2018版高考届一轮复习鲁科版第3章自然界中的元素第2节氮的循环学案41 17页

第2节　氮的循环 考纲定位 考情播报 ‎1.掌握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。‎ ‎3.掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。‎ ‎4.了解氮及其重要化合物的制备方法。‎ ‎2016·全国甲卷T26(4)(5)/全国乙卷T8(B)、T10(B)、T26/全国丙卷T27‎ ‎2015·全国卷ⅠT7、T8(D)、T10(A)/全国卷ⅡT13(B)‎ ‎2014·全国卷ⅠT8(C)、T27/全国卷ⅡT28‎ ‎2013·全国卷ⅠT7(B)‎ ‎2012·全国卷T9(C)‎ 考点1| 氮气及其氧化物的性质　‎ ‎[基础知识自查]‎ ‎1．自然界中氮的存在和氮的固定 ‎2．N2的性质及应用 ‎(1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，熔点、沸点比O2的低。‎ ‎(2)化学性质 N2的电子式为∶N⋮⋮N∶，结构式为N≡N。‎ ‎①与H2反应的化学方程式：N2＋3H22NH3，N2表现氧化性。‎ ‎②与Mg反应的化学方程式：N2＋3MgMg3N2，N2表现氧化性。‎ ‎③与O2反应的化学方程式：N2＋O22NO，N2表现还原性。‎ ‎3．NO、NO2的比较 NO NO2‎ 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 难溶于水 易溶于水 与O2或与 H2O反应 ‎2NO＋O2===2NO2‎ ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 收集方法 排水法 向上排空气法 与人体、环 境的关系 ‎①与血红蛋白结合，使人中毒 ‎②转化成NO2，形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾 注：氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。‎ 其中①N2O3、N2O5分别为HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(酸酐)。‎ ‎②NO2与N2O4可相互转化2NO2N2O4。‎ ‎[应用体验]‎ ‎1．(1)氮元素的非金属性很强，但N2的化学性质特别稳定，其原因是什么？‎ ‎(2)溴蒸气和NO2都为红棕色气体，如何区分？用湿润的淀粉－KI试纸或NaOH溶液可以吗？‎ ‎[提示]　(1)N2的结构式为N≡N，N原子间以叁键结合，键稳定，难破坏，所以N2的化学性质非常稳定。‎ ‎(2)①用AgNO3溶液，Br2可与AgNO3溶液反应生成浅黄色沉淀AgBr；②用水，溶于水后有颜色的是Br2，无颜色的是NO2。不能用湿润的淀粉－KI试纸或NaOH溶液区分，因为这两种气体都有氧化性，都可以把KI中的I－氧化成I2，使试纸变蓝色。NaOH溶液可以吸收Br2蒸气和NO2而形成无色溶液。‎ ‎2．实验探究：在进行NO2溶于水的实验时有如图所示操作。‎ ‎(1)将充满NO2的试管倒扣在盛有水的水槽中，可观察到的现象是红棕色气体逐渐变为无色，水位上升，最后水充满整个试管的。化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。‎ ‎(2)当向试管中通入O2，现象是无色气体又变为红棕色气体，试管内液面上升至充满，继续通O2试管内液面又下降。‎ ‎[考点多维探究]‎ 角度1　N2和NOx的主要性质及对环境的影响 ‎1．将空气中的氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。能实现人工固氮的是(　　) ‎ ‎【导学号：99682092】‎ A．雷雨天闪电　　 B．NH3催化氧化制NO C．豆科植物根瘤菌 D．工业合成氨 ‎[答案]　D ‎2．烧瓶中放入铜片和稀硝酸，来制取较纯净的一氧化氮，反应开始后发现烧瓶中充满红棕色气体，这时的操作应是(　　)‎ A．立即接上收集容器，用向上排空气法收集 B．待烧瓶中红棕色气体消失后，用向上排空气法收集 C．待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集 D．立即用排水法收集 D　[红棕色气体为NO2，NO2与水反应生成NO。]‎ ‎3．(2017·大连模拟)随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是(　　) ‎ ‎【导学号：99682093】‎ A．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物 B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2‎ C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应 D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2‎ D　[A项，反应中NO、O2均为氧化剂，N2为还原产物；B项，N2不是污染成分；C项，NO与O2常温下就可以发生反应。]‎ NOx对环境的3种污染类型 ‎(1)光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，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：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。‎ ‎(3)破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。‎ 角度2　NOx与H2O或碱液反应的问题分析 ‎4. 