第03讲 氮及其重要化合物（复习讲义）（山东专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第03讲 氮及其化合物 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 氮气及氮的氧化物 知识点1 氮气及氮的固定 知识点2 氮的氧化物及其对环境影响 考向1 氮的循环 考向2 氮及其化合物的转化 考向3 氮的氧化物溶于水的问题分析 【思维建模】氮氧化物溶于水的计算依据 考点二 氨气铵盐 知识点1 氨的分子结构与性质 知识点2 氨的实验室制法 知识点3 铵盐及NH4+的检验 考向1 氨气的性质探究 考向2 氨气的实验室制法与工业合成 【思维建模】常见防倒吸创新装置 考向2 喷泉实验 【思维建模】喷泉实验原理及操作方法 考点三 硝酸 知识点1 硝酸的性质 知识点2 氮及其化合物的相互转化及硝酸的工业制法 考向1 硝酸的性质 【思维建模】金属与硝酸反应规律 考向2 硝酸与金属的有关计算 【思维建模】金属与硝酸反应思维流程 考向3 氮及其化合物的性质与应用 04 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 2022年 2021年 氮及其氧化物 选择题 非选择题 1T，2分 氨气和铵盐 选择题 非选择题 11T，4分 硝酸性质 选择题 非选择题 5T，2分 14T.4分 2T，2分 5T,2分 不同价态氮的物质相互转化 选择题 非选择题 9T，2分 10T,2分 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，单独考查含氮化合物的性质的可能性不大，但与其相关的内容会分散在一些题目中进行考查。选择题常从宏观辨识与微观探析角度考查氮的固定、氮氧化物的回收利用，具有一定的创新性;非选择题常结合工艺流程、实验、化学反应原理考查硝酸、氨气、铵盐等物质的性质。 2．从命题思路上看，氮及其化合物物与人类生命、生产、生活、环境及社会联系紧密，命题空间广阔，预计本部分内容仍是以后高考的热点。氮元素具有多种价态且各化合物的相互转化关系丰富，也是氧化还原反应的重要素材，物质中氮元素含量的测定等常结合定量综合性实验，具有一定的综合性，复习中要关注守恒法在化学计算中的应用。 复习目标： 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。 考点一 氮气及其氮的氧化物 知识点1 氮气及氮的固定 1．氮的存在及氮的固定 2.氮气 （1）氮气结构 电子式：，结构式：N≡N，N2分子中有1个σ键、2个π键。 （2）物理性质 无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。 （3）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2 氮的氧化物及其对环境的影响 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、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、味、态 无色气体 红棕色、有刺激性气味的气体 水溶性 不溶于水 易溶于水 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 3．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，与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 工业尾气中NOx常用碱液吸收处理，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)。 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。 【易混易错】 （1）NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此涉及NO2的分子数目都要考虑该平衡的存在，故1 mol NO2中分子数小于NA。 （2）NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。 （3）验证某无色气体是NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 （4）NO2既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，故不能用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2和Br2。 （5）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。 考向1 氮的循环 例1 (2024·日照模拟)大气中NO达到一定浓度时，会对人体造成损害。NO在大气中转化过程如下所示，下列说法正确的是(　　) NONO2N2O5HNO3 A.O3在转化过程中表现出强氧化性，与O2互为同位素 B.NOx是大气污染物，在大气中有可能形成硝酸型酸雨或光化学烟雾 C.N2O5是一种酸性氧化物，酸性氧化物都可以和水反应生成相应的酸 D.H2O是一种直线形分子，电子式为H 【答案】B 【解析】O3与O2是同种元素组成的不同单质，二者互为同素异形体，A错误；N2O5是一种酸性氧化物，但不是所有酸性氧化物都可以和水反应生成相应的酸，如SiO2不和水反应，C错误；H2O是一种V形分子，D错误。 【变式训练1·变载体】自然界中的氮循环部分转化关系如图所示。 下列说法错误的是(　　) A.氮气分子结构稳定，常温很难和其他物质发生反应 B.Ⅰ过程属于氮的固定 C.工业上也是利用图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个转化来生产硝酸 D.图中Ⅱ、Ⅲ为硝化过程，均可通过加入氧化剂实现 【答案】C 【解析】工业上是通过氨的催化氧化生成NO、NO被氧化为NO2、NO2和水反应三个转化来生产硝酸，故C错误；Ⅱ中氮元素从－3价升高到＋3价、Ⅲ中氮元素从＋3价升高到＋5价，都为硝化过程，均可通过加入氧化剂实现，故D正确。 【变式训练2·变考法】下列说法正确的是(　　) A.氮气的化学性质不如磷活泼，故氮元素的非金属性弱于磷元素 B.磷酸比硝酸稳定，所以磷元素的非金属性比氮元素强 C.“雷雨发庄稼”所包含的化学变化：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】氮和磷同主族，氮原子半径小、得电子能力强，故氮元素的非金属性强于磷元素；氮气的化学性质很稳定是因为氮气分子中存在氮氮三键，断开该化学键需要较多的能量，与氮元素的非金属性强弱无关，故A错误；最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则该元素的非金属性越强，HNO3是强酸而H3PO4是中强酸，硝酸比磷酸酸性强，所以氮元素的非金属性比磷元素强，不能依据含氧酸的稳定性来比较元素的非金属性强弱，故B错误；氮的固定是指游离态的氮转化为化合态，即氮气转化为氮的化合物，故D错误。 【环境保护与学科知识结合】【变式训练3·变题型】科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中氨有关，转化关系如图所示： (1)从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有　　　　　(写化学式)。 (2)写出SO2转化为SO3的化学方程式：　　　　　　　。 (3)工业上合成氨的化学方程式为　　　　　　　。 (4)实验室长期保存浓硝酸需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，其原因为　　　(用化学方程式表示)。 (5)氨与一氧化氮在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，该反应的化学方程式为　　　　。 【答案】(1)SO2、SO3、N2O5　 (2)2SO2＋O22SO3　 (3)N2＋3H22NH3　 (4)4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O 　(5)6NO＋4NH35N2＋6H2O 【解析】(1)酸性氧化物是能与碱反应得到盐和水的氧化物，符合要求的有SO2、SO3和N2O5。(5)氨气中的氮为－3价，一氧化氮中的氮为＋2价，因此二者可以在一定条件下发生归中反应得到氮气：6NO＋4NH35N2＋6H2O。 考向2 氮及其化合物的转化 例2 （2024泰安期中）氮、硫及其化合物的“价—类”二维图如图所示。 请回答下列问题： （1）生活中使用的天然气中往往添加少量___________(填上述物质的化学式)，用于警示天然气泄露，保障使用安全。 （2）以为原料制备硝酸，第一步反应的化学方程式为___________；生产中用的水溶液吸收少量ⅰ，发生反应的离子方程式为___________。 （3）常温下，在上述物质中选择试剂___________可除去铁制品表面的铜镀层。 （4）研究发现，空气中少量的也能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下： ① ② ③ 在上述过程中的作用，与在下列变化中的作用不相同的是___________(填序号)。 a．潮湿的氯气通过盛有浓的洗气瓶 b．硫化氢通入浓中 c．蔗糖水解实验中加入稀硫酸 d．向盐酸中加入浓硫酸产生白雾 （5）向含的溶液中通入(标准状况下)，硫元素恰好被氧化为价，则的化学式可能为___________(填序号)，反应的离子方程式为___________。 a． b． c． 【答案】（1） （2）① ②. （3）浓硝酸(硝酸、均可) （4） （5）① ② 【解析】由图知，aNH3，b为NO，c为NO2或N2O4，d为HNO3，e为NaNO2，f为NaNO3，g为H2S，h为S， i为SO2，k为Na2SO3或Na2S2O5，j为H2SO4 （1）由于H2S具有臭鸡蛋气味，故生活中使用的天然气中往往添加少量H2S，用于警示天然气泄露，保障使用安全； （2）以NH3为原料制备硝酸时，第一步先将NH3在催化剂和加热的条件下与氧气反应生成NO，反应的化学方程式为，NO再氧化为NO2，NO2溶于水反应制得硝酸；由于NH3的水溶液呈碱性，故生产中用NH3的水溶液吸收少量SO2生成亚硫酸铵，发生反应的离子方程式为； （3）常温下，浓硝酸和铁会发生钝化，浓硝酸和铜会反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，故可用浓硝酸除去铁制品表面的铜镀层； （4）由① 、 ② 、 ③可知，在上述过程中起催化作用， a．