文档内容
5.2.2 氮及其化合物(精讲)
思维导图常见考点
考点一 氨气
【例1-1】(2021·河北·沧州市一中高一月考)下列关于氨气的说法中正确的是
A.NH 转化为NH NO 属于氮的固定
3 4 3
B.氨水能导电,所以NH 是电解质
3
C.蘸有浓盐酸、浓硫酸的玻璃棒分别与蘸有浓氨水的玻璃棒相互靠近,都有白烟
D.气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
【答案】D
【解析】A.氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮的过程,故A错误;
B.氨水导电是因为氨气和水反应生成的氨水能电离出阴阳离子,而NH 本身不能电离,故NH 不是电解
3 3
质,故B错误;
C.因为浓硫酸无挥发性,故蘸有浓硫酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒相互靠近,没有白烟产生,故C
错误;
D.氨气溶于水显碱性,故能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故D正确;
故选D。
【例1-2】(2021·江苏赣榆·高一期末)实验室用加热NH Cl 和 Ca(OH) 固体混合物的方法制取少量的氨
4 2
气,图中装置能达到相应的实验目的的是
A.生成NH B.干燥NH
3 3C.收集NH D.吸收NH 尾气
3 3
【答案】D
【解析】A.加热NH Cl 和 Ca(OH) 固体混合物的试管口应略向下倾斜,以免生成的水回流到试管底部炸
4 2
裂试管,故A错误;
B.氨和硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,可以用装在干燥管里的碱石灰,故B错误;
C.氨的密度小于空气,可以用向下排空气法收集,但圆底烧瓶不能塞上塞子,应在瓶口放一团棉花,故
C错误;
D.氨极易溶于水,为了防止倒吸,可以用球形干燥管吸收氨尾气,故D正确;
故选D。
【例1-3】(2021·浙江·诸暨中学高一期中)某化学学习小组设计实验制取氨气并探究氨气的有关性质:
(1)已知NH 难溶于有机溶剂CCl ,该小组成员设计实验制备氨气并探究氨气的还原性及产物,提供实
3 4
验装置如图:
①装置C中发生反应的化学方程式为______
②根据上述提供的装置正确的连接顺序为______ (用各接口序号表示)
③该装置在设计上有一定的缺陷,你对该装置的改进措施是___________。
(2)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO全部变为红色物质,无水CuSO 变蓝,同时生成一种无污
4
染的气体。请写出NH 与CuO反应的化学方程式______
3
(3)有同学认为:NH 与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu O。请你设计一个简单的实验检验该红
3 2
色物质中是否含有Cu O___________。(已知:Cu O+2H+=Cu+Cu2+ +H O)
2 2 2
(4)按下图装置进行NH 性质实验。
3①先打开旋塞1,现象是___________,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是___________ 。
【答案】(1)2NH Cl+Ca(OH) 2NH ↑+ CaCl +2H O g→ab→ef→d
4 2 3 2 2
在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管
(2)2NH +3CuO N+3Cu+3H O
3 2 2
(3)取少量样品于试管中,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有Cu O;反之,则没有
2
(4) B瓶中出现白烟(必须指出B瓶) 烧杯中溶液倒吸入B瓶(且紫色石蕊溶液变红色)
【解析】
(1)①在装置C中用NH Cl与Ca(OH) 混合加热制取NH ,则发生反应的化学方程式为:
4 2 3
2NH Cl+Ca(OH) 2NH ↑+ CaCl +2H O;
4 2 3 2 2
②装置d连接顺序为:制取氨气→氨还原性验证→产物检验→尾气处理,所以装置正确的接口连接顺序为
g→ab→ef→d;
③氨气还原CuO生成水,为防止氨气中混入水的干扰,制取的氨气必须干燥,不能选择酸性干燥剂和无水
氯化钙,可选用碱石灰或生石灰干燥,即在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管;
(2)氨气还原CuO的现象为:黑色固体全部变为红色物质,无水CuSO 变蓝,同时生成一种无污染的气
4
体N,即氨气还原CuO生成HO、Cu和N,反应的化学方程式为:2NH +3CuO N+3Cu+3H O;
2 2 2 3 2 2
(3)根据信息:Cu O+2H+=Cu+Cu2++H O可知,Cu O能与稀硫酸、HCl等非氧化性酸反应,生成蓝色溶
2 2 2液,所以设计的实验方案是:取少量样品于试管中,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有
