿性，易结块，不利于氨气产生，并且它们在加热的条件下能腐蚀试管。 2.加热浓氨水来制取氨气：NH3·H2O
NH3↑+ H2O 3.用浓氨水与固体烧碱（或生石灰）混合制取氨气： （1）浓氨水与固体烧碱制取氨气的原理：在浓氨水中存在NH3 + H2O
NH3·H2O

NH4+ +OH－等平衡体系，固体烧碱溶于氨水时放出大量的热且溶液中c（OH-）增大，使上述平衡体系均向左移动，从而制得氨气。 （2）浓氨水与生石灰制取氨气的原理：氧化钙与水反应放出大量的热促使NH3·H2O分解放出氨气，所发生的反应可表示为：CaO+NH3·H2O
NH3↑+ Ca(OH)2。 （3）主要发生装置：烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导气管。 例3、（2013·安徽理综·8）实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示（省略夹持和净化装置）。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是 选项 A中的物质 B中的物质 C中收集的气体 D中的物质  A 浓氨水 CaO NH3 HO  B 浓硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH溶液  C 稀硝酸 Cu NO2 H2O  D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液  【答案】B 五、铵盐 1.结构： （铵根离子电子式） 物理性质：都是离子晶体，都易溶于水。 化学性质：（1）受热分解：NH4Cl NH4HCO3 铵盐的受热分解比较复杂，并非都生成对应的酸和氨气。 （2）与碱的反应： 思考：NH4+的检验：操作为 离子方程式为 例4、（2013·广西理综·27）（15分）五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A和C同族，B和D 同族，C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性，C和E形成的化合物在水中呈中性。回答下列问题： （1）五种元素中，原子半径最大的是 ，非金属性最强的是 （填元素符号）； （2）由A和B、D、E
所形成的共价型化合物中，热稳定性最
差的是 （用化学式表示）； （3）A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应，产物的化学式为 ，其中存在的化学键类型为 ； （4）D最高价氧化物的水化物的化学式为 ； （5）单质D在充足的单质E中燃烧，反应的化学方程式为 ；D在不充足的E中燃烧，生成的主要产物的化学式为 ； （6）单质E与水反应的离子方程式为 。 【答案】（1）Na（1分） Cl （1分） （2）PH3（2分） （3）NH4Cl（2分） 离子键和共价键（2分） （4）H3PO4（2分） (5)2P＋5Cl2
2PCl5（2分） PCl3（1分） （6）Cl2＋H2O＝H＋＋Cl－＋HClO（2分） 六、硝酸 （一）、物理性质 纯净的硝酸是 无色 易 挥发 有 刺激性 气味的液体，密度为1.50g／cm3，沸点83℃，凝固点—42℃，能与水 以任意比例 互溶，有腐蚀性。常用浓硝酸质量分数为69％左右，质量分数为98％以上的硝酸极易在潮湿的空气中形成 白 色酸雾，因此被称为 发烟硝酸 。 （二）、化学性质 ⒈硝酸是一元强酸 HNO3 = H＋＋ NO
3－ ,具有酸的通性 ⑴可使 紫色石蕊试液 变色 ⑵与碱的反应: NaOH ＋ HNO3 = NaNO3 ＋ H2O ⑶与碱性氧化物的反应: CuO ＋ 2HNO3 = Cu(NO3)2 ＋ H2O ⑷与某些盐的反应: CaCO3 ＋ 2HNO3 = Ca(NO3)2 ＋ CO2↑＋ H2O ⒉硝酸的不稳定性 4HNO3（浓）
4NO2↑ + O2↑+2H2O(硝酸越浓越易分解) ⒊硝酸的强氧化性 ⑴与金属的反应 ①除Au、Pt外，大部分金属都能与硝酸反应，反应时不生成 H2 ，生成硝酸盐、氮的降价产物和水。 Cu与浓硝酸反应： Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O Cu与稀硝酸反应： 3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ②浓硝酸在常温下能使Fe、Al 钝化 ，故可用铁、铝容器运输冷的浓硝酸。 （三）、制法 (1)实验室制法 NaNO3 + H2SO4（浓）NaHSO4 + HNO3↑ (2)工业制法—— 氨的催化氧化法 ① 4NH3 + 5O2
4NO + 6H2O ② 2NO + O2 = 2NO2 ③ 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO （四）、硝酸的保存硝酸要密闭存放在 棕色细口 试剂瓶中，并置于 黑暗且温度低的地方 ，盛
硝酸的试剂瓶一定要用 玻璃 塞，而不能用 软木塞或橡皮塞 。 （五）、几种常见酸的比较
（六）、硝酸在反应中

的作用 在硝酸参与的反应中，有的只显酸性，有的只显氧化性，有的既显酸性又显氧化性，这主要看生成物中氮元素化合价。如果生成物中只有+5价N，则硝酸只显酸性；生成物中无+5价N，则只显氧化性；生成物中既有+5价N又有低于+5价的N，则既显氧化性又显酸性。 例：硝酸与NaOH发生中和反应生成物中只有+5价N 的NaNO3 ，则硝酸只显酸性；浓硝酸与C反应生成物中只有+4价N的NO2，则硝酸只显氧化性；硝酸遇FeO先发生复分解反应（硝酸显酸性）生成Fe（NO3）2，Fe2+再被HNO3氧化为Fe3+（硝酸显氧化性），即与FeO反应时，硝酸既显氧化性又显酸性。 （七）、有硝
