高考化学二轮复习专题复习：专题11铝、氮及其化合物（加试）

这是一份高考化学二轮复习专题复习：专题11铝、氮及其化合物（加试），共60页。PPT课件主要包含了内容索引，考点四氨气和铵盐，第3周期ⅢA族，金属铝的化学性质，正误辨析，方案二较好，离子共存问题，SiO2，方案二酸溶法，烧杯玻璃棒等内容，欢迎下载使用。

考点一　金属铝及其化合物
考点二　从铝土矿中提取金属铝
考点三　氮气及其氮氧化物
考点五 硝酸的性质及工业制法
考点六　氮及其化合物的相互转化关系
考点一 金属铝及其化合物
(一)铝1.铝的结构和存在铝位于元素周期表 ，原子结构示意图为 。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。2.金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。
写出图中有关反应的化学方程式(是离子方程式的写离子方程式)
阻止内部的铝与空气接触，从而防止铝进一步被氧化
4Al+3O2 2Al2O3
2Al＋2OH－＋2H2O=== ＋3H2↑
②
2Al＋3Cl2 2AlCl3
2Al+6H+ === 2Al3++3H2↑
2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe(铝热反应)
4.铝合金的性能和用途(1)金属铝与其他金属(或非金属)熔合形成铝合金。铝合金具有密度 ，强度 ，塑性好等优点。(2)铝及其合金优良的物理性质决定其重要用途，请把以下左栏列举的铝的重要用途与右栏列举的有关铝的性质用线连起来：
(二)铝的重要化合物1.氧化铝(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。(2)化学性质
Al2O3+6HCl ===2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
2.氢氧化铝(1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的 性。(2)化学性质(用化学方程式表示)Al(OH)3的电离方程式为
Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O
Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O
②受热分解： 。(3)制备①向铝盐中加入氨水，离子方程式为 。②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为 。③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合： 。
2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋
＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋
＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓
3.常见的铝盐(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。(2)明矾的化学式为 ，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH (填“<”、“>”或“＝”)7。明矾可以净水，其净水的原理是 。
KAl(SO4)2·12H2O
Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水
4.Al3＋、Al(OH)3、 之间的转化关系
写出实现上述各步转化的离子方程式。
答案　(1)①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋ ②Al3＋＋ ＋6H2O===4Al(OH)3↓③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O(3)Al3＋＋4OH－=== ＋2H2O(4) ＋4H＋===Al3＋＋2H2O(5)① ＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋② ＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓(6)Al(OH)3＋OH－=== ＋2H2O
正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)铝制餐具可长时间存放碱性或酸性食物( )(2)铝在空气中耐腐蚀，所以铝不是活泼金属 ( )(3)铝热反应可以冶炼某些熔点高的金属 ( )(4)铝与酸反应都可以放出H2 ( )(5)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂 ( )(6)明矾用作净水剂不涉及化学变化 ( )(7)氧化铝的熔点很高，可用作耐火材料 ( )
题组一　铝的性质、用途判断
1.下列关于铝单质的叙述中正确的是(　　)A.由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长B.由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属C.常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层D.由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆
解析　铜在加热的条件下才能与浓硫酸反应，加热时浓硫酸能与铝反应；铜的导电性能比铝强。
