2020年高考化学一轮复习课件：模块3 第八单元 第4节 氮及其化合物

2020年高考化学一轮复习课件：模块3 第八单元 第4节 氮及其化合物

第 4 节 氮及其化合物 考纲点击： 1. 了解氮元素 单质及其重要化合物的制备方法， 掌握其主要性质及其应用。 2. 了解氮元素单质及其重要化合物 对环境的影响。 回归教材 一、氮气 1. 氮的固定 游离 人工 化合 2. 氮的性质 小于 (1) 物理性质：无色无味气体，密度略 _______ 空气，难溶 于水。 (2) 化学性质 ①N 2 与 O 2 的反应： N 2 ＋ O 2 ②N 2 与 H 2 的反应： N 2 ＋ 3H 2 ③N 2 与 Mg 的反应： 3Mg ＋ N 2 2NO ； 2NH 3 ； Mg 3 N 2 。 二、氮的氧化物 酸性 1. 氮的氧化物有多种，氮元素从＋ 1 ～＋ 5 价都有对应的氧 化物，＋ 4 价氧化物有 NO 2 、 N 2 O 4 ，且只有 N 2 O 3 和 N 2 O 5 属于 ________ 氧化物。 2. 一氧化氮与二氧化氮 无 红棕 光化学烟雾 NO NO 2 物理性质 通常为 ____ 色气体，不溶于水 通常为 ________ 色、有刺激性气味的气体 化学性质 与 O 2 反应 2NO ＋ O 2 ===2NO 2 — 与 H 2 O 反应 不反应 3NO 2 ＋ H 2 O=== 2HNO 3 ＋ NO 与人体、环 境的关系 ① 形成 __________ ，污染空气。 ② 形成酸雨。 ③ 破坏臭氧层。 ④ 与血红蛋白结合使人中毒 [ 特别提醒 ] 1. 氮的氧化物 氮的氧化物都有毒，主要包括 N 2 O 、 NO 、 N 2 O 3 、 NO 2 、 N 2 O 4 、 N 2 O 5 共六种，其中 NO 2 与 N 2 O 4 存在下列平衡： 2NO 2 N 2 O 4 。 2. 氮氧化物对环境的污染及防治 (1) 常见的污染类型 ① 光化学烟雾： NO x 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： NO x 排入大气中后，与水反应生成 HNO 3 和 HNO 2 ， 随雨雪降到地面。 (2) 常见的 NO x 尾气处理方法 ① 碱液吸收法 2NO 2 ＋ 2NaO H===NaNO 3 ＋ NaNO 2 ＋ H 2 O NO 2 ＋ NO ＋ 2NaOH===2NaN O 2 ＋ H 2 O NO 2 、 NO 的混合气 体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 n (NO 2 )≥ n (NO) 。一般适合工业尾气中 NO x 的处理。 ② 催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气 体 (N 2 ) 或 NO x 与 CO 在一定温度下催化转化为无毒气体 (N 2 和 CO 2 ) 。一般适用于汽车尾气的处理。 三、硝酸 1. 硝酸的物理性质 (1) 纯硝酸为 ________ 、有 __________ 气味的液体。 (2) 硝酸沸点较低， ______ 挥发，在空气中遇水蒸气形成 ________ 。 无色 刺激性 易 白雾 [ 特别提醒 ] 质量分数在 69% 以上的硝酸称为浓硝酸，质量 分数在 98% 以上的硝酸为发烟硝酸。 2. 化学性质 (1) 强酸性 变红 稀硝酸使紫色石蕊试液 ________ 。 (2) 不稳定性 _________________________________________________ 。 (3) 强氧化性 氧化 氧化 变红 硝酸无论浓、稀都有强 ________ 性，而且浓度越大 ______ 性越强。 浓硝酸可使紫色石蕊试液先 ________ 后褪色。 ①与金属反应 稀硝酸与铜反应： _________________________________________________ 。 浓硝酸与铜反应 _________________________________________________ 。 3Cu ＋ 8HNO 3 ( 稀 )===3Cu(NO 3 ) 2 ＋ 2NO↑ ＋ 4H 2 O Cu ＋ 4HNO 3 ( 浓 )===Cu(NO 3 ) 2 ＋ 2NO 2 ↑ ＋ 2HO ② 与非金属 (C) 反应 _________________________________________________ 。 ③与还原性化合物反应 硝酸可氧化 H 2 S 、 Na 2 SO 3 、 FeSO 4 、 KI 、 NaBr 等还原性物 质。如稀硝酸与 FeSO 4 溶液反应的离子方程式： _________________________________________________ 。 CO 2 ↑ ＋ 4NO 2 ↑ ＋ 2H 2 O C ＋ 4HNO 3 ( 浓 ) (4) 与有机物反应 反应 ) ① 硝化反应 ( 与 ②颜色反应 黄色 某些蛋白质遇浓硝酸时变 ________ 。 →NO 2 ， HNO 3 ( 稀 )→NO 。极稀也可以还原为 NH 4 。 [ 特别提醒 ] (1) 浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧 化性越强，其还原产物的价态越高。还原产物一般为 HNO 3 ( 浓 ) ＋ (2) 浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红后褪色，该反应过程中 浓硝酸表现出强酸性和强氧化性。 (3) 常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生 “ 钝化 ” 并非不反应。 (4) 浓硝酸显黄色的是 HNO 3 见光或受热发生分解，生成的 NO 2 溶于其中所致；消除的方法是通入 O 2 ( 或空气 ) ，使其发生 反应 4NO 2 ＋ O 2 ＋ 2H 2 O===4HNO 3 。浓硝酸应保存在棕色试剂瓶 中，并置于阴凉处。 