由于浓具有吸水性，潮湿的氯气通过盛有浓的洗气瓶，浓作吸水剂，a选； b．硫化氢通入浓中，发生反应，浓作氧化剂，b选； c．蔗糖水解实验中加入稀硫酸，稀硫酸催化蔗糖水解为单糖，稀硫酸作催化剂，c不选； d．由于浓具有吸水性，且浓硫酸的稀释放热，故向盐酸中加入浓硫酸产生白雾，浓硫酸作吸水剂，d选； （5）标准状况下，的物质的量为0.2mol，向含的溶液中通入时，Cl2中Cl元素的化合价由0价降低到-1价，转移0.4mol电子，k中+4价的硫元素恰好被氧化为价，由电子守恒可知，k中应含有2个硫原子，则的化学式可能为，反应的离子方程式为。 【变式训练1·变题型】下列关于氮及其化合物的探究，结论和解释正确的是(　　) 选项 操作和现象 结论和解释 A 铜丝溶解于稀HNO3，生成无色气体 金属能与强酸反应置换出氢气 B NH3能使热的氧化铜产生红色物质 NH3有还原性 C N2与H2混合加热不反应 N的非金属性弱 D NO2被NaOH溶液吸收 NO2是酸性氧化物 【答案】B 【解析】铜丝溶解于稀HNO3，生成硝酸铜、NO和水，无色气体为NO，不会生成氢气，故A错误；NH3能使热的氧化铜产生红色物质，原理是3CuO＋2NH3N2＋3Cu＋3H2O，说明氨气具有还原性，故B正确；N2与H2混合，在催化剂、高温、高压的条件下反应生成氨气，没有催化剂时加热反应速率慢，生成物的含量少，但不能说明N的非金属性弱，故C错误；NO2被NaOH溶液吸收，生成硝酸钠、亚硝酸钠和水，发生歧化反应，体现NO2的氧化性和还原性，故D错误。 【环境保护与学科知识结合】【变式训练2·变考法】汽车尾气中的氮氧化合物(NOx)与大气中的NH3发生如下作用，形成一种雾霾。 NOxN2O5HNO3烟(一种雾霾) 下列有关该雾霾的叙述错误的是(　　) A.该雾霾中含硝酸铵固体 B.反应②是非氧化还原反应 C.NH3是形成该雾霾的催化剂 D.NH3可能来自过度施用氮肥 【答案】C 【解析】硝酸与氨气反应生成硝酸铵固体，故A正确；反应②是五氧化二氮与水反应生成硝酸，反应中元素没有化合价变化，属于非氧化还原反应，故B正确；硝酸与氨气反应生成硝酸铵固体，氨气是反应物，不是催化剂，故C错误；铵盐不稳定，易分解产生氨气，则NH3可能来自过度施用氮肥，故D正确。 考向3 氮的氧化物溶于水的计算 例3 (2024·枣庄模拟)在一支50 mL注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，静置后观察现象①。打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象②。振荡注射器，静置后再观察现象③。 下列关于该过程的分析不正确的是(　　) A.现象①②，主要体现了NO难溶于水、具有还原性 B.现象②③，针筒示数：③<② C.过程中若将空气10 mL改成15 mL，③能观察到针筒内无气体剩余 D.此实验启示工业上制硝酸时充入适量O2可以提高氮原子利用率 【答案】C 【解析】在一支50 mL注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，静置后观察现象①为注射器中气体无色，注射器活塞几乎不发生移动，说明NO难溶于水；打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象②为注射器内气体变为红棕色，气体体积减小，注射器活塞向里移动，说明NO具有还原性，被氧化为NO2；振荡注射器，静置后再观察现象③为气体由红棕色变为无色，气体体积减小，注射器活塞向里移动。过程中若将空气10 mL改成15 mL，则氧气约有3 mL，20 mL NO和3 mL氧气反应时，NO过量，故③能观察到针筒内有气体剩余，C错误。 思维建模 氮氧化物溶于水的计算依据 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。 【变式训练1·变题型】NO、NO2产生酸雨的过程可表示为 (1)写出该循环中两步反应的化学方程式： ①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)分别写出NO或NO2与O2、H2O恰好反应完全转化为HNO3的总化学方程式：　　　　　　　，　　　　。 (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)①2NO＋O2===2NO2　②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (2)4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3　4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 (3)①O2　8 mL、4 mL　②NO　10.8 mL、1.2 mL 【解析】　(3)依据NO2与H2O的反应可知，剩余气体只能是O2或NO。①若剩余O2，则按n(NO2)∶n(O2)=4∶1恰好反应的气体为10 mL，V(NO2)=10 mL×=8 mL，V(O2)=12 mL－8 mL=4 mL；②若剩余气体为2 mL NO，则按n(NO2)∶n(O2)=4∶1恰好反应的气体为12 mL－2 mL×3=6 mL，V(O2)=6 mL×=1.2 mL，V(NO2)=12 mL－1.2 mL=10.8 mL。 【变式训练2·变考法】将充有m mL NO和n mL NO2的量筒倒立于水槽中，然后通入m mL O2，若m<n，则充分反应后，量筒内剩余的气体体积为(　　) A．3(m－n)mL B．(m＋n)mL C．(m－n)mL D． mL 【答案】D 【解析】发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，故NO与NO2按1∶1混合的总反应为NO＋NO2＋O2＋H2O===2HNO3，充有m mL NO和n mL NO2的量筒倒立于水槽中，然后通入m mL O2，由于m<n，故按总反应进行，NO2有剩余，剩余NO2的体积为n mL－m mL＝(n－m)mL，再发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故生成NO的体积为 mL。 考点二 氨气与铵盐 知识点1 氨的分子结构与性质 1.氨的结构特征 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的键角为107°(人教版)或107°18′(苏教版)。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.氨的物理性质 无色、有刺激性气味的气体，密度比空气的小，易液化，液氨可作制冷剂，极易溶于水(1∶700)，可由喷泉实验证明。 3.氨的化学性质（N的非金属性强，N—H的键能大，因而NH3比较稳定） (1)与水反应 ①反应原理：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－。 ②氨水中的微粒有：NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH－、H＋。 ③NH3·H2O为可溶性一元弱碱，易分解，化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O。 (2)与酸反应 ①与盐酸反应的方程式为NH3＋HCl===NH4Cl。 ②蘸有浓挥发性酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，产生大量白烟。 (3)与盐溶液的反应 如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 (4)还原性 ①催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O。 ②被CuO氧化：2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O。 ③被氯气氧化：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。 4.氨气的用途 (1)液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。(2)制硝酸、铵盐、纯碱、尿素等。 【易混易错】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2 氨的实验室制法 3.氨的实验室制法 (1)加热NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物制取氨气 原理 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 装置图 收集 向下排空气法 干燥 用碱石灰干燥，不能用浓硫酸、无水CaCl2和P2O5干燥 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 (2)用浓氨水制备氨气 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2OH2O＋NH3↑ 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的放出 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。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 知识点3 铵盐与NH4+的检验 1.铵盐 (1)物理性质 铵盐大多数是白色固体，绝大多数易溶于水。 (2)化学性质 ①不稳定性 绝大多数铵盐受热易分解,生成氨气： NH4Cl NH3↑＋HCl；NH4HCO3 NH3↑+CO2↑＋H2O，硫酸铵、硝酸铵分解产物复杂。 ②与碱反应 与消石灰反应：2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O（实验室制备氨气） 与氢氧化钠溶液反应： NH＋OH－NH3↑＋H2O（铵根离子检验） 2.N的检验步骤 未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含N。 考向1 氨气的性质探究 例1 小组探究NH3的催化氧化，实验装置图如图。