第12讲　氮及其化合物-【精准备考】2026年高考化学一轮复习·知识清单（新高考通用）

大单元三　非金属元素及其化合物 第12讲　氮及其化合物 学习导航站 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1氮气　氮的氧化物★★☆☆☆ 考点2氨气　铵盐★★★☆☆ 考点3硝酸★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 考点1　氮气　氮的氧化物 知识点一氮元素的存在形态和固氮 1.氮元素的存在形态 (1)游离态——N2(空气中含量最多的气体)。 (2)化合态——动植物体内、土壤、岩石和水体中。 2.氮的固定：将游离态氮转化为化合态氮的过程。 (1)自然固氮：通过闪电释放的能量将空气中的N2转化为含氮的化合物，主要反应为N2＋O22NO。 (2)人工固氮：人类通过控制条件，将氮气转化为氮的化合物，主要反应为N2＋3H22NH3。 (3)生物固氮：豆科植物根瘤菌将N2转化成氨。 知识点二氮气的物理性质 氮气是无色、无味、难溶于水的气体。 知识点三氮气的结构及化学性质 1.N2的结构 电子式：N⋮⋮N，结构式：N≡N，N2分子中有1个σ键、2个π键。 2.N2的化学性质 氮氮三键的键能大，氮气化学性质较稳定。 (1)与O2反应：N2＋O22NO (2)与H2反应：N2＋3H22NH3(工业合成氨) (3)与Mg反应：N2＋3MgMg3N2 知识点四氮气的用途 1.工业上合成氨、制硝酸。 2.灯泡填充气。 3.保存粮食、水果等食品。 4.医学上用液氮作冷冻剂。 5.代替稀有气体作焊接金属的保护气。 知识点五氮的氧化物 氮有多种价态的氧化物：2O、O、2O3、O2、2O4、2O5等。 1.NO和NO2的性质比较 性质 NO NO2 物理性质 颜色 无色 红棕色 溶解性 难溶于水 能溶于水 化学性质 毒性 有毒 有毒 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 — 与H2O反应 — 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(歧化反应) 与O2和H2O反应 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 与NH3反应 4NH3＋6NO5N2＋6H2O 8NH3＋6NO27N2＋12H2O(归中反应) 2.NO和NO2的实验室制法 实验原理 铜与稀硝酸反应的离子方程式： 3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O (NO用排水法收集，不能用排空气法收集) 铜与浓硝酸反应的离子方程式： Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O (NO2用向上排空气法收集，不能用排水法收集) 尾气处理 通氧气，用NaOH溶液吸收： ①2NO＋O2===2NO2 ②NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 用NaOH溶液吸收： 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O 【考法归纳】 (1)N2与O2反应的生成物是NO不是NO2。 (2)NO2既有氧化性又有还原性，但以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，故不能用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2和Br2。 (3)NO与NaOH溶液不反应，用NaOH溶液处理NO尾气时，需要同时通入空气。 (4)汽车尾气转化器中主要反应：2CO＋2NON2＋2CO2。 考点2　氨气　铵盐 知识点一氨气 1.分子结构 NH3分子中氮原子的杂化类型为sp3。NH3的空间结构是三角锥形，其球棍模型为，H—N—H的键角<109°28′(填“>”“<”或“＝”)。氨气的电子式为。氨气分子中，氮原子上有一个孤电子对，故氨气分子常作为配合物的配体。氨气是极性分子，属于分子晶体。 2.物理性质 氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，熔、沸点低，易液化(原因是氨气分子间存在氢键)。氨气极易溶于水(主要原因是氨气分子与水分子间能形成氢键)，1体积水可溶解约700体积的氨气。氨气与水可做喷泉实验。 3.化学性质 (1)与水反应：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－。 NH3·H2O受热易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O(写化学方程式)。 氨水在阴冷处低温保存(不需要放在棕色试剂瓶内) (2)与酸反应(生成铵盐) ①蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓盐酸(或浓硝酸)的玻璃棒靠近，有白烟生成，反应如下： HCl＋NH3===NH4Cl、 HNO3＋NH3===NH4NO3。 ②过量氨气与H2SO4反应： 2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4。 ③氨气与CO2和H2O反应： 2NH3(过量)＋CO2＋H2O===(NH4)2CO3； NH3(少量)＋CO2＋H2O===NH4HCO3。 (3)与盐溶液反应(写离子方程式)： 氨气(少量或过量)通入可溶性铝盐溶液中：Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al(OH)3↓＋3NH； 氨气(少量或过量)通入可溶性铁盐溶液中：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。 (4)还原性(写化学方程式) ①氨的催化氧化： 4NH3＋5O24NO＋6H2O (工业制硝酸的基础)； ②NH3还原CuO： 2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O； ③NH3与氯气反应 少量氨气与氯气反应： 2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl； 过量氨气与氯气反应： 8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl (有白烟生成)。 (5)配位反应 AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]Cl＋2H2O； Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4](OH)2＋4H2O； Zn(OH)2＋4NH3·H2O===[Zn(NH3)4](OH)2＋4H2O。 4.实验室制法(固体＋固体气体) (1)原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。　 (2)装置： (3)收集：向下排空气法。 (4)干燥：选用碱石灰干燥，不能选用浓硫酸、无水CaCl2和P2O5干燥。 (5)验满：将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝；或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。 (6)尾气处理(前两个烧杯中盛水或稀硫酸): 　　　　　　 【考法归纳】氨气的快速制法 方法 ①将浓氨水滴入固体碱性物质(如CaO粉末、NaOH固体、碱石灰)中 ②加热浓氨水 装置图 原理 ①烧瓶中盛放NaOH：NH3·H2ONH3↑ ＋H2O ②烧瓶中盛放CaO：NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 NH3·H2ONH3↑＋H2O 说明 浓氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入固态碱性物质，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3·H2O的分解 5.用途 (1)制硝酸及其盐、铵盐、纯碱等。 (2)制尿素、合成纤维等。 (3)液氨常作为制冷剂。 知识点二铵盐 1.物理性质 铵盐都是白色晶体，绝大多数铵盐都易溶于水。 2.铵盐的化学性质 (1)不稳定性：铵盐受热易分解，但不一定都有NH3生成。 NH4ClNH3↑＋HCl↑(该反应不可用于制备氨气) NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑。 (2)与碱反应 ①稀溶液间发生反应，在不加热的情况下，无NH3生成：NH＋OH－===NH3·H2O。 ②浓溶液间发生反应或在加热的条件下，有NH3生成：NH＋OH－NH3↑＋H2O。 3.NH的检验 【考法归纳】 (1)书写NH3的电子式时，不能漏写孤电子对。 (2)检验NH时关键操作——须加入NaOH浓溶液或加热。 (3)水中N、P元素含量偏高，容易引起水体富营养化。工业废水中含NH3和NH，用氧化剂(NaClO)氧化生成N2或NO。 【知识拓展】 氨与水的喷泉实验 1.装置图 　　　　 2.原理：NH3在水中溶解度很大，在短时间内产生足够大的压强差。 3.操作：打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，烧杯中的溶液由玻璃管迅速进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色。 4.结论：氨气极易溶于水，氨水显碱性。 5.常见可做喷泉实验的试剂(气体＋液体) ①HCl(或NH3)＋H2O； ②HCl(或Cl2、CO2、SO2、H2S)＋NaOH溶液等。 考点3　硝酸 知识点一分子结构 HNO3中，氮原子的杂化类型为sp2，分子具有平面三角形结构，HNO3属于分子晶体。 知识点二物理性质 纯硝酸和浓硝酸(质量分数为69%)均是无色透明液体，有刺激性气味，易挥发。HNO3可以形成分子内氢键，硝酸与水分子间也可形成氢键，二者可以任意比例混溶。 知识点三化学性质 1.酸性：稀硝酸能使紫色石蕊试液变红。 2.不稳定性 4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O， 生成的NO2溶解在浓硝酸中使溶液呈黄色，浓硝酸保存在棕色试剂瓶内。 3.强氧化性 (1)与金属反应 ①3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O； ②Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 ③常温下，Fe、Al遇浓硝酸发生钝化(钝化是化学变化)。常温下，可用铁或铝制容器盛放浓硝酸。 (2)与非金属反应 C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 (3)与常见还原剂反应 稀硝酸与H2S反应的离子方程式：3H2S＋2H＋＋2NO===3S↓＋2NO＋4H2O； 稀硝酸与SO2反应的离子方程式：3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO＋4H＋； 稀硝酸与Na2SO3反应的离子方程式：3SO＋2NO＋2H＋===3SO＋2NO↑＋H2O；　 稀硝酸与氢碘酸反应的离子方程式：6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O； 稀硝酸与Fe2＋反应的离子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 (4)浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色(酸性和强氧化性)。 知识点四硝酸的工业制法 1.转化关系：NH3→NO→NO2→HNO3。 2.主要原料：氨气、空气、水。 3.主要原理(写化学方程式) (1)4NH3＋5O24NO＋6H2O； (2)2NO＋O2===2NO2； (3)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 4.尾气处理 用NaOH、Na2CO3等碱性溶液吸收。 【知识拓展】 金属与硝酸反应的规律 1.本质：HNO3中＋5价氮元素具有很强的得电子能力。 2.规律：硝酸的浓度越大，反应温度越高，氧化性越强。 3.与金属反应 除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有金属。活泼金属(如Mg、Zn等)与HNO3反应不生成H2，HNO3的浓度不同，还原产物不同： 完成下列反应的化学方程式。 (1)银与稀硝酸反应：3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O； (2)少量Fe与稀硝酸反应：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O； (3)过量Fe与稀硝酸反应：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O； (4)锌与较稀硝酸反应(生成N2O)：4Zn＋10HNO3(较稀)===4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O； (5)锌与极稀硝酸反应(生成NH4NO3)：4Zn＋10HNO3(极稀)===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O。 【考法归纳】 ①非金属单质＋浓硝酸―→最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O。 ②由于硝酸能氧化HI、HBr、SO2，故不能用硝酸制备HI、HBr、SO2气体。 ③由于S2－、HS－、SO、HSO、I－、Fe2＋等均能被HNO3氧化，故在酸性条件下，NO不能与上述还原性离子共存。如向Fe(NO3)2溶液中加入盐酸或硫酸，因引入了H＋而使Fe2＋被氧化为Fe3＋。 ④书写化学反应时，注意HNO3的强氧化性，如Fe(OH)2＋2HNO3===Fe(NO3)2＋2H2O是错误的，正确的为3Fe(OH)2＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O。 ⑤王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比为1∶3的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。如：Au＋HNO3＋4HCl===HAuCl4＋NO↑＋2H2O。 ⑥HNO3的工业制法：H2SO4(浓)＋NaNO3NaHSO4＋HNO3↑。原理是利用沸点高、难挥发性酸制取沸点低、易挥发性的酸。因HNO3不稳定，故加热温度不宜过高。 【真题挑战】 一、单选题 1．（2025·云南·高考真题）某化学兴趣小组设计如下实验装置，通过测定反应前后质量的变化，验证固体在酒精灯加热条件下，受热分解的气态产物。 实验步骤：先缓慢通入Ar气，排尽装置内空气；关闭Ⅰ左侧阀门，点燃酒精灯；一段时间后，Ⅱ中灼热的铜网变黑，熄灭酒精灯甲；再次缓慢通入Ar气…… 下列说法错误的是 A．实验步骤中，点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙 B．整个过程中，若Ⅲ中灼热的铜网未变黑，则说明生成的在Ⅱ中反应完全 C．实验结束后，若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量，则分解的气态产物只有 D．应远离热源、可燃物，并与还原性物质分开存放 2．（2025·广东·高考真题）按如图组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当c中红色褪去时，将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是 A．a中有化合反应发生，并有颜色变化 B．b中气体变红棕色时，所含氮氧化物至少有两种 C．c中溶液红色刚好褪去时，恰好完全反应 D．若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，则c中溶液颜色会褪去 3．（2025·江苏·高考真题）大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是 A．工业合成氨 B．湿法炼铜 C．高炉炼铁 D．接触法制硫酸 4．（2024·广西·高考真题）实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．“反应1”中，每消耗，在下得到 B．“反应2”中，每生成0.1molNO，转移电子数为 C．在密闭容器中进行“反应3”，充分反应后体系中有个 D．“反应4”中，为使完全转化成，至少需要个 5．