河北省临漳县第一中学高中化学氮及其化合物知识归纳总结

一、选择题

1．下列叙述不正确的是

A．洒落的汞可用硫粉处理B．浓硫酸可用铁制容器装

C．可用氨水清洗试管壁上的氧化铝D．可用稀硝酸清洗试管壁上的银

【答案】C

【详解】

A．汞有毒，常温下能够与硫反应生成硫化汞，撒落的汞可用硫粉处理，故A正确；B．浓硫酸具有强氧化性，常温下能够使铁钝化，所以浓硫酸可用铁制容器装，故B正确；

C．氨水为弱碱，不能与氧化铝反应，不能用氨水清洗试管壁上的氧化铝，故C错误；D．硝酸具有强的氧化性，能够氧化单质银，所以可用稀硝酸清洗试管壁上的银，故D正确；

故选C。

2．起固定氮作用的化学反应是

A．雷雨时空气中的 NO转化为NO2B．N2与H2在一定条件下反应生成NH3 C．用NaOH吸收NO2和NO D．工厂用NH3催化氧化制NO

【答案】B

【详解】

A．NO转化为NO2不是固氮作用的反应，选项A错误；

B．N2与H2在一定条件下反应生成NH3，是由单质氮气转化为氨气，符合氮的固定的定义，选项B正确；

C．用NaOH吸收NO2和NO不是固氮作用的反应，选项C错误；

D．用氨气转化为NO不是固氮作用的反应，选项D错误；

答案选B。

3．除去铝制品表面的铜镀层，宜选用的试剂是()

A．稀盐酸B．氯化钠溶液C．水D．浓硝酸

【答案】D

【详解】

室温下，铜和浓硝酸反应生成硝酸铜而溶解，铝在冷的浓硝酸中钝化而不溶解，因此除去铝制品表面的铜镀层，宜选用的试剂是浓硝酸，故D正确；

答案选D。

4．下列对于硝酸的认识中不正确的是()

A．浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性

B．铜与HNO3的反应属于分解反应

C．金属与HNO3反应一般不产生氢气

D．可用铁或铝制的容器盛装浓硝酸

【答案】B

【详解】

A. 浓硝酸和稀硝酸中氮元素化合价降低可以表现出都具有强氧化性，A正确；

B. 铜与HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮或二氧化氮和水，不属于分解反应，B不正确；

C. 金属与HNO3反应中氮元素化合价降低，生成一氧化氮或二氧化氮等含氮化合物，一般不产生氢气，C正确；

D. 铁或铝在冷的浓硝酸中钝化，可用铁或铝制的容器盛装浓硝酸，D正确；

答案选B。

5．某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应，生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2，则该氮的氧化物是( )

A．N2O B．NO

C．NO2D．N2O5

【答案】B

【详解】

设氮的氧化物化学式为N x O y，则N x O y＋2CO→N2＋2CO2，则x ：y＝1∶1，即为NO，应选B。

6．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为（）

A．NO2、N2B．NO、CO2

C．NO2、CO2D．NO、CO2、N2

【答案】B

【详解】

二氧化氮是红棕色的气体，所以无色混合气体甲中一定不存在二氧化氮；二氧化碳可以和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ，一氧化氮无色，与氧气立即反应变为红棕色的二氧化氮，通过足量的过氧化钠后气体显红棕色，说明有NO、CO2，排水法收集气体，广口瓶被上升的水注满，说明没有N2，所以甲气体的组成为：NO、CO2，故答案为B。

【点睛】

考查常见气体的检验和性质，把握常见气体的化学性质及气体的溶解性是解题的关键，二氧化氮是红棕色的气体，浓硫酸可以和氨气反应，二氧化碳可以和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气，一氧化氮无色，与氧气立即反应变为红棕色的二氧化氮，氮气不溶于水，将一定量的甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，说明无氮