2.下列关于铝的性质的说法中错误的是(　　)A.铝的表面能形成致密的氧化膜，因此铝难被腐蚀B.铝能溶解于冷的浓硝酸，被氧化成硝酸铝C.铝能溶解于NaOH溶液，生成偏铝酸钠和氢气D.铝能在氯气中燃烧，生成三氯化铝
解析　铝极易和氧气反应生成致密的氧化物薄膜而阻止铝进一步被氧化，故A正确；常温下，铝和浓硝酸、浓硫酸发生钝化而生成一层致密的氧化物薄膜，阻止其进一步被氧化，故B错误；铝能和强酸、强碱反应，能和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故C正确；氯气具有强氧化性，能氧化具有还原性的物质，所以铝在氯气中燃烧生成氯化铝，故D正确。
3.(2016·杭州西湖高级中学高二5月月考)右图是铝在氧气中燃烧的实验，铝条点燃后，为维持燃烧继续，正确的操作是(　　) A.铝条应始终置于集气瓶瓶口位置B.迅速将铝条插入集气瓶接近瓶底位置C.将铝条从瓶口位置慢慢伸向瓶底位置D.铝条应不断上下移动
4.(2016·绍兴3月选考模拟)下列物质不能与Al发生铝热反应的是(　　)A.Fe2O3 B.MnO2 C.WO3 D.MgO
1.活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不但能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现出特殊性：2Al＋2OH－＋2H2O=== ＋3H2↑。2.常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。3.铝制品不宜长时间盛放咸菜等腌制食品，原因是氯化钠溶液中的氯离子会破坏氧化膜的结构。
解题指导 铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是Al Al3＋，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al～3H2。
题组二　铝与酸、碱反应的定量判断与计算
(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比 ＝ 。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比 ＝ 。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比 < < ，则必定是a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b.铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。
5.铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，根据铝的这一特殊性质回答下列问题：(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是________。
解析　根据化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，得Al与H2的关系式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等。　
(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是_____。
解析　因为在反应中Al过量，产生的H2的量由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1∶3。　
(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。
解析　因为铝足量且产生H2相等，根据关系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。
(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 ml·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为______ (填字母)。A.5.4 g B.3.6 gC.2.7 g D.1.8 g
解析　其反应原理分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。
2Al＋6HCl　　　===　　　2AlCl3＋3H2↑ 6 ml 3 ml 3 ml·L－1×0.1 L 0.15 ml则Al与NaOH反应生成的H2为0.15 ml×2＝0.3 ml。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2×27 g 3 ml5.4 g 0.3 ml 即投入的铝粉为5.4 g。
6.(2016·宁波效实中学期中)将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是(　　)A.稀硝酸 B.稀盐酸 C.硝酸铜 D.氢氧化钠
题组三　Al2O3和Al(OH)3的两性及其应用
解析　钝化的实质是Fe、Al在浓H2SO4或浓HNO3作用下其表面被氧化成一层致密的氧化物保护膜。由于铝的氧化物Al2O3是一种两性氧化物，既可与强酸反应，又可与强碱反应，故A、B、D三项皆不符合题意，只有C选项中的 Cu(NO3)2不与Al2O3反应，故不可能与钝化的铝条发生反应。
7.下列各项不能用互滴法鉴别的是(　　)A.AlCl3　NaOH　MgCl2　NaClB.NaAlO2　NaHSO4　BaCl2　MgCl2C.AlCl3　NaOH　H2SO4　KClD.NaHCO3　H2SO4　NaCl　KCl
