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

第03讲 氮及其重要化合物 目录 01 考情解码·命题预警 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 氮及其氧化物 知识点1 氮气和氮的固定 知识点2 氮的氧化物 知识点3 氮氧化物对环境的污染和防治 考向1 考查氮气的性质及氮的固定 思维建模 解答氮气的性质及固氮试题的思维模型 考向2 考查氮及其化合物的转化 考向3 考查氮氧化物、氧气溶于水的计算 思维建模 NOX、O2、H2O计算思维模型 考向4 考查氮的氧化物与环境污染 考点二 氨、铵盐 知识点1 氨气 知识点2 铵盐 知识点3 氨气的实验室制法 考向1 考查氨、铵盐的性质及实验 考向2 考查喷泉实验原理及应用 考向3 考查氨的实验室制法及创新 思维建模 从各角度学会氨气的制法 考点三 硝酸 硝酸盐 知识点1 硝酸 知识点2 硝酸盐 考向1 考查硝酸的性质及实验探究 思维建模 利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性 考向2 考查金属与硝酸反应的多角度计算 思维建模 金属与硝酸反应计算问题 考点四 不同价态含氮物质的转化 知识点1 不同价态含氮物质的转化 知识点2 氮族元素的其它知识归纳 考向1 考查不同价态含氮物质的转化关系 思维建模 抓住氮元素化合价的变化进行分析、判断 考向2 考查不同价态含氮物质转化的实验探究 考向3 考查氮族元素的其他相关知识 思维建模 根据同族元素的性质推断氮族元素的性质 04 真题溯源·考向感知 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 氮及其氧化物‌ 选择题 非选择题 浙江1月卷T8，3分 浙江1月卷T4，3分 氨气与铵盐‌ 选择题 非选择题 浙江1月卷T16，3分 浙江1月卷T5，2分 硝酸与硝酸盐 选择题 非选择题 浙江1月卷T16，3分 不同价态氮的物质相互转化 选择题 非选择题 浙江卷1月卷T6，3分 浙江1月卷T6，2分 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，浙江选考往往在选择题通过选项考查氮及其化合物的性质、检验方法、实际应用及化学基本实验操作；在非选择题中以氮及其化合物的制备、性质的实验为载体考查基本实验操作及实验的设计评价和实验探究能力。 2．从命题思路上看，本讲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，要关注守恒法在化学计算中的应用，具有一定的综合性；磷及其化合物一般会结合物质结构等进行考查，砷及其化合物会以新材料、新技术为背景结合工艺流程、物质结构等进行考查，具有一定的应用性。 复习目标： 1．了解N2、NO、NO2的性质，掌握NH3、NO、NO2的制法及性质探究。 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 氮及其氧化物 知识点1 氮气和氮的固定 1．氮的固定 2．氮气 (1)结构：分子式：_________ 电子式：_________ 结构式：_________ (2)物理性质：色味气体，密度比空气略小，溶于水。 (3)化学性质 ①与H2反应：_________________________； ②与某些金属反应：______________________ Mg3N2离子化合物，在水中强烈水解：__________________________________________ ③与O2反应：在通常情况下，与O2不发生反应，但在放电或高温的条件下能与O2直接化合生成NO。 N2+O2_________ (________、汽车引擎中发生的反应) 得分速记 (1)氮的非金属性很强，是一种活泼非金属元素，但N2非常稳定，其原因是氮氮三键很强。 (2)氮的固定是化学变化，实质是游离态的N2转化为化合态氮的化合物，可简单表示为N2→含氮化合物。 4．应用 (1)文物馆将贵重文物保存在氮气中，粮食种子保存在氮气中，应用了N2的_________。 (2)氮气是合成氨工业的重要原料，合成氨，制化肥，HNO3，应用了N2的_________。 (3)雷电是自然界重要的固氮方式，应用了N2的_________。 (4)医疗上，液氮是常见的冷冻剂，应用了N2的沸点______，液氮易________，且汽化_______热量。 5．工业制法 (1)分离液态空气： (2)耗氧法： 6．实验室制法 (1)制备原理 ①高温下氨气还原氧化铜：2NH3+3CuO______________________。 ②用饱和NaNO2和NH4Cl溶液在加热条件反应：NaNO2+NH4Cl ______________________。 (2)收集方法：只能用排_________法(密度与空气接近，不能用排_________法)。 知识点2 氮的氧化物 1．氮的氧化物的种类 N的化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 对应氧化物 N2O(笑气) _________ N2O3 _________、N2O4 _________ 其中属于酸性氧化物的是_________和_________，对应的酸分别是_________和_________。N2O俗称_________，可以致人发笑，有轻微_________作用。 2．NO和NO2的比较 NO NO2 物理性质 色态味 _________色、_________味、气体 _________色、_________气味、气体 密度 密度略_________于空气 密度比空气_________ 熔沸点 _________ _________ 溶解性 _________ _________ 化学性质 毒性 _________ _________ 与水 _________ 3NO2+H2O=_________ NO2既是_________剂，又是_________剂 与碱 _________ 2NO2+2NaOH= _______________ NO＋NO2＋2NaOH=________________ 氧化性 2NO+2CO=_________ 2NO2+2KI= ______________________ 还原性 2NO+O2=2NO2，可使KMnO4褪色 可使KMnO4褪色 与O2、H2O 4NO+3O2+2H2O=_________ 4NO2+O2+2H2O=_________ 实验室制取 3Cu+8HNO3(稀)= ______________________ Cu+4HNO3(浓)= ______________________ 收集方法 排_________法 向_________排空气法 对环境的影响 NO与_________结合使人中毒，NO、NO2导致_________烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层 得分速记 (1)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。 (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。 (3)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。 (4)NO2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，由于此平衡的存在，通常所说的NO2气体实际上是NO2和N2O4的混合气体。例如2 mol NO与1 molO2 充分反应，由于生成的NO2部分转化为N2O4，故实际所得的NO2少于2 mol。 3．氮的氧化物溶于水的几种情况分析 (1)NO2或NO2与N2混合气体溶于水时，3NO2+H2O==2HNO3+NO，利用气体体积变化差进行计算。 (2)NO2与O2的混合气体溶于水，由3NO2+H2O==2HNO3+NO及2NO+O2==2NO2，得： 4NO2+O2+2H2O==4HNO3 ，可知， (3)NO和O2同时通入水中时，其反应是2NO+O2==2NO2 ①，3NO2+H2O==2HNO3+NO ②，将①×3+②×2得总反应式为：4NO+3O2+2H2O==4HNO3。 (4)NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按情况1)求出NO2与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按情况3)进行计算。 知识点3 氮氧化物对环境的污染和防治 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，产生的一种有毒的_________。 (2)酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成______________________，随雨雪降到地面。 (3)破坏臭氧层：NO2可使平流层中的_________减少，导致地面紫外线辐射量增加。 (4)NO与_______________结合使人中毒。 2．氮氧化物的来源 氮氧化物(NOx)主要包括_________和_________。化石燃料的燃烧、_________和_______________的排放是氮氧化物的主要来源。 3．常见的NOx尾气处理方法 (1)碱液吸收法 2NO2＋2NaOH=== ______________________，NO2＋NO＋2NaOH===______________________。 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)，一般适合工业尾气中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)：2NOx+2xCO ______________________，一般适用于汽车尾气的处理。 (3)氨还原法：6NO＋4NH3___________________；6NO2＋8NH3___________________。 考向1 考查氮气的性质及氮的固定 例1(2025·浙江温州三模)下列关于N2的叙述中不正确的是( ) A．雷雨天，空气中的N2与O2可反应生成NO B．N2与H2在一定条件下合成氨属于氮的固定 C．N2分子中σ键与π键的比值为2：1 D．N2既可作氧化剂又可作还原剂 思维建模 解答氮气的性质及固氮试题的思维模型 (1)氮气性质思维模型：稳定性 → 键能分析 → 高温/放电条件突破 → 典型反应(O2/H2/Mg) (2)氮固定思维模型：自然固氮(闪电/生物) → 人工固氮(合成氨) → 应用(化肥/环保)。 【日常生活与学科知识结合】【变式训练1】氮气常用作白炽灯泡中钨丝的保护气，这是因为( ) A．氮气比空气轻 B．氮气难溶于水 C．氮气是无色无味的气体 D．氮气很不活泼 【变式训练2·变载体】氮是生命活动不可缺少的重要元素。下列叙述错误的是( ) A．氮气既可作氧化剂又可作还原剂 B．氮气和氧气在放电条件下直接生成NO2 C．氮气是工业合成氨的原料之一 D．氮的固定是将大气中的氮气转化成氮的化合物 【变式训练3·变题型】自然界的氮循环如图所示。下列说法中，不正确的是( ) A．工业合成氨属于人工固氮 B．雷电作用下N2与O2发生化学反应 C．在氮循环过程中不涉及氧化还原反应 D．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化 考向2 考查氮及其化合物的转化 例2现有氮及其化合物的转化关系如下图，则下列说法不正确的是( ) A．上述所有反应都是氧化还原反应 B．“一场雷雨，一场肥”路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是模拟雷电固氮的过程 C．反应①中每生成1 mol NO，转移4 mol 电子 D．S元素也能发生类似的转化，最终得到硫酸 【变式训练1·变载体】 (2025·浙江省宁波市镇海中学高三首考模拟测试)利用石灰乳和硝酸工业的尾气反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，已知NO2+NO+ Ca(OH)2= Ca(NO2)2+H2O，下列说法不正确的是( ) A．氧化剂与还原剂之比为1：1 B．NO2-的空间构型为角形 C．每生成1mol Ca(NO2)2，有1mol电子参与反应 D．当NO2与NO的比值为2：1时，反应所得的Ca(NO2)2的纯度最高 【变式训练2·变考法】氮及其化合物的转化关系如图所示。下列说法错误的是( ) A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C．上述所有反应都是氧化还原反应 D．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2 【变式训练3·变题型】(2025·浙江七彩阳光联盟高一期中)工业上氨气经过一系列反应制得硝酸。流程如图所示： (1) NO2气体的颜色 ，浓见光或加热易分解为 和H2O。 (2)NH3发生催化氧化生成NO的反应方程式为 。 (3)尾气中含有氮氧化物NO\、NO2，可用溶液吸收，发生的反应有：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，NO2＋NO＋2NaOH===____________＋H2O，(只填化学式，无需配平)。 (4)用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气，测得氮氧化物吸收率与溶液浓度的关系如图所示： 依据测得的关系图，下列措施一定能提高氮氧化物吸收率的是_______(填序号)。 