第4章 第15讲 氮及其化合物（word教参）-【导学教程】2025年化学新编高考大一轮总复习（鲁科版）

第15讲　氮及其化合物 [课程标准]　1.能列举、描述、辨识氮及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。2.能根据氮及其化合物的性质分析生产、生活及环境中的某些常见问题。说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。3.能说明氮及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。 考点一　氮及其氧化物 1．自然界中氮的存在和氮的固定 2．氮气 (1)物理性质 无色、无味气体，密度比空气略__小__，__难__溶于水。 (2)化学性质 写出有关反应的化学方程式： ①　3Mg＋N2Mg3N2　， ②　N2＋3H22NH3　， ③　N2＋O22NO　。 3．氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1价～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、__NO__、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、__N2O5__。 (2)NO和NO2的比较 性质 NO NO2 色、态、味 __无色、无味气体__ __红棕色、有刺激性气味气体__ 溶解性 难溶于水 — 毒性 有毒，大气污染物之一 有毒，大气污染物之一 与水反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 与氧气反应 2NO＋O2===2NO2 不反应 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 　正确的打“√”，错误的打“×”。 1．固氮反应一定属于氧化还原反应(　　) 2．N2与O2在放电条件下直接化合成NO2(　　) 3．可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物(　　) 4．利用AgNO3、CCl4和蒸馏水均可鉴别NO2和溴蒸气(　　) 5．NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象(　　) 答案　1.√　2.×　3.×　4.√　5.× 　N2、NO和NO2的性质 1．氮是生命活动不可缺少的重要元素。下列叙述错误的是(　　) A．液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境 B．点燃的镁条在氮气中不反应 C．氮气是工业合成氨的原料之一 D．氮的固定是将大气中的氮气转化成氮的化合物 解析　镁可在氮气中燃烧，B项错误。 答案　B 2．下列有关氮的氧化物的说法正确的是(　　) A．NO和NO2混合气体的尾气可以用水吸收 B．4.6 g NO2和N2O4混合气体中含有的氧原子数目小于0.2NA C．用湿润的淀粉­KI试纸鉴别Br2(g)和NO2 D．除去NO中混有少量NO2气体时，可以用水洗涤后再干燥 解析　NO与水不反应，A错误；根据原子守恒，可按NO2计算，含有的氧原子数目为0.2NA，不受平衡影响，B错误；NO2也能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝，C错误；二氧化氮与水反应生成NO，用水洗涤后再干燥可除杂，D正确。 答案　D 　氮的氧化物与O2、H2O反应定量关系应用 3．将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体。 (1)若剩余的气体是________，则NO2、O2的体积分别是________。 (2)若剩余的气体是________，则NO2、O2的体积分别是________。 解析　解题依据的化学方程式： 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3； 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 设O2的体积为x，剩余的气体有两种可能： (1)若剩余O2，则V剩＝x－×(12 mL－x)＝2 mL，解得x＝4 mL，则NO2的体积是8 mL； (2)若剩余NO，则V剩＝×[(12 mL－x)－4x]＝2 mL，解得x＝1.2 mL，则NO2的体积是 10.8 mL。 答案　(1)O2　8 mL、4 mL　(2)NO　10.8 mL、1.2 mL 　废气中氮氧化物的治理 4．(1)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。写出NO被CO还原的化学方程式： ________________________________________________________________________。 (2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如4NH3＋6NO5N2＋6H2O，写出氨气转化NO2的化学方程式：________________________________________________________________________。 (3)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____________________。 答案　(1)2CO＋2NON2＋2CO2 (2)8NH3＋6NO27N2＋12H2O (3)①2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O　②NaNO2 考点二　氨和铵盐 1．氨的分子结构与物理性质 电子式 密度 气味 水溶性 比空气__小__ 强烈刺激性气味　 常温常压下，1体积水大约能溶解__700__体积氨气 2．氨的化学性质 3．氨的实验室制法 4．铵盐 (1)物理性质：都是无色或白色晶体，易溶于水。 (2)化学性质 ①不稳定性 NH4Cl受热分解：　NH4ClNH3↑＋HCl↑　。 NH4HCO3受热分解：　NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O　。 ②与碱反应(离子方程式) a．在稀溶液中不加热：　NH＋OH－===NH3·H2O　。 b．在浓溶液中加热：　NH＋OH－NH3↑＋H2O　。 (3)NH的检验：。 　正确的打“√”，错误的打“×”。 1．液氨制冷、碘的升华、加热法分离NH4Cl和NaCl都不涉及化学变化(　　) 2．现有1 mol·L－1的氨水，则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 mol·L－1(　　) 3．浓氨水可检验氯气管道是否漏气(　　) 4．用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火，其原因是氯化铵分解吸收热量，降低了温度；氯化铵分解产生的气体隔绝了空气(　　) 5．铵盐加热均易分解产生NH3(　　) 6．在实验室中，可用加热NH4Cl固体的方法制备氨(　　) 答案　1.×　2.