专题12 氮及其化合物【十大题型】-【举一反三】2025年高考化学全程复习讲与练（新高考通用）

专题12 氮及其化合物【十大题型】 【新高考通用】 【知识点1 氮与氮的氧化物】 3 【知识点2 氨和铵盐】 4 【知识点3 硝酸的性质和用途】 8 【知识点4 氮及其化合物之间的转化】 9 【题型1 氮气的性质与用途】 10 【题型2 一氧化氮和二氧化氮的性质】 11 【题型3 氮氧化物溶于水的问题分析】 12 【题型4 氨气的性质】 14 【题型5 氨气的性质】 16 【题型6 氨气的实验室制法】 18 【题型7 喷泉实验的原理与应用】 20 【题型8 硝酸的性质与用途】 23 【题型9 金属与硝酸反应的计算】 25 【题型10 氮及其化合物之间的转化】 27 【过关测试】 29 考点要求 真题统计 考情分析 1．了解N2、NO、NO2的性质。 2．掌握硝酸的性质和用途，结合金属与HNO3的反应，掌握守恒法的计算技巧。 3．了解氨气、铵盐的性质及用途；掌握氨气的实验室制法。 4．掌握铵根离子的检验。 5．了解氮的化合物对环境的影响。　 2024·湖北卷8题，3分；2023山东卷2题，2分；2023湖北卷1题，3分；2023新课标卷12题，6分；2023辽宁卷3题，3分；2023浙江1月5题，2分；2023湖南卷1题，3分；2022江苏卷8题，3分；2022北京卷12题，3分；2022湖南卷9题，3分；2022天津卷4题，3分；2022北京卷12题，4分；2022山东卷12题，4分；2022天津卷4题，3分； 本专题重点考查氮的固定、氮氧化物的性质及其应用，硝酸的性质；非选择题常结合工艺流程、化学实验、化学反应原理考查硝酸、氨气、铵盐等物质的性质，要关注守恒法在化学计算中的应用。预测2025年会以新材料、新技术为情境，结合工艺流程、物质结构等进行考查。 【思维导图】 【知识点1 氮气与氮的氧化物】 1.自然界中氮元素的存在 2.氮气的性质与氮的固定 (1)物理性质：无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质 有关化学方程式： ①3Mg＋N2Mg3N2。 ②N2＋3H22NH3。 ③N2＋O22NO。 【特别提醒】 1.氮的非金属性很强，但N2非常稳定，其原因是氮氮三键很强。 2.氮的固定是指将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程，可简单表示为N2→含氮化合物。 3.氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3和 N2O5。 (2)NO和NO2的比较 性质 NO NO2 色、味、态 无色、无味的气体 红棕色、有刺激性气味的气体 溶解性 不溶于水 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 【易错警示】 ①NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。 ②验证某无色气体为NO的方法是向该无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 4.氮氧化物对环境的污染、人体的危害及防治 (1)常见的污染类型及对人体的危害 ①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生一种有毒的烟雾。 ②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨水降到地面。 ③破坏臭氧层：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。 (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)，一般适用于工业尾气中NOx的处理。 ②催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可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)。 【方法技巧】氮氧化物溶于水的计算 无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，2NO＋O2===2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。 (1)若NO和O2通入水中，总关系式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。 (2)若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。　　 【知识点2 氨和铵盐】 1.氨的分子结构和物理性质 电子式 密度 气味 水溶性 比空气小 有刺激性气味 极易溶于水(1∶700) 2.氨的化学性质 【易错警示】 ①NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可在推断题中作为解题突破口。 ②氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。 3.铵盐及NH的检验 (1)铵盐的物理性质 铵盐通常是白色固体，绝大多数铵盐易溶于水。 (2)铵盐的化学性质 (3)NH的检验 4.氨气的实验室制法 (1)常见方法 (2)其他简易方法 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NH3·H2O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NH3·H2O分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 5.喷泉实验的原理与应用 （1）喷泉实验的原理 使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。 （2）形成喷泉的类型 下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、 SO2、H2S NO2 NO、O2、 (4∶3) NO2、O2 (4∶1) 吸收剂 水、NaOH溶液 水 NaOH溶液 水 水 水 （3）喷泉实验的发散装置及操作方法 喷泉实验是中学化学的重要实验，其本质是形成压强差而引发液体上喷，以教材中的装置(发散源)可设计如图所示的多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体、使气体发生反应等)来形成喷泉。 设计说明： (Ⅰ)装置改变了胶头滴管的位置，将胶头滴管中的水挤入试剂瓶中，试剂瓶内压强增大，即可使少量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。 (Ⅱ)装置省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，氨溶于水)，即发生喷泉。 (Ⅲ)装置在水槽中加入能使水温升高的物质，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。 (Ⅳ)装置向烧瓶中通入一定量的H2S和SO2，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。 (Ⅴ)装置打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。 (Ⅵ)装置中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个旋塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部的止水夹，则可产生双喷泉。 （4）喷泉实验产物的浓度计算 关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后所得溶液的物质的量浓度： ①HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不参与反应的气体混合时，所得溶液的物质的量浓度为 mol·L－1。 ②当是NO2和O2的混合气体且体积比为4∶1时，c(HNO3)＝ mol·L－1。 【易错警示】氨水、液氨和一水合氨的区别 氨水 液氨 一水合氨 化学式 —— NH3 NH3·H2O 分类 混合物，多成分物，非电解质 纯净物，氢化物 一元弱碱 成分 NH3、NH3·H2O、NH、OH－、H＋(极少) NH3 NH3·H2O 联系 氨溶于水形成氨水，氨水中含有NH3和NH3·H2O 【知识点3 硝酸的性质和用途】 1.硝酸的物理性质 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 2.硝酸的化学性质 (1)不稳定性 化学方程式：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。 (2)强氧化性 硝酸无论浓、稀都具有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 ①与金属反应(填化学方程式，下同) 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常温下，浓硝酸遇铁、铝发生钝化。 ③与非金属反应 浓硝酸与木炭反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 ④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。 【特别提醒】 （1）硝酸保存在棕色试剂瓶中，置于阴凉处，不能用橡胶塞。 （2）强氧化性：HNO3中N元素显+5价，处于最高价，故HNO3具有很强的氧化性。硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，其氧化性越强。 （3）在分析离子是否共存时，要注意溶液中H＋和NO的组合，它们相当于HNO3，能够氧化具有强还原性的离子，而单纯的NO不能氧化这些离子。 3．硝酸的工业制法 (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。 4.硝酸与金属反应的计算模型 (1)原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，反应后以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中氮元素得到的电子的物质的量等于金属失去的电子的物质的量。 (3)电荷守恒法：HNO3过量时反应后的溶液(不考虑OH-)中有c(NO3-)=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NO3-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NO3-进行相关计算。 【知识点4 氮及其化合物之间的转化】 1.氮在自然界中的循环 2.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，在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。 3.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 【题型1 氮气的性质与用途】 【例1】下列说法中正确的是(　　) A.氮气化学性质不如磷活泼，故氮元素非金属性弱于磷 B.氮气只有氧化性，没有还原性 C.“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐 D.NO与O2反应生成NO2属于氮的固定 【答案】C 【解析】N≡N键能大，N2比磷稳定，但N元素的非金属性比磷强，A错误；氮气中氮元素的化合价可以升高，也可以降低，故既具有氧化性，又具有还原性，B错误；氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，D项错误。 【变式1-1】关于氮气的性质的说法中，错误的是(　　) A.氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在 B.通常情况下，氮气性质很不活泼 C.在反应3Mg＋N2===Mg3N2中N2作氧化剂 D.放电条件下可与氧气反应生成二氧化氮 【答案】D 【解析】A.氮在自然界中存在游离态，如空气中的N2，也有化合态，如蛋白质中的氮，正确；B.氮气分子内存在氮氮三键，键能很高，氮气化学性质稳定，一般不和其他物质发生反应，正确；C.在反应3Mg＋N2===Mg3N2中，N元素化合价降低，N2作氧化剂，正确；D.放电条件下氮气与氧气反应生成一氧化氮，错误，选D。 【变式1-2】自然界的氮循环如图所示，下列说法正确的是(　　) A．①中N2与O2反应生成NO2是大气固氮 B．②中合成氨属于人工固氮 C．③中的氮元素被氧化 D．氮循环过程中没有氧元素参加 【答案】B　 【解析】A.①中N2与O2反应生成NO是大气固氮，而不是N2与O2反应产生NO2，A错误；B.