利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱溶液的特性，可除去许多物质中的含铝杂质，如：(1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液；(2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液；(3)Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液；(4)Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。2.利用Al(OH)3的两性，可以用NaOH溶液检验Al3＋的存在，可以鉴别Al3＋和Mg2＋；也可以用互滴法鉴别Al3＋与OH－， 与H＋。
1.含铝杂质的提纯方法归类
8.利用下述操作步骤：①加盐酸溶解　②加烧碱溶液溶解　③过滤　④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀　⑤加盐酸生成Al(OH)3沉淀，由含少量铁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，最恰当的组合是(　　)A.②③④③ B.②③⑤③C.①③④③ D.②⑤③④
题组四　Al(OH)3的制备
解析　向含少量铁粉的铝粉中加入过量氢氧化钠溶液，由于铁与氢氧化钠不反应，可以除去铁粉；铝与足量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，通入过量CO2可使偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀。
9.Al(OH)3是治疗胃酸过多的药物胃舒平的主要成分。某课外兴趣小组用铝、稀硫酸、烧碱为原料，制备一定量的Al(OH)3。他们分别设计了两种实验方案：方案一：Al Al2(SO4)3 Al(OH)3方案二：Al NaAlO2 Al(OH)3(1)从节约药品的角度思考，你认为哪一种方案较好？__________，方案一和方案二共同存在的问题是___________________________。(2)请用相同的原料设计一个更为节约药品的方案，并写出有关反应的化学方程式：_______________________________________________________________________________________________________。
第二步操作很难控制试剂用量
2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑、Al3＋＋ ＋6H2O===4Al(OH)3↓
制备Al(OH)3的注意事项制 取 Al(OH)3一般不用强酸或强碱，因为强酸、强碱都能溶解生成的Al(OH)3，而不易控制酸、碱的用量。一般用氨水或CO2制 取 ，也可用Al3＋、 的双水解反应制取 。
10.(2016·宁波效实中学期中)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)A.中性溶液中：Cl－、Mg2＋、Al3＋、K＋B.1.0 ml·L－1的NaAlO2溶液中：Cl－、 、K＋、Ca2＋C.在强碱性环境中： 、 、Na＋、K＋D.0.1 ml·L－1明矾溶液中： 、 、 、Na＋
题组五　有关Al3＋、 参与的离子反应
解析　A项，Al3＋易水解，在中性溶液中水解生成Al(OH)3沉淀；B项， ＋ ＋H2O===Al(OH)3↓＋ ；D项，Al3＋与 、 因发生双水解反应不能大量共存。
11.按要求写离子反应方程式(1)向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液。①少量NaOH溶液 ；②物质的量之比1∶4混合 ；③过量NaOH溶液 。
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
＋Al3＋＋4OH－===NH3· H2O＋Al(OH)3↓
＋Al3＋＋5OH－===NH3· H2O＋ ＋2H2O
(2)向含有NaOH、NaAlO2、Ca(OH)2的混合液中逐渐通入CO2气体，按先后顺序写出反应的离子方程式。
答案　Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O；2OH－＋CO2=== ＋H2O；＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋ ；＋CO2＋H2O=== ；CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋ 。
2.含Al3＋的溶液与碱反应的先后顺序
解题指导 1.可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像
题组六　Al(OH)3沉淀图像的综合分析
2.偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像
12.下列曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物质的量)与对应的选项相符合的是(　　)
A.①为向1 L浓度均为0.1 ml·L－1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加入 0.1 ml·L－1的稀H2SO4B.②为向1 L浓度分别为0.1 ml·L－1和0.3 ml·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合 溶液中加入0.1 ml·L－1的稀NaOH溶液C.③为向烧碱溶液中滴加明矾溶液D.④为向AlCl3溶液中滴加过量氨水
13.如图所示是向MgCl2和AlCl3的混合溶液中加入一定量NaOH溶液，紧接着再加入一定量稀盐酸，生成沉淀的物质的量y与加入溶液的体积x的关系图。根据图示判断，下列结论中不正确的是(　　)
