2021届一轮复习人教版课题15 氮及其重要化合物学案
课题15 氮及其重要化合物
学习任务1 氮及其氧化物
一、氮的固定
将游离态氮转变为化合态氮的过程叫氮的固定。
(1)自然固氮
(2)人工固氮：工业合成氨。
二、氮气
写出有关反应的化学方程式：
①3Mg＋N2Mg3N2；
②N2＋3H22NH3；
③N2＋O22NO。
三、氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3和N2O5。
完成下表中NO和NO2的比较：
氮的氧化物
NO
NO2
物理
性质
颜色
无色
红棕色
毒性
有毒
有毒
溶解性
不溶于水
易溶于水
化学
性质
与O2反应
2NO＋O2===2NO2
不反应
与H2O
反应
不反应
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(1)NO能与血红蛋白结合而使人中毒。
(2)NO、NO2均能与NH3反应生成N2：4NH3＋6NO5N2＋6H2O；8NH3＋6NO27N2＋12H2O。
四、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：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排入大气后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨水降到地面形成酸雨。
(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。
2．常见的NOx尾气处理方法(教材补遗)
(1)碱液吸收法
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)，此法一般适合工业尾气中NOx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(N2)；NOx与CO在一定温度下可催化转化为无毒气体(N2和CO2)，此法一般适用于汽车尾气的处理。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)固氮反应一定属于氧化还原反应。( )
(2)NO中的NO2杂质气体，可通过盛有水的洗气瓶除去。( )
(3)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在。( )
(4)N2与O2在放电条件下直接化合成NO2。( )
(5)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂。( )
(6)可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物。( )
(7)溴蒸气和NO2都是红棕色气体，不能用湿润的淀粉KI试纸和NaOH溶液鉴别，可用AgNO3溶液、蒸馏水或CCl4鉴别。( )
解析：(5)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO2既是氧化剂，又是还原剂。
答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√
2．完成下列填空。
(1)[2018·高考全国卷Ⅱ，28(2)①]某小组为探究三草酸合铁酸钾{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}的热分解产物，按如图所示装置进行实验。通入氮气的目的是______________________。
(2)(2018·高考天津卷)NO被H2O2氧化为NO的离子方程式是___________________。
(3)(2017·高考全国卷Ⅲ，26改编)绿矾(FeSO4·xH2O)易被氧化，在测定其结晶水含量或分解产物时，应先向装置中缓缓通入N2，目的是________________________________。
答案：(1)隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置 (2)2NO＋3H2O2===2H＋＋2NO＋2H2O (3)排出装置中的空气
氮及其氧化物的性质和应用
宏观辨识与微观探析
1．下列有关氮气用途说法不正确的是( )
A．做焊接金属的保护气
B．制硝酸和化肥的原料
C．食品袋中充氮气来防腐
D．与氧气反应制NO从而制硝酸
解析：选D。氮气的化学性质不活泼，能防止金属在高温下被空气中的氧气氧化，A项正确；氮气可用于合成氨，氨可制硝酸和化肥，B项正确；食品袋中充氮气可减缓食品被氧化而变质的速率，C项正确；氮气与氧气的反应很难进行，不宜用氮气与氧气反应制NO从而制备硝酸，D项错误。
2．Murad等三位教授提出NO在人体内有独特的功能，下列关于NO的叙述正确的是( )
①NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物
②NO是亚硝酸的酸酐
③NO可以是某些含高价氮物质还原的产物
④NO是无色气体，在空气中可变为红棕色
A．全部 B．①③④
C．②③④ D．①④
解析：选B。NO中氮元素的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如HNO3→NO，也可以是氧化产物，如NH3→NO；HNO2的酸酐是N2O3；NO是无色气体，可被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2。
氮的氧化物溶于水或碱溶液的计算
证据推理与模型认知、变化观念