②中N2与H2在高温、高压、催化剂条件下反应产生NH3，是将游离态的氮转化为氮的化合物，因此合成氨属于人工固氮，B正确；C.③中细菌还原硝酸根中正五价的氮，生成无污染的0价的N2，所以③中氮元素化合价降低，得到电子被还原，而不是被氧化，C错误；D.如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的NO气体，氧元素参与了反应，二氧化氮易与水反应生成硝酸(HNO3)和NO，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，也有氧元素参加反应，D错误。 【题型2 一氧化氮和二氧化氮的性质】 【例2】判断下列说法中正确的是(　　) A.可用排空气法收集NO B.NO2与水反应的离子方程式： 3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO C.在实验室里NO2不可用排空气法收集 D.NO2通入Fe(NO3)2溶液中始终无明显现象 【答案】B 【解析】不能用排空气法收集NO，因为NO与空气中的O2会发生反应，A错误；NO2可用排空气法收集，C错误；NO2通入Fe(NO3)2溶液中后，生成的硝酸能把亚铁离子氧化，溶液颜色变为黄色，D错误。 【变式2-1】某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，进行了如图实验。下列说法不正确的是(　　) A.常温常压下，等体积的NO2和SO2的原子总数相同 B.图2中反应的现象是两气体混合后，颜色逐渐变浅最后消失 C.两气体混合后颜色消失的原因是SO2具有漂白性 D.图3中“有红棕色气体产生”说明NO2和SO2反应的产物中有NO 【答案】C 【解析】A项，常温常压下，等体积的NO2和SO2的物质的量相同，1 mol NO2和SO2原子总数都是3NA，A正确；B项，由图2可知，NO2和SO2混合后气体颜色逐渐变浅最后消失，B正确；C项，NO2和SO2发生氧化还原反应而气体颜色消失，不是SO2的漂白性造成的，C错误；D项，图3中无色气体产生红棕色气体，为NO被氧气氧化转化为NO2，说明NO2和SO2反应的产物中有NO，D正确。 【变式2-2】据研究，NO广泛分布于生物体内各组织中，可将积存在血管壁上的脂肪、胆固醇带走，被称为“血管清道夫”。下列说法中错误的是(　　) A．NO极易与氧气反应生成一种红棕色气体 B．实验室中，可利用铜与稀硝酸的反应制取NO C．人体吸入大量NO气体，可以预防心血管疾病 D．雷雨天气，氮气和氧气能生成NO 【答案】C　 【解析】A项，NO极易与氧气反应生成一种红棕色气体NO2，反应原理为：2NO＋O2===2NO2，A正确；B项，实验室中，可利用铜与稀硝酸的反应制取NO，反应原理为：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，B正确；C项，人体吸入大量NO气体，NO与血红蛋白结合，造成人中毒甚至死亡，C错误；D项，雷雨天气，氮气和氧气在放电的条件下反应生成NO，反应原理为：N2＋O22NO，D正确。 【题型3 氮氧化物溶于水的问题分析】 【例3】标准状况下，将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中，充分反应后，下列叙述不正确的是(设试管中的溶质不往试管外扩散)(　　) A.溶液体积占试管容积的2/3 B.此反应中水既不作氧化剂也不作还原剂 C.试管内溶液中溶质的物质的量浓度为1/22.4 mol/L D.若将试管中的气体改为氯化氢或氨气，则水充满试管 【答案】A 【解析】A项，将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中，发生的反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，溶液体积占试管容积的×＝，A错误；B项，反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中，水既不是氧化剂又不是还原剂，B正确；C项，试管内溶液中溶质是硝酸，设试管容积为V L，浓度为＝1/22.4 mol/L，C正确；D项，若将试管中的气体换为氯化氢或者氨气，二者均易溶于水，因此水充满试管，D正确。 【变式3-1】为了防止NO、NO2、N2O4对大气的污染，常用氢氧化钠溶液进行吸收处理，现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4组成的混合气体，能被1.0 mol·L－1的氢氧化钠溶液完全吸收，则消耗氢氧化钠溶液的体积最小为(　　) A.(a＋b＋c) L B.(a＋b＋2c) L C.2(a＋b＋c) L D.3(a＋b＋c) L 【答案】B 【解析】根据方程式知，氮氧化物被NaOH吸收生成钠盐，无论生成硝酸钠还是亚硝酸钠，N、Na原子个数之比都是1∶1，根据N、Na原子关系式得V(NaOH)＝＝(a＋b＋2c) L；故选B。 【变式3-2】标况下，将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中，充分反应后，下列叙述不正确的是(设试管中的溶质不往试管外扩散)(　　) A．溶液体积占试管容积的2/3 B．此反应中水既不作氧化剂也不作还原剂 C．试管内溶液中溶质的物质的量浓度为 mol/L D．若将试管中的气体改为氯化氢或氨气，则水充满试管 【答案】A 【解析】A项，将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中，发生的反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，溶液体积占试管容积的×＝1/3，A不正确；B项，将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中，发生的反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，水既不是氧化剂也不是还原剂，B正确；C项，试管内溶液中溶质是硝酸，设试管容积为V L，浓度为＝ mol/L，C正确；D项，若将试管中的气体换为氯化氢或者氨气，二者均易溶于水，因此水充满试管，D正确。 【变式3-3】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________。 【答案】(1)O2　8 mL、4 mL (2)NO　10.8 mL、1.2 mL 【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体积是10.8 mL。 【题型4 氨气的性质】 【例4】如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中不正确的是(　　) A.实验一证明了NH3极易溶于水，氨气是碱性气体 B.实验二证明了浓氨水和浓盐酸均易挥发 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 【答案】D 【解析】喷泉实验证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，使酚酞的溶液变红色， 证明氨气是碱性气体，A正确；实验二中浓氨水挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成的白烟是氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水和浓盐酸都易挥发，B正确；氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体，C正确。 【变式4-1】下列有关氨和铵盐的叙述正确的是(　　) A.NH3易液化，常用作制冷剂 B.NH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去 C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近，有白烟产生 D.某气体通入紫色石蕊溶液后溶液变红，据此可推断该气体为NH3 【答案】A 【解析】液氨汽化时吸收大量的热导致周围环境温度降低，所以液氨可以作制冷剂，故A正确；加热氯化铵会分解为NH3和HCl，遇冷又生成NH4Cl，所以不能用加热的方法除去NH4Cl中的I2，故B错误；将蘸有浓氨水和挥发性酸(如盐酸和硝酸)的玻璃棒相互靠近，有白烟产生，而硫酸不是挥发性的酸，故C错误；氨通入紫色石蕊溶液后溶液应变蓝，而不是变红，故D错误。 【变式4-2】某学习小组设计了如图的实验装置(夹持装置已省略)模拟常压下工业合成氨，并检验氨的生成。Y形管左侧支管中盛有NH4Cl与NaNO2的混合溶液，加热后生成N2及少量NH3。下列有关描述不正确的是(　　) A.实验时，点燃a处酒精灯一段时间后，再点燃c处酒精喷灯 B.b处装置可用盛有碱石灰的U形管代替 C.硬质玻璃管中的石棉可以增大混合气体与铁粉的接触面积 D.若d处锥形瓶中溶液变红，则说明硬质玻璃管中有NH3生成 【答案】B 【解析】A.实验时，为防止氢气和氧气混合后加热爆炸，用氮气排出装置内的空气后再加热铁粉，所以点燃a处酒精灯一段时间后，再点燃c处酒精喷灯，A项正确；B.b装置的作用是吸收氨气并干燥气体，碱石灰不能吸收氨气，b处装置不能用盛有碱石灰的U形管代替，B项错误；C.硬质玻璃管中的石棉可增大混合气体与铁粉的接触面积，加快反应速率，C项正确；D.氨气溶于水，溶液呈碱性，若d处锥形瓶中溶液变红，则说明硬质玻璃管中有NH3生成，D项正确。 【题型5 铵盐的性质】 【例5】科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出化学式为N4H4(SO4)2的物质，该物质的晶体中含有SO和N4H两种离子，当N4H遇到碱性溶液时，会生成N4分子。下列说法正确的是(　　) A．14N、N4与N2互为同位素 B．N4H4(SO4)2的电离方程式为N4H4(SO4)2N4H＋2SO C．N4H4(SO4)2不能与草木灰、K3PO4等化肥混合施用 D．N4H4(SO4)2中只含共价键，不含离子键 【答案】C　 【解析】同种元素的不同原子之间互为同位素，N4与N2为单质，A项错误；N4H4(SO4)2晶体中含有SO和N4H两种离子，N4H4(SO4)2为离子化合物，电离方程式为N4H4(SO4)2===N4H＋2SO，B项错误；草木灰的主要成分K2CO3、K3PO4都为强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，当N4H遇到碱性溶液时，会生成N4分子，故不能混合施用，C项正确；N4H4(SO4)2中含有离子键，D项错误。 【变式5-1】探究氨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NH 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具有热不稳定性 D.将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中，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 【答案】B 【解析】B项，因为氨水中存在氨分子，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了氨，错误；D项，由反应4NH3＋5O24NO＋6H2O、2NO＋O2===2NO2可知，NH3的氧化产物为NO，正确。 【变式5-2】某同学进行如下实验： 实验步骤 实验现象 Ⅰ 将NH4Cl固体加入试管中，并将湿润的pH试纸置于试管口，试管口略向下倾斜，对试管底部进行加热 试纸颜色变化：黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2)；试管中部有白色固体附着 Ⅱ 将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上 试纸颜色变化：黄色→橙黄色(pH≈5) 下列说法不正确的是(　　) A.根据Ⅰ中试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应 B.根据Ⅰ中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快 C.Ⅰ中试纸变成红色，是由于NH4Cl水解造成的 D.根据试管中部有白色固体附着，说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3 【答案】C 【解析】氯化铵是强酸弱碱盐，其水溶液显酸性，会使湿润的pH试纸变红，根据Ⅰ中试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应，故A正确；根据Ⅰ中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快，故B正确；Ⅰ中试纸变成红色，是由于NH4Cl分解产生的氯化氢造成的，故C错误；根据试管中部有白色固体附着，说明氯化铵分解产生的氨气和氯化氢在扩散过程中又化合生成氯化铵，则不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3，故D正确。 