Cu O;反之,则没有Cu O;
2 2
(4)①打开旋塞1,由于A中HCl的气体压强大于B瓶,所以A中HCl气体向B瓶中扩散,并在B瓶发
生反应:NH +HCl=NH Cl,NH 与HCl混合发生反应产生NH Cl白色固体,因此会看到B瓶中出现白烟现
3 4 3 4
象;②再打开旋塞2,由于B瓶中气体压强减小,烧杯中的溶液在外界大气压强作用下倒吸至B瓶中,
NH Cl是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,酸性溶液可以使紫色石蕊试液变为红色,因此B瓶中的现象是
4
烧杯中溶液倒吸入B瓶(且紫色石蕊溶液变红色)。
【一隅三反】
1.(2021·福建省龙岩第一中学高一开学考试)NH 的合成开启了工业催化新纪元,为世界粮食增产做出
3
了巨大贡献。以N 和H 为反应物合成NH 的微观过程如图:
2 2 3
下列说法正确的是
A. 表示氢气分子
B.过程中有“NH”“NH ”原子团生成
2
C.参加反应的H 与生成的NH 物质的量比为2:3
2 3
D.反应结束后催化剂的质量增加
【答案】B
【解析】A.根据合成NH 的微观过程如图可知, 表示的是氮分子,故A错误;
3
B.根据合成NH 的微观过程如图可知,过程中有“NH”“NH ”原子团生成,故B正确;
3 2
C.根据合成NH 的微观过程如图可知,参加反应的H 与生成的NH 物质的量比为3:2,故C错误;
3 2 3
D.根据合成NH 的微观过程如图可知,催化剂参加了反应,但反应前后没有发生变化,故D错误;
3
答案B。
12.(2021·江苏·镇江市实验高级中学高一月考)NH 是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质,如图
3
所示。下列说法不正确的题A.NH Cl和NaHCO 都是常用的化肥
4 3
B.NH Cl、HNO 和NaHCO 受热时都易分解
4 3 3
C.NH 和NO 在一定条件下可发生氧化还原反应
3 2
D.NH →NO→NO →HNO 为工业制硝酸的三步骤
3 2 3
【答案】A
【解析】A.NH Cl是常用化肥,而NaHCO 为小苏打,不含N,P,K元素,不能用作化肥,故A错误;
4 3
B.NH Cl受热生成氨气、氯化氢,HNO 受热分解生成二氧化氮、氧气、水,NaHCO 受热易分解生成碳
4 3 3
酸钠、二氧化碳和水,故B正确;
C.NH 和NO 中氮元素存在中间价态,一定条件下可发生氧化还原反应,故C正确;
3 2
D.NH →NO→NO →HNO 为工业制硝酸的三步骤,即氨的催化氧化,NO被氧化转化为NO ,NO 被水
3 2 3 2 2
吸收转化为硝酸,故D正确;
故选A。
3.(2021·北京市第五中学高一期中)氨气在工农业生产中有重要应用。
(1)①氮气用于工业合成氨,写出氮气的电子式_______;
② 的稳定性比 _______(填写“强”或“弱”)。
(2)如下图所示,向 固体上滴几滴浓氨水,迅速盖上盖,观察现象。
①浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为_______。
②浓硫酸液滴上方没有明显现象,一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体,该固体可能是_______(写化学
式,一种即可)。③ 液滴中先出现白色沉淀,写出离子反应方程式_______。白色沉淀迅速变成灰绿色沉淀,过一段时
间后变成红褐色,写出化学反应方程式_______。
(3)在微生物作用下,蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO),反应的化学方程
2
式为_______。若反应中有 电子发生转移时,生成亚硝酸的质量为_______g(小数点后保留两位有效
数字)。
(4) 可以转化为其他含氮物质,下图为 转化为 的流程。
①写出 与 反应转化为 的化学方程式_______。
② 转化为 的整个过程中,为提高氮原子的利用率,可采取的措施是_______。
【答案】
(1) 强
(2) NH +HCl=NH Cl (NH )SO 或NH HSO Fe2++2 NH∙H O=Fe(OH) ↓+2NH +
3 4 4 2 4 4 4 3 2 2 4
4Fe(OH) +O+2HO=4Fe(OH)
2 2 2 3
(3)2NH +3O 2HNO+2HO 2.35
3 2 2 2
(4) 4 +5 4 +6HO 通入足量的空气
2
【解析】(1)①氮气用于工业合成氨,氮气是氮氮三键,其电子式 ;故答案为:
。
②同主族从上到下非金属性逐渐减弱,其氢化物稳定性逐渐减弱,因此 的稳定性比 强;故答案为:
强。
(2)①浓盐酸液滴附近会出现白烟,是浓盐酸和氨气反应生成氯化铵,其反应的化学方程式为NH +HCl
3
=NH Cl;故答案为:NH +HCl=NH Cl。
4 3 4
②浓硫酸液滴上方没有明显现象,一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体,是氨气和浓硫酸反应生成硫酸铵或硫酸氢铵;故答案为:(NH )SO 或NH HSO 。
