資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
第19講　氮及其氧化物、氨和銨鹽
【備考目標(biāo)】　1.了解氮及其氧化物的主要性質(zhì)及應(yīng)用；了解氮氧化物對環(huán)境的影響。2.掌握NH3及銨鹽的性質(zhì)與用途。3.掌握噴泉實(shí)驗(yàn)、NH3的實(shí)驗(yàn)室制法的原理及操作。
考點(diǎn)1　氮及其氧化物
1．自然界中氮的存在和氮的固定
2．氮?dú)?br/>(1)物理性質(zhì)
無色、無味氣體，密度比空氣略小，熔、沸點(diǎn)很低，難溶于水。
(2)化學(xué)性質(zhì)
①與氧氣反應(yīng)：N2＋O22NO。
②與氫氣反應(yīng)：N2＋3H22NH3。
③與鎂反應(yīng)：3Mg＋N2Mg3N2。
3．氮的氧化物
(1)常見氧化物的價態(tài)
化學(xué)式 N2O NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5
氮元素的價態(tài) ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5
其中N2O3、N2O5分別為HNO2、HNO3相應(yīng)的酸性氧化物(酸酐)，NO2與N2O4可相互轉(zhuǎn)化。
(2)NO和NO2的比較
項(xiàng)目 NO NO2
物理性質(zhì) 無色、不溶于水的氣體 紅棕色、有刺激性氣味氣體，易液化，易溶于水
化學(xué)性質(zhì) O2 2NO＋O2===2NO2 不反應(yīng)
H2O 不反應(yīng) 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
H2O、O2 4NO＋2H2O＋3O2===4HNO3 4NO2＋2H2O＋O2===4HNO3
氧化性 有氧化性，但通常情況下表現(xiàn)出還原性 強(qiáng)氧化性，在溶液中能氧化S2－、I－、Fe2＋等離子
制取原理(化學(xué)方程式)及收集方法 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(排水法) Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(向上排空氣法)
【提醒】　①氮的氧化物都有毒，其中NO2與N2O4存在下列平衡：2NO2 N2O4，因此實(shí)驗(yàn)測得NO2的平均相對分子質(zhì)量總大于46。
②驗(yàn)證某無色氣體為NO的方法是向無色氣體中通入O2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色。
③NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。
4．氮氧化物對環(huán)境的污染及防治
(1)常見的污染類型
①光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的一種有毒的煙霧。
②酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。
③破壞臭氧層：NOx可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。
(2)常見的NOx尾氣處理方法
①NaOH溶液吸收：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O；2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。
②氨氣吸收：8NH3＋6NO27N2＋12H2O；4NH3＋6NO5N2＋6H2O。
③汽車尾氣轉(zhuǎn)換器：2CO＋2NO2CO2＋N2。
【基點(diǎn)判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)工業(yè)上利用合成氨實(shí)現(xiàn)人工固氮涉及氧化還原反應(yīng)(√ )
(2)通過灼熱的鎂粉，可除去N2中的少量氧氣(× )
(3)NO中的NO2雜質(zhì)氣體，可通過盛有水的洗氣瓶除去(√ )
(4)N2與O2在放電條件下直接化合成NO2(× )
(5)NO2是酸性氧化物，與水反應(yīng)生成硝酸(× )
(6)利用AgNO3、CCl4和蒸餾水均可鑒別NO2和溴蒸氣(√ )
題組練習(xí)
一、氮及其氧化物的性質(zhì)
1．下列有關(guān)氮?dú)獾恼f法正確的是(　　 )
A．氮?dú)馐怯傻訕?gòu)成的雙原子分子，所以化學(xué)性質(zhì)不活潑
B．1 mol N2可與3 mol H2完全反應(yīng)生成2 mol NH3
C．電閃雷鳴的雨天，雨水中會含有一定量的硝酸，其中發(fā)生的反應(yīng)之一是N2＋2O2===2NO2
D．NO、NO2在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，且二者都是引起光化學(xué)煙霧的大氣污染物
解析：選D。A項(xiàng)，氮原子最外層有5個電子，氮與氮形成三對共用電子對，達(dá)8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，N≡N穩(wěn)定性強(qiáng)，斷鍵需要的能量較高，因而N2化學(xué)性質(zhì)不活潑，與其是雙原子分子無關(guān)；B項(xiàng)，氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)生成氨氣是可逆反應(yīng)；C項(xiàng)，氮?dú)馀c氧氣在放電的條件下生成一氧化氮；D項(xiàng)，NO和氧氣反應(yīng)生成NO2，NO2和水反應(yīng)生成NO。
2．某無色氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種，將100 mL氣體甲經(jīng)過如圖所示實(shí)驗(yàn)的處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩余，則氣體甲的組成為(　　 )
A．NH3、NO、CO2 B．NO、CO2、N2 C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、NO2
解析：選A。氣體甲無色，則一定不含有色氣體NO2，經(jīng)過足量的濃硫酸后剩余氣體80 mL，說明含有NH3，通過足量的過氧化鈉后氣體顯紅棕色，說明含有NO，且經(jīng)過足量Na2O2時產(chǎn)生了O2，說明含有CO2，最終幾乎無氣體剩余，說明不含N2。
二、氮的氧化物與O2、H2O反應(yīng)的定量關(guān)系的應(yīng)用
3．將一支充有12 mL NO2氣體的試管倒置于水槽中，充分反應(yīng)。
(1)下列圖示正確的是________(填字母)。
(2)若水不能充滿試管，需再向試管中緩緩充入O2，現(xiàn)象為_________________________，最終充入________mL氧氣，才能使水全部充滿。
解析：(1)NO2溶于水發(fā)生反應(yīng)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，12 mL NO2參與反應(yīng)，生成的NO為4 mL，生成NO的體積占試管體積的，故選C。(2)向試管中緩緩充入O2，發(fā)生反應(yīng)①2NO＋O2===2NO2，故氣體顏色由無色變?yōu)榧t棕色，然后發(fā)生反應(yīng)②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故液面逐漸上升，將①和②兩式相組合得4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，要使水全部充滿試管，需充入3 mL氧氣。
答案：(1)C　(2)無色氣體變?yōu)榧t棕色，液面逐漸上升　3
4．將盛有12 mL NO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，還剩余2 mL無色氣體。
(1)若剩余的氣體是________，則NO2、O2的體積分別是________。
(2)若剩余的氣體是________，則NO2、O2的體積分別是________。
解析：解題依據(jù)的化學(xué)方程式：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3；3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
設(shè)O2的體積為x，剩余的氣體有兩種可能：
(1)若剩余O2，則V剩＝x－×(12 mL－x)＝2 mL，解得x＝4 mL，則NO2的體積是8 mL。
(2)若剩余NO，則V剩＝×[(12 mL－x)－4x]＝2 mL，解得x＝1.2 mL，則NO2的體積是10.8 mL。
答案：(1)O2　8 mL、4 mL　(2)NO　10.8 mL、1.2 mL
三、氮氧化合物污染的治理方法
5．前幾年我國多地發(fā)生了嚴(yán)重的霧霾天氣，這種天氣的形成與汽車尾氣排放有關(guān)。汽車尾氣中常含有CO、NOx等氣體，為減輕污染，一般汽車都加裝了“催化凈化器”，可將汽車尾氣中的有毒氣體轉(zhuǎn)化為無污染的氣體。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室模擬汽車尾氣處理，設(shè)計了如圖所示裝置(部分夾持裝置已略去)。
(1)裝置Ⅲ的主要作用為______________________________________________。
(2)停止加熱，打開活塞K，通入適量氧氣時，裝置Ⅱ中可觀察到的現(xiàn)象是
________________________________________________________________________。
(3)該套裝置的不完善之處是__________________________________。
(4)汽車尾氣中含有CO和NOx，消除它們對大氣污染的方法是安裝催化轉(zhuǎn)化器，使它們發(fā)生反應(yīng)生成兩種無毒的氣體，其中一種是單質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________。
(5)工業(yè)上常用純堿溶液來吸收NOx，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2、NO2＋NO＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2。現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)狀況下a L NO2和b L NO的混合氣體恰好被200 mL Na2CO3溶液完全吸收，則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系為____________。Na2CO3溶液的物質(zhì)的量濃度為______________mol·L－1。