【变式5-3】工业上常采用生物硝化法将NH转化为NO来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是(　　) A.生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：NH＋2O2===NO＋2H＋＋H2O B.长期过量使用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化 C.检验NH所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸 D.微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH 【答案】C 【解析】根据流程图可知A项正确；NH4Cl水解呈酸性，长期过量使用会导致土壤酸化，也会导致水体富营养化，B项正确；检验NH应使用红色石蕊试纸，C项错误；由选项A可知，生物硝化法处理废水会使水体呈酸性，可以加入石灰石与H＋反应来调节水体的pH，D项正确。 【题型6 氨气的实验室制法】 【例6】实验室采用如图装置制取氨气，正确的是(　　) A B C D 生成NH3 干燥NH3 收集NH3并验满 吸收多余NH3 【答案】D 【解析】A.氯化铵受热分解生成HCl和氨气，HCl和氨气在试管口遇冷又会化合生成氯化铵，不能用加热氯化铵来制取氨气，A错误；B.浓硫酸能与氨气反应，不能用浓硫酸来干燥氨气，B错误；C.氨气密度比空气小，应该用向下排空气法收集氨气，导管应该伸到试管底部，C错误；D.氨气极易溶于水，尾气吸收应采取防倒吸的措施，D正确。 【变式6-1】下列有关制取气体的设计方案正确的是(　　) 选项 制取气体 所选药品 收集 装置 ① ② A NH3 浓氨水 氧化钙 ④ B SO2 浓硫酸 亚硫酸钠 ④ C CO2 醋酸溶液 石灰石 ③ D Cl2 浓盐酸 二氧化锰 ③ 【答案】B 【解析】A.氨气极易溶于水，密度比空气小，因此一般采用向下排空气法收集氨气，故A错误；B.亚硫酸钠与浓硫酸反应生成SO2，可用氯化钙干燥，其密度比空气大，用向上排空气法收集，故B正确；C.CO2是酸性气体，③中碱石灰会吸收二氧化碳，且其密度比空气大，向上排空气法收集，故C错误；D.二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气需要加热，所以该装置不能得到氯气，故D错误。 【变式6-2】某实验小组利用如图装置制备NH3并探究其性质。下列说法正确的是(　　) A.①中固体可换为NH4Cl B.②中药品为P2O5 C.反应一段时间后，③中黑色固体变为红色 D.反应一段时间后，④中锥形瓶收集到液氨 【答案】C 【解析】①中氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气，②为干燥装置，可为碱石灰等，③中在加热条件下，氨气与CuO发生氧化还原反应可生成氮气、水和铜，④可收集氨水，以此解答该题。A.NH4Cl受热分解生成NH3和HCl气体，遇冷重新反应生成NH4Cl，无法制取NH3，故A错误；B.P2O5会与H2O、NH3反应生成(NH4)3PO4，不能用P2O5干燥氨气，故B错误；C.NH3具有还原性，可将黑色氧化铜还原成红色的铜单质，则反应一段时间后，③中黑色固体变为红色，故C正确；D.液氨的沸点为－33.5 ℃，无法在冰中液化，氨气与氧化铜反应后生成水，过量的氨气可溶于水，故收集到的是氨水，故D错误。 【变式6-3】某实验小组利用如图装置制备NH3并探究其性质。下列说法正确的是(　　) A．①中固体可换为只有NH4Cl B．反应一段时间后，③中黑色固体变为红色 C．②中药品为无水CaCl2 D．反应一段时间后，④中锥形瓶收集到液氨 【答案】B　 【解析】实验室制取氨气，利用氯化铵和碱石灰在加热的条件下反应生成氯化钙、氨气和水，从试管中逸出的氨气进入U形管，U形管中盛装碱石灰干燥氨气，NH3具有还原性，可将黑色氧化铜还原成红色的铜单质，④中锥形瓶收集到③中逸出的氨气和水反应得到的氨水。A项，NH4Cl受热分解生成NH3和HCl气体，遇冷重新反应生成NH4Cl，无法制取NH3，A错误；B项，NH3具有还原性，可将黑色氧化铜还原成红色的铜单质，则反应一段时间后，③中黑色固体变为红色，B正确；C项，无水CaCl2会与氨气形成氨合物CaCl2·nNH3，因此不能用来干燥氨气，C错误；D项，液氨的沸点为－33.5 ℃，无法在冰中液化，氨气与氧化铜反应后生成水，过量的氨气可溶于水，故收集到的是氨水，D错误。 【题型7 喷泉实验的原理与应用】 【例7】中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验，来验证气体的“溶解性”，下列有关说法不正确的是(　　) A.用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉 B.选用合适的溶液，CO2也能用于做喷泉实验 C.HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验 D.用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸 【答案】D 【解析】本题综合考查了喷泉实验的原理，即由于气体溶于水或某种溶液(或与水、某种溶液反应)，导致烧瓶中的压强迅速减小，与外界产生足够的压强差，从而形成喷泉，A正确；CO2能与NaOH等强碱溶液反应，从而被吸收，能与外界产生压强差，故能形成喷泉，B正确；NH3和HCl属于极易溶于水的气体，SO2可以与NaOH溶液等反应，故均能形成喷泉，C正确；NO2和N2O4与水反应后有NO生成，故液体不能充满烧瓶，D错误。 【变式7-1】如下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HCl气体，则c(HCl)＝______________________________________________。 (2)若用NO2气体，则c(HNO3)＝__________________________。 (3)若用n(NO2)∶n(O2)＝2∶1的混合气体，则c(HNO3)＝__________________。 【答案】(1) mol·L－1 (2) mol·L－1 (3) mol·L－1 【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)若用HCl气体，喷泉后，溶液充满烧瓶，则溶液的体积为V L，c(HCl)＝＝ mol·L－1。 (2)若用NO2，喷泉后，溶质为HNO3， 则喷泉后溶液的体积为V L，c(HNO3)＝＝ mol·L－1。 (3)若为n(NO2)∶n(O2)＝2∶1的混合气体，喷泉后，溶质为HNO3， 则喷泉后溶液的体积为V L，c(HNO3)＝＝ mol·L－1。 【变式7-2】喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体－溶液，能出现喷泉现象的是(　　) 气体 溶液 A H2S 稀盐酸 B HCl 稀氨水 C NO 稀H2SO4 D CO2 饱和NaHCO3溶液 【答案】B 【解析】H2S与稀盐酸不反应，且在稀盐酸中的溶解度较小，向圆底烧瓶中挤入少量稀盐酸，不能造成圆底烧瓶内气压明显减小，不能形成喷泉，A项错误；HCl能与稀氨水反应，向圆底烧瓶中挤入少量稀氨水会造成圆底烧瓶内气压明显减小，能形成喷泉，B项正确；NO与稀硫酸不反应，且在稀硫酸中溶解度非常小，向圆底烧瓶中挤入稀硫酸，不能造成圆底烧瓶内气压明显减小，不能形成喷泉，C项错误；CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度较小，向圆底烧瓶中挤入饱和NaHCO3溶液，不能造成圆底烧瓶内气压明显减小，不能形成喷泉，D项错误。 【变式7-3】如图是某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 【答案】B 【解析】氯气易溶于有机溶剂四氯化碳，烧瓶中的气体压强减小，故能形成喷泉；氢气不溶于水，也不和氢氧化钠反应，所以烧瓶中的气体压强不会有明显的变化，故不能形成喷泉；用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气，使锥形瓶中液体进入烧瓶中，氨极易溶于水，烧瓶中的气体压强减小，故能形成喷泉；浓硫酸溶于水时放热，促使浓氨水放出氨，使锥形瓶内压强增大，将浓氨水压入烧瓶中与HCl反应，故能形成喷泉。 【题型8 硝酸的性质与用途】 【例8】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.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——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 【答案】D 【解析】向滴有酚酞的NaOH溶液中滴入硝酸，溶液红色褪去，利用的是硝酸的酸性。 【变式8-1】用如图所示装置进行实验(①②③是浸有相应试剂的棉花)，下列分析错误的是(　　) A.铜丝与浓硝酸反应，具支试管中充满红棕色气体 B.①处浸有紫色石蕊试液的棉花变红 C.②处棉花颜色变深体现了NO2的氧化性 D.NaOH吸收尾气是氧化还原反应 【答案】C 【解析】A.铜丝与浓硝酸反应生成红棕色气体NO2，A正确；B.NO2溶于水生成硝酸，可使紫色石蕊试液变红，B正确；C.NO2溶于水生成的硝酸具有氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，②处棉花颜色由浅绿色变为黄色，体现了硝酸的氧化性，C错误；D.NaOH吸收NO2和NO尾气生成亚硝酸钠，有化合价的变化，是氧化还原反应，D正确。 【变式8-2】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FeO反应，只表现氧化性 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 【答案】D 【解析】硝酸是一种具有强氧化性的强酸，并且浓度越大，氧化性越强。浓硝酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，故A错误；硝酸是一种强氧化性酸，可氧化许多还原性物质，因此硝酸与Na2S反应不能生成H2S，与FeO反应时表现氧化性和酸性，故B、C错误。 【变式8-3】一定温度下，探究铜与稀硝酸反应的过程如下： 下列说法不正确的是(　　) A.过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O B.步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大 C.由实验可知，NO2对该反应具有催化作用 D.当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解 【答案】B 【解析】A项，过程Ⅰ中铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，正确；B项，步骤Ⅲ中硝酸的浓度没有Ⅰ中大，因为部分硝酸转化成了一氧化氮，因此反应速率比Ⅰ快的原因不可能是c(HNO3)增大，错误；C项，由实验可知，步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快，说明NO2对该反应具有催化作用，正确；D项，当活塞不再移动时，再抽入空气，一氧化氮、氧气与H2O反应生成硝酸，能够与铜继续反应，正确。 【题型9 金属与硝酸反应的计算】 【例9】在100 mL 稀HNO3和稀H2SO4组成的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.4 mol·L－1。向该溶液中加入足量的铜粉后加热，充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度最大值为(反应前后溶液体积变化忽略不计)(　　) A.0.15 mol·L－1 B.0.24 mol·L－1 C.0.30 mol·L－1 D.0.36 mol·L－1 【答案】B 【解析】反应的离子方程式为3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，铜足量，由上述反应方程式可知，NO和H＋的物质的量之比为1∶4时，反应生成的铜离子物质的量最大，设HNO3、H2SO4各为x mol、y mol，则n(NO)∶n(H＋)＝x∶(x＋2y)＝1∶4，x＋y＝0.4 mol·L－1×0.1 L，解得x＝0.016 mol、y＝0.024 mol，由方程式可知，生成铜离子的物质的量为0.016 mol×＝0.024 mol，铜离子的最大浓度为＝0.24 mol·L－1。 【变式9-1】将一定质量的Cu粉投入到400 mL 2 mol/L的稀硝酸中，待Cu粉完全溶解时，收集到标准状况下的NO气体2.688 L(假设硝酸的还原产物只有NO且气体全部逸出)，再向反应后的溶液中缓慢加入Fe粉，充分反应后溶液只含一种溶质。下列说法错误的是(　　) A.