酸参与的氧化还原反应的计算 有硝酸参与的氧化还原反应的计算：正确运用两个守恒原理：一是原子守恒；二
是得失电子守恒，这样会使解题既快速又准确。 1．单质与硝酸的反应，分析讨论是金属还是非金属，若为金属参加的反应 ，硝酸分为两部分，一部分作氧化剂，另一部分起酸性生成硝酸盐，应先确定未被还原的硝酸，再由电子得失守恒求解。若为非金属单质与硝酸反应时，硝酸全部被还原。 2．Cu与HNO3的反应中随着反应的进行浓度逐渐变小，产物由NO2变成NO，最终
为混合气体。可以这样理解并分析：反应的硝酸在产物中共两部分： Cu(NO3)2
HNO3—
可以看出：被还原的硝酸无论生成NO还是NO2均
为一个N原子与一个HNO3的比例关系，即：被还原的硝酸与气体的物质的量相等。而未被还原的硝酸总是生成最高价金属的硝酸盐〔如Cu (NO3)2〕，一个金属离子与金属离子最高价数个HNO3成比例关系，即未被还原的HNO3与金属离子的最高价态数相等。 例5、（2013·福建理综·25）（15分） 固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想： 甲：Mg(NO3)2、NO2、O2 乙：MgO、NO2、O2 丙：Mg3N2、O2 丁：MgO、NO2、N2 （1）实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是_____________。 查阅资料得知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O 针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：
（2）实验过程 ①取器连接后，放人固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管（A），观察到E 中有气泡连续放出，表明________ ② 称取Mg(NO3)2固体3 . 79 g置于A中，加热前通人N2以驱尽装置内的空气，其目的是________；关闭K，用酒精灯加热时，正确操作是先________然后固定在管中固体部位下加热。 ③ 观察到A 中有红棕色气体出现，C、D 中未见明显变化。 ④ 待样品完全分解，A 装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1 . 0g ⑤ 取少量剩余固体于试管中，加人适量水，未见明显现象。 ( 3 ）实验结果分析讨论 ① 根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_______是正确的。 ② 根据D 中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有O2，因为若有O2，D中将发生氧化还原反应：_____________________（填写化学方程式），溶液颜色会退去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检侧到的原因是_____________________。 ③ 小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装里进一步研究。 【知识点】化学实验。 【答案】 不符合氧化还原反应原理（或其它合理答案） ①装置气密性良好 ②避免对产物O2的检验产生干扰（或其它合理答案） 移动酒精灯预热硬质玻璃管 （3） ①乙 ②2Na2SO3 + O2 =2Na2SO4 O2在通过装置B时已参与反应（或其它合理答案） 【考点精析】考点1 氮的氧化物 [例1] （2013·北京理综·26）（14分）NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。 (1) NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_ . (2)汽车发动机
工作时会引发N2和02反应，其能量变化示意图如下:
写出该反应的热化学方程式: _ . ②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是_ .。 （3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOX的排放。 ①当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_ . ② 当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO <2oCaO <38SrO<56BaO.原因是 .，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。 通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。 ②写出NiO电极的电极反应式: . 【答案】 （1）3NO2+2H2O=2HNO3+NO； （2）①、N2(g)+O2（g）=2NO(g) △H=+183KJ/mol； ②、增大； （3）①、2NO+2CO
