2019高考化学一轮复习 元素化合物 专题7 氮及其化合物

氮及其化合物
【考向分析】
高考考查知识点主要有：一是结合氮及其化合物的转化考查基本概念、基本理论；二是以NO x和HNO3的性质考查相关实验及计算；三是结合相关工业生产考查含氮化合物对环境质量的影响。

高考题型以选择题、实验题为主。

【要点讲解】
要点1. 氮的氧化物
温馨提示：①氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，同时也可造成水体污染。

汽车尾气中的氮氧化物（燃料在发动机内高温燃烧时，空气中的氮气与氧气反应生成的）与碳氢化合物经紫外线照射发生反应生成形成的一种有毒的烟雾，称为光化学烟雾。

光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛、伤害植物并使大气能见度降低。

②收集NO用排水法，收集NO2用向上排空气法，前者易与氧气反应，后者易与水反应。

③工业上就是利用3NO2十H2O=2HNO3＋NO这一原理制取HNO3，为了提高NO2的吸收率，在吸收的过程中要补充适量的O2，所以总的吸收反应可表示为：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。

NO与O2配比适当时，也可以被水完全吸收。

总的吸收反应可表示为：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。

④通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯，因为在常温、常压下能发生聚合反应。

由于此可逆反应的发生，通常实验测得NO2的相对分子质
量大于它的实际值，或在相同条件下，比相同物质的量的气体体积要小。

同理，通常实验测得N2O4的相对分子质量小于它的实际值，或在相同条件下，比相同物质的量的气体体积要大。

此外涉及NO2气体的颜色深浅、压强、密度等要考虑此反应。

要点2. 硝酸
1．物理性质：纯硝酸为无色、刺激性气味、易挥发液体，能与水以任意比例互溶，常用浓硝酸的质量分数大约为69%。

2.化学性质
强氧化性，与金属反应时不放出氢气。

③常温下，浓硝酸、浓硫酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，保护内部的金属不再跟硝酸反应，所以可以用铝质或铁质容器盛浓硝酸。

④浓硝酸和浓盐酸按体积之比为1∶3组成的混合物叫王水，王水能溶解铂和金。

⑤非金属和浓硝酸反应，非金属被氧化成高价的含氧酸或最高价氧化物。

⑥在溶液中NO3—几乎与所有离子能大量共存，当溶液的酸性较强时可形成硝酸溶液，具有还原性的某些离子则不能与其大量共存，如NO3—、H＋、Fe2+中任意两者能大量共存，但三者混合则不能大量共存。

即NO3—在中性或碱性溶液中不表现氧化性，而在酸性溶液中表现强氧化性。

⑦氧化剂氧化能力的强弱决定于得电子能力的强弱，而不是本身的被还原程度。

实验证明：硝酸越浓得电子的能力越强，因而氧化能力越强。

如稀硝酸能将HI氧化为I2，而浓硝酸可将HI氧化为HI03。

要点3. 氨气与铵盐
1．分子结构：由极性键形成的三角锥形的极性分子，N原子有一孤对电子；N -3价，为N 元素的最低价态。

2．物理性质：无色、刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，常温常压下1体积水能溶解700体积的氨气，易液化（可作致冷剂）。

