高考化學一輪復習 第4章 非金屬及其化合物 第4節(jié) 氮及其化合物教師用書 新人教版

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第四節(jié)　氮及其化合物 考綱定位 考情播報 1.掌握氮元素單質及其重要化合物的主要性質和應用。 2．了解氮元素單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響。 3．掌握氨氣的實驗室制法(包括所用試劑、儀器、反應原理和收集方法)。 4．了解氮及其重要化合物的制備方法。 2016全國甲卷T26(4)(5)/全國乙卷T8(B)、T10(B)、T26/全國丙卷T27 2015全國卷ⅠT7、T8(D)、T10(A)/全國卷ⅡT13(B) 2014全國卷ⅠT8(C)、T27/全國卷ⅡT28 2013全國卷ⅠT7(B) 2012全國卷T9(C) 考點1| 氮氣及其氧化物的性質　 [基礎知識整合] 1．自然界中氮的存在和氮的固定 2．N2的性質及應用 (1)物理性質：無色無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水，熔點、沸點比O2的低。 (2)化學性質 N2的電子式為N??N，結構式為N≡N。 ①與H2反應的化學方程式：N2＋3H22NH3，N2表現(xiàn)氧化性。 ②與Mg反應的化學方程式：N2＋3MgMg3N2，N2表現(xiàn)氧化性。 ③與O2反應的化學方程式：N2＋O22NO，N2表現(xiàn)還原性。 3．NO、NO2的比較 NO NO2 顏色 無色 紅棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 難溶于水 易溶于水 與O2或 與H2O反應 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O=== 2HNO3＋NO 收集方法 排水法 向上排空氣法 與人體、環(huán)境的關系 ①與血紅蛋白結合，使人中毒 ②轉化成NO2，形成酸雨、光化學煙霧 形成酸雨、光化學煙霧 注：氮有多種價態(tài)的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。 其中①N2O3、N2O5分別為HNO2、HNO3相應的酸性氧化物(酸酐)。 ②NO2與N2O4可相互轉化2NO2N2O4。 [應用體驗] 1．(1)氮元素的非金屬性很強，但N2的化學性質特別穩(wěn)定，其原因是什么？ (2)溴蒸氣和NO2都為紅棕色氣體，如何區(qū)分？用濕潤的淀粉KI試紙或NaOH溶液可以嗎？ [提示]　(1)N2的結構式為N≡N，N原子間以三鍵結合，鍵穩(wěn)定，難破壞，所以N2的化學性質非常穩(wěn)定。 (2)①用AgNO3溶液，Br2可與AgNO3溶液反應生成淺黃色沉淀AgBr；②用水，溶于水后有顏色的是Br2，無顏色的是NO2。不能用濕潤的淀粉KI試紙或NaOH溶液區(qū)分，因為這兩種氣體都有氧化性，都可以把KI中的I－氧化成I2，使試紙變藍色。NaOH溶液可以吸收Br2蒸氣和NO2而形成無色溶液。 2．實驗探究：在進行NO2溶于水的實驗時有如圖所示操作。 (1)將充滿NO2的試管倒扣在盛有水的水槽中，可觀察到的現(xiàn)象是：紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色，水位上升，最后水充滿整個試管的?；瘜W方程式為3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 (2)當向試管中通入O2，現(xiàn)象是無色氣體又變?yōu)榧t棕色氣體，試管內液面上升至充滿，繼續(xù)通O2試管內液面又下降。 [考點多維探究] 角度1　N2和NOx的主要性質及對環(huán)境的影響 1．將空氣中的氮氣轉化成氮的化合物的過程稱為固氮。能實現(xiàn)人工固氮的是(　　) 【導學號：95812086】 A．雷雨天閃電　　　　 B．NH3催化氧化制NO C．豆科植物根瘤菌 D．工業(yè)合成氨 [答案]　D 2．燒瓶中放入銅片和稀硝酸，來制取較純凈的一氧化氮，反應開始后發(fā)現(xiàn)燒瓶中充滿紅棕色氣體，這時的操作應是(　　) A．立即接上收集容器，用向上排空氣法收集 B．待燒瓶中紅棕色氣體消失后，用向上排空氣法收集 C．待燒瓶中紅棕色氣體消失后，用排水法收集 D．立即用排水法收集 D　[紅棕色氣體為NO2，NO2與水反應生成NO。] 3．(2017大連模擬)隨著我國汽車年銷量的大幅增加，空氣環(huán)境受到了很大的污染。汽車尾氣裝置中，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．反應中NO為氧化劑，N2為氧化產物 B．汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2 C．NO和O2必須在催化劑表面才能反應 D．