氮及其重要化合物

打开K1，推动注射器活塞，使X中 的气体缓慢通入Y管中
①Y管中_______
将注射器活塞退回原处并固定，待 装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
打开K2
③_____
解释原因
②反应的化学方 程式 ________
生成的气态水凝 聚
④______
3.(2013课标全国,28)制备氮化镁的装置示意图如下: 学霸有招 高手洞考 高手锻造
(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与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
2、将20mL NO2和O2的混合气体通入水中无剩余，则原混 合气体中NO2和O2各为多少毫升？若剩余5mL气体呢？
3、将盛有20mLNO气体的试管倒置于盛有水的水槽中，向 试管中缓慢通入一定量的氧气后，最后试管里充满了水， 问通入多少氧气？
考点四 硝酸的化学性质及应用
1.物理性质:硝酸是___色、易挥发的液体,有_______气味,与水以任意 比例混溶。 2①.反化应学:性4质HN:O(3 1=或=)△光=不=照稳2定H2O性+4。NO2↑+O2↑。 ②市售浓硝酸呈黄色的原因是:_____________________________。 ③硝酸保存在_____试剂瓶中,置于冷暗处,不能用橡胶塞。 (2)强氧化性。①与金属反应。 稀硝酸与铜反应:__________________________________, 浓硝酸与铜反应:____ _________________________。 ②与非金属反应。浓硝酸与C的反应为___________________________。
,分液
漏斗中装的试剂是
,收集装置应选择
(填装置序号)。
考点三：实验探究
喷泉实验
1.喷泉实验原理:由于容器内外产生压强差而形成喷泉。气体迅速溶于水
或某种溶液中,容器内压强小于容器外压强,从而产生喷泉,依据这一原理,
只要能够造成容器内气体大量溶于液体,就可以形成喷泉。
2.形成喷泉的类型:(1)只要气体易溶于吸收剂,均可做喷泉实验,吸收剂
3.(2016.全国1)氮的氧化物学(霸N有Ox招)是大高气手污洞考染物之高手一锻，造工业上在一定温度和催 化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。将收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃 管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图 示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
特别提醒： (1)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。 (2)浓硝酸能使紫色石蕊试液变红,加热褪色,该反应过程中浓硝酸表现 出强酸性和强氧化性。 (3)常温下,铁、铝遇浓硫酸能发生“钝化”,故常温下,浓硝酸可用铁 桶盛放。 (4)纯净的硝酸是无色的液体,但实验室里的浓硝酸常显黄色,消除黄色 的方法是向浓硝酸中通入空气(或O2),发生反应为 4NO2+O2+2H2O====4HNO3。
(2)干燥氨气时不能选用酸性干燥剂,如浓硫酸、P2O5等,也不能选用无水 CaCl2,因为它们均能与NH3发生反应,通常选用碱石灰。 (3)吸收氨气(或HCl)时要注意防止倒吸。
可用于吸收氨气(或HCl)并能防倒吸的常用装置为
(4)硝酸铵易发生热分解，温度不同，分解产物也不同。 在110°C时:NH4NO3─→NH3+HNO3+173kJ 在185~200°C时:NH4NO3─→N2O+2H2O+127kJ 在230°C以上时，同时有弱光:2NH4NO3─→2N2+O2+4H2O+129kJ， 在400°C以上时，发生爆炸:4NH4NO3─→3N2+2NO2+8H2O+123kJ
【方法指南】
硝酸与金属反应时的规律
1.某溶液中含H+、SO24 、NO3 三种离子,其中H+、SO24 的物质的量浓度分 别为7.0 mol·L-1和2.0 mol·L-1。取该溶液20 mL,加入3.2 g铜粉,加
热使它们充分反应,产生的气体在标准状况下的体积约为 ( )
A.0.75 L
NO 1体积
3.NO和O2混合气体溶于水
分析反应原理：2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 总反应式：4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
V(NO):V(O2)=4:3 恰好反应，无气体剩余
结论： V(NO):V(O2)<4:3 O2过量，剩余O2
检(查3)装假置设的A气、密B中性的后,药先品将充C处足的,装铂丝置网F中加可热以至红观热察,到再的将现A处象产是生的气体通过装置
B,片刻后撤去C处的酒精灯。部分实验现象如下:铂丝继续保持红。热,F处的铜片逐
渐(1(溶)4实)解指验。室导在老制师取从装环置保A中角的度气考体虑时,,指若出只该选套用装一种置试中剂有,明该显试剂的是缺陷,请(填你代提表备
可以是水,也可以是酸液、碱液等。
气体 吸收剂
实验原理
NH3 HCl
水
均属于极易溶于水的气体。NH3的溶解度为 1∶700,HCl的溶解度为1∶500,易产生压强差
CO2 SO2
Cl2
NaOH 溶液
均为酸性气体,能与强碱溶液反应被吸收而产 生压强差。 2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O 2NaOH+SO2====Na2SO3+H2O 2NaOH+Cl2====NaClO+NaCl+H2O
V(NO):V(O2)>4:3 NO过量，NO剩余
练习：同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混 合的2种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和O2。 现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的 体积分别为V1、V2、V3，则大小关系是
1：一个容积为18mL装满NO2气体的试管，倒立于装满 水的水槽中，经过一段时间后，反应已进行完全，液 面上升一段距离，问：试管中剩余哪种气体？体积为 多少？ 生成溶液的物质的量浓度为多少？
B.0.336 L
C.1.5 L
D.0.448 L
