2019届一轮复习鲁科版氮的循环学案(1)

2019届一轮复习鲁科版氮的循环学案(1)

第二节　氮的循环 ‎[教材基础——自热身]‎ ‎1．氮气的结构与性质 ‎(1)氮元素的存在与氮的固定 ‎(2)N2的物理性质 无色、无味气体，密度比空气略小，难溶于水。‎ ‎(3)N2的化学性质 ‎①与氧气反应：N2＋O22NO。‎ ‎②与氢气反应：N2＋3H22NH3。‎ ‎③与镁反应：3Mg＋N2Mg3N2。‎ ‎2．氮的氧化物的种类与性质 ‎(1)氮有多种价态的氧化物 如N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5等。其中属于硝酸酸酐的是N2O5。‎ ‎(2)NO与NO2性质的比较 NO NO2‎ 氮的价态 ‎＋2价 ‎＋4价 物理性质 无色、不溶于水的气体 红棕色、有刺激性气味的气体，易液化，易溶于水 化学性质 O2‎ ‎2NO＋O2===2NO2‎ 不反应 H2O 不反应 ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO H2O、O2‎ ‎4NO＋2H2O＋3O2===4HNO3‎ ‎4NO2＋2H2O＋O2===4HNO3‎ 氧化性 有氧化性，但通常情况下表现出还原性 强氧化性，在溶液中能氧化S2－、I－、Fe2＋等离子 对环境的影响 有毒，大气污染物之一 有毒，大气污染物之一 实验室制取原理及收集方法 ‎3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(排水法收集)‎ Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(向上排空气法收集)‎ ‎(3)氮的氧化物(NO、NO2)对环境的影响 ‎①氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应生成的一种有毒的烟雾，称为光化学烟雾。氮氧化物与空气中的水反应生成硝酸和亚硝酸，是酸雨的成分。NO2破坏臭氧层，可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。‎ ‎②大气中氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧、汽车尾气(燃料在发动机内电火花引燃时，氮气与氧气反应生成的)和植物体的焚烧，以及农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。‎ ‎③在工业上含氮氧化物的尾气吸收常利用以下反应：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。‎ ‎④常见环境污染问题 酸雨 主要是SO2和NOx造成的 光化学烟雾 由NOx和碳氢化合物造成的 臭氧层空洞 主要是氟氯烃和氮氧化合物引起的 温室效应 主要是大气中CO2、CH4等含量升高引起的 白色污染 废旧塑料等大量使用引起的 赤潮、水华 含磷洗衣粉的大量使用，工、农业及城市生活污水的任意排放 ‎[知能深化——扫盲点]‎ 氮的氧化物与O2、H2O反应的3种计算方法 ‎1．关系式法 ‎(1)NO和O2混合气体通入水中 由2NO＋O2===2NO2和3NO2＋H2O===2HNO3＋NO得总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3‎ ‎ (2)NO2和O2混合气体通入水中 由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和2NO＋O2===2NO2得总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3‎ ‎(3)NO、NO2和O2三种混合气体通入水中 先按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO计算出生成的NO体积，然后加上原来混合气体中NO体积，再按(1)计算。‎ ‎2．电子守恒法 当NOx转化为硝酸时要失去电子，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。‎ ‎3．原子守恒法 ‎4NO2＋O2和4NO＋3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，都与N2O5＋H2O===2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。‎ ‎[对点练]‎ 在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为(　　)‎ ‎①1.2 mL　②2.4 mL　③3 mL　④4 mL A．①②　　　　　　　　　 B．②③‎ C．③④ D．①④‎ 解析：选D　4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3‎ 若剩余的气体是O2，则V(NO2)＝×(12－2) mL＝8 mL，‎ V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL。‎ 若剩余的气体是NO(2 mL)⇒6 mL NO2。‎ 则V(O2)＝×(12－6) mL＝1.2 mL。‎ ‎[题点全练——过高考]‎ 题点一　氮气、氮的氧化物的性质及对环境的影响 ‎1．下列对NO、NO2的描述，正确的是(　　)‎ A．NO是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物 B．NO2可用排水法收集，且可由N2和O2化合而得到 C．NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是大气污染物 D．NO、NO2互为同素异形体，且NO是汽车尾气的有害成分之一 解析：选C　NO为无色不溶于水的气体，不属于酸性氧化物，A错；NO2与水反应，且N2与O2能化合为NO，不能化合为NO2，B错；同素异形体是单质间的互称，D错。‎ ‎2．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，N2为氧化产物 B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2‎ C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应 D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4CO催化剂,4CO2＋N2‎ 解析：选D　反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋O2===2NO2,2NO2＋4CO===N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO＋O2＋4CO催化剂,4CO2＋N2。