3．同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2；②NO2和O2；③NH3和N2。将3支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是( )
A．V1＞V2＞V3
B．V1＞V3＞V2
C．V2＞V3＞V1
D．V3＞V1＞V2
解析：选B。设各种气体的体积都为1体积。①根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可得，剩余NO的体积V1＝(1＋)体积。②根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可得，剩余O2的体积V2＝(1－)体积。③根据NH3极易溶于水、N2难溶于水且N2与水不发生化学反应可得，剩余N2的体积V3＝1体积。由上述分析可知，V1>V3>V2，故B项符合题意。
4．(教材改编题)(1)一个大试管的容积为27 mL，装满二氧化氮和氧气，把它倒扣在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为2 mL。则原混合气体中O2的体积可能是________或________。
(2)一个大试管的容积为24 mL，收集满一氧化氮气体，把它倒扣在盛满水的水槽里再通入氧气，一段时间后，试管里剩余气体体积为2 mL。则通入O2的体积可能是________或________。
解析：(1)NO2、O2混合气体与水反应的计算关系式符合下列化学方程式：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。若剩余的2 mL气体为O2，则参加上述反应的NO2和O2的总体积为27
mL－2 mL＝25 mL，则原混合气体中NO2的体积为25 mL×＝20 mL，O2的体积为27 mL－20 mL＝7 mL。若剩余的2 mL气体为NO，该气体由NO2和O2共同反应后剩余了6 mL的NO2再单独与水反应而得，则按4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3反应的NO2和O2的总体积为27 mL－6 mL＝21 mL，则原混合气体中O2的体积为21 mL×＝4.2 mL。
(2)NO、O2混合气体与水反应的计算关系式符合下列化学方程式：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。若剩余的2 mL 气体为O2，则是24 mL NO按上述化学方程式完全反应后又通入了2 mL O2，则通入O2的体积为24 mL×＋2 mL＝20 mL。若剩余的2 mL气体为NO，则按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3反应的NO体积为24 mL－2 mL＝22 mL，则通入O2的体积为22 mL×＝16.5 mL。
答案：(1)7 mL 4.2 mL (2)20 mL 16.5 mL
氮氧化物溶于水的计算问题
无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，2NO＋O2===2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。
(1)若NO和O2通入水中，总反应的化学方程式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3(4∶3)。
(2)若NO2和O2通入水中，总反应的化学方程式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(4∶1)。
5．已知氮的氧化物跟NaOH溶液发生的化学反应如下：
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。现有m mol NO2和n mol NO组成的混合气体，要用NaOH溶液使其被完全吸收无气体剩余，现有浓度a mol·L－1的NaOH溶液，则需此NaOH溶液的体积为( )
A. L B． L
C. L D． L
解析：选C。生成物不论是硝酸钠还是亚硝酸钠，根据原子守恒可知，氢氧化钠的物质的量就是NO2和NO的物质的量之和，则氢氧化钠的物质的量是(m＋n) mol，则氢氧化钠溶液的体积为 L。
氮氧化物与NaOH溶液反应的有关问题分析
(1)NO2能被NaOH溶液吸收发生转化生成NaNO3和NaNO2。
(2)NO不能被NaOH溶液吸收。
(3)n(NO2)∶n(NO)≥1时，NO2、NO的混合气体能完全被NaOH溶液吸收。
学习任务2 氨 铵盐 肼(N2H4)(教材补遗)
一、氨的分子结构和物理性质
电子式
密度
气味
水溶性
比空气的小
强烈刺激性气味
极易溶于水(1∶700)
二、氨的化学性质
1．与水的反应
NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，氨溶于水得氨水。
(1)氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH－、H＋。
(2)一水合氨为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O。
2．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，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。
化学方程式：HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。
3．与盐溶液的反应