温馨提示：①喷泉实验的原理：气体在溶液中溶解度大或者可与液体发生剧烈反应，且不再产生新的气体或者气体体积急剧减小，造成烧瓶内外压强差较大，即可发生“喷泉”现象。

②喷泉实验的操作要点：烧瓶中充满干燥气体，挤出胶头滴管中的水，打开止水夹。

③喷泉实验成功的关键：收集氨气的烧瓶要干燥；收集的氨气要全充满；装置要密闭不漏气；玻璃管的长度不能过长；实验不可能实现全充满。

3.化学性质
O
OH－
3与液氨为不同物质，氨水为混合物，液氨为纯净物;NH 3为非电解质，而NH 3·H 2O 为弱电解质。

③氨水的密度小于水的密度，氨水的浓度越大，密度越小。

3．实验室制法
温馨提示：①制氨气所用铵盐不能用硝铵、碳铵。

因为加热过程中NH 4NO 3可能发生爆炸而发生危险；而NH 4HCO 3受热极易分解产生CO 2使生成的NH 3中混有较多的CO 2杂质。

②消石灰不能用NaOH 、KOH 代替，原因是NaOH 、KOH 具有吸湿性，易结块，不利于产生NH 3，在加热条件下能腐蚀试管。

③由于NH 3极易溶于水，在制备收集过程中，都应尽可能地不与水接触，以防减少损失和防止倒吸现象。

④因氨气比空气轻，易与空气发生对流，所以收集氨气时，导气管应插入收集气体的试管底部附近，管口塞一团干燥的棉花团，来防止NH 3与空气对流，确保收集到纯净的氨气。

⑤实验室快速制氨气的方法：用浓氨水加固体NaOH 或加热浓氨水。

4.铵盐
由铵离子和酸根离子构成的盐，叫铵盐。

铵盐都是白色、易溶于水的晶体，铵盐属于铵
态氮肥。

（1）水解性：铵盐在水溶液中铵根离子水解。

ＮＨ４＋＋ＯＨ－ＮＨ３.Ｈ２Ｏ＋Ｈ＋（2）与强碱反应：铵盐与强碱反应产生氨气。

NH4++OH-NH3↑+H2O
（3）热稳定性：铵盐受热均易分解生成氨气和酸。

氯化铵受热分解的方程式：NH4Cl NH3+
HCl，NH4HCO3 NH3+ H2O + CO2
温馨提示：①铵盐的共性之一是与碱反应生成氨气，如果在加热时与浓碱作用，逸出氨气，可用于铵盐的检验。

②铵盐的另一部分阴离子往往不被重视，某些阴离子可与酸反应，甚至放出气体，例如：（NH4）2CO3、NH4HCO3、（NH4）2SO3、NH4HSO3、（NH4）2S、NH4HS等弱酸的铵盐，既可与碱反应，又可与酸反应。

③在未知溶液中加入强碱并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则证明原溶液中含NH4+。

④铵盐与浓碱溶液生成氨气，铵盐与稀碱溶液反应并加热生成氨气，铵盐与稀碱溶液反应不加热生成一水合氨。

⑤氯化铵分解产生“升华”现象，硫酸铵在高温时会发生氧化还原反应，生成氮气、二氧化硫和水，硝酸铵受热或受撞击都会发生爆炸。

【考点过关】判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

（1）固氮反应一定属于氧化还原反应( )
√固氮是游离态的氮生成化合态的氮，所以氮的化合价一定发生变化。

（2）NO中的NO2杂质气体，可通过盛有水的洗气瓶除去( )
√NO2溶于水生成NO，便可除去NO中的NO2。

（3）CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都稳定存在( )
×NO遇O2反应生成NO2。

（4）N2与O2在放电条件下直接化合成NO2( )
×N2与O2在放电条件下直接化合成NO。

(5)氮元素有负化合价、正化合价和零价，因而常温下，N2既能与氧气反应，又能与H2反应( ) ×N2在放电或高温条件下才能与O2反应；在高温高压、催化剂条件下才能与H2化合生成NH3。

(6)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂( )
×3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO2既是氧化剂，又是还原剂。

（7）1 mol Cu和足量稀HNO3反应产生N A个NO分子(N A表示阿伏加德罗常数的值)( )
×铜与稀硝酸反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,1 mol Cu会产生2
3
N A个NO
分子。

（8）1 mol Fe与足量的稀HNO3反应，转移2N A个电子(N A表示阿伏加德罗常数的值)( ) ×如Fe与足量的稀HNO3反应：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,1 mol Fe与足量的稀HNO3反应，转移了3N A个电子。

（9）用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜的离子方程式为2Ag＋2H＋＋NO－3===Ag＋＋NO＋H2O( ) ×银与稀硝酸反应的离子方程式为3Ag＋4H＋＋NO－3===3Ag＋＋NO↑＋2H2O。

