1、 第 4 讲 氮 及 其化 合 物 考纲要 求 1. 了 解氮 及其 重要化 合物 的主 要性 质及 应用。 2. 了解 氮及 其重 要化 合物 对环境 质量 的影 响。 考点一 氮 气及 其氧 化物 1.氮气 2.氮的 氧化 物 氮有多 种价 态的 氧化 物：N 2 O 、NO 、N 2 O 3 、NO 2 、N 2 O 4 、N 2 O 5 等。 完成 NO 和 NO 2 的比 较表 ： NO NO 2物理 性质 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶 能溶 化学 性质 与 O 2 反应 2NO O 2 =2NO 2与 H 2 O 反应 3NO 2 H 2 O=2HNO 3 N
2、O 与人体 、环 境的 关系 与血 红蛋 白结 合使 人中 毒 转化 成 NO 2 形 成酸 雨、 光 化学烟 雾 形成酸 雨、 光化 学烟 雾 特别提 醒 (1) 氮的 氧化 物 都是大 气污 染物 。 (2) 空气 中 NO 2 是造 成光 化 学烟雾 的主 要因 素。 (3) 空气 中 NO 、NO 2 主 要 来源于 煤和 石油 的燃 烧、 汽车尾 气、 硝酸 工厂 等。 (4)NO 2 ：既 有氧 化性 又有 还原性 ，以 氧化 性为 主。NO 2 能 使湿 润的 淀粉 KI 试 纸变蓝 。 深 度思 考 1.根据 氮在 元素 周期 表中 的位置 可知 氮元 素是 一种 活泼的 非金
3、 属， 为什 么氮 气很稳 定？ 答案 氮气 的性 质不 仅与 原子结 构有 关 ， 还与 氮分 子 的构成 有关 ； 氮 气分 子中 的 N N 键 ， 键能很 大 ， 分子 结构 稳定 ，故氮 气很 稳定 。 2.俗话 说 “ 雷雨 发庄 稼 ”， 这说明 雷雨 中含 有能 被植 物吸收 利用 的化 合态 的氮 ， 请同 学们 写 出三个 有关 的化 学方 程式 ： (1)_ ； (2)_ ； (3)_ 。 答案 (1)N 2 O 2 = 放电或 高温 2NO (2)2NO O 2 =2NO 2(3)3NO 2 H 2 O=2HNO 3 NO 3.如何 鉴别 NO 2 与溴 蒸气 ？ 答案
4、 由于 NO 2 和 Br 2 在 性质上 有不 少相 似性 ： 均具有 氧化 性 ； 溶 于水 均有酸 生 成 ； 均 可 与 碱 反 应 ； 均 为 红 棕 色 等 。 所 以 不 能 用 淀 粉 KI 试纸、pH 试 纸 、 NaOH 溶液来鉴别， 但二者性质又有差别，可以用下列方法鉴别： AgNO 3 溶液； CCl 4 溶 液 ； 用 水 洗 法 。 题组一 NO 、NO 2 的 性质 及对环 境的 影响 1.汽车 排放 的尾 气中 含有 NO 2 ， NO 2 是城 市大 气污 染 的主要 污染 物之 一 ， 在日 光 照射下 ， NO 2 发 生 一 系 列 光 化 学 烟 雾
5、的 循 环 反 应 ， 从 而 不 断 产 生 O 3 ， 加 重 空 气 污 染 。 反 应 过 程 为 2NO 2 2NO 2O ， 2NO O 2 2NO 2 ， O O 2 O 3 。 下 列对 该反 应 过程及 生成 物叙述 正确 的是 ( ) A.NO 2 起 催化 剂作 用 B.NO 起催 化剂 作用 C.NO 2 只 起氧 化剂 作用 D.O 3 与 O 2 为 同分 异构 体 答案 A 解析 反应 过程 得 O 2 2O ，O O 2 O 3 ，NO 2 起催化 剂作 用， 反应 过程中 NO 2 作氧 化剂 ，A 项 正确 ，B 、C 项 错误；O 3 与 O 2 的相对