A.N点溶液中的溶质只有NaClB.M点之前加入的是NaOH溶液，M点之后加入的是盐酸C.c(NaOH)＝c(HCl)D.原混合溶液中c(MgCl2)∶c(AlCl3)＝1∶1
Al(OH)3＋OH－＋＋Ba2＋=== ＋BaSO4↓＋2H2O
14.向含有1.0 ml明矾的溶液中滴入Ba(OH)2溶液，回答下列问题。(1)当n[Ba(OH)2]＝1.5 ml时，化学方程式： 。(2)再加入0.5 ml Ba(OH)2，发生反应的离子方程式：
2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)===3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓＋K2SO4
KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2===2BaSO4↓＋KAlO2＋2H2O
(3)当n[Ba(OH)2]＝2.0 ml时，发生反应的化学方程式： 。
题组七　有关明矾与Ba(OH)2反应的定性、定量分析
(4)分别画出沉淀的物质的量、沉淀质量的变化图像。
答案　① ②
A.OA段的反应离子方程式：2Al3＋＋ ＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓ ＋3BaSO4↓B.AB段的离子方程式只有：Al(OH)3＋OH－=== ＋2H2OC.A点的沉淀为Al(OH)3和BaSO4的混合物D.B点溶液为KAlO2溶液
15.如图是在明矾溶液中滴入氢氧化钡溶液，下列说法错误的是(　　)
考点二 从铝土矿中提取金属铝
铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态的形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。由于Al2O3是两性氧化物，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。方案一：碱溶法讨论回答下列问题：
(1)写出①、③两步骤中可能发生的反应的离子方程式。
因为 与酸反应生成的Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量；CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好
(2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化的理由是____________________________________________________________________________________ ___________________________________。
(3)步骤④中得到较纯的Al2O3，可能含有________杂质，在电解时它不会影响铝的纯度的原因：______________________________________________________________________。
　 由于SiO2的熔点很高，在加热到1 000 ℃左右时不会熔化，因而不影响铝的纯度
讨论回答下列问题：(1)写出①、②两步骤中可能发生的反应的离子方程式。
(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：___________________________________________________________________。
Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离
解析　①酸化发生的反应是NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，属于复分解反应；②灼烧发生的反应是2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O，属于分解反应；③电解发生的反应是2Al2O3 4Al＋3O2↑，属于氧化还原反应，也属于分解反应。
题组一　提取金属铝的原理1.在铝土矿制备金属铝的三个主要操作：①酸化、②灼烧、③电解中，没有发生过的化学反应类型是(　　)A.氧化还原反应 B.复分解反应C.分解反应 D.置换反应
2.电解法炼铝时，冰晶石的作用是(　　)A.助熔剂 B.催化剂C.还原剂 D.氧化剂
下列叙述正确的是(　　)A.试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B.反应①、过滤后所得沉淀为氢氧化铁C.图中所示转化反应都不是氧化还原反应D.反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3
3.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
题组二　对铝土矿提取铝工艺流程的理解
解析　由后续流程可知，反应①中试剂X的作用是将铝元素转移到溶液中，从而与Fe2O3分离，由于Al2O3属于两性氧化物，而Fe2O3属于碱性氧化物，所以应选用氢氧化钠溶液溶解Al2O3，A、B均错误；
流程最后一步电解Al2O3制取Al时，元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，C项错误；
由反应①分析，溶液乙的溶质是NaAlO2；反应②的产物是Al(OH)3和NaHCO3，说明通入的物质Y是CO2，根据元素守恒，反应②的化学方程式NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，D项正确。