四、氨 无色 刺激性气味 气体 小 1. 物理性质 颜色： ________ ，气味： ____________ ，状态： ________ ， 密度比空气 ____ ，易 ________ ， ________ 溶于水。在常温常压 下， 1 体积 H 2 O 能溶解 ______ 体积氨气。 2. 化学性质 液化 极易 700 NH 4 ＋ OH － ，氨气溶 于水得氨 (1) 氨气与水的反应 NH 3 ＋ H 2 O NH 3 ·H 2 O ＋ 水，氨水中含有的粒子有 _________________________________ 。 氨水为可溶性一 元弱碱，易挥发，不稳定，易分解： NH 3 ·H 2 O ____________ 。 (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。 白烟生成 浓硝酸 NH 3 ↑ ＋ H 2 O [ 特别提醒 ] 氨气具有较 强的还原性，还可以发生下列反应： 3. 氨气的实验室制法 向下排空气法 蓝色 白烟 2NH 4 Cl ＋ Ca(OH) 2 2NH 3 ↑ ＋ CaCl 2 ＋ 2H 2 O [ 特别提醒 ] 氨气实验室 制法的注意事项 (1) 实验室用固体铵盐与碱共热制 NH 3 时 ， 不能使用 NH 4 HCO 3 、 NH 4 NO 3 及 NaOH 固体，因为 NH 4 HCO 3 受热分解产 生 CO 2 ，使制得的 NH 3 不纯； NH 4 NO 3 受热时易发生爆炸； NaOH 容易吸水结块，不利于 NH 3 的产生和逸出，且加热条件下 NaOH 容易腐蚀玻璃。 (2) 干燥氨气时不能选用酸性干燥剂，如浓硫酸、 P 2 O 5 等， 也不能选用无水 CaCl 2 ，因为它们均能与 NH 3 发生反应，通常 选用碱石灰。 (3) 吸收氨气 ( 或 HCl) 时要注意防止倒吸。 可用于吸收氨气 ( 或 HCl) 并能防倒吸的常用装置 为： 4. 氨的用途 化工原料，用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素，用作制冷剂。 五、铵盐 1. 物理性质：都是 ________ 固体，都易溶于水。 2. 化学性质 (1) 不稳定性 白色 基础测评 1. 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。汽车尾气装置里，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 ( ) 。 A. 反应中 NO 为氧化剂， N 2 为氧化产物 B. 汽车尾气的主要污染成分包括 CO 、 NO 和 N 2 C.NO 和 O 2 必须在催化剂表面才能反应 答案： D 2.(2018 年山东滨州检测 )NH 3 是一种重要的化工原料，可以 制备一系列物质 ( 如图 ) 。下列说法正确的是 ( ) 。 A.NH 4 Cl 和 NaHCO 3 都是常用的化肥 B.NH 4 Cl 、 HNO 3 和 Na 2 CO 3 受热时都易分解 C.NH 3 和 NO 2 在一定条件下可以发生氧化还原反应 D. 图中所涉及的盐类物质均可发生水解反应 答案： C 3. 下列对于硝酸的认识，不正确的是 ( ) 。 A. 浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 B. 铜与 HNO 3 的反应属于置换反应 C. 金属与 HNO 3 反应不产生氢气 D. 可用铁和铝质容器盛装浓硝酸 解析： 硝酸是氧化性酸，且浓硝酸的氧化性强于稀硝酸； 铜与浓、稀硝酸反应的还原产物分别是 NO 2 和 NO ，没有单质 生成，故不属于置换反应；硝酸是氧化性酸，金属与 HNO 3 反 应均不产生 H 2 ；铁与铝遇冷浓硝酸钝化，故可用铁或铝质容器 盛装浓 HNO 3 。 答案： B . . . 4.NH 3 及其盐都 是重要的化工原料。 (1) 用 NH 4 Cl 和 Ca(OH) 2 制备 NH 3 ，反应发生、气体收集和 尾气处理装置依次为 ____________ 。 (2) 按下图装置进行 NH 3 的性质实验。 ① 先打开旋塞 1 ， B 瓶中的现象是 ________________ ，原 因是 ____________________________ 。稳定后，关闭旋塞 1 。 ②再打开旋塞 2 ， B 瓶中的现象是 ____________________ ________________________ 。 解析： (1) 氨气的实验室制取采用的是固固加热装置，氨气 密度比空气小且极易溶于水，所以选 A 、 C 、 G 。 (2) 由于 A 中 压强比 B 中大，所以当打开旋塞 1 ， A 中的 HCl 会进入 B 中与 NH 3 反应生成氯化铵，产生大量的白烟；再打开旋塞 2 ，由于 氯化氢和氨气反应生成了固体氯化铵，所以会导致烧瓶内的压 强减小，烧杯中的石蕊溶液会倒流进入 B 瓶，且溶液变红。 答案： (1)A 、 C 、 G (2) 产生白烟 氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒，氯 化铵小颗粒形成白烟 ②烧杯中的石蕊溶液会进入 B 瓶，且溶液显红色 考点一 考向 1 氮气及其氧化物 氮气及其化合物的转化 [ 典例 1 ](2018 年河南周口模拟 ) 关于氮的变化关系图如图： 则下列说法不正确的是 ( 　　 ) 。 A. 路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B. 路线 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 是雷电固氮生成硝酸的主要途 径 C. 上述所有反应都是氧化还原反应 D. 上述反应中只有③属于氮的固定 答案： D . . . ①N 2 ＋ O 2 = =========2NO ； [ 方法技巧 ] (1) 俗话说“雷 雨发庄稼 ” ，这说明雷雨中含有 能被植物吸收利用的化合态的氮。