③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后，④中产生白烟。 下列分析不正确的是(　　) A．若②中只加入NH4Cl不可以实现上述现象 B．③、④中现象说明③中的反应是4NH3＋5O24NO＋6H2O C．④中白烟的主要成分是NH4Cl D．一段时间后，⑤中溶液可能变蓝 【答案】C 【解析】①中高锰酸钾受热制备氧气，装置②中氯化铵与氢氧化钙共热反应制备氨气，装置③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮，装置④中反应生成的NO与过量的O2反应生成红棕色气体NO2，NO2与水蒸气反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵，会有白烟产生，装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜溶液，据此回答，可知C选项错误。 【变式训练1·变考法】某同学探究氨气和铵盐的性质，下列对相关实验操作及现象描述正确的是(　　) A.室温下测定等浓度的氨水和NaOH溶液的pH，比较NH3·H2O和NaOH的碱性强弱 B.向试管中滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸不变蓝，则原溶液中无N C.液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O24NO＋6H2O D.加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3 【答案】A 【解析】NH3·H2O是弱电解质，NaOH是强电解质，前者部分电离，后者完全电离，故通过室温下测定等浓度的氨水和NaOH溶液的pH，可比较NH3·H2O和NaOH的碱性强弱，A正确；NH3极易溶于水，稀溶液中不加热，NH3不能逸出，无法确定是否含N，B错误；NH3不易燃烧，产生的NO是大气污染物，不能作清洁能源，C错误；NH4Cl受热也会分解，故不可采用加热法除杂，D错误。 【变式训练2·变载体】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 干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱 【答案】A 【解析】NH3能与H2SO4发生化合反应，生成NH4HSO4或(NH4)2SO4，B错误；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，C错误；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O属于碱，NH3不属于碱，D错误。 考向2 氨气的实验室制法工业合成 例2 (2024·青岛调研)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】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，不能用加热氯化铵的方法来制取氨气，A错误；浓硫酸能与氨气反应，不能用浓硫酸来干燥氨气，B错误；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；氨气极易溶于水，尾气吸收应采取防倒吸的措施，D正确。 思维建模 常见防倒吸创新装置 　　 【变式训练1·变题型】为了在实验室制取干燥的氨气，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验装置： (1)写出实验室制氨气的化学方程式：　　　　　　　。 (2)实验装置和所用样品都正确的是　　　　(填“甲”“乙”或“丙”)。 (3)检验试管里是否收集满氨气的方法是　　　　　　　。 (4)上述装置肯定收集不到氨气的是　　　　(填“甲”“乙”或“丙”)， 其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。 (5)尾气处理时，下列装置不可以用于处理氨气的是　　　　(填字母)。 【答案】　(1)Ca(OH)2＋2NH4Cl2NH3↑＋CaCl2＋2H2O　(2)丙　(3)将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，则证明氨气已收集满[或用玻璃棒蘸取浓盐酸(或浓硝酸)放在试管口，若产生白烟，则证明氨气已收集满]　(4)乙　2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4(或NH3＋H2SO4===NH4HSO4) (5)C 【多步骤反应流程机理图】【变式训练2·变考法】氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型制备氨的方法如图。下列说法错误的是(　　) A.反应①属于人工固氮 B.反应④属于氧化还原反应 C.反应③可利用电解MgCl2溶液的方法实现 D.该转化过程总反应的反应物是N2和H2O，产物是NH3和O2 【答案】C 【解析】反应①为游离态氮转化为氮的化合物，属于人工固氮，故A正确；反应④为Cl2和H2O反应生成O2和HCl，Cl、O元素化合价发生改变，属于氧化还原反应，B正确；电解MgCl2溶液生成氢气、氯气、氢氧化镁，电解熔融MgCl2生成镁和氯气，故C错误。 考向3 喷泉实验 例3课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案如图所示，下列有关操作不可能引发喷泉的是(　　) 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．在装置④的水槽中慢慢加入浓硫酸并打开止水夹 【答案】B 【解析】H2难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。 思维建模 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容器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 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、生成气体等)来形成喷泉。 装置(Ⅰ)：改变了胶头滴管的位置，胶头滴管挤入少量水于试剂瓶中，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。 装置(Ⅱ)：省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨气溶于水)。 装置(Ⅲ)：在水槽中加入能使水温升高的物质致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。 装置(Ⅳ)：向导管中通入一定量的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。 装置(Ⅴ)：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。 装置(Ⅵ)：挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。 【变式训练1·变考法】现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法错误的是(　　) A.制取氨气时烧瓶中的固体常用CaO或NaOH B.实验后，可用稀硫酸处理多余的氨气 C.将湿润的红色石蕊试纸置于三颈烧瓶瓶口，试纸变蓝，说明NH3已经集满 D.关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线如图2，则D点时喷泉最剧烈 【答案】D 【解析】氨气与稀硫酸反应生成硫酸铵，实验后，可用稀硫酸处理多余的氨气，B正确；氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，将湿润的红色石蕊试纸置于三颈烧瓶瓶口，试纸变蓝，说明NH3已经集满，C正确；氨气极易溶于水，压强变化最大时，喷泉最剧烈，则图中C点时喷泉最剧烈，D错误。 【变式训练2】在如图所示的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和胶头滴管内盛放某种液体。挤压胶头滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是(　　) 选项 气体 液体 喷泉颜色 A Cl2 饱和食盐水 黄绿色喷泉 B NH3 含有酚酞的H2O 红色喷泉 C HCl AgNO3溶液 白色喷泉 D CO2 含有酚酞的NaOH溶液 红色喷泉 【答案】A 【解析】A项，Cl2在饱和食盐水中溶解度较小，不会形成黄绿色喷泉，与事实不相符；B项，氨气易溶于水，其水溶液呈碱性，能使酚酞变红，可形成红色喷泉，与事实相符；C项，HCl和AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀，反应后烧瓶内压强减小，能形成白色喷泉，与事实相符；D项，含有酚酞的NaOH溶液显红色，CO2能和NaOH溶液反应，形成红色喷泉，与事实相符。 考点三 硝酸 知识点1 硝酸的性质 1.物理性质 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 2.化学性质 (1)不稳定性 反应：4HNO32H2O＋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 稀硝酸与铜反应的化学方程式：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O； 浓硝酸与铜反应的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 ②与非金属反应 浓硝酸与C反应的化学方程式：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＋＋N===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 (3)与有机物反应 ①硝化反应(与反应)： ＋HNO3＋H2O。 ②显色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸加热后变黄色。 