‎ 题点二　有关氮的氧化物的简单计算 ‎3．氮氧化合物(用NOx表示)是大气污染的重要因素，根据NOx的性质特点，开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。‎ ‎(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH3＋6NO5N2＋6H2O,8NH3＋6NO27N2＋12H2O。同温同压下，3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的体积之比是__________。‎ ‎(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。‎ ‎①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为1∶1，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是______________________________________________________________。‎ 解析：(1)设NO的体积为V(NO)，NO2的体积为V(NO2)，依据方程式知，处理NO需NH3：V(NO)，处理NO2需NH3：V(NO2)，则 解得V(NO)＝0.75 L，V(NO2)＝2.25 L V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。‎ ‎(2)①生成两种钠盐，必然是NO2的歧化反应，依据量的关系可知两种盐分别为NaNO3和NaNO2。‎ ‎②NO中氮的化合价为＋2价，NO2中氮的化合价为＋4价，二者1∶1混合时与NaOH反应生成一种钠盐，依据电子守恒可知，钠盐中氮的化合价为＋3价，即为NaNO2。‎ 答案：(1)1∶3‎ ‎(2)①2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O ‎②NaNO2‎ ‎[教材基础——自热身]‎ ‎1．氨的物理性质与喷泉实验 ‎(1)物理性质 无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化。极易溶于水(1∶700)，可由喷泉实验证明。‎ ‎(2)喷泉实验 ‎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常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如下表：‎ 气体 HCl NH3‎ CO2、SO2、Cl2、H2S NO2＋O2‎ 吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 浓NaOH溶液 水 ‎2．氨的化学性质 ‎(1)与水反应 反应原理为NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－。氨气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有：NH3·H2O、H2O、NH3、NH、OH－、H＋。NH3·H2O为可溶性一元弱碱，不稳定，易分解，化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O。‎ ‎(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。化学方程式为HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。‎ ‎(3)与盐溶液的反应 过量氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式：‎ Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。‎ ‎(4)氨气的还原性 ‎①催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O。‎ ‎②被CuO氧化：2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O。‎ ‎③被氯气氧化：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。‎ ‎(5)氨的用途 ‎①液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。‎ ‎②制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。‎ ‎3．氨气的实验室制法 ‎4．铵盐及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 未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含NH。‎ ‎[知能深化——扫盲点]‎ ‎1．氨气的喷泉实验 ‎(1)实验装置：如图，烧瓶中是NH3，烧杯中是水(滴入少量酚酞溶液)。‎ ‎(2)实验操作：打开橡胶管上的止水夹，挤压滴管上的胶头，使少量水进入烧瓶。‎ ‎(3)实验现象：烧杯中的水由玻璃导管进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色。‎ ‎(4)现象解释：能形成喷泉说明氨气极易溶于水。‎ ‎2．喷泉实验的原理分析 ‎(1)形成喷泉的原因 形成喷泉最根本的原因是烧瓶内外存在压强差。当烧瓶内气体溶于液体或与之反应时，瓶内气体大量减少，压强降低，外界的大气压将液体压入烧瓶内，如此持续，最后液体将充满烧瓶。‎ ‎(2)影响喷泉实验成功的因素 ‎①盛气体的烧瓶必须干燥；②气体要充满烧瓶；③烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性)；④所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体可以快速反应。‎ ‎[对点练]‎ ‎1．如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是(　　)‎ A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹 D．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 解析：选B　H2难溶于NaOH溶液，不能形成较大压强差，不能引发“喷泉”现象。