催化轉化總化學方程式為2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2 D　[A項，反應中NO、O2均為氧化劑，N2為還原產物；B項，N2不是污染成分；C項，NO與O2常溫下就可以發(fā)生反應。] NOx對環(huán)境的3種污染類型 (1)光化學煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學反應，產生的一種有毒的煙霧。 (2)酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。 (3)破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導致地面紫外線輻射量增加。 角度2　NOx與H2O或堿液反應的問題分析 4. 如圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體(可能是混合物)，當?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r，試管內水面上升，但不能充滿試管，當向試管內鼓入氧氣后，可以觀察到試管內水柱繼續(xù)上升，經過多次重復后，試管內完全被水充滿，原來試管中盛裝的氣體是(　　) A．可能是N2與NO2的混合氣體 B．只能是O2與NO2的混合氣體 C．可能是NO與NO2的混合氣體 D．只能是NO2一種氣體 C　[根據(jù)題意①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，②2NO＋O2===2NO2。將①②反應合并可得4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。最后試管充滿水的條件是NO2或NO2和NO混合或NO2和O2混合。] 5．工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理。 (1)NO2被燒堿溶液吸收時，生成兩種鈉鹽，其物質的量之比1∶1，寫出該反應的化學方程式：______________________________________ (2)NO與NO2按物質的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學式是________。 [答案]　(1)2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O (2)NaNO2 (1)氮氧化物溶于水的問題分析 無論是單一氣體(NO2)，還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體，反應的實質是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2，故若有氣體剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。 ①若NO和O2通入水中，總關系式為4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3(4∶3)。 ②若NO2和O2通入水中，總關系式為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(4∶1)。 (2)NOx與NaOH溶液反應問題分析 ①NO2能被NaOH溶液吸收生成2種鹽。 ②NO不能被NaOH溶液吸收。 ③n(NO2)∶n(NO)≥1時能完全被NaOH溶液吸收。 考點2| 硝酸的性質及其應用 [基礎知識整合] 硝酸的主要性質 純凈的硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體，與H2O以任意比互溶。 1．不穩(wěn)定性 (1)反應：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。 (2)市售濃硝酸呈黃色的原因是HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中。 2．強氧化性 (1)與不活潑金屬反應 稀硝酸與銅反應：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 濃硝酸與銅反應：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 (2)常溫下，濃HNO3使Fe、Al鈍化。常溫下濃HNO3可用鐵桶盛裝。 (3)與非金屬反應 如濃硝酸與C的反應：C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 (4)與還原性化合物反應 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋、FeO等還原性物質。 