4.(2016·绍兴4月选考模拟)铝土矿中的主要成分是Al2O3，还含有少量Fe2O3等杂质。工业上从铝土矿中提取铝的工艺流程如下图所示。
请回答下列问题：(1)“操作1”、“操作2”相同，操作的名称为____，实验室进行此项操作使用的玻璃仪器有__________________。
(2)向NaAlO2溶液中通入了一种过量气体，这种气体是下列中的____(填字母)。a.HCl b.NH3 c.CO2 d.O2(3)NaAlO2溶液中通入过量气体的目的是_____________________________。
(4)冶炼铝需要纯度较高的氧化铝，检验得到的氧化铝中不含Fe2O3的化学方法是___________________________________________________________________。(5)工业常在溶解之前将铝土矿粉碎，其目的是__________________________________________________。
取样品加入足量的稀盐酸溶解，滴加KSCN溶液，不变血红，证明不含Fe2O3
使铝土矿与NaOH充分接触，提高反应速率和原料的利用率
考点三 氮气及其氮氧化物
写出有关反应的化学方程式：①_____________________；②_______________________；③_______________________。
2.氮氧化物氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。完成下表中NO和NO2的比较：
正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)常温条件下，N2和O2不反应( )(2)工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应 ( )(3)在实验室里NO和NO2均可用排水法收集 ( )(4)NO能够与人体里血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒 ( )(5)标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA ( )(6)NO2通入到FeSO4溶液中始终无明显现象 ( )
解析　N2很稳定，常用作保护气，但在高温下N2与O2产生的NO易被氧化为NO2，故汽车尾气会造成环境污染；N2在空气中的体积含量约为，N2与金属、H2反应时作氧化剂。
2.某集气瓶内充满了红棕色的气体，加入水后盖上盖子充分振荡后瓶内呈无色，打开盖子后发现在瓶口附近又变为红棕色，则原来瓶内装有的气体是(　　)A.氮气 B.一氧化氮C.二氧化氮 D.溴蒸气
解析　红棕色的二氧化氮与水反应生成无色的一氧化氮，一氧化氮再与氧气反应又生成红棕色的二氧化氮。　
题组二　NO、NO2对环境的污染和治理3.汽车尾气在光照下，发生光化学烟雾的循环，它的形成过程可用下面的化学方程式表示：NO2===NO＋O,2NO＋O2===2NO2，O＋O2===O3。下列叙述中不正确的是(　　)A.在此过程中，NO2是催化剂B.在此过程中，NO是反应的中间产物C.该过程总反应的化学方程式为2O3===3O2D.光化学烟雾能引起人严重的呼吸功能障碍
解析　催化剂先参加，后生成，中间产物先生成，后消失，A、B正确；该反应的总反应先将第一个和第三个反应两边乘2，然后三式相加，C不正确；光化学烟雾有大量的有害气体生成，D正确。
4.以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是(　　)
解析　形成酸雨的氧化物主要是SO2和氮的氧化物，CO2是造成温室效应的主要气体，引起光化学烟雾的主要气体为NO2，CO会造成煤气中毒，由此判断，选项D正确。
常见的污染类型(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。
1 .氨的分子结构和物理性质
(2)氨气与酸的反应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 ，将浓盐酸改为 ，也会出现相同的现象。化学方程式： 。(3)与盐溶液的反应如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式： 。(4)氨气的还原性——氨的催化氧化化学方程式： 。
HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3
3.氨气的制法(1)工业合成氨的原理
(2)实验室制取NH3的原理
4.铵盐及 的检验(1)铵盐的物理性质铵盐都是 色固体，均易溶于水。(2)铵盐的化学性质
NH4Cl NH3↑+HCl ↑
NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O↑
NH4++OH- NH3↑+H2O
(3) 的检验
5.氮肥的性质与科学使用(1)常见的铵态氮肥硫酸铵(俗称硫铵)、氯化铵(俗称氯铵)、碳酸氢铵(俗称碳铵)、硝酸铵(俗称硝铵)，它们都是 色、 溶于水的晶体，受热 ，因此应保存在 处。铵盐能与碱反应放出 ，因此应避免将 混合使用。(2)常见的硝态氮肥 。
正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂 ( )(2)浓氨水可检验氯气管道是否漏气 ( )(3)氨水能使酚酞溶液变红，所以氨气是碱 ( )(4)氨与酸反应生成铵盐，与挥发性酸相遇时能形成白烟 ( )(5)分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面迅速上升，说明二者均易溶于水 ( )(6)能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl加热易升华( )
题组一　氨和铵盐的性质