有关的化学方程式如下： 放电或高温 ②2NO ＋ O 2 == =2NO 2 ； ③ 3NO 2 ＋ H 2 O== =2HNO 3 ＋ NO 。 (2) 氮气的用途 ① 作焊接金属的保护气； ② 制硝酸和化肥的原料； ③ 食品袋中充氮气来防腐。 适合吸收 NO 2 气体的是 ( 考向 2 NO 、 NO 2 的性质及对 环境的影响 [ 典例 2 ](2018 年宁夏银川质检 ) 已知常温常压下在 1 L 水中 可溶解 40 L NO 2 ， NO 2 能与 NaOH 溶液发生反应： 2NaOH ＋ 2NO 2 ===NaNO 3 ＋ NaNO 2 ＋ H 2 O 。以下各种尾气吸收装置中，不 ) 。 A B C D . . . 解析： 由于常温常压下在 1 L 水中可溶解 40 L NO 2 ，即极 易溶于水，所以在吸收装置中需要防止倒吸，只有 B 中不能防 止倒吸。 答案： B 考向 3 氮氧化物溶于水的计算 [ 典例 3 ](2018 年河北衡水检测 ) 如图所示，相同条件下，两 个容积相同的试管分别装满 NO 2 和 NO 气体，分别倒置于水槽 中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇 动试管，直到 两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则 两个试管内溶液中溶质的物质的量浓度之比为 ( ) 。 A.1∶1 B.5∶7 C.7∶5 D.4∶3 解析： 4NO 2 ＋ O 2 ＋ 2H 2 O===4HNO 3 、 4NO ＋ 3O 2 ＋ 2H 2 O=== 4HNO 3 ， V (NO 2 ) ＝ V (NO) ， n (NO 2 ) ＝ n (NO) ，则生成的 HNO 3 物 质的量相等，溶液的体积也相同，故两个试管内溶液中溶质的 物质的量浓度相等。 答案： A [ 方法技巧 ] 氮的氧化物与 O 2 、 H 2 O 反应的计算方法 1. 关系式法 (1)NO 和 O 2 的混合气体通入水中。 由 2NO ＋ O 2 ===2NO 2 和 3NO 2 ＋ H 2 O===2HNO 3 ＋ NO 得总 反应为 4NO ＋ 3O 2 ＋ 2H 2 O===4HNO 3 (2)NO 2 和 O 2 的混合气体通入水中。 由 3NO 2 ＋ H 2 O=== 2HNO 3 ＋ NO 和 2NO ＋ O 2 ===2NO 2 得总 反应为 4NO 2 ＋ O 2 ＋ 2H 2 O===4HNO 3 (3)NO 、 NO 2 和 O 2 的混合气体通入水中。 先按 3NO 2 ＋ H 2 O===2 HNO 3 ＋ NO 计算出生成 NO 的体积， 再加上原来混合气体中 NO 的体积，再按 (1) 中关系计算。 2. 电子守恒法 当 NO x 转化为硝酸时要失去电子，如果是 NO x 与 O 2 混合， 则反应中 O 2 得到的电子数与 NO x 失去的电子数相等。 3. 原子守恒法 4NO 2 ＋ O 2 和 4NO ＋ 3O 2 从组成上均相当于 2N 2 O 5 的组成， 都与 N 2 O 5 ＋ H 2 O===2HNO 3 等效。当 NO 、 NO 2 、 O 2 的混合气体 通入水中时利用混合气体中 N 、 O 原子个数比进行分析判断。 【 拓展演练 】 1.(2018 年辽宁抚顺期末 ) 如图所示，将相同条件下的 m 体 积 NO 和 n 体积 O 2 同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内， m 2 立即变为红棕色。则 m 与 n 的比值为 ( ) 。 A.3∶2 B.2∶3 C.8∶3 D.3∶8 充分反应后，试管内残留 — 体积的气体，该气体与空气接触后 2.(2017 年北京卷 )SCR 和 N SR 技术可有效降低柴油发动机 在空气过量条件下的 NO x 排放。 (1)SCR( 选择性催化还原 ) 工作原理： ① 尿素 [CO(NH 2 ) 2 ] 水溶液热分解为 NH 3 和 CO 2 ，该反应的 化学方程式： __________________________________________ 。 ② 反应器中 NH 3 还原 NO 2 的化学方程式： _______________ ____________________ 。 ③当燃油中含硫量较高时，尾气中 SO 2 在 O 2 作用下会形成 (NH 4 ) 2 SO 4 ，使催化剂中毒。用化学方程式表示 (NH 4 ) 2 SO 4 的形 成： ______________________________ 。 ④尿素溶液浓度影响 NO 2 的转化，测定溶液中尿素 ( M ＝ 60 g·mol － 1 ) 含量的方法如下：取 a g 尿素溶液，将所含氮完全转化 为 NH 3 ，所得 NH 3 用过量的 V 1 mL c 1 mol·L － 1 H 2 SO 4 溶液吸收完 全，剩余 H 2 SO 4 用 V 2 mL c 2 mol·L － 1 NaOH 溶液恰好中和，则尿 素溶液中溶质的质量分数是 ____________ 。 (2)NSR(NO x 储存还原 ) 工作原理： NO x 的储存和还原在不同时段交替进行，如图 a 所示。 图 a 图 b ① 通过 BaO 和 Ba(NO 3 ) 2 的相互转化实现 NO x 的储存和还 原。储存 NO x 的物质是 ________ 。 学方程式补充完整： ____________________======= ② 用 H 2 模拟尾气中还原性气体研究了 Ba(NO 3 ) 2 的催化还 原过程，该过程分两步进行，图 b 表示该过程相关物质浓度随 时间的变化关系。第一步反应消耗的 H 2 与 Ba(NO 3 ) 2 的物质的 量之比是 __________ 。 ③还原过程中，有时会产生笑气 (N 2 O) 。用同位素示踪法研 究发现笑气的产生与 NO 有关。在有氧条件下 15 NO 与 NH 3 以 一定比例反应时，得到的笑气几乎都是 15 NNO 。将该反应的化 催化剂 15 NNO ＋ H 2 O 。 