2.(2013·荆州模拟)一定量Fe和Fe2O3的混合物投入250 mL 2 mol·L-1 的硝酸中,反应共生成1.12 L NO(标准状况下),再向反应后的溶液中加
3.喷泉实验的装置:
【高考警示】 (1)喷泉实验成功的关键: ①盛气体的烧瓶必须干燥; ②气体要充满烧瓶; ③烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性); ④所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。 (2)对于“负压型喷泉”只要气体易溶于吸收剂,均可做喷泉实验。吸收 剂可以是水,也可以是酸液、碱液等。 （3）引发喷泉实验的操作。
2.某烧瓶中盛满NO2和N2混合气（两者体积比3： 1），现将烧瓶倒立于水槽中，待充分反应后， 剩余气体的成分是什么？体积比为多少？
1.NO2和O2混合气体溶于水
分析反应原理：3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
2NO + O2 = 2NO2
总反应式：4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
如要使试管内充满水，则应通入02_3__体积。
2.NO2和O2混合气体溶于水
例题1：将4体积NO2和2体积O2充分混合于某 烧瓶中，然后倒立于水槽中，待液面不再变 化，剩余气体是什么？体积是多少？
O2 1体积 练习：将7体积NO2和1体积O2充分混合于某烧 瓶中，然后倒立于水槽中，待液面不再变化， 剩余气体是什么？体积是多少？
第四节 氮及其重要化合物
高考指数:★★★★☆ 考纲 考情 1.了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。
2.了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
考点一：氨气的性质研究
学霸有招 高手洞考 高手锻造
1.某“液氨--液氧”燃料电池装置示意图如图乙所示，该 燃料电池以NaOH为电解质．该电池在工作时， “电极A” 表面发生的电极反应式为
课堂练习1.某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨 气制取的实验探究。回答下列问题:
(1)若用装置①制取NH3,其反应的化学方程式为 若要测定生成的NH3的体积,则必须选择的装置是 置中所盛试剂应具有的性质是
; (填装置序号),装
。
(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3,烧瓶内装的试剂是
验操作及现象
。
考点二 氨气的实验室制法 阅读金榜68页 提出问题
注意事项
(1)实验室用固体铵盐与碱共热制NH3时,不能使用NH4HCO3、NH4NO3及NaOH 固体,因为NH4HCO3受热分解产生CO2,使制得的NH3不纯;NH4NO3受热时易发 生爆炸;NaOH容易吸水结块,不利于NH3的产生和逸出,且加热条件下NaOH容 易腐蚀玻璃。
③与还原性化合物反应。 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等还原性物质。如稀硝酸与 FeSO4溶液反应的离子方程式为:__________________________。
(3)与有机物反应。①硝化反应(与C6H6反应):____________________。 ②颜色反应:蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。 3.用途:化工原料,用于制化肥、染料、炸药等。
的方法是
。
【互动探究】(1)标准状况下,若本题图中A装置实验后溶液充满整个烧瓶,
则形成溶液的浓度是多少?
(2)标准状况下,若图中A装置烧瓶内的气体为NO2,则形成溶液的浓度是多 少?
考点拓展：氮的氧化物溶于水的计算
1.某盛满NO2气体的量筒倒置于水槽中，待液面不 再上升后，测得剩余气体体积为35毫升，试计算 原NO2气体的体积。
【典题通关1】某课外活动小组欲利用CuO与NH3反应,研究NH3的某种性 质并测定其组成,设计了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验。
(1)仪器a的名称为
。
(2【)实互验动室探中究,利】用装置A,还可制取的无色气体是
(填字母)。
源自文库
A.(C1l)2 若将装置B.BO撤2 去,则最C后.C所O2 得氨分子D中.NO氮2 、氢原子个数比与实际值相 (成(34比,))(上实E有2装述验)置什若现中中么读象观浓变取证察硫化气明到酸?体N装H的置3体具作C积有用中时黑,色装Cu置性O粉F,右写末边出变相漏为应斗红的色中化固。液学体面方,低量程于气式管左有侧无量色气无管味中的液气面体,。生
(5则)读所取测气得体氨体分积子前,中应氮对、装氢置原F进子行个的数操比作与: 实际值相比。有什么变化?
(6)实验完毕,若测得干燥管D增重mg,装置F测得气体的体积为nL(已折算成标准状
况),则氨分子中氮、氢的原子个数比为
(用含m、n字母的代数式表示)。
4.(2013·黄石模拟)某化学课外活动小组设计实验探究氮的化合物的性 质,装置如图所示,其中装置A(未画出)为气体发生装置。A中所用的固体 试剂要从下列物质中选取:a.NH4HCO3 b.NH4Cl c.Ca(OH)2 d.NaOH
4.喷泉实验完成后的溶液:
【典例】制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式: 。
(2)收集氨气应使用 法,要得到干燥的
氨气可选用
作干燥剂。
(3)用图中A所示装置进行喷泉实验,上部
烧瓶已装满干燥的氨气,引发喷泉的操作
是
,
该实验的原理是
。
(4)如果只提供如图中B所示装置,引发喷泉
结论：VV((NNOO22))::VV((OO22))=<44::11
恰好反应，无气体剩余 O2过量，剩余O2
V(NO2):V(O2)>4:1 NO2过量，NO剩余
某水试的管水槽内盛中，有剩NO余2气_N_体O__1气2体体积，，试把管它内倒的立气于体盛为 ___4__体积；试管内的溶液为_H_N_O3_溶液。
选出试修剂的改字建母议):;_此__时_装__置__A_中__主__要_用__到__的__玻__璃_仪。器有
(填名称)。
(2)装置C中发生催化氧化反应的化学方程式为_______
____,
装置E中发生反应的化学方程式为
。
2.氨气一氮氧化物燃料电学霸池有招可用于高手处洞考理氮高氧手锻化造物，防止空气污染， 其装置如图所示。通入氨气的电极为_____（填“正极”或“负 极”）。负极的电极反应式为_____。