《2018年高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 專題 氮及其化合物的性質(zhì)學(xué)案 蘇教版.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018年高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 專題 氮及其化合物的性質(zhì)學(xué)案 蘇教版.doc（7頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

氮及其化合物的性質(zhì) 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容： 氮及其化合物的性質(zhì) 二. 教學(xué)目標(biāo)： 了解氨的物理性質(zhì)，掌握氨的化學(xué)性質(zhì)；了解銨鹽的性質(zhì)；掌握銨根離子的檢驗(yàn)方法。掌握NO、NO2的重要性質(zhì)及其與環(huán)境的關(guān)系；了解氮的固定，掌握氮?dú)獾男再|(zhì)。 認(rèn)識(shí)硝酸的重要性質(zhì)；理解濃、稀硝酸與金屬反應(yīng)的特點(diǎn)。 三. 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 氨及銨鹽、氮的氧化物和硝酸的性質(zhì) 四. 教學(xué)過程： （一）氨及銨鹽的性質(zhì)： 1、氨是沒有顏色、有刺激性氣味的氣體；密度比空氣小；氨極易溶于水且能快速溶解，在常溫、常壓下1體積水能溶解700體積氨，氨很容易液化，液氨氣化時(shí)要吸收熱量，故液氨常用作致冷劑。 2、氨分子中氮的化合價(jià)為－3價(jià)，分子中含有極性鍵，鍵角為105.5℃，分子構(gòu)型為三角錐形，屬于極性分子。 3、氨溶于水時(shí)，大部分NH3與H2O結(jié)合，形成NH3?H2O。NH3?H2O可以部分電離生成NH4＋和OH－，NH3＋H2ONH3?H2ONH4＋＋OH－所以氨水顯堿性，它能使酚酞試液變紅。 4、氨具有還原性：能被Cl2、O2等物質(zhì)氧化： 2NH3＋3Cl2＝6HCl＋N2（當(dāng)NH3過量時(shí)，也可生成NH4Cl）；4NH3＋5O2＝4NO＋6H2O 5、銨鹽：常見的銨鹽有：NH4HCO3、（NH4）2CO3、NH4NO3、NH4Cl等。銨鹽均為易溶于水的白色晶體，都能與堿反應(yīng)，NH4＋＋OH－＝NH3?H2O，受熱時(shí)產(chǎn)生NH3；銨鹽受熱均易分解。 6、NH3的實(shí)驗(yàn)室制法：實(shí)驗(yàn)室一般用生石灰或Ca（OH）2與NH4Cl混合加熱來制取氨氣，Ca（OH）2＋2NH4Cl＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；反應(yīng)屬于“固＋固”反應(yīng)，故裝置與實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的裝置相同，但氨氣必須用向下排氣法收集，并用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨所是否收集滿。 7、化學(xué)氮肥：化學(xué)氮肥主要包括銨態(tài)氮肥（主要成分為NH4＋）、硝態(tài)氮肥（主要成分為NO3－）和有機(jī)態(tài)氮肥——尿素（CO（NH2）2）。 ［說明］ 1、噴泉形成的原理：容器內(nèi)外存在較大的壓強(qiáng)差。在這種壓強(qiáng)差的作用下，液體迅速流動(dòng)，通過帶有尖嘴的導(dǎo)管噴出來，形成噴泉。 形成壓強(qiáng)差的兩類情況： ⑴容器內(nèi)氣體極易溶于水或容器內(nèi)氣體易與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如：NH3、HCl等溶于水；CO2、SO2、Cl2等與堿溶液的反應(yīng)等； ⑵容器內(nèi)的液體由于受熱揮發(fā)（如濃鹽酸、濃氨水、酒精等）或由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，容器內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，從而使容器內(nèi)壓強(qiáng)迅速增大，促使容器內(nèi)液體迅速向外流動(dòng)，也能形成噴泉。如：噴霧器、人造噴泉、火山噴發(fā)等。 