加入铁粉后，最终溶液的溶质是Fe(NO3)2 B.最初的铜粉质量为11.52 g C.铜粉反应完后，溶液中的H＋浓度为0.8 mol/L D.至少需要加入铁粉8.4 g 【答案】D 【解析】A.加入Cu：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，还有剩余硝酸，向反应后的溶液中缓慢加入Fe粉，Fe与Cu(NO3)2反应生成Cu单质和Fe(NO3)2，Fe与稀硝酸反应也生成Fe(NO3)2、NO、H2O，而充分反应后溶液只含一种溶质，最终溶液的溶质只能是Fe(NO3)2，A项正确；B.由化学方程式3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O可知， 则最初的铜粉质量为11.52 g，B项正确；C.由反应方程式3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O可知， 硝酸总的物质的量为0.4 L× 2 mol/L＝0.8 mol，则剩余硝酸物质的量为0.8 mol－0.48 mol＝0.32 mol，则铜粉反应完后，溶液中的H＋浓度为c(H＋)＝＝＝0.8 mol/L，C项正确；D.由题可知，Cu～ Cu(NO3)2～Fe～Fe(NO3)2，最终溶液的溶质是Fe(NO3)2，硝酸总的物质的量为0.4 L× 2 mol/L＝0.8 mol，则至少需要加入铁粉为×56 g/mol＝×56 g/mol＝19.04 g，D项错误。 【变式9-2】将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中，合金完全溶解，假设反应过程中还原产物全部是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol/L的NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g，则下列有关叙述正确的是(　　) A.反应中转移电子的总数为0.2mol B.反应过程中，消耗硝酸的物质的量为0.3mol C.沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100 mL D.开始加入合金的质量可能为6.4 g 【答案】D 【解析】生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g，即结合氢氧根离子的物质的量为5.1 g÷17 g·mol－1＝0.3 mol，根据电荷守恒，合金失电子数等于金属离子结合氢氧根离子数，反应中转移电子0.3 mol，A项错误；反应中转移电子0.3 mol，根据电荷守恒，合金与硝酸反应表现酸性的硝酸的物质的量为0.3 mol；合金的还原产物为NO，表现氧化性的硝酸的物质的量为0.1 mol，反应过程中，消耗硝酸的物质的量为0.4 mol，B项错误；合金完全溶解后硝酸可能剩余，沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积≥100 mL，C项错误；转移电子0.3 mol，合金的物质的量为0.15 mol，利用极值法，合金的质量介于3.6 g<m<9.6 g之间，D项正确。 【变式9-3】一定温度下，探究铜与稀硝酸反应的过程如下： 下列说法不正确的是(　　) A.过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O B.步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大 C.由实验可知，NO2对该反应具有催化作用 D.当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解 【答案】B 【解析】A项，过程Ⅰ中铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，正确；B项，步骤Ⅲ中硝酸的浓度没有Ⅰ中大，因为部分硝酸转化成了一氧化氮，因此反应速率比Ⅰ快的原因不可能是c(HNO3)增大，错误；C项，由实验可知，步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快，说明NO2对该反应具有催化作用，正确；D项，当活塞不再移动时，再抽入空气，一氧化氮、氧气与H2O反应生成硝酸，能够与铜继续反应，正确。 【题型10 氮及其化合物之间的转化】 【例10】部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.b为无色，可转化为c B.a可以用无水氯化钙进行干燥 C.密闭体系中，c存在2NO2N2O4 D.d的溶液与Cu反应可生成b或c 【答案】B 【解析】A项，根据图像，c为NO2，b为NO，NO为无色，遇到O2生成NO2，故A正确；B项，a为NH3，NH3能与无水氯化钙反应生成CaCl2·8NH3，则NH3不可以用无水氯化钙干燥，故B错误；C项，＋4价的含氮氧化物有NO2、N2O4，密闭体系中，c存在2NO2N2O4，故C正确；D项，d为硝酸，Cu与稀硝酸反应生成NO，与浓硝酸反应生成NO2，故D正确。 【变式10-1】如图是氮元素的价类图。下列有关说法正确的是(　　) A.甲可以用浓硫酸干燥 B.乙合成NO2的过程属于氮的固定 C.丙转化为丁的反应是氧化还原反应 D.常温下可用铁制容器盛装丁的浓溶液 【答案】D 【解析】根据N元素的价类二维图，甲中N是－1价，乙为NO，丙为N2O5，丁为HNO3。A.甲中N是－1价，易被氧化，不能用浓硫酸干燥，A错误；B.氮的固定为游离态氮转变为化合态氮，乙是化合态的氮，转化为NO2不是氮的固定，B错误；C.丙和丁中N元素均为＋5价，不是氧化还原反应，C错误；D.常温下铁遇浓硝酸钝化，可用铁制容器盛装浓硝酸，D正确。 【变式10-2】如图是某元素M的价类二维图，其中X是一种强碱，A为正盐，通常条件下Z是无色液体，D的相对分子质量比E小16，图中呈现了各物质的转化关系。下列说法正确的是(　　) A.A中只含有离子键 B.B物质可以和Y反应直接转化为E C.D、E均可以用向上排空气法收集 D.通过氢氧化钠溶液可以除去D中含有的少量E 【答案】D 【解析】A为正盐，X是一种强碱，二者反应生成氢化物B，则A为铵盐，B为NH3；B连续与Y反应得到氧化物D与氧化物E，E的相对分子质量比D大16，则Y为O2、C为N2、D为NO、E为NO2，通常条件下Z是无色液体，E与Z反应得到含氧酸F，则Z为H2O、F为HNO3，F与X发生酸碱中和反应得到G为硝酸盐。A为铵盐，属于离子化合物，含有离子键，铵根离子中还含有N—H共价键，故A错误；B为NH3，Y为O2，E为NO2，氨气与氧气反应生成NO，不会直接生成NO2，故B错误；D为NO，NO能够与氧气反应，不能用排空气法收集，故C错误；一氧化氮不与NaOH溶液反应，二氧化氮与氢氧化钠溶液反应，通过氢氧化钠溶液可以除去NO中含有的少量NO2，故D正确。 【变式10-3】部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是(　　) A.可以通过a的催化氧化反应制备c B.工业上通过a→b→c→d→e来制备HNO3 C.浓的a′溶液和浓的c′溶液反应可以得到b′ D.加热d′的固态钾盐可以产生O2 【答案】B 【解析】由图知，a为NH3，b为N2，c为NO，d为NO2，e为HNO3或硝酸盐；a′为HCl，b′为Cl2，c′为HClO或次氯酸盐，d′为HClO3或氯酸盐，e′为HClO4或高氯酸盐。氨气催化氧化可生成一氧化氮：4NH3＋5O24NO＋6H2O，A项正确；工业上制HNO3的过程为氨气催化氧化生成一氧化氮，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，即NH3→NO→NO2→HNO3，B项错误；Cl－和ClO－可发生归中反应生成氯气，C项正确；2KClO32KCl＋3O2↑，D项正确。 【基础题】 1.（24-25高三上·北京·开学考试）完成下述实验，装置和试剂均正确的是 A．实验室制 B．除去中混有的少量 C．实验室制取 D．实验室收集 【答案】B 【解析】A．该反应需要加热，故A错误； B．除去中混有的少量需要用饱和的碳酸氢钠溶液，故B正确； C．实验室制取需要用氯化铵和氢氧化钙固体一起加热，故C错误； D．二氧化氮会和水反应，实验室收集应用向上排空气法，故D错误； 故选B。 2.（2024·广东·模拟预测）氨气在工农业生产中应用很广泛。某兴趣小组用下列装置进行的制备和其性质的验证，其中，能达到预期目的的是 A．甲：制备 B．乙：干燥 C．丙：验证的氧化性 D．丁：尾气处理 【答案】D 【解析】A．一水合氨不稳定，受热易分解生成氨气和水，可直接加热浓氨水制备氨气，但缺少加热装置，A不符合题意； B．氨气会与CaCl2发生反应：CaCl2+8NH3=，因此不能用无水CaCl2干燥NH3，B不符合题意； C．氨气能与CuO在加热条件下发生反应：，可验证氨气的还原性，不是其氧化性，C不符合题意； D．四氯化碳的密度比水大，上层为水层，下层为CCl4，氨气不溶于四氯化碳，而极易溶于水，能进行尾气处理，同时防倒吸，D符合题意； 故选D。 3.（2024·海南·二模）在实验室采用如图装置制备气体，合理的是 选项 化学试剂 制备的气体 A Ca(OH)2+NH4Cl NH3 B MnO2+HCl(浓) Cl2 C MnO2+H2O2 O2 D Cu+HNO3(浓) NO2 【答案】C 【解析】A．Ca(OH)2和NH4Cl固体混合加热发生复分解反应制取NH3，反应产生CaCl2、NH3、H2O，该装置没有加热的仪器，且氨气极易溶于水，也不能使用排水方法收集，因此不能用于实验室制取NH3，A错误； B．MnO2与浓盐酸混合加热发生氧化还原反应制取Cl2，该装置没有加热是仪器，因此不能用于实验室制取Cl2，B错误； C．H2O2在常温条件下，在MnO2催化下分解反应产生H2O、O2，制取的O2难溶于水，可以使用排水方法收集，因此该装置可用于实验室O2制取与收集，C正确； D．Cu与浓硝酸在常温下能够发生氧化还原反应产生NO2气体，但NO2气体能够溶于水，并与水反应产生HNO3和NO，不能用排水方法收集，D错误； 故合理选项是C。 4.（24-25高三上·宁夏银川·月考）部分含氮、硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．g和f可以通过催化转化生成无毒气体 B．e的浓溶液具有强氧化性，不能干燥c气体 C．将c和h同时通入到BaCl2溶液中会产生白色沉淀 D．部分食品中添加适量c可起漂白、防腐和抗氧化等作用 【答案】B 【分析】由题干价类二维图可知，a为H2S、b为S、c为SO2、d为SO3、e为H2SO4，f为NH3、g为NO、h为NO2或N2O4、i为HNO3，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，f为NH3、g为NO ，故g和f可以通过催化转化生成无毒气体N2，该反应方程式为：6NO+4NH35N2+6H2O，A正确； B．由分析可知，e为H2SO4，c为SO2，SO2与浓硫酸不反应，SO2为酸性氧化物，故e的浓溶液即浓硫酸具有强氧化性，但能干燥c即SO2气体，B错误； C．由分析可知，c为SO2，h为NO2或N2O4，NO2和N2O4溶于水能生成具有强氧化性的HNO3，能够将SO2氧化为H2SO4，故将c和h同时通入到BaCl2溶液中会产生白色沉淀BaSO4，C正确； D．由分析可知，c为SO2，部分食品中添加适量c可起漂白、防腐和抗氧化等作用，如葡萄酒中加入少量的SO2能防腐和抗氧化，D正确； 故答案为：B。 5.（23-24高三上·广东深圳·期末）现用如图所示装置探究硝酸和铝反应的实验。下列说法不正确的是 A．反应时，硝酸仅做氧化剂 B．常温时，铝和浓硝酸接触没有明显现象 C．将注射器中的水加入试管，可能产生白雾 D．实验过程中闻到刺激性气味，该气体可能为 【答案】A 【解析】A．当稀硝酸和铝反应时，硝酸既做氧化剂又起酸的作用，故A错误； B．冷的浓硝酸和铝发生钝化，没有明显现象，故B正确； C．浓硝酸容易挥发性，浓硝酸加水稀释时，可能挥发出的结合试管上方的水蒸气形成水雾，推测可能看到白雾现象，故C正确； D．产生了刺激性气味气体，根据实验现象、反应物和元素守恒的原则，推测气体可能为氨气，故D正确； 答案选A。 6.（23-24高三上·山东日照·月考）实验室用NO与Cl2反应制备亚硝酰氯(NOCl)装置如图所示。 已知：NOCl沸点为-5.5℃，易与水发生反应。下列说法正确的是 A．为加快反应的速率，可将a装置的稀硝酸换成浓硝酸 B．b、c装置中的试剂可能分别是、浓 C．d水槽中的液体可选用冰水混合物 D．干燥管中的碱石灰可用无水或替代 【答案】B 【分析】装置a中Fe和稀硝酸反应生成NO，NO易被空气氧化为NO2，装置b中盛有，作用是除去NO中的NO2，装置c中盛有浓，作用是干燥NO，d中NO与Cl2反应制备亚硝酰氯(NOCl)，以此解答。 【解析】A．Fe在浓硝酸中会发生钝化，不能生成NO，不可将a装置的稀硝酸换成浓硝酸，A错误； B．由分析可知，NO易被空气氧化为NO2，装置b中盛有，作用是除去NO中的NO2，装置c中盛有浓，作用是干燥NO，B正确； C．NOCl沸点为-5.5℃，d水槽中的液体选用冰水混合物不能冷凝NOCl，C错误； D．