气。

7．生物固氮是指（） A ．生物从土壤中吸收含氮养料

B ．豆科植物根瘤菌将含氮化合物转变为植物蛋白质

C ．将氨转变成硝酸及其它氮的化合物

D ．生物将空气中的氮气转变成含氮化合物【答案】D 【分析】

生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气转化为含氮的化合物的过程。【详解】

A ．土壤中含有的NO 3－、NH 4＋，被植物吸收合成植物所需的物质，是氮的化合物转化为氮的化合物，A 不符合题意；

B ．根瘤菌将含氮化合物转化为蛋白质，是氮的化合物转化为氮的化合物，B 不符合题意；

C ．将氨转变成硝酸及其它氮的化合物，是氮的化合物转化为氮的化合物，C 不符合题意；

D ．生物将氮气转化为含氮化合物，符合生物固氮的定义，D 符合题意；答案选D 。

8．关于硝酸的说法正确的是( )

A ．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮得电子

B ．浓HNO 3与浓盐酸按3∶1的体积比混合所得的混合物叫王水

C ．硝酸电离出的 H ＋，能被Zn 、Fe 等金属还原成H 2

D ．常温下，向浓HNO 3中投入Fe 片，会产生大量的红棕色气体【答案】A 【详解】

A ．硝酸中N 元素为+5价，为最高价态，则硝酸具有强氧化性，所以与金属反应时，主要是+5价的氮得电子，故A 正确；

B ．王水中浓硝酸和浓盐酸的体积被为1：3，王水能溶解金、铂等金属，故B 错误；

C ．酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，能被Zn 、Fe 等金属还原成氮的化合物，得不到氢气，故C 错误；

D ．常温下，铁和浓硝酸发生钝化现象，铁表面生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，所以得不到大量红棕色气体，故D 错误；故选A 。

9．从某些性质来看，NH 3和H 2O 、NH 4+

和H +

、NH 2-和OH -、N 3-和O 2-

两两类似。据此判断，下列反应中正确的是（）

①4232NH Cl NaNH NaCl NH ?

+→+↑ ②4232

22CaO NH Cl CaCl NH H O ?+→+↑+

③223233()4Mg NH Mg N NH ?

→+↑ A ．仅①正确 B ．②③正确 C ．①③正确 D ．全部正确

【答案】D 【详解】

①OH -和NH 2-相当，NH 3和H 2O 相当，依据NH 4Cl+NaOH=NaCl+NH 3+H 2O ；类推得到：NH 4Cl+NaNH 2═NaCl+2NH 3，故正确；

②NH 4+和H 3O +相当，依据CaO+2HCl=CaCl 2+H 2O ，类推得到反应：CaO+2NH 4Cl= CaCl 2+2NH 3↑+H 2O ，故正确；

③OH -和NH 2-相当，N 3-和O 2-两两相当，依据Mg （OH ）2=MgO+H 2O ，类推得到：

223233()4Mg NH Mg N NH ?

→+↑，故正确；

因此上述三个反应都能够发生；正确答案D 。【点睛】

相似推理法在化学的学习中会经常遇见，再如HCl 与NaOH 、Na 2CO 3、Zn 、ZnO 都能够发生反应，那么同属酸类的H 2SO 4、HNO 3等酸也能够发生上述反应。但是在推理过程中也必须注意到物质本身存在的性质差异，本例中由于HNO 3的强氧化性，所以当它与Zn 反应时就不像HCl 反应生成H 2，而是得到NO 或NO 2等还原产物。

10．某混合气体可能有CO 、2CO 、3NH 、HCl 、2H 和水蒸气中的一种或几种，当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时，可判断该混合气体中一定有( )

A ．HCl 、2CO 、2H

B ．CO 、2H 、2H O

C ．CO 、2H 、3NH

D ．HCl 、CO 、

2H O

【答案】A 【详解】

由于混合气体通过氢氧化钡溶液(有浑浊现象)，而通过澄清石灰水(无浑浊现象)，证明混合气体中一定存在氯化氢和二氧化碳气体；经过浓硫酸干燥后，灼热的氧化铜(变红)说明氧化铜被还原成铜，无水硫酸铜(变蓝)说明反应后有水生成，证明混合气体中一定存在氢气，综上所述，该混合气体中一定有HCl 、CO 2、H 2，故答案为A 。【点睛】