4 2 4 4 4
③ 液滴中先出现白色沉淀,生成氢氧化亚铁,其离子反应方程式Fe2++2 NH∙H O=Fe(OH) ↓+2NH
3 2 2 4
+。白色沉淀迅速变成灰绿色沉淀,过一段时间后变成红褐色,生成氢氧化铁沉淀,其化学反应方程式
4Fe(OH) +O+2HO=4Fe(OH) ;故答案为:Fe2++2 NH∙H O=Fe(OH) ↓+2NH +;4Fe(OH) +O+2HO
2 2 2 3 3 2 2 4 2 2 2
=4Fe(OH) 。
3
(3)在微生物作用下,蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO),反应的化学方程
2
式为2NH +3O 2HNO+2HO,反应中有3mol氧气参与反应,转移12mol电子,得到2mol亚硝酸,
3 2 2 2
若反应中有 电子发生转移时,生成亚硝酸的物质的量为0.05mol,其质量为
;故答案为:2NH +3O 2HNO+2HO;2.35。
3 2 2 2
(4)① 与 反应转化为 和HO,其化学方程式4 +5 4 +6HO;故答案为:4
2 2
+5 4 +6HO。
2
② 转化为 的整个过程中,氨气催化氧化变为NO,NO氧化为二氧化氮,二氧化氮和水反应生成
硝酸和一氧化氮,为提高氮原子的利用率,可采取的措施是向反应中通入足量的空气,将氮元素几乎全部
转化为硝酸;故答案为:通入足量的空气。
4.(2021·北京·中国农业大学附属中学高一期末)地球上的氮元素对动植物有重要作用,其中氨的合成与
应用是当前的研究热点。
(1)人工固氮最主要的方法是Haber-Bosch法。通常用以铁为主的催化剂在400~500℃和10~30MPa的条
件下,由氮气和氢气直接合成氨。写出反应的化学方程式___。
(2)如图所示为实验装置模拟工业生产制备少量硝酸。①实验室制取氨气的化学方程式是___;检验氨气的方法为___。
②实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持
红热,温度可达到700℃以上,由此可知该反应是___反应(填“吸热”或“放热”),反应的化学方程式是
____。
③B中试剂为____,NaOH溶液的作用是___。
④控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生,还伴有白烟。
红棕色气体的化学式是__,白烟的化学式是___。欲使氨气尽可能完全转化为硝酸,理论上n(NH ):n(O )
3 2
的最佳比例为___。
(3)某氨氮废水资源化利用和处理的流程如图所示(部分物质已略去)。
①预处理过程中需要去除硫酸根,可选用的试剂是___。
②蒸发结晶过程中不宜温度过高,其原因是___(用化学方程式表示)。
③在脱气膜分离过程中,调控膜内pH可以分离出NH ,NH 再与吸收液反应得到铵盐产品。请写出调节
3 3
pH分离得到NH 的离子方程式____。
3
④上述流程中,包含过滤的分离操作是___(填序号)。
【答案】(1)N+3H 2NH
2 2 3
(2)①Ca(OH) +2NHCl CaCl +2NH↑+2H O 用湿润的红色石蕊试纸变蓝或者用蘸有浓盐酸玻璃棒
2 4 2 3 2
靠近,产生白烟
②放热 4NH +5O 4NO+6H O
3 2 2③水 吸收尾气
④ NO NH NO 1:2
2 4 3
(3)① BaCl ②NH Cl NH ↑+HCl↑ ③NH ++OH- NH ↑+H O ④: ①②
2 4 3 4 3 2
【解析】(1)由题干信息可知,人工固氮最主要的方法是Haber-Bosch法,通常用以铁为主的催化剂在
400~500℃和10~30MPa的条件下,由氮气和氢气直接合成氨,则反应的化学方程式为:N+3H
2 2
2NH ,故答案为:N+3H 2NH ;
3 2 2 3
(2)①实验室制取氨气是用Ca(OH) 和NH Cl共热制备,故的化学方程式是Ca(OH) +2NHCl
2 4 2 4
CaCl +2NH↑+2H O,通常检验氨气的方法为用湿润的红色石蕊试纸变蓝或者用蘸有浓盐酸玻璃棒靠近,产
2 3 2
生白烟,故答案为:Ca(OH) +2NHCl CaCl +2NH↑+2H O;用湿润的红色石蕊试纸变蓝或者用蘸有浓盐
2 4 2 3 2
酸玻璃棒靠近,产生白烟;
②实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持
红热,温度可达到700℃以上,由此可知该反应是放热反应,反应的化学方程式是氨气催化氧化生成NO
和水,故化学方程式为4NH +5O 4NO+6H O,故答案为:放热;4NH +5O 4NO+6H O;
3 2 2 3 2 2
③装置B中二氧化氮与水反应生成硝酸,用氢氧化钠溶液吸收氮的氧化物,防止污染空气,故答案为:水;
吸收尾气;
④控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生,还伴有白烟。
红棕色气体是由于2NO+O =2NO,故其化学式是NO ,白烟是由于NO 和HO生成HNO,HNO 挥发与
2 2 2 2 2 3 3
NH 化合为NH NO 固体小颗粒,白烟的化学式是NH NO ,欲使氨气尽可能完全转化为硝酸,由