【易混易错】 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。 知识点2 氮及其化合物的相互转化及硝酸的工业制法 1.氮及其化合物之间的转化 2.硝酸的工业制法 硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、染料等,工业制硝酸的原理如图: （1）原料：氨气、空气、水 （2）反应方程式 ①4NH3＋5O24NO＋6H2O ②2NO＋O2===2NO2 ③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO （3）尾气处理 用NaOH等碱液吸收 考向1 硝酸的性质探究 例1 (2024·威海模拟)铜与足量浓硝酸反应的装置如图所示，下列说法错误的是(　　) A.具支试管A中会出现红棕色气体，溶液呈绿色 B.装置B的作用是缓冲气流并收集NO2 C.该反应体现了浓硝酸的强氧化性和酸性 D.烧杯中反应的离子方程式为2NO2＋2OH－===N＋N＋H2O 【答案】B 【解析】具支试管A中发生反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，NO2为红棕色气体，NO2溶于Cu(NO3)2溶液使溶液呈绿色，故A正确；NO2的密度比空气大，装置B不能收集NO2，故B错误；生成Cu(NO3)2体现浓硝酸的酸性，生成NO2体现浓硝酸的强氧化性，故C正确；烧杯中NO2与氢氧化钠反应生成NaNO3和NaNO2，反应的离子方程式为2NO2＋2OH－===N＋N＋H2O，故D正确。 思维建模 金属与硝酸反应的规律 本质 HNO3中＋5价氮元素具有很强的得电子能力 规律 硝酸的浓度越大，反应温度越高，氧化性越强 与金属反应 一般规律：金属与浓硝酸反应的还原产物为NO2，金属与稀硝酸反应的还原产物为NO。除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有金属。 银与稀硝酸反应的化学方程式：3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O 常温下，浓硝酸能使Fe、Al钝化(钝化是化学变化) 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 与金属反应 锌与极稀硝酸能发生如下反应： 4Zn＋10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O 4Zn＋10HNO3(极稀)===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O 少量Fe与稀硝酸反应的化学方程式：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 过量Fe与稀硝酸反应的化学方程式：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 【变式训练1·变考法】下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　) 实验操作 现象 解释或结论 A 向过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋ B 浓HNO3久置或光照 变黄色 HNO3不稳定易分解 C Al箔插入稀HNO3中 无现象 Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜 D 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红后褪色 浓HNO3具有酸性和强氧化性 【答案】BD 【解析】向过量的Fe粉中加入稀HNO3生成Fe2＋，加入KSCN溶液时不变成红色，故A错误；浓HNO3久置变黄是因为HNO3分解产生的NO2溶于HNO3，故B正确；Al箔遇浓HNO3钝化，稀HNO3会使Al箔溶解，故C错误；浓硝酸具有酸性和强氧化性，可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，故D正确。 【变式训练2】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3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 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 【解析】金属铜在稀硝酸中不会发生钝化，开始反应速率较慢，可能的原因是铜丝表面有氧化铜，故A错误；铜和稀HNO3反应生成的NO迅速被氧气氧化为红棕色的NO2，NO2浓度逐渐增加，气体颜色逐渐变深，故B错误；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H2O反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，气体颜色变浅，故C正确；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，反应停止，故D错误。 考向2 硝酸与金属的有关计算 例1(2024·泰安宁阳四中段考)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g Cu。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析错误的是(　　) A.原混合酸中N的物质的量为0.1 mol B.OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生的是氢气 C.第二份溶液中的最终溶质是FeSO4 D.稀硫酸浓度为2.5 mol·L－1 【答案】AD 【解析】铁粉既能与硝酸反应，也能与硫酸反应，从题图看出OA段产生的是NO，发生的反应为Fe＋4H＋＋N===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生的是氢气，反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，可知OA段N完全反应，第二份溶液中n(N)=n(Fe)==0.1 mol，溶液中最终溶质为FeSO4，此时反应的铁的质量是14.0 g(即0.25 mol)，故原混合酸中H2SO4浓度为=2.5 mol·L－1，N物质的量为0.2 mol。 思维建模 金属与硝酸反应计算的思维流程 【变式训练1·变题型】向含x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉,其氧化产物与所加铁粉的物质的量关系如图所示: 回答下列问题: (1)Oa段发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)dc段表示的是　　　　(填“Fe2+”或“Fe3+”)物质的量变化。  (3)x=　　　　,y=　　　　。  (4)反应至c点,可收集到标准状况下的气体为　　　　 L。  【答案】　(1)Fe+N+4H+===Fe3++NO↑+2H2O　(2)Fe2+　(3)0.1　0.2　(4)3.36 【解析】　(3)在Oa段N完全转化为NO,由离子方程式可得,n(NO)=n(Fe3+)=0.1 mol,即x=0.1;c点溶质为FeSO4,溶液中Fe2+为0.2 mol,即n(FeSO4)=0.2 mol,根据硫酸根离子守恒得,n(H2SO4)=n(FeSO4)=0.2 mol,即y=0.2。 所以V=(0.1 mol+0.05 mol)×22.4 L·mol-1=3.36 L。 【变式训练2·变考法】将2.56 gCu投入12mL10mol·L-1硝酸中，恰好完全反应，向反应后的溶液中加入40mLamol·L-1NaOH溶液，Cu2+恰好完全沉淀，将生成的气体与bmol O2一起通入足量NaOH溶液中，气体恰好被完全吸收生成c mol NaNO3。下列判断正确的是( ) A．生成的气体中只有NO B． C． D． 【答案】C 【解析】A项， 2.56 gCu的物质的量为=0.04mol，若生成的气体中只含有NO，由方程式3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知，0.04molCu需要消耗HNO3，而12mL10mol·L-1硝酸中n(HNO3)=0.12mol，<0.12mol，说明还会发生反应Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，生成的气体有NO和NO2，A错误；B项，2.56 gCu的物质的量为=0.04mol，投入12mL10mol·L-1硝酸中，恰好完全反应，向反应后的溶液中加入40mLamol·L-1NaOH溶液，Cu2+恰好完全沉淀，则n[Cu(OH)2]=0.04mol，则n(NaOH)=0.08mol，NaOH溶液的浓度为=amol/L=2mol/L，a=2，B错误；C项，将生成的气体与bmol O2一起通入足量NaOH溶液中，气体恰好被完全吸收生成c mol NaNO3，由得失电子守恒可知，O2得到的电子数和Cu失去的电子数相等，则bmol×4=0.04mol×2，则b=0.02，C正确；D项，Cu和HNO3溶液反应完全后，生成NO、NO2的混合气体，加入NaOH溶液后溶液中存在NaNO3，则NO、NO2的总物质的量为0.12mol-0.08mol=0.04mol，由N元素守恒可知，气体恰好被完全吸收生成n(NaNO3)=0.04mol，c=0.04，D错误；故选C。 考向3 氮及其化合物的转化与应用 例3（2024泰安期中）氮及其化合物在生产生活中应用广泛。下列有关说法错误的是 A. 粮食储存中，可用作粮食的保护气 B. 工业上把氨气转化成氮肥属于氮的固定 C. 汽车尾气中排放的氮氧化物主要是由游离态氮转化来的 D. 城市大气中碳氢化合物和氮氧化物等在阳光的作用下可能发生光化学烟雾 【答案】B 【解析】A．N2性质稳定，可用作粮食的保护气，故A正确； B．氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮，工业上把氨气转化成氮肥，氨气属于化合态的氮，不属于氮的固定，故B错误； C．汽车尾气中排放的氮氧化物主要是车辆内燃机工作时，空气中的氧气和氮气在高温条件下生成，是由游离态氮转化来的，故C正确； D．光化学烟雾是由汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物（CxHy）和氮氧化物（NOx）等一次污染物在阳光（紫外光）作用下发生化学反应生成的，故D正确。 