×　3.√　4.√　5.×　6.× 　氨和铵盐的性质 1．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．将集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水 B．将pH＝11的氨水稀释1 000倍，测得pH>8，说明NH3·H2O为弱碱 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受热不稳定 D．将红热的铂丝伸入下图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体，说明氨气的氧化产物为NO2 解析　氨气极易溶于水生成氨水，所以将集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，故A正确；常温下，pH＝11的氨水中c(OH－)＝10－3 mol·L－1，稀释1 000倍，测得pH>8，c(OH－)>10－6 mol·L－1，说明稀释时电离平衡正向移动，所以NH3·H2O为弱碱，故B正确；碳酸氢铵加热分解为氨气、二氧化碳和水，故C正确；氨气的氧化产物为NO，NO在锥形瓶口与氧气反应生成NO2，所以瓶口出现少量红棕色气体，故D错误。 答案　D 2．氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了下图所示装置。下列说法错误的是(　　) A．甲装置中的固体可以是NaOH或CaO B．乙装置中的干燥剂可以是碱石灰 C．丙中发生的反应是4NH3＋5O24NO＋6H2O D．若戊中观察到紫色石蕊溶液变红，则说明己制得HNO3 解析　甲装置需要提供氨气和氧气，如果甲装置中的固体是NaOH或CaO，只能提供氨气，不能提供氧气，X应为过氧化钠等，故A错误。 答案　A 　喷泉实验 3．下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　H2难溶于NaOH溶液，不能形成较大压强差，不能引发“喷泉”现象。 答案　B 4．如图为化学教学中所用的喷泉实验装置。某同学用烧瓶中盛不同成分的气体进行喷泉实验，请帮助分析实验后烧瓶中所得溶液的浓度(假设是在标准状况下完成实验，且溶质不扩散)。 (1)若用NO2气体，则c(HNO3)＝________。 (2)若用n(NO2)∶n(O2)＝2∶1的混合气体，则c(HNO3)＝________。 解析　设烧瓶的容积为V L，则气体(混合气体)的物质的量均为 mol。 (1)若为NO2，喷泉后，溶质为HNO3， 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO mol × mol 则喷泉后溶液的体积为V L， c(HNO3)＝＝ mol·L－1。 (2)若用n(NO2)∶n(O2)＝2∶1的混合气体，则n(NO2)＝× mol，喷泉后，溶质为HNO3， 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 × mol × mol 根据反应方程式，可得反应消耗O2的体积为V×＝，反应后剩余氧气为，所得溶液体积为V－＝V，因此c(NHO3)＝＝ mol·L－1。 答案　(1) mol·L－1　(2) mol·L－1 　氨气的实验室制法 5．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________(填字母)，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)。在一定温度下按下图装置进行实验。 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在实验室通常是用加热氯化铵和消石灰固体混合物制取氨气，应选用发生装置A，其反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，或选用发生装置B，直接加热浓氨水生成氨气：NH3·H2ONH3↑＋H2O。②氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，其密度小于空气，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→dcfei。 (2)打开K1，推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y管中，在一定温度和催化剂的作用下发生反应：6NO2＋8NH37N2＋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少，反应容器中的压强减少，打开K2，Z中的溶液倒吸入Y管中。 答案　(1)①A　2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑(或B　NH3·H2ONH3↑＋H2O)　②dcfei (2)①红棕色气体颜色慢慢变浅 ②6NO2＋8NH37N2＋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 实验室制氨气的简易方法 方法 化学方程式(或原理) 发生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水＋ 固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的生成 浓氨水＋ 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NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 考点三　硝酸 1．物理性质 2．化学性质 (1)不稳定性：　4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O　。 ①市售浓硝酸呈黄色的原因是__硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里__。 ②硝酸保存在__棕色__试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。 (2)强氧化性 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 浓硝酸与C的反应：　C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O　。 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。 稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式： 　3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O　。 　正确的打“√”，错误的打“×”。 1．常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化(　　) 2．可用稀HNO3与FeS固体反应制取H2S(　　) 3．铜、碳分别与浓HNO3反应，都体现了浓硝酸的强氧化性和酸性(　　) 4．