6、分子 质量 不相 同， 不是同 分 异 构体， 属同 素异 形体 ，D 项错误 。 2.氮的 氧化 物( 用 NO x 表示) 是大气 污染 物 ， 必须 进行 处理 。 (1) 汽车尾 气主 要含 有 CO 2 、 CO 、 SO 2 、 NO x 等物 质 ， 这种尾 气逐 渐成 为城 市空 气污染 的 主 要来源 之一 。 汽车 尾气 中的 CO 来自于_ ， NO 来 自于_ 。 汽车尾 气对 环境 的危 害主 要有_( 至少 填两 种) 。 汽车 尾气 中 的 CO 、NO x 在适宜 温度 下采 用催 化转 化法处 理 ， 使它 们相 互 反 应 生 成 参 与 大气循 环的 无毒
7、 气体 。反 应的化 学方 程式 可表 示为_ 。 (2) 用氨可将氮氧化物转化为无毒气体 。 已知 ：4NH 3 6NO= 催化剂 5N 2 6H 2 O,8NH 3 6NO 2 = 催化剂 7N 2 12H 2 O 。 同 温同 压下 ， 3.5 L NH 3 恰好 将 3.0 L NO 和 NO 2 的混 合气 体 完全 转化 为 N 2 ，则 原混 合气 体 中 NO 和 NO 2 的 体积 之比 是_ 。 (3) 工业尾 气中 氮的 氧化 物 常采用 碱液 吸收 法处 理 ， 若 NO 与 NO 2 按 物质 的 量 之比 1 1 被 足量 NaOH 溶 液完 全吸 收 后得到 一种
8、 钠盐 ，该 钠盐 的化学 式是_ 。 答案 (1) 汽油 的不完全 燃烧 N 2 与 O 2 在汽车汽 缸内的高温环 境下的反应 形成硝 酸 型酸雨 、 导致光化学烟雾 、 产生温室效应( 任填两种 即可) 2xCO 2NO x = 催化剂 2xCO 2 N 2(2)1 3 (3)NaNO 2解析 (1) 汽 车汽 缸内 不断 进行 着汽 油的 燃烧反 应， 当空 气不 足时 ，汽油 不完 全燃 烧， 会产 生 CO ； 当空 气过 量时 ， N 2 和 O 2 在放 电或 高温 条 件 下反 应生 成 NO 。 汽车 尾 气对环 境 的危害很大 ，可以形 成硝 酸型酸雨， 导致光化 学烟
9、雾，产生温 室效应。 CO 、NO x 反应 后生成 的无 毒气 体 为 CO 2 和 N 2 。(2)V(NO) V(NO 2 ) 3.0 L 2 3V(NO) 4 3 V(NO 2 ) 3.5 L 则 V(NO) 0.75 L V(NO 2 ) 2.25 L V(NO) V(NO 2 ) 13。 (3)NO 中 氮的 化合 价为 2 价， NO 2 中 氮的 化合 物为 4 价 ， 二 者 1 1 混 合时 与 NaOH 反 应生成 盐的 化合 价必 然为 3， 即为 NaNO 2 。 氮氧化 物对 环境 的影 响 1.常见 的污 染类 型 (1) 光化 学烟雾：NO x 在紫外 线作用下
10、 ，与碳氢 化合物 发生一系 列光化学 反应， 产生的 一 种有毒 的烟 雾。 (2) 酸雨：NO x 排 入大 气中 后，与 水反 应生 成 HNO 3 和 HNO 2 ， 随雨 雪 降到地 面。 (3) 破坏臭 氧层 ：NO 2 可 使 平流层 中的 臭氧 减少 ，导 致地面 紫外 线辐 射量增 加。 2.常见 的 NO x 尾气 处理 方 法 (1) 碱液吸 收法 2NO 2 2NaOH=NaNO 3 NaNO 2 H 2 O NO 2 NO 2NaOH=2NaNO 2 H 2 O NO 2 、NO 的 混合 气体 能被 足量烧 碱溶 液完 全吸 收的 条 件是 ：n(NO 2 ) n(
11、NO) 。 一般 适合 工业 尾气 中 NO x 的 处理 。 (2) 催化转 化： 在催 化剂 、 加热条 件下 ，氨 可将 氮氧 化物转 化为 无毒 气 体(N 2 ) 或 NO x 与 CO 在 一 定温度 下催 化转 化为 无毒 气体(N 2 和 CO 2 ) 。 一般适 用于 汽车 尾气 的处 理。 题组二 有 关氮 的氧 化物 计算类 试题 3.如图所示 ， 试管 中盛装 的是红棕色气体( 可能 是混 合物) ，当倒扣在盛有 水的 水槽中时 ，试 管内水 面上 升 ， 但不能 充满 试管 ， 当 向试 管内鼓 入氧 气后 ， 可 以观 察到试 管中 水柱 继续 上升 ， 经 过多