A．增大NaOH溶液的浓度 B．提高尾气中NO2的含量 C．在NaOH溶液加入H2O2 D．用热的NaOH溶液吸收 考向3 考查氮氧化物、氧气溶于水的计算 例3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 思维建模 NOX、O2、H2O计算思维模型 无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者的混合气体，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，总反应式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3(NO∶O2＝4∶3)。 (2)若NO2和O2通入水中，总反应式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(NO2∶O2＝4∶1)。 【变式训练1·变载体】将盛有1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，再通入0.4 mol O2，充分反应后，整个试管充满水。则原混合气体中NO与NO2体积比为( ) A．1∶2 B．2∶5 C．3∶7 D．无法确定 【变式训练2·变题型】将装有50 mL NO2、NO混合气体的量筒倒立在水槽中，反应后气体体积缩小为30 mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比是( ) A．5∶3 B．3∶5 C．3∶2 D．2∶3 【变式训练3·变题型】在标准状况下，将O2和NO2按1∶4体积比充满干燥烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为( ) A． mol·L－1 B． mol·L－1 C． mol·L－1 D． mol·L－1 考向4 考查氮的氧化物与环境污染 例41998年，三位科学家因发现NO在心血管系统中起信号分子的作用而获得诺贝尔医学奖，使得NO成为保健药物的"明星"分子。下列关于NO的说法正确的是( ) A．NO是酸性氧化物 B．NO具有还原性，在空气中极易被氧化 C．NO的大量排放导致雾霾 D．人工合成是产生NO的唯一途径 思维建模 常见的NOx尾气处理方法 碱液 吸收法 工业尾气中的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) 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)和水，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 【变式训练1·变题型】下列有关NO制备及性质验证的实验装置不正确的是( ) A．制备NO B．提纯NO C．验证NO和氧气反应 D．收集NO 【环境保护与学科知识结合】【变式训练2】为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。后者常采用NH3作还原剂，其反应之一为：，下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数)( ) A．氧化产物与还原产物的质量比为3∶4 B．生成1mol水转移电子的数目为2NA C．可使用Na2CO3溶液吸收氮氧化物 D．氮氧化物的排放可形成酸雨 【变式训练3·变载体】汽车尾气是大气污染物之一，其主要污染成分是NO2和CO，二者在一定条件下发生反应：2NO2＋4CO===N2＋4CO2，下列有关说法正确的是( ) A．NO2被氧化 B．可以用氢氧化钠溶液吸收两种气体 C．CO在反应中被氧化为CO2 D．每生成2.24 L(标准状况下)N2时，转移电子数目约为0.6×6.02×1023 ( ) 考点二 氨、铵盐 知识点1 氨气 1．氨的分子结构 分子式 电子式 结构式 空间构型 分子极性 _________ 键角_________ _________ _________ 2．氨的物理性质 通常状况下，氨是一种_________色、有_________气味的气体，密度比空气_________，_________溶于水(常温常压下，体积比为_________)，氨的水溶液称为_________。氨在加压下容易_________，液氨气化时吸收大量的热，使周围环境温度急剧降低，工业上可使用液氨作_________。 3．氨的化学性质 (1)氨与水的反应：NH3＋H2ONH3·H2O ________________。 (2)氨与酸的反应：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有_________生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式：NH3＋HCl===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。 (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=== ________________________。 (4)氨的还原性——氨的催化氧化，化学方程式：4NH3＋5O2________________________。 (5)与CuO反应：________________________ (用于实验室制_________)。 (6)与氯气反应：________________________或________________________ (用于检验_________管道泄漏)。 得分速记 (1)NH3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)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 4．喷泉实验及拓展应用 (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吸收剂。 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2 NO、O2、(4∶3) NO2、O2(4∶1) 吸收剂 _________ _________ _________ _________ _________ _________ (3)喷泉实验的发散装置和实验操作 装置(Ⅰ)向锥形瓶通入少量空气，将少量水压入烧瓶，导致_________溶解，形成喷泉。 装置(Ⅱ)省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，_________受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使_________进入烧瓶中，瓶内氨溶于水)。 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_________而产生喷泉。 装置(Ⅳ)向导管中先通入一定量的H2S后，再通入一定量SO2，发生反应，压强_________，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液_________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，压强_________，产生喷泉。 装置(Ⅵ)中，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，压强_________，再打开导管下部活塞，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： (1)HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时：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。 知识点2 铵盐 1．铵盐的物理性质：铵盐都是离子化合物，都是_________色固体，均_________溶于水。 2．铵盐的化学性质 (1)不稳定性 ①NH4Cl受热分解：NH4Cl_______________ (用于除去或分离_________)。 ②NH4HCO3或(NH4)2CO3受热分解：NH4HCO3 ________________________；(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O ③硝酸铵的分解有四种情况： 110 ℃时分解：NH4NO3＝HNO3＋NH3↑ 185 ℃～200 ℃分解：NH4NO3＝N2O↑＋2H2O 230°C以上，同时有弱光：2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O 在400°C以上时，剧烈分解发生爆炸：4NH4NO3=3N2↑+2NO2↑+8H2O ④硫酸铵分解两种情况 硫酸铵在280℃就开始分解，分解产物放出氨气而生成硫酸氢铵(酸式硫酸铵)：(NH4)2SO4=NH3+NH4HSO4； 513℃时则硫酸铵完全分解，分解放出氨气、氮气、二氧化硫及水：3(NH4)2SO4=________________________ (2)与碱反应 ①在稀溶液中不加热：________________________。 ②加热时或浓溶液：________________________。 (3)铵盐溶于水易水解：________________________。铵盐溶液可能显_________，如强酸的铵盐溶液；可能呈_________，如醋酸铵溶液；也可能呈_________，如碳酸铵溶液。 3．NH的检验 未知液呈碱性产生使湿润的红色石蕊试纸变_________的气体，则证明含NH。 得分速记 向某盐中加入强碱溶液，用湿润的红色石蕊试纸进行检验，若试纸没有变蓝，则不能说明盐中不含有NH4+，因为盐中含有NH4+，加入强碱溶液后，需要加热才能产生NH3。 知识点3 氨的实验室制法 1．原理：利用复分解反应强碱制弱碱：_______________________________________________ 2．药品的选择： (1)铵盐：制取NH3时，一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3，原因如下： 铵盐 不选用的理由 NH4NO3 受热分解，会发生_________，不安全 (NH4)2SO4 与Ca(OH)2反应时生成CaSO4，反应物呈块状，不利于_________逸出，且反应后试管难清洗 (NH4)2CO3 受热分解会产生_________，使收集到的NH3不纯 (2)碱：一般用熟石灰，不用_________，因为_________易吸水结块，而且对玻璃仪器腐蚀性较强。 3．装置：固－固反应加热装置(同制O2) (1)发生装置的试管口略_________倾斜； (2)加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由_________向_________逐渐加热。 4．干燥：________________________ 得分速记 不能用浓H2SO4、CaCl2干燥，CaCl2与NH3反应：CaCl2+8NH3= CaCl2·8 NH3。 5．收集：向_________排空气法收集，收集装置和反应装置的试管和导管必须是_________的。由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管应插入接近试管的_________。 6．验满： (1)用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口_________，若变_________，说明已经收集满。　　 (2)用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有_________生成，说明已经收集满。 7．尾气吸收：多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的_________)，以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止_________。常采用的装置有： 8．氨气的其它实验室制法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解。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，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 考向1 考查氨、铵盐的性质及实验 例1按下图装置进行实验(夹持装置省略)，下列判断正确的是( ) A．甲装置试管中的固体是NH4Cl B．乙中a处比b处先变蓝 C．由于与酸产生铵盐，丙中有白烟 D．因为NH3极易溶于水，所以丁中会产生倒吸 思维建模 从各角度学会氨气的制法 (1)制取氨时，不能用硝酸铵代替氯化铵。因为硝酸铵在加热过程中可能发生爆炸性的反应，发生危险。 (2)制取氨时，不能用氢氧化钠代替熟石灰。因为氢氧化钠具有吸湿性，易结块，不利于产生NH3，且在加热条件下易腐蚀试管。 (3)氨是碱性气体，不能用酸性干燥剂(浓硫酸等)干燥，也不能用无水CaCl2干燥，因为它们均能与氨发生反应，常用碱石灰做干燥剂。 (4)实验室快速制氨气的方法：①加热浓氨水制氨气②浓氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨气。 【变式训练1·变载体】下列装置用于实验室探究NH3的性质，其中能达到实验目的的是( ) 【变式训练2·变考法】用下列实验装置和方法进行相应实验，能达到实验目的的是( ) A．用甲装置制备干燥的氨 B．用乙装置收集Cu与浓硝酸反应产生的气体并测量其体积 C．用丙装置除去CO2中含有的少量HCl D．用丁装置吸收NH3并防止倒吸 【逻辑思维与实验创新】【变式训练3】(2025·浙江强基联盟高一期中)如图，利用培养皿探究氨气的性质。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。下列对实验有关说法正确的是( ) A．该实验中NaOH固体可以用无水CaCl2代替 B．浓硫酸附近无明显现象，说明与浓硫酸不发生反应 C．氯化物溶液变浑浊，说明该溶液一定是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 考向2 考查喷泉实验原理及应用 例2已知极易溶于水，易溶于乙醇。某同学用收集满的或进行喷泉实验，设计了多个装置如下，图1装置实验前先关闭止水夹。下列说法错误的是( ) A．标准状况下图1喷泉试验后，烧瓶内氨水的物质的量浓度约为 B．利用图1进行喷泉实验，将胶头滴管中的水挤入烧瓶，立即形成喷泉 C．利用图2进行喷泉实验，用冰冷的毛巾覆盖烧瓶可引发形成喷泉 D．图3锥形瓶内盛有乙醇，水槽中加入热水加热可引发喷泉 思维建模 喷泉实验思维过程 (1)喷泉实验原理：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。形成喷泉的常见组合 ①HCl、NH3、NO2、NO与O2(4∶3)、NO2与O2(4∶1)溶于水。 ②HCl、CO2、Cl2、SO2溶于NaOH溶液。 (2)常见的喷泉实验装置及引发方法 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→烧瓶内形成负压而产生喷泉。 装置Ⅱ：挤压气球→可使少量的溶液沿导管进入烧瓶→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→氨气通过导管与水接触→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) 【变式训练1·变载体】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 【变式训练2·变考法】同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满：①NH3，②NO2，进行喷泉实验。经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为( ) A．①=②=③=④ B．①>②>③>④ C．①=②>③>④ D．①=②>③=④ 【新技术与学科知识结合】【变式训练3】如图所示，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。下列说法正确的是( ) A．制取氨氨气时烧瓶中的固体常用CaO或CaCl2 B．喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，肯定是因为装置气密性不好 C．关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口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乙，则E点时喷泉最剧烈 D．工业上，若出现液氨泄漏，可通过喷水处理 考向3 考查氨的实验室制法及创新 例3 (2025·广东肇庆·二模)下列实验装置能达到实验目的的是( ) A．制备 B．干燥 C．收集 D．吸收尾气 思维建模 NH3制取实验3方面创新 (1)制取原理创新：实验室不用铵盐和碱混合共热，而将浓氨水滴加到固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)上，快速制取NH3。 (2)制取装置创新： (3)吸收装置创新： 【化学史与学科知识结合】【变式训练1】1873年，卡尔·冯·林德发明了以氨为制冷剂的冷冻机。兴趣小组利用下列装置制得并收集氨气，后续用于模拟制冷过程。下列装置(“→”表示气流方向)难以达到目的的是 A．制备氨气 B．净化氨气 C．收集氨气 D．尾气处理 【变式训练2·变考法】某制肼法是以氨为氮源，用次氯酸钠氧化氨气制备水合肼(N2H4·H2O)。其反应装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是( ) A．可用装置d代替装置a制备氨气 B．装置a中碱石灰能够吸水并放出热量，有利于氨气的逸出 C．烧杯中加入CCl4可避免在进行尾气处理时发生倒吸 D．双口烧瓶中发生反应的离子方程式为 【变式训练3·变载体】碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)n]-是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)，已知液氨的沸点-33.5℃。下列说法正确的是( ) A．装置A中的药品可替换为Ca(OH)2溶液与NH4Cl固体 B．D中发生的变化是Li+nNH3=Li++[e(NH3)n]- C．锂片必须打磨出新鲜表面，C、E均可选用CaCl2固体 D．D中干冰-丙酮冷却装置可改为冰水浴 ( ) 考点三 硝酸 硝酸盐 知识点1 硝酸 1．物理性质：__________色，__________挥发，具有__________气味的__________体，__________溶于水。浓硝酸常因为溶解有__________而呈黄色。质量分数为__________的硝酸为常用浓硝酸。__________的硝酸称之为发烟硝酸。 2．化学性质 (1)硝酸具有酸的通性 ①与金属反应：一般不生成__________ ②与碱性氧化物反应：如CuO、Na2O、Fe2O3等 ③与碱反应：Cu(OH)2、NaOH等 ④与盐反应：NaHCO3、Na2CO3等 ⑤与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊先__________后__________ (2)不稳定性 硝酸是不稳定性酸，受热或者光照易__________，所以实验室中常用__________瓶储存硝酸，置于__________处。化学；方程式为：4HNO3(浓) ________________________。 (3)强氧化性 由于HNO3中的+5价氮元素有很强的得电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是+5价氮被还原，故硝酸具有强氧化性。硝酸无论浓、稀都有__________性，而且浓度越__________，氧化性越__________。 硝酸的强氧化性规律：①温度越__________，硝酸越__________，其氧化性越__________。 ②与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成__________价态。 ①浓硝酸能使紫色石蕊试液先__________，后__________。 ②与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应，非金属元素被氧化成________________________。如： C+4HNO3 (浓) ________________________，S+6HNO3 (浓) ________________________。 ③金属与HNO3反应一般不生成__________，浓HNO3一般被还原为__________，稀HNO3一般被还原为__________，极稀HNO3可被还原成NH3，生成__________等，如：3Cu+8HNO3(稀)== ________________________，Cu+4HNO3(浓)== ________________________。 ④钝化：常温时，冷的浓硝酸、浓硫酸可使__________表面生成致密的氧化膜，阻止酸与金属的进一步反应，这种现象叫钝化。钝化其实也是硝酸强氧化性的表现，利用金属Al和Fe的这种性质，我们可以用Al或Fe制的容器来盛装________________________。 ⑤硝酸与铁反应时，产物符合以下规律 ⑥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。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式： 3Fe2＋＋4H＋＋NO===________________________。 (4)与有机物反应 ①硝化反应(与苯反应)：＋HNO3(浓) ________________________； ②显色反应：含有__________的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。 得分速记 (1)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性，一般不能产生H2。 (2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。 (3)硝酸与具有还原性的弱酸盐(如Na2SO3、NaI等)、碱性氧化物、碱以及其他还原剂反应时，优先发生氧化还原反应。 (4)王水是指浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物，可溶解Au、Pt等。 (5)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题 ①在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是： 3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。 ②忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO不能与Fe2＋、I－、SO、S2－等还原性较强的离子大量共存。 3．硝酸工业制法的反应原理 (1)NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO：________________________； (2)NO进一步氧化生成NO2：________________________； (3)用水吸收NO2生成HNO3：________________________。 4．硝酸的保存 (1)保存硝酸：棕色瓶(避光)、玻璃塞(橡胶塞易被__________)、阴凉处(防热)。 (2)存放的浓硝酸中，因分解产生的__________溶于HNO3而使其呈黄色。与工业盐酸中因含Fe3＋而呈黄色易混。 得分速记 (1)硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO，HNO3(极稀)→N2O或NH。 (2)“钝化”并非不反应。 (3)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色。 5．硝酸的用途 (1)在工业上可用于制__________、农药、__________、染料、盐类等； (2)在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的__________。 知识点2 硝酸盐 1．概念：硝酸盐是硝酸HNO3与金属反应形成的盐类。由金属离子(或铵离子)和硝酸根离子组成。常见的硝酸盐有__________、__________、__________、硝酸钙、硝酸铅、硝酸铈等。 2．物理性质：硝酸盐几乎全部__________溶于水，只有硝酸脲微溶于水，碱式硝酸铋难溶于水，所以溶液中硝酸根不能被其他绝大多数__________沉淀。 3．化学性质 (1)不稳定性：固体的硝酸盐加热时能分解放出__________，其中最活泼的金属的硝酸盐仅放出一部分氧而变成__________，其余大部分金属的硝酸盐，分解为金属的氧化物、氧气和__________。 ①按金属活动性顺序表，钾到钠的硝酸盐受热分解生成__________和氧气：2KNO3________________________； ②按金属活动性顺序表，镁到铜的硝酸盐受热分解生成金属的氧化物、氧气和__________：2Cu(NO3)2________________________； ③按金属活动性顺序表，铜以后的硝酸盐受热分解生成金属单质、氧气和__________：2AgNO3________________________。 (2)硝酸盐在高温或酸性__________中是__________，但在碱性或__________的水溶液几乎__________。 考向1 考查硝酸的性质及实验探究 例1(2025·浙江卓越联盟高一期中一定温度下，探究铜与稀HNO3反应过程如图，下列说法错误的是( ) A．产生无色气体的离子方程式是3Cu+8H++2NO3-==3Cu2++2NO↑+4H2O B．步骤Ⅲ反应速率比I快的原因是3NO2+H2O==2HNO3+NO，使c(HNO3)增大 C．