考查常见气体的检验与除杂方法，此题为混合物组成的推断题，完成此题，要根据题干叙述的内容，根据物质的有关性质，抓住解题的关键，根据“通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)”可知混合气体中一定存在二氧化碳和氯化氢，一定不存在氨气；根据混合气体通过浓硫酸浓硫酸干燥后通过“灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)”证明一定存在氢气，可能存在一氧化碳。

11．下列说法正确的是( )

A．某盐溶液与NaOH溶液共热，产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体，说明原溶液中存在+

B．某溶液中加入硝酸银溶液时，产生白色沉淀，说明原溶液中含有Cl-

C．用铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧时，火焰呈黄色，说明原溶液中一定含有NaCl

D．某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有2-

【答案】A

【详解】

A．产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体，说明产生碱性气体氨气，则原溶液中存在铵根，故A正确；

B．白色沉淀也可能为硫酸银，所以原溶液中不一定含有氯离子，故B错误；

C．火焰呈黄色说明含有钠元素，但不一定是NaCl，也可能是NaOH、NaBr等，故C错误；

D．白色沉淀也可能是氯化银、碳酸钡，所以原溶液中不一定有硫酸根，故D错误；

综上所述答案为A。

12．下列实验方法正确的是

A．用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色，则该溶液中不含K+

SO B．向无色溶液中加入盐酸酸化的 BaCl2溶液有白色沉淀出现，则该溶液中一定含有2-

4 C．向某无色溶液中加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有2-

D．向待测液中加入烧碱溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，待测液NH

中一定有+

【答案】D

【详解】

A．做焰色反应实验时，火焰呈黄色，则该溶液中含有Na+，不能确定是否含K+，A不正确；

SO或Ag+ B．溶液中加入盐酸酸化的 BaCl2溶液，有白色沉淀出现，则该溶液中可能含有2-4

等，B不正确；

CO C．无色溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中可能含有2-

3 HCO-等，C不正确；

或

D．向待测液中加入烧碱溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则该气

NH，D正确；

体为NH3，从而证明待测液中一定有+4

故选D。

13．下列各组离子能大量共存的是

A．K+、Cl-、HCO3-、SO24-

B ．Mg 2+、Cl -、Ag + 、SO 24-

C ．Ca 2+、H +、Na +、CO 23-

D ．Fe 2+、Cr 2O 27-、H + 、NO 3-

【答案】A 【详解】

A ．K + 、Cl - 、HCO 3-、SO 24-

之间不反应，能大量共存； B ．Cl -和Ag + 、SO 24-

产生AgCl 、Ag 2SO 4沉淀，不能大量共存；

C ．Ca 2+、H +分别和CO 23-反应生成CaCO 3沉淀、水和二氧化碳，不能大量共存；

D ．Fe 2+、H + 、NO 3-

之间，Fe 2+、Cr 2O 27-

、H +之间发生氧化还原反应，不能大量共存。答案选A 。

14．向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是

A ．A

B ．B

C ．C

D ．D

【答案】B 【详解】

A ．白色沉淀可能为AgCl 、BaSO 3、BaCO 3等，不能说明原溶液中有SO 2-4，检验SO 2-

4，应先加盐酸无现象，后加氯化钡生成白色沉淀，故A 错误；

B ．白色沉淀为AgCl ，不溶于硝酸，则沉淀不溶解，说明原溶液中有Cl ?，故B 正确；

C ．观察K 元素的焰色反应，需要透过蓝色的钴玻璃观察，则由现象可知，原溶液中有Na +，不能确定是否有K +，故C 错误；

D ．若含+

4NH ，滴加稀的NaOH 溶液，且没有加热，不能生成氨气，则实验操作不合理，不能检验铵根离子，故D 错误；答案选B 。

15．下列实验操作及现象与结论之间对应关系错误．．

的是

A．A B．B C．C D．D

【答案】A

【详解】

A．向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，白色沉淀可能为氯化银、硫酸钡等，原溶液中可能存在硫酸根离子、银离子等，所以不一定含有硫酸根离子，故A 错误；