‎ ‎(1)制氨时铵盐不选(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等，因为它们受热易分解，使产生的NH3中混有较多的杂质气体，另外NH4NO3易爆炸；选碱时，用Ca(OH)2而不用NaOH或KOH，因为NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生氨，且在高温下均能腐蚀玻璃。‎ ‎(2)干燥氨气不能用浓硫酸，也不能用无水CaCl2(8NH3＋CaCl2===CaCl2·8NH3)，通常用碱石灰干燥氨气。‎ ‎(3)实验室制取少量NH3的两种简易方法 ‎①加热浓氨水(图甲)‎ 反应原理：NH3·H2ONH3↑＋H2O。‎ ‎②浓氨水中加固态碱性物质(图乙)‎ 反应原理：浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，消耗水且使c(OH－)增大，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3·H2O的分解。‎ ‎[对点练]‎ ‎2．有甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂，对实验室制取并收集氨气的实验进行改进。‎ 化学试剂：①NH4Cl固体、②浓氨水、③NaOH固体 ‎(1)甲同学想方便快速地制取少量氨气，应选择的装置是________(填字母)，选用的试剂是________(填序号)。选用上述试剂制氨气的理由是_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 实验过程中，制气时的实验操作是__________________________________________。‎ ‎(2)乙同学建议，把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上收集氨气，并确保不污染环境，请你根据其设想回答：‎ ‎①若用排气法收集氨气，请在方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用试剂(自选)名称。‎ ‎②若用排液集气法收集NH3，可选用的试剂是________(填字母)。‎ A．H2O　　　　　　　　　 B．浓H2SO4‎ C．CCl4 D．饱和NaCl溶液 解析：(1)不加热制取NH3是快速制取少量NH3‎ 的措施，具体操作方法是把浓氨水滴到固体NaOH上。(2)①用排气法收集NH3的装置中要注意广口瓶中导气管的长短，因NH3的密度比空气的小，故进气管短，出气管长，因NH3极易溶于水，进行尾气处理时，要设置防倒吸装置。②用排液法收集NH3时，要求液体不能溶解NH3(排除A、D)且不与NH3发生反应(排除B)，故选CCl4。‎ 答案：(1)B　②③　NaOH固体遇水放热，使氨气的溶解度降低，同时可使溶液中c(OH－)增大，促使NH＋OH－NH3·H2ONH3＋H2O平衡向右移动，从而使氨气逸出　将浓氨水逐滴滴加到NaOH固体上 ‎(2)①如图：　②C ‎[题点全练——过高考]‎ 题点一　氨和铵盐的性质与应用 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ ‎①氨气溶于水能导电，所以氨气是电解质 ‎②氨与酸反应生成铵盐，与挥发性酸相遇时能形成白烟 ‎③某晶体与NaOH共热放出一种使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该晶体中含有NH ‎④氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH ‎⑤把NH3通入稀HNO3中，当溶液的pH等于7时，是NH3和HNO3等物质的量反应 ‎⑥液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O24NO＋6H2O ‎⑦在1 mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L－1‎ A．①②③⑥⑦ B．②③④⑦‎ C．②③⑤⑦ D．②③⑦‎ 解析：选D　①不正确，NH3本身不导电，溶于水，与水发生反应NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－而导电，故NH3不是电解质；④不正确，氨水中存在大量的NH3·H2O和少量的NH；⑤不正确，NH3和HNO3等物质的量反应时，得到NH4NO3溶液，NH水解使溶液显酸性，pH<7；⑥不正确，产生的NO是污染性气体。‎ ‎2．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NH3‎ B．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：选B　铵盐分解不一定产生NH3，如NH4NO3在400 ℃以上分解生成N2、NO2‎ 和H2O，A项错；Fe2＋比NH更易结合OH－，因而加入少量NaOH，不会产生NH3，C项错；NH4HCO3、(NH4)2S溶液等均呈碱性，D项错。‎ 题点二　氨气的实验室制法及性质实验探究 ‎3．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是(　　)‎ A．①②　　　　　　　　 B．②③‎ C．③④ D．①③‎ 解析：选D　NH4Cl受热可产生NH3和HCl，但两者遇冷会重新凝结产生NH4Cl，且可能出现堵塞导管的情况，③中试管口未向下倾斜会导致水倒流回试管而使试管破裂，故①③错误；把浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑，反应放热，温度升高有利于NH3放出，故可用②的方法制取NH3；浓氨水受热产生NH3，通过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的NH3，④符合要求。‎ ‎4．某化学课外活动小组在实验室设计了如图所示的实验装置，进行“氨的催化氧化”实验。 ‎ ‎(1)A处是气体发生装置，A中所用的试剂只能从下列物质中选取：①硝酸铵；②碳酸铵；③碳酸氢铵；④氯化铵；⑤熟石灰；⑥氢氧化钠。若A中制取气体时只用了一种药品，则该药品可以是________(填选项编号)，在只用一种药品制取氨气时，图中空白处所需仪器应为________(选填下列仪器编号，固定装置省略)。‎ ‎(2)该装置补充完整后，仍然存在一定的缺陷，试从安全与环保的角度来考虑，对该装置进行改进：‎ ‎①________________________________________________________________________；‎ ‎②________________________________________________________________________。