（10）消除久置浓硝酸的黄色可通入氧气( )
√硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热会发生分解，生成的NO2溶于浓硝酸所致，通入O2(或空气)，使其发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。

（11）铝和铁在浓硝酸中“钝化”是物理变化( )
×是化学变化，钝化是在铁、铝的表面形成一层致密的氧化物保护膜，防止了金属与硝酸的进一步反应。

(12)浓硝酸中滴加紫色石蕊溶液，最终变为红色( )
×浓硝酸具有酸性和强氧化性，可使石蕊溶液先变红后褪色。

（13）氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应，产生白烟( )
×硫酸难挥发，与氨气反应不产生白烟。

(14)铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性( )
×NH4HCO3、(NH4)2S溶液呈碱性。

【高考回顾】
(1)(2016·江苏)因为NH4HCO3受热易分解，故可用作氮肥( ×)
(2)(2016·海南)NH4Cl溶液与Ca(OH)2溶液混合的离子方程式为H＋＋OH－===H2O( ×)
(3)(2016·上海)用生石灰与浓氨水制得的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明NH3为碱性气体( √)
(3)(2015·安徽)检验溶液中是否含有NH＋4：取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体( √)
(5)(2015·山东)加热盛有NH4Cl的试管，试管底部有固体消失，试管口有晶体凝结，说明NH4Cl固体可以升华( ×)
(6)(2015·重庆)实验室制取氨( ×)
(7)(2013·全国卷Ⅰ)可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气( √)
(8)(2014·北京)加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物，并将产生的气体通入酚酞溶液中，酚酞溶液变成红色( √)
(9)(2016·江苏)将铜丝插入稀硝酸中：Cu＋4H＋＋2NO－3===Cu2＋＋2NO2↑＋H2O( ×)
(10)(2016·海南)将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼( ×)
(11)(2015·山东)向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液：SO2－3＋2H＋===SO2↑＋H2O( ×)
(12)(2014·安徽)实验室里用锌粒与稀硝酸反应制取H2( ×)
(13)(2014·广东)将可调高度的铜丝伸入稀HNO3中，溶液变蓝，说明铜与稀HNO3发生置换反应( ×)
(14)(2015·海南)稀硝酸可除去试管内壁的银镜( √)
【基础过关】
1．(2018·滁州高三模拟)Murad等三位教授提出NO在人体内有独特的功能，关于NO的叙述正确的是( )
①NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物②NO是亚硝酸的酸酐③NO可以是某些含高价氮物质还原的产物④NO是无色气体，在空气中可变为红棕色
A．全部 B．①③④ C．②③④ D．①④
解析：NO中氮的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如HNO3→NO，也可以是氧化产物，如NH3→NO；HNO2的酸酐是N2O3；NO是无色气体，可被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2。

答案：B
2．(2018·安阳模拟)下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
解析：NH4Cl加热生成的NH3和HCl，冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3。

答案：A 3．(2018·大连检测)汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一。

在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。

反应过程为①2NO2―→2NO＋2O，②2NO＋O2―→2NO2，③O＋O2―→O3。

下列对该反应过程及生成物叙述正确的是( )
A．NO2起催化剂作用B．NO起催化剂作用
C．NO2只起氧化剂作用D．O3与O2为同分异构体
解析：反应过程①＋②得O2―→2O，③O＋O2―→O3，NO2起催化剂作用，反应过程中NO2还作
氧化剂，A项正确，B、C项错误；O3与O2不是同分异构体，属同素异形体，D项错误。

答案：A
4．(2018·东北师大附中模拟)关于氮的变化关系图如下：
则下列说法不正确的是( )
A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C．上述所有反应都是氧化还原反应
D．上述反应中只有③属于氮的固定
解析：工业上生产硝酸的流程：氮气和氢气反应生成氨气，氨气与氧气反应生成NO，NO再与氧气反应生成NO2，最后将NO2溶于水得到硝酸，A项正确；路线Ⅰ：在放电条件下，氮气和氧气发生化合反应生成NO；路线Ⅱ：NO不稳定，易被氧气氧化为NO2；路线Ⅲ：NO2溶于水生成硝酸，B项正确；N元素化合价变化：N2(0价)→NH3(－3)价→NO(＋2价)，N2(0价)→NO(＋2价)→NO2(＋4价)→HNO3(＋5价)，都是氧化还原反应，C项正确；③是氮的化合物之间的转化，不是氮的固定，D项错误。