B．向某溶液中加入NaOH浓溶液，加热产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体一定为氨气，原溶液中一定存在铵根离子，故B正确；

C．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，该白色沉淀一定是氯化银，则氯水中一定含Cl-，故C正确；

D．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，因为氯水中含H+，能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，故D正确；

答案选A。

16．下列有关离子检验的操作及结论均正确的是

A．向某无色溶液中先加入适量盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含有Cl-

B．向某无色溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，则原溶液中一定含有2-4

C．向某无色溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，则原溶液CO

中一定含有2-

D．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，原溶液中一定NH

有+

【答案】D

【详解】

A. 盐酸中的氯离子干扰氯离子的检验，应改为硝酸，故A 错误；

B. 银离子会干扰硫酸根离子的检验，应该向无色溶液先加入盐酸酸化溶液以排除银离子的干扰，再加入BaCl 2溶液有白色沉淀出现，则该溶液中一定含有2-

4SO ，故B 错误； C. 首先，能使澄清石灰水变浑浊的不只是CO 2，还有SO 2；其次，与盐酸反应生成CO 2的不只是2-3CO ，还有-3HCO 所以，溶液中可能存在的离子有2-3CO 、-3HCO 、2-3SO 、-

3HSO 等，故C 错误；

D. 向某溶液中加入氢氧化钠溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明该气体的水溶液显碱性，则该气体一定是氨气，说明原溶液中一定含有+

4NH ，故D 正确；故选D 。

17．实验室用右图装置干燥、收集某气体R ，则R 可能是

A ．SO 2

B ．NH 3

C ．HCl

D ．Cl 2

【答案】B 【详解】

A ．二氧化硫能和碱石灰反应，不能用碱石灰干燥，故A 错误；

B ．氨气为碱性气体，不能和碱石灰反应，能用碱石灰干燥，氨气的密度小于空气，可用向下排空气法收集，故B 正确；

C ．氯化氢能和碱石灰反应，不能用碱石灰干燥，故C 错误；

D ．氯气能和碱石灰反应，不能用碱石灰干燥，故D 错误；故选B 。

18．下列物质化学式正确的是 A ．硫酸铵：NH 4SO 4 B ．氯酸钾：KCl C ．硫酸亚铁：FeSO 4 D ．氨气：NH 4

【答案】C 【详解】

A ．硫酸铵的化学式为(NH 4)2SO 4，故A 错误；

B ．氯酸钾的化学式为KClO 3，故B 错误；

C ．硫酸亚铁的化学式为FeSO 4，故C 正确；

D ．氨气的化学式为NH 3，故D 错误；故选C 。

19．烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛放液体，下列组合不可能形成喷泉的是( )

A ．氯化氢和水

B ．氯气和烧碱溶液

C ．二氧化碳和水

D ．二氧化碳和烧碱溶液

【答案】C 【详解】

当烧瓶内的气体极易溶于胶头滴管以及烧杯中的液体，使烧瓶内压强大幅降低时，烧杯中的液体会被倒吸到烧瓶中形成喷泉。

A ．氯化氢极易溶于水，使烧瓶内压强大幅降低时，烧杯中的液体会被倒吸到烧瓶中形成喷泉，故A 不符合题意；

B ．氯气和烧碱溶液反应：Cl 2+2NaOH=NaCl+NaClO+H 2O ，使烧瓶内压强急剧降低，可以形成喷泉，故B 不符合题意；

C ．二氧化碳在水中的溶解度不大，不能形成喷泉，故C 符合题意；

D ．二氧化碳和烧碱溶液反应：CO 2+2NaOH=Na 2CO 3+H 2O 或CO 2+NaOH =NaHCO 3，使烧瓶内压强急剧降低，可以形成喷泉，故D 不符合题意；答案选C 。