‎ ‎(3)按照改进后的装置进行实验，请完成以下问题：‎ ‎①装置B的作用是_________________________________________________________；‎ ‎②写出C中发生反应的化学方程式：__________________________________；‎ ‎③若A、B处试剂足量，则装置D中可以观察到的实验现象有_____________________。‎ 解析：解答本题要注意以下两点：(1)题目对制取氨气的药品有限制条件。(2)根据实验的药品特点选择仪器和分析装置的作用及实验现象。‎ 答案：(1)②或③　efgh ‎(2)①在装置C与D之间增加一个防倒吸装置　‎ ‎②在D后增加一个尾气吸收装置 ‎(3)①吸收CO2和水蒸气，并生成O2‎ ‎②4NH3＋5O24NO＋6H2O ‎③铜片逐渐减少直至溶解，溶液变蓝色，生成无色气体并在广口瓶上方变成红棕色 ‎ [教材基础——自热身]‎ ‎1．物理性质 硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。‎ ‎2．化学性质 ‎(1)不稳定性 反应的化学方程式：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。‎ ‎(2)强氧化性 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HNO3(浓)―→NO2，HNO3(稀)―→NO。‎ 与金属反应 稀硝酸与铜反应的化学方程式：‎ ‎3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 浓硝酸与铜反应的化学方程式：‎ Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 与非金属反应 浓硝酸与C反应的化学方程式：‎ C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 与还原性化合物反应 硝酸可氧化Fe2＋、H2S、SO2、Na2SO3、HI等还原性物质。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式： 3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O ‎(3)与有机物反应 ‎①硝化反应(与苯反应)：‎ ‎＋HNO3NO2＋H2O。‎ ‎②颜色反应：含苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。‎ ‎3．硝酸工业制法的反应原理 ‎(1)NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO：‎ ‎4NH3＋5O24NO＋6H2O。‎ ‎(2)NO进一步氧化生成NO2：2NO＋O2===2NO2。‎ ‎(3)用水吸收NO2生成HNO3：‎ ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。‎ ‎[知能深化——扫盲点]‎ ‎1．硝酸与金属反应的规律 ‎(1)HNO3与金属反应不能产生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。‎ 与Cu反应 由铜与硝酸反应的化学方程式知，浓硝酸被还原为NO2，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，其还原产物的价态越低 与Zn反应 锌与硝酸可发生如下反应 ‎4Zn＋10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O，‎ ‎4Zn＋10HNO3(极稀)===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O ‎(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。‎ ‎2．硝酸与金属反应的计算方法 ‎(1)原子守恒法 HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO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－)有：‎ c(NO)＝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NO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NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。‎ ‎[对点练]‎ 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 mol B．0.6 mol C．0.11 mol D．无法计算 解析：选C　根据原子守恒法计算。‎ ‎①被还原的HNO3的物质的量即为气体NO2与NO物质的量的总和，n(HNO3)被还原＝＝0.05 mol；‎ ‎②未被还原的HNO3的物质的量等于Cu(NO3)2中NO的物质的量，n(Cu)＝＝0.03 mol，所以n[Cu(NO3)2]＝0.03 mol；③消耗的HNO3的物质的量为0.03 mol×2＋0.05 mol＝0.11 mol，故C项正确。‎ ‎[题点全练——过高考]‎ 题点一　硝酸的性质 ‎1．下列有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是(　　)‎ A．浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色 B．硝酸能与Na2CO3反应，但不生成CO2‎ C．硝酸可与Na2S反应制得H2S气体 D．浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色 解析：选D　稀硝酸只可使蓝色石蕊试纸变红，浓硝酸使蓝色石蕊试纸先变红后退色，故选项A错；硝酸是一种氧化性酸，可氧化许多还原性物质，因此硝酸与Na2S反应不能生成H2S，与Na2CO3反应能生成CO2，所以选项B、C错。‎ ‎2．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　)‎ 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Fe3＋‎ ‎②‎ 浓硝酸久置或光照 变黄色 HNO3不稳定易分解 ‎③‎ Al箔插入稀硝酸中 无现象 Al箔表面被HNO3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 试纸先变红色后退色 浓硝酸具有酸性和强氧化性 A.①② B．③④‎ C．②③④ D．②④‎ 解析：选D　①中过量的Fe与HNO3反应生成Fe2＋，滴入KSCN溶液不呈红色；③中Al在常温下遇浓硝酸钝化，而遇稀硝酸反应。