N2+2CO2 ②、由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知，它们均处于第ⅡA族，同一主族自上而下，原子半径增大； （4）①、还原； ②、NO+O2--2e-=NO2； 考点2 氨的性质 [例2] （2013·江苏化学·4）下列有关物质性质的应用正确的是 A.液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂 B.二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸 C.生石灰能与水反应，可用来干燥氯气 D.氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝 【答案】A 考点3 硝酸的强氧化性 [例3] （2013·重庆理综·29）(14分)化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。 ⑴催化反硝化法中，H2能将NO3－还原为N2。25℃时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12。 ①N2的结构式为 ②上述反应的离子方程式为，其平均反应速率υ(NO3－)为 mol·L－1/min ③还原过程中可生成中间产物NO2－，写出3种促进NO2－水解的方法 ⑵电化学降解NO3－的原理如题29图所示。
 ①电源正极为 （填A或B），阴极反应式为 ②若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为 克 答案：⑴①N≡N ②2NO3－＋5H2
N2＋2OH－＋4H2O，0.001 ③加酸，升高温度，加水 ⑵①A，2NO3－＋6H2O＋10e－＝N2↑＋12OH－②14
.4 【课后精练】一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分) 1．下列现象的产生与人为排放大气污染物氮的氧化物无关的是(　　) A．闪电　　　　　　 B．光化学烟雾 C．酸雨 D．臭氧层空洞 2．下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是(　　) A．NO和O2 B．HCl和NH3 C．H2和CO D．SO2和CO2 3．现有下列物质：①氯水　②氨水　③浓硝酸　④氢氧化钠溶液　⑤AgNO3溶液，其中必须保存在棕色试剂瓶里的是 (　　) A．①②③④⑤　　 B．①③⑤ C．①③
D．①②④ 4．下列说法中正确的是(　　) A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3 B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的氮均呈－3价 C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为：NH＋OH－NH3↑＋H2O D．NH4Cl与NaCl的固体混合物可用升华法分离 5．(2013·三明质检)实验室里可按如图所示的装置干燥、贮存某气体R，多余的气体可用水吸收，则R是(　　)
A．NO2 B．HCl C．CH4 D．NH3 6．下列说法正确的是(　　) A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解 B．可用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气 C．碳酸氢铵受热分解产生的气体用碱石灰干燥后可得到纯净氨气 D．氨气溶于水后，在水溶液中主要以NH的形式存在 7．如图利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是(　　)
选项 实验现象 解释  A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与HCl反应生成了NH4Cl固体  B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应  C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是AlCl3溶液  D 干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱  8.同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3、②NO2进行喷泉实验，经充分反应后，两瓶内溶液的物质的量浓度大小为(　　) A．①>② B．①<② C．①＝② D．不能确定 9．无色的混合气体甲，可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为(　　)