Cu在KNO3溶液和稀H2SO4中均不溶解，但能溶解在其混合液中(　　) 5．浓HNO3和氯水均用棕色试剂瓶保存，其原理相同(　　) 答案　1.√　2.×　3.×　4.√　5.√ 　金属与硝酸反应的定性分析 1．用动态观点理解Cu与浓HNO3的反应。向一定量的浓硝酸中加入过量的铜片： (1)反应开始阶段产生________色气体，化学方程式为________________________________________________________________________。 (2)反应进行一段时间后又产生无色气体，此时的化学方程式为________________________________________________________________________。 (3)待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时Cu片上又有气泡产生，原因是________________________________________________________________________。 答案　(1)红棕　Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O (2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (3)加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中的硝酸根离子构成强氧化性酸，又能与过量的铜反应 　金属与硝酸反应的定量计算 2．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，加入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的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－的物质的量是0.23 mol，质量是3.91 g，则沉淀的质量是8.51 g，B项正确。 答案　B 3．某稀溶液中含有4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4，向其中加入1.5 mol Fe，充分反应(已知NO被还原为NO)。下列说法正确的是(　　) A．反应后生成NO的体积为28 L B．所得溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶1 C．所得溶液中c(NO)＝2.75 mol·L－1 D．所得溶液中的溶质只有FeSO4 解析　A项，未指明标准状况，无法计算NO的体积；C项，未指明溶液的体积，无法计算浓度；D项，K＋不会参与反应，因而溶质必定有K2SO4；B项，首先考虑酸性条件Fe被氧化为Fe3＋，进行过程计算，H＋不足，按H＋完全反应计算消耗Fe和NO的物质的量： Fe　 ＋　 NO ＋ 4H＋=== Fe3＋＋NO↑＋2H2O 1.25 mol 1.25 mol 5 mol 1.25 mol 剩余的Fe再被Fe3＋氧化 Fe　 ＋ 　2Fe3＋===3Fe2＋ 0.25 mol 0.5 mol 0.75 mol 则剩余n(Fe3＋)＝1.25 mol－0.5 mol＝0.75 mol。 则反应后溶液中n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)＝0.75 mol，故B正确。 答案　B 金属与硝酸反应的计算方法 考点四　氮及其化合物的转化 1．氮在自然界中的循环 2．含氮元素物质之间的转化关系 (1)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 如：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O (2)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。 如：6NO＋4NH35N2＋6H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 3．氮元素的“价—类”二维图 氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。 　氮的循环 1．下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法错误的是(　　) A．①和②均属于氮的固定 B．氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环 C．④中每生成1 mol NO，消耗2 mol O2 D．③和⑤过程中氮元素分别被还原和氧化 解析　氮的固定指将N2转化为氮的化合物，反应①将N2转化为NO，属于氮的固定，反应②属于植物固氮，A正确；由图示知，氮循环过程中涉及氢、氧元素，B正确；反应④是O2将NH3氧化为NO，N元素化合价由－3价升高到＋5价，失去8个电子，即1 mol NO生成失去电子8 mol，失去的电子被O2得到，根据转移电子关系：O2～4e－，知得8 mol电子需要2 mol O2，C正确；反应③中NO被氧化为NO，氮元素被氧化，反应⑤中NO被还原为N2，氮元素被还原，D错误。 答案　D 　氮元素“价—类”二维图的分析 2．下图是氮及其化合物的“价—类”二维图，结合二维图及氧化还原反应的基本规律，下列相关分析或预测错误的是(　　) A．硝酸具有较强的氧化性，可用稀硝酸清洗“银镜实验”后的试管 B．NO、NO2和NH3在一定条件下均能反应，可用氨气处理氮氧化物 C．可用加热NH4NO3的方法制取氨气 D．联氨(N2H4)可能被亚硝酸(HNO2)氧化生成氢叠氮酸HN3 解析　HNO3中氮元素为＋5价，具有强氧化性，稀硝酸能氧化许多种不活泼的金属，如Cu、Ag等，可用稀硝酸清洗“银镜实验”后的试管，故A正确；由题图可知NO、NO2和NH3在一定条件下均能发生归中反应，产物是氮气和水，氨气可用于处理氮氧化物，故B正确；分析NH4NO3中氮元素价态可知，其可能发生自身的氧化还原反应，所以其受热分解产物不一定有NH3，故不能加热NH4NO3来制备NH3，故C错误；依据价态归中原理，N2H4(氮为－2价)和HNO2(氮是＋3价)反应可能生成HN3，故D正确。 答案　C 　氮及其化合物的推断 3．空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气，氨气是重要的化工原料，通过氨氧化法可制得硝酸，反应过程如图： N2NH3NONO2HNO3 硝酸是一种强氧化性酸，制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物，应处理后才能排放。下列说法不正确的是(　　) A．常温下，浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中 B．BaSO3固体能溶于稀硝酸，生成Ba(NO3)2，放出SO2气体 C．工业上，当转化①的反应达到平衡时，需不断地从混合气体中分离出NH3，将未反应的原料气送回合成塔以提高原料的利用率 D．