20．将红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为①和②两份，第①份先通过适量蒸馏水，再通过少量澄石灰水；第②份直接通过少量澄清石灰水。则石灰水的变化最可能为( ) A ．①不变浑浊，②变浑浊 B ．①变浑浊，②不变浑浊 C ．①变浑浊，②变浑浊 D ．①不变浑浊，②不变浑浊【答案】B 【详解】

C 与浓硝酸反应产生2CO 和2NO 的混合气体，混合气体直接通过澄清石灰水，2NO 与水

反应生成硝酸，硝酸先与氢氧化钙反应，难以得到3CaCO 沉淀；混合气体先通过水，

2NO 可与水反应生成硝酸和NO ，NO 和2CO 的混合气体再通过澄清石灰水，NO 与氢

氧化钙不反应，二氧化碳与氢氧化钙反应会产生3CaCO 沉淀，故选B 。

二、非选择题

21．硝酸是氧化性酸，其本质是NO 3-

有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO 3-

氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。

实验装置编号溶液X实验现象

实验Ⅰ6mol·L-1稀硝酸

电流计指针向右偏转，铜片表面产生无

色气体，在液面上方变为红棕色。

实验Ⅱ15mol·L-1浓硝酸

电流计指针先向右偏转，很快又偏向左

边，铝片和铜片表面产生红棕色气体，

溶液变为绿色。

⑴写出铜与稀硝酸反应的离子方程式_____。

⑵实验Ⅰ中，铝片作_____（填“正”或“负”）极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是

_____。

⑶实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是______。

查阅资料：活泼金属与1mol·L-1稀硝酸反应有H2和NH4+生成，NH4+生成的原理是产生H2

的过程中NO

-被还原。

⑷用如图装置进行实验Ⅲ：溶液X为1mol·L-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向右偏转。

反应后的溶液中含NH

+。生成NH

+的电极发生的反应是_____（填“氧化反应”或“还原反应”）。

⑸进一步探究碱性条件下NO

-的氧化性，进行实验Ⅳ（如图）：

①观察到A中有NH3生成，B中无明显现象。A、B产生不同现象的原因是_____。

②A中生成NH3的离子方程式是______。

⑹将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由______。

【答案】3Cu ＋2

NO-＋8H+= 3Cu2+＋2NO↑＋4H2O 负 2NO＋O2 = 2NO2开始时右边为

正极，左边为负极，后来Al在浓硝酸中发生钝化，因此Al为正极，铜为负极，因此电流

表指针向左边偏转还原反应铝与NaOH溶液反应产生氢气的过程中可将

NO-还原为

NH3，而镁不与NaOH溶液反应 8Al ＋ 5OH－＋2H2O＋ 33

NO-= 3NH3↑＋8

AlO-铝在中

性的硝酸钠溶液中没有氢气生成，

NO-不能被还原，因此无明显现象

【分析】

硝酸是氧化性酸，其本质是3NO -

有氧化性，稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、NO 和水，因此实验Ⅰ左边为正极，右边为负极，Al 与浓硝酸发生钝化，因此实验Ⅱ中铜为负极，Al 为正极，根据资料1 mol ?L ?1稀硝酸反应，化合价降低到－3价变为4NH +

，通过对比实验分析得到Al 在NaOH 溶液、NaNO 3溶液反应主要是Al 与NaOH 溶液反应生成氢气，在生成H 2的过程中3NO -

被还原，最终变为氨气，镁不与NaOH 溶液反应。【详解】

⑴铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，其离子方程式3Cu ＋23NO -

＋8H += 3Cu 2+＋2NO ↑ ＋4H 2O ；故答案为：3Cu ＋23NO -

＋8H += 3Cu 2+＋2NO ↑ ＋4H 2O 。

⑵实验Ⅰ中，铜片表面产生无色气体，液面上方变为红棕色，说明硝酸根得到电子，铜为正极，铝片作负极。液面上方产生红棕色气体是一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，其化学方程式是2NO ＋O 2 = 2NO 2；故答案为：负；2NO ＋O 2 = 2NO 2。