无色气体变红棕色的化学方程式是2NO+O2==2NO2 D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜会继续溶解 思维建模 利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性 (1)活泼金属与金属反应不生成H2。 (2)与还原性的碱性氧化物、碱反应时，要考虑硝酸的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是：3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。 (3)与还原性的盐(S2-、SO32-)反应时，要考虑硝酸的强氧化性。3SO32-+2H++2NO3-=3SO42-+2NO↑+H2O，而不是SO32-+2H+=SO2↑+H2O。 (4)与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊先变红后褪色，而不是只变红。 【变式训练1·变考法】下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是( ) ① ② ③ A．①中发生了反应4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O B．由②中产生红棕色气体可推测木炭与浓硝酸发生了反应 C．由③中有红棕色可推测出浓硝酸可能具有挥发性 D．③的气体产物中检测出CO2，不能得出木炭与浓硝酸发生反应的结论 【变式训练2·变载体】为研究浓硝酸与的反应，进行右图所示实验。下列说法不正确的是( ) A．浓硝酸需存放在棕色试剂瓶中，滴入浓硝酸后，无需加热即可反应 B．反应开始后，试管中产生红棕色气体，说明浓硝酸具有氧化性 C．反应消耗时，转移电子数约为 D．若将铜片换成铝片，反应更剧烈，产生大量气体 【实验创新与科学探究】【变式训练3】利用以下装置探究铜与浓、稀硝酸的反应。关闭阀门A、C，同时开始甲、乙两管的实验，下列说法正确的是( ) A．甲、乙两管皆变热，说明存在ΔH>0的反应 B．甲、乙两管中产生气体，说明两管皆发生氧化还原反应 C．反应开始时甲管产生气泡的速率比乙管快，说明甲管中反应速率大 D．NO2、NO均为酸性氧化物，故可用NaOH溶液吸收尾气 考向2 考查金属与硝酸反应的多角度计算 例2(2025·浙江湖州高一期末)向18g铜和铁的混合物中加入200mL稀硝酸，充分反应得到溶液甲和2.24LNO，固体减少8.4g；继续加入200mL等浓度的稀硝酸，固体完全溶解，得到溶液乙和2.24LNO，溶液乙不含Fe3+且加入VmL1mol/LNaOH溶液恰好可将所有金属离子沉淀完全(气体体积均在标准状况下测定)。下列说法不正确的是( ) A．减少的8.4g金属为铜和铁 B．稀硝酸的物质的量浓度为2.0mol/L C．加入的NaOH溶液体积V的值为600 D．向溶液乙中再加200mL稀硝酸，又得到标准状况下1.12LNO 思维建模 金属与硝酸反应计算问题 (1)金属与硝酸反应计算问题的思维模型 (2)硝酸与金属反应的计算技巧 ①原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，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中氮原子的物质的量。 ②得失电子守恒法：HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。 ③电荷守恒法：HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)则有：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NO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NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。 【变式训练1·变载体】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． 【变式训练2·变考法】某稀溶液中含有4mol KNO3和2mol H2SO4，向其中加入1.2mol Fe，充分反应(已知NO3-被还原为NO)，最终溶液体积为1L，下列说法正确的是( ) A．所得溶液中c(NO3-)=2.75mol·L－1 B．所得溶液中c(Fe2+)：c(Fe3+)=1：1 C．反应后生成NO的体积为28L(标准状况下) D．所得溶液中的溶质只有FeSO4 【变式训练3·变题型】(2025·浙江G5联盟高一期中)向2LFe(NO3)3、稀H2SO4 、CuSO4的混合溶液中，缓慢加入42g铁粉充分反应。加入铁粉的量与容器中产生的气体和固体的变化曲线如图所示。(以下气体体积均已换算为标准状况)请回答以下问题： 已知：①氧化性：稀； ②Fe +4H++NO3-= Fe3++NO↑+2H2O。 (1)产生的气体为 (填化学式)。 (2)b点溶液中的溶质为 (填化学式)。 (3)原溶液中Fe(NO3)3的物质的量浓度为 mol/L。 ( ) 考点四 不同价态含氮物质的转化 知识点1 不同价态含氮物质的转化 1．构建氮气及其化合物转化网络 2．氮在自然界中的循环 知识点2 氮族元素的其它知识归纳 1．肼(联氨) (1)结构： 分子式 电子式 结构式 结构简式 ______ ______ (2)碱性：______碱，碱性比______弱。在水中的电离方式与氨相似，分两步进行：N2H4＋H2O________________________、N2H＋H2O________________________。 (3)强还原性：①水合肼在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成____________，如2N2H4·H2O＋2Ag＋===________________________；②能被氧气、H2O2等氧化，可用作喷气式发动机____________、____________等。 2．As2O3、As2O5和As2S3 (1)As2O3俗称______，______溶于水生成____________，可被过氧化氢氧化成________________________，属于______氧化物：As2O3＋6NaOH===________________________，As2O3＋6HCl===________________________。 (2)As2O5遇热不稳定，在熔点(300℃)附近即失去O2变成______。 (3)As2S3俗称______，可溶于碱性硫化物或碱溶液中：As2S3＋3Na2S===___________________，As2S3＋6NaOH=== ________________________。也可以与SnCl2、发烟盐酸反应转化为______________：2As2S3＋2SnCl2＋4HCl=== ________________________。雄黄和雌黄均可以与氧气反应生成______。 考向1 考查不同价态含氮物质的转化关系 例1(2025·浙江省名校协作体三开学测试)氮及其化合物对生命、生产生活意义重大。NH3是重要的化工原料，可制备硝酸和肼(N2H4，具有较强还原性)。 (1)写出过量NH3发生反应I的化学方程式 。 (2)下列说法不正确的是______。 A．硝酸能使蛋白质变性 B．步骤Ⅱ应将CO(NH2)2溶液滴入NaClO溶液中 C．硝酸工业排放的NOx尾气可用NH3处理，生成无污染的物质 D．实验室可借助浓氨水和熟石灰反应快速制取少量氨气，且用无水CaCl2干燥 (3)①N2H4是一种二元弱碱：时，N2H4第一步电离平衡常数Kb1的值为 (已知：N2H4+H+N2H5+ K=8.7×10-7) ②若硝酸的结构可表示为：，已知硝酸与水分子可形成结晶水合物2HNO3•H2O，每个水分子形成三个氢键，含有六元环状结构。请写出2HNO3•H2O的结构式 (氢键用“…”表示)。 (4)已知反应Ⅲ歧化生成两种含氧酸盐，写出该反应的离子方程式 ； 根据所提供的试剂，设计实验检验溶液A中较低价态的含氧酸根离子 ； (可供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、(NH4)2Fe(SO4)2溶液、KSCN溶液、KMnO4溶液) 思维建模 抓住氮元素化合价的变化进行分析、判断 (1)牢记一条转化主线，侧重物质之间转化的条件及产物： N2NH3NONO2HNO3NH4NO3。 (2)结合氧化还原反应中“价态转化规律”，认识不同价态含氮物质之间的转化关系： NH3NONO2HNO3 (3)明确含氮物质的连续氧化关系：N2NONO2HNO3 【变式训练1·变载体】(2025·浙江强基联盟学业水平模拟)已知氮元素及其化合物的转化关系如图所示，下列说法不正确的是( ) A．①步转化中1molN2可与3molH2充分反应生成2mol NH3 B．②步转化体现NH3的还原性：4NH3＋5O24NO＋6H2O C．③步转化中可观察到气体从无色变为红棕色 D．④步转化尾气中含有NO、NO2，利用NaOH溶液将其吸收 【逻辑思维与证据推理】【变式训练2】甲、乙、丙、丁、戊、己为短周期元素组成的常见物质，其中甲、乙、丙、戊在常温下均为气体，甲和丁为原子总数不大于4的分子，乙为单质。它们之间的转化关系如图。下列说法正确的是( ) A．甲易溶于水，溶液显碱性 B．丙与乙反应时无明显现象 C．气体戊可通过排水法收集 D．戊与丁生成己的反应为化合反应 【变式训练3·变考法】合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下，下列说法不正确的是( ) A．甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素 B．甲、乙、丙在反应中均做还原剂 C．反应Ⅳ的另一种产物可循环使用 D．反应V，N元素化合价未发生改变 考向2 考查不同价态含氮物质转化的实验探究 例2某小组探究NH3的催化氧化，实验装置如图，③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后产生白烟。下列分析正确的是( ) A．①中固体药品可用KClO3代替，②中固体药品可为NH4Cl B．③、④中现象说明③中的反应是 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·变载体】某学生按图示方法进行实验，一段时间后，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。下列相应的推理错误的是( ) A．常温下能自发进行，说明该反应 B．铜位于周期表第四周期第I族 C．锥形瓶内气体颜色先变深后变浅，说明铜与稀反应生成 NO D．锥形瓶中液面下降，最终铜丝与液面脱离接触，说明体系压强增大 【实验创新与科学建模】【变式训练2】实验室在如图所示装置(部分夹持装置已省略)中，用氨气和金属钠反应制得氨基钠()。 已知：常温下氨基钠为白色晶体，熔点210℃，沸点400℃，露置于空气中遇水蒸气剧烈反应生成NaOH和；金属钠熔点为97.8℃，沸点 882.9℃；氨气在空气中不能燃烧。下列说法正确的是( ) A．装置①试管中盛放固体 B．实验时应先点燃装置③的酒精灯 C．装置②和⑤中固体分别为碱石灰和P2O5 D．装置④中冷凝管的进水口应接在b处 【探究实验与学科知识结合】【变式训练3】某小组设计实验探究NaNO2的性质，装置如图所示(夹持装置省略)。 已知：Fe2++NO=[ Fe(NO)]2+ (棕色环)。实验现象：装置乙中产生“棕色环”，装置丙中溶液紫色变浅。 下列叙述错误的是( ) A．通入装置乙中的气体可能有NO B．用K3[ Fe(CN)6]溶液检验装置甲中FeSO4是否完全反应 C．可以用含酚酞的纯碱溶液替代装置丙中酸性KMnO4溶液 D．其他条件不变，撤去水浴，产生“棕色环”速率变慢 考向3 考查氮族元素的其他相关知识 例3(2025·浙江省杭州市高三二模)实验室通过对市售85%磷酸溶液进行减压蒸馏除水得到较纯磷酸，实验装置如图。下列说法不正确的( ) A．图中甲部分装置的作用是除去空气中的水 B．实验中通入空气的作用是防暴沸和搅拌 C．图中丙部分装置收集的是较纯磷酸 D．减压蒸馏可以降低蒸馏所需温度，避免生成焦磷酸等杂质 思维建模 根据同族元素的性质推断氮族元素的性质 (1)位于周期表ⅤA族，包括N/P/As/Sb/Bi，最外层5电子结构决定其多种化合价(-3至+5)，P、As、Sb的低价化合物有还原性；Bi的高价化合物有强氧化性，如NaBiO3能将Mn2+氧化为MnO4-。 (2)非金属性递变规律：N＞P＞As(Sb/Bi显金属性)，对应氢化物稳定性NH3＞PH3＞AsH3。 【变式训练1·变载体】工业废水中的砷元素(主要存在形式是)具有强毒性，需要进行脱砷处理才能排放，下图是一种处理酸性废水中砷元素的工艺。下列叙述正确的是( ) A．氧化剂可以选择KMnO4 B．氧化步骤的离子方程式： C．加有助于通过共沉淀提高除砷率 D．脱砷后排放的水可用于配制AgNO3溶液 【工业生产与学科知识结合】【变式训练2】晶体磷酸二氢钾(KH2PO4)是一种非线性光学材料，实验室模拟工业工序设计的流程如图所示。 已知：HCl易溶于乙醇和醚等有机溶剂，下列说法不正确的是( ) A．有机萃取剂不可选用乙醇 B．KH2PO4既可与盐酸也可与溶液反应 C．操作I、操作II是相同的操作方法 D．一系列操作III主要包括蒸发结晶、干燥 【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】ⅤA族氮、磷、砷(As)、锑(Sb)元素及其化合物应用广泛。