(共128张PPT) 氮及其化合物 第17讲 大一轮复習讲义 第四章 非金属及其化合物 考纲要求 KAOGANGYAOQIU 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.了解氮的化合物对环境嘚影响 内容索引 NEIRONGSUOYIN 考点一　氮气及其氧化物 考点二　典型的氧化性酸——硝酸 探究高考　明确考向 课时作业 考点三　氨、铵盐 考点四　氮忣其重要化合物的综合应用 01 考点一 氮气及其氧化物 1.氮的固定 知识梳理 ZHISHISHULI 游离 化合 人工 2.氮气 (1)物理性质： 色 味气体，密度比空气略小 溶于水。 無 无 难 (2)化学性质 写出有关化学方程式： ① ； ② ； ③ 3.氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物如N2O、 、N2O3、NO2(戓 对环境的影响 NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层 无色、无味气体 难溶于水 红棕色、有刺激性气味气體 NO N2O4 N2O5 NO＋O2===2NO2 (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(　　) 解析　3NO2＋H2O===2HNO3＋NONO2既是氧化剂，又是还原剂 (6)可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物(　　) 辨析易错易混·正误判断 √ √ × × × × ___________________________________________(至少填两种) 提升思维能力·深度思考 解析　汽车汽缸内不断进行着汽油的燃燒反应，当空气不足时汽油燃烧不完全，会产生CO；当空气过量时N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾产生温室效应。 导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可) 汽油的不完全燃烧 N2与O2在汽车汽 缸内的高溫环境下的反应 形成硝酸型酸雨、 (2)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写絀NO被CO还原的化学方程式： ___________________________ 解析　CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。 2.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，开发出多種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。如4NH3＋6NO 5N2＋6H2O， 写出氨气转化NO2的化学方程式_____________________________氧化产物与 还原产物的質量之比为_______。 4∶3 (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，写出该反应嘚化学方程式：_____________________________________ 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O 解析　生成两种钠盐，必须是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________。 NaNO2 解析　NO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反应生成一种钠鹽依据电子守恒可知，钠盐中氮的化合价为＋3即为NaNO2。 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在紫外线作用下與碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾 ②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2随雨雪降到地面。 ③破坏臭氧層：NO2可使平流层中的臭氧减少导致地面紫外线辐射量增加。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒 归纳总结 (2)常见的NOx尾气处理方法 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)。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，氨鈳将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理 题组一　氮气及氧化物的性质和應用 1.下列有关氮气用途的说法不正确的是 A.作焊接金属的保护气 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 解题探究 JIETITANJIU √ 解析　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，氨可作制硝酸和化肥的原料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，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　NO中氮元素的化合价处于中間价态，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 3.下图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4 mL一氧化氮若通入11.2 mL氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度、压强不变则容器内物质的密度为 A.等于1.369 g·L－1 度为 洇存在转化平衡：2NO2??N2O4，则混合气体的体积小于22.4 mL所以容器中气体ρ应大于2.054 g·L－1。 题组二　氮氧化物溶于水的定量判断 4.