⑶实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是开始时右边为正极，左边为负极，后来Al 在浓硝酸中发生钝化，因此Al 为正极，铜为负极，因此电流表指针向左边偏转；故答案为：开始时右边为正极，左边为负极，后来Al 在浓硝酸中发生钝化，因此Al 为正极，铜为负极，因此电流表指针向左边偏转。

⑷用如图装置进行实验Ⅲ：溶液X 为1 mol ?L ?1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向右偏转，反应后的溶液中含NH 4+；3NO -化合价降低得到电子生成4NH +，因此生成4NH +

的电极发生的反应是还原反应；故答案为：还原反应。

⑸①观察到A 中有NH 3生成，B 中无明显现象。根据资料4NH +

生成的原理是产生H 2的过程中3NO -被还原，铝与NaOH 溶液反应产生氢气的过程中可将3NO -

还原为NH 3，而镁不与NaOH 溶液反应；故答案为：铝与NaOH 溶液反应产生氢气的过程中可将3NO -

还原为NH 3，而镁不与NaOH 溶液反应。

②A 中生成NH 3的离子方程式是8Al ＋5OH －＋2H 2O ＋ 33NO -= 3NH 3↑＋82AlO -

；故答案

为：8Al ＋ 5OH －

＋2H 2O ＋ 33NO -= 3NH 3↑＋82AlO -

。

⑹将铝粉加入到NaNO 3溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明铝在中性的硝酸钠溶液中没有氢气生成，3NO -

不能被还原，因此无明显现象；故答案为：铝在中性的硝酸钠溶液中没有氢气生成，3NO -不能被还原，因此无明显现象。【点睛】

化学实验是常考题型，探究型实验是考试终点，也是难点，主要考查学生动手实验操作、再实验过程中生成的新的现象、得到新的结论怎么分析及解释新的现象。

22．已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。

(1)A中装有Ca(OH)2和NH4Cl混合粉末，该反应的化学方程式是______。

(2)B的作用是______。

(3)C中发生反应的化学方程式是：___，并在方程式中用单线桥标出电子转移的方向和数目___。

(4)D中收集到的物质是___，检验该物质的方法和现象是___；E中收集到的气体是_____(填化学式)。

【答案】2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2除去氨气中的水蒸气 3CuO＋2NH33Cu

＋N2＋3H2O 氨水用红色石蕊试纸检验，试纸

变蓝(或用酚酞溶液检验，酚酞溶液变红) N2

【分析】

A装置利用Ca(OH)2和NH4Cl混合加热制得氨气，经过B中碱石灰干燥后的氨气通入C中，将灼热的CuO还原为Cu，同时生成水和氮气，其中冰水中放置的D收集到氨水，E中收集的气体为氮气，据此分析解题。

【详解】

(1) A中装有Ca(OH)2和NH4Cl混合粉末，混合加热生成氨气，则该反应的化学方程式是

2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2；

(2)装置B中盛装的碱石灰的作用是除去氨气中的水蒸气；

(3)C中氨气将灼热的CuO还原为Cu，同时生成水和氮气，发生反应的化学方程式是3CuO ＋2NH33Cu＋N2＋3H2O，反应中NH3体现还原性，N元素的化合价从-3价升高为0价，每生成1个N2转移6e-，则用单线桥标出电子转移的方向和数目表示为

；

(4) 冰水中放置的D收集的物质是氨水，氨水显碱性，则用红色石蕊试纸检验，试纸变蓝(或用酚酞溶液检验，酚酞溶液变红)即可说明是氨水；装置E收集到不溶于的气体为N2。【点睛】

本题考查氨气的实验室制备及性质探究，解题关键是根据反应现象分析判断，涉及装置流程分析，排水法收集气体的成分分析和氨水的检验，均属基础考查。

23．某同学利用下列实验装置图探究铜与稀硝酸反应的还原产物并进行喷泉实验（假设药品足量），请回答下列问题：

(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO气体的离子方程式为_______________________。

(2)实验开始时，该同学进行了如下的操作步骤，正确的顺序是__________(填选项序号)