A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2 C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2 10．（2013·四川理综化学·7）1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4 的混合气体1120mL (标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀，下列说法不正确的是 A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2 ︰1 B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/L C. NO2和N2O4 的混合气体中，NO2 的体积分数是80% D. 得到2.54沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mL 11．（2013·上海化学·22）一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体VL（标准状况），向反应后的溶液中（存在Cu2+和SO42-）加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO12.0g，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为1﹕1，则V可能为A.9.0L B.13.5L C.15.7L D.16.8L 12．有某硫酸和硝酸的混合溶液20 mL，其中含有硫酸的浓度为2 mol·L－1，含硝酸的浓度为1 mol·L－1，现向其中加入0.96 g 铜粉，充分反应后(假设只生成NO气体)，最多可收集到标准状况下的气体的体积为(　　) A．89.6 mL B．112 mL C．168 mL D．224 mL 二、非选择题(本题包括4小题，共52分) 13．(8分)A是一种白色晶体，它与浓NaOH溶液共热，放出无色气体B，用圆底烧瓶收集干燥的B，按下图所示装置仪器进行实验。挤压滴管的胶头时，可以得到蓝色喷泉。A与浓H2SO4反应，放出无色气体C。用圆底烧瓶收集干燥的C，仍按下图所示装置仪器进行实验，挤压滴管的胶头时，可以得到红色喷泉。
(1)A的化学式是____________。 (2) 可用于除去B中水分的干燥剂是________。收集气体B的方法是__________________________。 (3)收集气体C的方法是____________________。 14．(15分)（2013·广西理综·28）制备氮化镁的装置示意图如下：
回答下列问题： （1）检查装置气密性的方法是 ，a的名称是 ，b的名称是 ； （2）写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式 ；
（3）C的作用是 ，D的作用是 ，是否可以把C和D的位置对调并说明理由 ； （4）写出E中发生
反应的化学方程式 ； （5）请用化学方法确定是否有氮化镁生成，并检验是否含有未反应的镁，写出实验操作及现象 。 15．(15分)(2013·许昌质检)某化学课外活动小组在实验室设计了如图所示的实验装置，进行“氨的催化氧化”实验。
(1)A处是气体发生装置，A中所用的试剂只能从下列物质中选取： ①硝酸铵；②碳酸铵；③碳酸氢铵；④氯化铵；⑤熟石灰；⑥氢氧化钠。 若A中制取气体时只用了一种药品，则该药品可以是________(填选项编号)，在只用一种药品制取氨气时，图中空白处所需仪器为________(选填下列仪器编号，固定装置省略)。
(2)该装置补充完整后，仍然存在一定的缺陷，试从安全与环保的角度来考虑，对该装置进行改进： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 (3)按照改进后的装置进行实验，请完成以下问题： ①装置B的作用是________________________________________________； ②写出C中发生反应的化学方程式：_______
______________________________________________； ③若A、B处试剂足量，则装置D中可以观察到的实验现象有_________________________ ________________________________________________________________________。 16．(14分)在浓硝酸中放入铜片： (1)开始反应的化学方程式为___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若铜有剩余，则反应将要结束时的反应化学方程式是___________________________ ________________________________________________________________________。 (3)待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因和离子方程式是_____________________________________________________________
___________ ________________________________________________________________________。 (4)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生气体5.6 L(标准状况)，则所消耗的硝酸的物质的量是________，所得气体的平均相对分子质量为__________。 课时作业(十)　 1．A　B、C、D选项是常见的大气污染的结果，均与人为排放的氮的氧化物有关。而A选项则是一种自然现象。 2．D　A、B项中的气体在常温下不共存；C项的气体均用向下排空气法收集。 3．B　见光易变质的试剂一般保存在棕色试剂瓶中。 