如过量氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。
4．氨的还原性——氨的催化氧化
化学方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O。
三、氨的实验室制法
实验室制取NH3的简易方法,
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·H2ONH3↑＋H2O
浓氨水＋
固体NaOH
NaOH溶于水放热，促使NH3·H2O分解，且OH－浓度的增大也有利于NH3的生成
浓氨水＋
固体CaO
CaO与水反应生成OH－，使溶剂(水)减少；且反应放热，促使NH3·H2O分解。化学方程式：NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
四、铵盐的性质及NH的检验
1．铵盐的物理性质
铵盐都是白色固体，均易溶于水。
2．铵盐的化学性质
3．NH的检验
未知液有刺激性气味的气体试纸变蓝色原溶液中含有NH。
五、肼(N2H4)(教材补遗)
1．碱性：溶于水形成二元弱碱，碱性比NH3·H2O弱，在水中的电离与NH3·H2O相似，与硫酸反应形成的酸式盐为N2H6(HSO4)2。
2．强还原性：能被氧气、H2O2等氧化，可用作喷气式发动机的推进剂、火箭燃料等。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2019·高考全国卷Ⅱ，9C改编)气态氢化物热稳定性：PH3
C>Si
稀硫酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
B
制备纯净的氯气
浓盐酸
MnO2
饱和食盐水
C
检验溶液X中含有CO
盐酸
溶液X
澄清石灰水
D
除去Na2SO3中的Na2SO4
氯水
混合物
NaOH溶液
解析：选A。A项，装置②中出现气体，说明硫酸的酸性强于碳酸，装置③中出现白色沉淀，说明碳酸的酸性强于硅酸，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强，即非金属性：S>C>Si，正确；B项，MnO2和浓盐酸反应需要加热，此装置中没有加热装置，无法制得Cl2，错误；C项，向装置②中加入盐酸，出现能使澄清石灰水变浑浊的气体，不能说明溶液X中含有CO，也可能含有HCO或SO或HSO，错误；D项，氯水具有强氧化性，能把SO氧化成SO，不能达到实验目的，错误。
与气体制备有关的仪器连接问题
科学探究与创新意识
4．(双选)硫酰氯(SO2Cl2)是重要的化学试剂，其熔点为－54.1 ℃，沸点为69.1 ℃，遇冷水逐渐分解，其制备原理为SO2(g)＋Cl2(g)===SO2Cl2(l) ΔH＝－97.3 kJ·mol－1，现用如图所示装置(夹持仪器已略去)进行实验。
下列说法正确的是( )
A．A的作用是冷凝回流，冷凝水应从a口进b口出
B．乙和丙中分别盛装饱和食盐水和浓硫酸
C．活性炭可加快反应速率
D．B中最好盛装碱石灰，其作用只是为了除去多余的SO2和Cl2
解析：选AC。由于该反应放热会使SO2Cl2挥发损失，所以冷凝管的作用为冷凝回流，冷凝水应从a口进b口出，A项正确；由于SO2Cl2遇冷水逐渐分解，所以制得的氯气应先用饱和食盐水除去挥发出来的HCl气体，再用浓硫酸除去水蒸气，B项错误；从反应原理来看，活性炭不参与反应，而活性炭的特点是表面积大，具有吸附作用，所以其可增大两种反应物的接触面积，使反应速率加快，C项正确；B中盛装碱石灰，既要防止多余的SO2和Cl2逸出污染环境，也要防止空气中的水蒸气进入装置使SO2Cl2水解，D项错误。
5．亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业盐，在生产、生活中应用广泛。现用如图所示装置(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。
已知：①NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O；
②气体液化的温度：NO2(21 ℃)，NO(－152 ℃)。
(1)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，目的是_______________________。
(2)为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(从左向右连接)：A→_____；组装好仪器后，接下来进行的操作是__________________________________。
解析：(1)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排尽装置中的空气，防止干扰NO的检验。(2)为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(从左向右连接)：A是发生装置，C是干燥装置。因为NO2更易液化，先分离NO2，所以接E冷却二氧化氮，NO2分离后再检验NO，再接D通氧气，观察到气体从无色变成红棕色，说明是NO，B是尾气处理装置，吸收反应后剩余的NO和NO2的混合气体，防止污染空气。则装置的连接顺序为A→C→E→D→B；有气体参与或生成的实验必须检查装置的气密性，故组装好仪器后，接下来进行的操作是检查装置的气密性。
答案：(1)排尽装置中的空气，防止干扰NO的检验
(2)C→E→D→B 检查装置的气密性
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．下列叙述与氮元素的循环无关的是( )
A．工业合成氨的过程是固氮的过程