2、氨的實(shí)驗(yàn)室制法： ⑴加熱固態(tài)銨鹽（一般為NH4Cl）和堿（一般為熟石灰）的混合物反應(yīng)； ⑵制取少量的氨氣，可用濃氨水加熱揮發(fā)的方法獲??； ⑶也可以向濃氨水中加入固態(tài)堿性物質(zhì)（如：生石灰、NaOH、堿石灰等），促使平衡：NH3＋H2ONH3?H2ONH4＋＋OH－逆向移動(dòng)，同時(shí)加熱，促進(jìn)NH3的揮發(fā)。 3、銨鹽分解規(guī)律 銨鹽熱穩(wěn)定性差，受熱均能分解。但請(qǐng)注意：未必有NH3產(chǎn)生，這由鹽中對(duì)應(yīng)酸的穩(wěn)定性、揮發(fā)性、氧化性等因素來決定。 ①穩(wěn)定易揮發(fā)酸成的銨鹽NH3↑＋酸的揮發(fā)性物質(zhì) ②穩(wěn)定難揮發(fā)酸成的銨鹽NH3↑＋酸 如2NH3↑＋H2SO4 ③不穩(wěn)定且無強(qiáng)氧化性酸成的銨鹽NH3↑＋酸的分解產(chǎn)物 如2NH3↑＋H2O＋CO2↑ NH3↑＋H2O＋CO2↑ ④由不穩(wěn)定且有強(qiáng)氧化性酸（HNO3）成的鹽 例1. 某同學(xué)學(xué)習(xí)了氨的催化氧化反應(yīng)后，想自己設(shè)計(jì)并做一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，探究氨在催化劑的作用下被空氣中的氧氣氧化的情況。經(jīng)過仔細(xì)考慮，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你認(rèn)真分析他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，然后回答問題： 實(shí)驗(yàn)方法：在錐形瓶中加入濃氨水，然后將鉑絲加熱到紅熱狀態(tài)，將紅熱的鉑絲插入錐形瓶中，觀察現(xiàn)象。 （1）該同學(xué)想探究氨的催化氧化，他為什么選擇濃氨水？若想快速看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，應(yīng)向濃氨水中加入什么物質(zhì)或進(jìn)行什么操作？ （2）你推測(cè)他會(huì)看到什么現(xiàn)象？為什么？ 解析：濃氨水具有揮發(fā)性，揮發(fā)出氨氣，氨在催化劑和加熱的條件下被氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸（具有揮發(fā)性），硝酸遇到氨氣產(chǎn)生大量的白煙。 氨水除具有堿性外，還具有易揮發(fā)性，且濃度越大越易揮發(fā)，溫度越高越易揮發(fā)。所以，氨水保存時(shí)要注意密封，且放到低溫處保存。 由于氨水具有易揮發(fā)性，因此，向濃氨水中加入氫氧化鈉或加熱是實(shí)驗(yàn)室中制備氨氣的一種簡(jiǎn)便快捷的方法。 答案：（1）濃氨水具有揮發(fā)性，可以揮發(fā)出氨氣，進(jìn)行氨的催化氧化實(shí)驗(yàn)；該同學(xué)可向濃氨水中加入氫氧化鈉或加熱來加快濃氨水的揮發(fā)。 （2）該同學(xué)會(huì)看到有紅棕色氣體出現(xiàn)，隨后又消失，然后出現(xiàn)白煙；原因是氨在催化劑的加熱的共同作用下被氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸（具有揮發(fā)性），硝酸遇到氨氣產(chǎn)生大量的白煙。 例2. 能鑒別Na2SO4、NH4NO3、KCl、（NH4）2SO4四種溶液（可以加熱）的一種試劑是： A. BaCl2 B. Ba（NO3）2 C. Ba（OH）2 D. AgNO3 解析：NH4＋的檢驗(yàn)方法是：將待檢物取出少量置于試管中，加入NaOH溶液后，加熱，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙?jiān)诠芸跈z驗(yàn)，若試紙變藍(lán)色，則證明待檢物中含銨鹽（NH4＋）： NH4＋＋OH－＝NH3↑＋H2O 上述四種物質(zhì)中，有兩種含NH4＋，另有兩種含SO42－，SO42－的檢驗(yàn)用Ba2＋，所以選擇Ba（OH）2來鑒別。將Ba（OH）2溶液分別加入到上述四種溶液中的現(xiàn)象分別為：A只有白色沉淀；B為只有刺激性氣味的氣體；C無現(xiàn)象；D為既有白色沉淀又有刺激性氣味的氣體。 答案：C 例3. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，用以下氣體做噴泉實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)根據(jù)情況，填寫燒瓶中溶液的物質(zhì)的量濃度（假設(shè)燒瓶中溶質(zhì)不能擴(kuò)散出來）。 （1）用氯化氫氣體做噴泉實(shí)驗(yàn)，噴泉結(jié)束后，水充滿燒瓶，則溶液的物質(zhì)的量濃度為_______； （2）用NH3做噴泉實(shí)驗(yàn)，噴泉結(jié)束后，水充滿燒瓶，則溶液的物質(zhì)的量濃度為_______； 解析：（1）由于HCl氣體極易溶于水，最終所得溶液的體積和原HCl氣體的體積相等，即相當(dāng)于VL溶液中溶解了HCl氣體：（設(shè)燒瓶體積為VL），溶液的物質(zhì)的量濃度為：mol?L－1＝0.045mol?L－1。 （2）由于NH3也極易溶于水，最終所得溶液的體積和原NH3的體積是相等的。故所得溶液的物質(zhì)的量濃度也為mol?L－1，約為0.045mol?L－1。 答案：物質(zhì)的量濃度均為：0.045mol?L－1 （二）氮及其氧化物的性質(zhì)、硝酸的性質(zhì)： 1、氮?dú)馐且环N雙原子單質(zhì)分子，性質(zhì)很穩(wěn)定，一般不與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故可用作保護(hù)氣。但在特定的條件下，可以與氧氣、氫氣、鎂等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。 N2＋3H2 2NH3；　　3Mg＋N2 Mg3N2 N2＋O2 2NO 2、氮的氧化物種類較多，主要有N2O（笑氣）、NO、NO2、N2O4等。其中NO是一種無色不溶于水的有毒氣體，不溶于水，而NO2則是一種紅棕色有刺激性氣味的有毒氣體，能溶于水，溶于水生成HNO3和NO，NO2還易發(fā)生二聚反應(yīng)。氮的氧化物是形成光化學(xué)煙霧的因素之一，對(duì)環(huán)境的危害極大。 NO和NO2的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系為：2NO＋O2＝2NO2；3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO NO2具有強(qiáng)氧化性，能與許多還原性物質(zhì)反應(yīng)，如：SO2、I－等，NO2還能與堿溶液反應(yīng)，生成硝酸鹽和亞硝酸鹽。如： NO2＋SO2＝NO＋SO3；2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O 故可用堿液來吸收硝酸工業(yè)中產(chǎn)生的尾氣。 NO、NO2的制取 ①實(shí)驗(yàn)室NO可用Cu與稀HNO3反應(yīng)制?。?Cu＋8HNO3（?。?Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，由于NO極易與空氣中的氧氣作用，故只能用排水法收集。 ②實(shí)驗(yàn)室NO2可用Cu與濃HNO3反應(yīng)制?。篊u＋4HNO3（濃）＝Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O由于NO2可與水反應(yīng)，故只能用排空氣法收集。 3、硝酸的性質(zhì)： 純凈的硝酸是無色易揮發(fā)，有刺激性氣味的液體，能以任意比溶于水，常用濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為63%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的硝酸叫做發(fā)煙硝酸，硝酸是一種重要的化工原料。 硝酸具有酸的通性，但硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)一般無氫氣產(chǎn)生。 （1）不穩(wěn)定性：硝酸在受熱或光照條件下即可分解：4HNO3＝4NO2↑＋O2↑＋2H2O，常見濃硝酸顯黃色，是由于硝酸分解產(chǎn)生的NO2氣體溶解在其中，故濃硝酸應(yīng)保存在棕色試劑瓶中，置于陰暗處。 （2）強(qiáng)氧化性： <1>與金屬反應(yīng)：硝酸和金屬反應(yīng)時(shí)，硝酸作為氧化劑，硝酸的濃度越高，其氧化性越強(qiáng)，還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越低。 A：常溫下，濃硝酸可使Fe、Al表面形成致密的氧化膜而發(fā)生鈍化，阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。 