【价类二维转化关系图】【变式训练1】自然界中氮的循环意义重大。其中，部分含氮物质的转化关系呈现在氮及其化合物的“价一类”二维图中。下列说法不正确的是( ) A．a→b的转化是工业制硝酸的基础 B．既属于g又属于f的盐可用作氮肥 C．汽车中的三元催化器可促进尾气中的b、c向a转化 D．实验室中，常用f与强碱反应产生e来检验f中阳离子的存在 【答案】A 【解析】由N元素的化合价及物质所属类别，可确定a为N2、b为NO、c为NO2、d为HNO3、e为NH3、f为铵盐、g为硝酸盐。A项，工业制硝酸的基础是氨的催化氧化，即NH3→NO，而a为N2，则N2→NO的转化不是工业制硝酸的基础，A不正确；B项，既属于g(硝酸盐)又属于f(铵盐)的盐为NH4NO3，它含氮量较高，可用作氮肥，B正确；C项，NO、NO2是大气污染物，利用汽车中的三元催化器，可促进尾气中NO、NO2与CO作用，生成N2和CO2，C正确；D项，实验室中，检验NH4+时，常用铵盐与强碱在加热条件下反应，通过检验反应产生的NH3检验NH4+的存在，D正确；故选A。 【变式训练2】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” 【答案】A 【解析】大自然通过闪电释放的能量将空气中的N2转化为氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将N2转化为氨，从而实现自然固氮，人类则通过控制条件，将N2氧化或还原为氮的化合物，实现人工固氮，故通过自然固氮和人工固氮得到的氮的化合物不一定是NH3，A错误；侯氏制碱法的第一步反应为CO2＋NH3＋H2O＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓，反应物和生成物与选项中提供的原料和产物均相符，B正确；工业制备硝酸过程中，涉及的反应依次为4NH3＋5O24NO＋6H2O、4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，C正确；自然界中的N2在雷雨天气可以转化为NO，NO与H2O、O2反应生成HNO3，HNO3可以溶解土壤中的矿物质形成硝酸盐，然后被植物吸收，豆科植物的根瘤菌也可以将N2转化为氨，动物可以从植物中摄取植物蛋白，动物排泄物及遗体可以转化为氨或铵盐，氨或铵盐能转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐能转化为硝酸盐，硝酸盐被细菌分解后生成N2，从而形成了自然界的“氮循环”，D正确。 1.（2025·山东7）用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是 A.NaN3的水溶液显碱性 B.的空间构型为V形 C.NaN3为含有共价键的离子化合物 D.的中心N原子所有价电子均参与成键 【答案】B 【解析】A.NaN3是强碱（NaOH）和弱酸（HN3）形成的盐，水解生成OH-，溶液显碱性，A正确。 B.与CO2是等电子体，两者结构相似 ，其中心原子均为sp杂化，其电空间构型均为直线型，而非V形，B错误。 C.NaN3为离子化合物（Na+与通过离子键结合），内部三个N原子以共价键连接，C正确。 D.中心N原子通过sp杂化形成两个双键，无孤电子对，所有价电子参与成键，D正确。 2. （2025·山东9）用肼的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时，通常加入少量，反应原理如图所示。下列说法正确的是 A.是还原反应的产物 B.还原性： C.处理后溶液的增大 D.图示反应过程中起催化作用的是 【答案】C 【解析】由图中信息可知，和反应生成的是和反应的催化剂，是中间产物，该反应的离子方程式为，是还原剂，是氧化剂，是还原产物。 A．该反应中，中N元素的化合价升高被氧化，因此，是氧化反应的产物，A不正确；B．在同一个氧化还原反应中，还原剂的还原性强于还原产物，因此，还原性的强弱关系为，B不正确；C．由反应的离子方程式可知，该反应消耗，处理后溶液的增大，C正确；D．根据循环图可知，图示反应过程中起催化作用的是，D不正确。 3.（2024•山东14）钧瓷是宋代五大名瓷之一，其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质，取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管，进行如下实验。下列说法正确的是（　　） 实验操作及现象 试管甲 滴加过量0.3mol•L﹣1HNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液呈浅蓝色；倒掉溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失 试管乙 滴加过量6mol•L﹣1氨水并充分振荡，沉淀逐渐溶解，溶液颜色为无色；静置一段时间后，溶液颜色变为深蓝色 A．试管甲中新生成的沉淀为金属Cu B．试管甲中沉淀的变化均体现了HNO3的氧化性 C．试管乙实验可证明Cu（Ⅰ）与NH3形成无色配合物 D．上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物 【答案】AC 【解析】试管甲中Cu2O滴加过量0.3mol•L﹣1HNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液呈浅蓝色，氧化亚铜发生歧化反应，生成铜离子和铜单质，铜单质和浓硝酸反应生成硝酸铜；试管乙中铜离子和过量的氨水反应生成四氨合铜离子。 A．由分析可知试管甲中新生成的沉淀为金属Cu，故A正确；B．试管甲中沉淀的变化为Cu2O+2HNO3＝Cu（NO3）2+Cu+H2O，该过程硝酸表现酸性，后滴加浓硝酸发生反应为Cu+4HNO3＝Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，该过程HNO3体现氧化性和酸性，故B错误；C．试管乙中Cu2O与NH3形成无色配合物，静置一段时间后溶液颜色变为深蓝色，可证明Cu（Ⅰ）与NH3形成无色配合物易被空气中氧气氧化为深蓝色四氨合铜离子，故C正确；D．既可以和酸反应也可以和碱反应的氧化物为两性氧化物，上述两个实验没有证明Cu2O为两性氧化物，故D错误。 4．（2023•山东2）实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时，对应关系错误的是（　　） A．稀盐酸：配制AlCl3溶液 B．稀硫酸：蔗糖和淀粉的水解 C．稀硝酸：清洗附有银镜的试管 D．浓硫酸和浓硝酸的混合溶液：苯的磺化 【答案】D 【解析】A．配制AlCl3溶液时，加入稀盐酸，抑制铝离子水解，故A正确；B．蔗糖和淀粉的水解实验中，可以加入稀硫酸做催化剂，加快水解反应的速率，故B正确；C．清洗附有银镜的试管，可以使用稀硝酸，因为稀硝酸具有强氧化性，可以和银反应生成可溶性的硝酸银，故C正确；D．苯和浓硫酸加热，可以生成苯磺酸，即苯的磺化，苯、浓硫酸和浓硝酸的混合溶液，发生苯的硝化，故D错误。 5.（2022•山东10）在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是（ ） A．含N分子参与的反应一定有电子转移 B．由NO生成HONO的反应历程有2种 C．增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变 D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少 版权所有 【答案】D 【解析】A．含N分子参与的反应包括①的历程是将NO转化为NO2，②的历程将NO和NO2转化为HONO，还包括HONO转化为NO的反应，这三个反应中N的化合价均发生了改变，一定有电子转移，故A正确；B．由NO生成HONO的反应历程有①的历程和②的历程2种，故B正确；C．NO为催化剂，增大催化剂的量，平衡不移动，则C3H8的平衡转化率不变，故C正确；D．无论反应经过①还是②，总反应都是丙烷和氧气生成丙烯和水，水不会减少，故D错误。 6．（2022•山东11）某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是（　　） 气体 液体 固体粉末 A CO2 饱和Na2CO3溶液 CaCO3 B Cl2 FeCl2溶液 Fe C HCl Cu（NO3）2溶液 Cu D NH3 H2O AgCl 【答案】A 【解析】A．二氧化碳与饱和碳酸钠溶液反应析出碳酸氢钠固体，二氧化碳与碳酸钙反应生成溶于水的碳酸氢钙，最终瓶内固体为碳酸氢钠，则瓶中少量固体粉末不会消失，故A正确；B．氯气可氧化氯化亚铁生成氯化铁，Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，则瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液，故B错误；C．酸性溶液中硝酸根离子可氧化Cu，则瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液，故C错误；D．氨气极易溶于水，AgCl可溶于氨水生成银氨溶液，则瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液，故D错误。 7．（2021•山东5）下列由实验现象所得结论错误的是（　　） A．向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸，产生淡黄色沉淀，证明具有氧化性 B．向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去，证明Fe3O4中含Fe（Ⅱ） C．向浓HNO3中插入红热的炭，产生红棕色气体，证明炭可与浓HNO3反应生成NO2 D．向NaClO溶液中滴加酚酞试剂，先变红后褪色，证明NaClO在溶液中发生了水解反应 【答案】C 【解析】A．淡黄色沉淀是S，在反应过程中硫元素由NaHSO3中的+4价降低到0价，发生还原反应，具有氧化性，故A正确； B．酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，与还原性的亚铁离子物质反应，紫色褪去，所以可以证明Fe3O4中有还原性物质，即Fe（Ⅱ），故B正确； C．向浓HNO3中插入红热的炭，在该反应中浓硝酸体现氧化性，N元素化合价降低，生成的产物可能是NO或者NO2，NO暴露于空气中也会迅速产生红棕色气体，无法证明反应产物，故C错误； D．