4．C　A项中，有的铵盐受热分解产生氨气(如NH4Cl)，有的铵盐受热分解不产生氨气(如硝酸铵在400 ℃以上发生分解，产生N2、NO2和H2O)；B项中，所有的铵盐都易溶于水，铵盐里除NH中的N呈－3价外，还可能含有其他价态的氮元素(如NH4NO3中的N有－3、＋5两种价态)；C项中，铵盐与碱反应时，反应条件不同，产物也不同，即加热时，生成NH3，不加热时，往往生成NH3·H2O；D项中，可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华。 5．D　由储气瓶的连接方式知，瓶内只能收集密度小于空气的气体，NO2、HCl排除；由尾气吸收装置知，该气体为极易溶于水，C项被排除。 6．C　硫酸电离的H＋使溶液呈酸性，NO在酸性条件下具有强氧化性，与铜反应，A错误；氨气极易溶于水且氯化铵溶液显酸性，更利于氨气溶于水，B错误；NH4HCO3NH3↑＋H2O↑＋CO2↑，H2O、CO2均能被碱石灰吸收，C正确；氨气溶于水后大部分以NH3·H2O的形式存在，D错误。 7．A　B项现象正确，解释错误，NH3应与H2SO4反应，只是因为H2SO4
不具有挥发性，观察不到现象；C项解释错误，除AlCl3可能外，像CuCl2、FeCl3也符合现象；D项解释错误，NH3不属于碱，NH3溶于水后生成碱(NH3·H2O)。 8．C　设圆底烧瓶的体积为V L，所含气体的物质的量为x。则c(NH3·H2O)＝mol/L，而3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，c(HNO3)＝＝mol/L，C项正确。 9．B　由题意，无色混合气体中一定无NO2,100 mL气体通入浓H2SO4后，体积变为80 mL，一定有NH3，经Na2O2后变为红棕色，则含有CO2和NO，最后无气体剩余，则不含N2。 10．D　 11．A　 12．D　铜粉溶解于酸的离子方程式为： 3Cu　＋　8H＋　＋　2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 0.015 mol 0.1 mol 0.02 mol 经比较Cu不足。由Cu的量求得生成NO为0.01 mol，即标准状况下的气体的体积为224 mL。 13．解析：　此题为一推断型的实验题。由题给条件可知，B为NH3，C为HCl气体，所以A为NH4Cl。NH3为碱性气体，只能用碱石灰或生石灰、KOH固体等不与氨反应的干燥剂干燥。氨气的密度比空气小，应用向下排空气法收集。 答案：　(1)NH4Cl　(2)碱石灰　向下排空气法 (3)向上排空气法 14．【解析】此题考查物质制备实验。解决此类问题要明确实验目的、实验原理、实验仪器、实验试剂，结合题给装置图分析出各环节中要考虑的各反应物及产物的性质。 该实验制备氮化镁，其原理为N2＋3Mg
Mg3N2，该反应在装置E中进行，则由装置A中的药品可知A为氮气的制备装置，对于液液反应的装置气密性检查一般采用微热法。 制备氮气的反应其原理是2NaNO2和(NH4)2SO4中氮元素自身的归中氧化还原反应。 所制得的氮气中常混有氧气（与镁反应生成氧化镁）、水蒸气（使氮化镁水解生成氢氧化镁），因此C中用亚铁盐的还原性除去氧气，D中用浓硫酸的吸水性除去水蒸气。 氮化镁及镁的检验可利用氮化镁的双水解和镁与盐酸的反应。 【答案】（1）微热b，这时G中有气泡冒出，停止加
热冷却后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，则气密性良好（2分） 分液漏斗（1分） 圆底烧瓶（1分） （2）2NaNO2＋(NH4)2SO4
2N2↑＋Na2SO4＋4H2O（2分） （3）除去氧气（及氮氧化物）（1分） 除去水蒸气 （1分） 不能，对调后无法除去水蒸气（1分） （4）N2＋3Mg
Mg3N2（2分） （5）取少量产物于试管中，加入少量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，可闻到刺激性氨味（把湿润的红色石蕊试纸放在管口，试纸变蓝），证明产物中含有氮化镁；弃去上清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁（4分） 15．解析：　解答本题要注意以下两点：(1)题目对制取氨气的药品有限制条件。(2)根据实验的药品特点选择仪器和分析装置的作用及实验现象。 答案：　(1)②或③　e、f、g、h (2)①在装置C与D之间增加一个防倒吸装置 ②在D后增加一个尾气吸收装置 (3)①吸收CO2和水蒸气，并生成O2 ②4NH3＋5O24NO＋6H2O ③铜片逐渐减少直至溶解，溶液变蓝色，生成无色气体并在广口瓶上方变成红棕色 16．解析：　(4)运用电子守恒列式得  解得 则消耗的HNO3为： mol×2＋ mol＝0.65 mol。 (气体)＝ g/mol＝41.2 g/mol， 即(气体)＝41.2。 答案：　(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O (2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (3)H2SO4提供H＋，NO继续与Cu发生反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O (4)0.65 mol　41.2

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