B：一定條件下硝酸能與除鉑以外的多數(shù)金屬反應(yīng)，通常濃硝酸反應(yīng)后生成的氣體主要是NO2，稀硝酸反應(yīng)后生成的氣體主要是NO，如：銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)： 3Cu＋8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3（濃）＝Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O 變價(jià)金屬與硝酸反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物的價(jià)態(tài)則要看硝酸與金屬的物質(zhì)的量的相對(duì)大小，若金屬過量，則生成低價(jià)的金屬硝酸鹽，若硝酸過量，則生成高價(jià)的金屬硝酸鹽。如：鐵與稀硝酸的反應(yīng)：3Fe（過量）＋8HNO3（?。?Fe（NO3）2＋2NO↑＋4H2O Fe（不足）＋4HNO3（濃）＝Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O <2>硝酸不僅可與金屬反應(yīng)，還可與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：如：濃硝酸與單質(zhì)碳反應(yīng)的化學(xué)方程式：C＋4HNO3（濃）＝CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 非金屬單質(zhì)與濃硝酸反應(yīng)時(shí)，一般生成高價(jià)的非金屬氧化物或高價(jià)的含氧酸 <3>硝酸與低價(jià)態(tài)化合物的反應(yīng) 硝酸能氧化很多低價(jià)態(tài)的化合物，如S2－、SO32－、I－、Fe2＋等還原性物質(zhì)，故在酸性條件下NO3－與S2－、SO32－、I－、Fe2＋等不能共存于同一溶液中，但在中性或堿性介質(zhì)中，可以共存。 （3）與有機(jī)物反應(yīng)：在一定條件下硝酸可與某些有機(jī)物發(fā)生取代反應(yīng)和顏色反應(yīng)： 如：濃硝酸與苯、苯酚等物質(zhì)的硝化反應(yīng)、與醇的酯化反應(yīng)、與某些蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)等。 ［說明］ 1、氮的固定是指將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮的過程?？梢酝ㄟ^生物固氮和人工固氮兩種方法。 2、Mg在空氣中燃燒，除與O2反應(yīng)外，還可與N2、CO2氣體反應(yīng)生成Mg3N2、MgO和C?？蓪a(chǎn)物溶于水，產(chǎn)生無色、有刺激性氣味氣體，則證明生成了Mg3N2；若將產(chǎn)物溶于酸，若有黑色不溶物生成，則證明有C產(chǎn)生。 3、濃硝酸和濃鹽酸均為無色，但常用的濃鹽酸和濃硝酸均呈黃色。濃鹽酸是由于其中溶解了FeCl3而顯黃色；而濃硝酸則是由于硝酸分解產(chǎn)生的NO2溶解在其中顯黃色，此時(shí)，可向硝酸溶液中通入空氣（氧氣），除去溶解在其中的NO2：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3。 4、NO不與水反應(yīng)，NO2遇水反應(yīng)產(chǎn)生NO氣體，不能完全被水吸收。但在有氧氣存在的情況下，兩者都可以完全被水吸收生成硝酸： 4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3；4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3 5、鐵和鋁遇濃的濃硝酸鈍化，并不是指兩者不反應(yīng)，而是反應(yīng)生成一薄層致密的氧化膜，阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。但在加熱條件下，鐵和鋁也能與濃硝酸反應(yīng)。硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)既起氧化劑的作用，同時(shí)還起酸的作用。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸的濃度逐漸降低，氧化性逐漸減弱，還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)逐漸降低。 6、NO3－在中性和堿性溶液中不具有強(qiáng)氧化性，但在酸性介質(zhì)中，NO3－具有強(qiáng)氧化性，能氧化許多還原性物質(zhì)。故還原性離子與NO3－在中性和堿性介質(zhì)中可以共存，而在酸性介質(zhì)中不能共存。 