‎ 题点二　硝酸与金属反应的计算 ‎3．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 mol·L－1和2 mol·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)(　　)‎ A．0.448 L B．0.672 L C．0.896 L D．0.224 L 解析：选B　金属和混酸反应通过离子方程式计算比较简便，3Fe＋8H＋＋2NO===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NO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的量以过量的H＋为准来计算，生成的H2为0.224 L，所以气体体积共计0.672 L。‎ ‎4．(2018·荆州模拟)向18.4 g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液，合金完全溶解，同时生成NO2、NO混合气体，再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，生成30.3 g沉淀。另取等质量的合金，使其与一定量的氯气恰好完全反应，则氯气的体积在标准状况下为(　　)‎ A．7.84 L B．6.72 L C．4.48 L D．无法计算 解析：选A　向18.4 g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液，反应生成了Fe3＋和Cu2＋，加入足量NaOH溶液生成的沉淀为Fe(OH)3、Cu(OH)2，则Fe(OH)3和Cu(OH)2中含有的OH－的质量为30.3 g－18.4 g＝11.9 g，OH－的物质的量为n(OH－)＝0.7 mol；Cl2与铜、铁反应产物为FeCl3、CuCl2，根据化合物总电荷为0可知，FeCl3、CuCl2中n(Cl－)等于Fe(OH)3、Cu(OH)2中n(OH－)，即n(Cl－)＝0.7 mol，根据原子守恒，消耗Cl2‎ 的物质的量为n(Cl2)＝n(Cl－)＝0.35 mol，标准状况下0.35 mol氯气的体积为22.4 L·mol－1×0.35 mol＝7.84 L。‎ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎ [课堂真题集训——明考向]‎ ‎1．(2017·北京高考)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是(　　)‎ ‎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中木炭与浓硝酸发生了反应 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CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 解析：选D　①中灼热碎玻璃起加热作用，浓硝酸受热分解生成红棕色NO2，硝酸中氮元素化合价降低，必有元素化合价升高，只能为氧元素，因此，还有O2生成，产生的气体为混合气体，A项正确；由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体，所以②中产生的“红棕色气体”不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生的，B项正确；③中浓硝酸挥发才能与红热木炭接触，产生的NO2是还原产物，C项正确；红热的木炭还可与空气中的O2反应生成CO2，不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了CO2，D项错误。‎ ‎2．(2016·上海高考)称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g，加入含0.1 mol NaOH的溶液，完全反应，生成NH3 1 792 mL(标准状况)，则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为(　　)‎ A．1∶1 B．1∶2‎ C．1.87∶1 D．3.65∶1‎ 解析：选C　若NaOH完全与NH反应，则生成NH3 0.1 mol，其在标准状况下的体积为2 240 mL，题给条件是生成NH3 1 792 mL，可知0.1 mol NaOH不足，故NaOH先与NH4HSO4反应完全，再与(NH4)2SO4反应，因共生成NH3 0.08 mol，故与H＋反应的NaOH为0.02 mol，则可知NH4HSO4为0.02 mol，则(NH4)2SO4的质量为(7.24－115×0.02)g＝4.94 g，物质的量为≈0.037 4 mol。两者物质的量之比为1.87∶1。‎ ‎3．(2015·全国卷Ⅰ)我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指(　　)‎ A．氨水 B．硝酸 C．醋 D．卤水 解析：选B　A项，氨水有一定的腐蚀作用，对铜的腐蚀比较强，对钢铁腐蚀比较差，对水泥腐蚀不大，氨水可以贮存于塑料、陶瓷等容器中，A不正确；B项，硝酸化学性质活泼，能与多种物质反应，它是一种强氧化剂，它可腐蚀各种金属(铂和金除外)和材料，B正确；C项，醋具有弱酸性，具有酸的通性，没有强氧化性，不能腐蚀“五金八石”，醋酸也可贮存于塑料瓶，C不正确；D项，卤水又称作卤碱，其主要成分为氯化镁、氯化钠和一些金属离子，不能腐蚀“五金八石”，D不正确。‎ ‎4．(2016·全国卷Ⅰ)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：‎ ‎(1)氨气的制备 ‎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NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2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K1，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K2‎ ‎③__________________‎ ‎④__________________‎ 解析：(1)①图中给出了两种气体制备装置，一种是固固加热制气装置，一种是固液加热制气装置。如果选择A装置制取氨气，则反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；如果选择B装置制取氨气，则反应的化学方程式为NH3·H2O eq o(=====,sup7(△))NH3↑＋H2O。