解析：(1)一氧化碳和一氧化氮在催化劑和加熱的條件下轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂投趸迹趸寄苁钩吻迨宜儨啙幔匝b置Ⅲ的主要作用是檢驗(yàn)CO是否轉(zhuǎn)化為CO2。(2)由于有部分一氧化氮沒有轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓蜓b置中通入氧氣時，裝置Ⅱ中一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮，因此裝置Ⅱ中的現(xiàn)象為出現(xiàn)紅棕色氣體。(3)由于尾氣中仍殘留未反應(yīng)的一氧化氮和一氧化碳，所以該裝置的不完善之處是無尾氣處理裝置。(4)依據(jù)題意和元素守恒可知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2xCO＋2NOxN2＋2xCO2。(5)依據(jù)題給反應(yīng)可知，二氧化氮和一氧化氮的物質(zhì)的量之比應(yīng)大于或等于1∶1，氣體才會反應(yīng)完全。與二氧化氮和一氧化氮同時反應(yīng)的碳酸鈉的物質(zhì)的量為 mol，與二氧化氮單獨(dú)反應(yīng)的碳酸鈉的物質(zhì)的量為 mol，所以碳酸鈉的物質(zhì)的量濃度為＝ mol·L－1。
答案：(1)檢驗(yàn)CO是否轉(zhuǎn)化為CO2　(2)出現(xiàn)紅棕色氣體　(3)無尾氣處理裝置
(4)2xCO＋2NOxN2＋2xCO2(5)a∶b≥1∶1(或a≥b)　
考點(diǎn)2　氨和銨鹽
1．氨的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
(1)分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)
電子式 密度 氣味 水溶性
比空氣小 刺激性氣味 極易溶于水(1∶700)
(2)化學(xué)性質(zhì)
【提醒】　①NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，可在推斷題中作為解題突破口。②氨水呈堿性，NH3·H2O屬于一元弱堿，計算氨水的濃度時，溶質(zhì)按NH3進(jìn)行計算。
2．銨鹽
(1)物理性質(zhì)
無色或白色固體，絕大多數(shù)易溶于水。
(2)化學(xué)性質(zhì)
(3)NH的檢驗(yàn)
eq \x(有NH)
3．氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法
(1)加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物制取氨氣
(2)制取氨氣的其他方法
方法 化學(xué)方程式(或原理) 氣體發(fā)生裝置
濃氨水、加熱 NH3·H2ONH3↑＋H2O
濃氨水＋固體NaOH NaOH溶于水放熱，促使氨水分解，且OH－濃度的增大有利于NH3的生成
濃氨水＋固體CaO CaO與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少；反應(yīng)放熱，促使氨水分解。化學(xué)方程式為NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
加熱NH4HCO3固體 化學(xué)方程式為NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑，H2O、CO2被堿石灰吸收，得到氨氣
【基點(diǎn)判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)液氨可用作制冷劑，是因?yàn)槠淦瘯r吸收大量的熱(√ )
(2)將蘸有濃氨水的玻璃棒靠近濃硫酸有白煙產(chǎn)生(× )
(3)新制飽和氨水中含氮粒子物質(zhì)的量濃度最大的是NH(× )
(4)用濃氯化銨溶液處理過的舞臺幕布不易著火，原因是氯化銨分解吸收熱量，降低了溫度；氯化銨分解產(chǎn)生的氣體隔絕了空氣(√ )
(5)銨鹽加熱均易分解產(chǎn)生NH3(× )
(6)在實(shí)驗(yàn)室中，可用加熱NH4Cl固體的方法制備氨(× )
題組練習(xí)
一、NH3與銨鹽的性質(zhì)
1．某同學(xué)探究氨氣和銨鹽的性質(zhì)，對相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象描述正確的是(　　 )
A．室溫下測定等濃度的氨水和NaOH溶液的pH，比較NH3·H2O和NaOH的堿性強(qiáng)弱
B．向試管中滴加稀NaOH溶液，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，若試紙不變藍(lán)，則原溶液中無NH
C．液氨作為清潔能源的反應(yīng)原理是4NH3＋5O24NO＋6H2O
D．加熱可除去NH4Cl中的少量NaHCO3
解析：選A。NH3·H2O是弱電解質(zhì)，NaOH是強(qiáng)電解質(zhì)，前者部分電離，后者完全電離，故通過室溫下測定等濃度的氨水和NaOH溶液的pH，可比較NH3·H2O和NaOH的堿性強(qiáng)弱，A正確；NH3極易溶于水，稀溶液中不加熱，NH3不能逸出，無法確定是否含NH，B錯誤；NH3不易燃燒，產(chǎn)生的NO是大氣污染物，不能作清潔能源，C錯誤；NH4Cl受熱也會分解，故不可采用加熱法除雜，D錯誤。
2．(2023·湖北宜昌檢測)探究氨及銨鹽性質(zhì)的過程中，下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是(　　 )
A．將集有氨的試管倒扣于水槽中，液體迅速充滿試管，說明氨極易溶于水
B．向氨水中加入濃氫氧化鈉溶液，加熱產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，說明氨水中含有NH
C．加熱試管中的NH4HCO3固體，觀察到固體逐漸減少，試管口有液滴產(chǎn)生，說明NH4HCO3具有熱不穩(wěn)定性
D．將紅熱的Pt絲伸入如圖所示的錐形瓶中，瓶口出現(xiàn)少量的紅棕色氣體，說明氨催化氧化的產(chǎn)物中有NO
解析：選B。因?yàn)榘彼写嬖诎狈肿樱訜崾拱币莩觯材苁節(jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，不能證明是銨根離子與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生了氨，B項(xiàng)錯誤。
二、氨氣的制備與性質(zhì)探究
3．實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl和熟石灰反應(yīng)生成NH3，按照制備、凈化、性質(zhì)檢驗(yàn)、收集及尾氣處理的順序進(jìn)行試驗(yàn)。下列裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　 )
解析：選D。實(shí)驗(yàn)室可以加熱NH4Cl和Ca(OH)2的固體混合物來制備氨氣，A能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模粚?shí)驗(yàn)室常用堿石灰來干燥氨氣，B能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模话睔饩哂羞€原性，在加熱條件下和CuO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cu和N2，C能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模话睔鈽O易溶于水，D中氨氣通入水中后會發(fā)生倒吸，水進(jìn)入安全瓶后仍然會倒吸入實(shí)驗(yàn)裝置中，D不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br/>4．某化學(xué)興趣小組為了制取氨氣并探究其性質(zhì)，按下列裝置(部分夾持裝置已略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)若氨氣的發(fā)生裝置選擇a，則其化學(xué)反應(yīng)方程式為________________________________________________。
(2)若氨氣的發(fā)生裝置選擇b，則所用的試劑可以為________和________。
(3)B裝置中的干燥劑可選用________。
(4)實(shí)驗(yàn)中觀察到C裝置中的現(xiàn)象是________________________。
(5)當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時間后，擠壓D裝置中的膠頭滴管，滴入1～2滴濃鹽酸，可觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。
(6)E中倒扣漏斗的作用是__________。
(7)寫出證明b裝置的氣密性良好的操作與現(xiàn)象______________________________________________。
答案：(1)Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(2)生石灰　濃氨水(其他合理答案也可)
(3)堿石灰　(4)試紙變藍(lán)
(5)產(chǎn)生白煙　 (6)防止倒吸
(7)用止水夾夾住b中橡膠管，向分液漏斗里加足量水，再打開分液漏斗活塞，過一會水不再滴下，則證明氣密性良好
考點(diǎn)3　噴泉實(shí)驗(yàn)的原理與應(yīng)用
噴泉產(chǎn)生的原因是燒瓶內(nèi)外形成壓強(qiáng)差，由于燒瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)小于燒瓶外的壓強(qiáng)，所以液體會被壓入燒瓶內(nèi)形成噴泉。
(1)圖甲(或乙)燒瓶內(nèi)的氣體極易溶于水(或易與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng))，從而使燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)迅速降低，在大氣壓作用下，燒杯中的液體迅速向上流動，從而形成噴泉。
