高中化学：氮族方面试题的解题方法与技巧

高中化学：氮族方面试题的解题方法与技巧 注意： （1）氮的氧化物都是大气污染物。 （2）空气中 NO2 是造成光化学烟雾的主要因素。 收集装置：向下排空气法。 验满方法：用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白 烟产生。 尾气处理：收集时，一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减少氨气与空气的对流速度，收 集到纯净的空气。也可以直接用浓硫酸吸收多余的氨气，但需要用倒置的漏斗，以及防止倒吸（如下图 所示） 2、铵盐及 NH4+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： ①不稳定性：铵盐受热易分解，NH 4Cl NH3↑＋HCl↑、NH 4HCO3 NH3↑＋H 2O↑＋CO 2↑。 ②与碱溶液反应： 在稀溶液中不加热：NH4＋＋OH－＝NH3·H2O。 加热或浓溶液：NH 4＋＋OH － H2O＋NH 3↑。 ③铵盐固体与强碱反应：2NH 4＋Ca(OH) 2 CaCl2＋2H 2O＋2NH 3↑。 （3）NH 4+的检验：未知液 呈碱性 湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含 NH ＋ 4 。方法技巧： 1、喷泉实验的形成原理： （1）形成喷泉的原理：形成喷泉最根本的原因是瓶内外存在压强差。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）常见喷泉的形成主要有以下两类： ①极易溶于水的气体(NH3、HCl、SO2 等)与水可形成喷泉； ②酸性气体(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S 等)与 NaOH(aq)也能形成喷泉。 （3）喷泉实验成功的关键： 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快速反应。 （4）常见的喷泉实验装置：喷泉实验的本质是形成压强差而引发液体上喷，为此可设计多种不同的装 置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷、生成气体、发生气体体积减小的反应等)来使喷泉产生。 装置 I：打开止水夹，即可使少量的溶液沿导管进入烧瓶中，导致大量的 NH3 溶解，烧瓶内形成负压而 产生喷泉。 装置Ⅱ：挤压气球，即可使少量的溶液沿导管进入烧瓶中，导致大量的 NH3 溶解，烧瓶内形成负压而 产生喷泉。 装置Ⅲ：去掉了胶头滴管。打开止水夹，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨气受热膨胀，使氨气通过导管 与水接触，即产生喷泉。(开放性问题，或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气 溶于水)。 装置Ⅳ：在锥形瓶中加入能产生气体的物质，使锥形瓶内气体的压强明显增大，将液体压入烧瓶而产生 喷泉。 装置Ⅴ：在水槽中加入使水温度升高的物质，致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大 而产生喷泉。 装置Ⅵ：烧瓶中通入 H2S(或 SO2)，然后通入 SO2(或 H2S)，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁 附有水珠，NaOH 溶液喷到烧瓶内。 2、实验室制取氨气的其他方法：3、防倒吸装置： 易溶于水的气体（HCl、HBr、NH3）进行尾气吸收时均需要使用防倒吸装置： 三、硝酸 1、物理性质：硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味，与水互溶。 2、化学性质： （1）具有酸的通性：稀硝酸能使紫色石蕊试液变红色，浓硝酸能使石蕊试液先变红色色，微热后褪色。 （2）不稳定性：硝酸见光易分解，硝酸浓度越高越易分解： 注意： 硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热发生分解，生成的 NO2 溶于浓硝酸所致，所以消除的方法是通入 O2(或空气)，使其发生反应 4NO2＋O2＋2H2O＝ 4HNO3。保存时应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉 处。 （3）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。 ①与金属反应：稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)＝ 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O； 浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)＝ Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 ②与非金属反应：如浓硝酸与 C 的反应为 C＋4HNO 3(浓) CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O。 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。如稀硝酸与 FeSO4 溶液反应的离子方程式为 3Fe2＋＋4H＋＋NO3－＝3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 ④王水：由浓硝酸与浓盐酸按体积比 1∶3 混合所得，具有更强的氧化性，能使 Au、Pt 溶解。 方法技巧：1、涉及 HNO3 的离子反应常见的易错问题： （1）忽视 NO3-在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下 NO3-不能与 Fe2＋、I－、SO32－ 、S2－、Br－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。 2、金属与硝酸反应计算题： （1）思维模型： （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 NO3-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。