氨是重要的化工原料，广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱、医药等；肼(N2H4)的燃烧热为624kJ/mol，是常用的火箭燃料。白磷(P4)晶胞如图所示，P元素可形成多种含氧酸，其中次磷酸(H3PO2)为一元弱酸，H3PO4为三元中强酸。雌黄(As2S3)和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4(沸点114 ℃)并放出H2S气体。锑是带有银色光泽的灰色金属，铅锑合金一般用作铅蓄电池的负极材料。 下列化学反应表示正确的是( ) A．NO2制HNO3的离子方程式：3NO2＋H2O=2HNO3 ＋NO B．次磷酸与足量NaOH溶液反应： C．肼燃烧的热化学方程式：； D．雌黄制备雄黄的化学方程式：2As2S3＋2SnCl2＋4HCl=As4S4＋2SnCl4＋2H2S↑ 1．(2025·浙江1月卷，8，3分)下列方程式不正确的是( ) A．MnO2与浓盐酸反应：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O B．NO2与H2O反应：3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO C．将少量灼热的CuO加入CH3CH2OH中：CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O D．将SO2通入酸性KMnO4溶液：5SO2+2MnO4-+4H+=2Mn2++5SO42-+2H2O 2．(2025·浙江1月卷，16，3分)蛋白质中N元素含量可按下列步骤测定： 下列说法不正确的是( ) A．步骤Ⅰ，须加入过量浓H2SO4，以确保N元素完全转化为NH4+ B．步骤Ⅱ，浓溶液过量，有利于氨的蒸出 C．步骤Ⅲ，用定量、过量盐酸标准溶液吸收NH3，以甲基红(变色的范围：4.4~6.2)为指示剂，用标准溶液滴定，经计算可得N元素的含量 D．尿素[CO(NH2)2]样品、NaNO3样品的N元素含量均可按上述步骤测定 3．(2024·浙江省1月卷，4，3分)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应：2NO+2CO2CO2+N2，列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) ( ) A．生成1molCO2转移电子的数目为2NA B．催化剂降低与反应的活化能 C．是氧化剂，是还原剂 D．N2既是氧化产物又是还原产物 4．(2023•浙江1月卷，5，3分)下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是( ) A．和乙醇反应可生成H2 B．工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2 C．工业上用氨的催化氧化制备NO D．常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2 5．(2023•浙江1月卷，6，3分)关于反应2NH2OH+4Fe3+=N2O↑+4Fe2++H2O，下列说法正确的是( ) A．生成1molN2O，转移4mol电子 B．NH2OH是还原产物 C．NH2OH既是氧化剂又是还原剂 D．若设计成原电池，Fe2+为负极产物 35 / 35 学科网（北京）股份有限公司 放电或高温 $$ 第03讲 氮及其重要化合物 目录 01 考情解码·命题预警 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 氮及其氧化物 知识点1 氮气和氮的固定 知识点2 氮的氧化物 知识点3 氮氧化物对环境的污染和防治 考向1 考查氮气的性质及氮的固定 思维建模 解答氮气的性质及固氮试题的思维模型 考向2 考查氮及其化合物的转化 考向3 考查氮氧化物、氧气溶于水的计算 思维建模 NOX、O2、H2O计算思维模型 考向4 考查氮的氧化物与环境污染 考点二 氨、铵盐 知识点1 氨气 知识点2 铵盐 知识点3 氨气的实验室制法 考向1 考查氨、铵盐的性质及实验 考向2 考查喷泉实验原理及应用 考向3 考查氨的实验室制法及创新 思维建模 从各角度学会氨气的制法 考点三 硝酸 硝酸盐 知识点1 硝酸 知识点2 硝酸盐 考向1 考查硝酸的性质及实验探究 思维建模 利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性 考向2 考查金属与硝酸反应的多角度计算 思维建模 金属与硝酸反应计算问题 考点四 不同价态含氮物质的转化 知识点1 不同价态含氮物质的转化 知识点2 氮族元素的其它知识归纳 考向1 考查不同价态含氮物质的转化关系 思维建模 抓住氮元素化合价的变化进行分析、判断 考向2 考查不同价态含氮物质转化的实验探究 考向3 考查氮族元素的其他相关知识 思维建模 根据同族元素的性质推断氮族元素的性质 04 真题溯源·考向感知 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 氮及其氧化物‌ 选择题 非选择题 浙江1月卷T8，3分 浙江1月卷T4，3分 氨气与铵盐‌ 选择题 非选择题 浙江1月卷T16，3分 浙江1月卷T5，2分 硝酸与硝酸盐 选择题 非选择题 浙江1月卷T16，3分 不同价态氮的物质相互转化 选择题 非选择题 浙江卷1月卷T6，3分 浙江1月卷T6，2分 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，浙江选考往往在选择题通过选项考查氮及其化合物的性质、检验方法、实际应用及化学基本实验操作；在非选择题中以氮及其化合物的制备、性质的实验为载体考查基本实验操作及实验的设计评价和实验探究能力。 2．从命题思路上看，本讲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，要关注守恒法在化学计算中的应用，具有一定的综合性；磷及其化合物一般会结合物质结构等进行考查，砷及其化合物会以新材料、新技术为背景结合工艺流程、物质结构等进行考查，具有一定的应用性。 复习目标： 1．了解N2、NO、NO2的性质，掌握NH3、NO、NO2的制法及性质探究。 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 氮及其氧化物 知识点1 氮气和氮的固定 1．氮的固定 2．氮气 (1)结构：分子式：N2 电子式： 结构式：N≡N (2)物理性质：色味气体，密度比空气略小，溶于水。 (3)化学性质 ①与H2反应：N2＋3H22NH3； ②与某些金属反应：3Mg+N2Mg3N2 Mg3N2离子化合物，在水中强烈水解Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑ ③与O2反应：在通常情况下，与O2不发生反应，但在放电或高温的条件下能与O2直接化合生成NO。 N2+O22NO(闪电、汽车引擎中发生的反应) 得分速记 (1)氮的非金属性很强，是一种活泼非金属元素，但N2非常稳定，其原因是氮氮三键很强。 (2)氮的固定是化学变化，实质是游离态的N2转化为化合态氮的化合物，可简单表示为N2→含氮化合物。 4．应用 (1)文物馆将贵重文物保存在氮气中，粮食种子保存在氮气中，应用了N2的稳定性。 (2)氮气是合成氨工业的重要原料，合成氨，制化肥，HNO3，应用了N2的氧化性。 (3)雷电是自然界重要的固氮方式，应用了N2的还原性。 (4)医疗上，液氮是常见的冷冻剂，应用了N2的沸点低，液氮易汽化，且汽化吸收热量。 5．工业制法 (1)分离液态空气： (2)耗氧法： 6．实验室制法 (1)制备原理 ①高温下氨气还原氧化铜：2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O。 ②用饱和NaNO2和NH4Cl溶液在加热条件反应：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O。 (2)收集方法：只能用排水法(密度与空气接近，不能用排空气法)。 知识点2 氮的氧化物 1．氮的氧化物的种类 N的化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 对应氧化物 N2O(笑气) NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5 其中属于酸性氧化物的是N2O3和N2O5，对应的酸分别是HNO2(亚硝酸)和HNO3。N2O俗称笑气，可以致人发笑，有轻微麻醉作用。 2．NO和NO2的比较 NO NO2 物理性质 色态味 无色、无味、气体 红棕色、刺激性气味、气体 密度 密度略大于空气 密度比空气大 熔沸点 低 低，易液化 溶解性 不溶 易溶 化学性质 毒性 有毒 有毒 与水 不反应 3NO2+H2O=2HNO3+NO NO2既是氧化剂，又是还原剂 与碱 不反应 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2 +H2O 氧化性 2NO+2CO=2CO2+N2 2NO2+2KI=I2+2KNO2 还原性 2NO+O2=2NO2，可使KMnO4褪色 可使KMnO4褪色 与O2、H2O 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 实验室制取 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O 收集方法 排水法 向上排空气法 对环境的影响 NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层 得分速记 (1)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。 (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。 (3)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。 (4)NO2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，由于此平衡的存在，通常所说的NO2气体实际上是NO2和N2O4的混合气体。例如2 mol NO与1 molO2 充分反应，由于生成的NO2部分转化为N2O4，故实际所得的NO2少于2 mol。 3．氮的氧化物溶于水的几种情况分析 (1)NO2或NO2与N2混合气体溶于水时，3NO2+H2O==2HNO3+NO，利用气体体积变化差进行计算。 (2)NO2与O2的混合气体溶于水，由3NO2+H2O==2HNO3+NO及2NO+O2==2NO2，得： 4NO2+O2+2H2O==4HNO3 ，可知， (3)NO和O2同时通入水中时，其反应是2NO+O2==2NO2 ①，3NO2+H2O==2HNO3+NO ②，将①×3+②×2得总反应式为：4NO+3O2+2H2O==4HNO3。 (4)NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按情况1)求出NO2与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按情况3)进行计算。 知识点3 氮氧化物对环境的污染和防治 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，产生的一种有毒的烟雾。 (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。 (4)NO与血红蛋白结合使人中毒。 2．氮氧化物的来源 氮氧化物(NOx)主要包括NO和NO2。化石燃料的燃烧、硝酸生产和机动车辆尾气的排放是氮氧化物的主要来源。 3．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)，一般适合工业尾气中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)：2NOx+2xCON2+2xCO2，一般适用于汽车尾气的处理。 (3)氨还原法：6NO＋4NH35N2＋6H2O；6NO2＋8NH37N2＋12H2O。 考向1 考查氮气的性质及氮的固定 例1(2025·浙江温州三模)下列关于N2的叙述中不正确的是( ) A．雷雨天，空气中的N2与O2可反应生成NO B．N2与H2在一定条件下合成氨属于氮的固定 C．N2分子中σ键与π键的比值为2：1 D．N2既可作氧化剂又可作还原剂 【答案】C 【解析】A项，雷雨天时发生自然固氮，空气中N2和O2可反应生成NO，A正确；B项，氮的固定是将空气中游离态的氮(N2)转化为含氮化合物的过程，N2与H2在一定条件下合成氨属于氮的固定，B正确；C项，单键均为σ键，叁键含有1个σ键2个π键；N2分子中σ键与π键的比值为1：2，C错误；D项，N2中N元素的化合价可以降低生成NH3或铵根离子等，也可以升高生成NO等，故N2既可作氧化剂又可作还原剂，D正确；故选C。 思维建模 解答氮气的性质及固氮试题的思维模型 (1)氮气性质思维模型：稳定性 → 键能分析 → 高温/放电条件突破 → 典型反应(O2/H2/Mg) (2)氮固定思维模型：自然固氮(闪电/生物) → 人工固氮(合成氨) → 应用(化肥/环保)。 【日常生活与学科知识结合】【变式训练1】氮气常用作白炽灯泡中钨丝的保护气，这是因为( ) A．氮气比空气轻 B．氮气难溶于水 C．氮气是无色无味的气体 D．