干燥管中的碱石灰的作用是吸收水分和酸性气体，无水和只能吸收水分，不能吸收酸性气体，D错误； 故选B。 7.（23-24高三上·天津河北·期末）室温下，下列各组离子在指定溶液中一定不能大量共存的是 A．与铝粉反应放出的透明溶液：、，、 B．常温下，由水电离的的溶液：、、， C．使石蕊试液显红色的溶液：、、、 D．含有大量的溶液：，、、、 【答案】D 【解析】A．与铝粉反应放出H2的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，酸性条件下Cu2+、Al3+，Na+、能大量共存，碱性条件下Cu2+、Al3+不能大量共存，即该溶液中，这组离子可能大量共存，A不符合题意； B．常温下，由水电离的c(H+)=1×10−12mol/L的溶液pH=2或12，pH=2时，选项中所有离子可以共存，pH=12时，为碱性，铵根不能在碱性溶液中大量存在，即该溶液中，这组离子可能大量共存，B不符合题意； C．使石蕊试液显红色的溶液为酸性，选项所给离子一定可以大量共存，C不符合题意； D．酸性条件下，硝酸根有强氧化性，会氧化Fe2+，故硝酸根和氢离子一定不能在含有大量Fe2+的溶液中大量共存，D符合题意； 本题选D。 8.（24-25高三上·北京·开学考试）下列离子方程式书写正确的是 A．通入水中制氯水： B．可用溶液吸收少量： C．过量铁粉与稀硝酸反应： D．向溶液中滴加溶液至恰好沉淀完全： 【答案】B 【解析】A．通入水中制氯水：，A错误； B．用溶液吸收少量，亚硫酸根过量：，B正确； C．过量铁粉与稀硝酸反应生成亚铁离子：，C错误； D．向溶液中滴加溶液至恰好沉淀完全：，D错误； 故选B。 9.（23-24高三·四川成都·月考）氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理设计实验探究硝酸的制备和性质，装置如图所示(装置内空气均已排尽)。下列说法正确的是 A．甲装置中的固体也可以是NaOH或CaO B．装置丁可以起到防倒吸作用 C．装置乙中的干燥剂可以为无水CaCl2 D．理论上装置丙中通入的氨气和氧气物质的量之比为4：5时可以完全被吸收生成HNO3 【答案】B 【分析】甲中浓氨水与过氧化钠反应制备氨气和氧气，经过干燥后在丙中发生氨气的催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮可生成二氧化氮，过量的氧气与二氧化氮在戊中可生成硝酸，己为尾气吸收装置，据此分析解答。 【解析】A．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，A错误； B．若发生倒吸，水先进入丁试管中，所以装置丁可以起到防倒吸作用，B正确； C．乙用于干燥氨气、氧气，氨气能与氯化钙反应，故装置乙中的干燥剂不能为无水CaCl2，C错误； D．根据反应：、可知，装置丙中通入的氨气和氧气物质的量之比为1：2时才可以完全被吸收生成HNO3，D错误； 故选B。 10.（24-25高三上·安徽·开学考试）部分含N、S物质的分类与相应化合价的关系如图所示，下列说法正确的是 A．b、c、h、k在标准状况下均为无色气体 B．f与h、j的浓溶液均可反应生成g C．工业上制备a的路线为d→c→b→a D．e与i、f与i的反应属于同一基本反应类型 【答案】B 【分析】据图可得，a为HNO3，b为NO2或N2O4，c为NO，d为N2，e为NH3，f为H2S，g为S，h为SO2，i为H2SO3，j为H2SO4，k为SO3，由此分析回答； 【解析】A．b为NO2或N2O4，c为NO，h为SO2，k为SO3，NO2为红棕色气体，且标准状况下为液体，而SO3在标准状况下为固体，A错误； B．h、j均可以在一定条件下与f反应，反应的化学方程式分别为SO2+2H2S=3S↓ +2H2O，H2SO4(浓)+H2S=S↓ +SO2↑+2H2O，均可生成g(g为S)，B正确； C．工业上制备硝酸的路线为NH3→NO→NO2→HNO3，不直接由N2→NO，C错误； D．e与i的反应为2NH3 +H2SO3=(NH4)2SO3，属于化合反应，而f与i的反应为H2SO3+2H2S=3S↓+3H2O，不属于化合反应，二者不属于同一基本反应类型，D错误； 故选B。 【提升题】 11.（23-24高三·江苏泰州·期末）工业上常采用NaOH溶液吸收工业尾气中的NO和NO2，其原理如下。 反应：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O； 反应：2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O。 NaOH溶液浓度越大黏稠度越高。控制其他条件不变，将NO和NO2体积比为1∶1、2∶1的混合气体分别通过体积相同、浓度不同的NaOH溶液后，氮氧化物吸收率变化如图所示。下列说法不正确的是 A．曲线表示体积比为1∶1的混合气体吸收率的变化 B．当NaOH浓度高于1.25 mol·L-1时，吸收率下降的原因可能是NaOH黏稠度过高，不利于氮氧化物的吸收 C．向体积比为2∶1的NO和NO2混合气体中通入少量O2，可提高氮氧化物的吸收率 D．将1 mol NO和3 mol NO2混合气体通入足量NaOH溶液完全吸收，所得溶液中=2 【答案】D 【解析】A．根据反应I和反应II可知，体积比为1∶1时的吸收率远大于体积比为2∶1的，故曲线I表示体积比为1∶1的混合气体吸收率的变化，A正确； B．当NaOH浓度高于1.25 mol·L-1时，吸收率下降的原因可能是NaOH黏稠度过高，不利于氮氧化物的吸收，B正确； C．向体积比为2∶1的NO和NO2混合气体中通入少量O2，O2可以将NO氧化为NO2，可提高氮氧化物的吸收率，C正确； D．将1 mol NO和3 mol NO2混合气体通入足量NaOH溶液中完全吸收，所得溶液中=3，D错误。 12.（23-24高三·湖北·期中）向物质的量浓度均为的、、的混合溶液中加入一定质量的粉，充分反应后过滤，得到固体和溶液。下列说法正确的是 A．向溶液中滴入几滴溶液，溶液可能变为血红色 B．将固体投入稀盐酸中，没有气泡生成，则溶液中可能含有大量和 C．若溶液呈蓝绿色，则固体中一定不含铁元素 D．若溶液无色透明，则固体中一定含有粉 【答案】C 【分析】加入一定质量的锌粉，根据氧化性顺序为：可知，反应的顺序可能为：、、、，由于溶液中均为硝酸盐，说明硝酸根过量，根据可知，若发生则说明溶液中不存在H+，据此作答。 【解析】A．滴入几滴溶液，溶液变为血红色则说明有，具有强氧化性，能与锌、铁、铜反应，不可能得到固体，A项错误； B．固体投入稀盐酸中，没有气泡生成，说明剩余的固体不能与非氧化性酸反应，而溶液B中含有硝酸根，若是溶液B中含有大量，则不可能有固体A，硝酸的强氧化性会将固体反应完，B项错误； C．溶液呈蓝绿色，说明溶液中有，根据分析中的反应可知，反应未发生，也即是未被锌粉还原，则固体中一定不含铁元素，C项正确； D．溶液无色透明，若是含有、、，溶液均有颜色，说明溶液B不含铁元素和铜元素，锌的金属性最强，即、、，则说明锌可能过量，若是加入的锌粉恰好发生上述反应，则剩余的固体只有铜、铁单质，因此固体A中可能含有粉，D项错误； 故答案选C。 13.（23-24高三·四川成都·月考）已知：A、C、D、E为无色气体，F为红棕色气体。物质间的转化关系如图所示，其中部分产物已略去，则下列说法错误的是 A．A、B互换位置也满足该流程 B．反应①中每生成1molD转移2mol电子 C．F与水的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1 D．C为NH3，D为O2，C可以在D中燃烧生成氮气 【答案】C 【分析】F为红棕色气体，则F为二氧化氮，二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸，硝酸和碳加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，A(二氧化碳)和过氧化钠反应生成碳酸钠和D(氧气)，硝酸和铜反应生成硝酸铜、E(一氧化氮)和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，C(氨气)催化氧化生成一氧化氮和水，M受热分解生成氨气、二氧化碳和水，则M为碳酸铵或碳酸氢铵，据此回答。 【解析】A．A为二氧化碳，B为水，A、B互换位置也满足该流程，水和过氧化钠反应生成氢氧化钠和D(氧气)，硝酸和碳加热反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，A正确； B．反应①方程式为，根据方程式分析，生成1mol氧气转移2mol电子，B正确； C．F与水即，二氧化氮中氮化合价既升高又降低，有两个氮升高，有1个氮降低，因此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，C错误； D．C为，D为O2，C可以在D中燃烧生成氮气即，D正确； 故选C。 14.（23-24高三·辽宁大连·期末）相同状况下，在体积相同的三个烧瓶中分别盛放(1)、(2)和体积比的气体、(3)和体积比的气体，并分别倒立在水槽里，充分溶解后烧瓶内三种溶液物质的量浓度之比为(设烧瓶内液体未扩散到水槽里) A． B． C． D． 【答案】A 【解析】设烧瓶的体积为VL，烧瓶(1)中发生的反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO，由方程式可知，硝酸溶液的体积为L，溶液中硝酸的物质的量为=mol，则硝酸的浓度为=mol/L；烧瓶(2)中发生的反应为4NO2+O2+2H2O=4HNO3，由方程式可知，硝酸溶液的体积为VL，溶液中硝酸的物质的量为=mol，则硝酸的浓度为=mol/L；烧瓶(3)中发生的反应为4NO2+O2+2H2O=4HNO3，由方程式可知，反应中氧气过量、二氧化氮完全反应，硝酸溶液的体积为L，溶液中硝酸的物质的量为=mol，则硝酸的浓度为=mol/L，则硝酸的浓度之比为mol/L：mol/L：mol/L=5：4：4，故选A。 15.（23-24高三·山西大同·期末）硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气，废气中若只含有NO、两种气体。将一定量废气通入到足量的溶液中被完全吸收，溶液中生成的、两种离子的物质的量与废气中的物质的量分数变化关系如图所示。 已知溶液中可发生以下两个反应： ①； ②。 下列说法错误的是 A．图中线段b表示 B．时，溶液中 C．时， D．若生成标准状况下22.4L ，则 【答案】D 【分析】根据图示，则NO、的物质的量和为2mol；根据反应可知，x＝0.5时只发生反应，产物只有NaNO2；当x＝1时，只发生，产物为等物质的量的NaNO2、NaNO3；据此解答。 【解析】A．当x＝0.5时产物只有NaNO2；当x＝1时产物为等物质的量的NaNO2、NaNO3，随x值增大n()增大、n()减小，图中线段b表示离子，a表示，故A正确； B．当时，，，，溶液中，故B正确； C．根据氮元素守恒可知时，，故C正确； D．根据反应可知，即，标准状况下体积为22.4L，当生成标准状况下22.4L 时，无法判断的物质的量，故D错误。 答案选D。 16.（23-24高三·河北石家庄·期末）将28.8gCu投入一定浓度的硝酸溶液中，铜完全溶解，共收集到和的混合气体11.2L，将此混合气体和一定体积的混合（上述气体体积均在标准状况下测定），恰好使混合气体完全溶于水中得到100mL硝酸溶液。下列说法正确的是 A．28.8gCu消耗硝酸的物质的量为0.5mol B．混合气体中和的物质的量之比为 C．所得100mL硝酸溶液的浓度为2mol/L D．通入的体积为5.04L 【答案】D 【解析】A．28.8gCu的物质的量是28.8g÷64g/mol＝0.45mol，因此生成0.45mol硝酸铜。和的混合气体标况下是11.2L，物质的量是0.5mol，所以依据氮元素守恒可知消耗硝酸的物质的量为0.45mol×2+0.5mol＝1.4mol，A错误； B．反应中转移电子的物质的量是0.45mol×2＝0.9mol，设混合气体中和的物质的量分别是xmol、ymol，则x+y＝0.5、3x+y＝0.9，解得x＝0.2、y＝0.3，即二者的物质的量之比为，B错误； C．根据氮元素守恒可知所得100mL硝酸溶液中硝酸的物质的量是0.5mol，浓度为5mol/L，C错误； D．根据电子得失守恒可知消耗氧气的物质的量是0.9mol÷4＝0.225mol，标况下的体积为0.225mol×22.4L/mol＝5.04L，D正确；故选D。 17.（23-24高三·河北邯郸·月考）数形结合思想在化学学习中有诸多应用，而价类二维图在元素化合物的学习中尤为重要，下图是含氮物质的价类图，请回答下面问题： (1)下列试剂不能用于干燥的是 (填字母)。 A．浓硫酸    B．碱石灰    C．NaOH固体 (2)浓氨水具有很强的 性，若将湿润的红色石蕊试纸放在装有浓氨水的试管口，会发现试纸变成 色。 (3)工业制硝酸常利用通过氨氧化法转化成NO，请写出该反应的化学方程式 。经过一系列变化，最后由与水反应转化为，在该过程中，氧化剂和还原剂物质的量之比为 。 (4)已知氨气难溶于，下列装置可用于实验室吸收多余氨气并能防倒吸的是 (填字母) 【答案】(1)A (2)挥发性 蓝 (3)4NH3＋5O24NO＋6H2O 1∶2 (4)BDF 【解析】（1）硫酸与氨气反应生成硫酸铵，因此浓硫酸不能干燥氨气，故答案为：A； （2）浓氨水具有很强的挥发性，可以挥发出碱性气体氨气，若将湿润的红色石蕊试纸放在装有浓氨水的试管口，会发现试纸变成蓝色； （3）氨气催化氧化生成一氧化氮，方程式为：4NH3＋5O24NO＋6H2O；二氧化氮和水反应的方程式为：3NO2+H2O=HNO3+NO，其中生成一氧化氮的那部分二氧化氮为氧化剂，其余为还原剂，则氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶2； （4）装置A没有出气孔，氨气无法进入，不能用A吸收多余氨气；装置B倒置的漏斗可以防止倒吸，可用B吸收多余氨气；氨气溶于水易倒吸，装置C容易引起倒吸，不能用C吸收多余氨气；装置D球形干燥管可以防止倒吸，可用D吸收多余氨气；氨溶于水易倒吸，装置E容易引起倒吸，不能用E吸收多余氨气；装置F中NH3不溶于CCl4，逸出后被上面的水吸收，既能吸收氨气又能防止倒吸，故选BDF。 18.（24-25高三·湖南·开学考试）某小组同学欲探究的催化氧化反应，用下图所示装置进行实验。A、B装置可选用的药品有：浓氨水、溶液、蒸馏水、固体、。C、D装置为气体干燥装置。(部分夹持装置已略去) 回答下列问题： (1)催化氧化的化学方程式是 。 (2)装置D的仪器名称为 ，盛放的试剂应为 (填“无水”“碱石灰”或“无水”)。 (3)反应进行一段时间后，装置G中的溶液变成蓝色。请用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因： 。 (4)甲同学进行实验后观察到装置F中有红棕色气体生成，乙同学进行实验后观察到装置F中无红棕色气体生成，而有白烟生成，白烟的成分是 (填化学式)。 (5)为帮助乙在装置F中也观察到红棕色气体，可在原实验的基础上进行改进，可以调节， (填“增大”或“减小”)装置B中的产气量。 (6)为实现该反应，用图所示装置替换题目中所给装置的虚线框部分也可以达到实验目的，化合物X由两种短周期元素组成，且阴阳离子个数之比为，则X为 (填化学式)。 【答案】(1)4NH3+5O24NO+6H2O (2) 球形干燥管 碱石灰 (3)3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O (4)NH4NO3 (5)减少 (6)Na2O2 【分析】欲探究的催化氧化反应，需要装置A和B制取氨气和氧气，根据干燥装置，可知装置A用溶液、制取氧气，装置C盛有浓硫酸干燥氧气，装置B用浓氨水、固体制取氨气，装置D装有碱石灰干燥氨气，E装置是氨气的催化氧化装置，从装置中出来的气体中有氧气和氨气和一氧化氮和水蒸气，因2NO+O2=2NO2，在F中看到红棕色气体生成，由于4NO+2H2O+3O2=4HNO3，NH3+HNO3=NH4NO3，在F还能看到白烟生成，装置G为铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和NO，尾气处理有害气体； 【解析】（1）氨气在催化剂、加热条件下被氧气氧化生成一氧化氮和水，化学方程式：4NH3+5O24NO+6H2O； （2）装置D的仪器名称为球形干燥管，用于干燥氨气，盛放的试剂应为碱石灰，因为无水或无水都能与氨气反应，故不能选择作为干燥氨气的试剂； （3）G中溶液变蓝色说明有Cu2+生成，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，离子方程式：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O； （4）E中生成的NO被F装置里的氧气氧化成NO2．化学方程式：2NO+O2=2NO2，二氧化氮、水蒸气、氨气反应生成白色固体硝酸铵，化学式为：NH4NO3； （5）要观察到有红棕色气体，可采取措施：一是减少氨气通入量，二是增加氧气通入量，可以调节，减少装置B中的产气量； （6）为实现2NO+O2═2NO2该反应，须生成氧气，碳酸氢铵受热分解生成氨气和水和二氧化碳，放出的CO2和H2O与Na2O2反应生成O2，1个Na2O2由2个钠离子和1个过氧根离子组成，阴阳离子个数之比为，则X为Na2O2。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 氮及其化合物【十大题型】 【新高考通用】 【知识点1 氮与氮的氧化物】 3 【知识点2 氨和铵盐】 4 【知识点3 硝酸的性质和用途】 8 【知识点4 氮及其化合物之间的转化】 9 【题型1 氮气的性质与用途】 10 【题型2 一氧化氮和二氧化氮的性质】 11 【题型3 氮氧化物溶于水的问题分析】 12 【题型4 氨气的性质】 14 【题型5 氨气的性质】 16 【题型6 氨气的实验室制法】 18 【题型7 喷泉实验的原理与应用】 20 【题型8 硝酸的性质与用途】 23 【题型9 金属与硝酸反应的计算】 25 【题型10 氮及其化合物之间的转化】 27 【过关测试】 29 考点要求 真题统计 考情分析 1．了解N2、NO、NO2的性质。 2．掌握硝酸的性质和用途，结合金属与HNO3的反应，掌握守恒法的计算技巧。 3．了解氨气、铵盐的性质及用途；掌握氨气的实验室制法。 4．掌握铵根离子的检验。 5．了解氮的化合物对环境的影响。　 2024·湖北卷8题，3分；2023山东卷2题，2分；2023湖北卷1题，3分；2023新课标卷12题，6分；2023辽宁卷3题，3分；2023浙江1月5题，2分；2023湖南卷1题，3分；2022江苏卷8题，3分；2022北京卷12题，3分；2022湖南卷9题，3分；2022天津卷4题，3分；2022北京卷12题，4分；2022山东卷12题，4分；2022天津卷4题，3分； 本专题重点考查氮的固定、氮氧化物的性质及其应用，硝酸的性质；非选择题常结合工艺流程、化学实验、化学反应原理考查硝酸、氨气、铵盐等物质的性质，要关注守恒法在化学计算中的应用。预测2025年会以新材料、新技术为情境，结合工艺流程、物质结构等进行考查。 【思维导图】 【知识点1 氮气与氮的氧化物】 1.自然界中氮元素的存在 2.氮气的性质与氮的固定 (1)物理性质：无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质 有关化学方程式： ①3Mg＋N2Mg3N2。 ②N2＋3H22NH3。 ③N2＋O22NO。 【特别提醒】 1.氮的非金属性很强，但N2非常稳定，其原因是氮氮三键很强。 2.氮的固定是指将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程，可简单表示为N2→含氮化合物。 3.氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3和 N2O5。 (2)NO和NO2的比较 性质 NO NO2 色、味、态 无色、无味的气体 红棕色、有刺激性气味的气体 溶解性 不溶于水 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 【易错警示】 ①NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。 ②验证某无色气体为NO的方法是向该无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 4.氮氧化物对环境的污染、人体的危害及防治 (1)常见的污染类型及对人体的危害 ①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生一种有毒的烟雾。 ②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨水降到地面。 ③破坏臭氧层：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。 (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)，一般适用于工业尾气中NOx的处理。 ②催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可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)。 【方法技巧】氮氧化物溶于水的计算 无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，2NO＋O2===2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。 (1)若NO和O2通入水中，总关系式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。 (2)若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。　　 【知识点2 氨和铵盐】 1.氨的分子结构和物理性质 电子式 密度 气味 水溶性 比空气小 有刺激性气味 极易溶于水(1∶700) 2.氨的化学性质 【易错警示】 ①NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可在推断题中作为解题突破口。 ②氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。 3.铵盐及NH的检验 (1)铵盐的物理性质 铵盐通常是白色固体，绝大多数铵盐易溶于水。 (2)铵盐的化学性质 (3)NH的检验 4.氨气的实验室制法 (1)常见方法 (2)其他简易方法 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NH3·H2O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NH3·H2O分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 5.喷泉实验的原理与应用 （1）喷泉实验的原理 使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。 （2）形成喷泉的类型 下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、 SO2、H2S NO2 NO、O2、 (4∶3) NO2、O2 (4∶1) 吸收剂 水、NaOH溶液 水 NaOH溶液 水 水 水 （3）喷泉实验的发散装置及操作方法 喷泉实验是中学化学的重要实验，其本质是形成压强差而引发液体上喷，以教材中的装置(发散源)可设计如图所示的多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体、使气体发生反应等)来形成喷泉。 设计说明： (Ⅰ)装置改变了胶头滴管的位置，将胶头滴管中的水挤入试剂瓶中，试剂瓶内压强增大，即可使少量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。 (Ⅱ)装置省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，氨溶于水)，即发生喷泉。 (Ⅲ)装置在水槽中加入能使水温升高的物质，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。 (Ⅳ)装置向烧瓶中通入一定量的H2S和SO2，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。 (Ⅴ)装置打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。 (Ⅵ)装置中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个旋塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部的止水夹，则可产生双喷泉。 （4）喷泉实验产物的浓度计算 关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后所得溶液的物质的量浓度： ①HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不参与反应的气体混合时，所得溶液的物质的量浓度为 mol·L－1。 ②当是NO2和O2的混合气体且体积比为4∶1时，c(HNO3)＝ mol·L－1。 【易错警示】氨水、液氨和一水合氨的区别 氨水 液氨 一水合氨 化学式 —— NH3 NH3·H2O 分类 混合物，多成分物，非电解质 纯净物，氢化物 一元弱碱 成分 NH3、NH3·H2O、NH、OH－、H＋(极少) NH3 NH3·H2O 联系 氨溶于水形成氨水，氨水中含有NH3和NH3·H2O 【知识点3 硝酸的性质和用途】 1.硝酸的物理性质 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 2.硝酸的化学性质 (1)不稳定性 化学方程式：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。 (2)强氧化性 硝酸无论浓、稀都具有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 ①与金属反应(填化学方程式，下同) 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常温下，浓硝酸遇铁、铝发生钝化。 ③与非金属反应 浓硝酸与木炭反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 ④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。 【特别提醒】 （1）硝酸保存在棕色试剂瓶中，置于阴凉处，不能用橡胶塞。 （2）强氧化性：HNO3中N元素显+5价，处于最高价，故HNO3具有很强的氧化性。硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，其氧化性越强。 （3）在分析离子是否共存时，要注意溶液中H＋和NO的组合，它们相当于HNO3，能够氧化具有强还原性的离子，而单纯的NO不能氧化这些离子。 3．硝酸的工业制法 (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。 4.硝酸与金属反应的计算模型 (1)原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，反应后以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中氮元素得到的电子的物质的量等于金属失去的电子的物质的量。 (3)电荷守恒法：HNO3过量时反应后的溶液(不考虑OH-)中有c(NO3-)=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NO3-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NO3-进行相关计算。 【知识点4 氮及其化合物之间的转化】 1.氮在自然界中的循环 2.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，在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。 3.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 【题型1 氮气的性质与用途】 【例1】下列说法中正确的是(　　) A.氮气化学性质不如磷活泼，故氮元素非金属性弱于磷 B.氮气只有氧化性，没有还原性 C.“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐 D.NO与O2反应生成NO2属于氮的固定 【变式1-1】关于氮气的性质的说法中，错误的是(　　) A.氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在 B.通常情况下，氮气性质很不活泼 C.在反应3Mg＋N2===Mg3N2中N2作氧化剂 D.放电条件下可与氧气反应生成二氧化氮 【变式1-2】自然界的氮循环如图所示，下列说法正确的是(　　) A．①中N2与O2反应生成NO2是大气固氮 B．②中合成氨属于人工固氮 C．③中的氮元素被氧化 D．氮循环过程中没有氧元素参加 【题型2 一氧化氮和二氧化氮的性质】 【例2】判断下列说法中正确的是(　　) A.可用排空气法收集NO B.NO2与水反应的离子方程式： 3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO C.在实验室里NO2不可用排空气法收集 D.NO2通入Fe(NO3)2溶液中始终无明显现象 【变式2-1】某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，进行了如图实验。下列说法不正确的是(　　) A.常温常压下，等体积的NO2和SO2的原子总数相同 B.图2中反应的现象是两气体混合后，颜色逐渐变浅最后消失 C.两气体混合后颜色消失的原因是SO2具有漂白性 D.图3中“有红棕色气体产生”说明NO2和SO2反应的产物中有NO 【变式2-2】据研究，NO广泛分布于生物体内各组织中，可将积存在血管壁上的脂肪、胆固醇带走，被称为“血管清道夫”。下列说法中错误的是(　　) A．NO极易与氧气反应生成一种红棕色气体 B．实验室中，可利用铜与稀硝酸的反应制取NO C．人体吸入大量NO气体，可以预防心血管疾病 D．雷雨天气，氮气和氧气能生成NO 【题型3 氮氧化物溶于水的问题分析】 【例3】标准状况下，将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中，充分反应后，下列叙述不正确的是(设试管中的溶质不往试管外扩散)(　　) A.溶液体积占试管容积的2/3 B.此反应中水既不作氧化剂也不作还原剂 C.试管内溶液中溶质的物质的量浓度为1/22.4 mol/L D.若将试管中的气体改为氯化氢或氨气，则水充满试管 【变式3-1】为了防止NO、NO2、N2O4对大气的污染，常用氢氧化钠溶液进行吸收处理，现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4组成的混合气体，能被1.0 mol·L－1的氢氧化钠溶液完全吸收，则消耗氢氧化钠溶液的体积最小为(　　) A.(a＋b＋c) L B.(a＋b＋2c) L C.2(a＋b＋c) L D.3(a＋b＋c) L 【变式3-2】标况下，将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中，充分反应后，下列叙述不正确的是(设试管中的溶质不往试管外扩散)(　　) A．溶液体积占试管容积的2/3 B．此反应中水既不作氧化剂也不作还原剂 C．试管内溶液中溶质的物质的量浓度为 mol/L D．若将试管中的气体改为氯化氢或氨气，则水充满试管 【变式3-3】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________。 【题型4 氨气的性质】 【例4】如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中不正确的是(　　) A.实验一证明了NH3极易溶于水，氨气是碱性气体 B.实验二证明了浓氨水和浓盐酸均易挥发 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 【变式4-1】下列有关氨和铵盐的叙述正确的是(　　) A.NH3易液化，常用作制冷剂 B.NH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去 C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近，有白烟产生 D.某气体通入紫色石蕊溶液后溶液变红，据此可推断该气体为NH3 【变式4-2】某学习小组设计了如图的实验装置(夹持装置已省略)模拟常压下工业合成氨，并检验氨的生成。Y形管左侧支管中盛有NH4Cl与NaNO2的混合溶液，加热后生成N2及少量NH3。下列有关描述不正确的是(　　) A.实验时，点燃a处酒精灯一段时间后，再点燃c处酒精喷灯 B.b处装置可用盛有碱石灰的U形管代替 C.硬质玻璃管中的石棉可以增大混合气体与铁粉的接触面积 D.若d处锥形瓶中溶液变红，则说明硬质玻璃管中有NH3生成 【题型5 铵盐的性质】 【例5】科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出化学式为N4H4(SO4)2的物质，该物质的晶体中含有SO和N4H两种离子，当N4H遇到碱性溶液时，会生成N4分子。下列说法正确的是(　　) A．14N、N4与N2互为同位素 B．N4H4(SO4)2的电离方程式为N4H4(SO4)2N4H＋2SO C．N4H4(SO4)2不能与草木灰、K3PO4等化肥混合施用 D．N4H4(SO4)2中只含共价键，不含离子键 【变式5-1】探究氨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NH 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具有热不稳定性 D.将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中，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 【变式5-2】某同学进行如下实验： 实验步骤 实验现象 Ⅰ 将NH4Cl固体加入试管中，并将湿润的pH试纸置于试管口，试管口略向下倾斜，对试管底部进行加热 试纸颜色变化：黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2)；试管中部有白色固体附着 Ⅱ 将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上 试纸颜色变化：黄色→橙黄色(pH≈5) 下列说法不正确的是(　　) A.根据Ⅰ中试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应 B.根据Ⅰ中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快 C.Ⅰ中试纸变成红色，是由于NH4Cl水解造成的 D.根据试管中部有白色固体附着，说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3 【变式5-3】工业上常采用生物硝化法将NH转化为NO来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是(　　) A.生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：NH＋2O2===NO＋2H＋＋H2O B.长期过量使用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化 C.检验NH所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸 D.微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH 【题型6 氨气的实验室制法】 【例6】实验室采用如图装置制取氨气，正确的是(　　) A B C D 生成NH3 干燥NH3 收集NH3并验满 吸收多余NH3 【变式6-1】下列有关制取气体的设计方案正确的是(　　) 选项 制取气体 所选药品 收集 装置 ① ② A NH3 浓氨水 氧化钙 ④ B SO2 浓硫酸 亚硫酸钠 ④ C CO2 醋酸溶液 石灰石 ③ D Cl2 浓盐酸 二氧化锰 ③ 【变式6-2】某实验小组利用如图装置制备NH3并探究其性质。下列说法正确的是(　　) A.①中固体可换为NH4Cl B.②中药品为P2O5 C.反应一段时间后，③中黑色固体变为红色 D.反应一段时间后，④中锥形瓶收集到液氨 【变式6-3】某实验小组利用如图装置制备NH3并探究其性质。下列说法正确的是(　　) A．①中固体可换为只有NH4Cl B．反应一段时间后，③中黑色固体变为红色 C．②中药品为无水CaCl2 D．反应一段时间后，④中锥形瓶收集到液氨 【题型7 喷泉实验的原理与应用】 【例7】中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验，来验证气体的“溶解性”，下列有关说法不正确的是(　　) A.用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉 B.选用合适的溶液，CO2也能用于做喷泉实验 C.HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验 D.用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸 【变式7-1】如下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HCl气体，则c(HCl)＝______________________________________________。 (2)若用NO2气体，则c(HNO3)＝__________________________。 (3)若用n(NO2)∶n(O2)＝2∶1的混合气体，则c(HNO3)＝__________________。 【变式7-2】喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体－溶液，能出现喷泉现象的是(　　) 气体 溶液 A H2S 稀盐酸 B HCl 稀氨水 C NO 稀H2SO4 D CO2 饱和NaHCO3溶液 【变式7-3】如图是某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 【题型8 硝酸的性质与用途】 【例8】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.