如稀HNO3與SO2、Na2SO3、FeO反應的離子方程式分別為3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO↑＋4H＋，3SO＋2NO＋2H＋===3SO＋2NO↑＋H2O，3FeO＋NO＋10H＋===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O。 3．與有機物反應 (1)硝化反應(與C6H6反應) C6H6＋HNO3C6H5NO2＋H2O。 (2)顏色反應：蛋白質遇到濃硝酸時變黃色。 [應用體驗] 1．(1)濃HNO3如何保存？ (2)硝酸具有強氧化性，硝酸與Fe反應一定生成Fe3＋嗎？為什么？ [提示]　(1)保存在棕色帶有玻璃塞的細口試劑瓶中，置于冷暗處。 (2)不一定，當Fe少量時生成Fe3＋，當Fe過量時生成Fe2＋。 2．向一定量的濃HNO3中投入過量的Cu充分反應，生成的氣體成分有哪些？反應結束后，再加入稀H2SO4寫出發(fā)生反應的離子方程式。 [提示]　NO2、NO、N2O4。3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 [考點多維探究] 角度1　硝酸的主要性質及其應用 1．有關硝酸性質的敘述中，正確的是(　　) A．濃、稀硝酸都能使藍色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色 B．足量Zn與濃HNO3反應最終產生的氣體成分中含有H2 C．稀HNO3溶液中Fe3＋、SO、I－、Cl－、Fe2＋可以共存 D．稀HNO3與FeO反應時HNO3既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性 D　[A項，濃HNO3具有強氧化性，能使紅色褪去；B項，HNO3與金屬反應不可能生成H2；C項，SO、I－、Fe2＋與HNO3均反應，不能共存；D項，生成Fe(NO3)3表現(xiàn)酸性，生成NO表現(xiàn)氧化性。] 2．如圖所示，向一定量的鐵粉中加入一定體積12 molL－1的硝酸并加熱，待反應結束時，下列微粒在體系中一定大量存在的是 (　　) ①NO?、贔e3＋　③H＋?、躈O?、軳O2?、轍2 A．①⑥　　　　　 B．①⑤ C．②④⑤ D．①②③⑤ B　[Fe與濃HNO3反應時，開始生成的還原產物是NO2，并且若鐵少量時，還原產物只有NO2；當鐵過量時，氧化產物是Fe2＋，當HNO3過量時，氧化產物是Fe3＋。因產物有硝酸鹽，故溶液中一定還有NO。] 硝酸與金屬反應的規(guī)律 (1)HNO3與金屬反應一般不能產生H2。 (2)還原產物一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸還原產物也可能為N2O、N2、NH3、NH。 (3)硝酸與金屬反應時既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。 (4)濃硝酸與銅反應時，若銅過量，反應開始時濃硝酸被還原為NO2，但隨著反應的進行，硝酸變稀，其還原產物變?yōu)镹O。 (5)鐵與稀硝酸反應時，鐵過量，氧化產物為Fe2＋；鐵不足，氧化產物為Fe3＋；二者的量在一定范圍內，可能生成Fe2＋和Fe3＋的混合物。 (6)NO(H＋)不能與Fe2＋、I－、SO、S2－等還原性較強的離子大量共存。 角度2　硝酸與金屬反應的有關定量分析 3．(2016武漢調研)一定質量的鐵和足量的稀硝酸或濃硝酸完全反應，在相同條件下，用排水集氣法收集產生的氣體。下列敘述一定正確的是(　　) ①硝酸濃度越大，消耗的硝酸越少 ②硝酸濃度不同，生成的Fe(NO3)3的物質的量相同 ③硝酸濃度越大，產生的氣體越少 ④用排水集氣法收集到的氣體在相同狀況下體積相同 A．只有② B．②④ C．③④ D．①②③ B　[依據(jù)Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O及Fe＋6HNO3(濃)===Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O可知，硝酸濃度越大，消耗的硝酸越多，①錯；根據(jù)鐵元素守恒，最后生成的Fe(NO3)3的物質的量相同，②正確；③硝酸濃度越大，產生的氣體越多，③錯；因3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故用排水法收集到的氣體均為NO，且在相同狀況下體積相同，④正確。] 4．38.4 g Cu跟一定量濃HNO3反應，Cu全部溶解，共收集NO、NO2的總體積為22.4 L(標準狀況)，所得溶液中H＋的物質的量為0.02 mol，請回答： (1)反應中被還原的硝酸為________mol。 (2)參加反應的硝酸為________mol，反應過程中轉移電子數(shù)為_____ mol。 (3)生成的NO與NO2的物質的量之比為________。 (4)溶液中NO的物質的量為________mol。 [解析]　(1)被還原的HNO3物質的量為NO、NO2的總物質的量。 (2)參加反應的HNO3包括與Cu結合的NO和NO、NO2。 