12、次 重 复后 ， 试管 内完 全被 水充 满 ，原 来试 管中 盛装 的气 体是 ( ) A.可能是 N 2 与 NO 2 的混 合 气体 B.只 能是 O 2 与 NO 2 的 混合 气体 C.可 能是 NO 与 NO 2 的 混 合气体 D.只能是 NO 2 一种 气体 答案 C 解析 解答 本题要 注意 以下 两点 ：(1) 明确 氮气 不溶于 水， 且常 温下不 与其 他物 质发 生化 学反应 ；(2)NO 2 可 与水 反 应生成 不溶 于水 的 NO ，NO 2 和 NO 分别 与氧 气按 适 当的比 例可 被水完 全吸 收。 4.将容 积为 50 mL 的量筒充满二 氧化 氮和
13、氧气 的混 合气体 ，将 量筒 倒置 在盛 满水的 水槽 里 ， 一段时间后，量筒里剩余 气体体积为 5 mL 。则原 混合气体中 NO 2 和 O 2 体 积比可能是 _ 或_ 。 答案 187 43 7 解析 NO 或 NO 2 与 O 2 混 合气体 与水 的反 应计 算关 系式可 由下 列化 学方 程式 推导出 来。 2NO O 2 =2NO 2 3NO 2 H 2 O=2HNO 3 NO 由2 得 4NO 2 O 2 2H 2 O=4HNO 3 由3 2 4NO 3O 2 2H 2 O=4HNO 3 、 两式 就是 平时 计算 经常用 到的 关系 式。 设剩余 的 5 mL 气体为
14、O 2 ，则参 加反 应 的 NO 2 和 O 2 的总 体积 为 50 mL 5 mL 45 mL 则原混 合气 体里 ，NO 2 的 体积 为 45 mL 4/5 36 mL O 2 的体 积为 50 mL 36 mL 14 mL 即 NO 2 与 O 2 的体 积比 为 36 14 18 7。 设剩余 的 5 mL 气体为 NO，由 式得过 量 的 NO 2 体 积为 15 mL ， 则发生反 应 的 NO 2 和 O 2 的总 体积 为 50 mL 15 mL 35 mL 则原混 合气 体里 ，O 2 的 体 积为 35 mL 1/5 7 mL ，NO 2 的 体积 为 50 mL 7
15、 mL 43 mL 即 NO 2 与 O 2 的体 积比 为 43 7。 NO x 和 O 2 混 合型 计算 题的 规律总 结 1.关系 式法 (1)NO 和 O 2 混合 气体 通入 水中 由 2NO O 2 =2NO 2 和 3NO 2 H 2 O=2HNO 3 NO 得总 反应 为 4NO 3O 2 2H 2 O=4HNO 3(2)NO 2 和 O 2 混合 气体 通入 水中 由 3NO 2 H 2 O=2HNO 3 NO 和 2NO O 2 =2N O 2 得总 反应 为 4NO 2 O 2 2H 2 O=4HNO 3(3)NO 、NO 2 和 O 2 三 种混 合气体 通入 水中
16、先按 3NO 2 H 2 O=2HNO 3 NO 计算 出生 成的 NO 体 积， 再加 上原 来混 合 气体 中 NO 体积 ，再 按(1) 计算 。 2.电子 守恒 法 当 NO x 转 化为 硝酸 时要 失 去电子 ，如 果 是 NO x 与 O 2 混 合， 则反 应中 O 2 得到的 电子 数 与 NO x 失去的 电子 数相 等。 考点二 硝 酸的 性质 及应 用 1.物理 性质 硝酸是 无色 易挥 发的 液体 ，有刺 激性 气味 。 2.化学 性质 (1) 不稳定 性 反应 ：4HNO 3 = 或光照 2H 2 O 4NO 2 O 2 。 (2) 强氧化 性 硝酸无 论浓 、稀