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，可以观察到试管内水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的气体是(　　)‎ A．可能是N2与NO2的混合气体 B．只能是O2与NO2的混合气体 C．可能是NO与NO2的混合气体 D．只能是NO2一种气体 C　[根据题意①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，②2NO＋O2===2NO2。将①②反应合并可得4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。最后试管充满水的条件是NO2或NO2和NO混合或NO2和O2混合。]‎ ‎5．工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。‎ ‎(1)NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比1∶1，写出该反应的化学方程式：_______________________________________‎ ‎(2)NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是________。‎ ‎[答案]　(1)2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O ‎(2)NaNO2‎ ‎(1)氮氧化物溶于水的问题分析 无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。‎ ‎①若NO和O2通入水中，总关系式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3(4∶3)。‎ ‎②若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(4∶1)。‎ ‎(2)NOx与NaOH溶液反应问题分析 ‎①NO2能被NaOH溶液吸收生成2种盐。‎ ‎②NO不能被NaOH溶液吸收。‎ ‎③n(NO2)∶n(NO)≥1时能完全被NaOH溶液吸收。‎ 考点2| 硝酸 ‎[基础知识自查]‎ ‎1．物理性质 纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，与H2O以任意比互溶。‎ ‎2．化学性质 ‎(1)不稳定性 ‎①反应：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。‎ ‎②市售浓硝酸呈黄色的原因是HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中。‎ ‎(2)强氧化性 ‎①与不活泼金属反应 稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。‎ 浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。‎ ‎②常温下，浓HNO3使Fe、Al钝化。常温下浓HNO3可用铁桶盛装。‎ ‎③与非金属反应 如浓硝酸与C的反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。‎ ‎④与还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋、FeO等还原性物质。‎ 如稀HNO3与SO2、Na2SO3、FeO反应的离子方程式分别为3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO↑＋4H＋，3SO＋2NO＋2H＋===3SO＋2NO↑＋H2O，3FeO＋NO＋10H＋===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O。‎ ‎(3)与有机物反应 ‎①硝化反应(与C6H6反应)‎ C6H6＋HNO3C6H5NO2＋H2O。‎ ‎②颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。‎ ‎[应用体验]‎ ‎1．(1)浓HNO3如何保存？‎ ‎(2)硝酸具有强氧化性，硝酸与Fe反应一定生成Fe3＋吗？为什么？‎ ‎[提示]　(1)保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于阴凉处。‎ ‎(2)不一定，当Fe少量时生成Fe3＋，当Fe过量时生成Fe2＋。‎ ‎2．向一定量的浓HNO3中投入过量的Cu充分反应，生成的气体成分有哪些？反应结束后，再加入稀H2SO4写出发生反应的离子方程式。‎ ‎[提示]　NO2、NO、N2O4。3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。‎ ‎[考点多维探究]‎ 角度1　硝酸的主要性质及其应用 ‎1．有关硝酸性质的叙述中，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．足量Zn与浓HNO3反应最终产生的气体成分中含有H2‎ C．稀HNO3溶液中Fe3＋、SO、I－、Cl－、Fe2＋可以共存 D．稀HNO3与FeO反应时HNO3既表现氧化性又表现酸性 D　[A项，浓HNO3具有强氧化性，能使红色退去；B项，HNO3与金属反应不可能生成H2；C项，SO、I－、Fe2＋与HNO3均反应，不能共存；D项，生成Fe(NO3)3表现酸性，生成NO表现氧化性。]‎ ‎2．如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·L－1的硝酸并加热，待反应结束时，下列微粒在体系中一定大量存在的是 (　　)‎ ‎①NO　②Fe3＋　③H＋　④NO　⑤NO2　⑥H2‎ A．①⑥　　　 B．①⑤‎ C．②④⑤ D．