第四章 第17讲 氮及其氧化物 氨和铵盐（Word教参）-【百汇大课堂】2026年高考化学选考总复习上册·第1轮（浙江专用）

第17讲　氮及其氧化物　氨和铵盐 课标引领 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氮及其氧化物、氨和铵盐的主要性质。 2．认识氮及其氧化物、氨和铵盐在生产中的应用和对生态环境的影响。 考点一　氮及其氧化物 [对应学生用书P84] 1．氮元素在自然界中的存在 2．氮气的性质 (1)物理性质 常温下，N2是无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质 写出上述反应的化学方程式： 3．氮的两种常见氧化物 (1)NO和NO2的比较 氮的氧化物 NO NO2 物理性质 无色、不溶于水的气体 红棕色、有刺激性气味的气体，易液化，易溶于水 化学性质 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 ↓ 不能用排空气法收集NO的原因 不反应 与H2O反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 制法 试剂 Cu和稀硝酸反应 Cu和浓硝酸反应 收集 通常用排水法收集 通常用向上排空气法收集 [微点拨](1)NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2⇌N2O4，因此涉及NO2分子数目时要考虑该平衡的存在，故1 mol NO2中分子数小于NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)。 (2)验证某无色气体为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。 (2)氮氧化物的污染 考向一　氮氧化物的性质及对环境的影响 [例1] 汽车尾气通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存(过程 Ⅰ )和还原(过程 Ⅱ )。下列说法不正确的是(　　) A．BaO吸收NO2的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶4 B．若柴油中硫含量较高，在燃烧过程中，BaO吸收氮氧化物的能力会下降 C．NOx的储存和还原过程中BaO是催化剂 D．尾气处理的总反应为2CO＋2NON2＋2CO2 D　解析：根据图示，二氧化氮和氧气与氧化钡反应生成硝酸钡，其中氧气为氧化剂，二氧化氮为还原剂，化学方程式为2BaO＋4NO2＋O2===2Ba(NO3)2，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶4，A正确；若柴油中硫含量较高，在燃烧过程中生成二氧化硫，二氧化硫、氧气和氧化钡反应生成硫酸钡，硫酸钡稳定不易分解，不与氮氧化物反应，使氧化钡吸收氮氧化物的能力下降，B正确；根据图示可知，反应前后氧化钡不变，故氮氧化物的储存和还原过程中氧化钡是催化剂，C正确；由图示知，尾气处理过程中O2也参与了反应，D错误。 [练1] N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。 (1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O反应的化学方程式为________________________。 (2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为 NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O 2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O ①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有________(填标号)。 A．加快通入尾气的速率 B．采用气、液逆流的方式吸收尾气 C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液 ②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是______(填化学式，下同)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是________。 (3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为NO的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。 ①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和NO，其反应的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是__________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)2NH3＋2O2N2O＋3H2O (2)①BC　②NaNO3　NO (3)①3HClO＋2NO＋H2O===3Cl－＋2NO＋5H＋　②溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强 解析：(1)NH3与O2在催化剂和加热作用下反应生成N2O和H2O。 (2)①加快通入尾气的速率导致尾气吸收不完全，去除率降低，A错误；气、液逆流的目的是将气体与液体充分接触，提高尾气的去除率，B正确；定期补加适量NaOH溶液，吸收更多的尾气，C正确。②NO2与NaOH反应生成NaNO2和NaNO3，则主要杂质为NaNO3；根据题给方程式可知，n(NO2)∶n(NO)≥1时，可以被NaOH溶液完全吸收，n(NO2)∶n(NO)＜1时，多余的NO不能被NaOH溶液吸收，所以尾气中含量较高的氮氧化物是NO。 (3)①反应物是HClO和NO，生成物是Cl－和NO，反应体系为酸性，结合得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒写出反应的离子方程式：3HClO＋2NO＋H2O===3Cl－＋2NO＋5H＋。 ②ClO－水解方程式为ClO－＋H2O⇌HClO＋OH－，溶液pH越小，酸性越强，平衡正向移动程度越大，HClO浓度越大，溶液的氧化性越强，则NO转化率越高。 