(2)圖丙錐形瓶內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氣體，從而使錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)迅速增大，促使錐形瓶內(nèi)液體迅速向上流動，形成噴泉。
題組練習(xí)
1．噴泉是一種常見的現(xiàn)象，其產(chǎn)生原因是存在壓強(qiáng)差。下面是某同學(xué)設(shè)計的四個不同的噴泉裝置，下列說法不正確的是(　　 )
A．若圖1燒瓶中充滿HI(與HCl水溶性相似)氣體，燒杯和膠頭滴管中加入AgNO3溶液，則擠壓膠頭滴管可以產(chǎn)生黃色噴泉
B．若向圖2錐形瓶中加水，燒瓶中充滿NH3，引發(fā)噴泉的操作是捂熱上方的圓底燒瓶
C．向圖3裝置的水槽中加入冰塊或慢慢滴入濃硫酸都可以形成噴泉
D．若要在圖4所示的裝置中產(chǎn)生雙噴泉現(xiàn)象，操作方法可以是關(guān)閉活塞c，打開活塞a、b，再擠壓膠頭滴管，當(dāng)產(chǎn)生大量的白煙時，再打開活塞c
解析：選C。HI極易溶于水，溶于水可使燒瓶中壓強(qiáng)減小，形成噴泉，由于HI和硝酸銀反應(yīng)生成黃色的碘化銀沉淀，因此可以產(chǎn)生黃色噴泉，A項(xiàng)正確；若向圖2錐形瓶中加水，燒瓶中充滿NH3，氨極易溶于水，捂熱上方的圓底燒瓶可形成噴泉，B項(xiàng)正確；向圖3裝置的水槽中加入冰塊會降低溫度，不會引發(fā)噴泉，C項(xiàng)錯誤；關(guān)閉活塞c，打開活塞a、b，再擠壓膠頭滴管，可使盛氨氣的燒瓶中壓強(qiáng)減小，氯化氫與氨氣反應(yīng)產(chǎn)生白煙，盛氯化氫的燒瓶中壓強(qiáng)也減小，此時打開活塞c，可看到雙噴泉，D項(xiàng)正確。
2．噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象，其產(chǎn)生原因是存在壓強(qiáng)差。
(1)圖甲為化學(xué)教學(xué)中常用的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置。在燒瓶中充滿干燥氣體，膠頭滴管及燒杯中盛有液體。
①下列組合中不可能形成噴泉的是______(填字母)。
A．HCl和H2O B．O2和H2O C.NH3和H2O D．CO2和NaOH溶液 E．NO2和H2O
②若用D組合做噴泉實(shí)驗(yàn)，燒杯中的液體一定是NaOH溶液嗎？
________________________________________________________________________。
③用A組合做噴泉實(shí)驗(yàn)時，若燒瓶中充滿HCl氣體，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，做完實(shí)驗(yàn)后燒瓶中c(HCl)＝________________mol·L－1(假設(shè)溶質(zhì)不擴(kuò)散)。
④若用E組合做噴泉實(shí)驗(yàn)，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下，做完實(shí)驗(yàn)后燒瓶中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是____________mol·L－1。
(2)某學(xué)生積極思考產(chǎn)生噴泉的其他辦法，并設(shè)計了如圖乙所示的裝置。
①在圖乙的錐形瓶中，分別加入足量的下列物質(zhì)，反應(yīng)后可能產(chǎn)生噴泉的是________(填字母)。
A．Cu與稀鹽酸 B．NaHCO3與NaOH溶液 C．CaCO3與稀硫酸 D．NH4HCO3與稀鹽酸
這種方法產(chǎn)生噴泉的原理是__________________________________________________________。
②在圖乙錐形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入水后，再加入足量的下列物質(zhì)，結(jié)果也產(chǎn)生噴泉。水槽中加入的物質(zhì)可以是________。
A．濃硫酸 B．食鹽 C．硝酸鉀 D．硫酸銅
這種方法產(chǎn)生噴泉的原理是_____________________________________________________。
③比較圖甲和圖乙兩套裝置，從產(chǎn)生噴泉的原理來分析，圖甲是________(填“增大”或“減小”，下同)上部燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)；圖乙是________下部錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)。
(3)城市中常見的人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與上述________(填“圖甲”或“圖乙”)裝置的原理相似。
答案：(1)①B　②不一定，只要燒杯中盛有的濃堿溶液足以把燒瓶中的CO2吸收即可③　④
(2)①D　錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)：NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2O，隨著CO2氣體的產(chǎn)生，錐形瓶中的壓強(qiáng)增大而產(chǎn)生噴泉　②A　濃H2SO4溶于水時，放出大量的熱，溫度升高使錐形瓶中的酒精揮發(fā)加快，瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，從而形成噴泉　③減小　增大　(3)圖乙
高考真題
1．(2022·江蘇高考)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是(　　 )
A．自然固氮、人工固氮都是將N2轉(zhuǎn)化為NH3
B．侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl
C．工業(yè)上通過NH3催化氧化等反應(yīng)過程生產(chǎn)HNO3
D．多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”
解析：選A。氮的固定是將N2轉(zhuǎn)化為含氮化合物，不一定是轉(zhuǎn)化為NH3，比如大氣固氮可將N2轉(zhuǎn)化為NO，A錯誤。
2．(2023·廣東高考)1827年，英國科學(xué)家法拉第進(jìn)行了NH3噴泉實(shí)驗(yàn)。在此啟發(fā)下，興趣小組利用以下裝置，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。其中，難以達(dá)到預(yù)期目的的是(　　 )
解析：選B。NH3極易溶于水，溶于水后圓底燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，從而產(chǎn)生噴泉，故A可以達(dá)到預(yù)期； P2O5為酸性氧化物，NH3具有堿性，兩者可以發(fā)生反應(yīng)，故不可以用P2O5干燥NH3，B不可以達(dá)到預(yù)期；NH3的密度比空氣小，可采用向下排空氣法收集，C可以達(dá)到預(yù)期； CaO與濃氨水混合后與水反應(yīng)并放出大量的熱，促使NH3揮發(fā)，可用此裝置制備NH3，D可以達(dá)到預(yù)期。
3．(2023·江蘇高考)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是(　　 )
A．實(shí)驗(yàn)室探究稀硝酸與銅反應(yīng)的氣態(tài)產(chǎn)物：HNO3(稀)NONO2
B．工業(yè)制硝酸過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化：N2NOHNO3
C．汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的主要反應(yīng)：2NO＋2CON2＋2CO2
D．實(shí)驗(yàn)室制備少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
解析：選B。氮?dú)馀c氧氣在高溫條件下生成NO，但NO無法與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，B錯誤。
4．(2023·北京高考)一種分解氯化銨實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物分離的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一種。下列說法正確的是(　　 )
A．a(chǎn)、c分別是HCl、NH3
B．d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl
C．已知MgCl2為副產(chǎn)物，則通入水蒸氣可減少M(fèi)gCl2的產(chǎn)生
D．等壓條件下，反應(yīng)①、②的反應(yīng)熱之和，小于氯化銨直接分解的反應(yīng)熱
解析：選C。NH4Cl分解的產(chǎn)物是NH3和HCl，分解得到的HCl與MgO反應(yīng)生成Mg(OH)Cl，Mg(OH)Cl又可以分解得到HCl和MgO，則a為NH3，b為Mg(OH)Cl，c為HCl，d為MgO，A項(xiàng)錯誤、B錯誤；MgCl2可以水解生成Mg(OH)Cl，通入水蒸氣可以減少M(fèi)gCl2的生成，C正確；反應(yīng)①和反應(yīng)②相加即為氯化銨直接分解的反應(yīng)，由蓋斯定律可知，等壓條件下，反應(yīng)①、反應(yīng)②的反應(yīng)熱之和等于氯化銨直接分解的反應(yīng)熱，D錯誤。
5．(2022·北京高考)某MOFs多孔材料孔徑大小和形狀恰好將N2O4“固定”，能高選擇性吸附NO2。廢氣中的NO2被吸附后，經(jīng)處理能全部轉(zhuǎn)化為HNO3。原理示意圖如下。
已知：2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0
下列說法不正確的是(　　 )
A．溫度升高時不利于NO2吸附
B．多孔材料“固定”N2O4，促進(jìn)2NO2 N2O4平衡正向移動
C．轉(zhuǎn)化為HNO3的反應(yīng)是2N2O4＋O2＋2H2O===4HNO3
D．每獲得0.4 mol HNO3時，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為6.02×1022