解析： (1)① 尿素 [CO(NH 2 ) 2 ] 水溶液热分解为 NH 3 和 CO 2 ， 结 合 原 子 守 恒 ， 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 CO(NH 2 ) 2 ＋ H 2 O 2NH 3 ↑ ＋ CO 2 ↑ 。②从图中可以看出 NH 3 在催化剂作 用下还原 NO 2 生成氮气和水，根据电子守恒和原子守恒可得此 催化剂 在 O 2 作用下与 NH 3 、 H 2 O 反应形成 (NH 4 ) 2 SO 4 ，此反应中 SO 2 是还原剂，氧气是氧化剂，结合电子守恒和原子守恒可得此反 应的化学方程式为 2SO 2 ＋ O 2 ＋ 4NH 3 ＋ 2H 2 O===2(NH 4 )SO 4 。 反应的化学方程式为 8NH 3 ＋ 6NO 2 ======7N 2 ＋ 12H 2 O 。③ SO 2 催化剂 是 BaO 。②由图示可知，第一步反应为 H 2 与 Ba(NO 3 ) 2 作用生 成 NH 3 ，每摩尔 Ba(NO 3 ) 2 作用生成 NH 3 共转移 16 mol 电子， 根据电子守恒，参加反应的氢气的物质的量为 16 mol÷2 ＝ 8 mol ，则消耗的 H 2 与 Ba(NO 3 ) 2 的物质的量之比是 8∶1 。③反 应物有 15 NO 与 NH 3 ，结合产物中有水，可知还有另一反应物 O 2 ，反应中 NH 3 是还原剂， 15 NO 与 O 2 是氧化剂，因含氮产物 均为 15 NNO ，则 15 NO 与 NH 3 以 1∶1 参加反应，结合电子守恒 和原子守恒可得此反应的化学方程式为 4 15 NO ＋ 4NH 3 ＋ 3O 2 =======4 15 NNO ＋ 6H 2 O 。 考点二 考向 1 氨和铵盐 氨气的主要性质及应用 [ 典例 4 ] 如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向 NaOH 固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对 实验现象所做的解释正确的是 ( ) 。 选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 NH 3 与浓盐酸挥发的 HCl 气 体反应产生了 NH 4 Cl 固体 B 浓硫酸附近无明显现象 NH 3 与浓 硫酸不发生反应 C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是 AlCl 3 溶液 D 干燥红色石蕊试纸不变色， 湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH 3 是一 种可溶性碱 解析： B 中的浓硫酸易与 NH 3 发生反应； C 中，该溶液也 可能是 MgCl 2 溶液等； D 中 NH 3 ·H 2 O 是碱，而 NH 3 不属于碱。 答案： A [ 方法技巧 ] 理解 NH 3 性质应注意问题 (1)NH 3 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 NH 3 的存在。 (3)NH 3 是非电解质，不是碱；而 NH 3 ·H 2 O 是电解质，是碱。 (4)NH 3 催化氧化的产物是 NO 不是 NO 2 。 案，下列有关操作不可能引发喷泉现象的是 ( 　　 ) 。 考向 2 喷泉实验 [ 典例 5 ] 如图是课外活动小组的同学设计的 4 个喷泉实验方 A. 挤压装置①的胶头滴管使 CCl 4 全部进入烧瓶，片刻后打 开弹簧 夹 . . . B. 挤压装置②的胶头滴管使 NaOH 溶液全部进入烧瓶，片 刻后打开弹簧夹 C. 用鼓气装置从装置③的 a 处不断鼓入空气并打开弹簧夹 D. 向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开弹簧夹 解析： ① 中的 Cl 2 易溶于 CCl 4 ，使圆底烧瓶中压强减小， 使烧杯中的 NaOH 溶液进入烧瓶形成喷泉；②中的 NO 与 NaOH 溶液不反应，圆底烧瓶内的压强不改变，不会形成喷泉；③中 因鼓入空气使锥形瓶内气压增大，使水进入烧瓶而形成喷泉； ④中浓 H 2 SO 4 溶于水放热，促使锥形瓶内氨水分解产生 NH 3 ， NH 3 进入烧瓶与 HCl 反应而形成喷泉。 答案： B [ 方法技巧 ] 喷泉实验的原理及应用 (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，依 据这一原理，只要能够造成容器内气体大量溶于液体，就可以 形成喷泉。 (2) 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 使待喷液面上的气压增大。 (3) 喷泉实验的几种常见装置 说明：装置 ② 中最好采用 顶部有孔的烧瓶。装置 ③引发喷 泉的方法是打开止水夹，用热毛巾 或双手捂热烧瓶，松开后片 刻即形成喷泉现象。 (4) 形成喷泉的类型 下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。 气体 HCl NH 3 CO 2 、 Cl 2 、 SO 2 、 H 2 S NO 2 NO 、 O 2 (4 ∶ 3) NO 2 、 O 2 (4 ∶ 1) 吸收剂 水、 NaOH 溶液 水 NaOH 溶液 水 水 水 考向 3 氨气制备与性质综合探究 [ 典例 6 ](2018 届河南濮阳二模 ) 为探究氨气的还原性，某同 学设计了 下列实验装置 ( 其中夹持装置略去 ) ，在实验室中进行 实验探究。回答下列问题： (1) 仪器 b 的名称是 ____________ ，试解释该装置中产生 NH 3 的原理： ___________________________________ 。 2H + ===Cu 2+ ＋ Cu ＋ H 2 O 。某同学取上述反应后玻璃管内 的物质 (2) 装置乙中盛有的试剂名称是 __________________ 。 (3) 装置戊中浓硫酸的作用是 ________________________ 。 (4) ＋ 1 价 Cu 在酸性环境中不稳定，可发生反应： Cu 2 O ＋ 于试管中，加入稀硫酸，振荡后发现溶液为蓝色，且试管底部 有红色 Cu ，他得出结论： NH 3 还原 CuO 生成 Cu 2 O 。该同学的 判断是否正确？ ________( 填 “ 正确 ” 或 “ 不正确 ” ) ，理由是 __________________________________________________ 。 (5) 已知装置丙的玻璃管内 CuO 粉末为 m g ，实验结束后测 得玻璃管内固体粉末为 n g ，若 CuO 完全被还原为 Cu ，则 m ∶ n ＝ ______ ； 写 出 玻 璃 管 内 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 ： ______________________________ 。装置丁中的干燥管增重为 ______g( 用含 m 或 n 的代数式表示 ) 。 NH 3 ·H 2 O===NH 4 ＋ OH － ， NaOH 在氨水中电离产生 OH － ，使平 解析： 根据实验目的“探究氨气的还原性”，结合流程图 可知，甲中浓氨水与氢氧化钠固体作用放出氨气，经过乙的干 燥得到干燥的氨气，在丙中与氧化铜反应生成铜和氮气，以及 水蒸气。丁可以吸收生成的水蒸气，戊中浓硫酸可以吸收未反 应的氨气，防止污染，同时可以防止空气中的水蒸气进入装置丁。 (1) 根据装置图，仪器 b 为锥形瓶，该装置中 NH 3 ＋ H 2 O ＋ 衡逆向移动，且 NaOH 溶解放热，使氨水 分解，放出氨气。 (2) 装置乙的作用是干燥氨气，可以选用碱石灰。 (3) 装置戊中浓 硫酸可以吸收 NH 3 尾气，防止空气中的水蒸气进入装置丁。 [ 方法技巧 ] 1. 氨气的快速制法。 (1) 加热浓氨水 ( 如图甲 ) ： NH 3 ·H 2 O 甲 NH 3 ↑ ＋ H 2 O 。 乙 (2) 浓氨水中加入固体 NaO H( 如图乙 ) ： NaOH 溶于水放热， 促使氨水分解，且 OH － 浓度的增大有利于 NH 3 的生成。 (3) 浓氨水中加入固体 CaO( 如图乙 ) ： CaO 与水反应，使溶 剂 ( 水 ) 减少；反应放热，促使氨水分解。反应的化学方程式为 NH 3 ·H 2 O ＋ CaO===NH 3 ↑ ＋ Ca(OH) 2 。 2.NH 3 吸收装置 的创新 中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是 ( 　　 ) 。 考向 4 铵盐的性质 [ 典例 7 ](2018 年辽宁大连期末 ) 探究氨气及铵盐性质的过程 A. 将集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管， 说明氨气极易溶于水 . . . 石蕊试纸变蓝的气体，说明氨水中含有 NH 4 B. 向氨水中加入浓氢氧化钠溶液，加热产生使湿润的红色 ＋ C. 加热 NH 4 HCO 3 固体，观察到固体逐渐减 少，试管口有液 滴产生，说明 NH 4 HCO 3 具有热不稳定性 D. 将红热的 Pt 丝伸入上图所示 的锥形瓶中，瓶口出现少量 的红棕色气体，说明氨气催化氧化的产物中有 NO 答案： B NH 4 的检 验方法 [ 方法技巧 ] ＋ 【 拓展演练 】 3.(2017 年山东泰安模拟 ) 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。 图 1 备选装置 ( 其中水中含酚酞溶液 ) Ⅰ Ⅱ Ⅲ 图 2 (1) 装置 A 中烧瓶内试剂可选用 ________( 填字母 ) 。 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 K 2 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 K 1 、 K 2 ，打开 K 3 ，引发喷泉的实验操作是 __________________ 。 (3) 若探究氨气的还原性，需打开 K 1 、 K 3 ， K 2 处导管连接 制取纯净、干燥氯气装置。 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 K 3 处导管逸出的气体中含有少量 Cl 2 ，则 C 装置中应 盛放 __________ 溶液 ( 填化学式 ) ，反应的离子方程式为 ______ ______________________________ 。 ===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气的挥发。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 CCl 4 ，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， 可用热毛巾将烧瓶捂热， 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 NH 3 ＋ HCl===NH 4 Cl 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 用热毛巾将烧瓶捂热 ( 其他合理答案均可 ) (3)① 饱和食盐水 浓硫酸 ②3Cl 2 ＋ 8NH 3 ===6NH 4 Cl ＋ N 2 ③NaOH Cl 2 ＋ 2OH － ===Cl － ＋ ClO － ＋ H 2 O 4.(2016 年新课标 Ⅰ 卷 ) 氮的氧化物 (NO x ) 是大气污染物之 一，工业上在一定温度和催化剂条件下用 NH 3 将 NO x 还原生成 N 2 。某同学在实验室中对 NH 3 与 NO 2 反应进行了探究。回答下 列问题： (1) 氨气的制备。 