即mol＝2.2 mol。 轉移的電子數(shù)為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 硝酸與金屬反應的計算技巧 (1)原子守恒法 HNO3與金屬反應時，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉化為還原產物，這兩部分中氮原子的總物質的量等于反應消耗的HNO3中氮原子的物質的量。 (2)得失電子守恒法 HNO3與金屬的反應屬于氧化還原反應，HNO3中氮原子得電子的物質的量等于金屬失電子的物質的量。 (3)電荷守恒法 HNO3過量時反應后溶液中(不考慮OH－)則有： c(NO)＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金屬離子)。 角度3　硝酸的強氧化性實驗探究 5．(2017咸陽模擬)某學習小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對強弱，按下圖裝置進行實驗(夾持儀器已略去)。實驗表明濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的結論是濃硝酸的氧化性強于稀硝酸。 可選藥品：濃硝酸、3 molL－1稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳 已知：氫氧化鈉溶液不與NO反應，能與NO2反應。 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O (1)實驗應避免有害氣體排放到空氣中。裝置③、④、⑥中盛放的藥品依次是 ______________________________________________________________。 (2)滴加濃硝酸之前的操作是檢驗裝置的氣密性，加入藥品，打開彈簧夾后 ______________________________________________________________。 (3)裝置①中發(fā)生反應的化學方程式是________________。 (4)裝置②的作用是____________________，發(fā)生反應的化學方程式是 ___________________________________________________________。 (5)該小組得出的結論所依據(jù)的實驗現(xiàn)象是_________________。 (6)實驗結束后，同學們發(fā)現(xiàn)裝置①中溶液呈綠色，而不顯藍色。甲同學認為是該溶液中硝酸銅的質量分數(shù)較高所致，而乙同學認為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學們分別設計了以下4個實驗來判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是(選填序號字母)________。 a．加熱該綠色溶液，觀察顏色變化 b．加水稀釋該綠色溶液，觀察顏色變化 c．向該綠色溶液中通入氮氣，觀察顏色變化 d．向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應產生的氣體，觀察顏色變化 (7)題中裝置⑥易發(fā)生倒吸現(xiàn)象，下列裝置能代替裝置⑥的是________。 [解析]　實驗題要先看目的，即要驗證什么，由此再來理解或設計實驗。本題要證明濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。①產生NO2，而非NO，所以②中應盛水，與NO2反應生成NO。而NO極易與O2反應產生NO2，故反應前應用CO2將裝置中的空氣排盡。(6)思路是從溶液中趕出NO2，或在Cu(NO3)2溶液中通入NO2，不能采用稀釋綠色溶液的方案，因為Cu(NO3)2溶液稀釋后，顏色也會發(fā)生相應的變化，而不能得出正確的結論，充入N2無影響，N2本身無色且不參與反應。 [答案]　(1)3 molL－1稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液 (2)通入CO2一段時間，關閉彈簧夾，將裝置⑤中導管末端伸入倒置的燒瓶內 (3)Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O (4)將NO2轉化為NO 　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (5)裝置③中液面上方氣體仍為無色，裝置④中液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色 (6)ad (7)BC 考點3| 氨和銨鹽的性質與NH3的制法　 [基礎知識整合] 1．氨的性質 (1)氨的物理性質 無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣的小，易液化，液氨可作制冷劑，極易溶于水(1∶700)，可由噴泉實驗證明。 (2)氨的化學性質 ①與水的反應 氨氣溶于水呈堿性原因的方程式為NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－。 ②氨氣與酸反應 a．蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，其現(xiàn)象為產生白煙，將濃鹽酸改為濃HNO3，也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象。化學方程式分別為HCl＋NH3===NH4Cl，HNO3＋NH3===NH4NO3。 b．氨氣通入酸的本質反應為NH3＋H＋===NH。 ③NH3的還原性——氨的催化氧化 化學方程式為4NH3＋5O24NO＋6H2O。該反應是工業(yè)制HNO3的基礎反應。 2．銨鹽的性質與檢驗 (1)銨鹽的物理性質 銨鹽都是無色固體，均易溶于水。 (2)銨鹽的化學性質 (3)NH的檢驗 NH無色氣體試紙變藍 (4)裝有NH4Cl的長試管，用酒精燈對NH4Cl進行加熱，現(xiàn)象為固體NH4Cl逐漸變少，試管口部有大量晶體形成。 3．氨的實驗室制法 (1)原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 注：①不能用NH4NO3，因NH4NO3受熱爆炸；②Ca(OH)2不能用KOH或NaOH代替，因兩者易吸濕，易結塊，不利于產生NH3，且高溫下腐蝕試管。 (2)實驗裝置 ①干燥管中堿石灰的作用是吸收NH3中的水蒸氣。 ②棉花往往用水或酸液浸濕，其作用是減少與NH3的對流，吸收剩余的NH3減少污染。 [應用體驗] 1．(1)氨水中有哪些粒子？計算氨水的濃度時以什么物質為溶質？ (2)舉例說明氨水有哪些化學性質？寫出有關的化學方程式。 [提示]　(1)H2O、NH3H2O、OH－、NH、NH3、H＋，以溶解的NH3總量為溶質。 (2)①不穩(wěn)定性：NH3H2ONH3↑＋H2O。 ②堿性： NH3H2O＋HCl===NH4Cl＋H2O。 3NH3H2O＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NH4Cl。 2．寫出NH3催化氧化制HNO3的有關方程式。 [提示]　4NH3＋5O24NO＋6H2O， 2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 [考點多維探究] 角度1　氨與銨鹽的性質及應用 1．關于氨的下列敘述中，錯誤的是 (　　) A．氨易液化，因此可用來作制冷劑 B．氨溶解于水顯弱堿性，因此可使酚酞溶液變?yōu)榧t色 C．氨氣遇到濃鹽酸、硫酸都會發(fā)生反應，產生白煙現(xiàn)象 D．氨氣可被氯氣氧化生成N2，同時還可能產生白煙現(xiàn)象 C　[C項，硫酸難揮發(fā)，與氨氣反應不產生白煙。] 2．關于NH3和氨水的說法正確的是(　　) 【導學號：95812087】 A．NH3溶于水形成的氨水中濃度最大的粒子是NH3(H2O除外) B．NH3、氨水與鹽酸反應的離子方程式均為NH3＋H＋===NH C．在1 molL－1氨水中，NH3H2O、NH、NH3的物質的量濃度之和為1 molL－1 D．將1 mol NH3通入500 g水中，溶液的溶質質量分數(shù)為6.8% C　[A項，氨水中除H2O外濃度最大的粒子是NH3H2O；B項，氨水與鹽酸反應的離子方程式為NH3H2O＋H＋===NH＋H2O；D項，氨水的溶質按NH3計算，溶液的溶質質量分數(shù)為100%≈3.3%。] 3．下列說法中正確的是(　　) A．(NH4)2SO4、NH4Cl、Na2CO3、NaNO3四種溶液可用Ba(OH)2溶液鑒別 B．所有銨鹽受熱均分解生成NH3 C．銨鹽溶于水呈酸性的原因是NH＋H2O===NH3H2O＋H＋ D．NH4H與NH4Cl為離子化合物均屬于銨鹽 A　[B項，銨鹽受熱分解不一定均生成NH3；C項，NH水解為可逆反應，應用“”連接；D項，NH4H不屬于銨鹽。] (1)NH3是中學化學中唯一的堿性氣體，可在推斷題中作為解題的突破口，確定NH3的存在。 (2)NH3是非電解質不是堿，而NH3H2O是電解質是堿。 (3)NH3催化氧化的產物是NO不是NO2。 (4)計算氨水濃度時，溶質視為溶解的NH3。 (5)銨鹽受熱易分解，但不一定均生成NH3。 角度2　噴泉實驗問題分析 4．下圖是課外活動小組的同學設計的4個噴泉實驗方案，下列有關操作不可能引發(fā)噴泉現(xiàn)象的是 (　　) 【導學號：95812088】 A．擠壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全都進入燒瓶，片刻后打開止水夾 B．擠壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進入燒瓶，片刻后打開止水夾 C．