B．自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物
C．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气做保护气
D．电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收
解析：选C。C项中由于N2很不活泼，故做保护气，不参与化学反应，也就不参与氮的循环。
2．“绿色化学”实验已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是( )
①实验室收集氨采用图甲所示装置 ②实验室做氯气与钠的反应实验时采用图乙所示装置 ③实验室用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨与酸生成铵盐的实验
④实验室采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A．②③④ B．①②③
C．①②④ D．①③④
解析：选C。①实验室收集氨采用图甲所示装置，在制备的过程中用带有酚酞的水吸收逸出的氨，防止污染环境，符合“绿色化学”的要求；②实验室做氯气与钠的反应实验时采用图乙所示装置，用浸有碱液的棉球可以吸收多余的氯气，防止污染环境，符合“绿色化学”的要求；③实验室用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨与酸生成铵盐的实验，挥发的氯化氢和氨会污染大气，因此不符合“绿色化学”的要求；④实验室采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应，生成的氮的氧化物及时收集在气球中，防止污染环境，符合“绿色化学”的要求。综上所述，①②④符合要求。
3．下列有关氨和铵盐的叙述正确的是( )
A．NH3易液化，常用作制冷剂
B．NH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去
C．将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近，有白烟产生
D．某气体通入紫色石蕊溶液后溶液变红，据此可推断该气体为NH3
解析：选A。液氨汽化时吸收大量的热导致周围环境温度降低，所以液氨可以作制冷剂，故A正确；加热氯化铵会分解为NH3和HCl，遇冷又生成NH4Cl，所以不能用加热的方法除去NH4Cl中的I2，故B错误；将蘸有浓氨水和挥发性酸(如盐酸和硝酸)的玻璃棒相互靠近，有白烟产生，而硫酸不是挥发性的酸，故C错误；氨通入紫色石蕊溶液后溶液应变蓝，而不是变红，故D错误。
4．用下列实验装置和方法进行相应实验，能达到实验目的的是( )
A．用甲装置制干燥的氨
B．用乙装置收集并测量Cu与浓硝酸反应产生的气体及体积
C．用丙装置除去CO2中含有的少量HCl
D．用丁装置吸收NH3，并防止倒吸
解析：选A。B项，Cu与浓HNO3反应生成NO2，NO2会与H2O反应，错误；C项，CO2也可与Na2CO3溶液反应，错误；D项，应将苯换成CCl4，将气体通入CCl4中以防止倒吸，错误。
5．下列与碳、氮、硫、硅等非金属元素及其化合物有关的说法不正确的是( )
A．工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅可得到含杂质的粗硅
B．氮的氧化物是形成光化学烟雾的主要物质，硫的氧化物是形成酸雨的主要物质
C．NO2、CO2和SO2溶于水均可导电，它们都是电解质
D．将SO2通入酸化的 Ba(NO3)2溶液中会出现白色沉淀
解析：选C。NO2、CO2、SO2均为非电解质。
6．(2020·全国名校第二次大联考)下列由相关实验现象推出的结论正确的是( )
A．NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解，说明可以用加热NH4Cl和NH4HCO3固体的方法制氨
B．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定含有SO
C．Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应
D．NH3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体
解析：选D。NH4Cl受热分解生成氨和氯化氢，冷却后二者又重新结合生成NH4Cl，不能制备氨，A项错误；向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，在酸性条件下NO具有强氧化性，会把SO氧化成SO，故不能说明原溶液中一定含有SO，也可能含有SO，B项错误；Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，前者是由于稀硝酸的强氧化性，后者是由于Fe与稀硫酸发生置换反应，C项错误；NH3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体氯化铵，D项正确。
7．铜和铁的合金7.2 g完全溶于稀硝酸，若反应中硝酸被还原只产生NO气体，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，最终生成12.3 g沉淀。则在标准状况下产生的NO气体的体积为( )
A．1.12 L B．2.24 L
C．3.36 L D．1.68 L