A B C D E F 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 ) 。 (2) 氨气与二氧化氮的反应。 将上述收集到的 NH 3 充入注射器 X 中，硬质玻璃管 Y 中加 入少量催化剂，充入 NO 2 ( 两端用夹子 K 1 、 K 2 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 K 1 ，推动注射 器活塞，使 X 中的气 体缓慢通入 Y 管中 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 K 2 ③_______________ _________________ ④_______________ _________________ _________________ 解析： (1)① 在实验室中，利用氢氧化钙与 NH 4 Cl 混合加热 发生分解反应制取氨气，氢氧化钙与 NH 4 Cl 都是固体，固体混 合物加热制取气体，故应选用 A 装置进行，制取氨气，发生反 应的化学方程式为 2NH 4 Cl ＋ Ca(OH) 2 CaCl 2 ＋ 2NH 3 ↑ ＋ 2H 2 O ；也可以利用 NH 3 ·H 2 O 的不稳定性，该物质受热分解产生 氨气和水制取氨气，这时应该选择的装置是装置 B ，反应的化 学方程式是 NH 3 ·H 2 O NH 3 ↑ ＋ H 2 O ；②利用 A( 或 B) 装置制 得的氨气，由于氨气是碱性气体，所以需要利用碱性干燥剂碱 石灰进行干燥，然后再根据氨气的密度比空气小的性质，用向 下排空气法收集，氨气是大气污染物，要进行尾气处理，可利 用其在水中极易溶解的性质，用水作吸收剂进行尾气处理，故 装置的连接顺序为 d→c→f→e→i 。 (2)①NO 2 具有强氧化性， NH 3 有强还原性，两者相遇，会发生氧化还原反应产生氮气和水， 根据 电子守恒、原子守恒，可得反应的化学方程式： 8NH 3 ＋ 6NO 2 7N 2 ＋ 12H 2 O ，根据反应方程式可知反应现象是 Y 管 内看到红棕色气体慢慢变浅，同时在注射器的内壁有水珠产生； ②根据①分析可知发生该反应的化学方程式是 8NH 3 ＋ 6NO 2 7N 2 ＋ 12H 2 O ；③反应后由于容器内气体的物质的量减少， 所以会使容器内气体压强减小。当打开 K 2 后，烧杯内 NaOH 溶 液在大气压强的作用下会倒吸进入 Y 管内；④溶液进入 Y 管内 的原因是由于该反应是气体体积减小的反应，反应发生导致 装 置内压强降低，在外界大气压的作用下而发生倒吸现象。 答案： (1)①A 2NH 4 Cl ＋ Ca(OH) 2 2NH 3 ↑ ＋ CaCl 2 ＋ 2H 2 O( 或 B NH 3 ·H 2 O NH 3 ↑ ＋ H 2 O) ②d c f e i (2)① 红棕色气体慢慢变浅 ②8NH 3 ＋ 6NO 2 7N 2 ＋ 12H 2 O ③Z 中 NaOH 溶液产生倒 吸现象 ④反应后气体分子数减少， Y 管中压强小于外压 考点三 硝酸 考向 1 硝酸的性质及应用 [ 典例 8](2018 年山东淄博检测 ) 下列有关实验操作、现象和 解释或结论都正确的是 ( ) 。 A.①② B.③④ C.②③④ D.②④ 序号 实验操作 现象 解释或结论 ① 过量的 Fe 粉中加入稀硝酸，充分反应后，滴入 KSCN 溶液 溶液呈红色 稀硝酸将 Fe 氧化为 Fe 3 ＋ ② 浓硝酸久置或光照 变黄色 HNO 3 不稳定易分解 ③ Al 箔插入稀硝酸中 无现象 Al 箔表面被 HNO 3 氧化，形成致密的氧化膜 ④ 用玻璃棒蘸取浓硝酸点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红 色后褪色 浓硝酸具有酸性和强氧化性 解析： 过量的铁粉中加入稀 HNO 3 ，生成 Fe 2 ＋ ，加入 KSCN 溶液时，颜色不变，故①错误；浓 HNO 3 久置变黄是因为 HNO 3 分解产生的 NO 2 溶于其中，故②正确； Al 箔遇浓 HNO 3 钝化， 稀 HNO 3 会使 Al 箔溶解，故③错误；浓硝酸具有强酸性和强氧 化性，可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，故④正确。选 D 。 答案： D [ 方法技巧 ] 氧化为 Fe 3 ＋ 。 (3) 向 Ba( NO 3 ) 2 溶液中通入还原性气体 SO 2 可得到 BaSO 4 沉淀。 (4) 向 Fe( NO 3 ) 2 溶液中加入非氧化性酸，如盐酸， Fe 2 ＋ 能被 (5) 向过量铜与一定量硝酸反应后的混合物中加入非氧化 性酸，铜能继续溶解。 (6) 向含还原性离子的酸性溶液中加入硝酸盐，还原性离子 可被氧化。 考向 2 NO 的制备和验证 [ 典例 9 ](2017 年江西临川二中测试 ) 某校课外活动小组为了 探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是 NO 而设计了下列实 验，装置如图所示 ( 加热装置和固定装置均已略去 ) 。图中 K 为 止水夹 ( 处于关闭状态 ) ， F 是一半空的注射器。请回答有关问题： (1) 设计装置 A 的目的是 _____________________________ _________________________ 。 (2) 在完成 (1) 中的“操作”后，将装置 B 中铜丝插入稀硝酸 并微热之，观察到装置 B 中的现象是 ______________ ； B 中反 应的离子方程式为 _____________________________________ 。 (3) 装置 E 和 F 的作用是 __________________________ ；为 实现此作用，其操作方法是 _____________________________ 。 (4) 装置 D 的作用是吸收多余的氮氧 化物，防止污染空气， 兼有 ____________ 的功 能。 