1.(2016·绍兴高二期中)检验氨气可选用(　　)A.湿润的蓝色石蕊试纸B.湿润的红色石蕊试纸C.湿润的品红试纸D.湿润的淀粉碘化钾试纸
解析　氨气遇水生成NH3·H2O，NH3·H2O是弱碱，从而使湿润红色石蕊试纸变蓝。　
2.下列关于氨的叙述中，错误的是(　　)A.氨易液化，常用作制冷剂B.氨易溶于水，因此可用来做喷泉实验C.氨极易溶于水，因此氨水比较稳定(不容易分解)D.氨溶于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色
解析　氨易液化，常用作制冷剂，A项正确；极易溶于水的气体(如NH3、HCl等)可用来做喷泉实验，B项正确；氨水不稳定，受热发生分解反应(NH3·H2O NH3↑＋H2O)，放出氨气，C项错误；氨水显弱碱性，可使酚酞溶液显红色，D项正确。　
3.下列说法中正确的是(　　)A.所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3B.硝酸铵受热易分解爆炸，实验室常用加热氯化铵与氢氧化钙的固体混合物制 备氨气C.在盛有硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的试管中，滴加少量NaOH溶液，在 试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝D.铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性
解析　铵盐分解不一定产生氨气，如NH4NO3在400 ℃以上分解生成N2、NO2和H2O，A项错；Fe2＋比 更易结合OH－，因而加入少量NaOH不会产生NH3，C项错；NH4HCO3溶液、(NH4)2S溶液等均呈碱性，D项错。　
4.某同学探究氨气和铵盐的性质，对相关实验操作及现象描述正确的是(　　)A.室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH，比较氨水和NaOH碱性强弱B.向试管中滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，若试纸 不变蓝，则原溶液中无NHC.液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O2 4NO＋6H2OD.加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3
解析　NH3·H2O是弱电解质，NaOH是强电解质，前者部分电离，后者完全电离，故通过室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH，可比较氨水和NaOH碱性强弱，A正确；NH3极易溶于水，稀溶液中不加热NH3不能逸出，无法确定是否含 ，B错误；NH3不易燃烧，产生的NO是大气污染物，不能作清洁能源，C错误；NH4Cl受热也会分解，故不可采用加热法除杂，D错误。
5.下列说法不正确的是(　　)A.氨水也可直接作化肥B.“雷雨发庄稼”属于自然固氮C.“肥田粉”属硝态氮肥D.铵盐氮肥都是白色易溶于水的晶体，易分解，要保存在阴凉处
解析　“肥田粉”是硫酸铵的俗称，应属于铵盐类氮肥。氮的固定是指将游离态的氮(N2)转变为含氮的化合物，氮的固定分为生物固氮、自然固氮和工业固氮等，在自然条件下，将空气中的氮气转化为化合态的氮属于自然固氮。　
6.下列氮肥中，不含铵根离子的是(　　)A.碳铵 B.硫铵 C.硝酸钾 D.氨水
解析　碳铵为NH4HCO3，硫铵为硫酸铵又称为“肥田粉”，它们都属于铵盐，含铵根离子；氨水中也含铵根离子，硝酸钾中不含铵根离子。　
基础实验中学教材中喷泉实验装置如下图所示。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，气体和仪器均要干燥，装置的气密性要好。
(3)中学化学中常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如下表：
7.(2016·温州高二期末)喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。
打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，然后移去热毛巾
②如果只提供图2的装置，请说明引发喷泉的方法：____________________________________________________________________。
(1)实验室制取氨气的化学方程式 。①用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是______________ ___________。该实验的原理是 _____________ ________________________________________ ___________________。
打开止水夹，挤压胶头滴管
NH3溶于少量水中，使圆底烧瓶内压强减小，烧杯内的水进入圆底烧瓶，形成喷泉
解析　图1引发喷泉，只需打开止水夹，挤压胶头滴管即可；图2则需先打开止水夹，再用热毛巾捂住圆底烧瓶，发现有气泡冒出后，移去热毛巾即可。
(2)利用图3装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是________(填字母)。A.Cu与稀盐酸B.NaHCO3溶液与NaOH溶液C.CaCO3与稀硫酸D.NH4HCO3与稀盐酸
解析　能在锥形瓶内反应产生气体，压强大于圆底烧瓶内压强方可，故应选NH4HCO3和稀盐酸，其他要么不反应，要么反应不生成气体或产生气体很少。
(3)从产生喷泉的原理分析，图1、2是_____(填“增大”或“减小”，下同)上部烧瓶内的压强。图3是_____下部锥形瓶内气体的压强。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图__原理相似。