答案：D
5．(2018·合肥八中月考)硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。

下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是( )
A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性
B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性
C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性
解析：硝酸能使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去，原因是硝酸和NaOH发生了酸碱中和反应，体现的是硝酸的酸性，D错。

答案：D
6．(2018·济南一中质检)将11.2 g的Mg—Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反应产生的气体x(假定产生的气体全部逸出)。

再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4 g沉淀。

根据题意推断气体x的成分可能是( )
A．0.3 mol NO2和0.3 mol NO B．0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4
C．0.6 mol NO D．0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4
解析：向Mg—Cu混合物与足量的硝酸反应所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4 g 沉淀为氢氧化镁、氢氧化铜，所以沉淀中氢氧根的质量为21.4 g－11.2 g＝10.2 g，物质
的量为10.2 g
17 g/mol
＝0.6 mol，根据电荷守恒可知，11.2 g的Mg—Cu提供的电子为0.6 mol，A.生成0.3 mol NO2和0.3 mol NO，N元素获得电子为0.3 mol×(5－4)＋0.3 mol×(5－2)＝1.2 mol，得失电子不相等，选项A错误；B.生成0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4，N元素获得电子为0.2 mol×(5－4)＋0.1 mol×2×(5－4)＝0.4 mol，得失电子不相等，选项B错误；C.生成0.6 mol NO，N元素获得电子为0.6 mol×(5－2)＝1.8 mol，选项C错误；D.生成0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4，N元素获得电子为0.1 mol×(5－2)＋0.2 mol×(5－4)＋0.05 mol×2×(5－4)＝0.6 mol，得失电子相等，选项D正确。

答案：D 7．(2018·山东潍坊统考)下列关于氮及其化合物的说法错误的是( )
A．所有的铵盐都能与烧碱共热生成氨气
B．浓硝酸不论与铜反应还是与碳反应，均体现其酸性和强氧化性
C．一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强，更容易造成人体缺氧
D．把带火星的木条伸入充满NO2和O2混合气体(NO2和O2的物质的量之比为4∶1)的集气瓶中，木条复燃，说明NO2支持燃烧
解析：铵盐与烧碱共热时均能生成氨气，A项正确；浓硝酸与碳的反应中，浓硝酸只体现强氧化性，B项错误；NO结合血红蛋白的能力比CO强，更容易造成人体缺氧，C项正确；带火星的木条在空气中不能复燃，但伸入NO2和O2的混合气体(NO2和O2的物质的量之比为4∶1)中复燃，说明NO2支持燃烧，D项正确。

答案：B
8．(2018·成都模拟)下列有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是( )
A．浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色
B．硝酸能与Na2CO3反应，但不生成CO2
C．硝酸可与Na2S反应制得H2S气体
D．浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色
解析：稀硝酸只可使蓝色石蕊试纸变红，浓硝酸使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，故选项A 错；硝酸是一种氧化性酸，可氧化许多还原性物质，因此硝酸与Na2S反应不能生成H2S，与Na2CO3反应能生成CO2，所以选项B、C错；选项D正确。