解析：选B。两种金属单质最终生成氢氧化物时增加的质量实际上是OH－的质量，OH－的物质的量与金属跟硝酸反应时失去的电子的物质的量相等，即n(e－)＝n(OH－)＝(12.3 g－7.2 g)÷17 g/mol＝0.3 mol，根据HNO3NO可知，n(NO)＝0.1 mol，在标准状况下的体积为2.24 L。
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
8．(2020·临沂高三统考)下列制取NH3并验证其还原性、收集并进行尾气处理的装置和原理均正确的是( )
解析：选B。氯化铵受热分解生成氨和氯化氢，但在试管口又重新化合生成氯化铵，得不到氨，A项错误；氨具有还原性，氯气具有强氧化性，二者能发生氧化还原反应，又因为氨的密度小于空气的，氯气的密度大于空气的，所以长管通入NH3，短管通入Cl2，可以使其充分反应，装置和原理均正确，B项正确；氨的密度小于空气的，采用向下排空气法收集，即收集时应该是短管进、长管出，C项错误；氨极易溶于水，倒置的漏斗插入水中，不能防倒吸，D项错误。
9．下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中，正确的是( )
A．常温下都用铜制容器贮存
B．露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻
C．常温下都能与铜较快地反应
D．露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低
解析：选D。Cu与浓HNO3可在常温下反应，Cu与浓H2SO4需加热才反应，故浓HNO3不能用铜制容器贮存；将二者都露置在空气中，硝酸挥发，浓H2SO4吸收空气中的水分，故酸液的浓度都降低，但酸液的质量变化不同，浓HNO3减轻，浓H2SO4增重。
10．(2020·济宁高三模拟)合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素
B．反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂相同
C．Ⅵ的产物可在上述流程中被再次利用
D．Ⅴ中发生反应：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl
解析：选B。甲是N2，N2与H2化合生成NH3。反应Ⅴ是侯氏制碱法原理，丁是NaHCO3，NaHCO3受热分解生成Na2CO3。NH3发生催化氧化生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3和NH3反应生成NH4NO3，即乙是NO，丙是NO2。甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，A正确；反应Ⅳ中的氧化剂和还原剂均是NO2，B错误；NaHCO3分解生成的CO2可以循环利用，C正确。
11．某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示：
实验1
实验2
①③中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生
⑥中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生
下列说法正确的是( )
A．稀硝酸一定被还原为NO2
B．②中溶液存在：2c(Cu2＋)＋c(H＋)＝c(NO)＋c(OH－)
C．由上述实验得出结论：常温下，Cu既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应
D．③⑥中反应的离子方程式：3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
解析：选BD。A项，稀硝酸与铜发生3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O反应，生成硝酸铜溶液为蓝色，试管口NO被空气中的O2氧化生成红棕色的二氧化氮，但硝酸被还原生成NO，故A错误；B项，②中溶液存在电荷守恒：2c(Cu2＋)＋c(H＋)＝c(NO)＋c(OH－)，故B正确；C项，由实验可得出结论：常温下Cu可以和稀硝酸反应，但不能与稀硫酸反应，故C错误；D项，③⑥中反应的离子方程式：3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故D正确。
三、非选择题
12．(教材改编题)如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，回答下列问题：
(1)写出N2的一种用途：_____________________________________________。
(2)从N元素的化合价分析，N2具有氧化性和还原性，各举一例说明(用化学方程式表示)。
氧化性：_____________________________________________________________；
还原性：______________________________________________________________。
(3)HNO3与物质C常用于检验Cl－的存在，则物质C的化学式为________。
(4)实验室制取物质B的化学方程式为_____________________________________。
(5)NO2与水反应生成物质A的化学方程式为_______________________________。
(6)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为_________________________。
答案：(1)做保护气、保存粮食(写出一种即可)