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——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 【变式8-1】用如图所示装置进行实验(①②③是浸有相应试剂的棉花)，下列分析错误的是(　　) A.铜丝与浓硝酸反应，具支试管中充满红棕色气体 B.①处浸有紫色石蕊试液的棉花变红 C.②处棉花颜色变深体现了NO2的氧化性 D.NaOH吸收尾气是氧化还原反应 【变式8-2】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FeO反应，只表现氧化性 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 【变式8-3】一定温度下，探究铜与稀硝酸反应的过程如下： 下列说法不正确的是(　　) A.过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O B.步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大 C.由实验可知，NO2对该反应具有催化作用 D.当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解 【题型9 金属与硝酸反应的计算】 【例9】在100 mL 稀HNO3和稀H2SO4组成的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.4 mol·L－1。向该溶液中加入足量的铜粉后加热，充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度最大值为(反应前后溶液体积变化忽略不计)(　　) A.0.15 mol·L－1 B.0.24 mol·L－1 C.0.30 mol·L－1 D.0.36 mol·L－1 【变式9-1】将一定质量的Cu粉投入到400 mL 2 mol/L的稀硝酸中，待Cu粉完全溶解时，收集到标准状况下的NO气体2.688 L(假设硝酸的还原产物只有NO且气体全部逸出)，再向反应后的溶液中缓慢加入Fe粉，充分反应后溶液只含一种溶质。下列说法错误的是(　　) A.加入铁粉后，最终溶液的溶质是Fe(NO3)2 B.最初的铜粉质量为11.52 g C.铜粉反应完后，溶液中的H＋浓度为0.8 mol/L D.至少需要加入铁粉8.4 g 【变式9-2】将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中，合金完全溶解，假设反应过程中还原产物全部是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol/L的NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g，则下列有关叙述正确的是(　　) A.反应中转移电子的总数为0.2mol B.反应过程中，消耗硝酸的物质的量为0.3mol C.沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100 mL D.开始加入合金的质量可能为6.4 g 【变式9-3】一定温度下，探究铜与稀硝酸反应的过程如下： 下列说法不正确的是(　　) A.过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O B.步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大 C.由实验可知，NO2对该反应具有催化作用 D.当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解 【题型10 氮及其化合物之间的转化】 【例10】部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.b为无色，可转化为c B.a可以用无水氯化钙进行干燥 C.密闭体系中，c存在2NO2N2O4 D.d的溶液与Cu反应可生成b或c 【变式10-1】如图是氮元素的价类图。下列有关说法正确的是(　　) A.甲可以用浓硫酸干燥 B.乙合成NO2的过程属于氮的固定 C.丙转化为丁的反应是氧化还原反应 D.常温下可用铁制容器盛装丁的浓溶液 【变式10-2】如图是某元素M的价类二维图，其中X是一种强碱，A为正盐，通常条件下Z是无色液体，D的相对分子质量比E小16，图中呈现了各物质的转化关系。下列说法正确的是(　　) A.A中只含有离子键 B.B物质可以和Y反应直接转化为E C.D、E均可以用向上排空气法收集 D.通过氢氧化钠溶液可以除去D中含有的少量E 【变式10-3】部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是(　　) A.可以通过a的催化氧化反应制备c B.工业上通过a→b→c→d→e来制备HNO3 C.浓的a′溶液和浓的c′溶液反应可以得到b′ D.加热d′的固态钾盐可以产生O2 【基础题】 1.（24-25高三上·北京·开学考试）完成下述实验，装置和试剂均正确的是 A．实验室制 B．除去中混有的少量 C．实验室制取 D．实验室收集 2.（2024·广东·模拟预测）氨气在工农业生产中应用很广泛。某兴趣小组用下列装置进行的制备和其性质的验证，其中，能达到预期目的的是 A．甲：制备 B．乙：干燥 C．丙：验证的氧化性 D．丁：尾气处理 3.（2024·海南·二模）在实验室采用如图装置制备气体，合理的是 选项 化学试剂 制备的气体 A Ca(OH)2+NH4Cl NH3 B MnO2+HCl(浓) Cl2 C MnO2+H2O2 O2 D Cu+HNO3(浓) NO2 4.（24-25高三上·宁夏银川·月考）部分含氮、硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．g和f可以通过催化转化生成无毒气体 B．e的浓溶液具有强氧化性，不能干燥c气体 C．将c和h同时通入到BaCl2溶液中会产生白色沉淀 D．部分食品中添加适量c可起漂白、防腐和抗氧化等作用 5.（23-24高三上·广东深圳·期末）现用如图所示装置探究硝酸和铝反应的实验。下列说法不正确的是 A．反应时，硝酸仅做氧化剂 B．常温时，铝和浓硝酸接触没有明显现象 C．将注射器中的水加入试管，可能产生白雾 D．实验过程中闻到刺激性气味，该气体可能为 6.（23-24高三上·山东日照·月考）实验室用NO与Cl2反应制备亚硝酰氯(NOCl)装置如图所示。 已知：NOCl沸点为-5.5℃，易与水发生反应。下列说法正确的是 A．为加快反应的速率，可将a装置的稀硝酸换成浓硝酸 B．b、c装置中的试剂可能分别是、浓 C．d水槽中的液体可选用冰水混合物 D．干燥管中的碱石灰可用无水或替代 7.（23-24高三上·天津河北·期末）室温下，下列各组离子在指定溶液中一定不能大量共存的是 A．与铝粉反应放出的透明溶液：、，、 B．常温下，由水电离的的溶液：、、， C．使石蕊试液显红色的溶液：、、、 D．含有大量的溶液：，、、、 8.（24-25高三上·北京·开学考试）下列离子方程式书写正确的是 A．通入水中制氯水： B．可用溶液吸收少量： C．过量铁粉与稀硝酸反应： D．向溶液中滴加溶液至恰好沉淀完全： 9.（23-24高三·四川成都·月考）氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理设计实验探究硝酸的制备和性质，装置如图所示(装置内空气均已排尽)。下列说法正确的是 A．甲装置中的固体也可以是NaOH或CaO B．装置丁可以起到防倒吸作用 C．装置乙中的干燥剂可以为无水CaCl2 D．理论上装置丙中通入的氨气和氧气物质的量之比为4：5时可以完全被吸收生成HNO3 10.（24-25高三上·安徽·开学考试）部分含N、S物质的分类与相应化合价的关系如图所示，下列说法正确的是 A．b、c、h、k在标准状况下均为无色气体 B．f与h、j的浓溶液均可反应生成g C．工业上制备a的路线为d→c→b→a D．e与i、f与i的反应属于同一基本反应类型 【提升题】 11.（23-24高三·江苏泰州·期末）工业上常采用NaOH溶液吸收工业尾气中的NO和NO2，其原理如下。 反应：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O； 反应：2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O。 NaOH溶液浓度越大黏稠度越高。控制其他条件不变，将NO和NO2体积比为1∶1、2∶1的混合气体分别通过体积相同、浓度不同的NaOH溶液后，氮氧化物吸收率变化如图所示。下列说法不正确的是 A．曲线表示体积比为1∶1的混合气体吸收率的变化 B．当NaOH浓度高于1.25 mol·L-1时，吸收率下降的原因可能是NaOH黏稠度过高，不利于氮氧化物的吸收 C．向体积比为2∶1的NO和NO2混合气体中通入少量O2，可提高氮氧化物的吸收率 D．将1 mol NO和3 mol NO2混合气体通入足量NaOH溶液完全吸收，所得溶液中=2 12.（23-24高三·湖北·期中）向物质的量浓度均为的、、的混合溶液中加入一定质量的粉，充分反应后过滤，得到固体和溶液。下列说法正确的是 A．向溶液中滴入几滴溶液，溶液可能变为血红色 B．将固体投入稀盐酸中，没有气泡生成，则溶液中可能含有大量和 C．若溶液呈蓝绿色，则固体中一定不含铁元素 D．若溶液无色透明，则固体中一定含有粉 13.（23-24高三·四川成都·月考）已知：A、C、D、E为无色气体，F为红棕色气体。物质间的转化关系如图所示，其中部分产物已略去，则下列说法错误的是 A．A、B互换位置也满足该流程 B．反应①中每生成1molD转移2mol电子 C．F与水的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1 D．C为NH3，D为O2，C可以在D中燃烧生成氮气 14.（23-24高三·辽宁大连·期末）相同状况下，在体积相同的三个烧瓶中分别盛放(1)、(2)和体积比的气体、(3)和体积比的气体，并分别倒立在水槽里，充分溶解后烧瓶内三种溶液物质的量浓度之比为(设烧瓶内液体未扩散到水槽里) A． B． C． D． 15.（23-24高三·山西大同·期末）硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气，废气中若只含有NO、两种气体。将一定量废气通入到足量的溶液中被完全吸收，溶液中生成的、两种离子的物质的量与废气中的物质的量分数变化关系如图所示。 已知溶液中可发生以下两个反应： ①； ②。 下列说法错误的是 A．图中线段b表示 B．时，溶液中 C．时， D．若生成标准状况下22.4L ，则 16.（23-24高三·河北石家庄·期末）将28.8gCu投入一定浓度的硝酸溶液中，铜完全溶解，共收集到和的混合气体11.2L，将此混合气体和一定体积的混合（上述气体体积均在标准状况下测定），恰好使混合气体完全溶于水中得到100mL硝酸溶液。下列说法正确的是 A．28.8gCu消耗硝酸的物质的量为0.5mol B．混合气体中和的物质的量之比为 C．所得100mL硝酸溶液的浓度为2mol/L D．通入的体积为5.04L 17.（23-24高三·河北邯郸·月考）数形结合思想在化学学习中有诸多应用，而价类二维图在元素化合物的学习中尤为重要，下图是含氮物质的价类图，请回答下面问题： (1)下列试剂不能用于干燥的是 (填字母)。 A．浓硫酸    B．碱石灰    C．NaOH固体 (2)浓氨水具有很强的 性，若将湿润的红色石蕊试纸放在装有浓氨水的试管口，会发现试纸变成 色。 (3)工业制硝酸常利用通过氨氧化法转化成NO，请写出该反应的化学方程式 。经过一系列变化，最后由与水反应转化为，在该过程中，氧化剂和还原剂物质的量之比为 。 (4)已知氨气难溶于，下列装置可用于实验室吸收多余氨气并能防倒吸的是 (填字母) 18.（24-25高三·湖南·开学考试）某小组同学欲探究的催化氧化反应，用下图所示装置进行实验。A、B装置可选用的药品有：浓氨水、溶液、蒸馏水、固体、。C、D装置为气体干燥装置。(部分夹持装置已略去) 回答下列问题： (1)催化氧化的化学方程式是 。 (2)装置D的仪器名称为 ，盛放的试剂应为 (填“无水”“碱石灰”或“无水”)。 (3)反应进行一段时间后，装置G中的溶液变成蓝色。请用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因： 。 (4)甲同学进行实验后观察到装置F中有红棕色气体生成，乙同学进行实验后观察到装置F中无红棕色气体生成，而有白烟生成，白烟的成分是 (填化学式)。 (5)为帮助乙在装置F中也观察到红棕色气体，可在原实验的基础上进行改进，可以调节， (填“增大”或“减小”)装置B中的产气量。 (6)为实现该反应，用图所示装置替换题目中所给装置的虚线框部分也可以达到实验目的，化合物X由两种短周期元素组成，且阴阳离子个数之比为，则X为 (填化学式)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 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