答案： (1) 产生 CO 2 ，赶走装置中的空气，防止因 NO 与 O 2 反应生成 NO 2 而产生干扰 (2)Cu 丝表面产生气泡，稀 硝酸液面上方仍为无色，溶液变 蓝 3Cu ＋ 8H ＋ ＋ 2NO 3 ===3Cu 2 ＋ ＋ 2NO↑ ＋ 4H 2 O (3) 验证 NO 的生成 将注射器中的空气推入 E 中，若气体 变为红棕色则说明生成了 NO (4) 防止倒吸 － 考向 3 硝酸浓度对氧化性的影响 [ 典例 1 0] 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 NO 2 ，而稀硝酸不能氧化 NO 。由此得出的结论是浓 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 NO 2 反应： 2NO 2 ＋ 2NaOH===NaNO 3 ＋ NaNO 2 ＋ H 2 O) 硝酸的氧化性强于稀硝酸。 ( 可选药品：浓硝酸、 3 mol·L － 1 稀硝 (1) 实验应避免有害气体排放到空气中。装置③④⑥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 __________( 填字母序号 ) 。 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 解析： 本题要证明浓硝酸能将 NO 氧化成 NO 2 ，而稀硝酸 不能氧化 NO 。①产生 NO 2 ，而非 NO ，所以②中盛水与 NO 2 反应生成 NO 。而 NO 极易与 O 2 反应产生 NO 2 ，故反应前应用 CO 2 将装置中的空气排尽。 (6) 的思路是从溶液中赶出 NO 2 ，或 在 Cu(NO 3 ) 2 溶液中通入 NO 2 ，不能采用稀释绿色溶液的方案， 是因为 Cu(NO 3 ) 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。 (2) 通入 CO 2 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 ＋ 4HNO 3 ( 浓 )===Cu(NO 3 ) 2 ＋ 2NO 2 ↑ ＋ 2H 2 O (4) 将 NO 2 转化为 NO 3NO 2 ＋ H 2 O===2HNO 3 ＋ 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)acd 答案： (1)3 mol·L － 1 稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 [ 方法技巧 ] 硝酸在氧化还原反应中，其还原产物可能有 验证明，硝酸浓度越大，得电子的能力越强，因而其氧化能力 越强。由铜与硝酸反应的化学方程式知，浓硝酸被还原为 NO 2 ， 氮元素的化合价变化为＋ 5→ ＋ 4 ；稀硝酸被还原为 NO ，氮元 素的化合价变化为＋ 5→ ＋ 2 。一般情况下，硝酸的浓度越小， 金属活动性越强，其还原产物的价态越低。 考向 4 硝酸与金属反应的计算 [ 典例 1 1] 将 32.64 g 铜与 140 mL 一定浓度的硝酸反应，铜 完全溶解，产生的 NO 和 NO 2 混合气体在标准状况下的体积为 11.2 L 。请回答下列问题： (1)NO 的体积为 ________ L ， NO 2 的体积为 ________L 。 (2) 参加反应的 HNO 3 的物质的量是 __________ 。 (3) 待产生的气体全部释放后，向溶液中加入 V mL a mol· L － 1 的 NaOH 溶液，恰好使溶液中的 Cu 2 ＋ 全部转化成沉淀，则 (4) 欲使铜与硝酸反应生成的气体在 NaOH 溶液中全部转化 为 NaNO 3 ，至少需要 30% 的双氧水 ________g 。 原硝酸溶液的浓度为 ____ mol·L － 1 。 － 1 ＝ 0.51 mol ，设混合气体中 NO 解析： (1) n (Cu) ＝ 32.64 g 64 g·mol 的物质的量为 x ， NO 2 的物质的量为 y 。 根据气体的总体积为 11.2 L ，有 x ＋ y ＝ 0.5 mol 。 根据得失电子守恒，有 3 x ＋ y ＝ (0.51×2) mol 。 解得 x ＝ 0.26 mol ， y ＝ 0.24 mol 。 V (NO 2 ) ＝ 11.2 L － 5.824 L ＝ 5.376 L 。 (2) 参加反应的 HNO 3 分两部分：一部分没有被还原，显酸 性，生成 Cu(NO 3 ) 2 ；另一部分被还原成 NO 2 和 NO ，所以参加 反应的 HNO 3 的物质的量为 0.51 mol×2 ＋ 0.5 mol ＝ 1.52 mol 。 则 V (NO) ＝ 0.26 mol × 22.4 L·mol － 1 ＝ 5.824 L [ 方法技巧 ] 硝酸与金属 反应的计算 (1) 思维流程 分析所得结论不正确的是 ( 【 拓展演练 】 5.(2017 年北京卷 ) 下述实验中均有红棕色气体产生，对比 ) 。 ① ② ③ . . . A. 由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B. 红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应 C. 由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原 产物 D.③ 的气体产物中检测出 CO 2 ，由此说明木炭一定与浓硝 酸发生了反应 解析： 浓 HNO 3 具有不稳定性，①中浓 HNO 3 受热发生分 解反应： 4HNO 3 4NO 2 ↑ ＋ O 2 ↑ ＋ 2H 2 O ，故①中所得红棕色 气体是 NO 2 和 O 2 的混合气体， A 正确。②中红热木炭加入浓 HNO 3 中，有红棕色气体产生，该气体为 NO 2 ，但不能说明浓 HNO 3 与木炭发生了反应，可能是浓 HNO 3 在红热木炭作用下发 生分解产生了 NO 2 ， B 正确。