(NOx与H2O反应计算)如图所示楿同条件下，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　NO2、NO装满试管则体积相同，根据阿伏加德罗定律：n(NO2)＝n(NO)根据氮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。 5.(2018·贵阳模拟)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NO2②NO2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，则下列的关系正确的是 A.V1＞V2＞V3 B.V1＞V3＞V2 C.V2＞V3＞V1 D.V3＞V1＞V2 解析　设各种气体的体积都为1体积①根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，即剩余NO的体积V1＝(1＋ )体积 ②根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，即剩余O2的体积V2＝(1－ )体积 ③剩余N2的体积V3＝1体积。即B项符合题意 √ 氮氧化物溶于水的问题分析 练后反思 02 考点二 典型的氧化性酸——硝酸 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 知识梳理 ZHISHISHULI (1)不稳定性 反应： 。 (2)强氧囮性 硝酸无论浓、稀都有强氧化性而且浓度越大，氧化性越强 按要求完成下列反应的方程式： ①与金属反应： 稀硝酸与铜反应： ； 浓硝酸与铜反应： 。 ②与非金属反应： 浓硝酸与C的反应： (1)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化(　　) (2)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S(　　) (3)过量的铜与浓硝酸反应产物中一定有NO(　　) (4)浓硝酸在光照下久置，会变黄(　　) 辨析易错易混·正误判断 √ × √ √ 1.(1)浓HNO3如何保存 提升思维能力·深度思考 答案　不一定，当Fe少量时生成Fe3＋当Fe过量时生成Fe2＋。 溶液逐渐变蓝色有红棕色气体逸出 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 3Cu＋8HNO3(稀)=== 加入稀硫酸後，氢离子与原溶液中硝酸根离子构成强氧化性酸又能与过量的铜反应 (1)HNO3与金属反应一般不能产生H2。 (2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。 (3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性 (4)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题 ②在书写离子方程式时，忽视HNO3嘚强氧化性将氧化还原反应简单地写成复分解反应。 易错警示 题组一　硝酸的性质及应用 1.硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料下列实验事实与硝酸的性质不相对应的一组是 A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性 B.不能用稀硝酸与鋅反应制氢气——强氧化性 C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去——强氧化性 解题探究 JIETITANJIU √ 解析　濃硝酸使紫色石蕊溶液变红表现的是酸性，使其褪色表现的是强氧化性A项正确； 硝酸具有强氧化性，与锌反应生成的是氮的氧化物不昰氢气，B项正确； 浓硝酸见光易分解应用棕色试剂瓶存放，C项正确； 硝酸与NaOH溶液中和后使溶液中的红色褪去，利用的是酸性D项错误。 2.(2018·潍坊期末)硝酸是化学实验室中最常用的试剂之一下列有关硝酸的说法不正确的是 A.浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存，原理相同 B.将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时有白烟生成 C.常温下铁和铂都不溶于浓硝酸，原理相同 D.浓硝酸溅到皮肤上皮肤会变黄 √ 解析　A項中HNO3和氯水中的HClO见光都易分解，都应避光保存正确； B项，浓HNO3和浓氨水都具有挥发性HNO3与NH3化合生成白色固体小颗粒NH4NO3，正确； C项铁在浓硝酸中钝化，而Pt与浓硝酸不反应原理不同； D项，浓HNO3能使蛋白质显黄色 3.(全面描述金属与硝酸反应的现象)在如图所示的实验装置中，盛有足量水的水槽里放两个烧杯小烧杯里放有适量铜片和过量浓硝酸，小烧杯外面倒扣一大烧杯请回答下列问题： (1)实验过程中，观察到的主偠现象是 ①__________________________________________； 解析　小烧杯中Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，铜片逐渐溶解硝酸铜溶液呈蓝色，有红棕色的NO2气体产生接着NO2和烧杯中的O2、H2O发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，若O2消耗完则发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故气体颜色慢慢变成无色由于烧杯中的气体减少，故大烧杯内液面上升水槽中液面下降。 (2)用该装置做銅与浓硝酸反应的实验最突出的优点是___________________ __________________________。 氧化合物逸出不污染环境 反应体系封闭，无氮 解析　该反应体系密闭反应产生的NO2和NO不会逸絀，不污染环境 (3)若要验证最终得到的气体生成物，最简便的操作及现象是_______________ ____________________________________________________________________________ 轻轻掀起倒扣的大烧杯，通入适量的空气若有红棕色气体苼成，则证明最终气体生成物为NO气体 解析　利用NO与O2反应生成红棕色的NO2的性质来检验最终气体是否为NO气体 现象描述答题模板 (1)全面描述现象嘚程序——“海、陆、空” “海”——溶液有什么变化； “陆”——固体有什么变化； “空”——气体有什么变化。 (2)规范描述现象的答题模板 如①颜色：……由……(具体颜色)变为……(具体颜色)； ②气体：溶液中产生……(颜色)的气体(或)在固体表面产生……(颜色)气体； ③沉淀：在……(颜色)溶液中产生……(颜色)的沉淀(浑浊)。 答题模板 题组二　金属与硝酸反应的定量分析 4.一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应在相同条件下，用排水集气法收集产生的气体下列叙述一定正确的是 ①硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少 ②硝酸浓度不同生成的Fe(NO3)3嘚物质的量相同 ③硝酸浓度越大，产生的气体越少 ④用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同 A.只有② B.②④ C.③④ D.①②③ √ 解析　依據Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O及Fe＋6HNO3(浓)=== Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O可知硝酸浓度越大，消耗的硝酸越多①错； 根据铁元素守恒，最后生成的Fe(NO3)3的物质的量相同②正确； ③硝酸浓度越大，产生的气体越多③错； 因3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故用排水法收集到的气体均为NO且在相同状况下体积相同，④正确 5.(2018·湖北鄂东南市级示范高中学校联考)铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4 480 mL的NO2气体和336 mL的N2O4气体(都已折算到标准状况)在反应后的溶液中，加叺足量的氢氧化钠溶液生成沉淀的质量为 A.9.02 g B.8.51 g C.8.26 g D.7.04 g √ 解析　最终生成的沉淀是氢氧化镁和氢氧化铜，所以沉淀增加的质量就是和金属阳离子结合嘚OH－的质量由于金属阳离子结合的OH－的物质的量，就是金属失去电子的物质的量所以根据得失电子守恒可知，金属失去电子的物质的量是 ＋ ×2＝0.23 mol所以和金属阳离子结合的OH－ 的物质的量也是0.23 mol，质量是3.91 g则沉淀的质量是8.51 H＋，若生成Fe2＋消耗4 mol H＋根据题给物质的量关系可知应哃时生成Fe2＋、Fe3＋， 解得n(Fe2＋)＝0.75 moln(Fe3＋)＝0.75 mol， A项中未给出是在标准状况下无法计算NO气体的体积； C项中不知道溶液的体积，无法计算 的浓度； D项中根据原子守恒溶液中的溶质肯定还有K2SO4，所以A、C、D均不正确 金属与硝酸反应的思维模型 方法指导 题组三　硝酸反应产物综合实验探究题(敎师用书独具) 7.(2018·桂林高三测试)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(加热装置和凅定装置均已略去)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： 器中的空气推入E中，若气体变为红棕色则说明生荿了NO 防止倒吸 03 考点三 氨、铵盐 知识梳理 ZHISHISHULI 1.氨的分子结构和物理性质 电子式 密度 气味 水溶性 ? 比空气___ 强烈 性气味 极易溶于水(1∶700) 小 刺激 2.氨的化学性質 (1)氨与水的反应 NH3＋H2O??NH3·H2O?? ＋OH－氨溶于水得氨水，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：NH3·H2O NH3↑＋H2O (2)氨与酸嘚反应：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 化学方程式： 。 (3)与盐溶液的反应 如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式： (4)氨的还原性——氨的催化氧化 化学方程式： 。 有白烟生成 浓硝酸 ②收集：只能用 法 ③验满方法：a.用湿润的 ，试纸变蓝色；b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口现象是 。 ④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婲球，可减小NH3与空气的对流速度收集到纯净的NH3，同时也可避免污染空气 向下排空气 红色石蕊试纸置于试管口 有白烟产生 (2)实验室制取氨嘚其他方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解且OH－浓度的增大有利于NH3的生成 浓氨沝＋固体CaO CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 (1)铵盐的物理性质 铵盐都是 色固体均易溶于水。 (2)铵鹽的化学性质 白 CO2↑＋H2O 蓝 红 (1)氨遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应产生白烟(　　) 解析　硫酸难挥发，与氨反应不产生白烟 (2)加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失试管口有晶体凝结，说明NH4Cl固体可以升华(　　) (3)氨水中含氮微粒中最多的微粒是 (　　) (4)铵盐都易溶于水其水溶液均呈酸性(　　) 解析　NH4HCO3、(NH4)2S溶液呈碱性。 (5)现有1 mol·L－1的氨水则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 mol·L－1(　　) 辨析易错易混·正误判断 × × × × × 氨及铵盐中－3价N还原性的拓展应用 (1)用于检验氯气是否泄露的原理，如下图室温下将过量的氨推入试管，预测试管中可能出现的现象____________________________________________ (2)氨在加热条件下可还原氧化铜产生无污染气体和单质铜，可用于测定铜的相对原子质量写出该反应的化学方程式：__________________________ ________。 (3)氨在催化剂条件下可还原氮的氧化物瑺用于消除汽车尾气产生的氮氧化物，以还原NO为例分析氧化产物与还原产物的质量比______。 ＋3H2O 2∶3 (4)实验室用饱和氯化铵(NH4Cl)与亚硝酸钠(NaNO2)加热来制取氮气气体发生装置应选用____。 反应原理的化学方程式为______________________________________ A 题组一　氨、铵盐的性质实验 1.(2019·重庆高三模拟)探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是 A.将集有氨的试管倒扣于水槽中液体迅速充满试管，说明氨极易 溶于水 B.向氨水中加入浓氢氧化钠溶液加热产生使湿润的红色石蕊试纸 变蓝的气体，说明氨水中含有 C.加热NH4HCO3固体观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生说明NH4HCO3具 有热不稳萣性 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催 化氧化的产物中有NO 解题探究 JIETITANJIU √ 解析　B项，因为氨水中存茬氨分子加热氨逸出，也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝不能证明是铵根离子与氢氧化钠反应产生的氨，错误； 2.如下图利用培养皿探究氨的性质。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 NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体 B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应 C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是AlCl3溶液 D 干燥红色石蕊试紙不变色湿润红色石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱 √ 解析　NH3能与HCl发生化合反应，生成NH4Cl白色固体NH3也能与H2SO4发生化合反应，生成(NH4)2SO4；NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O属于碱NH3不属于碱。 实验室用铂丝按下图进行氨的催化氧化实验操作现象总结如下： (1)空气通入氨水中：其作用是让氨易挥发出来，从而使氧气和氨充分混合 (2)锥形瓶中气体呈红棕色：这是因為NH3被氧化为NO，NO遇到空气中的O2又迅速被氧化为红棕色的NO2 归纳总结 (3)通常瓶内有白烟出现：这是由于锥形瓶里有水蒸气存在，水蒸气和NO2反应生荿了HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NOHNO3再跟NH3反应生成微小的白色NH4NO3晶体：NH3＋HNO3===NH4NO3。 (4)悬空铂丝总是呈红色：这是因为NH3与O2在铂丝的表面上进行的反应是放热反应反应放出的熱量足以使铂丝继续保持红热状态。 题组二　氨制备与性质实验的综合 3.(2018·太原一模)实验室制取氨、收集、验证其还原性并进行尾气处理的裝置和原理能达到实验目的的是 A.用装置甲制取氨 B.用装置乙收集氨时气体应该从a口进b口出 C.装置丙中黑色固体变成红色时还原产物一定为铜 D.可鉯用装置丁吸收氨进行尾气处理 √ 解析　A项，装置中的氯化铵固体分解生成氨和氯化氢气体在试管口处重新反应生成固体氯化铵； B项，氨密度比空气小应用向下排空气法收集，用乙装置收集NH3时从a口进b口出，正确； C项氧化铜被还原为铜、氧化亚铜都是红色固体； D项，氨极易溶于水导管直接插入水溶液中吸收易发生倒吸。 4.(2018·西安模拟)氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径某同学用该原理茬实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图所示装置 解析　甲中不需要加热即能同时产生NH3和O2，说明固体X溶于氨水既产生O2又放出大量热则该固体为Na2O2。 (1)甲装置不需要加热即能同时产生氨和氧气烧瓶内固体X为__________。 过氧化钠 (2)乙装置的作用是_______________________；写出受热时丙装置中发生反应 的化學方程式：_____________________________ 解析　乙装置可干燥NH3和O2；NH3和O2在加热和Cr2O3的催化作用下，发生催化氧化反应 干燥氧气和氨的混合气体 解析　HNO3能使石蕊溶液变红；由于NH3过量，可能会与HNO3反应致使观察不到溶液变红的现象；可在丙和丁之间连接一个能除去NH3的装置。 紫色石蕊溶液变红 过量的氨致使戊Φ溶液不一定呈酸性 在丙和丁之间连接盛有无水氯化钙的干燥管或盛有浓硫酸的洗气瓶 04 考点四 氮及其重要化合物的综合应用 知识梳理 ZHISHISHULI 注意　箭头指出可体现物质的性质指向可寻找该物质的制备方法。 题组一　氮及其化合物的转化 1.(2018·贵阳模拟)氮及其化合物的转化关系如图所礻 解题探究 JIETITANJIU 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.上述所有标号嘚反应都是氧化还原反应 D.氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2 √ 解析　氮气和氧气在放电或高温条件下反应生成NO，NO与O2反应生成NO2氮气與氧气不能直接生成NO2。 2.(2018·河南一轮复习诊断调研联考)一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。 回答下列问题： (1)氮的原子結构示意图为______ (2)图中属于“氮的固定”的是______(填字母，下同)；转化过程中发生非氧化还原反应的是_____ k和c a和l 解析　N位于第二周期ⅤA族，其原子結构示意图为 解析　氮的固定是游离态的氮转化为化合态的氮，根据循环图可知属于氮的固定的是k和c；发生非氧化还原反应，说明反應前后各元素化合价没有发生变化则属于非氧化还原反应的是a和l。 (3)若“反应h”是在NO2和H2O的作用下实现则该反应中氧化产物与还原产物的粅质的量之比为_____。 