（2024·湖南·高考真题）某学生按图示方法进行实验，观察到以下实验现象： ①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色； ②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深； ③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色； ④锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。 下列说法正确的是 A．开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢，原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化 B．锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀HNO3反应生成了NO2 C．红棕色逐渐变浅的主要原因是 D．铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全 6．（2024·湖北·高考真题）碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是 A．碱石灰有利于逸出 B．锂片必须打磨出新鲜表面 C．干燥管中均可选用 D．双口烧瓶中发生的变化是 二、解答题 7．（2024·北京·高考真题）是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备。 (1)方法一：早期以硝石(含)为氮源制备，反应的化学方程式为：。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和 。 (2)方法二：以为氮源催化氧化制备，反应原理分三步进行。 ①第I步反应的化学方程式为 。 ②针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入和进行反应。在不同压强下(、)，反应达到平衡时，测得转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因 。 (3)方法三：研究表明可以用电解法以为氮源直接制备，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成的电极反应式： 。 ②研究发现：转化可能的途径为。电极a表面还发生iii．。iii的存在，有利于途径ii，原因是 。 (4)人工固氮是高能耗的过程，结合分子结构解释原因 。方法三为的直接利用提供了一种新的思路。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 大单元三　非金属元素及其化合物 第12讲　氮及其化合物 学习导航站 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1氮气　氮的氧化物★★☆☆☆ 考点2氨气　铵盐★★★☆☆ 考点3硝酸★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 考点1　氮气　氮的氧化物 知识点一氮元素的存在形态和固氮 1.氮元素的存在形态 (1)游离态——N2(空气中含量最多的气体)。 (2)化合态——动植物体内、土壤、岩石和水体中。 2.氮的固定：将游离态氮转化为化合态氮的过程。 (1)自然固氮：通过闪电释放的能量将空气中的N2转化为含氮的化合物，主要反应为N2＋O22NO。 (2)人工固氮：人类通过控制条件，将氮气转化为氮的化合物，主要反应为N2＋3H22NH3。 (3)生物固氮：豆科植物根瘤菌将N2转化成氨。 知识点二氮气的物理性质 氮气是无色、无味、难溶于水的气体。 知识点三氮气的结构及化学性质 1.N2的结构 电子式：N⋮⋮N，结构式：N≡N，N2分子中有1个σ键、2个π键。 2.N2的化学性质 氮氮三键的键能大，氮气化学性质较稳定。 (1)与O2反应：N2＋O22NO (2)与H2反应：N2＋3H22NH3(工业合成氨) (3)与Mg反应：N2＋3MgMg3N2 知识点四氮气的用途 1.工业上合成氨、制硝酸。 2.灯泡填充气。 3.保存粮食、水果等食品。 4.医学上用液氮作冷冻剂。 5.代替稀有气体作焊接金属的保护气。 知识点五氮的氧化物 氮有多种价态的氧化物：2O、O、2O3、O2、2O4、2O5等。 1.NO和NO2的性质比较 性质 NO NO2 物理性质 颜色 无色 红棕色 溶解性 难溶于水 能溶于水 化学性质 毒性 有毒 有毒 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 — 与H2O反应 — 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(歧化反应) 与O2和H2O反应 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 与NH3反应 4NH3＋6NO5N2＋6H2O 8NH3＋6NO27N2＋12H2O(归中反应) 2.NO和NO2的实验室制法 实验原理 铜与稀硝酸反应的离子方程式： 3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O (NO用排水法收集，不能用排空气法收集) 铜与浓硝酸反应的离子方程式： Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O (NO2用向上排空气法收集，不能用排水法收集) 尾气处理 通氧气，用NaOH溶液吸收： ①2NO＋O2===2NO2 ②NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 用NaOH溶液吸收： 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O 【考法归纳】 (1)N2与O2反应的生成物是NO不是NO2。 (2)NO2既有氧化性又有还原性，但以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，故不能用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2和Br2。 (3)NO与NaOH溶液不反应，用NaOH溶液处理NO尾气时，需要同时通入空气。 (4)汽车尾气转化器中主要反应：2CO＋2NON2＋2CO2。 考点2　氨气　铵盐 知识点一氨气 1.分子结构 NH3分子中氮原子的杂化类型为sp3。NH3的空间结构是三角锥形，其球棍模型为，H—N—H的键角<109°28′(填“>”“<”或“＝”)。氨气的电子式为。氨气分子中，氮原子上有一个孤电子对，故氨气分子常作为配合物的配体。氨气是极性分子，属于分子晶体。 2.物理性质 氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，熔、沸点低，易液化(原因是氨气分子间存在氢键)。氨气极易溶于水(主要原因是氨气分子与水分子间能形成氢键)，1体积水可溶解约700体积的氨气。氨气与水可做喷泉实验。 3.化学性质 (1)与水反应：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－。 NH3·H2O受热易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O(写化学方程式)。 氨水在阴冷处低温保存(不需要放在棕色试剂瓶内) (2)与酸反应(生成铵盐) ①蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓盐酸(或浓硝酸)的玻璃棒靠近，有白烟生成，反应如下： HCl＋NH3===NH4Cl、 HNO3＋NH3===NH4NO3。 ②过量氨气与H2SO4反应： 2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4。 ③氨气与CO2和H2O反应： 2NH3(过量)＋CO2＋H2O===(NH4)2CO3； NH3(少量)＋CO2＋H2O===NH4HCO3。 (3)与盐溶液反应(写离子方程式)： 氨气(少量或过量)通入可溶性铝盐溶液中：Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al(OH)3↓＋3NH； 氨气(少量或过量)通入可溶性铁盐溶液中：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。 (4)还原性(写化学方程式) ①氨的催化氧化： 4NH3＋5O24NO＋6H2O (工业制硝酸的基础)； ②NH3还原CuO： 2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O； ③NH3与氯气反应 少量氨气与氯气反应： 2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl； 过量氨气与氯气反应： 8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl (有白烟生成)。 (5)配位反应 AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]Cl＋2H2O； Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4](OH)2＋4H2O； Zn(OH)2＋4NH3·H2O===[Zn(NH3)4](OH)2＋4H2O。 4.实验室制法(固体＋固体气体) (1)原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。　 (2)装置： (3)收集：向下排空气法。 (4)干燥：选用碱石灰干燥，不能选用浓硫酸、无水CaCl2和P2O5干燥。 (5)验满：将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝；或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。 (6)尾气处理(前两个烧杯中盛水或稀硫酸): 　　　　　　 【考法归纳】氨气的快速制法 方法 ①将浓氨水滴入固体碱性物质(如CaO粉末、NaOH固体、碱石灰)中 ②加热浓氨水 装置图 原理 ①烧瓶中盛放NaOH：NH3·H2ONH3↑ ＋H2O ②烧瓶中盛放CaO：NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 NH3·H2ONH3↑＋H2O 说明 浓氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入固态碱性物质，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3·H2O的分解 5.用途 (1)制硝酸及其盐、铵盐、纯碱等。 (2)制尿素、合成纤维等。 (3)液氨常作为制冷剂。 知识点二铵盐 1.物理性质 铵盐都是白色晶体，绝大多数铵盐都易溶于水。 2.铵盐的化学性质 (1)不稳定性：铵盐受热易分解，但不一定都有NH3生成。 NH4ClNH3↑＋HCl↑(该反应不可用于制备氨气) NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑。 (2)与碱反应 ①稀溶液间发生反应，在不加热的情况下，无NH3生成：NH＋OH－===NH3·H2O。 ②浓溶液间发生反应或在加热的条件下，有NH3生成：NH＋OH－NH3↑＋H2O。 3.NH的检验 【考法归纳】 (1)书写NH3的电子式时，不能漏写孤电子对。 (2)检验NH时关键操作——须加入NaOH浓溶液或加热。 (3)水中N、P元素含量偏高，容易引起水体富营养化。工业废水中含NH3和NH，用氧化剂(NaClO)氧化生成N2或NO。 【知识拓展】 氨与水的喷泉实验 1.装置图 　　　　 2.原理：NH3在水中溶解度很大，在短时间内产生足够大的压强差。 3.操作：打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，烧杯中的溶液由玻璃管迅速进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色。 4.结论：氨气极易溶于水，氨水显碱性。 5.常见可做喷泉实验的试剂(气体＋液体) ①HCl(或NH3)＋H2O； ②HCl(或Cl2、CO2、SO2、H2S)＋NaOH溶液等。 考点3　硝酸 知识点一分子结构 HNO3中，氮原子的杂化类型为sp2，分子具有平面三角形结构，HNO3属于分子晶体。 知识点二物理性质 纯硝酸和浓硝酸(质量分数为69%)均是无色透明液体，有刺激性气味，易挥发。HNO3可以形成分子内氢键，硝酸与水分子间也可形成氢键，二者可以任意比例混溶。 知识点三化学性质 1.酸性：稀硝酸能使紫色石蕊试液变红。 2.不稳定性 4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O， 生成的NO2溶解在浓硝酸中使溶液呈黄色，浓硝酸保存在棕色试剂瓶内。 3.强氧化性 (1)与金属反应 ①3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O； ②Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 ③常温下，Fe、Al遇浓硝酸发生钝化(钝化是化学变化)。常温下，可用铁或铝制容器盛放浓硝酸。 (2)与非金属反应 C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 (3)与常见还原剂反应 稀硝酸与H2S反应的离子方程式：3H2S＋2H＋＋2NO===3S↓＋2NO＋4H2O； 稀硝酸与SO2反应的离子方程式：3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO＋4H＋； 稀硝酸与Na2SO3反应的离子方程式：3SO＋2NO＋2H＋===3SO＋2NO↑＋H2O；　 稀硝酸与氢碘酸反应的离子方程式：6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O； 稀硝酸与Fe2＋反应的离子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 (4)浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色(酸性和强氧化性)。 知识点四硝酸的工业制法 1.转化关系：NH3→NO→NO2→HNO3。 2.主要原料：氨气、空气、水。 3.主要原理(写化学方程式) (1)4NH3＋5O24NO＋6H2O； (2)2NO＋O2===2NO2； (3)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 4.尾气处理 用NaOH、Na2CO3等碱性溶液吸收。 【知识拓展】 金属与硝酸反应的规律 1.本质：HNO3中＋5价氮元素具有很强的得电子能力。 2.规律：硝酸的浓度越大，反应温度越高，氧化性越强。 3.与金属反应 除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有金属。活泼金属(如Mg、Zn等)与HNO3反应不生成H2，HNO3的浓度不同，还原产物不同： 完成下列反应的化学方程式。 (1)银与稀硝酸反应：3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O； (2)少量Fe与稀硝酸反应：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O； (3)过量Fe与稀硝酸反应：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O； (4)锌与较稀硝酸反应(生成N2O)：4Zn＋10HNO3(较稀)===4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O； (5)锌与极稀硝酸反应(生成NH4NO3)：4Zn＋10HNO3(极稀)===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O。 【考法归纳】 ①非金属单质＋浓硝酸―→最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O。 ②由于硝酸能氧化HI、HBr、SO2，故不能用硝酸制备HI、HBr、SO2气体。 ③由于S2－、HS－、SO、HSO、I－、Fe2＋等均能被HNO3氧化，故在酸性条件下，NO不能与上述还原性离子共存。如向Fe(NO3)2溶液中加入盐酸或硫酸，因引入了H＋而使Fe2＋被氧化为Fe3＋。 ④书写化学反应时，注意HNO3的强氧化性，如Fe(OH)2＋2HNO3===Fe(NO3)2＋2H2O是错误的，正确的为3Fe(OH)2＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O。 ⑤王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比为1∶3的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。如：Au＋HNO3＋4HCl===HAuCl4＋NO↑＋2H2O。 ⑥HNO3的工业制法：H2SO4(浓)＋NaNO3NaHSO4＋HNO3↑。原理是利用沸点高、难挥发性酸制取沸点低、易挥发性的酸。因HNO3不稳定，故加热温度不宜过高。 【真题挑战】 一、单选题 1．（2025·云南·高考真题）某化学兴趣小组设计如下实验装置，通过测定反应前后质量的变化，验证固体在酒精灯加热条件下，受热分解的气态产物。 实验步骤：先缓慢通入Ar气，排尽装置内空气；关闭Ⅰ左侧阀门，点燃酒精灯；一段时间后，Ⅱ中灼热的铜网变黑，熄灭酒精灯甲；再次缓慢通入Ar气…… 下列说法错误的是 A．实验步骤中，点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙 B．整个过程中，若Ⅲ中灼热的铜网未变黑，则说明生成的在Ⅱ中反应完全 C．实验结束后，若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量，则分解的气态产物只有 D．应远离热源、可燃物，并与还原性物质分开存放 【答案】A 【分析】先缓慢通入Ar气，排尽装置内空气，防止对实验造成干扰，关闭Ⅰ左侧阀门，先后点燃乙、丙、甲处酒精灯，一段时间后，Ⅰ中灼热的铜网变黑，说明NaNO3分解产生了O2，熄灭酒精灯甲，再次缓慢通入Ar气，使NaNO3分解产生的气态产物全部排尽，浓硫酸用于防止空气中的水蒸气进入装置干扰实验。 【详解】A．一段时间后，Ⅱ中灼热的铜网变黑，说明NaNO3分解产生了O2，为确保能准确测定产生的氧气的质量，应先点燃乙处酒精灯，再点燃丙处酒精灯，最后点燃甲处酒精灯，A错误； B．Ⅱ、Ⅲ中Cu均能和氧气反应生成黑色的CuO，整个过程中，若Ⅱ中灼热的铜网未变黑，则说明生成的O2在Ⅱ中反应完全，B正确； C．Ⅱ中的Cu只能吸收O2，实验结束后，若Ⅰ中减少的质量等于Ⅰ中增加的质量，则分解的气态产物只有O2，C正确； D．由该实验可知NaNO3受热易分解产生氧化剂、助燃性气体O2，故NaNO3应远离热源、可燃物，并与还原性物质分开存放，D正确； 答案选A。 2．（2025·广东·高考真题）按如图组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当c中红色褪去时，将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是 A．a中有化合反应发生，并有颜色变化 B．b中气体变红棕色时，所含氮氧化物至少有两种 C．c中溶液红色刚好褪去时，恰好完全反应 D．若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，则c中溶液颜色会褪去 【答案】C 【详解】A．铜和稀硝酸反应，会生成一氧化氮，一氧化氮为无色气体，液面上方有氧气存在，一氧化氮与氧气反应，生成红棕色的二氧化氮，属于化合反应，生成为蓝色，有颜色变化，A正确； B．b中气体变红棕色时，说明有二氧化氮存在，存在的反应，所以所含氮氧化物至少有两种，B正确； C．酚酞的变色范围是8.2~10，c中溶液红色刚好褪去时，此时溶液可能呈弱碱性，所以不能判断是否恰好完全反应，C错误； D．若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，会生成二氧化硫，二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中，可生成亚硫酸氢钠，溶液显酸性，c中溶液颜色会褪去，D正确； 故选C。 3．（2025·江苏·高考真题）大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是 A．工业合成氨 B．湿法炼铜 C．高炉炼铁 D．接触法制硫酸 【答案】A 【详解】A．工业合成氨的反应为N2 和H2 反应生成NH3，氮气是直接反应物，A正确； B．湿法炼铜通过Fe置换CuSO4中的Cu，反应不涉及氮气，B错误； C．高炉炼铁中氮气作为空气成分进入高炉，但未参与还原铁矿石的主要反应，C错误； D．接触法制硫酸涉及硫或硫化物的氧化，氮气未参与反应，D错误； 故选A。 4．（2024·广西·高考真题）实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．“反应1”中，每消耗，在下得到 B．“反应2”中，每生成0.1molNO，转移电子数为 C．在密闭容器中进行“反应3”，充分反应后体系中有个 D．“反应4”中，为使完全转化成，至少需要个 【答案】B 【分析】反应1为实验室制备氨气的反应，方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O，反应2是氨气的催化氧化，方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，反应3为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，方程式为：2NO+O₂=2NO₂ ，反应4为二氧化氮，氧气和水反应生成硝酸，4NO2+2H2O+O2=4HNO3‌，以此解题。 【详解】A．根据分析可知，每消耗，生成0.1mol氨气，但是由于不是标准状况，则气体不是2.24L，A错误； B．