用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾 D．向裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾 B　[H2難溶于NaOH溶液，不能形成較大的壓強差，不能引發(fā)噴泉現(xiàn)象。] 5．如圖裝置中，干燥燒瓶內盛有某種氣體(標況下)，燒杯和滴管內盛放某種溶液。擠壓滴管的膠頭，下列與實驗事實不相符的是________(填序號)。 ①CO2(NaHCO3溶液)/無色噴泉 ②NH3(H2O中含酚酞)/紅色噴泉 ③H2S(CuSO4溶液)/黑色噴泉 ④HCl(AgNO3溶液)/白色噴泉 ⑤NO2(H2O)/充滿燒瓶 ⑥Cl2(NaOH溶液)/充滿燒瓶 ⑦HCl(H2O)/溶液濃度為 mol/L [解析]?、貱O2不溶于NaHCO3溶液，不能形成噴泉；⑤NO2與H2O反應生成NO氣體，不能充滿燒瓶。 [答案]　①⑤ 噴泉實驗 (1)噴泉實驗的原理 由于容器內外產生壓強差而形成噴泉。氣體迅速溶于水或某種溶液中，容器內壓強小于容器外壓強，從而產生噴泉。 (2)形成噴泉的類型 ①只要氣體易溶于吸收劑，均可做噴泉實驗，吸收劑可以是水，也可以是酸液、堿液等。如CO2與NaOH溶液可形成噴泉。 ②容器內的液體由于受熱揮發(fā)(如濃鹽酸、濃氨水、酒精等)或由于發(fā)生化學反應產生氣體，容器內產生大量氣體，壓強迅速增大，促使容器內液體迅速向外流動，也能形成噴泉。如噴霧器、人造噴泉、火山噴發(fā)等均是利用此原理。 (3)引發(fā)噴泉的幾種方法 ①使燒瓶內的氣體迅速溶于水或某種液體中。 ②使燒瓶內氣體溫度降低，從而使氣壓減小。 ③使燒瓶外待噴液面上的氣壓增大。 角度3　氨氣的實驗室制法及NH3的性質探究 6．(2017泰安模擬)某化學興趣小組利用圖1裝置制取氨氣并探究氨氣的有關性質。 【導學號：95812089】 圖1　　　 　　　圖2 (1)裝置A中燒瓶內試劑可選用________(填字母代號)。 a．堿石灰　　　　　 B．濃硫酸 c．生石灰 D．五氧化二磷 e．燒堿 (2)若探究氨氣的溶解性，需在K2的導管末端連接圖2裝置中的________裝置(填序號)，當裝置D中集滿氨氣后，關閉K1、K2，打開K3，引發(fā)噴泉的實驗操作是___________________________________。 (3)若探究氨氣的還原性，需打開K1、K3，K2處導管連接制取純凈、干燥氯氣的裝置。 ①用二氧化錳與濃鹽酸制取氯氣，生成氣體必須通過分別盛有_____、______試劑的洗氣瓶； ②D中氨氣與氯氣反應產生白煙，同時生成一種無色無味的氣體，該反應的化學方程式為______________________________________________； ③從K3處導管逸出的氣體中含有少量Cl2，則C裝置中應盛放________溶液(填化學式)，反應的離子方程式為______________________________。 [解析]　(1)在濃氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－，向其中加入生石灰[發(fā)生反應CaO＋H2O===Ca(OH)2生成Ca(OH)2]或燒堿，都會使平衡左移，同時放出大量的熱促進氨水的揮發(fā)。堿石灰的成分是燒堿和生石灰，原理同上述，都可快速制備氨氣。 (2)氨氣極易溶于水，不溶于CCl4，需選擇防倒吸裝置進行實驗探究，因此需選擇圖2中的Ⅱ或Ⅲ。根據(jù)噴泉實驗的原理，要使裝置D發(fā)生噴泉現(xiàn)象。用熱毛巾將燒杯捂熱，可使D中氨氣受熱膨脹通過導管與水接觸，即產生“噴泉”。 (3)①用二氧化錳與濃鹽酸制取的氯氣中，混有氯化氫氣體和水蒸氣，要得到純凈、干燥的氯氣需通過飽和食鹽水除去氯化氫，通過濃硫酸除去水蒸氣。 ②探究氨氣具有還原性，氯氣與氨氣反應產生白煙，聯(lián)系NH3＋HCl===NH4Cl可知，“白煙”的成分為氯化銨，氯元素化合價降低，則生成的“無色無味的氣體”必為氨氣的氧化產物，可推知為氮氣。 ③氯氣是有毒氣體，可與強堿溶液反應，因此可用氫氧化鈉溶液進行尾氣吸收。 [答案]　(1)ace　(2)Ⅱ或Ⅲ　用熱毛巾將燒杯捂熱(其他合理答案均可) (3)①飽和食鹽水　濃硫酸 ②3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2 ③NaOH　Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 1．NH3的一般實驗室制法 2．兩種簡易方法 (1)加熱濃氨水：(見圖1) 反應原理：NH3H2ONH3↑＋H2O。 圖1　　　　 　　　　圖2 (2)濃氨水中加入固態(tài)堿性物質：(見圖2) 反應原理：濃氨水中存在以下平衡：NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－，加入固態(tài)堿性物質(如CaO、NaOH、堿石灰等)，使平衡逆向移動，同時反應放熱，促進NH3H2O的分解。