答案：D
9．(2016·浙江理综)为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH＋4废水和工业废气(主要
含N 2、CO 2、SO 2、NO 、CO ，不考虑其他成分)，设计了如下流程：
下列说法不正确的是( )
A ．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO 3、CaSO 3
B ．X 可以是空气，且需过量
C ．捕获剂所捕获的气体主要是CO
D ．处理含NH ＋4废水时，发生反应的离子方程式为NH ＋4＋NO －
2===N 2↑＋2H 2O
解析：A 项，根据题中的流程，可以得出固体1为CaCO 3、CaSO 3和过量Ca(OH)2，正确；气体1是不能被过量石灰乳吸收的NO 、CO 和N 2，NO 和NO 2按1∶1的体积比能与NaOH 溶液反应生成亚硝酸钠，所以X 可以是空气，但不能过量，否则会生成NaNO 3，错误；C 项，气体2为N 2、CO ，因“无污染气体”为N 2，故捕获的气体主要是CO ，正确；D 项，NH ＋4与NO －2能够发生归中反应生成氮气，离子方程式为NH ＋4＋NO － 2===N 2↑＋2H 2O ，正确。

答案：B
10．(2017·北京理综)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是
( )
A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B ．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应
C ．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D ．③的气体产物中检测出CO 2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
解析：①中浓HNO 3受热分解，发生反应4HNO 3(浓)=====△4NO 2↑＋O 2↑＋2H 2O ，产生的气体为
混合气体，故选项A 正确；由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO 2，所以“产生红棕色气体”不能说明②中木炭能与浓硝酸发生反应，故选项B 正确；根据①和②，浓硝酸反应产生红棕色NO 2时需要加热，所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触，同时，N 元素化合价降低，所以生成的NO 2为还原产物，故选项C 正确；红热的木炭可与空气中的O 2反应生成CO 2，故选项D 错误。

答案：D
11．(2017·重庆市第一中学高三质量检测)下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述，正确的是
( )
A ．常温下都用铜制容器贮存
B ．露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻
C ．常温下都能与铜较快地反应
D ．露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低
解析：Cu 与浓HNO 3可在常温下反应，Cu 与浓H 2SO 4需加热才反应，故浓HNO 3不能用铜制容器贮存；将二者都露置在空气中，硝酸挥发，浓H 2SO 4吸收空气中的水分，故酸液的浓度都降低，但酸液的质量变化不同，浓HNO 3减轻，浓H 2SO 4增重。

答案：D
12．(2017·张家口高三模拟)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL ，平均分成两份。

向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g 。

向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO 气体)。

下列分析或结果错误的是
( )
A ．原混合酸中NO －3物质的量为0.1 mol
B ．O A 段产生的是NO ，AB 段的反应为Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋，B
C 段产生氢气
C ．第二份溶液中最终溶质为FeSO 4
D ．H 2SO 4浓度为2.5 mol·L －1
解析：铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，从题干图中看出(注意只是第二份100 mL)O A 段产生的气体是NO ，AB 段的反应为Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋，BC 段产生氢气，反应为Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑，可知NO －3反应完全，加入铁粉的溶液中NO －3的物质的量应为 5.6 g 56 g·mol
－1×3÷3＝0.1 mol ，溶液中最终溶质为FeSO 4，此时反应的铁的质量是14 g ，即0.25 mol ，故原混合
酸中H 2SO 4的浓度为0.25 mol 0.1 L
＝2.5 mol·L －1，NO －3的物质的量为0.2 mol 。

答案：A 13．(2016·全国卷Ⅰ)氮的氧化物(NO x )是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH 3将NO x 还原生成N 2。

某同学在实验室中对NH 3与NO 2反应进行了探究。

回答下列问题：
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的________，反应的化学方程式为____________。

②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为发生装置→________(按气流方向，用小写字母表示)。

(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH 3充入注射器X 中，硬质玻璃管Y 中加入少量催化剂，充入NO 2(两端用夹子K 1、K 2夹好)。

在一定温度下按图示装置进行实验。

A ，其反应的化学方程式为2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△CaCl 2＋2H 2O ＋2NH 3↑，或选用发生装置
B ，
直接加热浓氨水生成氨气：NH 3·H 2O=====△NH 3↑＋H 2O ；②氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，
密度小于空气，应采用向下排空气法收集，氨气极易溶于水，尾气处理时应防止倒吸，则要收集一瓶干燥的氨气，仪器的连接顺序为发生装置→d、c→f、e→i。