考点二　氨和铵盐 [对应学生用书P86] 1．氨(NH3) (1)分子结构与物理性质 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)化学性质(写出反应的化学或离子方程式) (3)氨的喷泉实验 如图所示为氨的喷泉实验装置(夹持装置均已省略)。 ①用图1所示装置进行喷泉实验。引发“喷泉”的操作是挤出胶头滴管中的水，打开弹簧夹。 简述产生喷泉的原理：氨极易溶解于水，导致烧瓶内气体压强迅速减小。 ②用图2所示装置进行喷泉实验。打开弹簧夹，不能产生“喷泉”的原因是玻璃管内充有空气，氨与水不能接触，不能形成明显压强差。引发图2装置“喷泉”的操作是打开弹簧夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热。 2．铵盐 (1)物理性质 铵盐一般是白色固体，均易溶于水。 (2)化学性质 (3)NH的检验 未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。 3．氨的实验室制法 (1)反应原理 实验室中常加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取NH3，反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O。 (2)实验装置 (3)过程分析 判断下列说法的正误：正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)(2023·浙江1月选考卷)工业上用氨的催化氧化制备NO(　√　) (2)(2023·北京卷)图1装置可用于验证NH3易溶于水且溶液呈碱性(　√　) (3)(2023·浙江6月选考卷)图2装置可用于制取并收集氨(　×　) 考向二　铵盐的性质及转化 [例2] (2024·浙江杭州北斗联盟联考)为探究氨及铵盐的性质，将NH4Cl晶体装入如图所示T形三通管两端，进行微型实验。下列说法错误的是(　　) A．轻轻挤压任一乳胶头，若蒸馏水中有气泡冒出，则装置气密性良好 B．同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均变蓝 C．实验过程中竖直支管上方会出现白烟 D．停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体更充分吸收，减少污染 B　解析：整套装置是密闭体系，若装置气密性良好，轻轻挤压任一乳胶头，则蒸馏水中有气泡冒出，A正确；pH试纸遇酸变红，遇碱变蓝，氯化铵受热分解生成氨和HCl，左边氯化钙会吸收氨，右边NaOH会吸收HCl，因此同时点燃两个酒精灯后，左边pH试纸变红，右边pH试纸变蓝，B错误；竖直支管上方氨和HCl相遇，两者相遇变为氯化铵，因此实验过程中竖直支管上方会出现白烟，C正确；停止加热后，不断交替挤压两边乳胶头，增大压强，将残余的气体全部赶入蒸馏水中被吸收，减少污染，D正确。 [练2] (2024·浙江瑞安十校联盟联考)“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。观察下列四个“封管实验”(夹持装置已略去)，判断下列说法正确的是(　　) A．加热时，a上部聚集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好 B．加热时，发现b中I2变为紫色蒸气，在上部又聚集为紫黑色的固体 C．加热时，c中溶液红色变深，冷却后又变浅 D．水浴时，d内气体颜色变浅，e内气体颜色加深 答案：B 考向三　氨的实验室制取及综合探究 [例3] (2024·浙江宁波效实中学检测)NH3可用作脱硝剂。某科研小组的同学为了探究NO2能否被NH3还原，设计的装置如图所示(夹持、加热装置已略去，K1、K2、K3为弹簧夹)。 下列说法正确的是(　　) A．固体X可以是无水氯化钙 B．甲、乙试剂均可以是P2O5 C．实验时宜先通入NO2，再通入NH3，有利于减少空气对实验的干扰 D．生成NO2的反应中n(还原剂)∶n(氧化剂)＝2∶1 C　解析：由于CaCl2能与NH3形成配合物，故固体X不能是无水氯化钙，通常为CaO，A错误；装置B的目的为干燥NH3，不能用酸性干燥剂P2O5，装置D的目的为干燥NO2，则乙试剂可以是P2O5，B错误；在一定条件下O2也能氧化NH3，故实验时宜先通入NO2排尽装置中的空气再通入NH3，有利于减少空气对实验的干扰，C正确；生成NO2的反应为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，其中HNO3部分(一半)作氧化剂，Cu作还原剂，故中n(还原剂)∶n(氧化剂)＝1∶2，D错误。 实验室制取NH3的其他方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水＋NaOH固体 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＋CaO固体 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 [练3] 某化学兴趣小组为了制取氨并探究其性质，按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。 (1)若氨的发生装置选择a，则其化学方程式为 ________________________________________________________________________。 (2)若氨的发生装置选择b，则所用的试剂为____________和____________。 (3)装置B中的干燥剂可选用________。 (4)实验中观察到装置C中的现象是__________________。 (5)当实验进行一段时间后，挤压装置D中的胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸后，可观察到的现象是____________________。 (6)E中倒扣漏斗的作用是____________。 (7)写出证明装置b的气密性良好的操作与现象： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O (2)生石灰(或固体NaOH或碱石灰)　浓氨水 (3)碱石灰　(4)试纸变蓝 (5)产生白烟　(6)防止倒吸 (7)用弹簧夹夹住装置b中橡胶管，向分液漏斗里加足量水，再打开分液漏斗活塞，过一会儿水不再滴下，则证明气密性良好 解析：(1)装置a适用于固体加热制气体。