解析：選D。NO2轉(zhuǎn)化為N2O4的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以氣體溫度升高后，不利于NO2吸附，故A正確；N2O4被固定后，N2O4的濃度減小，NO2轉(zhuǎn)化為N2O4的平衡向正反應(yīng)方向移動，故B正確；由題意可知，被固定后的N2O4與氧氣和水反應(yīng)生成硝酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2N2O4＋O2＋2H2O===4HNO3，故C正確；N2O4轉(zhuǎn)化為硝酸時，生成1 mol硝酸，反應(yīng)轉(zhuǎn)移1 mol電子，則每制備0.4 mol硝酸，轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為0.4×6.02×1023＝2.408×1023，故D錯誤。
6．(2020·全國卷Ⅲ)噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。應(yīng)用下列各組氣體－溶液，能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是(　　)
選項(xiàng) 氣體 溶液
A H2S 稀鹽酸
B HCl 稀氨水
C NO 稀H2SO4
D CO2 飽和NaHCO3溶液
解析：選B。本題考查噴泉實(shí)驗(yàn)，涉及物質(zhì)間的反應(yīng)等知識。H2S在稀鹽酸中的溶解度很小，且不與稀鹽酸反應(yīng)，不能產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象，A錯誤；HCl能與稀氨水反應(yīng)，且HCl極易溶于水，使燒瓶內(nèi)的壓強(qiáng)突然減小而產(chǎn)生壓強(qiáng)差，會產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象，B正確；NO不溶于水和稀硫酸，也不與稀硫酸反應(yīng)，不能產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象，C錯誤；CO2在飽和NaHCO3溶液中溶解度很小，不能產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象，D錯誤。
鞏固練習(xí)
一、選擇題(每題5分，共10題，共50分)
1．自然界的氮循環(huán)如圖所示，下列說法正確的是(　　 )
A.①中N2與O2反應(yīng)生成NO2是自然固氮 B．②中合成氨屬于人工固氮
C．③中的氮元素被氧化 D．氮循環(huán)過程中沒有氧元素參加
解析：選B。①中N2與O2反應(yīng)生成NO是自然固氮，A錯誤；②中N2與H2在高溫、高壓、催化劑條件下反應(yīng)產(chǎn)生NH3，屬于人工固氮，B正確；③中細(xì)菌還原硝酸根中正五價的氮，生成無污染的0價的N2，所以③中氮元素化合價降低，得到電子被還原，C錯誤；如N2在放電條件下與O2直接化合生成無色且不溶于水的NO氣體，氧元素參與了反應(yīng)，二氧化氮易與水反應(yīng)生成硝酸和NO，也有氧元素參加反應(yīng)，D錯誤。
2．某集氣瓶內(nèi)裝有紅棕色氣體，加入足量蒸餾水后蓋上玻璃片振蕩，得橙黃色溶液，氣體顏色消失；再打開玻璃片后，瓶中氣體又變?yōu)榧t棕色，則該氣體可能是(　　 )
A．N2、NO2、Br2(g) B．NO2、NO、N2 C．NO2、NO、O2 D．N2、O2、Br2(g)
解析：選A。溴蒸氣和二氧化氮?dú)怏w均呈紅棕色，所以至少含有溴蒸氣和二氧化氮?dú)怏w中的一種；溴水為橙黃色，所以含有溴蒸氣；再打開玻璃片后，瓶中氣體又變?yōu)榧t棕色，說明有一氧化氮存在，二氧化氮在水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮無色氣體，再打開玻璃片后，一氧化氮遇到氧氣迅速變?yōu)槎趸灾辽龠€存在二氧化氮或NO氣體中的一種。
3．(2023·山東煙臺二模)實(shí)驗(yàn)室通過反應(yīng)：2NO＋Na2O2===2NaNO2制備NaNO2。下列實(shí)驗(yàn)裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　 )
A．用裝置甲制備NO B．用裝置乙干燥NO C．用裝置丙制備NaNO2 D．用裝置丁處理尾氣
解析：選D。甲中利用稀硝酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的二氧化碳先排盡裝置中的空氣，然后用Cu與稀硝酸反應(yīng)制備NO，A正確；裝置乙中堿石灰可干燥NO，B正確；丙中發(fā)生2NO＋Na2O2===2NaNO2，C正確；丁中通入尾氣的導(dǎo)管需伸入液面以下，而且NO與氧氣反應(yīng)的用量不好控制與操作，多余的NO可能會從支管口逸出，不能達(dá)到尾氣處理的目的，D錯誤。
4．下列離子方程式書寫正確的是(　　 )
A．實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和熟石灰制氨：NH＋OH－NH3↑＋H2O
B．NaOH溶液與NH4Cl溶液混合加熱：NH＋OH－NH3·H2O
C．氨水中加鹽酸：NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O
D．氨水中加入氯化鐵溶液：Fe2＋＋2NH3·H2O===2NH＋Fe(OH)2↓
解析：選C。A項(xiàng)，該反應(yīng)屬于固體間的加熱反應(yīng)，不能書寫相應(yīng)的離子方程式；B項(xiàng)，加熱條件下NH3·H2O分解為NH3和H2O，離子方程式應(yīng)為NH＋OH－NH3↑＋H2O；D項(xiàng)，向氨水中滴加FeCl3溶液應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀，離子方程式為Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。
5．利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì)如圖。實(shí)驗(yàn)時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所做的解釋正確的是(　　 )
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋
A 濃鹽酸附近產(chǎn)生白煙 NH3與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生了NH4Cl固體
B 濃硫酸附近無明顯現(xiàn)象 NH3與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng)
C 氯化物溶液變渾濁 該溶液一定是AlCl3溶液
D 干燥的紅色石蕊試紙不變色，濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)色 NH3是一種可溶性堿
解析：選A。NH3能與HCl發(fā)生化合反應(yīng)，生成NH4Cl白色固體，A項(xiàng)正確；NH3也能與H2SO4發(fā)生化合反應(yīng)，生成(NH4)2SO4，B項(xiàng)錯誤；NH3與氯化物溶液反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，該氯化物可以是氯化鋁、氯化鎂等，C項(xiàng)錯誤；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O是一種可溶性堿，NH3是氫化物，D項(xiàng)錯誤。
6．(2023·廣東茂名一中模擬)實(shí)驗(yàn)室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置，其中正確的是(　　 )
A．①是氨氣發(fā)生裝置 B．②是氨氣吸收裝置 C．③是氨氣發(fā)生裝置 D．④是氨氣收集、檢驗(yàn)裝置
解析：選C。①裝置中NH4Cl加熱分解生成HCl和NH3，在試管口處NH3和HCl氣體遇冷會再反應(yīng)生成NH4Cl，收集不到NH3，A錯誤；防倒吸裝置中漏斗口與液面應(yīng)接觸，插入液面之下不能防止倒吸，B錯誤；③裝置中濃氨水加熱可分解制得NH3，C正確；由于NH3的密度比空氣小，因此收集NH3可以采用向下排空氣法，為防止空氣對流應(yīng)在試管口塞一團(tuán)棉花，檢驗(yàn)NH3是否收集滿應(yīng)用濕潤的紅色石蕊試紙，D錯誤。
7．同溫同壓下，兩個等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿：①NH3，②NO2，進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)。經(jīng)充分反應(yīng)后，瓶內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為(　　 )
A．①>② B．①<② C．①＝② D．不能確定
解析：選C。在相同條件下，氣體摩爾體積相同，燒瓶的容積相同，根據(jù)n＝知，氨氣、NO2的物質(zhì)的量之比為1∶1，因NO2能與水發(fā)生反應(yīng)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以各燒瓶中溶質(zhì)的物質(zhì)的量之比為3∶2；兩燒瓶中溶液的體積分別為：1燒瓶、燒瓶，所以溶液的體積比為3∶2，所以各物質(zhì)的量濃度之比為＝1∶1。
8．在如圖所示的裝置中，燒瓶中充滿干燥氣體a，將膠頭滴管中的液體b擠入燒瓶內(nèi)，輕輕振蕩燒瓶，然后打開彈簧夾f，燒杯中的液體d呈噴泉狀噴出，最終幾乎充滿燒瓶。則a和b分別是(　　 )
選項(xiàng) a(干燥氣體) b(液體)
A NO2 水
B CO2 飽和NaHCO3溶液
C Cl2 飽和NaCl溶液
D NH3 1 mol·L－1鹽酸
解析：選D。NO2溶于水反應(yīng)生成不溶于水的NO，不能充滿燒瓶，A錯誤；CO2在飽和NaHCO3溶液中溶解度很低且與飽和NaHCO3溶液不反應(yīng)，不能形成噴泉，B錯誤；Cl2在飽和NaCl溶液中的溶解度極低，也不與其反應(yīng)，不能形成噴泉，C錯誤；NH3與鹽酸能發(fā)生反應(yīng)，燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，同外界大氣壓產(chǎn)生壓強(qiáng)差，所以形成噴泉，并充滿燒瓶，D正確。
9．(2023·北京四中模擬)某小組探究NH3的催化氧化，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。③中氣體顏色無明顯變化，④中收集到紅棕色氣體，一段時間后，④中產(chǎn)生白煙。