先变红说明溶液显碱性，说明NaClO在溶液中发生了水解，水解方程式为：NaClO+H2O⇌NaOH+HClO，水解产生了HClO而漂白有色物质而褪色，故D正确。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第03讲 氮及其化合物 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 氮气及氮的氧化物 知识点1 氮气及氮的固定 知识点2 氮的氧化物及其对环境影响 考向1 氮的循环 考向2 氮及其化合物的转化 考向3 氮的氧化物溶于水的问题分析 【思维建模】氮氧化物溶于水的计算依据 考点二 氨气铵盐 知识点1 氨的分子结构与性质 知识点2 氨的实验室制法 知识点3 铵盐及NH4+的检验 考向1 氨气的性质探究 考向2 氨气的实验室制法与工业合成 【思维建模】常见防倒吸创新装置 考向2 喷泉实验 【思维建模】喷泉实验原理及操作方法 考点三 硝酸 知识点1 硝酸的性质 知识点2 氮及其化合物的相互转化及硝酸的工业制法 考向1 硝酸的性质 【思维建模】金属与硝酸反应规律 考向2 硝酸与金属的有关计算 【思维建模】金属与硝酸反应思维流程 考向3 氮及其化合物的性质与应用 04 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 2022年 2021年 氮及其氧化物 选择题 非选择题 1T，2分 氨气和铵盐 选择题 非选择题 11T，4分 硝酸性质 选择题 非选择题 5T，2分 14T.4分 2T，2分 5T,2分 不同价态氮的物质相互转化 选择题 非选择题 9T，2分 10T,2分 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，单独考查含氮化合物的性质的可能性不大，但与其相关的内容会分散在一些题目中进行考查。选择题常从宏观辨识与微观探析角度考查氮的固定、氮氧化物的回收利用，具有一定的创新性;非选择题常结合工艺流程、实验、化学反应原理考查硝酸、氨气、铵盐等物质的性质。 2．从命题思路上看，氮及其化合物物与人类生命、生产、生活、环境及社会联系紧密，命题空间广阔，预计本部分内容仍是以后高考的热点。氮元素具有多种价态且各化合物的相互转化关系丰富，也是氧化还原反应的重要素材，物质中氮元素含量的测定等常结合定量综合性实验，具有一定的综合性，复习中要关注守恒法在化学计算中的应用。 复习目标： 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。 考点一 氮气及其氮的氧化物 知识点1 氮气及氮的固定 1．氮的存在及氮的固定 2.氮气 （1）氮气结构 电子式：，结构式：______，N2分子中有______个σ键、______个π键。 （2）物理性质 ______色______味的气体，密度比空气略小，______溶于水。 （3）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：__________________ (2) 与H2反应：________________________（工业合成氨） (3) 与Mg反应：________________________ 知识点2 氮的氧化物及其对环境的影响 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(或______)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是______、______。 2.NO和NO2的比较 性质 NO NO2 色、味、态 无色气体 __________________ 水溶性 ______溶于水 ______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 __________________ 不反应 3．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，与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____________________________________________________________ 工业尾气中NOx常用碱液吸收处理，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)。 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。 【易混易错】 （1）NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此涉及NO2的分子数目都要考虑该平衡的存在，故1 mol NO2中分子数小于NA。 （2）NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。 （3）验证某无色气体是NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 （4）NO2既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，故不能用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2和Br2。 （5）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。 考向1 氮的循环 例1 (2024·日照模拟)大气中NO达到一定浓度时，会对人体造成损害。NO在大气中转化过程如下所示，下列说法正确的是(　　) NONO2N2O5HNO3 A.O3在转化过程中表现出强氧化性，与O2互为同位素 B.NOx是大气污染物，在大气中有可能形成硝酸型酸雨或光化学烟雾 C.N2O5是一种酸性氧化物，酸性氧化物都可以和水反应生成相应的酸 D.H2O是一种直线形分子，电子式为H 【变式训练1·变载体】自然界中的氮循环部分转化关系如图所示。 下列说法错误的是(　　) A.氮气分子结构稳定，常温很难和其他物质发生反应 B.Ⅰ过程属于氮的固定 C.工业上也是利用图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个转化来生产硝酸 D.图中Ⅱ、Ⅲ为硝化过程，均可通过加入氧化剂实现 【变式训练2·变考法】下列说法正确的是(　　) A.氮气的化学性质不如磷活泼，故氮元素的非金属性弱于磷元素 B.磷酸比硝酸稳定，所以磷元素的非金属性比氮元素强 C.“雷雨发庄稼”所包含的化学变化：N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐 D.NO与O2反应生成NO2，属于氮的固定 【环境保护与学科知识结合】【变式训练3·变题型】科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中氨有关，转化关系如图所示： (1)从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有　　　　　(写化学式)。 (2)写出SO2转化为SO3的化学方程式：　　　　　　　。 (3)工业上合成氨的化学方程式为　　　　　　　。 (4)实验室长期保存浓硝酸需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，其原因为　　　(用化学方程式表示)。 (5)氨与一氧化氮在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，该反应的化学方程式为　　　　。 考向2 氮及其化合物的转化 例2 （2024泰安期中）氮、硫及其化合物的“价—类”二维图如图所示。 请回答下列问题： （1）生活中使用的天然气中往往添加少量___________(填上述物质的化学式)，用于警示天然气泄露，保障使用安全。 （2）以为原料制备硝酸，第一步反应的化学方程式为___________；生产中用的水溶液吸收少量ⅰ，发生反应的离子方程式为___________。 （3）常温下，在上述物质中选择试剂___________可除去铁制品表面的铜镀层。 （4）研究发现，空气中少量的也能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下： ① ② ③ 在上述过程中的作用，与在下列变化中的作用不相同的是___________(填序号)。 a．潮湿的氯气通过盛有浓的洗气瓶 b．硫化氢通入浓中 c．蔗糖水解实验中加入稀硫酸 d．向盐酸中加入浓硫酸产生白雾 （5）向含的溶液中通入(标准状况下)，硫元素恰好被氧化为价，则的化学式可能为___________(填序号)，反应的离子方程式为___________。 a． b． c． 【变式训练1·变题型】下列关于氮及其化合物的探究，结论和解释正确的是(　　) 选项 操作和现象 结论和解释 A 铜丝溶解于稀HNO3，生成无色气体 金属能与强酸反应置换出氢气 B NH3能使热的氧化铜产生红色物质 NH3有还原性 C N2与H2混合加热不反应 N的非金属性弱 D NO2被NaOH溶液吸收 NO2是酸性氧化物 【环境保护与学科知识结合】【变式训练2·变考法】汽车尾气中的氮氧化合物(NOx)与大气中的NH3发生如下作用，形成一种雾霾。 NOxN2O5HNO3烟(一种雾霾) 下列有关该雾霾的叙述错误的是(　　) A.该雾霾中含硝酸铵固体 B.反应②是非氧化还原反应 C.NH3是形成该雾霾的催化剂 D.NH3可能来自过度施用氮肥 考向3 氮的氧化物溶于水的计算 例3 (2024·枣庄模拟)在一支50 mL注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，静置后观察现象①。打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象②。振荡注射器，静置后再观察现象③。 下列关于该过程的分析不正确的是(　　) A.现象①②，主要体现了NO难溶于水、具有还原性 B.现象②③，针筒示数：③<② C.过程中若将空气10 mL改成15 mL，③能观察到针筒内无气体剩余 D.此实验启示工业上制硝酸时充入适量O2可以提高氮原子利用率 思维建模 氮氧化物溶于水的计算依据 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。 