选择装置a制NH3，使用Ca(OH)2和NH4Cl的混合物共热制NH3，反应的化学方程式为Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 (2)装置b适用于固体与液体常温下制气体。选择装置b制NH3，所用试剂为生石灰(或固体NaOH或碱石灰)和浓氨水。 (3)干燥NH3选用碱石灰作干燥剂。 (4)NH3的水溶液呈碱性，NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝；装置C中的现象是湿润的红色石蕊试纸变蓝。 (5)浓盐酸具有挥发性，NH3与HCl化合成白色固体NH4Cl，挤压装置D中的胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，可观察到的现象是产生白烟，反应的化学方程式为NH3＋HCl===NH4Cl。 (6)NH3极易溶于水，为防止产生倒吸，使用倒扣的漏斗。 [对应学生用书P88] 1．下列对NO和NO2的描述正确的是(　　) A．NO2与水的反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂 B．NO是无色气体，可用向上排空气法收集 C．NO2可由N2和O2直接化合得到 D．从元素化合价角度看，NO只有还原性 答案：A 2．(2024·浙江杭州模拟)下列实验装置是验证干燥的氯气和氨气能否反应的部分装置(两种气体混合反应装置略去)，其中能达到实验目的的是(　　) A．用装置甲制取氯气 B．用装置乙制取氨气 C．用装置丙分别干燥氯气及氨气 D．用装置丁吸收反应后的尾气 D　解析：浓盐酸和二氧化锰反应需要加热才能制取氯气，因此用装置甲不能制取氯气，A不符合题意；氯化铵分解生成氨气和氯化氢，在试管口两者又反应生成氯化铵，因此用装置乙不能制取氨气，B不符合题意；氨气和浓硫酸反应生成硫酸铵，因此用装置丙不能干燥氨气，C不符合题意；氯气和氨气反应后剩余的气体用NaOH溶液吸收，由于氨气极易溶于水，要注意防倒吸，氯气与NaOH溶液反应，因此用装置丁能吸收反应后的尾气，D符合题意。 3．(2024·浙江温州一模)(NH4)2SO4是一种重要的氮肥，有关叙述不正确的是(　　) A．组成元素均位于p区 B．水溶液呈酸性 C．与NaOH固体共热产生NH3 D．饱和溶液会降低蛋白质在水中的溶解度 A　解析：氢元素位于s区，其他元素位于p区，A错误；NH发生水解反应，使水溶液呈酸性，B正确；与NaOH固体共热发生反应：(NH4)2SO4＋2NaOHNa2SO4＋2NH3↑＋2H2O，C正确；饱和(NH4)2SO4溶液会降低蛋白质在水中的溶解度，发生盐析，D正确。 4．(2024·浙江浙南名校联盟联考)探究氮元素及其化合物的性质，下列实验方案、现象和结论均正确的是(　　) 实验目的 实验方案 现象和结论 A 检验某红棕色气体是否为NO2 将该气体通入碘化钾淀粉溶液 若溶液变蓝，则该气体为NO2 B 检验某钠盐溶液中是否含有NO 取少量该溶液于试管中，加稀盐酸酸化，再加入FeCl2溶液 若溶液变黄色且试管上部产生红棕色气体，则该溶液中含有NO C 检验某固体物质是否为铵盐 取一定量固体于试管中，加浓NaOH溶液，微热 若产生的气体能使湿润的pH试纸变蓝，则该固体为铵盐 D 检验NH3具有还原性 将干燥的NH3通入灼热的CuO　 若固体由黑色变成红色，则证明NH3具有还原性 D　解析：溴蒸气、二氧化氮均为红棕色，均可使碘化钾淀粉溶液变蓝，由实验方案和现象，不能说明气体为NO2，A错误；酸性溶液中硝酸根离子、亚硝酸根离子均可氧化亚铁离子，生成Fe3＋与NO，NO遇氧气变为红棕色，由实验方案及现象不能证明溶液中含NO，B错误；取一定量固体于试管中，加浓NaOH溶液，微热，若产生的气体能使湿润的pH试纸变蓝，说明生成了氨气，但不一定是铵盐，若固体为Mg3N2，在氢氧化钠溶液中也会生成氨气，C错误；氨气与氧化铜反应生成铜、氮气和水，反应中－3价N的化合价升高为0价，表现氨气具有还原性，D正确。 5．(2023·广东卷)1827年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是(　　) A．图1：喷泉实验 B．图2：干燥NH3 C．图3：收集NH3 D．图4：制备NH3 B　解析：NH3极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，A正确；P2O5为酸性氧化物，NH3具有碱性，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥NH3，B错误；NH3的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，C正确；CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使NH3挥发，可用此装置制备NH3，D正确。 6．(2023·北京卷)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是(　　) A．a、c分别是HCl、NH3 B．d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl C.已知MgCl2为副产物，则通入水蒸气可减少MgCl2的产生 D．等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热 C　解析：NH4Cl分解的产物是NH3和HCl，整个循环图示中a、c是产物，结合图中物质转化可知，a为NH3，c为HCl，A错误；b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种，图中b分解得到c和d，则b是Mg(OH)Cl，d是MgO，B错误；MgCl2为副产物，则通入水蒸气可将MgCl2转化为Mg(OH)Cl，减少MgCl2的产生，C正确；反应①为NH4Cl＋MgO===NH3↑＋Mg(OH)Cl，反应②为Mg(OH)ClMgO＋HCl↑，由盖斯定律知，反应①和反应②相加即为氯化铵直接分解的反应，则等压条件下，反应①和反应②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热，D错误。 [课时提升训练(17)见P233] 学科网（北京）股份有限公司 $$