下列分析不正確的是(　　 )
A．若②中只加入NH4Cl不可以實(shí)現(xiàn)上述現(xiàn)象
B．③、④中現(xiàn)象說明③中的反應(yīng)是4NH3＋5O24NO＋6H2O
C．④中白煙的主要成分是NH4Cl
D．一段時間后，⑤中溶液可能變藍(lán)
解析：選C。①中高錳酸鉀受熱制備氧氣，裝置②中氯化銨與氫氧化鈣共熱反應(yīng)制備氨氣，裝置③中氨氣在催化劑作用下與氧氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成一氧化氮，裝置④中NO與過量的O2反應(yīng)生成紅棕色氣體NO2，NO2與水蒸氣反應(yīng)生成硝酸，硝酸與氨氣反應(yīng)生成硝酸銨，會有白煙產(chǎn)生，裝置⑤中氮的氧化物與氧氣溶于水反應(yīng)生成硝酸，硝酸與銅反應(yīng)生成藍(lán)色的硝酸銅溶液。氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫，兩者在試管口又會化合生成氯化銨，A正確；③中氣體顏色無明顯變化，④中收集到紅棕色氣體，一段時間后產(chǎn)生白煙說明③中氨氣在催化劑作用下與氧氣發(fā)生催化氧化生成一氧化氮，化學(xué)方程式為：4NH3＋5O24NO＋6H2O，B正確；④中白煙的主要成分是硝酸銨，C錯誤；裝置⑤中氮的氧化物與氧氣溶于水反應(yīng)生成硝酸，硝酸與銅反應(yīng)生成淡藍(lán)色的硝酸銅溶液，D正確。
10．(2023·河北石家莊聯(lián)考)利用如圖裝置進(jìn)行NH3的制備及性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是(　　 )
A．使用A裝置制備NH3時，分液漏斗中應(yīng)盛放濃氨水，利用了氨水的堿性弱于Ca(OH)2
B．裝置B中盛放濕潤的藍(lán)色石蕊試紙，打開K2，關(guān)閉K1，可證明NH3為堿性氣體
C．利用C裝置模擬侯氏制堿法時，可將a和c連接
D．將a和d連接驗(yàn)證NH3與Cu2＋的配位能力強(qiáng)于H2O
解析：選D。一水合氨分解產(chǎn)生NH3和H2O，堿石灰吸水且放熱促使該反應(yīng)正向進(jìn)行，有利于氨氣的逸出，A項(xiàng)錯誤；檢驗(yàn)氨氣用濕潤的紅色石蕊試紙，B項(xiàng)錯誤；氨氣極易溶于水，為了防止倒吸，從b口通入，C項(xiàng)錯誤； CuSO4溶液中存在四水合銅離子，通入氨氣后溶液變成深藍(lán)色即產(chǎn)生了四氨合銅離子，即NH3與Cu2＋的配位能力強(qiáng)于H2O，D項(xiàng)正確。
二、非選擇題(共2題，共35分)
11．(18分)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為了探究氨氣的性質(zhì)設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案。
實(shí)驗(yàn)一：探究氨氣的溶解性
氨氣具有強(qiáng)烈刺激性氣味，會污染空氣。實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過多次嘗試，最終將氨氣的制備、收集、檢驗(yàn)和噴泉實(shí)驗(yàn)于一體，設(shè)計出如圖裝置。
(1)寫出氣體發(fā)生裝置儀器A中產(chǎn)生氨氣的化學(xué)方程式________________________。(2分)
(2)儀器B的名稱____________，為了保證噴泉實(shí)驗(yàn)的良好效果，B中可以放入的試劑是______。(2分)
(3)實(shí)驗(yàn)時，打開K2，關(guān)閉K3，打開K1，將注射器中的濃氨水注入A中開始制備和收集氨氣。已知儀器C中放入的是滴有酚酞溶液的濕棉花，則儀器C的作用是_________________________________________。
在不拆除裝置的前提下，引發(fā)噴泉的操作是_________________________________。(4分)
實(shí)驗(yàn)二：探究氨氣的還原性
已知： Cu2O為紅色固體，在酸性溶液中不穩(wěn)定： Cu2O＋H2SO4===Cu＋CuSO4＋H2O。
(4)裝置G用于制備氨氣，儀器的連接順序?yàn)閑f________________i，裝置H的作用是______________________________________________。實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)先通一段時間的N2，其目的是
___________________________________________________。(6分)
(5)反應(yīng)結(jié)束后裝置F中的氧化銅完全反應(yīng)生成紅色固體，為了探究紅色固體的成分，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取15.6 g紅色固體于燒杯中，加入足量稀硫酸充分?jǐn)嚢琛㈧o置、過濾、洗滌、干燥、稱重，得固體9.6 g，則紅色固體的成分及其物質(zhì)的量為___________________________________________________________。(4分)
解析：(1)A中產(chǎn)生氨氣的化學(xué)方程式為CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑(或CaO＋H2O===Ca(OH)2、NH3·H2ONH3↑＋H2O)。
(2)儀器B的名稱為球形干燥管，為了保證噴泉實(shí)驗(yàn)的良好效果，B中可以放入的試劑為堿石灰，對氨氣進(jìn)行干燥。
(3)C中放入滴有酚酞溶液的濕棉花，作用為吸收并檢驗(yàn)氨氣，防止氨氣直接排入空氣，污染大氣。在不拆除裝置的前提下，引發(fā)噴泉的操作是關(guān)閉K1和K2，打開K3。
(4)分析實(shí)驗(yàn)裝置，裝置G用于制備氨氣，然后E用于干燥氨氣，氨氣和CuO在F中發(fā)生反應(yīng)，然后接H，起到安全瓶的作用，最后用I進(jìn)行尾氣吸收，則儀器的連接順序?yàn)閑，f接a－b－c－d－g－h(huán)(或a－b－c－d－h(huán)－g)接i，裝置H的作用是安全瓶，防倒吸。實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)先通一段時間的N2，其目的是排盡裝置內(nèi)的空氣(合理即可)，防止空氣中氧氣等的干擾。
(5)所得固體為Cu，物質(zhì)的量為＝0.15 mol；過程中發(fā)生反應(yīng)為Cu2O＋H2SO4===Cu＋CuSO4＋H2O，每摩爾Cu2O與酸反應(yīng)前后質(zhì)量損失為80 g，根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量損失為15.6 g－9.6 g＝6 g，則參加反應(yīng)的Cu2O為＝0.075 mol，則生成Cu的物質(zhì)的量為0.075 mol，所以原固體中Cu2O的物質(zhì)的量為0.075 mol，Cu物質(zhì)的量為0.075 mol。
答案：(1)CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑(或CaO＋H2O===Ca(OH)2、NH3·H2ONH3↑＋H2O)
(2)球形干燥管　堿石灰
(3)吸收并檢驗(yàn)氨氣，防止氨氣直接排入空氣　關(guān)閉K1和K2，打開K3
(4)abcdgh(或abcdhg)　安全瓶，防倒吸　排盡裝置內(nèi)空氣(合理即可)
(5)Cu2O 0.075 mol、Cu 0.075 mol
12．(17分)某化學(xué)自主實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)探究NH3、NO2的性質(zhì)。
探究Ⅰ：利用如圖所示裝置探究NO2能否被NH3還原(K1、K2為止水夾，夾持固定裝置略去)。
(1)A裝置中制取NH3的化學(xué)方程式是________________________________。 (2分)
(2)甲、乙分別是________(填字母)。 (2分)
a．濃硫酸、堿石灰 b．堿石灰、堿石灰 c．堿石灰、無水氯化鈣 d．五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若NO2能夠被NH3還原，預(yù)期C裝置中能觀察到的現(xiàn)象是____________________________________。(2分)
(4)此實(shí)驗(yàn)裝置存在的一個明顯的缺陷是____________________________________________。(3分)
探究Ⅱ：探究NO2、O2混合氣體的噴泉實(shí)驗(yàn)。
(5)請在G裝置中的虛線上描出導(dǎo)管實(shí)線圖。(2分)
(6)G裝置中濃硫酸有三種作用：混合NO2、O2；干燥NO2、O2；
________________________________________________________________________。(2分)
(7)將G裝置上面的圓底燒瓶收集滿氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，若混合氣體全部被吸收，則所得溶液物質(zhì)的量濃度為____________mol·L－1(保留兩位有效數(shù)字)。 (4分)
解析：(1)將濃氨水滴入生石灰中，發(fā)生反應(yīng)：CaO＋NH3·H2O===NH3↑＋Ca(OH)2，放出氨氣。(2)干燥氨氣只能用堿石灰，干燥二氧化氮可用五氧化二磷固體或無水氯化鈣。(3)如果能反應(yīng)，消耗NO2使裝置中混合氣體顏色變淺。(4)由于NH3、NO2均能污染空氣，所以與它們相關(guān)的實(shí)驗(yàn)均應(yīng)有尾氣處理裝置。(5)O2、NO2密度比空氣大，故應(yīng)進(jìn)氣管短，出氣管長。(6)觀察氣泡的生成速率，控制混合氣體的比例。(7)燒瓶中充滿溶液，反應(yīng)4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3恰好發(fā)生，HNO3的物質(zhì)的量是恰好完全反應(yīng)的NO2和O2(體積比為4∶1)總物質(zhì)的量的，溶液體積等于恰好完全反應(yīng)的NO2和O2的總體積，設(shè)燒瓶中恰好完全反應(yīng)的NO2和O2的總體積為V，則溶液濃度為＝×mol·L－1，即c(HNO3)≈0.036 mol·L－1。
答案：(1)CaO＋NH3·H2O===NH3↑＋Ca(OH)2　(2)c