17、都有 强氧 化性 ， 而且 浓度 越大 氧化 性越强 。 按要求 完成 下列 反应 的方 程式 ： 与金 属反 应 ： 稀硝酸 与铜 反应 ： 3Cu 8HNO 3 ( 稀)=3Cu(NO 3 ) 2 2NO 4H 2 O ； 浓硝酸 与铜 反应 ： Cu 4HNO 3 ( 浓)=Cu(NO 3 ) 2 2NO 2 2H 2 O 。 与非 金属 反应 ： 浓硝酸 与 C 的 反应 ： C 4HNO 3 ( 浓)= CO 2 4NO 2 2H 2 O ； 与还 原性 化合 物反 应 ： 硝酸可 氧 化 H 2 S 、SO 2 、Na 2 SO 3 、HI 、Fe 2 等还原性 物质 。 稀硝酸
18、与 FeSO 4 溶 液反 应 的离子 方程 式 ： 3Fe 2 4H NO 3 =3Fe 3 NO 2H 2 O 。 (3) 与有机 物反 应 硝化 反应( 与 C 6 H 6 反应) ： C 6 H 6 HNO 3 浓硫酸 C 6 H 5 NO 2 H 2 O ； 颜色 反应 ：蛋 白质 遇到 浓硝酸 时变 黄色 。 深度思 考 1.久置 的硝 酸呈 黄色 ，如 何除去 ？怎 样保 存硝 酸？ 答案 硝酸 显黄 色是 由于 硝酸见 光或 受热 发生 分解 ，生成 的 NO 2 溶 于浓 硝酸 所致 ， 所以 消除的 方法 是通 入 O 2 ( 或 空气) ， 使其 发生 反 应 4NO 2
19、 O 2 2H 2 O=4HNO 3 。 保存时 应 保 存在棕 色试 剂瓶 中 ， 并置 于阴凉 处 。 2.常温 下， 铝和 铁在 浓硝 酸中 “ 钝化 ”是 化学 变化 吗？ 答案 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 ， 阻止了金属与 硝酸的 进一 步反 应 。 题组一 硝 酸的 酸性 和强 氧化性 1.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 FeO 反应 ，只 表现氧 化性 C.硝 酸可 与 Na 2 S 反应 制 得 H 2
20、 S 气体 D.浓 硝酸 因分 解放 出的 NO 2 又溶 解于 硝酸 而呈 黄色 答案 D 解析 硝酸 是一 种具 有强 氧化性 的强 酸 ， 并且 浓度 越大 ， 氧 化性 越强 。 浓 硝 酸可使 蓝色 石 蕊试纸 先变 红后 褪色 ，故 选项 A 错； 硝酸 是一 种强 氧化性 酸， 可氧 化许 多还 原性物 质 ， 因此硝 酸 与 Na 2 S 反应 不能 生成 H 2 S ，与 FeO 反应 时 表现氧 化性 和酸 性， 所以 选项 B 、C 错，选 项 D 正确 。 2.下列 说法 正确 的是 ( ) A.投 入铁 片产 生 H 2 的溶 液 中可大 量存 在 H 、Mg 2 、
21、SO 2 4 、NO 3B.可 用稀 硝酸 除去 试管 内 壁上的 银镜 C.1.0 mol L 1 的 KNO 3 溶 液中可 大量 存 在 H 、Fe 2 、Cl 、SO 2 4D.硫 化铜 溶于 硝酸 的离 子 方程式 为 CuS 2H =H 2 S Cu 2 答案 B 解析 硝酸 具有 强氧 化性 ，因而 含 有 NO 3 的酸性 溶 液不能 与铁 反应 产 生 H 2 ，A 项错 ；硝 酸可溶 解银 ，B 项 正确 ；Fe 2 在稀 HNO 3 中 不能 大量 存在 ，C 项错 ； 硝 酸与 CuS 不能 发 生 复分解 反应 ，而 是氧 化还 原反应 ，D 项 错。 1.硝酸 与金
22、 属反 应的 规律 (1)HNO 3 与 金属 一般 不能 产生 H 2 。 (2) 还原产 物一 般 为 HNO 3 ( 浓) NO 2 ，HNO 3 ( 稀) NO ； 很稀 的 硝酸还 原产 物也 可能 为 N 2 O 、N 2 或 NH 4 NO 3 。 (3) 硝酸与 金属 反应 时既 表 现氧化 性又 表现 酸性 。 2.涉及 HNO 3 的离 子反 应常 见的易 错问 题 (1) 忽视 NO 3 在酸性 条件 下 的强氧 化性 。在 酸性 条件 下 NO 3 不 能与 Fe 2 、I 、SO 2 3 、S 2 等 还原性 较强 的离 子大 量共 存。 (2) 在书写 离子 方程