【变式训练1·变题型】NO、NO2产生酸雨的过程可表示为 (1)写出该循环中两步反应的化学方程式： ①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)分别写出NO或NO2与O2、H2O恰好反应完全转化为HNO3的总化学方程式：　　　　　　　，　　　　。 (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　　　　。 【变式训练2·变考法】将充有m mL NO和n mL NO2的量筒倒立于水槽中，然后通入m mL O2，若m<n，则充分反应后，量筒内剩余的气体体积为(　　) A．3(m－n)mL B．(m＋n)mL C．(m－n)mL D． mL 考点二 氨气与铵盐 知识点1 氨的分子结构与性质 1.氨的结构特征 NH3分子中氮原子的杂化类型为______。NH3的空间结构是______形，其球棍模型为，H—N—H的键角为107°(人教版)或107°18′(苏教版)。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.氨的物理性质 无色、有______气味的气体，密度比空气的______，易______，液氨可作______剂，极易溶于水(1∶700)，可由______实验证明。 3.氨的化学性质（N的非金属性强，N—H的键能大，因而NH3比较稳定） (1)与水反应 ①反应原理：____________________________________。 ②氨水中的微粒有：__________________________________________。 ③NH3·H2O为可溶性一元弱碱，易分解，化学方程式为________________________。 (2)与酸反应 ①与盐酸反应的方程式为__________________。 ②蘸有浓______酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，产生大量______。 (3)与盐溶液的反应 如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：__________________________________________。 (4)还原性 ①催化氧化：______________________________。 ②被CuO氧化：2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O。 ③被氯气氧化：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。 4.氨气的用途 (1)液氨汽化时吸收大量的热，故用作______。 (2)制硝酸、铵盐、纯碱、尿素等。 【易混易错】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2 氨的实验室制法 3.氨的实验室制法 (1)加热NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物制取氨气 原理 ____________________________________ 装置图 收集 ______________________________ 干燥 用碱石灰干燥，不能用浓硫酸、无水CaCl2和P2O5干燥 验满 将______的______色石蕊试纸置于试管口，试纸变______；或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有______产生 (2)用浓氨水制备氨气 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的放出 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。化学方程式为_________________________________ 知识点3 铵盐与NH4+的检验 1.铵盐 (1)物理性质 铵盐大多数是白色固体，绝大多数易溶于水。 (2)化学性质 ①不稳定性 绝大多数铵盐受热易分解,生成氨气： NH4Cl____________；NH4HCO3 ____________，硫酸铵、硝酸铵分解产物复杂。 ②与碱反应 与消石灰反应：____________________________________（实验室制备氨气） 与氢氧化钠溶液反应：______________________________（铵根离子检验） 2.N的检验步骤 未知液产生使湿润的______石蕊试纸变______的气体，则证明含N。 考向1 氨气的性质探究 例1 小组探究NH3的催化氧化，实验装置图如图。③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后，④中产生白烟。 下列分析不正确的是(　　) A．若②中只加入NH4Cl不可以实现上述现象 B．③、④中现象说明③中的反应是4NH3＋5O24NO＋6H2O C．④中白烟的主要成分是NH4Cl D．一段时间后，⑤中溶液可能变蓝 【变式训练1·变考法】某同学探究氨气和铵盐的性质，下列对相关实验操作及现象描述正确的是(　　) A.室温下测定等浓度的氨水和NaOH溶液的pH，比较NH3·H2O和NaOH的碱性强弱 B.向试管中滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸不变蓝，则原溶液中无N C.液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O24NO＋6H2O D.加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3 【变式训练2·变载体】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 干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱 考向2 氨气的实验室制法工业合成 例2 (2024·青岛调研)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 思维建模 常见防倒吸创新装置 　　 【变式训练1·变题型】为了在实验室制取干燥的氨气，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验装置： (1)写出实验室制氨气的化学方程式：　　　　　　　。 (2)实验装置和所用样品都正确的是　　　　(填“甲”“乙”或“丙”)。 (3)检验试管里是否收集满氨气的方法是　　　　　　　。 (4)上述装置肯定收集不到氨气的是　　　　(填“甲”“乙”或“丙”)， 其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。 (5)尾气处理时，下列装置不可以用于处理氨气的是　　　　(填字母)。 【多步骤反应流程机理图】【变式训练2·变考法】氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型制备氨的方法如图。下列说法错误的是(　　) A.反应①属于人工固氮 B.反应④属于氧化还原反应 C.反应③可利用电解MgCl2溶液的方法实现 D.该转化过程总反应的反应物是N2和H2O，产物是NH3和O2 考向3 喷泉实验 例3课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案如图所示，下列有关操作不可能引发喷泉的是(　　) 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．在装置④的水槽中慢慢加入浓硫酸并打开止水夹 思维建模 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容器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 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、生成气体等)来形成喷泉。 装置(Ⅰ)：改变了胶头滴管的位置，胶头滴管挤入少量水于试剂瓶中，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。 装置(Ⅱ)：省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨气溶于水)。 装置(Ⅲ)：在水槽中加入能使水温升高的物质致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。 装置(Ⅳ)：向导管中通入一定量的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。 装置(Ⅴ)：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。 装置(Ⅵ)：挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。 【变式训练1·变考法】现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法错误的是(　　) A.制取氨气时烧瓶中的固体常用CaO或NaOH B.实验后，可用稀硫酸处理多余的氨气 C.将湿润的红色石蕊试纸置于三颈烧瓶瓶口，试纸变蓝，说明NH3已经集满 D.关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线如图2，则D点时喷泉最剧烈 【变式训练2】在如图所示的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和胶头滴管内盛放某种液体。挤压胶头滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是(　　) 选项 气体 液体 喷泉颜色 A Cl2 饱和食盐水 黄绿色喷泉 B NH3 含有酚酞的H2O 红色喷泉 C HCl AgNO3溶液 白色喷泉 D CO2 含有酚酞的NaOH溶液 红色喷泉 考点三 硝酸 知识点1 硝酸的性质 1.物理性质 硝酸是______色、______挥发、____________气味的液体。 2.化学性质 (1)不稳定性 反应：____________________________________。 (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 稀硝酸与铜反应的化学方程式：____________________________________； 浓硝酸与铜反应的化学方程式：_________________________________________________。 ②与非金属反应 浓硝酸与C反应的化学方程式：____________________________________。 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：__________________________________________。 (3)与有机物反应 ①硝化反应(与反应)： __________________________________________。 ②显色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸加热后变______色。 【易混易错】 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。 知识点2 氮及其化合物的相互转化及硝酸的工业制法 1.氮及其化合物之间的转化 2.硝酸的工业制法 硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、染料等,工业制硝酸的原理如图: （1）原料：____________ （2）反应方程式 ①________________________ ②______________________________ ③_______________________ （3）尾气处理 用NaOH等碱液吸收 考向1 硝酸的性质探究 例1 (2024·威海模拟)铜与足量浓硝酸反应的装置如图所示，下列说法错误的是(　　) A.具支试管A中会出现红棕色气体，溶液呈绿色 B.装置B的作用是缓冲气流并收集NO2 C.该反应体现了浓硝酸的强氧化性和酸性 D.烧杯中反应的离子方程式为2NO2＋2OH－===N＋N＋H2O 思维建模 金属与硝酸反应的规律 本质 HNO3中＋5价氮元素具有很强的得电子能力 规律 硝酸的浓度越大，反应温度越高，氧化性越强 与金属反应 一般规律：金属与浓硝酸反应的还原产物为NO2，金属与稀硝酸反应的还原产物为NO。除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有金属。 银与稀硝酸反应的化学方程式：3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O 常温下，浓硝酸能使Fe、Al钝化(钝化是化学变化) 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 与金属反应 锌与极稀硝酸能发生如下反应： 4Zn＋10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O 4Zn＋10HNO3(极稀)===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O 少量Fe与稀硝酸反应的化学方程式：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 过量Fe与稀硝酸反应的化学方程式：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 【变式训练1·变考法】下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　) 实验操作 现象 解释或结论 A 向过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋ B 浓HNO3久置或光照 变黄色 HNO3不稳定易分解 C Al箔插入稀HNO3中 无现象 Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜 D 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红后褪色 浓HNO3具有酸性和强氧化性 【变式训练2】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3NO2＋H2O===2HNO3＋NO D.铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全 考向2 硝酸与金属的有关计算 例1(2024·泰安宁阳四中段考)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g Cu。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析错误的是(　　) A.原混合酸中N的物质的量为0.1 mol B.OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生的是氢气 C.第二份溶液中的最终溶质是FeSO4 D.稀硫酸浓度为2.5 mol·L－1 思维建模 金属与硝酸反应计算的思维流程 【变式训练1·变题型】向含x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉,其氧化产物与所加铁粉的物质的量关系如图所示: 回答下列问题: (1)Oa段发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)dc段表示的是　　　　(填“Fe2+”或“Fe3+”)物质的量变化。  (3)x=　　　　,y=　　　　。  (4)反应至c点,可收集到标准状况下的气体为　　　　 L。  【变式训练2·变考法】将2.56 gCu投入12mL10mol·L-1硝酸中，恰好完全反应，向反应后的溶液中加入40mLamol·L-1NaOH溶液，Cu2+恰好完全沉淀，将生成的气体与bmol O2一起通入足量NaOH溶液中，气体恰好被完全吸收生成c mol NaNO3。下列判断正确的是( ) A．生成的气体中只有NO B． C． D． 考向3 氮及其化合物的转化与应用 例3（2024泰安期中）氮及其化合物在生产生活中应用广泛。下列有关说法错误的是 A. 粮食储存中，可用作粮食的保护气 B. 工业上把氨气转化成氮肥属于氮的固定 C. 汽车尾气中排放的氮氧化物主要是由游离态氮转化来的 D. 城市大气中碳氢化合物和氮氧化物等在阳光的作用下可能发生光化学烟雾 【价类二维转化关系图】【变式训练1】自然界中氮的循环意义重大。其中，部分含氮物质的转化关系呈现在氮及其化合物的“价一类”二维图中。下列说法不正确的是( ) A．a→b的转化是工业制硝酸的基础 B．既属于g又属于f的盐可用作氮肥 C．汽车中的三元催化器可促进尾气中的b、c向a转化 D．实验室中，常用f与强碱反应产生e来检验f中阳离子的存在 【变式训练2】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” 1.（2025·山东7）用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是 A.NaN3的水溶液显碱性 B.的空间构型为V形 C.NaN3为含有共价键的离子化合物 D.的中心N原子所有价电子均参与成键 2. （2025·山东9）用肼的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时，通常加入少量，反应原理如图所示。下列说法正确的是 A.是还原反应的产物 B.还原性： C.处理后溶液的增大 D.图示反应过程中起催化作用的是 3.（2024•山东14）钧瓷是宋代五大名瓷之一，其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质，取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管，进行如下实验。下列说法正确的是（　　） 实验操作及现象 试管甲 滴加过量0.3mol•L﹣1HNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液呈浅蓝色；倒掉溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失 试管乙 滴加过量6mol•L﹣1氨水并充分振荡，沉淀逐渐溶解，溶液颜色为无色；静置一段时间后，溶液颜色变为深蓝色 A．试管甲中新生成的沉淀为金属Cu B．试管甲中沉淀的变化均体现了HNO3的氧化性 C．试管乙实验可证明Cu（Ⅰ）与NH3形成无色配合物 D．上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物 4．（2023•山东2）实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时，对应关系错误的是（　　） A．稀盐酸：配制AlCl3溶液 B．稀硫酸：蔗糖和淀粉的水解 C．稀硝酸：清洗附有银镜的试管 D．浓硫酸和浓硝酸的混合溶液：苯的磺化 5.（2022•山东10）在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是（ ） A．含N分子参与的反应一定有电子转移 B．由NO生成HONO的反应历程有2种 C．增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变 D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少 6．（2022•山东11）某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是（　　） 气体 液体 固体粉末 A CO2 饱和Na2CO3溶液 CaCO3 B Cl2 FeCl2溶液 Fe C HCl Cu（NO3）2溶液 Cu D NH3 H2O AgCl 7．（2021•山东5）下列由实验现象所得结论错误的是（　　） A．向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸，产生淡黄色沉淀，证明具有氧化性 B．向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去，证明Fe3O4中含Fe（Ⅱ） C．向浓HNO3中插入红热的炭，产生红棕色气体，证明炭可与浓HNO3反应生成NO2 D．向NaClO溶液中滴加酚酞试剂，先变红后褪色，证明NaClO在溶液中发生了水解反应 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$