①打开活塞与止水夹

②U形管右侧酸液与铜丝分离后，打开活塞

③检查气密性，组装好其它部分仪器

④从长颈漏斗往U形管中注入稀硝酸至与橡皮塞下端齐平

⑤关闭活塞与止水夹

(3)第(2)题中操作④的目的是________________________________________。

(4)上述实验过程中长颈漏斗所起的作用是______________________________。

(5)能证明稀硝酸与铜反应还原产物是NO气体的实验现象是_____________(填选项字母)。原因是____________________________（用化学方程式表示）。

A．U形管右侧中收集到无色气体

B．U形管右侧产生的无色气体进入圆底烧瓶后接触空气变为红棕色

C．U形管中溶液颜色变成蓝色

【答案】3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O ③①④⑤②将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出 B 2NO+O2=2NO2

【分析】

（1）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水；

（2）该实验为探究铜与稀硝酸反应的还原产物并进行喷泉实验，铜和稀硝酸反应生成一氧化氮气体，所以连接装置后先进行检查气密性，原理是利用活塞与止水夹构成封闭体系，根据装置内外的压强差形成水柱或气泡判断，然后进行反应，实验要验证铜与稀硝酸反应的还原产物是NO而不是NO2，生成的气体不能与空气接触，应先打开活塞再从右侧加稀硝酸，排尽装置内的空气，据此分析操作步骤；

（3）装置中残留空气，反应产物一氧化氮易与空气中的氧气反应，需用反应产生的气体赶走装置中的空气；

（4）长颈漏斗球形部分空间较大，能起缓冲作用，接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出；

（5）NO是无色气体，NO遇空气中氧气生成NO2气体，NO2是红棕色的气体，稀硝酸与Cu反应生成NO气体，右侧压强增大，右侧产生的无色气体进入圆底烧瓶后接触空气变为红棕色，说明还原产物是NO。

【详解】

（1）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，反应离子方程式为3Cu+8H++2NO3-

=3Cu2++2NO↑+4H2O；

（2）该实验为探究铜与稀硝酸反应的还原产物并进行喷泉实验，铜和稀硝酸反应生成一氧化氮气体，所以连接装置后先进行检查气密性（③），然后打开活塞与止水夹（①），从长颈漏斗往U形管中注入稀硝酸至与橡皮塞下端齐平（④），铜和稀硝酸反应，将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰，关闭活塞与止水夹（⑤），U形管右侧酸液与铜丝分离后，打开活塞（②），反应结束，所以操作步骤为：③①④⑤②；

（3）装置中残留空气，反应产物一氧化氮易与空气中的氧气反应，操作④从长颈漏斗往U 形管中注入稀硝酸至与橡皮塞下端齐平，铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰；

（4）该实验铜和稀硝酸反应，生成的NO是无色难溶于水的气体，装置内压强增大，用长颈漏斗能接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出，

故答案为：接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出；

（5）NO是无色难溶于水的气体，若稀硝酸与Cu反应生成NO气体，右侧压强增大，右侧产生的无色气体进入圆底烧瓶后接触空气，NO遇空气中氧气反应2NO+O2=2NO2，生成红棕色的NO2气体，所以U形管右侧产生的无色气体进入圆底烧瓶后接触空气变为红棕色，能证明稀硝酸与铜反应还原产物是NO，

故答案为：B；2NO+O2=2NO2。

24．纯碱是一种重要的化学原料，具有广泛的用途，常见的制备方法有路布兰制碱法、索尔维制碱法、侯氏制碱法。其中路布兰制碱法的原理如图所示：

已知：①反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均在高温条件下进行；②反应Ⅰ、Ⅲ为复分解反应，其中反应Ⅰ中生成的HCl为气体。