(3)混合氣體顏色變淺　(4)缺少尾氣處理裝置
(5)(進(jìn)氣管短，出氣管長)　(6)觀察氣泡的生成速率，控制混合氣體的比例　 (7)0.036
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第19講　氮及其氧化物、氨和銨鹽
【備考目標(biāo)】　1.了解氮及其氧化物的主要性質(zhì)及應(yīng)用；了解氮氧化物對環(huán)境的影響。2.掌握NH3及銨鹽的性質(zhì)與用途。3.掌握噴泉實(shí)驗(yàn)、NH3的實(shí)驗(yàn)室制法的原理及操作。
考點(diǎn)1　氮及其氧化物
1．自然界中氮的存在和氮的固定
2．氮?dú)?br/>(1)物理性質(zhì)
無色、無味氣體，密度比空氣略小，熔、沸點(diǎn)很低，難溶于水。
(2)化學(xué)性質(zhì)
①與氧氣反應(yīng)： 。
②與氫氣反應(yīng)：N2＋3H22NH3。
③與鎂反應(yīng)： 。
3．氮的氧化物
(1)常見氧化物的價態(tài)
化學(xué)式 N2O NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5
氮元素的價態(tài) ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5
其中N2O3、N2O5分別為HNO2、HNO3相應(yīng)的酸性氧化物(酸酐)，NO2與N2O4可相互轉(zhuǎn)化。
(2)NO和NO2的比較
項(xiàng)目 NO NO2
物理性質(zhì) 色、 溶于水的氣體 、有刺激性氣味氣體，易液化， 溶于水
化學(xué)性質(zhì) O2 2NO＋O2===2NO2 不反應(yīng)
H2O 不反應(yīng) ；
H2O、O2 ； ；
氧化性 有氧化性，但通常情況下表現(xiàn)出還原性 強(qiáng)氧化性，在溶液中能氧化S2－、I－、Fe2＋等離子
制取原理(化學(xué)方程式)及收集方法 (排水法) ；( 法)
【提醒】　①氮的氧化物都有毒，其中NO2與N2O4存在下列平衡：2NO2 N2O4，因此實(shí)驗(yàn)測得NO2的平均相對分子質(zhì)量總大于46。
②驗(yàn)證某無色氣體為NO的方法是向無色氣體中通入O2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色。
③NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。
4．氮氧化物對環(huán)境的污染及防治
(1)常見的污染類型
①光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的一種有毒的煙霧。
②酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。
③破壞臭氧層：NOx可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。
(2)常見的NOx尾氣處理方法
①NaOH溶液吸收：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O；2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。
②氨氣吸收：8NH3＋6NO27N2＋12H2O；4NH3＋6NO5N2＋6H2O。
③汽車尾氣轉(zhuǎn)換器：2CO＋2NO2CO2＋N2。
【基點(diǎn)判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)工業(yè)上利用合成氨實(shí)現(xiàn)人工固氮涉及氧化還原反應(yīng)( )
(2)通過灼熱的鎂粉，可除去N2中的少量氧氣( )
(3)NO中的NO2雜質(zhì)氣體，可通過盛有水的洗氣瓶除去( )
(4)N2與O2在放電條件下直接化合成NO2( )
(5)NO2是酸性氧化物，與水反應(yīng)生成硝酸( )
(6)利用AgNO3、CCl4和蒸餾水均可鑒別NO2和溴蒸氣( )
題組練習(xí)
一、氮及其氧化物的性質(zhì)
1．下列有關(guān)氮?dú)獾恼f法正確的是(　　 )
A．氮?dú)馐怯傻訕?gòu)成的雙原子分子，所以化學(xué)性質(zhì)不活潑
B．1 mol N2可與3 mol H2完全反應(yīng)生成2 mol NH3
C．電閃雷鳴的雨天，雨水中會含有一定量的硝酸，其中發(fā)生的反應(yīng)之一是N2＋2O2===2NO2
D．NO、NO2在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，且二者都是引起光化學(xué)煙霧的大氣污染物
2．某無色氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種，將100 mL氣體甲經(jīng)過如圖所示實(shí)驗(yàn)的處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩余，則氣體甲的組成為(　　 )
A．NH3、NO、CO2 B．NO、CO2、N2 C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、NO2
二、氮的氧化物與O2、H2O反應(yīng)的定量關(guān)系的應(yīng)用
3．將一支充有12 mL NO2氣體的試管倒置于水槽中，充分反應(yīng)。
(1)下列圖示正確的是________(填字母)。
(2)若水不能充滿試管，需再向試管中緩緩充入O2，現(xiàn)象為________________________，最終充入________mL氧氣，才能使水全部充滿。
4．將盛有12 mL NO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，還剩余2 mL無色氣體。
(1)若剩余的氣體是________，則NO2、O2的體積分別是________。
(2)若剩余的氣體是________，則NO2、O2的體積分別是________。
三、氮氧化合物污染的治理方法
5．前幾年我國多地發(fā)生了嚴(yán)重的霧霾天氣，這種天氣的形成與汽車尾氣排放有關(guān)。汽車尾氣中常含有CO、NOx等氣體，為減輕污染，一般汽車都加裝了“催化凈化器”，可將汽車尾氣中的有毒氣體轉(zhuǎn)化為無污染的氣體。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室模擬汽車尾氣處理，設(shè)計了如圖所示裝置(部分夾持裝置已略去)。
(1)裝置Ⅲ的主要作用為______________________________________________。
(2)停止加熱，打開活塞K，通入適量氧氣時，裝置Ⅱ中可觀察到的現(xiàn)象是
________________________________________________________________________。
(3)該套裝置的不完善之處是__________________________________。
(4)汽車尾氣中含有CO和NOx，消除它們對大氣污染的方法是安裝催化轉(zhuǎn)化器，使它們發(fā)生反應(yīng)生成兩種無毒的氣體，其中一種是單質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________。
(5)工業(yè)上常用純堿溶液來吸收NOx，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2、NO2＋NO＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2。現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)狀況下a L NO2和b L NO的混合氣體恰好被200 mL Na2CO3溶液完全吸收，則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系為____________。Na2CO3溶液的物質(zhì)的量濃度為______________mol·L－1。
考點(diǎn)2　氨和銨鹽
1．氨的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
(1)分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)
電子式 密度 氣味 水溶性
； 比空氣 ； 氣味 溶于水(1∶700)
(2)化學(xué)性質(zhì)
【提醒】　①NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，可在推斷題中作為解題突破口。②氨水呈堿性，NH3·H2O屬于一元弱堿，計算氨水的濃度時，溶質(zhì)按NH3進(jìn)行計算。
2．銨鹽
(1)物理性質(zhì)
無色或白色固體，絕大多數(shù)易溶于水。
(2)化學(xué)性質(zhì)
(3)NH的檢驗(yàn)
eq \x(有NH)
3．氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法
(1)加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物制取氨氣
(2)制取氨氣的其他方法
方法 化學(xué)方程式(或原理) 氣體發(fā)生裝置
濃氨水、加熱 ；
濃氨水＋固體NaOH NaOH溶于水放熱，促使氨水分解，且OH－濃度的增大有利于NH3的生成
濃氨水＋固體CaO CaO與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少；反應(yīng)放熱，促使氨水分解。化學(xué)方程式為 ；
加熱NH4HCO3固體 化學(xué)方程式為 ，H2O、CO2被堿石灰吸收，得到氨氣
【基點(diǎn)判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)液氨可用作制冷劑，是因?yàn)槠淦瘯r吸收大量的熱( )
(2)將蘸有濃氨水的玻璃棒靠近濃硫酸有白煙產(chǎn)生( )
(3)新制飽和氨水中含氮粒子物質(zhì)的量濃度最大的是NH( )
(4)用濃氯化銨溶液處理過的舞臺幕布不易著火，原因是氯化銨分解吸收熱量，降低了溫度；氯化銨分解產(chǎn)生的氣體隔絕了空氣( )
(5)銨鹽加熱均易分解產(chǎn)生NH3( )
(6)在實(shí)驗(yàn)室中，可用加熱NH4Cl固體的方法制備氨( )
題組練習(xí)
一、NH3與銨鹽的性質(zhì)
1．某同學(xué)探究氨氣和銨鹽的性質(zhì)，對相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象描述正確的是(　　 )