3 4 3 4 3
4NH +5O 4NO+6H O、4NO+3O +2H O=4HNO 可得:NH +2O =HNO +H O,则原料氨气和氧气物
3 2 2 2 2 3 3 2 3 2
质的量的投料比为1:2,故答案为:NO ;NH NO ;1:2;
2 4 3
(3)①把硫酸根离子转变为硫酸钡沉淀可以去除硫酸根,同时不引入新的杂质,故可选用的试剂是
BaCl ,故答案为:BaCl ;
2 2
②氯化铵溶液蒸发结晶过程中不宜温度过高,其原因是氯化铵不稳定受热会分解,化学方程式为NH Cl
4NH ↑+HCl↑,故答案为:NH Cl NH ↑+HCl↑;
3 4 3
③氯化铵母液要通过调pH分离出NH ,则需加人氢氧根离子,故调节pH分离得到NH 的离子方程式为:
3 3
NH ++OH- NH ↑+H O,故答案为:NH ++OH- NH ↑+H O;
4 3 2 4 3 2
④过滤用于分离固体和液体,上述流程中,包含过滤的分离操作是①②,
故答案为:①②。
考点二 喷泉实验
【例2-1】(2021·浙江·镇海中学高一期末)根据氨溶于水的喷泉实验装置图,以下说法不正确的是
A.该实验证明氨气极易溶于水 B.因为水被压回瓶内,说明瓶外的压强大于瓶内
C.烧杯中换成其他液体无法形成喷泉 D.红色喷泉说明氨水呈碱性
【答案】C
【解析】A.反应开始后,烧瓶内迅速形成喷泉,说明产生了很大的气压差,氨气极易溶于水,故A正确;
B.水进入烧瓶内,说明瓶外的压强大于瓶内,故B正确;
C.氨气是碱性气体,氨气易与酸反应,烧杯中换成酸溶液也能形成喷泉,故C错误;
D.氨气的水溶液是氨水,氨水呈碱性,酚酞遇碱变红,故D正确;选C。
【例2-2】(2021·云南·罗平县第二中学高一月考)都能用如图所示装置进行喷泉实验的一组气体是(注:
烧杯内为NaOH溶液)
A.HCl和CO B.NH 和H C.SO 和CO D.CO 和CO
2 3 2 2 2
【答案】A【解析】A.CO+2NaOH=NaCO+H O,HCl+NaOH=NaCl+H O,可以使烧瓶中气体减少,压强变小,
2 2 3 2 2
烧瓶内外存在压强差,能形成喷泉,故A正确;
B.氨气和氢氧化钠不反应,但是氨气极易溶于水,使烧瓶中气体减少,压强变小,能形成喷泉;氢气不
与NaOH溶液反应,也不溶解,压强不变,不能形成喷泉,故B错误;
C.SO +2NaOH=NaSO +H O,可以使烧瓶中气体减少,压强变小,烧瓶内外存在压强差,能形成喷泉,
2 2 3 2
一氧化碳不与NaOH溶液反应,也不溶解,压强不变,不能形成喷泉,故C错误;
D.CO+2NaOH=NaCO+H O,可以使烧瓶中气体减少,压强变小,烧瓶内外存在压强差,能形成喷泉,
2 2 3 2
一氧化碳不与NaOH溶液反应,也不溶解,压强不变,不能形成喷泉,故D错误。故选A。
【一隅三反】
1.(2021·安徽·合肥艺术中学 高一月考)喷泉实验是一种常见的实验现象,其产生的主要原因是存在压
强差。在如图的烧瓶中充满了某种干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有同种液体。理论上下列组合中能
形成喷泉且液体未能够充满烧瓶的是
A. 和水 B. 和水
C. 和饱和食盐水 D. 和 溶液
【答案】A
【解析】A.根据化学反应3NO +H O = 2HNO +NO↑,喷泉实验后,烧瓶内有 的气体,与题意相符, A
2 2 3
项符合题意;
B.NH 易溶于水,能做喷泉实验,且能充满烧瓶,B项不符合题意;
3
C.Cl 不溶于饱和食盐水,不能做喷泉实验,C项不符合题意;
2
D.根据化学反应SO +2NaOH=Na SO +H O,整个烧瓶充满液体,D项不符合题意;
2 2 3 2
答案选A。
2.(2021·重庆市清华中学校高一月考)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液,能出现喷泉
现象的是选
气体 溶液
项
A HS 稀盐酸
2
B HCl 稀氨水
C NO NaOH溶液
D CO 饱和 溶液
2
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.硫化氢难溶于稀盐酸、与稀盐酸不反应,滴入稀盐酸后圆底烧瓶内外不会产生较大的压强差,
不会出现喷泉,A不符合题意;
B.HCl与氨水反应生成溶于水的氯化铵,滴入稀氨水后圆底烧瓶内外产生较大的压强差,能出现喷泉,B
符合题意;
C.NO难溶于水、与NaOH溶液不反应,滴入NaOH溶液后圆底烧瓶内外不会产生较大的压强差,不会出
现喷泉,C不符合题意;
D.二氧化碳难溶于饱和碳酸氢钠溶液、与碳酸氢钠溶液不反应,滴入饱和碳酸氢钠溶液后圆底烧瓶内外
不会产生较大的压强差,不会出现喷泉,D不符合题意;
答案选B。
3.(2021·福建福州·高一期末)下图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢,
烧杯内盛装滴有石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是A.在实验室中,可用浓氨水和生石灰制备氨气,用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢
B.在实验室中制备干燥的氨气时可以选用碱石灰做干燥剂
C.实验中同时打开止水夹a、c、d,即可分别形成蓝色和红色喷泉
D.喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后蒸干,可得氯化铵固体
【答案】D
【解析】A.氨水中加入生石灰,生石灰吸收水,且与水反应放出大量的热,促进氨气的挥发,盐酸加入
浓硫酸,浓硫酸吸收水,且放出大量的热,可促进氯化氢挥发,以此可得到气体,故A正确;
B.碱石灰与氨气不反应,且具有吸水性,可用于干燥氨气,故B正确;
C.打开止水夹a、c、d,氨气和氯化氢反应而导致压强减小,从而形成喷泉,氨水溶液呈碱性,则可分别
形成蓝色和红色喷泉,故C正确;
D.氯化铵不稳定,加热易分解,不能直接蒸干,故D错误;
综上所述,错误的是D项,故答案为D。
考点三 铵盐的检验
【例3-1】(2021·甘肃·金昌市第一中学高一期中)关于铵盐的叙述中正确的是
①所有铵盐中,氮元素化合价都是-3价 ②所有铵盐都溶于水 ③铵态氮肥不宜跟草木灰混合使用 ④铵
盐都是离子化合物 ⑤铵盐都能与碱反应,不能与酸反应
A.①③④ B.②③④ C.①②③④ D.①②③④⑤
【答案】B
【解析】①所有铵盐中,氮元素化合价不一定都是-3价,如NH NO 中,N的化合价除了-3,还有+5,
4 3
①错误;②所有铵盐都溶于水,②正确;③铵态氮肥含有 ,草木灰的主要成分为KCO, 水解
2 3
显酸性,会和 水解产生的OH-结合生成NH ·H O,一水合氨不稳定,易分解生成NH ,降低肥效,③
3 2 3
正确;④铵盐一般由铵根离子和酸根阴离子构成,含有离子键,是离子化合物,④正确;⑤铵盐中的可以与OH-结合,因此都可以与碱反应,但是某些铵盐也可以与酸反应,如NH HCO ,可与酸反应,
4 3
⑤错误;综上②③④正确,故答案选B。
【例3-2】(2021·河北·雄县第一高级中学高一月考)现有 、 、 、 四种溶液,
某化学兴趣小组设计如下实验可将其鉴别出来。实验步骤如下:
①取等体积的上述四种溶液A、B、C、D分别置于四支试管中,对四支试管均进行下列操作:加入过量的
溶液、加热、将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口。观察到盛装B、D溶液的试管口的试纸变蓝。
②向①中反应后的四支试管中,分别依次加入足量 溶液,观察到盛装B、C溶液的试管内产生白色
沉淀。
根据所学知识,按要求回答下列问题:
(1)溶液A、B、C、D中的溶质依次为___________、___________、___________、___________。(填化
学式)
(2)溶液B与 溶液共热时发生反应的化学方程式为___________。
(3)步骤②试管中产生的白色沉淀的化学式为___________。
(4)检验溶液D中溶质的阴离子的具体实验操作为___________,现象为___________,发生反应的化学
方程式为___________。
【答案】
(1) NaCl (NH )SO Na SO NH Cl
4 2 4 2 4 4
(2)(NH )SO +2NaOH NaSO +2NH↑+2H O
4 2 4 2 4 3 2
(3)BaSO
4
(4) 取NH Cl溶液少许于试管中,滴加几滴(稀硝酸酸化)硝酸银溶液 有白色沉淀生成
4
NH Cl+AgNO=AgCl↓+NH NO
4 3 4 3
【解析】现有 、 、 、 四种溶液,某化学兴趣小组设计如下实验可将其鉴别
出来。实验步骤如下:①取等体积的上述四种溶液A、B、C、D分别置于四支试管中,对四支试管均进行
下列操作:加入过量的 溶液、加热、将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察到盛装B、D溶液的
试管口的试纸变蓝,说明反应产生氨气,说明B、D物质中含有铵根离子;
②向①中反应后的四支试管中,分别依次加入足量 溶液,观察到盛装B、C溶液的试管内产生白色沉淀,反应产生硫酸钡沉淀,说明B、C物质中含有硫酸根离子;
结合以上分析可知,B为硫酸铵,D为氯化铵,C为硫酸钠,A为氯化钠。
(1)结合以上分析可知,溶液A、B、C、D中的溶质依次为NaCl、(NH )SO 、NaSO 、NH Cl;
4 2 4 2 4 4
(2)B为硫酸铵,溶液B与 溶液共热时,生成硫酸钠、氨气和水,发生反应的化学方程式为:
(NH )SO +2NaOH NaSO +2NH↑+2H O;
4 2 4 2 4 3 2
(3)结合以上分析可知,和氯化钡溶液反应产生的白色沉淀为硫酸钡,因此步骤②试管中产生的白色沉
淀的化学式为BaSO;
4
(4)D为氯化铵;检验溶液D中溶质的阴离子为Cl-,检验试剂为稀硝酸和硝酸银,具体实验操作为:取
NH Cl溶液少许于试管中,滴加几滴(稀硝酸酸化)硝酸银溶液,有白色沉淀生成,发生反应的化学方程式
4
为:NH Cl+AgNO=AgCl↓+NH NO 。
4 3 4 3
【一隅三反】
1.(2021·河北·张家口市宣化第一中学高一期中)对于铵盐的描述都正确的是
①都溶于水 ②都是白色晶体 ③都有刺激性气味 ④加热后都有 放出 ⑤与碱混合后加热都
有 放出 ⑥都能使红色石蕊试纸变蓝