(2)打开K 1，推动注射
器活塞将氨气缓慢通入Y 管中，在一定温度和催化剂的作用下发生反应：6NO 2＋8NH 3=====催化剂△7N 2
＋12H 2O ，随着反应的发生Y 管中红棕色气体颜色变浅；反应生成的水蒸气液化后，NO 2和NH 3反应后气体的物质的量减小，反应容器中的压强减小，打开K 2，Z 中的溶液倒吸入Y 管中。

答案：1)①A 2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△CaCl 2＋2H 2O ＋2NH 3↑(或 B NH 3·H 2O=====△NH 3↑＋H 2O)
②dcfei(2)①红棕色气体慢慢变浅 ②6NO 2＋8NH 3=====催化剂△7N 2＋12H 2O ③Z 中NaOH 溶液产生
倒吸现象 ④反应后气体分子数减少，Y 管中压强小于外压
14．(2017·全国卷Ⅰ)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。

已知：NH 3＋H 3BO 3===NH 3·H 3BO 3；NH 3·H 3BO 3＋HCl===NH 4Cl ＋H 3BO 3。

回答下列问题：
(1)a的作用是_____________________________________。

(2)b中放入少量碎瓷片的目的是______________________________。

f的名称是________________。

(3)清洗仪器：g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，水蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是________________________________；打开k2放掉水。

重复操作2～3次。

(4)仪器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。

铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水，打开k1，加热b，使水蒸气进入e。

①d中保留少量水的目的是_________________________。

②e中主要反应的离子方程式为________________________________，e采用中空双层玻璃瓶的作用是______________________________。

(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m g进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L－1的盐酸V mL，则样品中氮的质量分数为________%，样品的纯度≤________%。

解析：(1)水蒸气发生装置中，长玻璃管a插入水中，其作用是平衡装置内外压强，防止b 中压强过大。

(2)制取蒸馏水时，在圆底烧瓶b中放入少量碎瓷片，其目的是防止液体暴沸。

f的名称是直形冷凝管。

(3)停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，其原因是c中温度下降，水蒸气冷凝成水，导致装置内气体压强小于外界大气压，管路中形成负压，在大气压力作用下，锥形瓶内的蒸馏水被倒吸入c中。

(4)①d中保留少量的水，其目的是液封，防止生成的NH3逸出。

②e中主要反应是铵盐与碱在加热条件下反应生成NH3，离子方程式为
NH＋4＋OH－NH3↑＋H2O。

e采用中空双层玻璃瓶的作用是保温，减少热量的损失，有利于NH＋4转化为NH3而完全蒸出。

(5)根据反应NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3、NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl ＋H3BO3及N原子守恒可得：n(N)＝n(HCl)＝c m ol·L－1×V×10－3 L＝0.001cV mol，样品中
氮的质量m (N)＝0.001cV mol×14 g·mol －1＝0.014cV g ，故样品中氮的质量分数为0.014cV g m g ×100%＝1.4cV m
%。

样品中甘氨酸的质量≤0.001cV mol×75 g·mol －1＝0.075cV g ，故样品的纯度≤0.075cV g m g ×100%＝7.5cV m
%。

答案：(1)避免b 中压强过大(2)防止暴沸 直形冷凝管(3)c 中温度下降，管路中形成负压
(4)①液封，防止氨气逸出②NH ＋4＋OH －NH 3↑＋H 2O 保温使氨气完全蒸出(5)1.4cV m 7.5cV m
15．(2018·江西第三次联考) 某小组的同学欲探究NH 3经一系列反应得到HNO 3和NH 4NO 3的过程。

NH 3的转化过程如图1所示。

甲、乙两同学分别按图2所示装置进行实验。

用于A 、B 装置中的可选药品：浓氨水、30% H 2O 2溶液、蒸馏水、NaOH 固体、MnO 2。

(1)装置A 的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为________________________。