①②③⑤‎ B　[Fe与浓HNO3反应时，开始生成的还原产物是NO2，并且若铁少量时，还原产物只有NO2；当铁过量时，氧化产物是Fe2＋，当HNO3过量时，氧化产物是Fe3＋。因产物有硝酸盐，故溶液中一定还有NO。]‎ 硝酸与金属反应的规律 ‎(1)HNO3与金属反应一般不能产生H2。‎ ‎(2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2、NH3、NH。‎ ‎(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。‎ ‎(4)浓硝酸与铜反应时，若铜过量，反应开始时浓硝酸被还原为NO2，但随着反应的进行，硝酸变稀，其还原产物变为NO。‎ ‎(5)铁与稀硝酸反应时，铁过量，氧化产物为Fe2＋；铁不足，氧化产物为Fe3＋；二者的量在一定范围内，可能生成Fe2＋和Fe3＋的混合物。‎ ‎(6)NO(H＋)不能与Fe2＋、I－、SO、S2－等还原性较强的离子大量共存。‎ 角度2　硝酸与金属反应的有关定量分析 ‎3．(2016·武汉调研)一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应，在相同条件下，用排水集气法收集产生的气体。下列叙述一定正确的是(　　)‎ ‎①硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少 ‎②硝酸浓度不同，生成的Fe(NO3)3的物质的量相同 ‎③硝酸浓度越大，产生的气体越少 ‎④用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同 A．只有② B．②④‎ C．③④ D．①②③‎ B　[依据Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O及Fe＋6HNO3(浓)===Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O可知，硝酸浓度越大，消耗的硝酸越多，①‎ 错；根据铁元素守恒，最后生成的Fe(NO3)3的物质的量相同，②正确；③硝酸浓度越大，产生的气体越多，③错；因3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故用排水法收集到的气体均为NO，且在相同状况下体积相同，④正确。]‎ ‎4．‎38.4 g Cu跟一定量浓HNO3反应，Cu全部溶解，共收集NO、NO2的总体积为‎22.4 L(标准状况)，所得溶液中H＋的物质的量为0.02 mol，请回答：‎ ‎(1)反应中被还原的硝酸为________mol。‎ ‎(2)参加反应的硝酸为________mol，反应过程中转移电子数为_____ mol。‎ ‎(3)生成的NO与NO2的物质的量之比为________。‎ ‎(4)溶液中NO的物质的量为________mol。‎ ‎[解析]　(1)被还原的HNO3物质的量为NO、NO2的总物质的量。‎ ‎(2)参加反应的HNO3包括与Cu结合的NO和NO、NO2。‎ 即mol＝2.2 mol。‎ 转移的电子数为×2 mol＝1.2 mol。‎ ‎(3) 解之n(NO)＝0.1 mol，n(NO2)＝0.9 mol。‎ ‎(4)n(NO)＝2n(Cu2＋)＋n(H＋)＝2× mol＋0.02 mol＝1.22 mol。‎ ‎[答案]　(1)1　(2)2.2　1.2　(3)1∶9　(4)1.22‎ 硝酸与金属反应的计算技巧 ‎(1)原子守恒法 HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。‎ ‎(2)得失电子守恒法 HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3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 HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)则有：‎ c(NO)＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。‎ 角度3　硝酸的强氧化性实验探究 ‎5．(2017·咸阳模拟)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。‎ 可选药品：浓硝酸、3 mol·L－1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳 已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。‎ ‎2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O ‎(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中盛放的药品依次是 ‎______________________________________________________________。‎ ‎(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后 ‎______________________________________________________________。‎ ‎(3)装置①中发生反应的化学方程式是_________________________。‎ ‎(4)装置②的作用是____________________，发生反应的化学方程式是 ‎______________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是________________________。‎ ‎(6)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)________。‎ a．