A.全部 B.①②⑤⑥ C.①②⑤ D.③④⑤
【答案】C
【解析】①铵盐都易溶于水,故①正确;
②铵盐都是白色晶体,故②正确;
③所有铵盐为固体,不具有氨的刺激性气味,故③错误;
④大多数铵盐分解生成氨气,部分铵盐分解生成氮气或者其他氮的化合物,故④错误;
⑤铵盐中铵根离子能与碱反应,受热放出氨气,故⑤正确;
⑥铵盐不一定显碱性,如氯化铵显酸性,不能使红色石蕊试纸变蓝,故⑥错误;故选C。
2.(2021·山西·浑源县第七中学校高一月考)检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中,然后
A.加热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
B.加水溶解,用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性
C.加入碱溶液,加热,再滴入酚酞试液
D.加入苛性钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
【答案】D【解析】检验铵盐的方法:将某固体(或其溶液)与强碱共热,若产生刺激性气味的气体,该气体能使湿润
的红色石蕊试纸变蓝,则原固体为铵盐(或其溶液),故答案选D。
3.(2021·上海市长征中学高一期中)以下不是所有铵盐的通性的是
A.均为固体、能溶于水 B.都可分解放出氨气
C.都能与碱反应,且均放出氨气 D.都是离子化合物
【答案】B
【解析】A.所有铵盐都是固体,均易溶于水,A正确;
B.不是所有铵盐都可分解放出氨气,比如硝酸铵受热分解可能会有NO生成,B错误;
2
C.所有铵盐都含有 ,能与碱反应,且均放出氨气, C正确;
D.所有铵盐都是离子化合物, D正确;
答案为B。
4.(2021·吉林·通化县综合高级中学高一期中)下列实验能证明某溶液中不含有铵根离子的是
A.向溶液中加入石蕊溶液后,溶液呈红色
B.向溶液中加入酚酞溶液后,溶液呈红色
C.将溶液在试管中加热至沸腾,试管口放置的红色石蕊试纸不变色
D.将溶液中加入过量烧碱溶液加热至沸腾,试管口放置的红色石蕊试纸不变色
【答案】D
【解析】A.含有铵根离子的溶液也可能是显酸性的,比如氯化铵溶液,则溶液显酸性不能证明溶液中不
含有铵根离子,故A不符合题意;
B.含有铵根离子的溶液也可能是显碱性的,比如氨水,则溶液显碱性不能证明溶液中不含有铵根离子,
故B不符合题意;
C.含有铵根离子的溶液,若没有加入碱溶液,加热至沸腾试管口放置的红色石蕊试纸是不会变色的,则
将溶液在试管中加热至沸腾,试管口放置的红色石蕊试纸不变色不能证明溶液中不含有铵根离子,故C不
符合题意;
D.铵根离子溶液与碱溶液混合加热会放出氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变红色,则将溶液中加入
过量烧碱溶液加热至沸腾,试管口放置的红色石蕊试纸不变色,能证明溶液中不含铵根离子,故D符合题
意;
本题答案D。
考点四 硝酸
【例4-1】(2021·辽宁·高一学业考试)下列事实与硝酸性质的对应关系错误的是
A.打开浓硝酸的试剂瓶,瓶口有白雾——挥发性B.用棕色试剂瓶保存浓硝酸——不稳定性
C.稀硝酸使紫色石蕊试液变红——酸性
D.稀硝酸使黑色氧化铜固体溶解——强氧化性
【答案】D
【解析】A.浓硝酸具有挥发性,所以打开浓硝酸的试剂瓶,瓶口有白雾,故A正确;
B.浓硝酸具有不稳定性,见光分解,应保存在棕色瓶中,故B正确;
C.稀硝酸具有酸性使紫色石蕊试液变红,故C正确;
D.硝酸具有酸性,能够与黑色氧化铜反应,生成硝酸铜和水,不属于氧化还原反应,与氧化性无关,故
D错误;故答案: D。
【例4-2】(2021·辽宁·高一学业考试)下列关于硝酸的用途叙述正确的是
A.做防腐剂 B.用于环境消毒
C.制氮肥 D.工业合成氨气
【答案】C
【解析】在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等,综上所述故选C。
【例4-3】(2021·四川绵阳·高一期末)将一定质量的Cu粉投入到400 mL 2 mol/L的稀硝酸中,待Cu粉完
全溶解时,收集到标准状况下的NO气体2.688 L(假设硝酸的还原产物只有NO且气体全部逸出),再向反
应后的溶液中缓慢加入Fe粉,充分反应后溶液只含一种溶质。下列说法错误的是
A.加入铁粉后,最终溶液的溶质是Fe(NO ) B.最初的铜粉质量为11.52 g
3 2
C.铜粉反应完后,溶液中的H+浓度为0.8 mol/L D.至少需要加入铁粉8.4 g
【答案】D
【解析】A.加入Cu:3Cu+8HNO (稀)=Cu(NO)+2NO↑+4HO,还有剩余硝酸,向反应后的溶液中缓慢加
3 3 2 2
入Fe粉,Fe与Cu(NO ) 反应生成Cu单质和Fe(NO ),Fe与稀硝酸反应也生成Fe(NO )、NO、4HO,而
3 2 3 2 3 2 2
充分反应后溶液只含一种溶质,最终溶液的溶质只能是Fe(NO ),A项正确;
3 2
B.由反应方程式3Cu+8HNO (稀)=Cu(NO)+2NO↑+4HO可知, ,则最
3 3 2 2
初的铜粉质量为11.52 g ,B项正确;C.由反应方程式3Cu+8HNO (稀)=Cu(NO)+2NO↑+4HO可知, ,硝酸