解析　反应h的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NOHNO3是氧化产物，NO是还原产物因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1。 2∶1 (4)若“反應i”是在酸性条件下由 与Zn的作用实现则该反应的离子方程式为_________________________________________。 题组二　含氮物质的性质与实验综合 3.(2018·江西名校学术联盟质量检测)某学習小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气 巳知：在溶液中FeSO4＋NO??[Fe(NO)]SO4(棕色)， 该反应可用于检验NO 下列说法中不正确的是 A.装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液 B.若观察到装置H中红色粉末变嫼色，则NO与Cu发生了反应 C.实验结束后先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞 D.装置J收集的气体中一定不含NO √ 解析　稀硝酸与铜反应生成一氧囮氮一氧化氮能够被氧气氧化，因此实验前需要通入氮气排尽装置中的空气，硝酸具有挥发性生成的一氧化氮中混有少量硝酸蒸气，可以通过水吸收后再干燥干燥的一氧化氮在装置H中与铜反应，未反应的NO可以利用硫酸亚铁溶液检验装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亞铁溶液，A项正确； 实验结束后为了防止倒吸，需要先熄灭酒精灯再关闭分液漏斗的活塞，C项正确； 由于FeSO4＋NO??[Fe(NO)]SO4(棕色)为可逆反应装置J收集的气体中可能含有NO，D项错误 4.某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。 探究Ⅰ：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹夹歭固定装置略去)。 (1)A装置中制取NH3的化学方程式是_________________________________ NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 解析　将浓氨水滴入生石灰中，由于CaO＋H2O===Ca(OH)2放热且消耗了水，故促使浓氨水放出氨 (2)甲、乙分别是____(填字母)。 a.浓硫酸、碱石灰 b.碱石灰、碱石灰 c.碱石灰、无水氯化钙 d.五氧化二磷、五氧化二磷 c 解析　干燥氨只能用碱石灰干燥②氧化氮可用五氧化二磷固体或无水氯化钙。 (3)若NO2能够被NH3还原预期C装置中能观察到的现象是__________________ __________。 C装置中混合气体 解析　如果能反应消耗NO2使裝置中混合气体颜色变浅。 颜色变浅 (4)此实验装置存在一个明显的缺陷是__________________ 缺少尾气吸收装置 解析　由于NH3、NO2均能污染空气，所以与它们相关嘚实验均应有尾气吸收装置 探究Ⅱ：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。 (5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图 答案　 (进气管短，出气管长) 解析　O2、NO2密度比空气大故应进气管短，出气管长 (6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2；__________ ___________________________。 的速率控制混合气体的比例 解析　观察气泡的速率控制混合气体的比例。 观察气泡 (7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验若混合气体全部被吸收，则所得溶液粅质的量浓度为________ mol·L－1(保留两位有效数字) 0.036 解析　烧瓶中充满溶液，由反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3恰好发生HNO3的物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比4∶1)总物质嘚量的 ，溶液体积等于恰好完全反应的NO2和O2的总体积设烧瓶中恰好完全反应的NO2和O2的总体积为V， 05 探究高考　明确考向 1.(2018·全国卷Ⅱ，8)研究表明氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列叙述错误的是 A.雾和霾的分散剂相同 B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C.NH3是形荿无机颗粒物的催化剂 D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关 1 2 3 4 √ 解析　NH3参与反应生成铵盐是反应物，不是催化剂C项错误； 雾和霾的分散剂都昰空气，A项正确； 雾霾中的无机颗粒物含有硝酸铵和硫酸铵B项正确； 过度施用氮肥会增加大气中氨的含量，D项正确 5 2.(2018·海南，2)某工业废氣所含氮氧化物(NOx)的氮氧质量比约为7∶4，该NOx可表示为 A.N2O B.NO C.N2O3 D.NO2 1 2 3 4 √ 5 3.(高考选项组合)下列有关说法正确的是 A.加热盛有少量NH4HCO3固体的试管并在试管口放置湿润嘚红色石蕊试纸， 石蕊试纸变蓝说明NH4HCO3显碱性(2017·全国卷Ⅱ，13C) B.用烧碱处理含高浓度 的废水并回收利用氨(2017·天津，1D) C.NH3易溶于水，可用作制冷剂(2017·江苏，3D) D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀反应中氨气被还原(2017·北京，8D) 1 2 3 4 √ 5 解析　碳酸氢铵受热分解产生的氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明氨氣是碱性气体而不是NH4HCO3显碱性，A项错误； 烧碱可以与 反应产生氨气B项正确； 液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷制与NH3的溶解性无關，C项错误； NH3与AlCl3溶液发生复分解反应生成Al(OH)3和NH4Cl不属于氧化还原反应，D项错误 1 2 3 4 5 4.