加热该绿色溶液，观察颜色变化 b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化 c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化 d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化 ‎(7)题中装置⑥易发生倒吸现象，下列装置能代替装置⑥的是________。‎ ‎[解析]　实验题要先看目的，即要验证什么，由此再来理解或设计实验。本题要证明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。①产生NO2，而非NO，所以②中应盛水，与NO2反应生成NO。而NO极易与O2反应产生NO2，故反应前应用CO2将装置中的空气排尽。(6)思路是从溶液中赶出NO2，或在Cu(NO3)2溶液中通入NO2，不能采用稀释绿色溶液的方案，因为Cu(NO3)2溶液稀释后，颜色也会发生相应的变化，而不能得出正确的结论，充入N2‎ 无影响，N2本身无色且不参与反应。‎ ‎[答案]　(1)3 mol·L－1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 ‎(2)通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内 ‎(3)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ‎(4)将NO2转化为NO 　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎(5)装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色 ‎(6)ad ‎(7)BC 考点3| 氨和铵盐的性质与NH3的制法 ‎[基础知识自查]‎ ‎1．氨的性质 ‎(1)氨的物理性质 没有颜色、有刺激性气味的气体，密度比空气的轻，易液化，液氨可作制冷剂，极易溶于水(1∶700)，可由喷泉实验证明。‎ ‎(2)氨的化学性质 ‎①与水的反应 氨气溶于水呈碱性原因的方程式为NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－。‎ ‎②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，其现象为产生白烟，将浓盐酸改为浓HNO3，也会出现相同的现象。化学方程式分别为HCl＋NH3===NH4Cl，HNO3＋NH3===NH4NO3。‎ b．氨气通入酸的本质反应为NH3＋H＋===NH。‎ ‎③NH3的还原性——氨的催化氧化 化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。该反应是工业制HNO3的基础反应。‎ ‎2．铵盐的性质与检验 ‎(1)铵盐的物理性质 铵盐都是无色固体，均易溶于水。‎ ‎ (4)装有NH4Cl的长试管，用酒精灯对NH4Cl进行加热，现象为固体NH4Cl逐渐变少，试管口部有大量晶体形成。‎ ‎3. 氨的实验室制法 ‎(1)原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。‎ 注：①不能用NH4NO3，因NH4NO3受热爆炸；②Ca(OH)2不能用KOH或NaOH代替，因两者易吸湿，易结块，不利于产生NH3，且高温下腐蚀试管。‎ ‎ (2)实验装置 ‎①干燥管中碱石灰的作用是吸收NH3中的水蒸气。‎ ‎②棉花往往用水或酸液浸湿，其作用是减少与NH3的对流，吸收剩余的NH3减少污染。‎ ‎ [应用体验]‎ ‎1．(1)氨水中有哪些粒子？计算氨水的浓度时以什么物质为溶质？‎ ‎(2)举例说明氨水有哪些化学性质？写出有关的化学方程式。‎ ‎[提示]　(1)H2O、NH3·H2O、OH－、NH、NH3、H＋，以溶解的NH3总量为溶质。‎ ‎(2)①不稳定性：NH3·H2ONH3↑＋H2O。‎ ‎②碱性：‎ NH3·H2O＋HCl===NH4Cl＋H2O。‎ ‎3NH3·H2O＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NH4Cl。‎ ‎2．写出NH3催化氧化制HNO3的有关方程式。‎ ‎[提示]　4NH3＋5O24NO＋6H2O，‎ ‎2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。‎ ‎[考点多维探究]‎ 角度1　氨与铵盐的性质及应用 ‎1．关于氨的下列叙述中，错误的是 (　　)‎ A．氨易液化，因此可用来作制冷剂 B．氨溶解于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色 C．氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应，产生白烟现象 D．氨气可被氯气氧化生成N2，同时还可能产生白烟现象 C　[C项，硫酸难挥发，与氨气反应不产生白烟。]‎ ‎2．关于NH3和氨水的说法正确的是(　　)‎ A．NH3溶于水形成的氨水中浓度最大的粒子是NH3(H2O除外)‎ B．NH3、氨水与盐酸反应的离子方程式均为NH3＋H＋===NH C．在1 mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为 ‎1 mol·L－1‎ D．将1 mol NH3通入‎500 g水中，溶液的溶质质量分数为6.8%‎ C　[A项，氨水中除H2O外浓度最大的粒子是NH3·H2O；B项，氨水与盐酸反应的离子方程式为NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O；D项，氨水的溶质按NH3计算，溶液的溶质质量分数为×100%≈3.3%。]‎ ‎3．下列说法中正确的是(　　) ‎ ‎【导学号：99682094】‎ A．(NH4)2SO4、NH4Cl、Na2CO3、NaNO3四种溶液可用Ba(OH)2溶液鉴别 B．