解析　图1、2是上部压强减小导致喷泉，图3是下部压强增大导致喷泉；人造喷泉及火山爆发均与图3原理相似。
硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。
(1)不稳定性反应的化学方程式： 。(2)强氧化性硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。按要求完成下列反应的方程式：①与金属反应： 稀硝酸与铜反应： ；浓硝酸与铜反应： 。
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
②与非金属反应：浓硝酸与C的反应： 。③与还原性化合物反应：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式： 。
C＋4HNO3(浓) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
3Fe2＋＋4H＋＋ ===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
(3)与有机物反应①硝化反应：与 反应的化学方程式： 。②颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
＋HNO3 ＋H2O
3.用途硝酸是重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料和硝酸盐等，也是实验室里必备的重要试剂。4.工业上氨氧化法生产硝酸的过程(1)生产流程 。
(2)生产设备主要有热交换器、转化器和 。(3)主要反应的化学方程式转化器： ；热交换器： ；吸收塔： 。
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)盛放浓硝酸应选用带有玻璃塞的棕色细口试剂瓶 ( )(2)浓硝酸显黄色，是因为溶有NO2的缘故 ( )(3)常温下将Al片放入浓硝酸中无明显现象，是因为Al与浓硝酸不反应 ( )(4)稀H2SO4与Na2S反应可制得H2S气体，稀HNO3与Na2S反应也可制得H2S气体 ( )(5)浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸变为红色 ( )(6)浓硝酸、浓硫酸的浓度大，书写离子方程式时均写分子式，不拆写为离子形式 ( )
题组一　硝酸的性质判断
1.下列物质与硝酸反应时，硝酸既表现酸性，又表现氧化性的是(　　)A.CuO与稀硝酸反应 B.C与浓硝酸反应C.HBr与浓硝酸反应 D.Cu与稀硝酸反应
解析　硝酸表现酸性时，生成物中应有硝酸盐生成；硝酸表现氧化性时，生成物中应有含低价态的氮的化合物或氮气生成。题给四个反应的方程式分别为A项，CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O；B项，C＋4HNO3(浓) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；C项，HBr＋6HNO3(浓)===HBrO3＋6NO2↑＋3H2O；D项，3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。由反应可知选项A只表现了硝酸的酸性；选项B、C只表现了硝酸的强氧化性；选项D既表现了硝酸的酸性，又表现了硝酸的强氧化性。
2.下列关于浓硝酸的叙述，正确的是(　　)A.具有挥发性，因而浓硝酸略带有黄色B.具有不稳定性，实验室里应保存在棕色瓶中C.具有氧化性，常温下可以跟铜缓慢反应D.具有酸性，实验室可以用它来制氢气
解析　浓硝酸见光或受热会分解，具有不稳定性，应保存在棕色瓶中。
3.下列说法正确的是(　　)A.在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解B.铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu＋4H＋＋ ===Cu2＋＋2NO2↑＋ 2H2OC.1.0 ml·L－1的KNO3溶液中可大量存在H＋、Fe2＋、Cl－、 D.硫化铜溶于硝酸的离子方程式为CuS＋2H＋===H2S↑＋Cu2＋
解析　酸性条件下 能溶解铜，A项错；Fe2＋在稀HNO3中不能大量存在，C项错；硝酸与CuS不能发生复分解反应，而是发生氧化还原反应，D项错。
1.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或NH4NO3。(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
2.涉及HNO3的离子反应常见的易错问题(1)忽视 在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下 不能与Fe2＋、I－、 、S2－等还原性较强的离子大量共存。(2)在书写离子方程式时，忽视HNO3的强氧化性，将氧化还原反应简单的写成复分解反应。
解题指导 金属与硝酸反应计算题的一般方法(1)思维模型
题组二　硝酸与金属反应的简单计算
(2)计算中的守恒思想的应用①原子守恒法HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以 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( )＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。④离子方程式计算法金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中 在H2SO4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 进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。
