第4板块 大主题整合6 微课时突破2 综合深化解重难（喷泉实验与含氮物质间的相互转化）（课件）-【创新方案】2026年高考化学一轮复习Ⅰ

微课时突破 2　 综合深化解重难 （喷泉实验与含氮物质间的相互转化） 一、 二、 提能力(一) 喷泉实验的拓展与应用 三、 目 录 提能力(二) 含氮物质间的相互转化 课时跟踪检测 提能力(一) 喷泉实验的拓展与应用 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．常见的喷泉实验装置及引发操作 续表 装置Ⅰ 打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，使少量水进入烧瓶，导致大量的NH3溶解，烧瓶内形成负压而产生喷泉 装置Ⅱ 挤压气球，即可使少量的溶液沿导管进入烧瓶，导致大量的NH3溶解，烧瓶内形成负压而产生喷泉 装置Ⅲ 打开止水夹，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨气受热膨胀，使氨气通过导管与水接触，即产生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气溶于水) 3．形成喷泉的常见试剂组合 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 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) (1)HCl、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。 [典例]　利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。 (1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是 _______________________________________________________ ________________。 [解析]　打开a、b活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中，由于NH3极易溶于水，使烧瓶内气体压强迅速减小，烧杯中的水迅速进入烧瓶Ⅱ中，形成喷泉。 先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞) (2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是　　　　　　　　　　　 　　。 [解析]　先打开a、c活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中，烧瓶Ⅱ中的气压迅速减小，烧瓶Ⅰ中的HCl气体会流向烧瓶Ⅱ中，且与NH3化合生成NH4Cl而产生白烟。 (3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是 ________________________________________________________ ______________________________________________________。  [解析]　在(2)基础上，若关闭a活塞，打开b活塞，烧杯中的水会迅速进入烧瓶Ⅰ中，形成喷泉。 烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟 先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，关闭a活塞，然后打开b活塞 [归纳总结]　喷泉实验的常见装置 1．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 (　 ) 全训题点考法 A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹 D．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 解析：H2难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。 √ 2．(2025·北京海淀区一模)用充有NH3的烧瓶进行“喷泉实验”，装置及现象如图。下列关于该实验的分析正确的是 (　 ) A．产生“喷泉”证明NH3与H2O发生反应 B．无色溶液变红证明NH3极易溶于水 C．红色溶液中存在含有离子键的含氮微粒 D．加热红色溶液可观察到红色变浅或褪去 √ 解析：NH3极易溶于水生成碱性溶液从而出现压强差，产生喷泉现象。NH3能形成喷泉，说明NH3极易溶于水从而产生压强差，不能说明两者发生反应，A错误；无色酚酞试液遇碱变红色，NH3溶于水后溶液由无色变为红色，说明氨水呈碱性，B错误；红色溶液中存在含氮微粒为NH3、NH3·H2O和N，均含有共价键、不含有离子键，C错误；氨水受热不稳定，受热分解放出NH3，从而使碱性减弱，故滴有酚酞呈红色的氨水受热后红色变浅或褪色，D正确。 3．(2025·广东肇庆检测)如图，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是 (　 ) A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉 B．NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉 C．NH3(H2O中含甲基橙)/黄色喷泉 D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉 √ 解析：因NaHCO3溶液抑制CO2的溶解，则挤压胶管的胶头，气压变化不明显，则不会形成喷泉，故A错误；因NH3极易溶于水，则挤压胶管的胶头，使烧瓶中的气压减小，且小于外界大气压，则形成喷泉，又因氨水溶液显碱性，酚酞遇碱变红，形成红色喷泉，甲基橙遇碱变黄，形成黄色喷泉，故B、C正确；因HCl与AgNO3溶液反应生成白色的AgCl沉淀，则挤压胶管的胶头，使烧瓶中的气压减小，且小于外界大气压，形成喷泉，又因溶液中有白色的AgCl生成，故形成白色喷泉，故D正确。 