23、式时 ， 忽视 HNO 3 的 强氧 化性 ， 将氧化 还原 反应简 单的 写成 复分 解反 应。 题组二 硝 酸与 金属 反应 的计算 3.在标 准状 况下 将 1.92 g 铜粉投 入一 定量 浓 HNO 3 中， 随 着铜 粉的 溶解 ， 反 应生成 的气 体颜 色逐渐 变浅 ， 当 铜粉完 全 溶解后 共收 集到 由 NO 2 和 NO 组 成的 混合 气体 1.12 L ， 则反 应消 耗 HNO 3 的物 质的 量为 ( ) A.0.8 mol B.0.6 mol C.0.11 mol D. 无 法计 算 答案 C 解析 原子 守恒 法 被还原的硝酸物质的量即为气体 NO 2 与
24、NO 物 质 的 量 的 总 和 ，n(HNO 3 ) 被还原 1.12 L 22.4 L mol 1 0.05 mol ， 未被 还原 的 HNO 3 的 物 质的量 等 于 Cu(NO 3 ) 2 中 NO 3 的物质 的量 ， n(Cu) 1.92 g 64 g mol 1 0.03 mol ，所以 nCu(NO 3 ) 2 0.03 mol ， 消耗 的 HNO 3 的 物质 的 量为 0.03 mol 20.05 mol 0.11 mol ，故 C 项正 确 。 4.铜与 一定 量 浓 硝 酸 反 应 ， 得 到 硝 酸 铜 溶 液 和 NO 2 、 N 2 O 4 、 NO 的 混
25、 合 气 体 ， 这 些 气 体 与 5.6 L O 2 ( 标 准状况) 混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。则消耗铜的质量为 ( ) A.16 g B.32 g C.64 g D. 无 法计 算 答案 B 解析 该题 氮元 素变 化为 硝酸 氮的 氧化 物 硝酸 ， 所以题 目中 的反 应可 以看 成是铜 与氧 气 的 反 应 ， 其 中 硝 酸 为 “ 催 化 剂 ” ， 所 以 铜 的 物 质 的 量 为 2 5.6 L 22.4 L mol 1 0.5 mol，即 32 g 。 5.有一 稀硫 酸和 稀硝 酸的 混合酸 ， 其中 H 2 SO 4 和 HNO 3 的物 质的
26、 量浓 度分别 是 4 mol L 1 和 2 mol L 1 ，取 10 mL 此混合酸，向 其中 加入 过量 的铁 粉 ，待 反应 结束 后 ， 可产 生标准 状 况 下的气 体的 体积 为( 设 反应 中 HNO 3 被还 原成 NO) ( ) A.0.448 L B.0.672 L C.0.896 L D.0.224 L 答案 B 解析 金属 和 混 酸 反 应 通 过 离 子 方 程 式 计 算 比 较 简 便 ，3Fe 8H 2NO 3 =3Fe 2 2NO 4H 2 O( 铁过 量， 产 物为 Fe 2 ) ，反应 中 Fe 和 H 过 量， 生成 的 NO 的量以 NO 3 为
27、 准来计 算， 共 得 NO 0.448 L ，若只考虑 到这 一步 反 应，得 答 案 A 是 错误的 ， 因为过 量的 铁还可 以和 溶液 中过 量 的 H 反 应产 生H 2 ， 即 有 Fe 2H =Fe 2 H 2 ， 生 成 的 H 2 为 0.224 L ，所以气体 体积共 计 0.672 L ，应选 B 。 金 属与 硝酸 反应 计算 题 的一般 方法 1.思 维 模型 2.计算 中的 守恒 思想 的应 用 (1) 原子守 恒法 HNO 3 与 金属 反应 时， 一部 分 HNO 3 起酸 的作 用， 以 NO 3 的形式 存在 于溶 液中 ； 一部分 作 为氧化 剂转 化为