7、硝酸與有機(jī)物所發(fā)生的反應(yīng)大部分都是取代反應(yīng)，此時(shí)硝酸（HO－NO2）提供－OH，－NO2（硝基）取代有機(jī)物中的H，形成硝基化合物或硝酸酯。 8、NO3－的檢驗(yàn)，是將溶液蒸餾濃縮，再向溶液中加入銅片和濃硫酸，若產(chǎn)生紅棕色氣體，則證明有NO3－，反之沒有NO3－。 9、金屬和硝酸反應(yīng)時(shí)，隨反應(yīng)情況不同產(chǎn)物不同，有時(shí)甚至出現(xiàn)多種產(chǎn)物混合現(xiàn)象（如NO、NO2混合，NO、NO2、N2O4混合，F(xiàn)e2＋、Fe3＋混合等）。如果采用一般的解題方法，依據(jù)化學(xué)方程式分步計(jì)算，計(jì)算步驟十分繁瑣，甚至造成簡(jiǎn)單問題復(fù)雜化。但若采用守恒法來解，常?？梢允箚栴}得到簡(jiǎn)化。此類題目的守恒通常依據(jù)兩個(gè)方面： ⑴原子守恒：硝酸的總物質(zhì)的量＝和金屬陽離子結(jié)合的NO3－的物質(zhì)的量＋還原產(chǎn)物中N原子的物質(zhì)的量＋剩余HNO3的物質(zhì)的量； ⑵電子守恒：金屬失去電子的總物質(zhì)的量＝氧化劑（HNO3）轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物（氮的氧化物）時(shí)所得到的電子的物質(zhì)的量。 例1. 將1.92gCu粉與一定量的濃硝酸反應(yīng)，當(dāng)Cu粉完全作用時(shí)，收集到氣體1.12L（標(biāo)況），則所消耗硝酸的物質(zhì)的量是： A. 0.12mol B. 0.11mol C. 0.09mol D. 0.08mol 解析：消耗的硝酸分兩部分，一部分起酸的作用，一部分做氧化劑，由守恒法可知，消耗的硝酸的物質(zhì)的量應(yīng)為這兩部分的和，即為：1.92g/64g/mol2＋1.12L/22.4L/mol＝0.11mol；故選B 答案：B 例2. 用以下三種途徑來制取相等質(zhì)量的硝酸銅：（1）銅跟濃硝酸反應(yīng)；（2）銅跟稀硝酸反應(yīng)；（3）銅先跟氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅再跟硝酸反應(yīng)。以下敘述中正確的是 A. 三種途徑所消耗的銅的物質(zhì)的量相等 B. 三種途徑所消耗的硝酸的物質(zhì)的量相等 C. 所消耗的銅的物質(zhì)的量是：途徑（3）＞途徑（1）＞途徑（2） D. 所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是：途徑（1）＞途徑（2）＞途徑（3） 解析：本題是評(píng)價(jià)制備方案的優(yōu)劣。從綠色化學(xué)角度看（1）要節(jié)約原料；（2）是副產(chǎn)品，對(duì)環(huán)境污染小。（1）Cu＋4HNO3（濃）＝Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O， （2）3Cu＋8HNO3（?。?Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O， （3）2Cu＋O2＝2CuO，CuO＋2HNO3＝Cu（NO3）2＋H2O。 若生成3molCu（NO3）2，可得消耗原料量及生成污染物NOx的量（見下表）： Cu（NO3）2 Cu HNO3 NOx （1） 3mol 3mol 12mol 6mol （2） 3mol 3mol 8mol 2mol （3） 3mol 3mol 6mol 0mol 由上表知：（1）耗HNO3最多，生成污染物最多；（3）耗HNO3最少，沒有污染物。 答案：AD 例3. 某試劑廠有銀（含雜質(zhì)銅）和硝酸（含雜質(zhì)Fe3＋）反應(yīng)制取硝酸銀。步驟如下　 依據(jù)上述步驟，完成下列填空： （1）溶解銀的硝酸應(yīng)該用 硝酸（填濃或?。?。原因是 （填序號(hào)，下同） （a）減少過程中產(chǎn)生NOX的量___________（b）減少原料銀的消耗量___________（c）節(jié)省硝酸物質(zhì)的量 （2）步驟B加熱保溫的作用是___________。 （a）有利于加快反應(yīng)速率 （b）有利于未反應(yīng)的硝酸揮發(fā) （c）有利于硝酸充分反應(yīng)，降低溶液中c（H＋） （3）步驟Ｃ中是為了除去Fｅ3＋、Cu2＋等雜質(zhì)，沖稀靜置時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是_________ （a）置換反應(yīng)　　　 （b）水解反應(yīng)　　 （c）氧化還原反應(yīng) 產(chǎn)生的沉淀物化學(xué)式 . 