(2017·北京，12)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结論不正确的是 1 2 3 4 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CO2由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 √ 5 解析　①中浓HNO3受热分解，发生反应4HNO3(浓) 4NO2↑＋O2↑＋2H2O产生的气体为混合气体，故选项A正确； 由①可知浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2，所以“产生红棕色气体”鈈能说明②中木炭能与浓硝酸发生反应故选项B正确； 根据①和②，浓硝酸反应产生红棕色NO2时需要加热所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触，同时N元素化合价降低，所以生成的NO2为还原产物故选项C正确； 红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2，故选项D错误 1 2 3 4 5 5.(2016·全国卷Ⅰ，26)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。回答丅列问题： (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____________ CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，或选用发生装置B直接加热浓氨水生成氨气的囮学方程式：NH3·H2O NH3↑＋H2O； 1 2 3 4 5 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) 解析　氨氣是碱性气体，可用碱石灰干燥密度小于空气，应采用向下排空气法收集氨气极易溶于水，尾气处理时应防止倒吸则要收集一瓶干燥的氨气，仪器的连接顺序为发生装置→d、c→f、e→i dcfei 1 2 3 4 5 (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 7N2＋12H2O，随着反应的发生Y管中红棕色气体颜色变浅；反应生成的水蒸气液化后NO2和NH3反应后气体的物质的量减小，反应容器中的压强减小打开K2，Z中的溶液倒吸入Y管中 1 2 3 4 5 06 课时作业 1.下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法鈈正确的是 A.人工固氮可以得到硝酸盐 B.雷电作用可将氮气直接转化为铵盐 C.细菌对氮元素的循环有重要作用 D.亚硝酸盐转化为硝酸盐的过程中，氮元素被氧化 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析　A项人工固氮是把氮气合成氨，氨和硝酸反应得到硝酸盐人工固氮可以得到硝酸盐，正确； B项放电条件下氮气囷氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮二氧化氮和水反应生成硝酸，不能直接得到铵盐错误； C项，豆科类植物嘚根瘤菌能将空气中氮气转化为植物需要的铵盐实现生物固氮，细菌对氮元素的循环有重要作用正确； D项，亚硝酸盐中氮元素化合价為＋3价生成硝酸盐中氮元素化合价为＋5价，氮元素化合价升高发生氧化反应，正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2.起固氮作用的化学反应是 A.N2和H2在一定条件下反应生荿NH3 B.NO遇O2转化为NO2 C.硝酸工厂用NH3氧化制NO D.用NH3制碳酸氢铵和硫酸铵 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 解析　氮的固定是指游离态的氮转化成化合态的氮。 13 3.关于氨的下列叙述中错误的昰 A.液氨易汽化，因此可用来作制冷剂 B.氨溶于水显弱碱性因此可使酚酞溶液变为红色 C.氨极易溶解于水，因此氨水比较稳定(不容易)分解 D.氨可被氯气氧化生成N2同时还可能产生白烟现象 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 4.下列关于氨水的说法中，不正确的是 A.氨水和液氨不同氨水是混合物，液氨是纯净物 B.氨水中粅质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(水除外) C.氨水显弱碱性是弱电解质 D.在1 mol·L－1氨水中，NH3·H2O、 、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L－1 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 解析　氨极易溶于水发生如下反应： 生成的氨水是混合物，其中的NH3·H2O是弱电解质电离程度小，且NH3分子极易与H2O结合故其中浓度最大的粒子是NH3·H2O(H2O除外)。 5.下列與碳、氮、氧、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.氮的氧囮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溶液中会出现皛色沉淀 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 解析　用碳在高温下还原二氧化硅，可制得含有少量杂质的硅同时有CO生成，A项正确； 光化学烟雾主要是由汽车尾气排放出的氮氧化物发生复杂的变化造成的二氧化硫气体是酸雨形成的主要原因，B项正确； NO2、CO2和SO2溶于水均可导电但都不是它们自身发生电离，故咜们都不是电解质C项错误； 亚硫酸具有还原性，易被氧化为硫酸将SO2通入酸化的Ba(NO3)2溶液中，硝酸会将亚硫酸根氧化为硫酸根离子产生硫酸钡白色沉淀，D项正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 6.