氮气很不活泼 【答案】D 【解析】A项，氮气密度与空气相近，故A错误； B项，氮气作保护气与氮气的溶解性无关，故B错误；C项，氨气作保护气与氮气的颜色、气味无关，故C错误；D项，氮气的性质不活泼，一般条件下不和其它物质反应，因此可以用氮气作保护气，故D正确；故选D。 【变式训练2·变载体】氮是生命活动不可缺少的重要元素。下列叙述错误的是( ) A．氮气既可作氧化剂又可作还原剂 B．氮气和氧气在放电条件下直接生成NO2 C．氮气是工业合成氨的原料之一 D．氮的固定是将大气中的氮气转化成氮的化合物 【答案】B 【解析】A项，氮气中氮元素的化合价既可升高也可降低，所以既可作氧化剂也可作还原剂，A正确；B项，氮气和氧气在放电条件下反应只能生成NO，不能生成NO2，因为在此条件下NO2完全分解，B错误；C项，工业合成氨时，以氮气、氢气为原料，提供高温、高压、催化剂等条件，所以氮气是工业合成氨的原料之一，C正确；D项，氮的固定是将大气中游离态的氮(即氮气)在适当的条件下转化为氮的化合物(如NH3、NO等)，D正确；故选B。 【变式训练3·变题型】自然界的氮循环如图所示。下列说法中，不正确的是( ) A．工业合成氨属于人工固氮 B．雷电作用下N2与O2发生化学反应 C．在氮循环过程中不涉及氧化还原反应 D．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化 【答案】C 【解析】工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，A正确；雷电作用下N2与O2发生化学反应生成NO，B正确；N2与O2发生化学反应生成NO的反应是氧化还原反应，所以在氮循环过程中涉及氧化还原反应，C错误；由氮循环的示意图可知，通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化，实现了含氮无机物与含氮有机化合物的相互转化，D正确。 考向2 考查氮及其化合物的转化 例2现有氮及其化合物的转化关系如下图，则下列说法不正确的是( ) A．上述所有反应都是氧化还原反应 B．“一场雷雨，一场肥”路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是模拟雷电固氮的过程 C．反应①中每生成1 mol NO，转移4 mol 电子 D．S元素也能发生类似的转化，最终得到硫酸 【答案】C 【解析】A项，上述所有反应过程中N元素的化合价都发生改变，故都是氧化还原反应，A正确；B项，N2和O2在雷电作用下生成NO，NO会迅速被O2氧化为NO2，NO2和H2O反应获得硝酸，即路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径，B正确；C项，反应①中N元素的化合价由-3价变成+2价，故每生成1 mol NO，转移5 mol 电子，C错误；D项，H2S被氧化生成S，S与O2反应生成SO2，SO2被O2催化剂作用下生成SO3，SO3与水反应得到硫酸，D正确；故选C。 【变式训练1·变载体】 (2025·浙江省宁波市镇海中学高三首考模拟测试)利用石灰乳和硝酸工业的尾气反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，已知NO2+NO+ Ca(OH)2= Ca(NO2)2+H2O，下列说法不正确的是( ) A．氧化剂与还原剂之比为1：1 B．NO2-的空间构型为角形 C．每生成1mol Ca(NO2)2，有1mol电子参与反应 D．当NO2与NO的比值为2：1时，反应所得的Ca(NO2)2的纯度最高 【答案】D 【解析】A项，NO2中N元素化合价降低，NO2是氧化剂；NO中N元素化合价升高，NO是还原剂；氧化剂与还原剂之比为1：l，故A正确；B项，NO2-中N原子价电子对数为3，有1个孤电子对，空间构型为角形，故B正确；C项，NO2中N元素化合价由+4降低为+3，NO中N元素化合价由+2升高为+3，每生成1mol Ca(NO2)2，转移1mol电子，故C正确；D项，根据反应方程式，当NO2与NO的比值为1：1时，反应所得的Ca(NO2)2的纯度最高，故D错误；故选D。 【变式训练2·变考法】氮及其化合物的转化关系如图所示。下列说法错误的是( ) A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C．上述所有反应都是氧化还原反应 D．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2 【答案】D 【解析】氮气和氧气在放电或高温条件下反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，所以氮气与足量氧气不能通过一步反应生成NO2，D项错误。 【变式训练3·变题型】(2025·浙江七彩阳光联盟高一期中)工业上氨气经过一系列反应制得硝酸。流程如图所示： (1) NO2气体的颜色 ，浓见光或加热易分解为 和H2O。 (2)NH3发生催化氧化生成NO的反应方程式为 。 (3)尾气中含有氮氧化物NO\、NO2，可用溶液吸收，发生的反应有：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，NO2＋NO＋2NaOH===____________＋H2O，(只填化学式，无需配平)。 (4)用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气，测得氮氧化物吸收率与溶液浓度的关系如图所示： 依据测得的关系图，下列措施一定能提高氮氧化物吸收率的是_______(填序号)。 A．增大NaOH溶液的浓度 B．提高尾气中NO2的含量 C．在NaOH溶液加入H2O2 D．用热的NaOH溶液吸收 【答案】(1)红棕色 NO2、O2 (2) 4NH3＋5O24NO＋6H2O (3) NaNO2 (4)BC 【解析】氨气被氧气氧化为一氧化氮，方程式为：4NH3＋5O24NO＋6H2O，一氧化氮继续被氧气氧化为二氧化氮，方程式为：2NO＋O2===2NO2，二氧化氮溶于水反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 (1)二氧化氮是红棕色气体。浓NaNO2见光或加热易分解，方程式为：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。 (2)NH3发生催化氧化生成NO的反应方程式为：4NH3＋5O24NO＋6H2O。 (3)根据电子转移守恒可知，NO2发生歧化反应，NO2中+4价的N部分化合价降低为NaNO2中+3价的N，则还应有部分N化合价升高，应转化为NaNO3中+5价的N，发生歧化反应。而NaOH与NO、NO2则发生归中反应，生成+3价的氮元素的化合物，则产物为NaNO2。 (4)A项，由图可知，当氢氧化钠浓度超过一定程度时，溶液对氮氧化物的吸收率随氢氧化钠浓度的增大而减小，A错误；B项，由图可知，二氧化氮含量越大，氮氧化物的吸收率越大，B正确；C项，氢氧化钠溶液中加入双氧水，可以增加氧化剂的量，具有氧化性的H2O2的存在，会使NO氧化成NO2，NO2的含量增大，从而使氮氧化物的吸收率增大，C正确；D项，用热的NaOH溶液吸收，会使气体溶解性降低，吸收效率下降，D错误；故选BC。 考向3 考查氮氧化物、氧气溶于水的计算 例3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。 思维建模 NOX、O2、H2O计算思维模型 无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者的混合气体，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，总反应式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3(NO∶O2＝4∶3)。 (2)若NO2和O2通入水中，总反应式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(NO2∶O2＝4∶1)。 【变式训练1·变载体】将盛有1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，再通入0.4 mol O2，充分反应后，整个试管充满水。则原混合气体中NO与NO2体积比为( ) A．1∶2 B．2∶5 C．3∶7 D．无法确定 【答案】C 【解析】设1 mol NO和NO2的混合气体中有a mol NO和(1－a) mol NO2，根据4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3和4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可得：＝0.4，所以a＝0.3，V(NO)∶V(NO2)＝3∶7。 【变式训练2·变题型】将装有50 mL NO2、NO混合气体的量筒倒立在水槽中，反应后气体体积缩小为30 mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比是( ) A．5∶3 B．3∶5 C．3∶2 D．2∶3 【答案】C 【解析】解答此题可根据化学方程式，运用差量法进行计算，由所得结果来确定正确的选项。设混合气体中NO2的体积为x， 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ΔV 3 mL 1 mL 3 mL－1 mL＝2 mL x 50 mL－30 mL＝20 mL ，x＝30 mL，则原混合气体中NO的体积为50 mL－30 mL＝20 mL，所以V(NO2)∶V(NO)＝30 mL∶20 mL＝3∶2。 【变式训练3·变题型】在标准状况下，将O2和NO2按1∶4体积比充满干燥烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为( ) A． mol·L－1 B． mol·L－1 C． mol·L－1 D． mol·L－1 【答案】C 【解析】设烧瓶的体积为V L，由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3知NO2的体积为V L。又O2和NO2的体积比为1∶4，所以最终液体充满整个烧瓶，溶液的体积为V L，NO2的物质的量为V L÷22.4 L·mol－1＝V mol，所以硝酸的物质的量浓度为 V mol÷V L＝ mol·L－1。 考向4 考查氮的氧化物与环境污染 例41998年，三位科学家因发现NO在心血管系统中起信号分子的作用而获得诺贝尔医学奖，使得NO成为保健药物的"明星"分子。下列关于NO的说法正确的是( ) A．NO是酸性氧化物 B．NO具有还原性，在空气中极易被氧化 C．NO的大量排放导致雾霾 D．人工合成是产生NO的唯一途径 【答案】B 【解析】A项，NO不能与碱反应生成盐和水，属于不成盐氧化物，故A错误；B项，NO具有还原性，在空气中极易被氧化为二氧化氮，故B正确；C项，固体颗粒的大量排放导致雾霾，NO是气体，故C错误；D项，自然界中的雷电也会使氮气和氧气反应生成NO，故D错误。故选B。 思维建模 常见的NOx尾气处理方法 碱液 吸收法 工业尾气中的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) 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)和水，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 【变式训练1·变题型】下列有关NO制备及性质验证的实验装置不正确的是( ) A．制备NO B．提纯NO C．验证NO和氧气反应 D．收集NO 【答案】D 【解析】A项，NO可与氧气反应，先用碳酸钙与硝酸反应生成二氧化碳排出空气，再将铜与稀硝酸反应得到NO，A正确；B项，气体通过水，除去挥发的硝酸蒸气和可能存在的NO2，再用浓硫酸干燥，可以得到干燥纯净的NO，B正确；C项，NO为无色气体，遇到氧气生成二氧化氮为红棕色，C正确；D项，NO与氧气反应，不能用排空气法收集NO，D错误；故选D。 【环境保护与学科知识结合】【变式训练2】为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。后者常采用NH3作还原剂，其反应之一为：，下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数)( ) A．氧化产物与还原产物的质量比为3∶4 B．生成1mol水转移电子的数目为2NA C．可使用Na2CO3溶液吸收氮氧化物 D．氮氧化物的排放可形成酸雨 【答案】A 【解析】A项，中NH3的N元素化合价上升发生氧化反应，NO2的N元素化合价下降发生还原反应，则氧化产物与还原产物的质量比为8：6=4∶3，故A错误；B．中NH3的N元素化合价由-3价上升到0价，转移24个电子生成12个H2O，生成1mol水转移电子的数目为2NA，故B正确；C．氮氧化物可以被碱性溶液Na2CO3溶液吸收，故C正确；D．氮氧化物的排放可形成酸雨，故D正确。 【变式训练3·变载体】汽车尾气是大气污染物之一，其主要污染成分是NO2和CO，二者在一定条件下发生反应：2NO2＋4CO===N2＋4CO2，下列有关说法正确的是( ) A．NO2被氧化 B．可以用氢氧化钠溶液吸收两种气体 C．CO在反应中被氧化为CO2 D．