28、还原 产物 ， 这两部 分中 氮原 子的 总物 质的量 等于 反应 消耗 的 HNO 3 中氮 原 子的物 质的 量。 (2) 得失电 子守 恒法 HNO 3 与金 属的 反应 属于 氧化还 原反 应，HNO 3 中 氮原子 得电 子的 物质 的量 等于金 属失 电 子的物 质的 量。 (3) 电荷守 恒法 HNO 3 过量时反应后溶液中(不考虑 OH ) 则有：c(NO 3 ) c(H ) nc(M n )(M n 代 表 金 属 离 子) 。 (4) 离子方 程式 计算 法 金属 与 H 2 SO 4 、HNO 3 的混 合酸反 应时 ，由 于硝 酸盐 中 NO 3 在 H 2 SO 4
29、提供 H 的条件下能 继续与 金属 反应 ， 因 此此 类题目 应用 离子 方程 式来 计算 ， 先 作过 量判断 ， 然 后根据 完全 反 应的金 属 或 H 或 NO 3 进行 相关计 算， 且溶 液中 要符 合电荷 守恒 。 题组三 有 关硝 酸氧 化性 的实验 探究 6.如图 是用 浓硝 酸 、 铜片 、 水等试 剂探 究浓 、 稀硝 酸 的强氧 化性 并观 察还 原产 物的实 验装 置 。 .浓 硝酸 的强 氧化 性实 验 将铜片 置于 具支 试管 的底 部 ，在 分液 漏斗 中加 入 约 5 mL 浓硝酸，往 具支 试管 中放入 约 2 mL 浓硝酸，用 排水 法收 集 产生的 气
30、体 。 (1) 具 支 试 管 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 ： _ 。 (2) 实验中 观察 到能 证明 浓 硝酸具 有强 氧化 性的 现象_ 。 .稀 硝酸 的强 氧化 性实 验 (3) 上 述反 应完成 后 ， 欲进一 步证 明稀 硝酸也 具有 强氧 化性 ，紧 接的简 便 、 合理 的实 验操 作是_ 。 (4) 能证明 稀硝 酸与 铜反 应 产生 NO 的 实验 现象 是_ ( 填写序 号) 。 A.c 中收 集到 无色 气体 B.c 中收 集到 的无色 气体 接 触空气 后变 为红 棕色 C.b 中产 生的 无色 气体 接触 空气后 变为 红棕 色 .实 验反 思 (
31、5) 利 用 该 装 置 先 进 行 铜 与 浓 硝 酸 反 应 ， 再 进 行 铜 与 稀 硝 酸 反 应 的 实 验 ， 其 好 处 是 _ 。.问 题讨 论 用等质 量的 铜片 与等 体积 的浓硝 酸 、 稀硝 酸( 硝 酸均 过量) 反 应时 ， 发 现反 应后 所得溶 液 前 者呈绿 色 ， 后者 呈蓝 色 。 对此有 两种 看法 ： 两者 颜色 不同 的原 因是 因为 Cu 2 浓 度差 异引 起的 。 前者 溶液 呈绿 色 ， 是因 为生成 的红 棕 色 NO 2 溶解 于溶液 中引 起的 。 (6) 你认为 上述 看法_( 填“ ” 或“ ”)合理。 若是 合理 ， 说 明理
32、由 ， 若是 合 理，设 计一 个简 单实 验证 明 ：_ 。 答案 (1)Cu 4HNO 3 ( 浓)=Cu(NO 3 ) 2 2NO 2 2H 2 O (2) 铜片逐 渐溶 解 ， 溶液 变 蓝 ，放 出红 棕色 气体 (3) 往分液 漏斗 中加 水稀 释 浓硝酸 ，打 开活 塞 ， 放入 稀硝酸 (4)C (5) 利用 Cu 与浓 硝酸 反应 生成 的 NO 2 排出 具支 试管 中的空 气 ， 有 利于 观察 Cu 与稀硝 酸 的 反应产 物 (6) 往 蓝色 溶液 中通 入 NO 2 ，溶 液变 成绿 色( 或 加 热绿色 溶液 ，有 红棕 色气 体产生 ，溶 液变成 蓝色) 解析