3 3 2 2
总的物质的量为0.4L× 2 mol/L=0.8mol,则剩余硝酸物质的量为0.8mol-0.48mol=0.32mol,则铜粉反应完后,
溶液中的H+浓度为 =0.8mol/L,C项正确;
D.由题可知,Cu- Cu(NO)-Fe- Fe(NO ),最终溶液的溶质是Fe(NO ),硝酸总的物质的量为
3 2 3 2 3 2
0.4L× 2 mol/L=0.8mol,则至少需要加入铁粉为
19.04g,D项错误;
答案选D。
【一隅三反】
1.(2021·辽宁·高一学业考试)铜丝与稀硝酸反应的实验现象叙述错误的是
A.铜丝逐渐变细 B.有气泡产生
C.溶液变蓝 D.产生白色沉淀
【答案】D
【解析】铜丝与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应中可以观察到铜丝逐渐变细、溶液变蓝、有
气泡产生,不能观察到有白色沉淀生成,故选D。
2.(2021·江苏连云港·高一期末)某兴趣小组利用如图所示装置进行铜片与硝酸反应的实验,先将铜片放
入试管的底部,通过分液漏斗加入2mL浓硝酸,将产生的气体通入倒置于水槽里充满水的集气瓶中,反应
一段时间后,用分液漏斗向试管中加5mL水,继续收集气体。下列有关说法不正确的是
A.硝酸在反应中既体现氧化性,又体现酸性
B.若铜片过量,继续用分液漏斗滴加稀硫酸,铜片表面无明显变化
C.如图中的分液漏斗可用长颈漏斗代替,但长颈漏斗的下端须插入液面以下
D.试管中前后两次实验得到的气体不同,集气瓶中前后两次收集到的气体相同【答案】B
【解析】A.试管中反应的化学方程式为:Cu+4HNO (浓)═Cu(NO )+2NO↑+2H O,硝酸在反应中既体现
3 3 2 2 2
氧化性,又体现酸性,A正确;
B.由于试管溶液中存在Cu(NO ),加入稀硫酸相当于增加H+浓度, 在酸性条件下具有氧化性,能与
3 2
过量的Cu反应,则观察到铜片有溶解,B错误;
C.试管中发生的反应产生NO 气体,若用长颈漏斗代替,为防止气体从漏斗溢出,长颈漏斗的下端须插
2
入液面以下,C正确;
D.第一次实验是浓硝酸和Cu反应产生NO ,NO 进入集气瓶中和水反应生成硝酸和NO,收集的气体是
2 2
NO,第二次实验是稀硝酸和Cu反应产生NO,NO难溶于水,集气瓶收集的气体是NO,故反应得到的气
体不同,收集的气体相同,D正确;
故选:B。
3.(2021·天津滨海新·高一期末)下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是
A.光照或受热条件下分解产生NO 和O B.与NaCO 反应放出CO,生成NaNO
2 2 2 3 2 3
C.与S单质混合共热时生成HSO 和NO D.与铜反应放出NO ,生成Cu(NO )
2 4 2 2 3 2
【答案】D
【解析】A.硝酸光照或受热条件下分解产生NO 和O,表现氧化性和还原性,故A不符合题意;
2 2
B.硝酸与NaCO 反应放出CO,生成NaNO ,表现酸性,故B不符合题意;
2 3 2 3
C.硝酸与S单质混合共热时生成HSO 和NO ,表现氧化性,故C不符合题意;
2 4 2
D.硝酸与铜反应放出NO ,生成Cu(NO ),表现酸性和氧化性,故D符合题意;
2 3 2
故选D。
4.(2021·广东·广州市玉岩中学高一期中)硝酸与金属反应后所得还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性
有关。10 mL 0.5 mol·L-1HNO 与0.048 g Mg恰好完全反应。若氮元素只被还原到一种价态,下列说法不正
3
确的是
A.HNO 作还原剂
3
B.HNO 浓度越低,N元素还原价态越低
3
C.反应中转移电子数为0.004 mol
D.还原产物可能为NH NO
4 3
【答案】A
【解析】A.HNO 与金属反应时,表现酸性和强氧化性,故A错误;
3
B.HNO 浓度越高,氧化性越强,氧化同种金属时,N元素被还原的价态就越高,故B正确;
3C.HNO 与Mg反应,还原剂只有Mg,Mg的化合价由0→+2,0.048g Mg的物质的量为0.002mol,根据
3
得失电子守恒,反应中转移电子为0.004mol,故C正确;
D.硝酸的物质的量为0.01L×0.5mol·L-1=0.005mol,生成0.002mol Mg(NO ),根据N原子守恒,可能生
3 2
成0.0005 mol NH NO ,若生成0.0005 mol NH NO 转移电子为0.004mol,符合电子守恒,故D正确;
4 3 4 3
故答案为A。
5.(2021·湖北·高一月考)取mg铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程中产生一定量的NO 气体和NO
2 2 4
气体,将反应产生的气体与2.24L的O(已折算到标准状况)一起通入水中,恰好完全反应生成硝酸;在合
2
金与硝酸反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为10.2g.则m等于
A.3.4 B.6.8 C.10.0 D.10.2
【答案】A