4．如图所示为“双色双喷泉”实验装置，图中烧瓶内分别充满氨气(左边)和氯化氢(右边)，烧杯内盛装滴有石蕊溶液的蒸馏水。下列说法错误的是 (　 ) A．在实验室中，可用浓氨水和生石灰制备氨气，用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢 B．如果关闭c、d，打开a、b，可能会有白烟产生 C．实验中同时打开止水夹a、c、d，即可分别形成蓝色和红色 喷泉 D．喷泉结束后，将烧瓶内溶液混合后呈紫色，蒸干可得氯化铵固体 解析：同时打开止水夹a、c、d，右边产生红色喷泉，左边产生蓝色喷泉，C正确；NH4Cl不稳定，加热蒸干不能得到NH4Cl固体，D错误。 √ 提能力(二) 含氮物质间的相互转化 1．含氮元素物质之间的转化关系 (1)歧化反应——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)归中反应——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+4NH3 5N2+6H2O、 NO2+NO+2NaOH === 2NaNO2+H2O 2．氮元素的“价类二维图” (1)横向转化为物质类别变化，是非氧化还原反应 ①氨气转化为铵盐：HCl+NH3 === NH4Cl； ②硝酸转化为硝酸盐： NaOH+HNO3 === NaNO3+H2O。 (2)纵向转化为化合价变化反应，是氧化还原反应 ①NH3转化为N2： 3Cl2+8NH3 === N2+6NH4Cl； ②NH3转化为NO： 5O2+4NH3 4NO+6H2O。 1．(2025·湖北黄石一模)工业制取硝酸的过程如图： N2 NH3 NO NO2 HNO3 下列说法正确的是(　 ) A．工业上的转化①使用的催化剂为V2O5 B．转化②中，每生成1 mol NO，转移电子数目为10NA C．NO、NO2的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO)≤n(NO2) D．转化④中，相同条件下V(NO2)∶V(O2)=4∶3时，理论上NO2全部转化为HNO3 全训题点考法 √ 解析：工业上的转化①使用的催化剂为铁触媒而不是V2O5，A错误；转化②的反应为4NH3+5O2 4NO+6H2O，由反应可知，每生成1 mol NO，转移电子数目为5NA，B错误；由反应NO+NO2+ 2NaOH === 2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH === NaNO2+NaNO3+ H2O可知，NO、NO2的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO)≤ n(NO2)，C正确；转化④的反应为4NO2+O2+2H2O === 4HNO3，相同条件下V(NO2)∶V(O2)=4∶1时，理论上NO2全部转化为HNO3，D错误。 2．部分含氮物质的分类与相应化合物关系如图所示。下列说法错误的是 (　 ) A．b具有碱性和还原性 B．反应Ⅰ中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1 C．反应Ⅱ过程中生成0.1 mol N2时，转移1 mol电子 D．反应Ⅲ能有效降低水体中的氮元素含量 √ 解析：由部分含氮物质的分类与相应化合物关系图可知a为NH3、b为N2H4、c为铵盐、d为亚硝酸盐、e为硝酸盐。b为肼，结构简式为H2N—NH2，氨基具有碱性，N呈-2价，化合价可升高具有还原性，A正确； 反应Ⅰ中-3价氮化合价变为0价，得到氧化产物氮气，+3价氮化合价变为0价，得到还原产物氮气，结合电子守恒可知，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1，B正确；反应Ⅱ为N被Fe2+还原为N2，氮化合价由+5价变为0价，则生成0.1 mol N2时，转移0.1 mol×2×5=1 mol电子，C正确；反应Ⅲ为d转化为c，+3价氮转化为 -3价，亚硝酸盐转变为铵盐，N仍然留在水体中，不能有效降低水体中的氮元素含量，D错误。 3．(2025·重庆万州区一模)氮及其化合物的价类二维图如图所示，下列有关说法正确的是 (　 ) A．NH3可由NH4NO3固体 分解制取 B．NH3生成N2的过程属于 氮的固定 C．“雷雨发庄稼”的原理为N2→NO→NO2→HNO3→盐 D．向浓HNO3中投入红热的木炭，产生红棕色气体，证明木炭可与浓HNO3反应生成NO2 √ 解析：NH4NO3固体分解会得到多种气体，不能通过NH4NO3固体分解制取NH3，故A错误；氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，NH3生成N2的过程不属于氮的固定，故B错误；“雷雨发庄稼”的原理为N2+O2 2NO、2NO+O2 === 2NO2、3NO2+H2O === 2HNO3+NO、HNO3生成盐，故C正确；向浓HNO3中投入红热的木炭，产生红棕色气体，可能是木炭与浓HNO3反应生成NO2，也可能是浓硝酸受热分解产出了NO2，故D错误。 4．一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示循环转化。 (1)上述转化关系中含氮化合物发生氧化反应的是 　　　 　　(填字母，下同)，发生非氧化还原反应的是　 　。  (2)若“反应b”是NH3在催化条件下与NO反应，其化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)若“反应i”是在酸性条件下由N与Zn发生化学反应实现，则该反应的离子方程式为　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。 b、c、d、g、h a、l 4Zn+2N+10H+ === 4Zn2++N2O↑+5H2O 4NH3+6NO 5N2+6H2O 课时跟踪检测 (单击进入电子文档) $$