33、. 铜 与 浓 硝 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 为 Cu 4HNO 3 ( 浓)=Cu(NO 3 ) 2 2NO 2 2H 2 O ， 实验 中具 支试 管中 溶液变 蓝， 且有 红棕 色气 体产生 。 .向 试管中加水 将浓硝酸稀释 后，可以 继续进行铜与稀 硝酸反应 的实验，这样可 以利用 Cu 与 浓硝 酸反 应产 生的 NO 2 排出 具支 试管 中的空 气 ， 有利 于观 察铜 与稀 硝酸 反 应的产 物。 .由 于硝酸均过 量，铜的质量 相同，溶 液的体积相同， 所以铜无 论是与稀硝酸反 应，还 是与浓 硝酸 反应， 生成 的 Cu 2 的 浓度是 相同 的， 看 法 是
34、不合 理的， 可通 过 向蓝色 溶液 中通 入 NO 2 看溶 液是 否变 绿，或 加热 绿色 溶液 看是 否有红 棕色 气体 产生 来证 明。 现象描 述答 题模 板 (1) 全面描 述现 象的 程序 “海 、陆 、空 ” “海” 溶液 有什 么变 化； “陆” 固体 有什 么变 化； “空” 气体 有什 么变 化。 (2) 规范描 述现 象的 答题 模 板 如颜 色： 由( 具 体颜色) 变为 ( 具体 颜色) 气体 ：溶 液中 产生 ( 颜色) 的 气泡 ，( 或) 在固 体 表面产 生(颜色) 气 泡。 沉淀 ：在 ( 颜色) 溶液 中产生 ( 颜色) 的沉 淀( 浑浊) 考点三 氨
35、和铵 盐 1.氨的 分子 结构 和性 质 (1) 物理性 质 氨气是 无色 有刺 激性 气味 的 气体 ， 易液 化可 作制 冷 剂 ， 常温 、 常压 下 ，1 体 积 的水可 溶解 700 体 积的 氨气 。 (2) 分子结 构 电子式 ： ， 空间 结构 ：三 角锥形 。 (3) 氨的化 学性 质 与水 的反 应 NH 3 H 2 O NH 3 H 2 O NH 4 OH ， 氨 气 溶 于 水 得 氨 水 ， 氨水中含有的粒子有 NH 3 H 2 O 、NH 3 、H 2 O 、NH 4 、OH 、H 。 氨水 为可 溶性一 元弱 碱 ， 易挥 发 ， 不稳定 ， 易 分解 ：NH 3
36、 H 2 O= NH 3 H 2 O 。 氨气 与酸 反应 a.蘸有 浓盐 酸的 玻璃 棒与 蘸 有浓氨 水的 玻璃 棒靠 近 ， 其现象 为 有 白烟 生成 ， 将 浓盐酸 改为 浓硝酸 ，也 会出 现相 同的 现象 。 化学方 程式 为 HCl NH 3 =NH 4 Cl 、NH 3 HNO 3 =NH 4 NO 3 。 b. 与 CO 2 等 酸 性 氧 化 物 反 应 ： NH 3 CO 2 H 2 O=NH 4 HCO 3 或 2NH 3 CO 2 H 2 O=(NH 4 ) 2 CO 3 。 NH 3 的还 原性 氨的 催化氧 化 化学方 程式 ：4NH 3 5O 2 = 催化剂
37、4NO 6H 2 O 。 与盐 溶液 反应 将氨水 加入 下列 溶液 ，完 成下表 ： 被滴试 剂 现象 离子方 程式 FeCl 3 溶液 生成红褐 色 沉淀 Fe 3 3NH 3 H 2 O=Fe(OH) 3 3NH 4AlCl 3 溶液 生成白色 沉淀 Al 3 3NH 3 H 2 O=Al(OH) 3 3NH 4(4) 氨气的 实验 室制 法 2.铵盐 及 NH 4 的检验 (1) 铵盐的 物理 性质 铵盐都 是 白 色固 体 ， 均易 溶于水 。 (2) 铵盐的 化学 性质 (3)NH 4 的检验 未知液 OH 呈碱 性 湿润的 红色 石蕊试 纸变 蓝 色 ， 则 证明 含 NH 4
38、。 3.追根 求源 喷泉 实验 的原理 中学教 材中 喷泉 实验 装置 如右图 所示 。 实 验操 作是 ： 打开 橡皮 管上 的夹 子 ， 挤 压滴管 的胶 头 ， 则烧 杯中 的水由 玻璃 管进 入烧 瓶 ， 形成喷 泉 。 (1) 喷泉实 验的 原理 因为烧 瓶内 气体 易溶 于水 或易与 水反 应 ， 使瓶 内压 强减小 ， 形成 压强差 ， 大 气压将 烧 杯 中 的水压 入烧 瓶而 形成 喷泉 。 (2) 能形成 喷泉 的条 件 从原理 上讲 ，气 体要 易溶 于水或 易与 水反 应 ， 以形 成足够 大的 压强 差 ； 从实 验条件 上 讲 ， 烧瓶内 气体 要充 满 ， 气体