A．室溫下測定等濃度的氨水和NaOH溶液的pH，比較NH3·H2O和NaOH的堿性強(qiáng)弱
B．向試管中滴加稀NaOH溶液，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，若試紙不變藍(lán)，則原溶液中無NH
C．液氨作為清潔能源的反應(yīng)原理是4NH3＋5O24NO＋6H2O
D．加熱可除去NH4Cl中的少量NaHCO3
2．(2023·湖北宜昌檢測)探究氨及銨鹽性質(zhì)的過程中，下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是(　　 )
A．將集有氨的試管倒扣于水槽中，液體迅速充滿試管，說明氨極易溶于水
B．向氨水中加入濃氫氧化鈉溶液，加熱產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，說明氨水中含有NH
C．加熱試管中的NH4HCO3固體，觀察到固體逐漸減少，試管口有液滴產(chǎn)生，說明NH4HCO3具有熱不穩(wěn)定性
D．將紅熱的Pt絲伸入如圖所示的錐形瓶中，瓶口出現(xiàn)少量的紅棕色氣體，說明氨催化氧化的產(chǎn)物中有NO
二、氨氣的制備與性質(zhì)探究
3．實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl和熟石灰反應(yīng)生成NH3，按照制備、凈化、性質(zhì)檢驗(yàn)、收集及尾氣處理的順序進(jìn)行試驗(yàn)。下列裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　 )
4．某化學(xué)興趣小組為了制取氨氣并探究其性質(zhì)，按下列裝置(部分夾持裝置已略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)若氨氣的發(fā)生裝置選擇a，則其化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________________________。
(2)若氨氣的發(fā)生裝置選擇b，則所用的試劑可以為________和________。
(3)B裝置中的干燥劑可選用________。
(4)實(shí)驗(yàn)中觀察到C裝置中的現(xiàn)象是________________________。
(5)當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時間后，擠壓D裝置中的膠頭滴管，滴入1～2滴濃鹽酸，可觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。
(6)E中倒扣漏斗的作用是__________。
(7)寫出證明b裝置的氣密性良好的操作與現(xiàn)象___________________________________。
考點(diǎn)3　噴泉實(shí)驗(yàn)的原理與應(yīng)用
噴泉產(chǎn)生的原因是燒瓶內(nèi)外形成壓強(qiáng)差，由于燒瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)小于燒瓶外的壓強(qiáng)，所以液體會被壓入燒瓶內(nèi)形成噴泉。
(1)圖甲(或乙)燒瓶內(nèi)的氣體極易溶于水(或易與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng))，從而使燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)迅速降低，在大氣壓作用下，燒杯中的液體迅速向上流動，從而形成噴泉。
(2)圖丙錐形瓶內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氣體，從而使錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)迅速增大，促使錐形瓶內(nèi)液體迅速向上流動，形成噴泉。
題組練習(xí)
1．噴泉是一種常見的現(xiàn)象，其產(chǎn)生原因是存在壓強(qiáng)差。下面是某同學(xué)設(shè)計的四個不同的噴泉裝置，下列說法不正確的是(　　 )
A．若圖1燒瓶中充滿HI(與HCl水溶性相似)氣體，燒杯和膠頭滴管中加入AgNO3溶液，則擠壓膠頭滴管可以產(chǎn)生黃色噴泉
B．若向圖2錐形瓶中加水，燒瓶中充滿NH3，引發(fā)噴泉的操作是捂熱上方的圓底燒瓶
C．向圖3裝置的水槽中加入冰塊或慢慢滴入濃硫酸都可以形成噴泉
D．若要在圖4所示的裝置中產(chǎn)生雙噴泉現(xiàn)象，操作方法可以是關(guān)閉活塞c，打開活塞a、b，再擠壓膠頭滴管，當(dāng)產(chǎn)生大量的白煙時，再打開活塞c
2．噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象，其產(chǎn)生原因是存在壓強(qiáng)差。
(1)圖甲為化學(xué)教學(xué)中常用的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置。在燒瓶中充滿干燥氣體，膠頭滴管及燒杯中盛有液體。
①下列組合中不可能形成噴泉的是______(填字母)。
A．HCl和H2O B．O2和H2O C.NH3和H2O D．CO2和NaOH溶液 E．NO2和H2O
②若用D組合做噴泉實(shí)驗(yàn)，燒杯中的液體一定是NaOH溶液嗎？
________________________________________________________________________。
③用A組合做噴泉實(shí)驗(yàn)時，若燒瓶中充滿HCl氣體，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，做完實(shí)驗(yàn)后燒瓶中c(HCl)＝________________mol·L－1(假設(shè)溶質(zhì)不擴(kuò)散)。
④若用E組合做噴泉實(shí)驗(yàn)，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下，做完實(shí)驗(yàn)后燒瓶中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是____________mol·L－1。
(2)某學(xué)生積極思考產(chǎn)生噴泉的其他辦法，并設(shè)計了如圖乙所示的裝置。
①在圖乙的錐形瓶中，分別加入足量的下列物質(zhì)，反應(yīng)后可能產(chǎn)生噴泉的是________(填字母)。
A．Cu與稀鹽酸 B．NaHCO3與NaOH溶液 C．CaCO3與稀硫酸 D．NH4HCO3與稀鹽酸
這種方法產(chǎn)生噴泉的原理是__________________________________________________________。
②在圖乙錐形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入水后，再加入足量的下列物質(zhì)，結(jié)果也產(chǎn)生噴泉。水槽中加入的物質(zhì)可以是________。
A．濃硫酸 B．食鹽 C．硝酸鉀 D．硫酸銅
這種方法產(chǎn)生噴泉的原理是_____________________________________________________。
③比較圖甲和圖乙兩套裝置，從產(chǎn)生噴泉的原理來分析，圖甲是________(填“增大”或“減小”，下同)上部燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)；圖乙是________下部錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)。
(3)城市中常見的人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與上述________(填“圖甲”或“圖乙”)裝置的原理相似。
高考真題
1．(2022·江蘇高考)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是(　　 )
A．自然固氮、人工固氮都是將N2轉(zhuǎn)化為NH3
B．侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl
C．工業(yè)上通過NH3催化氧化等反應(yīng)過程生產(chǎn)HNO3
D．多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”
2．(2023·廣東高考)1827年，英國科學(xué)家法拉第進(jìn)行了NH3噴泉實(shí)驗(yàn)。在此啟發(fā)下，興趣小組利用以下裝置，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。其中，難以達(dá)到預(yù)期目的的是(　　 )
3．(2023·江蘇高考)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是(　　 )
A．實(shí)驗(yàn)室探究稀硝酸與銅反應(yīng)的氣態(tài)產(chǎn)物：HNO3(稀)NONO2
B．工業(yè)制硝酸過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化：N2NOHNO3
C．汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的主要反應(yīng)：2NO＋2CON2＋2CO2
D．實(shí)驗(yàn)室制備少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
4．(2023·北京高考)一種分解氯化銨實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物分離的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一種。下列說法正確的是(　　 )
A．a(chǎn)、c分別是HCl、NH3 B．d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl
C．已知MgCl2為副產(chǎn)物，則通入水蒸氣可減少M(fèi)gCl2的產(chǎn)生
D．等壓條件下，反應(yīng)①、②的反應(yīng)熱之和，小于氯化銨直接分解的反應(yīng)熱
5．(2022·北京高考)某MOFs多孔材料孔徑大小和形狀恰好將N2O4“固定”，能高選擇性吸附NO2。廢氣中的NO2被吸附后，經(jīng)處理能全部轉(zhuǎn)化為HNO3。原理示意圖如下。已知：2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0