转化④中，当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1时，理论上NO2全部转化为HNO3 解析　硝酸是强氧化性酸，BaSO3固体能溶于稀硝酸，被氧化生成硫酸钡，硝酸被还原生成NO，B错误。 答案　B 4．下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去)，当X是强碱时，过量的B跟Cl2反应除生成C外，另一产物是盐酸盐。 下列说法不正确的是(　　) A．当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是H2SO4 B．当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是HNO3 C．当X是强酸时，C在常温下是气态单质 D．B和Cl2的反应为氧化还原反应 解析　当X是强碱时，和强碱反应产生的气态氢化物B可判断为NH3，则A为铵盐，过量的B跟Cl2反应生成的盐酸盐是NH4Cl，则C为N2，由此判断D为NO、E为NO2、F为HNO3；A和强酸反应生成的B能被Cl2氧化，且生成的C能被O2连续氧化，在常见的物质中可考虑A为硫化物，所以，当X是强酸时，A、B、C、D、E、F可分别为(NH4)2S、H2S、S、SO2、SO3、H2SO4，故A、B正确，C错误；B是氨气或硫化氢，氨气与Cl2反应生成氯化铵和氮气，硫化氢和氯气反应生成硫单质和氯化氢，因此B与氯气的反应是氧化还原反应，故D正确。 答案　C [对应学生用书P89] 1．(2023·湖北卷)2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是(　　) A．液氮­液氢　　　　 B．液氧­液氢 C．液态NO2­肼 D．液氧­煤油 解析　虽然氮气在一定的条件下可以与氢气反应，而且是放热反应，但是，由于N≡N键能很大，该反应的速率很慢，氢气不能在氮气中燃烧，在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体，因此，液氮­液氢不能作为火箭推进剂，A符合题意；氢气可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧­液氢能作为火箭推进剂，B不符合题意；肼和NO2在一定的条件下可以发生剧烈反应，该反应放出大量的热，且生成大量气体，因此，液态NO2­肼能作为火箭推进剂，C不符合题意；煤油可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧­煤油能作为火箭推进剂，D不符合题意。 答案　A 2．下列说法正确的是(　　) A．工业上用氨的催化氧化制备NO2(2023·浙江1月卷，5C) B．常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2(2023·浙江1月卷，5D) C．工业合成氨：N2＋3H22NH3(2023·辽宁卷，3A) D．铜与稀硝酸：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O(2023·浙江6月卷，9C) 解析　工业上利用氨与氧气催化氧化生成一氧化氮和副产物水，A错误；常温下铁与浓硝酸会发生钝化，不能制备二氧化氮，B错误；工业合成氨是利用氮气和氢气在催化剂的条件下反应生成的，反应方程式为N2＋3H22NH3，C正确；铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，D错误。 答案　C 3．(2022·江苏卷)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(　　) A．自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3 B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3 D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 解析　自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，比如大气固氮是将N2转化为NO，A错误；侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为H2O＋NH3＋CO2＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl，B正确；工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3，相关的化学反应方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O、2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO、4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，C正确；氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”，D正确。 答案　A 4.(2022·海南卷节选)磷酸氢二铵[2HPO4]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备2HPO4，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。 回答问题： (1)实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)制备氨气的化学方程式为________________________________________________________________________。 (2)装置中活塞K2的作用为______________。实验过程中，当出现______________现象时，应及时关闭K1，打开K2。 (3)当溶液pH为8.0～9.0时，停止通NH3，即可制得2HPO4溶液。若继续通入NH3，当pH>10.0时，溶液中OH－、______________和______________(填离子符号)浓度明显增加。 (4)若本实验不选用pH传感器，还可选用______________作指示剂，当溶液颜色由______________变为______________时，停止通NH3。 解析　(2)由于NH3极易溶于水，因此可选择打开活塞K2以平衡气压，防止发生倒吸，所以实验过程中，当出现倒吸现象时，应及时关闭K1，打开K2；(3)继续通入NH3，(NH4)2HPO4继续反应生成(NH4)3PO4，当pH＞10.0时，溶液中OH－、NH、PO的浓度明显增加；(4)由(3)小问可知，当pH为8.0～9.0时，可制得(NH4)2HPO4，说明(NH4)2HPO4溶液显碱性，因此若不选用pH传感器，还可以选用酚酞作指示剂，当溶液颜色由无色变为浅红时，停止通入NH3，即可制得(NH4)2HPO4溶液。 答案　(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑　(2)平衡气压防倒吸　倒吸 (3)NH　PO　(4)酚酞　无　浅红 学科网（北京）股份有限公司 $$