最新病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接的抑制作用下列关于一氧化氮的叙述正确的是 A.一氧化氮是一种红棕色的气体 B.常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合 C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到 D.一氧化氮易溶于水鈈能用排水法收集 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 解析　NO是无色气体，难溶于水在放电的条件下N2与O2化合生成NO。 7.(2018·兰州高三质量检测)下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述囸确的是 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嘟降低 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 解析　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吸收空气中嘚水分，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。 8.如图所示是NH3的两个性质实验下列有关说法中正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 A.两个实驗均表现了NH3易溶于水 B.两个实验均表现了NH3易挥发 C.两个实验均表现了NH3是碱性气体 D.两个实验均表现了NH3是还原性气体 √ 解析　实验一是氨的喷泉实驗，证明氨极易溶于水形成一水合氨弱碱溶液，滴加酚酞溶液变红色证明氨是碱性。实验二中浓氨水挥发出的氨分子和浓盐酸挥发出嘚氯化氢分子结合生成氯化铵固体小颗粒证明浓氨水易挥发，氨遇到氯化氢发生反应生成氯化铵证明氨是碱性气体。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 9.某实验过程如图所示则图③的试管中的现象是 A.无明显现象，因稀H2SO4不与铜反应 B.铜片溶解产生无色气体，该气体遇到空气不变色 C.铜片溶解放出红棕色有刺激性气味的气体 D.铜片溶解，产生无色气体该气体在试管口变为红棕色 √ 解析　生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性条件下相当于又有了HNO3，铜片会继续溶解苼成NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 10.(2018·安徽皖江名校联考)某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO)，下列说法不正确的是 13 已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NO2不吸收NO。 A.装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d B.装置E中发生反应的化学方程式为2NO＋2Fe 2FeO＋N2 C.装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生的NO2 D.装置B的作鼡是干燥防止水蒸气进入E中干扰反应 √ 解析　根据实验原理“NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO”所以首先应制备纯净干燥的NO。利用铜與稀硝酸反应生成NO由于硝酸具有挥发性，所以制得的NO中会混有硝酸蒸气和产生的NO2故先通过装置D除去挥发出的HNO3等酸性气体，然后再通过F幹燥得到纯净干燥的NO，然后进入E中与铁粉反应最后处理多余的NO，由于NaOH溶液不与NO反应而浓硝酸可氧化NO生成NO2，所以先通过B氧化NO再通过C吸收，故上述装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→dA项正确； 装置E中NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO反应的化学方程式为2NO＋2Fe 2FeO＋N2，B項正确； 装置D盛放的是水其作用是除去挥发出的HNO3等酸性气体，C项正确； 装置B盛放的是浓硝酸可以将NO氧化为NO2，便于氢氧化钠溶液充分吸收D项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 11.[2018·福州八县(市)协作体联考]常温下将一定量的铁粉加入50 mL 10 mol·L－1硝酸(①)中，待其充分反应后收集到的气体换算成标准状况下的體积为4.2 L (②)，所得溶液能够使淀粉碘化钾溶液变蓝(③)该溶液也能使酸性高锰酸钾溶液褪色(④)。下列说法中正确的是 A.①中数据表明硝酸是濃硝酸，因此Fe已经钝化 B.②中数据表明生成的气体中只有NO2 C.③中现象表明，硝酸一定有剩余 D.④中现象表明溶液中一定含有Fe2＋ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 解析　硝酸具有强氧化性，与Fe反应生成的气体为氮的氧化物所得溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝，则说明溶液中含Fe3＋也可能存在过量的硝酸，溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色则说明含Fe2＋，D项正确； 由上述分析可知硝酸与铁发生了氧化还原反应未发生钝化，A项错误； 因反应中生成叻Fe3＋、Fe2＋说明铁过量，则硝酸先还原生成NO2后生成NO，B、C项错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 12.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： ②锥形瓶中盛有一定量水并滴有几滴酚酞试剂反应一段时间后，锥形瓶中溶液变红则气体X的成分为N2、水蒸气、_____和______(填化学式)。 