解析：（1）根據(jù)反應(yīng)方程式：Ag＋2HNO3（濃）＝AgNO3＋NO2↑＋H2O、3Ag＋4HNO3（稀）＝3AgNO3＋NO↑＋2H2O可知：每生成1molAgNO3，如用濃HNO3，消耗HNO32mol，產(chǎn)生1molNO2；如用稀HNO3，只需HNO34/3mol，放出NO1/3mol。故用稀硝酸比用濃硝酸好，原因?yàn)闇p少氮氧化物的排放量，從而節(jié)省硝酸的使用量，即理由為（a）、（c）。 （2）根據(jù)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，加熱保溫是使反應(yīng)加快，促使HNO3與Ag反應(yīng)，而不希望HNO3損失，因此其目的是（a）、（c）。 （3）由水解原理，溶液濃度小，促進(jìn)水解，使Fｅ3＋、Cu2＋生成難溶的Fe（OH）3、Cu（OH）2而除去。 答案：（1）稀，（a）、（c） （2）（a）、（c） （3）（b），F(xiàn)e（OH）3、Cu（OH）2 例4. 1898年，曾有人發(fā)明了固氮的一種方法，該法以石灰石、焦炭、空氣為原料。第一步反應(yīng)是石灰石分解；第二步是使第一步反應(yīng)產(chǎn)物和焦炭反應(yīng)，在電爐中的高溫下制得第三步反應(yīng)起始物；第三步反應(yīng)中另一反應(yīng)物是空氣，該反應(yīng)也是在電爐中完成的，生成一種固體；第四步是使該固體和水蒸氣反應(yīng)制得氨氣。又知該固體中有與N3－互為等電子體的離子。 （1）試寫出四步反應(yīng)的化學(xué)方程式； （2）試簡(jiǎn)評(píng)該固氮方法。 解析：前二步反應(yīng)分別是石灰石的分解和制造電石的反應(yīng)： CaCO3CaO＋CO2↑；CaO＋3CCaC2＋CO↑ 第三步反應(yīng)是CaC2在高溫下與空氣中的氮?dú)夥磻?yīng)，以取得固氮的效果。由于生成物與N3－互為等電子體的離子，氮元素在此生成物中應(yīng)為－3價(jià)，后者與水反應(yīng)才更有可能生成NH3。N3－的等電子體有CN22－、C2N3－。如果N為－3價(jià)，在CN22－中C為＋4價(jià)， 在C2N3－中C為0價(jià)，不合理，因此生成物中的該離子只能為CN22－。其化學(xué)方程式為： CaC2＋N2CaCN2＋C；CaCN2＋3H2O＝CaCO3＋2NH3↑。 這種方法較之現(xiàn)在的合成氨工業(yè)，需要消耗大量電能，原料眾多，生產(chǎn)成本高，因此，很快被合成氨的催化法代替。 答案：（1）CaCO3CaO＋CO2↑；CaO＋3CCaC2＋CO↑；CaC2＋N2CaCN2＋C；CaCN2＋3H2O（g）＝CaCO3＋2NH3↑。 （2）這種方法，需要消耗大量電能，原料眾多，設(shè)備重，生產(chǎn)成本高。 例5. 為了測(cè)定某銅銀合金的成分。將30.0g合金完全溶于80mL13.5mol/L的濃HNO3中，待合金完全溶解后，收集到氣體6.72L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），并測(cè)得溶液中氫離子濃度為1mol/L。假設(shè)反應(yīng)后溶液的體積仍為80mL。試計(jì)算： （1）被還原的硝酸的物質(zhì)的量。 （2）合金中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 解析：（1）本題考查的是有關(guān)硝酸的綜合計(jì)算。Cu、Ag合金溶于過量的硝酸后，分別生成Cu（NO3）2和AgNO3，而硝酸的還原產(chǎn)物則為：NOx。則根據(jù)元素守恒：被還原的硝酸的物質(zhì)的量等于NOx的物質(zhì)的量＝6.72L/22.4L/mol＝0.3mol； （2）再根據(jù)元素守恒，我們假設(shè)原合金中含銅的物質(zhì)的量為x，銀的物質(zhì)的量為y，則有： 2x＋y＝80mL10－3L/mL13.5mol/L－0.3mol－80mL10－3L/mL1mol/L＝0.7mol 64g/molx＋108g/moly＝30.0g 解得：x＝0.3mol，y＝0.1mol 則混合物中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：（108g/mol0.1mol）/30.0g＝36% 答案：被還原的硝酸的物質(zhì)的量為0.3mol，合金中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%。