所有铵盐受热均分解生成NH3‎ C．铵盐溶于水呈酸性的原因是NH＋H2O===NH3·H2O＋H＋‎ D．NH4H与NH4Cl为离子化合物均属于铵盐 A　[B项，铵盐受热分解不一定均生成NH3；C项，NH水解为可逆反应，应用“”连接；D项，NH4H不属于铵盐。]‎ ‎(1)NH3是中学化学中唯一的碱性气体，可在推断题中作为解题的突破口，确定NH3的存在。‎ ‎(2)NH3是非电解质不是碱，而NH3·H2O是电解质是碱。‎ ‎(3)NH3催化氧化的产物是NO不是NO2。‎ ‎(4)计算氨水浓度时，溶质视为溶解的NH3。‎ ‎(5)铵盐受热易分解，但不一定均生成NH3。‎ 角度2　喷泉实验问题分析 ‎4．下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉现象的是 (　　)‎ A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全都进入烧瓶，片刻后打开止水夹 B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹 D．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 B　[H2难溶于NaOH溶液，不能形成较大的压强差，不能引发喷泉现象。]‎ ‎5．如图装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体(标准状况下)，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是________(填序号)。‎ ‎①CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉 ‎②NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉 ‎③H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉 ‎④HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉 ‎⑤NO2(H2O)/充满烧瓶 ‎⑥Cl2(NaOH溶液)/充满烧瓶 ‎⑦HCl(H2O)/溶液浓度为 mol/L ‎[解析]　①CO2不溶于NaHCO3溶液，不能形成喷泉；⑤NO2与H2O反应生成NO气体，不能充满烧瓶。‎ ‎[答案]　①⑤‎ ‎(1)喷泉实验的原理 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。‎ ‎(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，吸收剂可以是水，也可以是酸液、碱液等。如CO2与NaOH溶液可形成喷泉。‎ ‎②容器内的液体由于受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或由于发生化学反应产生气体，容器内产生大量气体，压强迅速增大，促使容器内液体迅速向外流动，也能形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是利用此原理。‎ ‎(3)引发喷泉的几种方法 ‎①使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中。‎ ‎②使烧瓶内气体温度降低，从而使气压减小。‎ ‎③使烧瓶外待喷液面上的气压增大。‎ 角度3　氨气的实验室制法及NH3的性质探究 ‎6．(2017·泰安模拟)某化学兴趣小组利用图1装置制取氨气并探究氨气的有关性质。 ‎ ‎【导学号：99682095】‎ 图1　　　　　　　　　　　　图2‎ ‎(1)装置A中烧瓶内试剂可选用________(填字母代号)。‎ a．碱石灰　　　　　　 b．浓硫酸 c．生石灰 d．五氧化二磷 e．烧碱 ‎(2)若探究氨气的溶解性，需在K2‎ 的导管末端连接图2装置中的________装置(填序号)，当装置D中集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷泉的实验操作是__________________________________。‎ ‎(3)若探究氨气的还原性，需打开K1、K3，K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。‎ ‎①用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成气体必须通过分别盛有__________、__________试剂的洗气瓶；‎ ‎②D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为__________________________________；‎ ‎③从K3处导管逸出的气体中含有少量Cl2，则C装置中应盛放________溶液(填化学式)，反应的离子方程式为___________________。‎ ‎[解析]　(1)在浓氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，向其中加入生石灰[发生反应CaO＋H2O===Ca(OH)2生成Ca(OH)2]或烧碱，都会使平衡左移，同时放出大量的热促进氨水的挥发。碱石灰的成分是烧碱和生石灰，原理同上述，都可快速制备氨气。‎ ‎(2)氨气极易溶于水，不溶于CCl4，需选择防倒吸装置进行实验探究，因此需选择图2中的Ⅱ或Ⅲ。根据喷泉实验的原理，要使装置D发生喷泉现象。用热毛巾将烧杯捂热，可使D中氨气受热膨胀通过导管与水接触，即产生“喷泉”。‎ ‎(3)①用二氧化锰与浓盐酸制取的氯气中，混有氯化氢气体和水蒸气，要得到纯净、干燥的氯气需通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气。