②欲收集一瓶干燥的氨气，首先要除去杂质，制备氨气的杂质只有水蒸气，由于氨气溶于水显碱性，因此要选用碱石灰作干燥剂，干燥管的进出口方向为粗进细出，因此先接d后接c；其次要收集氨气，由于氨气的密度小于空气，要从短管进气，因此先接f再接e；最后要进行尾气处理，由于氨气极易溶于水，因此可以选择水吸收尾气，还要注意防倒吸，所以接i。‎ ‎(2)由题干内容“工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2”，结合实验条件可知反应为8NH3＋6NO27N2＋12H2O，NO2为红棕色气体，发生反应后变成无色气体，因此现象为红棕色气体逐渐变浅。反应后气体分子数减少，Y管中的压强小于外压，因此产生倒吸现象。‎ 答案：(1)①A　2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O(或B　NH3·H2ONH3↑＋H2O)　②dcfei ‎(2)①红棕色气体慢慢变浅　②8NH3＋6NO27N2＋12H2O　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 ‎5．(2016·全国卷Ⅱ)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题：‎ ‎(1)联氨分子的电子式为________，其中氮的化合价为________。‎ ‎(2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为________(已知：N2H4＋H＋N2H的K＝8.7×107；Kw＝1.0×10－14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为____________。‎ ‎(4)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是________________________________________________________________________。‎ 联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1 kg的联氨可除去水中溶解的O2________kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)由NH3的结构及电子式可推知N2H4的电子式为，其中氮的化合价为－2。‎ ‎(2)NH3‎ 中氮元素的化合价升高，则NaClO作氧化剂，其中氯元素化合价应降为－1，由氧化还原反应规律及质量守恒定律可知，该反应的化学方程式为2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O。‎ ‎(3)将H2OH＋＋OH－　Kw＝1.0×10－14、N2H4＋H＋N2H　K＝8.7×107相加，可得：N2H4＋H2ON2H＋OH－　Ka1＝Kw·K＝1.0×10－14×8.7×107＝8.7×10－7。类比NH3与H2SO4形成酸式盐的化学式NH4HSO4可知，N2H4与H2SO4形成的酸式盐的化学式应为N2H6(HSO4)2。‎ ‎(4)由题意可知，N2H4是一种还原剂，其氧化产物应为N2，而AgBr作氧化剂，其还原产物应为Ag，因此向装有少量AgBr的试管中加入N2H4溶液，可观察到的现象是固体逐渐变黑，同时有气泡产生。N2H4吸收O2时的化学方程式为N2H4＋O2===N2＋2H2O，由化学方程式可知参加反应的N2H4和O2的质量相等，故1 kg N2H4理论上可除去水中溶解的O2 1 kg。Na2SO3吸收O2生成Na2SO4：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4，两者相比较，N2H4的用量少，且不产生其他杂质。‎ 答案：(1) 　－2‎ ‎(2)2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O ‎(3)8.7×10－7　N2H6(HSO4)2‎ ‎(4)固体逐渐变黑，并有气泡产生　1　N2H4的用量少，不产生其他杂质(还原产物为N2和H2O，而Na2SO3产生Na2SO4)‎ ‎[课下能力测评——查缺漏]‎ ‎1．下列有关氮元素的单质及其化合物的说法错误的是(　　)‎ ‎①氮气与氧气在放电条件下可直接生成NO2‎ ‎②铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气 ‎③向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，无明显变化 ‎④实验室采用加热氯化铵固体，用碱石灰除去氯化氢的方法制备氨气 A．①③④ B．①③‎ C．①④ D．①②③④‎ 解析：选D　在放电条件下，氮气和氧气反应生成的是NO而不是NO2，NO不稳定，易被氧气氧化生成NO2，①错误；硝酸铵加强热时剧烈分解发生爆炸生成N2、NO2和H2O，②错误；向Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸，酸性条件下，NO具有强氧化性，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，同时自身被还原成NO，③错误；氯化铵受热易分解，冷却时又生成氯化铵，所以得不到氨气，④错误。‎ ‎2．下列说法不正确的是(　　)‎ 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．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性 C．铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O D．HNO3―→NO―→NO2，以上各步变化均能通过一步实验完成 解析：选A　A项中加入Cu(NO3)2固体后，Cu和H＋、NO发生反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，该项不正确。‎ ‎3．某同学探究氨和铵盐的性质，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．将氨水缓慢滴入AlCl3溶液中，研究Al(OH)3的两性 C．将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近，观察到白烟 D．加热除去NH4Cl中的少量NaHCO3‎ 解析：选A　氨水的主要成分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；由于NH3·H2O是弱碱，Al(OH)3不能溶于氨水中，故无法验证Al(OH)3的酸性，B错误；浓硫酸无挥发性，无法观察到白烟，C错误；NH4Cl受热也会分解，故不可采用加热法除杂，D错误。‎ ‎4.