(1)根据复分解反应的条件可知，反应Ⅰ能够发生的原因是____。

(2)写出反应Ⅱ的化学方程式：____。

(3)索尔维制碱法原理主要分为两步：第一步是向饱和食盐水中先通氨气至饱和，再通入CO2有NaHCO3固体析出；第二步将NaHCO3固体分解制纯碱。

①该方法中所用的氨气可由NH4Cl为原料制得，下列可以与NH4Cl反应制NH3的一种物质是____(填序号)。

A.Ca(OH)2

B.CaCl2

C.Na2SO4

②第二步反应的化学方程式为____。

【答案】有HCl气体生成 4C＋Na2SO4高温

Na2S＋4CO↑ A 2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑

＋H2O

【分析】

浓硫酸和氯化钠固体反应生成氯化氢和硫酸钠，在高温下碳和硫酸钠反应生成CO和硫化钠，硫化钠和碳酸钙在高温下发生复分解反应生成硫化钙和碳酸钠，据此解答。

【详解】

(1)由于有HCl气体生成，所以根据复分解反应的条件可知反应Ⅰ能够发生。

(2)反应Ⅱ中碳被氧化为CO，则硫酸钠被还原生成硫化钠，反应的化学方程式为4C＋

Na2SO4高温

Na2S＋4CO↑。

(3)①一般用强碱和氯化铵反应制备氨气，可以与NH4Cl反应制NH3的一种物质是Ca(OH)2，答案选A。

②第二步将NaHCO3固体分解制纯碱，则反应的化学方程式为2NaHCO3Δ

Na2CO3＋CO2↑＋

H2O。

25．依据氮元素及其化合物之间的的转化关系，回答问题：

(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气，该反应的化学方程式为___。

(2)若要收集一瓶氨气，请将下列装置补充完整，在图中虚线框内画出连接图___。

(3)下列试剂可用于干燥NH3的是___。

A．浓硫酸

B．碱石灰

C．CuSO4固体

D．P2O5

(4)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸：

①NH3→NO化学方程式为__；

②NO→NO2实验现象是___；

③将32.64g铜与一定浓度的HNO3反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。则其中NO、NO2的物质的量比为___。

(5)若要实现NH3→N2，从原理上看，下列试剂可行的是___。

A．O2 B．Na C．NH4Cl D．NO2

【答案】Ca(OH)2+2NH4Cl加热CaCl2+2H2O+2NH3↑ B

4NH3+5O2催化剂

加热4NO+6H2O 气体由无色变成红棕色 13：12 AD

【详解】

(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气，生成氯化钙、氨气和水，化学方程式为

2NH4Cl+Ca(OH)2加热CaCl2+2NH3↑+2H2O；

(2)氨气极易溶于水，比空气轻，收集方法只能用向下排空气法收集，导气管位置短进长出；；

(3)因氨气为碱性气体，需要用碱性干燥剂来吸收，

A．浓硫酸为酸性干燥剂，会与氨气发生反应，不能起到干燥的目的，故A不符合题意；B．碱石灰为碱性干燥剂，可以干燥氨气，故B符合题意；

C．CuSO4固体只能检验水的存在，不能作为干燥剂，故C不符合题意；

D．P2O5为酸性干燥剂，会与氨气发生反应，不能起到干燥的目的，故D不符合题意；答案选B；

(4)①NH3→NO为氨气的催化氧化，其化学方程式为：4NH3+5O2催化剂

加热4NO+6H2O；

②NO→NO2实验现象是无色气体变化为红棕色气体；

③设生成的NO为x mol，NO2为y mol，则x+y=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol①，32.64g铜完全溶

解，则溶解的铜原子物质的量为32.64g

64g/mol

=0.51mol，根据电子守恒规律可知，失电子总数

等于的电子总数，即0.51mol×2=3×xmol+ymol②，结合①②式可得，x= 0.26mol，y=0.24mol，那么NO、NO2的物质的量比为0.26mol:0.24mol=13:12；

(5)若要将NH3→N2，从原理上看，具有氧化性的试剂可行；

A．O2具有氧化性，故A符合题意；

B．Na只具有还原性，故B不符合题意；

C．NH4Cl与氨气不反应，故C不符合题意；

D．NO2中N元素为+4价，处于中间价态，具有氧化性，故D符合题意；

正确答案：AD。

河北省临漳县第一中学高中化学氮及其化合物 知识归纳总结

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