‎ ‎②探究氨气具有还原性，氯气与氨气反应产生白烟，联系NH3＋HCl===NH4Cl可知，“白烟”的成分为氯化铵，氯元素化合价降低，则生成的“无色无味的气体”必为氨气的氧化产物，可推知为氮气。‎ ‎③氯气是有毒气体，可与强碱溶液反应，因此可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。‎ ‎[答案]　(1)ace　(2)Ⅱ或Ⅲ　用热毛巾将烧杯捂热(其他合理答案均可)‎ ‎(3)①饱和食盐水　浓硫酸 ‎②3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2‎ ‎③NaOH　Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O ‎(1)NH3的一般实验室制法 ‎(2)两种简易方法 ‎①加热浓氨水：(见图1)‎ 反应原理：NH3·H2ONH3↑＋H2O。‎ 图1　　　 　　　　图2‎ ‎②浓氨水中加入固态碱性物质：(见图2)‎ 反应原理：浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3·H2O的分解。加CaO的化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2。‎ ‎[课堂小结·反馈达标1＋1]　　　　　　全新理念　探究高考　明确考向　　　‎ ‎1．一组判断，展示高考易误点 ‎(1)(2016·全国乙卷)1 mol Fe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA。(　　)‎ ‎(2)(2016·全国乙卷)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO。(　　)‎ ‎(3)(2014·全国卷Ⅰ)施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用，是因为K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效。(　　)‎ ‎(4)(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。(　　)‎ ‎(5)(2012·全国卷)常温常压下，‎92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA。(　　)‎ ‎(6)检验溶液中是否含有NH：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。(　　)‎ ‎(7)(2015·山东高考)加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结，说明NH4Cl固体可以升华。(　　)‎ ‎(8)(2015·重庆高考)实验室制取氨的装置(夹持装置略)。(　　)‎ ‎(9)(2014·广东高考)NH3可用于设计喷泉实验和NH3能使酚酞溶液变红二者存在因果关系。(　　)‎ ‎(10)NO2与H2O反应中氧化剂与还原剂的质量比为2∶1。(　　)‎ ‎[答案]　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)√　(7)×　(8)×　(9)×　(10)×‎ ‎2．一题串知，覆盖高考考什么 ‎(2016·全国乙卷改编)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。‎ 回答下列问题： ‎ ‎【导学号：99682096】‎ ‎(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)。[考查NH3的实验室制法及收集与仪器连接]‎ ‎(2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的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 解释原因 打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入硬质玻璃管Y中 ‎①Y管中 ‎______________‎ ‎②反应的化学方程式______________‎ 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 生成的气态水凝聚 打开K2‎ ‎③______________‎ ‎④______________‎ ‎[考查NH3、NO2的性质及实验探究]‎ ‎(3)写出NH3催化氧化制HNO3的一系列化学方程式___________________。‎ ‎[考查氮及其主要化合物的性质与应用]‎ ‎(4)写出Cu与硝酸反应制NO的离子方程式___________________________，‎ 此反应表现了硝酸性质有________________。[考查HNO3的主要性质]‎ ‎(5)写出用浓氨水与CaO作用制NH3的化学方程式_______________________。‎ ‎[考查NH3的实验室制法]‎ ‎[答案]　(1)①A　2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O(或B　NH3·H2ONH3↑＋H2O)　②dcfei　(2)①红棕色气体慢慢变浅 ‎②8NH3＋6NO27N2＋12H2O　③Z中NaOH溶液产生倒吸现象　④反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外界压强 ‎(3)4NH3＋5O24NO＋6H2O,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎(4)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　强氧化性、酸性 ‎(5)NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2‎