碳和浓硫酸共热产生的气体X和铜与稀硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示装置)，下列有关说法错误的是(　　)‎ A．洗气瓶中产生的沉淀是BaCO3‎ B．洗气瓶中产生的沉淀是BaSO4‎ C．在Z导管口可能有红棕色的气体出现 D．在Z导管口出现的气体中含有CO2‎ 解析：选A　因为碳酸的酸性比盐酸的酸性弱，所以在BaCl2溶液中通入CO2，不能生成BaCO3沉淀，A错误；NO和洗气瓶中O2反应生成的NO2溶于水生成HNO3，HNO3将H2SO3氧化成H2SO4，因此有BaSO4生成，B正确；若O2不足，NO有剩余，则Z导管口可能出现红棕色气体，C正确；CO2未参与反应，D正确。‎ ‎5．(2018·苏北四市期末)实验室用稀硝酸与铜反应制备硝酸铜晶体及NO气体，需经过铜与稀硝酸反应、收集NO、尾气处理、制取硝酸铜晶体四个步骤，下列能达到实验目的的是(　　)‎ A．用装置甲制取Cu(NO3)2和NO B．用装置乙收集NO C．用装置丙吸收尾气 D．用装置丁蒸发结晶制Cu(NO3)2·3H2O 解析：选C　用装置甲制取Cu(NO3)2和NO，生成的NO会从长颈漏斗中逸出，A项不能达到实验目的；NO易和O2反应，不能用排空气法收集，B项不能达到实验目的；NO、O2与NaOH溶液发生反应：4NO＋3O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O，C项能达到实验目的；Cu(NO3)2溶液受热，水解生成的HNO3挥发，促进水解反应正向进行，Cu2＋水解程度增大，最终得不到Cu(NO3)2·3H2O，D项不能达到实验目的。‎ ‎6．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是(　　)‎ A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解 C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应 D．图中所涉及的盐类物质均可以水解 解析：选C　NaHCO3不能用作肥料，A项错；Na2CO3很稳定，受热时不易分解，B项错；图中的NaCl是强酸强碱盐，不水解，D项错。‎ ‎7．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过如图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为(　　)‎ A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2‎ C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2‎ 解析：选B　由无色气体知一定无NO2，通过浓H2SO4体积减小，一定有NH3，无色气体变为红棕色，一定有NO，还有能与Na2O2产生氧气的气体，即为CO2。‎ ‎8．用下列实验装置进行相应实验，不能达到实验目的的是(　　)‎ A．图1：少量氨气的尾气吸收装置 B．图2：二氧化碳的喷泉实验 C．图3：制备和收集氨气 D．图4：收集NO气体 解析：选C　C项，收集NH3导气管应插入到试管底部。‎ ‎9．如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2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，则两个试管内溶液物质的量浓度之比为(　　)‎ A．1∶1 B．5∶7‎ C．7∶5 D．4∶3‎ 解析：选A　NO2、NO装满试管，则体积相同，依据阿伏加德罗定律，n(NO2)＝n(NO)，根据原子守恒所得硝酸的物质的量相同，溶液的体积相同，所以两个试管中溶液物质的量浓度之比为1∶1。‎ ‎10．如图表示铁与不同浓度硝酸反应时，各种还原产物的相对含量与硝酸溶液浓度的关系，则下列说法不正确的是(　　)‎ A．一般来说，硝酸与铁反应的还原产物不是单一的 B．用一定量的铁粉与大量的9.75 mol·L－1 HNO3溶液反应得到标准状况下气体2.24 L，则参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol C．硝酸的浓度越大，其还原产物中价态越高的成分越多 D．当硝酸浓度为9.75 mol·L－1时还原产物是NO、NO2、N2O，且其物质的量之比为5∶3∶1‎ 解析：选B　根据图像可知硝酸的还原产物有多种，因此一般来说，硝酸与铁反应的还原产物不是单一的，A正确；参加反应的硝酸包括被还原的，以及没有被还原的(转化为硝酸铁)，因此参加反应的硝酸的物质的量大于0.1 mol，B错误；根据图像可知随着硝酸浓度的升高，NO2的含量增大，这说明硝酸的浓度越大，其还原产物中价态越高的成分越多，C正确；根据图像可知当硝酸浓度为9.75 mol·L－1时还原产物是NO、NO2、N2‎ O，且其物质的量之比为10∶6∶2＝5∶3∶1，D正确。‎ ‎11．如图是在实验室进行氨气快速制备与性质探究实验的组合装置，部分固定装置未画出。‎ ‎(1)在组装好装置后，若要检验A～E装置的气密性，其操作是首先______________，打开弹簧夹1，在E中装入水，然后微热A，观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯，E中导管有水柱形成，说明装置气密性良好。‎ ‎(2)装置B中盛放的试剂是____________。‎ ‎(3)点燃C处酒精灯，关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗活塞，稍等片刻，装置C中黑色固体逐渐变红，装置E中溶液里出现大量气泡，同时产生__________________(答现象)；从E中逸出液面的气体可以直接排入空气，请写出在C中发生反应的化学方程式：____________________________________。‎ ‎(4)当C中固体全部变红色后，关闭弹簧夹1，慢慢移开酒精灯，待冷却后，称量C中固体质量，若反应前固体质量为16 g，反应后固体质量减少2.4 g，通过计算确定该固体产物的成分为________________________(用化学式表示)。‎ ‎(5)在关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入F中，很快发现装置F中产生白烟，同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中，写出产生白烟的化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ 迅速产生倒吸的原因是____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)A是制备NH3的装置，B是干燥NH3的装置，C是NH3与CuO的反应装置，E是处理氨气尾气的装置，F是NH3与Cl2的反应装置，G是处理Cl2尾气的装置。