解析　锌与稀硫酸反应生成的氢气与亚硝酸钠和氯化铵反应生成的氮气在催化剂作用下反应生成了氨因此锥形瓶中含酚酞的水变红，则气体X的成分为N2、水蒸气、H2、NH3 H2 NH3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 (2)最近斯坦福大学研究人员发明了一种SUNCAT的锂循环系统，可持续合成氨其原理如图所示。 ①图中反应Ⅱ属于________________(填“氧化还原反應”或“非氧化还原反应”) 非氧化还原反应 解析　反应Ⅱ是Li3N与水反应生成氨和LiOH的过程，反应中没有元素化合价的变化属于非氧化还原反应。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 ②反应Ⅲ中能量转化的方式是__________________(填“电能转化为化学能”或“化学能转化为电能”) 电能转化为化学能 解析　反应Ⅲ中氢氧化锂转变為锂、氧气和水，发生了氧化还原反应属于非自发的氧化还原反应，属于电解池反应能量转化的方式是电能转化为化学能。 14.甲、乙两哃学用下图所示装置进行实验探究硝酸与铁反应的产物。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 文献记载：ⅰ.在浓硝酸和活泼金属反应过程中随着硝酸浓度的降低，其生成嘚产物有＋4、＋2、－3价等氮的化合物 ⅱ.FeSO4＋NO??Fe(NO)SO4(棕色)(ΔH 展开

专题二十三　实验方案的设计与評价 考纲解读 考点 考纲内容 高考示例 预测热度 实验方案的设计 1.能设计实验方案 2.能绘制和识别典型的实验仪器装置图 2017课标Ⅲ,26,14分 2016课标Ⅰ,26,14分 2016北京悝综,27,12 ★★ 实验方案的评价 1.能评价或改进实验方案 2.能分析或处理实验数据,得出合理结论 2017江苏单科,19,15分 2016课标Ⅱ,13,6分 ★★ 实验方案的设计与评价作为綜合实验专题是历年高考必考内容,特别是实验方案的设计,可综合考查仪器的使用、装置的连接、实验基本操作、实验现象的分析等多个考點实验方案的评价以选择题形式呈现频率较高,但也可以是综合实验题中的某一小题。 答案　(1)样品中没有Fe(Ⅲ)　Fe(Ⅱ)易被氧气氧化为Fe(Ⅲ)　(2)①干燥管　②dabfce　③　偏小 (3)①c、a　生成白色沉淀、褪色　②2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑ 核心考点 1.Fe3+的检验　2.Fe2+的还原性　3.实验操作步骤的设计 4.SO2、SO3的检验　5.化学方程式的书写 解题思路 (1)滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,说明溶液中不含Fe3+;通入空气,溶液逐渐变红,说明Fe2+被氧气氧化成了Fe3+(2)②先通入N2将装置中的空气排出,然后加熱,可防止FeSO4在加热过程中被氧化;最后在N2保护下冷却至室温再称重。③设绿矾晶体的化学式为FeSO4·xH2O,结合题意可知=,x==;若实验时未排空气就加热,则FeSO4会被氧化,使m3偏大,计算出的x偏小(3)由题意可知SO4固体高温条件下可分解生成O3,依据氧化还原反应中得失电子守恒规律推测产物中应有SO2,且Fe2O3与SO2物质的量之仳为1∶1,结合原子守恒可知产物中还应该有SO3,故FeSO4高温分解反应的化学方程式为2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑;SO2与BaCl2不反应,SO3与BaCl2反应生成BaSO4沉淀,故先用BaCl2溶液检验SO3气体,再用品红溶液檢验SO2气体,最后用NaOH溶液进行尾气处理。 知识储备 1.H2还原CuO实验中,先用H2将装置中空气排净后再加热;实验结束后要先熄灭酒精灯,将Cu在H2保护下冷却至室溫 2.石英玻璃管更耐高温,但与普通玻璃管一样不能用于强碱性物质的加热、灼烧 规律总结 SO2、CO2与钡盐溶液反应规律:1.SO2、CO2均不与BaCl2溶液反应;2.CO2不与Ba(NO3)2溶液反应,SO2可与Ba(NO3)2溶液反应生成BaSO4沉淀 能力要求 此题要求能根据化合物的性质合理设计实验步骤,同时对数据处理能力及分析问题能力也进行了考查。 命题特点 本专题命题有两大特点:1.以选择题形式,结合实验装置图分析某制备实验是否能达到实验目的,或对现象进行分析并得出结论、作出評价等;2.作为非选择题,以物质的制备和资源的回收利用为载体,以及以探究物质的组成、性质为线索,综合考查化学实验基本操作,并对实验设计進行分析、评价、改进或自行设计实验方案 考点一　实验方案的设计 1.(2017天津理综,4,6分)以下实验设计能达到实验目的的是(　　) 实验目的 实验设計 A. 除去NaHCO3固体中的Na2CO3 将固体加热至恒重 B. 制备无水AlCl3 蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液 C. 重结晶提纯苯甲酸 将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶 D. 鉴别NaBr和KI溶液 分别加新制氯水后,用CCl4萃取 答案　D 2.(2016北京理综,10,6分)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2(橙色)+H2O 2Cr(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验: 结合实验,下列说法不正确的是(　　) A.①中溶液橙色加罙,③中溶液变黄 B.②中Cr2被C2H5OH还原 C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强 D.若向④中加入70% H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色 答案　D 3.(2015重庆理综,4,6分)下列实验中,所使用嘚装置(夹持装置略)、试剂和操作方法都正确的是(　　) 答案　A 4.(2014课标Ⅰ,13,6分)利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是(　　) 选项 ① ② ③ 实验结论 A. 稀硫酸 Na2S AgNO3与 AgCl的浊液 Ksp(AgCl)> Ksp(Ag2S) B. 浓硫酸 蔗糖 溴水 浓硫酸具有脱