下列說法不正確的是(　　 )
A．溫度升高時不利于NO2吸附 B．多孔材料“固定”N2O4，促進(jìn)2NO2 N2O4平衡正向移動
C．轉(zhuǎn)化為HNO3的反應(yīng)是2N2O4＋O2＋2H2O===4HNO3
D．每獲得0.4 mol HNO3時，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為6.02×1022
6．(2020·全國卷Ⅲ)噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列各組氣體－溶液，能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是(　　)
選項(xiàng) 氣體 溶液
A H2S 稀鹽酸
B HCl 稀氨水
C NO 稀H2SO4
D CO2 飽和NaHCO3溶液
鞏固練習(xí)
一、選擇題(每題5分，共10題，共50分)
1．自然界的氮循環(huán)如圖所示，下列說法正確的是(　　 )
A.①中N2與O2反應(yīng)生成NO2是自然固氮 B．②中合成氨屬于人工固氮
C．③中的氮元素被氧化 D．氮循環(huán)過程中沒有氧元素參加
2．某集氣瓶內(nèi)裝有紅棕色氣體，加入足量蒸餾水后蓋上玻璃片振蕩，得橙黃色溶液，氣體顏色消失；再打開玻璃片后，瓶中氣體又變?yōu)榧t棕色，則該氣體可能是(　　 )
A．N2、NO2、Br2(g) B．NO2、NO、N2 C．NO2、NO、O2 D．N2、O2、Br2(g)
3．(2023·山東煙臺二模)實(shí)驗(yàn)室通過反應(yīng)：2NO＋Na2O2===2NaNO2制備NaNO2。下列實(shí)驗(yàn)裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　 )
A．用裝置甲制備NO B．用裝置乙干燥NO C．用裝置丙制備NaNO2 D．用裝置丁處理尾氣
4．下列離子方程式書寫正確的是(　　 )
A．實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和熟石灰制氨：NH＋OH－NH3↑＋H2O
B．NaOH溶液與NH4Cl溶液混合加熱：NH＋OH－NH3·H2O
C．氨水中加鹽酸：NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O
D．氨水中加入氯化鐵溶液：Fe2＋＋2NH3·H2O===2NH＋Fe(OH)2↓
5．利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì)如圖。實(shí)驗(yàn)時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所做的解釋正確的是(　　 )
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋
A 濃鹽酸附近產(chǎn)生白煙 NH3與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生了NH4Cl固體
B 濃硫酸附近無明顯現(xiàn)象 NH3與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng)
C 氯化物溶液變渾濁 該溶液一定是AlCl3溶液
D 干燥的紅色石蕊試紙不變色，濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)色 NH3是一種可溶性堿
6．(2023·廣東茂名一中模擬)實(shí)驗(yàn)室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置，其中正確的是(　　 )
A．①是氨氣發(fā)生裝置 B．②是氨氣吸收裝置 C．③是氨氣發(fā)生裝置 D．④是氨氣收集、檢驗(yàn)裝置
7．同溫同壓下，兩個等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿：①NH3，②NO2，進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)。經(jīng)充分反應(yīng)后，瓶內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為(　　 )
A．①>② B．①<② C．①＝② D．不能確定
8．在如圖所示的裝置中，燒瓶中充滿干燥氣體a，將膠頭滴管中的液體b擠入燒瓶內(nèi)，輕輕振蕩燒瓶，然后打開彈簧夾f，燒杯中的液體d呈噴泉狀噴出，最終幾乎充滿燒瓶。則a和b分別是(　　 )
選項(xiàng) a(干燥氣體) b(液體)
A NO2 水
B CO2 飽和NaHCO3溶液
C Cl2 飽和NaCl溶液
D NH3 1 mol·L－1鹽酸
9．(2023·北京四中模擬)某小組探究NH3的催化氧化，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。③中氣體顏色無明顯變化，④中收集到紅棕色氣體，一段時間后，④中產(chǎn)生白煙。
下列分析不正確的是(　　 )
A．若②中只加入NH4Cl不可以實(shí)現(xiàn)上述現(xiàn)象
B．③、④中現(xiàn)象說明③中的反應(yīng)是4NH3＋5O24NO＋6H2O
C．④中白煙的主要成分是NH4Cl
D．一段時間后，⑤中溶液可能變藍(lán)
10．(2023·河北石家莊聯(lián)考)利用如圖裝置進(jìn)行NH3的制備及性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是(　　 )
A．使用A裝置制備NH3時，分液漏斗中應(yīng)盛放濃氨水，利用了氨水的堿性弱于Ca(OH)2
B．裝置B中盛放濕潤的藍(lán)色石蕊試紙，打開K2，關(guān)閉K1，可證明NH3為堿性氣體
C．利用C裝置模擬侯氏制堿法時，可將a和c連接
D．將a和d連接驗(yàn)證NH3與Cu2＋的配位能力強(qiáng)于H2O
二、非選擇題(共2題，共35分)
11．(18分)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為了探究氨氣的性質(zhì)設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案。
實(shí)驗(yàn)一：探究氨氣的溶解性
氨氣具有強(qiáng)烈刺激性氣味，會污染空氣。實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過多次嘗試，最終將氨氣的制備、收集、檢驗(yàn)和噴泉實(shí)驗(yàn)于一體，設(shè)計出如圖裝置。
(1)寫出氣體發(fā)生裝置儀器A中產(chǎn)生氨氣的化學(xué)方程式________________________。(2分)
(2)儀器B的名稱____________，為了保證噴泉實(shí)驗(yàn)的良好效果，B中可以放入的試劑是______。(2分)
(3)實(shí)驗(yàn)時，打開K2，關(guān)閉K3，打開K1，將注射器中的濃氨水注入A中開始制備和收集氨氣。已知儀器C中放入的是滴有酚酞溶液的濕棉花，則儀器C的作用是_________________________________________。
在不拆除裝置的前提下，引發(fā)噴泉的操作是_______________________________________________。(4分)
實(shí)驗(yàn)二：探究氨氣的還原性
已知： Cu2O為紅色固體，在酸性溶液中不穩(wěn)定： Cu2O＋H2SO4===Cu＋CuSO4＋H2O。
(4)裝置G用于制備氨氣，儀器的連接順序?yàn)閑f________________i，裝置H的作用是______________________________________________。實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)先通一段時間的N2，其目的是
___________________________________________________。(6分)
(5)反應(yīng)結(jié)束后裝置F中的氧化銅完全反應(yīng)生成紅色固體，為了探究紅色固體的成分，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取15.6 g紅色固體于燒杯中，加入足量稀硫酸充分?jǐn)嚢琛㈧o置、過濾、洗滌、干燥、稱重，得固體9.6 g，則紅色固體的成分及其物質(zhì)的量為___________________________________________________________。(4分)
12．(17分)某化學(xué)自主實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)探究NH3、NO2的性質(zhì)。
探究Ⅰ：利用如圖所示裝置探究NO2能否被NH3還原(K1、K2為止水夾，夾持固定裝置略去)。
(1)A裝置中制取NH3的化學(xué)方程式是________________________________。 (2分)
(2)甲、乙分別是________(填字母)。 (2分)
a．濃硫酸、堿石灰 b．堿石灰、堿石灰 c．堿石灰、無水氯化鈣 d．五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若NO2能夠被NH3還原，預(yù)期C裝置中能觀察到的現(xiàn)象是____________________________________。(2分)
(4)此實(shí)驗(yàn)裝置存在的一個明顯的缺陷是____________________________________________。(3分)
探究Ⅱ：探究NO2、O2混合氣體的噴泉實(shí)驗(yàn)。
(5)請在G裝置中的虛線上描出導(dǎo)管實(shí)線圖。(2分)
(6)G裝置中濃硫酸有三種作用：混合NO2、O2；干燥NO2、O2；
________________________________________________________________________。(2分)
(7)將G裝置上面的圓底燒瓶收集滿氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，若混合氣體全部被吸收，則所得溶液物質(zhì)的量濃度為____________mol·L－1(保留兩位有效數(shù)字)。 (4分)
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