(2)干燥NH3需使用碱性干燥剂。(3)C中CuO与NH3发生氧化还原反应生成红色的Cu、N2和H2O；E中发生反应：2NH3＋BaCl2＋SO2＋H2O===BaSO3↓＋2NH4Cl。(4)若产物全部是Cu，则由差量法知减小的全部是O元素的质量，即n(CuO)＝n(O)＝＝0.15 mol，所以反应的CuO的质量为0.15 mol×80 g·mol－1＝12 g<16 g，所以CuO未完全转化成Cu，高温情况下CuO分解生成Cu2O和O2，剩余固体中可能含有Cu2O。(5)Cl2可将NH3氧化为N2，同时生成的HCl会和NH3反应生成NH4Cl，产生白烟现象，F瓶内压强变小，从而出现倒吸现象。‎ 答案：(1)关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞 ‎(2)碱石灰(或生石灰)‎ ‎(3)白色沉淀　2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O ‎(4)Cu2O、Cu ‎(5)3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl　盛满氯气的集气瓶中因氨气与HCl反应生成固体，导致瓶内压强减小，引起溶液倒吸 ‎12．化学实验要符合“绿色化学”理念。某实验小组对“铜与浓硝酸反应”进行了探究性实验。试回答下列问题：‎ ‎(1)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式：____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)与装置Ⅰ相比，装置Ⅱ的优点是_____________________________________‎ ‎________________________，装置Ⅲ除具有装置Ⅱ的优点外，还具有的优点是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)在装置Ⅲ中，若使NO2气体充满烧瓶，应先关闭弹簧夹________，再打开弹簧夹________；当气体充满烧瓶后，将铜丝提起，然后把a、b、c都关闭，并把烧瓶置于沸水中，下列情况不变的是________。‎ A．颜色　 B．质量　　C．气体的平均相对分子质量 D．密度　　E．压强 ‎(4)为了验证NO2与水的反应，欲使烧杯中的水进入烧瓶的操作是_______________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(2)比较三种装置结构，结合本实验原理，装置Ⅱ比装置Ⅰ优越的地方是无氮的氧化物逸出，避免了对空气的污染；装置Ⅲ的优点还有可控制反应随时进行，随时停止。(3)若要让NO2充满烧瓶，需要关闭开关c、打开a和b；由于在烧瓶中存在2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，在沸水中，平衡左移，颜色加深、气体平均相对分子质量减小，压强增大，但是混合气体的质量和密度不变。(4)若要让烧杯中的水进入烧瓶，则应减小烧瓶内的气压，所以可采取措施：关闭a和c，打开b，对烧瓶水浴加热，则一部分NO2气体进入NaOH溶液进行反应，此时打开c，关闭b，再降温，则烧瓶中气压会减小，水即进入烧瓶。‎ 答案：(1)Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O ‎(2)无氮的氧化物逸出，避免了对空气的污染　可控制反应随时进行，随时停止 ‎(3)c　a、b　BD ‎(4)关闭a和c，打开b，继续对烧瓶水浴加热，待气体不再放出时关闭b，停止加热，打开c ‎13．亚硝酸钙[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加剂的主要原料，某学习小组设计实验制备亚硝酸钙，实验装置如图所示(夹持装置略去)。‎ 已知：2NO＋CaO2===Ca(NO2)2；2NO2＋CaO2===Ca(NO3)2。　‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)向三颈烧瓶中加入稀硝酸之前，应向装置中通入一段时间的N2，原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)仪器D的名称是_______________；B中盛放的试剂是 ‎______________。‎ ‎(3)装置F中，酸性K2Cr2O7溶液可将剩余的NO氧化成NO，溶液由橙色变为绿色(Cr3＋)，发生反应的离子方程式是__________________________________________。‎ ‎(4)已知Ca(NO2)2溶液需保持弱碱性，因为其遇酸会发生反应，产生NO气体。设计实验证明E中有亚硝酸钙生成：__________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，反应原理为Ca(OH)2＋NO＋NO2===Ca(NO2)2＋H2O。‎ ‎①若n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，则会导致________________________________________‎ ‎____________________；‎ ‎②若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1，则会导致_________________________________________‎ ‎____________________。‎ 解析：(1)由题给信息知NO与CaO2反应生成所需产物，而NO2与CaO2反应生成杂质；又因为NO与O2极易反应生成NO2，通入一段时间N2可以把装置中的O2排出。(2)仪器D为U形干燥管；B中盛放蒸馏水，可以溶解挥发出的HNO3。(3)反应物为H＋、Cr2O和NO，生成物为Cr3＋、NO、H2O，根据化合价升降法配平得：6H＋＋Cr2O＋2NO===2Cr3＋＋2NO＋3H2O。(4)根据Ca(NO2)2遇酸会发生反应，产生NO气体，且该气体遇空气立即变成红棕色来设计实验。(5)根据反应Ca(OH)2＋NO＋NO2===Ca(NO2)2＋H2O可知，若NO含量高，则会污染环境；若NO2含量高，则会生成Ca(NO3)2杂质。‎ 答案：(1)排出装置中的O2，防止其将生成的NO氧化为NO2‎ ‎(2)U形干燥管　蒸馏水 ‎(3)Cr2O＋2NO＋6H＋===2Cr3＋＋2NO＋3H2O ‎(4)取少量E中反应后的固体于试管中，滴加少许稀硫酸，试管口有红棕色气体生成 ‎(5)①排放气体中NO含量升高，污染环境 ‎②产品中Ca(NO3)2杂质含量升高