每生成2.24 L(标准状况下)N2时，转移电子数目约为0.6×6.02×1023 【答案】C 【解析】N元素化合价由NO2中＋4价降低到N2中0价，被还原，A错误；由反应：2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，可知NO2可以用NaOH溶液吸收，CO与NaOH溶液不反应，故不能用NaOH溶液吸收CO，B错误；C元素化合价由CO中＋2价升高到CO2中＋4价，被氧化，C正确；N元素化合价由＋4价降低为0价，转移电子的物质的量为8n(N2)＝8×＝0.8 mol，转移电子数目约为0.8×6.02×1023，D错误。 ( ) 考点二 氨、铵盐 知识点1 氨气 1．氨的分子结构 分子式 电子式 结构式 空间构型 分子极性 NH3 键角107°18′ 三角锥形 极性分子 2．氨的物理性质 通常状况下，氨是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水(常温常压下，体积比为1∶700)，氨的水溶液称为氨水。氨在加压下容易液化，液氨气化时吸收大量的热，使周围环境温度急剧降低，工业上可使用液氨作制冷剂。 3．氨的化学性质 (1)氨与水的反应：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－。 (2)氨与酸的反应：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式：NH3＋HCl===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。 (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)氨的还原性——氨的催化氧化，化学方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O。 (5)与CuO反应：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O(用于实验室制少量N2)。 (6)与氯气反应：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl(用于检验Cl2管道泄漏)。 得分速记 (1)NH3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)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 4．喷泉实验及拓展应用 (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吸收剂。 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和实验操作 装置(Ⅰ)向锥形瓶通入少量空气，将少量水压入烧瓶，导致大量氨溶解，形成喷泉。 装置(Ⅱ)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，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)向导管中先通入一定量的H2S后，再通入一定量SO2，发生反应，压强减小，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，压强减小，产生喷泉。 装置(Ⅵ)中，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，压强减小，再打开导管下部活塞，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： (1)HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时：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。 知识点2 铵盐 1．铵盐的物理性质：铵盐都是离子化合物，都是白色固体，均易溶于水。 2．铵盐的化学性质 (1)不稳定性 ①NH4Cl受热分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑(用于除去或分离铵盐)。 ②NH4HCO3或(NH4)2CO3受热分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O；(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O ③硝酸铵的分解有四种情况： 110 ℃时分解：NH4NO3＝HNO3＋NH3↑ 185 ℃～200 ℃分解：NH4NO3＝N2O↑＋2H2O 230°C以上，同时有弱光：2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O 在400°C以上时，剧烈分解发生爆炸：4NH4NO3=3N2↑+2NO2↑+8H2O ④硫酸铵分解两种情况 硫酸铵在280℃就开始分解，分解产物放出氨气而生成硫酸氢铵(酸式硫酸铵)：(NH4)2SO4=NH3+NH4HSO4； 513℃时则硫酸铵完全分解，分解放出氨气、氮气、二氧化硫及水：3(NH4)2SO4=3SO2↑+6H2O+N2↑+4NH3↑ (2)与碱反应 ①在稀溶液中不加热：NH＋OH－===NH3·H2O。 ②加热时或浓溶液：NH＋OH－NH3↑＋H2O。 (3)铵盐溶于水易水解：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋。铵盐溶液可能显酸性，如强酸的铵盐溶液；可能呈中性，如醋酸铵溶液；也可能呈碱性，如碳酸铵溶液。 3．NH的检验 未知液呈碱性产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含NH。 得分速记 向某盐中加入强碱溶液，用湿润的红色石蕊试纸进行检验，若试纸没有变蓝，则不能说明盐中不含有NH4+，因为盐中含有NH4+，加入强碱溶液后，需要加热才能产生NH3。 知识点3 氨的实验室制法 1．原理：利用复分解反应强碱制弱碱 2NH4Cl +Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 2．药品的选择： (1)铵盐：制取NH3时，一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3，原因如下： 铵盐 不选用的理由 NH4NO3 受热分解，会发生爆炸，不安全 (NH4)2SO4 与Ca(OH)2反应时生成CaSO4，反应物呈块状，不利于NH3逸出，且反应后试管难清洗 (NH4)2CO3 受热分解会产生CO2，使收集到的NH3不纯 (2)碱：一般用熟石灰，不用NaOH或KOH，因为NaOH或KOH易吸水结块，而且对玻璃仪器腐蚀性较强。 3．装置：固－固反应加热装置(同制O2) (1)发生装置的试管口略向下倾斜； (2)加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。 4．干燥：碱石灰(或固体NaOH、固体CaO) 得分速记 不能用浓H2SO4、CaCl2干燥，CaCl2与NH3反应：CaCl2+8NH3= CaCl2·8 NH3。 5．收集：向下排空气法收集，收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管应插入接近试管的底部。 6．验满： (1)用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若变蓝，说明已经收集满。　　 (2)用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。 7．尾气吸收：多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球)，以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有： 8．氨气的其它实验室制法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解。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，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 考向1 考查氨、铵盐的性质及实验 例1按下图装置进行实验(夹持装置省略)，下列判断正确的是( ) A．甲装置试管中的固体是NH4Cl B．乙中a处比b处先变蓝 C．由于与酸产生铵盐，丙中有白烟 D．因为NH3极易溶于水，所以丁中会产生倒吸 【答案】B 【解析】该实验的实验目的是利用氯化铵与氢氧化钙共热反应制备氨气，并探究氨气的性质。A项，氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢在试管口遇冷生成氯化铵，无气体进入装置乙中，无法探究氨气的性质，故A错误；B项，氨气的密度小于空气，所以乙瓶中a处比b处先变蓝，故B正确；C项，浓硫酸不具有挥发性，不能与氨气反应生成铵盐而产生白烟，故C错误；D项，倒置的干燥管能起到防倒吸的作用，所以丁中不会产生倒吸，故D错误；故选B。 思维建模 从各角度学会氨气的制法 (1)制取氨时，不能用硝酸铵代替氯化铵。因为硝酸铵在加热过程中可能发生爆炸性的反应，发生危险。 (2)制取氨时，不能用氢氧化钠代替熟石灰。因为氢氧化钠具有吸湿性，易结块，不利于产生NH3，且在加热条件下易腐蚀试管。 (3)氨是碱性气体，不能用酸性干燥剂(浓硫酸等)干燥，也不能用无水CaCl2干燥，因为它们均能与氨发生反应，常用碱石灰做干燥剂。 (4)实验室快速制氨气的方法：①加热浓氨水制氨气②浓氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨气。 【变式训练1·变载体】下列装置用于实验室探究NH3的性质，其中能达到实验目的的是( ) 【答案】C 【解析】固体氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢遇冷又结合生成氯化铵，得不到氨气，A项错误；浓硫酸会和氨气反应，不能用浓硫酸干燥氨气，B项错误；氨气和氧化铜在加热条件下反应，黑色的氧化铜转化为红色的铜，说明氨气有还原性，C项正确；漏斗浸入水中过多，起不到防倒吸的作用，D项错误。 【变式训练2·变考法】用下列实验装置和方法进行相应实验，能达到实验目的的是( ) A．用甲装置制备干燥的氨 B．用乙装置收集Cu与浓硝酸反应产生的气体并测量其体积 C．用丙装置除去CO2中含有的少量HCl D．用丁装置吸收NH3并防止倒吸 【答案】A 【解析】B项，Cu与浓硝酸反应生成NO2，NO2会与H2O反应，错误；C项，CO2也可与Na2CO3溶液反应，错误；D项，苯的密度小，不能使气体与水分离，应将苯换成CCl4，将气体通入CCl4中以防止倒吸，错误。 【逻辑思维与实验创新】【变式训练3】(2025·浙江强基联盟高一期中)如图，利用培养皿探究氨气的性质。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。下列对实验有关说法正确的是( ) A．该实验中NaOH固体可以用无水CaCl2代替 B．浓硫酸附近无明显现象，说明与浓硫酸不发生反应 C．氯化物溶液变浑浊，说明该溶液一定是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 【答案】D 【解析】A项，该实验中NaOH固体与浓氨水反应产生氨气，不可以用无水CaCl2代替，CaCl2会与NH3络合，NH3不会溢出，A错误；B项，浓硫酸与NH3可发生反应，其化学方程式为：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4，但无明显现象，B错误；C项，氨气的水溶液显碱性，氯化物溶液与其反应生成白色沉淀，该溶液可能为MgCl2溶液、AlCl3溶液等，解释不正确，C错误；D项，干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝，是因为NH3与H2O发生反应生成了NH3·H2O，其溶液呈碱性，湿润的红色石蕊试纸变蓝，D正确；故选D。 考向2 考查喷泉实验原理及应用 例2已知极易溶于水，易溶于乙醇。某同学用收集满的或进行喷泉实验，设计了多个装置如下，图1装置实验前先关闭止水夹。下列说法错误的是( ) A．标准状况下图1喷泉试验后，烧瓶内氨水的物质的量浓度约为 B．利用图1进行喷泉实验，将胶头滴管中的水挤入烧瓶，立即形成喷泉 C．利用图2进行喷泉实验，用冰冷的毛巾覆盖烧瓶可引发形成喷泉 D．图3锥形瓶内盛有乙醇，水槽中加入热水加热可引发喷泉 【答案】B 【解析】A项，设烧瓶内NH3体积为VL，喷泉实验后烧瓶内溶液的体积也为VL，标准状况下烧瓶内溶液物质的量浓度，A项正确；B．将胶头滴管中的水挤入烧瓶，还需打开止水夹才能形成喷泉，操作有误，B项错误；C．用冰冷的毛巾覆盖烧瓶，烧瓶内气压降低，烧杯内的水在大气压作用下可进入烧瓶，从而引发喷泉，C项正确；D．热水浴可使乙醇挥发，锥形瓶内压强增大，将乙醇压入烧瓶中，部分HCl溶解，导致烧瓶内压强减小引发喷泉，D项正确；故选B。 思维建模 喷泉实验思维过程 (1)喷泉实验原理：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。形成喷泉的常见组合 ①HCl、NH3、NO2、NO与O2(4∶3)、NO2与O2(4∶1)溶于水。 ②HCl、CO2、Cl2、SO2溶于NaOH溶液。 (2)常见的喷泉实验装置及引发方法 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→烧瓶内形成负压而产生喷泉。 