(2)N2＋3H22NH3(或N2＋3MgMg3N2) N2＋O22NO
(3)AgNO3
(4)Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(5)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(6)4HNO3(浓)＋CCO2↑＋4NO2↑＋2H2O
13．甲、乙两同学用下图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反应的产物。
已知：ⅰ.在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物有＋4、＋2、－3价等氮的化合物。
ⅱ.FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)(ΔH<0)。
ⅲ.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。
甲的实验操作和现象记录如下：
实验操作
实验现象
打开弹簧夹，通入一段时间CO2，关闭弹簧夹
－
打开分液漏斗活塞，将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中，关闭活塞
无明显现象
加热烧瓶，反应开始后停止加热
①A中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变浅；B中溶液呈棕色；C中溶液紫色变浅；
②反应停止后，A中无固体剩余
请回答下列问题：
(1)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是_________________________________。
(2)检验是否生成－3价氮的化合物，应进行的实验操作是_____________________。
(3)甲取少量B中溶液，加热，实验现象是__________________________________。
请用平衡移动原理解释原因：_____________________________________________。
甲依据该现象得出的结论是A中有NO生成。
(4)乙认为甲得出A中有NO生成的证据不足。为获取充足的证据，乙仍采用该装置和操作进行对照实验，乙做出的改变是________________________，证明有NO生成的实验现象是_______________________________________________________________________。
解析：(1)常温下，铁遇浓硝酸发生钝化。(2)－3价氮的化合物是NH3或铵盐，而此反应的环境呈酸性，故－3价氮的化合物应是硝酸铵，可利用NH与OH－共热产生NH3的性质检验。(3)B中发生反应FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)，加热后，上述平衡逆向移动，无色气体NO逸出，在空气中变为红棕色，而溶液颜色变浅或变为浅绿色。(4)NO2与水反应生成NO，故可把浓硝酸换成稀硝酸，若A中无红棕色气体生成，但B中溶液变为棕色，可证明A中有NO生成。
答案：(1)常温时，铁遇浓硝酸形成致密氧化膜，阻止反应进一步发生(答钝化也可)
(2)取少量反应后A中溶液于试管中，向其中加入足量浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变蓝，则A中生成NH
(3)棕色溶液颜色变浅(或变为浅绿色)，有无色气体逸出，且在空气中变为红棕色 FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色) ΔH<0，正反应为放热反应，加热后，平衡向逆反应方向移动
(4)将浓硝酸换成稀硝酸 A中没有红棕色气体生成，B中溶液变为棕色
14．(2020·衡水中学模拟)利用如图装置进行NH3与金属氧化物MxOy反应生成M、N2和H2O，通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量。a中试剂是浓氨水。
(1)仪器a的名称为______，仪器b中装入的试剂可以是__________。
(2)按气流方向正确的装置连接顺序为____________(填字母，装置可重复使用)。
(3)装置C的作用：______________________________。
(4)实验结束时，应首先______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；这样做的原因是_____________。
Ⅰ.熄灭A装置的酒精灯
Ⅱ.停止从a中滴加液体
(5)若金属氧化物为CuO，反应的化学方程式为______________________________。
(6)若实验中准确称取金属氧化物的质量为m g，完全反应后，测得生成水的质量为n g，则M的相对原子质量为________(用含x、y、m、n的式子表示)。
(7)某同学仔细分析上述装置后认为仍存在缺陷，你认为该如何改进？
________________________________________________________________________。
答案：(1)分液漏斗 NaOH固体(或生石灰或碱石灰)
(2)BDADC (3)尾气处理，吸收未反应的NH3，同时防止空气中的水蒸气进入装置D产生干扰 (4)Ⅰ 使反应产生的水蒸气全部被碱石灰吸收 (5)2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O (6) (7)在吸收尾气的浓硫酸前加安全瓶防倒吸