【解析】根据原子守恒知,m=10.2g-m(OH-),而OH-的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量,等于浓
HNO 得电子的物质的量,等于氮氧化物失电子的物质的量,等于氧气锝电子的物质的量,即
3
n(OH-)=(2.24L/22.4L/mol)×4=0.4mol,所以m=10.2g-0.4mol×17g·mol-1=3.4g,故A正确。故选A。
考点五 酸雨及防治
【例5-1】(2021·吉林·延边二中高一期末)自然界中“酸雨”形成的原因主要是
A.未经处理的工业废水的任意排放
B.大气中二氧化碳含量增多
C.工业上大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼
D.燃料不完全燃烧产生的气体
【答案】C
【解析】A.未经处理的工业废水任意排放,会造成土壤、水源等的污染,不会形成酸雨,A错误;
B.CO 是大气的组成成分,CO 过多会引起温室效应,不会造成酸雨,B错误;
2 2
C.工业上大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼会产生SO 、SO 气体,最终能形成酸雨,C正确;
2 3
D.燃料不完全燃烧产生的气体为CO,不会形成酸雨,D错误;
答案选C。
【例5-2】(2021·浙江·镇海中学高一期末)为减少酸雨的产生可采取的措施有
①用煤作燃料②在已酸化的土壤中加石灰③化石燃料脱硫④把工厂烟囱造高⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤ C.③⑤ D.②③⑤
【答案】C
【解析】①用煤等化石燃料作燃料,将产生SO 形成酸雨,不合题意;②在已酸化的土壤中加石灰是对酸
2
雨降落到土壤中的恢复处理,不合题意;③化石燃料脱硫将减少甚至杜绝燃烧时产生SO ,减少酸雨的形
2成,符合题意;④把工厂烟囱造高将不能减少尾气中SO 等酸性气体的含量,不能减少酸雨,不合题意;
2
⑤开发新能源,可以减少化石燃料的燃烧,可以减少酸雨的形成,符合题意;综上所述,只有③⑤符合题
意,故答案为:C。
【一隅三反】
1.(2020·福建·莆田二中高一期末)下列说法正确的是
A.在已酸化的土壤中加石灰可以减少酸雨的产生
B.CO 会引起温室效应,因此其含量会对空气质量指标产生影响
2
C.工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因
D.为了减少酸雨的形成,必须减少SO 的排放量,对燃料脱硫处理
2
【答案】D
【解析】A.在已酸化的土壤中加石灰可以改良酸性土壤,但不能减少酸雨的产生,A错误;
B.CO 是空气的成分之一,虽然会加剧温室效应,但其不是空气污染物,不会对空气质量指标产生影响,
2
B错误;
C.工业废水任意排放造成水体污染,造成酸雨的主要原因是化石燃料的燃烧排放二氧化硫,C错误;
D.燃料燃烧时燃料中的硫会转化为二氧化硫,最终形成酸雨,对燃料脱硫处理可以减少二氧化硫的排放,
因此为了减少酸雨的形成,必须减少SO 的排放量,对燃料脱硫处理,D正确;
2
选D。
2.(2019·新疆·莎车县第一中学高一期中)酸雨的危害极大,下列有关酸雨的描述不正确的是
A.酸雨的pH小于4.6 B.酸雨的形成源于人们过多使用含硫燃料
C.酸雨中的酸性物质主要是硫酸 D.南疆地区不具备酸雨形成的条件
【答案】A
【解析】A.酸雨是pH小于5.6的酸性降水,A错误;
B.酸雨的形成主要是由于人们过多使用含硫燃料或硝酸制造厂产生NO 的大量排放造成的,B正确;
2
C.酸雨中的酸性物质主要是SO 催化氧化产生了SO ,SO 溶于水反应产生了硫酸,C正确;
2 3 3
D.南疆地区分步在盆地边缘,没有硫酸制取工厂,因此不具备酸雨形成的条件,D正确;
故合理选项是A。
3.(2021·辽宁·大连市第一中学高一期中)酸雨有很大危害,能直接破坏农作物。下列物质中可以形成酸
雨的是
A.N B.SO C.O D.CO
2 2 2 2
【答案】B
【解析】形成酸雨主要原因是二氧化硫(SO ),氮的氧化物(如一氧化氮(NO),二氧化氮(NO )等
2 2气体的排放,在大气中会转化为2SO +O =2SO(尘埃做催化剂),SO +H O=HSO (硫酸),2NO+O =2NO
2 2 3 3 2 2 4 2 2
(常温常压下即可),3NO +H O=2HNO (硝酸)+NO,因此形成酸雨的主要物质是二氧化硫、氮氧化物等,
2 2 3
则N、O、CO 不符合题意,SO 符合题意,故答案选B。
2 2 2 2
4.(2021·黑龙江·哈师大附中高一期末)下列叙述不正确的是
A.pH小于7的雨水就是酸雨
B.酸雨能损伤农作物,破坏森林和草原
C.酸雨能使土壤、湖泊酸化
D.二氧化硫和氮氧化物都是形成酸雨的主要物质
【答案】A
【解析】A. pH小于5.6的雨水就是酸雨,故A错误;
B. 酸雨造成土壤酸化,不利于植物生长,酸雨能损伤农作物,破坏森林和草原,故B正确;
C. 酸雨具有酸性,酸雨能使土壤、湖泊酸化,故C正确;
D. 二氧化硫、二氧化氮等酸性气体,经过复杂的大气化学反应,被雨水吸收溶解而形成酸雨,二氧化硫
和氮氧化物都是形成酸雨的主要物质,故D正确;故选A。倒卖拉黑不更新,淘宝唯一免费更新店铺:知二教育