根据分析可知，反应2方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，该反应转移20e-，则每生成0.1molNO，转移电子数为，B正确； C．根据反应3，充分反应后生成个，但是体系中存在2NO2⇌N2O4，则最终二氧化氮数目小于，C错误； D．根据反应4可知，为使完全转化成，至少需要个O2，D错误； 故选B。 5．（2024·湖南·高考真题）某学生按图示方法进行实验，观察到以下实验现象： ①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色； ②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深； ③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色； ④锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。 下列说法正确的是 A．开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢，原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化 B．锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀HNO3反应生成了NO2 C．红棕色逐渐变浅的主要原因是 D．铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全 【答案】C 【详解】A．金属铜与稀硝酸不会产生钝化。开始反应速率较慢，可能的原因是反应温度较低，故A项说法错误； B．由于装置内有空气，铜和稀HNO3反应生成的NO迅速被氧气氧化为红棕色的NO2，产生的NO2浓度逐渐增加，气体颜色逐渐变深，故B项说法错误； C．装置内氧气逐渐被消耗，生成的NO2量逐渐达到最大值，同时装置内的NO2能与溶液中的H2O反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，气体颜色变浅，故C项说法正确； D．由于该装置为密闭体系，生成的NO无法排出，逐渐将锥形瓶内液体压入长颈漏斗，铜丝与液面脱离接触，反应停止，故D项说法错误； 答案选C。 6．（2024·湖北·高考真题）碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是 A．碱石灰有利于逸出 B．锂片必须打磨出新鲜表面 C．干燥管中均可选用 D．双口烧瓶中发生的变化是 【答案】C 【分析】本题利用Li和液氨反应制备；碱石灰可以吸收浓氨水中的水分，同时吸水过程大量放热，使浓氨水受热分解产生氨气；利用集气瓶收集氨气；过量的氨气进入双口烧瓶中在冷却体系中发生反应生成；最后的球形干燥管中可装，除掉过量的氨气，同时防止空气的水进入引起副反应。 【详解】A．碱石灰为生石灰和氢氧化钠的混合物，可以吸收浓氨水中的水分，同时吸水过程大量放热，有利于逸出，A正确； B．锂片表面有Li2O，Li2O会阻碍Li和液氨的接触，所以必须打磨出新鲜表面，B正确； C．第一个干燥管目的是干燥氨气，为酸性干燥剂能与氨气反应，所以不能用，而装置末端的干燥管作用为吸收过量的氨气，可用，C错误； D．双口烧瓶中发生的变化是，D正确； 故选C。 二、解答题 7．（2024·北京·高考真题）是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备。 (1)方法一：早期以硝石(含)为氮源制备，反应的化学方程式为：。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和 。 (2)方法二：以为氮源催化氧化制备，反应原理分三步进行。 ①第I步反应的化学方程式为 。 ②针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入和进行反应。在不同压强下(、)，反应达到平衡时，测得转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因 。 (3)方法三：研究表明可以用电解法以为氮源直接制备，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成的电极反应式： 。 ②研究发现：转化可能的途径为。电极a表面还发生iii．。iii的存在，有利于途径ii，原因是 。 (4)人工固氮是高能耗的过程，结合分子结构解释原因 。方法三为的直接利用提供了一种新的思路。 【答案】(1)难挥发性 (2) ，该反应正向气体分子总数减小，同温时，条件下转化率高于，故，x、y点转化率相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响 (3) 反应iii生成，将氧化成，更易转化成 (4)中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程 【详解】（1）浓硫酸难挥发，产物为气体，有利于复分解反应进行，体现了浓硫酸的难挥发性和酸性。 （2）①第I步反应为氨气的催化氧化，化学方程式为； ②，该反应正向气体分子总数减小，同温时，条件下转化率高于，故，根据，x、y点转化率相同，则n相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响，故y点的容器容积小于x点的容器容积。 （3）①由电极a上的物质转化可知，氮元素化合价升高，发生氧化反应，电极a为阳极，电极反应式为； ②反应iii生成，将氧化成，更易转化成。 （4）中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程。 学科网（北京）股份有限公司 $$