加CaO的化學方程式為NH3H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2。 [課堂小結反饋達標1＋1]　　　　　　 全新理念　探究高考　明確考向　　　 1．一組判斷，展示高考易誤點 (1)(2016全國乙卷)1 mol Fe溶于過量硝酸，電子轉移數(shù)為2NA。(　　) (2)(2016全國乙卷)用向上排空氣法收集銅粉與稀硝酸反應產生的NO。(　　) (3)(2014全國卷Ⅰ)施肥時，草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用，是因為K2CO3與NH4Cl反應生成氨氣會降低肥效。(　　) (4)(2013全國卷Ⅰ)可用蘸濃鹽酸的棉棒檢驗輸送氨氣的管道是否漏氣。(　　) (5)(2012全國卷)常溫常壓下，92 g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數(shù)為6NA。(　　) (6)檢驗溶液中是否含有NH：取少量試液于試管中，加入NaOH溶液并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產生的氣體。(　　) (7)(2015山東高考)加熱盛有NH4Cl固體的試管，試管底部固體消失，試管口有晶體凝結，說明NH4Cl固體可以升華。(　　) (8)(2015重慶高考)實驗室制取氨的裝置(夾持裝置略)。(　　) (9)(2014廣東高考)NH3可用于設計噴泉實驗和NH3能使酚酞溶液變紅二者存在因果關系。(　　) (10)NO2與H2O反應中氧化劑與還原劑的質量比為2∶1。(　　) [答案]　(1)　(2)　(3)√　(4)√　(5)√　(6)√　(7)　(8)　(9)　(10) 2．一題串知，覆蓋高考考什么 (2016全國乙卷改編)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究?；卮鹣铝袉栴}： (1)氨氣的制備 ①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的___________________________， 反應的化學方程式為_________________________________________。 ②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為：發(fā)生裝置→________(按氣流方向，用小寫字母表示)。[考查NH3的實驗室制法及收集與儀器連接] (2)氨氣與二氧化氮的反應 將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進行實驗。 操作步驟 實驗現(xiàn)象 解釋原因 打開K1，推動注射器活塞，使X中的氣體緩慢充入硬質玻璃管Y中 ①Y管中 ____________________________________________________________ ②反應的化學方程式________________________________________________________________ 將注射器活塞退回原處并固定，待裝置恢復到室溫 Y管中有少量水珠 生成的氣態(tài)水凝聚 打開K2 ③____________________________________________________________ ④________________________________________________________________ [考查NH3、NO2的性質及實驗探究] (3)寫出NH3催化氧化制HNO3的一系列化學方程式____________________。 [考查氮及其主要化合物的性質與應用] (4)寫出Cu與硝酸反應制NO的離子方程式__________________________， 此反應表現(xiàn)了硝酸性質有________________。[考查HNO3的主要性質] (5)寫出用濃氨水與CaO作用制NH3的化學方程式為__________________。 [考查NH3的實驗室制法] [答案]　(1)①A　2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O(或B　NH3H2ONH3↑＋H2O)　②dcfei　(2)①紅棕色氣體慢慢變淺 ②8NH3＋6NO27N2＋12H2O?、踆中NaOH溶液產生倒吸現(xiàn)象　④反應后氣體分子數(shù)減少，Y管中壓強小于外界壓強 (3)4NH3＋5O24NO＋6H2O,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (4)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　強氧化性、酸性 (5)NH3H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2