4.(2016·台州高三期中)0.3 ml Cu与足量的稀硝酸完全反应时，被还原的HNO3的物质的量是(　　)A.0.3 ml B.0.6 ml C.0.4 ml D.0.2 ml
解析　由化学方程式：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O可知，Cu与被还原的HNO3的物质的量之比为3∶2。
5.在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3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NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则反应消耗HNO3的物质的量为(　　)A.0.8 ml B.0.6 ml D.无法计算
解析　根据原子守恒法计算。①被还原的硝酸物质的量即为气体NO2与NO物质的量的总和，n(HNO3)被还原＝ ＝0.05 ml，②未被还原的HNO3的物质的量等于Cu(NO3)2中 的物质的量，n(Cu)＝ ＝0.03 ml，所以n[Cu(NO3)2]＝0.03 ml，③消耗的HNO3的物质的量为0.03 ml×2＋0.05 ml＝0.11 ml，故C项正确。
6.有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中 H2SO4和 HNO3的物质的量浓度分别是 4 ml·L－1和 2 ml·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 HNO3被还原成 NO)(　　) L L L L
解析　金属和混酸反应通过离子方程式计算比较简便，3Fe＋8H＋＋ ===3Fe2＋＋2NO↑＋ 4H2O(铁过量，产物为 Fe2＋)，反应中 Fe 和 H＋过量，生成的NO的量以 为准来计算，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 H2，即有 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，生成的 H2为 0.224 L，所以气体体积共计 0.672 L，应选 B。
氧化炉　4NH3＋5O2 4NO＋6H2O
题组三　硝酸的工业制法7.工业上制取硝酸铵的流程图如图，请回答下列问题：
(1)在上述工业制硝酸的生产中，B设备的名称是________，其中发生反应的化学方程式____________________________。
可使NO循环利用，全部转化成HNO3
(2)在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是__________________________________。(3)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：碱液吸收法：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONH3还原法：________NH3＋________NO2===________N2＋________H2O①配平上述反应方程式：②以上两种方法中，符合绿色化学的是 ___________ 。
(4)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知：由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其他损耗)的________%。
解析　NH3　　　～　　　HNO3　　　 x　　　　　　　 x·96%·92%　　　 HNO3　　　＋　　NH3===NH4NO3　　　 x·96%·92%　　 x·96%·92% ×100%≈53.1%。
注意　箭头指出可体现物质的性质，指向可寻找该物质的制备方法。
2.不同价态的含氮物质相互转化的几种形式(1)歧化——同一种物质中同一价态的同一元素的化合价在同一反应中既升高又降低。如：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O(2)归中——同种元素的不同化合物发生氧化还原反应，元素的两种化合价向中间靠拢。如：6NO＋4NH3 5N2＋6H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
(3)含氮物质的连续氧化NH3 NO NO2 HNO3N2 NO NO2 HNO3
1.将红热的固体单质甲放入显黄色的乙的浓溶液中，剧烈反应产生混合气体A，有如下变化关系：
(1)推导出各物质的化学式：甲________，乙________，丙_________，A__________，B__________，C__________，D________。
(2)写出甲与乙的浓溶液反应的化学方程式：__________________________________________。
C　 HNO3　 Cu　 CO2、 NO2　NO　 CaCO3　 Cu(NO3)2
C＋4HNO3(浓) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
解析　根据蓝色溶液D，判断单质丙是Cu，结合红热的固体单质甲放入显黄色的乙的浓溶液中，剧烈反应产生混合气体A，判断为单质碳和浓硝酸的反应，生成混合气体A：CO2和NO2。
2.某化学课外小组模拟工业生产制取HNO3，设计下图所示装置，其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。