39、和仪器 均要 干燥 ，装 置的 气密性 要好 。 (3) 可以形 成喷 泉的 组合 液体是 水时 ，NH 3 、HCl 、SO 2 、NO 2 O 2 等 气体 均可 ； 液体是 NaOH 溶液 时 ，Cl 2 、CO 2 、 H 2 S 、 SO 2 等气 体均 可 。 另外 SO 2 和 氯水 、 CH 2 =CH 2 与溴 水等 组合 也可 形成 喷 泉 。 总之 ， 组合条 件是 ： 气体在 溶液 中的溶 解度 很大 或通 过反 应 ， 使气 体的 物质的 量迅 速减小 ， 产生 足够的 压强 差(负压) 。 产生压 强差 的方 法一 般有 ： 一 是使 烧瓶 外气压 增大 ， 烧 瓶
40、内 气压 不变 ； 二 是 使烧瓶 外气 压 不变 ， 烧瓶 内气 压减 小 。 上述形 成喷 泉的 组合 选用 的是第 二种 方法 。 深度思 考 1.固态 NH 4 Cl 受热 变成 气 体， 气体 遇冷 又变 为固 态 NH 4 Cl ； 固 态碘 受热 变成 蒸 气， 蒸气 遇冷 又变成 固态 碘， 这两 种现 象的本 质是 否相 同？ 请说 明判断 的理 由。 答案 不相 同 ，NH 4 Cl 固 体受热 分解 生 成 NH 3 和 HCl ，发 生了 化学 变化 ； 固 态碘受 热升 华成为 碘蒸 气 ， 是物 理变 化 。 2.判断 下列 说法 是否 正确 ，不正 确的 说明 理
41、由 。 氨气 溶于 水能 导电 ，所 以氨气 是电 解质 。 实验 室用 浓氨 水 与 NaOH 固 体制 取氨 气。 氨与 酸反 应生 成铵 盐， 与挥发 性酸 相遇 时能 形成 白烟。 某晶 体 与 NaOH 共热 放 出一种 使湿 润的 红色 石蕊 试纸变 蓝的 气体 ， 该晶 体 中含 有 NH 4 。 氨水 中含 氮微 粒中 最多 的微粒 是 NH 4 。 把 NH 3 通入稀 HNO 3 中 ，当溶 液 的 pH 等于 7 时 ，是 NH 3 和 HNO 3 等物 质 的量反 应。 液氨 作为 清洁 能源 的反 应原理 是 4NH 3 5O 2 = 催化剂 4NO 6H 2 O 。
42、 氨水 中物 质的 量浓 度最 大的粒 子 是 NH 3 H 2 O( 除水) 。 在 1 mol L 1 氨水中，NH 3 H 2 O 、NH 4 、NH 3 的物 质 的量浓 度之 和 为 1 mol L 1 。 答案 正确 。 不正确 ，NH 3 本 身 不 导 电 ， 溶于水 ， 与 水 发 生 反 应 NH 3 H 2 O NH 3 H 2 O NH 4 OH 而导 电 ， 故 NH 3 不 是电解 质 ； 不正 确 ， 氨 水中存 在大 量的 NH 3 H 2 O 和 少量 的 NH 4 ； 不 正确 ， NH 3 和 HNO 3 等物 质的 量反 应时 ， 得到 NH 4 NO
43、3 溶液 ，NH 4 水解 使溶 液显 酸 性 ，pH7 ； 不 正确 ， 产 生的 NO 是 污染 性气 体 。 3.按要 求写 出下 列反 应的 离子方 程式 ： (1) 在 NH 4 Cl 溶液 中加 入 NaOH 溶 液， 并加 热 _ 。 (2) 在 NH 4 Cl 溶液 中滴 加 NaOH 溶液 _ 。 (3)NH 4 Cl 溶 液呈 酸性 的原 因 _ 。 (4) 在饱 和 NH 4 Cl 溶液 中滴 加 NaAlO 2 ， 产生 刺激 性气 味的气 体和 白色 沉淀 _ 。 答案 (1)NH 4 OH = NH 3 H 2 O (2)NH 4 OH =NH 3 H 2 O (3)NH 4 H 2 O NH 3 H 2 O H (4)NH 4 AlO 2 H 2 O=Al(OH) 3 NH 3 题组一 氨 和铵 盐的 性质 1.下列 说法 中正 确的 是