装置E 有多种作用，下列关于装置E 的作用或其中所盛液体的说法中，不正确的是________(填字母)。

a ．使氨气和氧气充分混合b ．控制通入氨气和氧气的体积比
c ．平衡装置内的压强
d ．锥形瓶内液体是饱和食盐水
(2)甲同学先点燃酒精灯，再打开K 1、K 2、K 3、K 4，反应一段时间后，成功模拟了反应过程，并将实验中产生的气体持续通入装置H 一段时间后，装置H 中的溶液变成蓝色，则其中铜片所参与反应的离子方程式为________________________，若制得的氨气仅按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的顺
序完全转化为硝酸，欲使装置H 中所得溶液为纯净的CuSO 4溶液(忽略Cu 2＋的水解)，理论上所需氨气在标准状况下的体积为________L(假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置)。

(3)乙同学为模拟过程Ⅳ的反应，在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作，使G 处圆底烧瓶中产生大量白烟，你认为这项操作是________(填字母)。

a ．关闭K 3并熄灭酒精灯
b ．关闭K 4并熄灭酒精灯
c ．关闭K 3、K 4并熄灭酒精灯
(4)丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷，你认为该设计缺陷是__________。

解析：(1)由题给条件和实验装置图可知，装置A 是制备氧气的装置，装置B 是制备氨气的
装置，装置A 的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为2H 2O 2=====MnO 22H 2O ＋O 2↑；装置E 可以使氨
气和氧气充分混合，观察装置E 中气泡的速度可以控制通入氨气和氧气的体积比，装置E 还可以平衡装置内的压强。

因为氨气极易溶于水，所以锥形瓶中液体不能用饱和食盐水，选d 。

(2)铜与稀硫酸不反应，溶液呈蓝色，说明铜与硝酸发生了反应：3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO↑＋4H 2O 。

n (H 2SO 4)＝0.15 L×1 mol·L －1＝0.15 mol ，n (H ＋)＝0.15 mol×2＝0.3 mol ，
n (SO 2－4)＝0.15
mol ，根据反应3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO↑＋4H 2O 和题目要求，故需要HNO 3的物质的量为0.1 mol ，根据NH 3～NO ～NO 2～HNO 3，可知需要NH 3的物质的量为0.1 mol ，在标准状况下的体积为2.24 L 。

(3)过程Ⅳ的反应是NH 3与HNO 3的反应，则应停止供O 2，关闭K 3，熄灭酒精灯，使氨气进入G 发生反应，选a 。

(4)整套装置没有尾气处理装置。

答案：(1)2H 2O 2=====MnO 22H 2O ＋O 2↑ d(2)3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO↑＋4H 2O 2.24 (3)a
(4)缺少尾气处理装置
16．亚硝酸钠(NaNO 2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。

但因其有毒，所以在食品行业中的用量有严格限制。

现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。

已知：①NO＋NO 2＋2OH －===2NO －
2＋H 2O ；
②气体液化的温度：NO 2为21 ℃，NO 为－152 ℃。

(1)为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、________、______、______。

(2)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是_____________。

(3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。

①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是__________________________________。

②装置E的作用是___________________________________________________________。

(4)如果向D中通入过量O2，则装置B中发生反应的化学方程式为_____________________。

(5)通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是_________________。

解析：(1)根据NO、NO2的液化温度和性质可知装置D用于检验NO，装置E用于检验并分离NO2，装置B为尾气处理装置，NO2会干扰NO的检验，所以为了检验装置A中的气体产物，仪器的连接顺序是A、C、E、D、B。

(2)由于NO极易被空气中的氧气氧化为NO2，所以先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰。

(3)①利用装置D检验NO。

开始时装置D中无色，通入氧气后出现红棕色气体即可证明NO的存在。

②装置E的作用是降温冷凝，使NO2完全液化，避免干扰NO的检验。

(4)因为NO2、O2和水共同作用可以产生HNO3，所以装置B中发生反应的化学方程式为4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O。

(5)装置A中发生反应的化学方程式是2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O。

答案：(1)E D B(2)防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰(3)①装置D中通入氧气后出现红棕色气体②冷凝，使NO2完全液化(4)4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O(5)2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O。