③中红热木炭未插入浓 HNO 3 中， 有红棕色气体产生，说明浓 HNO 3 具有挥发性，且挥发产生的 HNO 3 被还原生成 NO 2 ，故红棕色气体为还原产物， C 正确。 ③的气体产物中检测出 CO 2 ，不能说明木炭一定与浓 HNO 3 发 生了反应，可能是浓 HNO 3 分解产生 NO 2 、 O 2 和 H 2 O ，红热木 炭与分解产生的 O 2 反应生成 CO 2 ， D 错误。 答案： D 分析或结果错误的是 ( 6.(2018 年山东潍坊质检 ) 某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液 200 mL ，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能 溶解 9.6 g 。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质 量增加的 变化如下图所示 ( 已知硝酸只被还原为 NO 气体 ) 。下列 ) 。 . . A. 原混合酸中 NO 3 物质的量为 0.1 mol － B. OA 段产生的是 NO ， AB 段的反应为 Fe ＋ 2Fe 3 ＋ ===3Fe 2 ＋ ， BC 段产生氢气 C. 第二份溶液中最终溶质为 FeSO 4 D.H 2 SO 4 浓度为 2.5 mol·L － 1 亚硝酸及亚硝酸钠的性质 1. 亚硝酸 (HNO 2 ) 亚硝酸是弱酸。向亚硝酸钠溶液中加酸，生成亚硝酸 (HNO 2 ) 。亚硝酸不稳定，仅存在于冷的稀溶液中，微热甚至常 温下也会 分解，产生红棕色的二氧化氮气体。 NaNO 2 ＋ H 2 SO 4 ( 稀 )===NaHSO 4 ＋ HNO 2 2HNO 2 ===NO↑ ＋ NO 2 ↑ ＋ H 2 O 2. 亚硝酸钠 (NaNO 2 ) (1) 亚硝酸钠的物理性质及用途 亚硝酸钠的化学式为 NaNO 2 ，是可溶性盐。其熔点为 271 ℃ ，分解温度为 320 ℃ 。 亚硝酸钠在建筑业中常用作混凝土掺加剂，以促进混凝土 凝固，提高其强度，防止在冬天低温施工时混凝土发生冻结。 亚硝酸钠还是一种食品添加剂，用作食品防腐剂和肉类食 品的发色剂。 (2) 亚硝酸钠的氧化性 在亚硝酸钠中，氮的化合价为＋ 3 ，处于中间价态。因此， 亚硝酸钠与强还原性物质反应时，表现出氧化性。如亚硝酸钠 与碘化钾反应可生成单质碘。 毒事故发生，它的部分性质如图，下列说法错误的是 ( [ 典例 ] 亚硝酸钠 (NaNO 2 ) 是一种具有咸味、有毒，且价格 比 食盐 (NaCl) 便宜的工业用盐，常被误作食盐使用，导致多 起中 ) 。 . . A. 可用淀粉碘化钾试纸和食醋鉴别食盐 (NaCl) 与亚硝酸钠 (NaNO 2 ) B. 亚硝酸钠可以加到食品中，但添加量要符合规定 C.NaNO 2 与 N 2 H 4 反应生成 NaN 3 的化学方程式为 NaNO 2 ＋ N 2 H 4 ===NaN 3 ＋ 2H 2 O D. 上图所涉及的化学反应都是氧化还原反应 价变为－ — 价， C 正确；有电子 转移的化学反应为氧化还原反应， 解析： 亚硝酸钠能和 KI 反应生成碘单质，淀粉 溶液遇碘变 蓝色， A 正确； NaNO 2 具有防腐性，但有毒，所以亚硝酸钠可 以加到食品中，但添加 量要符合规定， B 正确；亚硝酸钠和肼 反应生成叠氮化钠和水，该反应中 N 元素化合价由＋ 3 价、－ 2 1 3 其特征是有元素化合价升降， NaNO 2 与 NH 4 Cl 反应生成 NH 4 NO 2 没有化合价的变化， D 错误。 答案： D [ 演练 ] (2018 年湖北咸宁模拟 )NaNO 2 在漂白、电镀和金属 处理等方面有重要应用。 (1) 将等物质的量的一氧化氮和二氧化氮通入氢氧化钠溶 液中便可制得 NaNO 2 ，写出离子方程式： __________________ _____________________________________________________ 。 (2) 在酸性条件下，当 NaNO 2 与 KI 按物质的量 1∶1 恰好完 全反应，且 I － 被氧化为 I 2 时，产物中含氮的物质为 ___________ ( 填化学式 ) 。 (3) 亚硝酸 (HNO 2 ) 是与醋酸酸性相当的弱酸，很不稳定，通 常在室温下立即分解。要得到稳定的 HNO 2 溶液可以往冷冻的 浓 NaNO 2 溶液中加入或通入某种物质，下列物质不适合使用 的 是 ________( 填字母 ) 。 a. 稀硫酸 c. 二氧化硫 b. 二氧化碳 d. 磷酸 含 Al 、 NaAlO 2 、 NaNO 2 、 NaOH 、 NH 3 、 H 2 O 六种物质，将此 反应中氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数分别 填入下 2NO 2 ＋ H 2 O 。 (2) 碘离子被氧化为碘单 质时，所有的碘元素化合 解析： (1) 根据信息：等物质的量的一氧化氮和二氧化氮通 入氢氧化钠溶液中便可制得 NaNO 2 ，即 NO ＋ NO 2 ＋ 2OH － === － 价升高了 2 价，消耗碘离子 2 mol ，亚硝酸钠中氮元素化合价是 ＋ 3 价， 2 mol 的亚硝酸钠得到 2 mol 电子时，则需氮元素的化 合价降为＋ 2 价，所以产物中含氮的物质为 NO 。 (3) 浓 NaNO 2 溶液中通入二氧化碳，由于 H 2 CO 3 比 HNO 2 酸性弱，不能制取 HNO 2 ；如果通入二氧化硫，会被亚硝 酸氧化为硫酸，即二氧化 硫具有还原性，亚硝酸具有氧化性。 (4) 亚硝酸钠具有氧化性， 法将废水中 NO 2 转换为 N 2 除去，根据电解池的阴极上 发生得 金属铝具有还原性，碱性条件下，二者发生氧化还原反应生成 偏铝酸盐和一水合氨，反应方程式为 2Al ＋ NaNO 2 ＋ NaOH ＋ 2H 2 O===2NaAlO 2 ＋ NH 3 ·H 2 O ；该反应中氢氧根离子参加反应， 导致溶液中氢氧根离子浓度减小，则溶液的 pH 减小；用电解 － 电子的还原反应，所以 N 2 将在阴极产生。