装置Ⅱ：挤压气球→可使少量的溶液沿导管进入烧瓶→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→氨气通过导管与水接触→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) 【变式训练1·变载体】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。 【变式训练2·变考法】同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满：①NH3，②NO2，进行喷泉实验。经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为( ) A．①=②=③=④ B．①>②>③>④ C．①=②>③>④ D．①=②>③=④ 【答案】D 【解析】相同条件下，等体积的气体其物质的量相等，氨气极易溶于水，则盛有氨气的烧瓶倒立在水槽中时，水会充满整个烧瓶；二氧化氮和水反应方程式为：3NO2+H2O═2HNO3+NO，根据方程式可知，水充入烧瓶容积的；如混有氧气，NO与氧气发生反应生成二氧化氮，再进一步反应生成硝酸，根据计算溶液的物质的量浓度。①设体积为3L，纯净的氨气，完全溶于水，溶液的体积等于烧瓶容积，所以溶液浓度为；②设体积为3L，纯净的NO2，发生反应：3NO2+H2O═2HNO3+NO，根据方程式可知，水充入烧瓶容积的；生成HNO3的物质的量2mol，则溶液浓度为；③NO2和O2(4：1)的混合气体，发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，这样5份的气体(4NO2+O2)生成4份HNO3，溶液体积等于二氧化氮与氧气的体积和，故浓度为；④NO2和O2(1：1)的混合气体，发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，这样8份的气体(4NO2+4O2)生成4份HNO3，氧气有3体积未参与反应，溶液体积为：8-3=5，故浓度为；综上所诉，答案为D。 【新技术与学科知识结合】【变式训练3】如图所示，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。下列说法正确的是( ) A．制取氨氨气时烧瓶中的固体常用CaO或CaCl2 B．喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，肯定是因为装置气密性不好 C．关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口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乙，则E点时喷泉最剧烈 D．工业上，若出现液氨泄漏，可通过喷水处理 【答案】D 【解析】A项，CaO与H2O反应放热，且OH-浓度增大，有利于氨气的逸出，而CaCl2中性盐，能溶于水，热量的变化很小，不与水反应，对氨气的逸出没有促进作用，A项错误；B项，喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，可能是因为装置气密性不好，也可能是因为氨气中混有空气等，B项错误；C项，三颈烧瓶内气体压强与外界大气压之差越大，喷泉越剧烈，C点的压强最小，大气压不变，则大气压和C点的压强差最大，则C点喷泉最剧烈，C项错误；D项，氨气极易溶于水，因此工业上，若出现液氨泄漏，可通过喷水处理，D项正确；故选D。 考向3 考查氨的实验室制法及创新 例3 (2025·广东肇庆·二模)下列实验装置能达到实验目的的是( ) A．制备 B．干燥 C．收集 D．吸收尾气 【答案】D 【解析】A项，加热时氯化铵分解生成氨气和氯化氢，在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵，不能制备氨气，应选氯化铵与氢氧化钙加热制备，故A错误；B项，氨气与氯化钙反应，不能干燥氨气，故B错误；C项，NH3的密度比空气的小，应该采用向下排空气法收集，即进口在上出口在下，故C错误；D项，氨气不与四氯化碳反应，不溶于四氯化碳，可防止倒吸，故D正确；故选D。 思维建模 NH3制取实验3方面创新 (1)制取原理创新：实验室不用铵盐和碱混合共热，而将浓氨水滴加到固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)上，快速制取NH3。 (2)制取装置创新： (3)吸收装置创新： 【化学史与学科知识结合】【变式训练1】1873年，卡尔·冯·林德发明了以氨为制冷剂的冷冻机。兴趣小组利用下列装置制得并收集氨气，后续用于模拟制冷过程。下列装置(“→”表示气流方向)难以达到目的的是 A．制备氨气 B．净化氨气 C．收集氨气 D．尾气处理 【答案】C 【解析】A项，实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制备氨气，故A正确；B项，氨气是碱性气体，用碱石灰干燥氨气，故B正确；C项，氨气密度比空气小，用向下排空气法收集氨气，故C错误；D项，氨气易溶于水，用水吸收氨气，且该装置能防倒吸，故D正确；选C。 【变式训练2·变考法】某制肼法是以氨为氮源，用次氯酸钠氧化氨气制备水合肼(N2H4·H2O)。其反应装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是( ) A．可用装置d代替装置a制备氨气 B．装置a中碱石灰能够吸水并放出热量，有利于氨气的逸出 C．烧杯中加入CCl4可避免在进行尾气处理时发生倒吸 D．双口烧瓶中发生反应的离子方程式为 【答案】A 【解析】a中浓氨水和碱石灰反应生成氨气，b中发生制取水合肼(N2H4·H2O)，c用于吸收多余的氨气，氨气不溶于CCl4，可以防止倒吸。A项，氯化铵分解生成氨气和HCl，NH3、HCl遇冷又生成氯化铵，不可用装置d代替装置a制备氨气，A错误；B项，装置a中碱石灰能够吸水并放出热量，使浓氨水生成氨气，有利于氨气的逸出，B正确；C项，氨气易溶于水，不溶于CCl4，烧杯中加入CCl4可避免在进行尾气处理时发生倒吸，C正确；D项，双口烧瓶中氨气被氧化生成产物，发生反应的离子方程式为，D正确；故选A。 【变式训练3·变载体】碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)n]-是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)，已知液氨的沸点-33.5℃。下列说法正确的是( ) A．装置A中的药品可替换为Ca(OH)2溶液与NH4Cl固体 B．D中发生的变化是Li+nNH3=Li++[e(NH3)n]- C．锂片必须打磨出新鲜表面，C、E均可选用CaCl2固体 D．D中干冰-丙酮冷却装置可改为冰水浴 【答案】B 【解析】A项，Ca(OH)2微溶于水，其溶液浓度小，与NH4Cl固体在不加热条件下不能生成氨气(加热条件也不适合制取氨气)，故装置A中药品不能换为Ca(OH)2溶液与NH4Cl固体，A项错误；B项，氨气在双口瓶中冷却为液氨，锂与液氨反应生成[e(NH3)n]-，根据原子守恒和电荷守恒可知，双口瓶中的变化为：，B项正确；C项，锂保存在石蜡中，使用前应打磨掉表面的氧化层，氨气可与氯化钙发生络合反应，故干燥管C中不能加入CaCl2固体，C项错误；D项，冰水浴温度不能达到-77℃，干冰-丙酮冷却装置不可改为冰水浴，D项错误；故选B。 ( ) 考点三 硝酸 硝酸盐 知识点1 硝酸 1．物理性质：无色，易挥发，具有刺激性气味的液体，易溶于水。浓硝酸常因为溶解有NO2而呈黄色。质量分数为69%的硝酸为常用浓硝酸。98%以上的硝酸称之为发烟硝酸。 2．化学性质 (1)硝酸具有酸的通性 ①与金属反应：一般不生成氢气 ②与碱性氧化物反应：如CuO、Na2O、Fe2O3等 ③与碱反应：Cu(OH)2、NaOH等 ④与盐反应：NaHCO3、Na2CO3等 ⑤与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊先变红后褪色 (2)不稳定性 硝酸是不稳定性酸，受热或者光照易分解，所以实验室中常用棕色瓶储存硝酸，置于冷暗处。化学；方程式为：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。 (3)强氧化性 由于HNO3中的+5价氮元素有很强的得电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是+5价氮被还原，故硝酸具有强氧化性。硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 硝酸的强氧化性规律：①温度越高，硝酸越浓，其氧化性越强。 ②与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。 ①浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色。 ②与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应，非金属元素被氧化成酸性氧化物或最高价含氧酸。如： C+4HNO3 (浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O，S+6HNO3 (浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O。 ③金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO，极稀HNO3可被还原成NH3，生成NH4NO3等，如：3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。 ④钝化：常温时，冷的浓硝酸、浓硫酸可使铝、铁表面生成致密的氧化膜，阻止酸与金属的进一步反应，这种现象叫钝化。钝化其实也是硝酸强氧化性的表现，利用金属Al和Fe的这种性质，我们可以用Al或Fe制的容器来盛装浓硫酸或浓硝酸。 ⑤硝酸与铁反应时，产物符合以下规律 ⑥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。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式： 3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 (4)与有机物反应 ①硝化反应(与苯反应)：＋HNO3(浓) ＋H2O； ②显色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。 得分速记 (1)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性，一般不能产生H2。 (2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。 (3)硝酸与具有还原性的弱酸盐(如Na2SO3、NaI等)、碱性氧化物、碱以及其他还原剂反应时，优先发生氧化还原反应。 (4)王水是指浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物，可溶解Au、Pt等。 (5)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题 ①在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是： 3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。 ②忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO不能与Fe2＋、I－、SO、S2－等还原性较强的离子大量共存。 3．硝酸工业制法的反应原理 (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．硝酸的保存 (1)保存硝酸：棕色瓶(避光)、玻璃塞(橡胶塞易被氧化)、阴凉处(防热)。 (2)存放的浓硝酸中，因分解产生的NO2溶于HNO3而使其呈黄色。与工业盐酸中因含Fe3＋而呈黄色易混。 得分速记 (1)硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO，HNO3(极稀)→N2O或NH。 (2)“钝化”并非不反应。 (3)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色。 5．硝酸的用途 (1)在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等； (2)在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。 知识点2 硝酸盐 1．概念：硝酸盐是硝酸HNO3与金属反应形成的盐类。由金属离子(或铵离子)和硝酸根离子组成。常见的硝酸盐有硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钙、硝酸铅、硝酸铈等。 2．物理性质：硝酸盐几乎全部易溶于水，只有硝酸脲微溶于水，碱式硝酸铋难溶于水，所以溶液中硝酸根不能被其他绝大多数阳离子沉淀。 3．化学性质 (1)不稳定性：固体的硝酸盐加热时能分解放出氧，其中最活泼的金属的硝酸盐仅放出一部分氧而变成亚硝酸盐，其余大部分金属的硝酸盐，分解为金属的氧化物、氧气和二氧化氮。 ①按金属活动性顺序表，钾到钠的硝酸盐受热分解生成亚硝酸盐和氧气：2KNO32KNO2＋O2↑； ②按金属活动性顺序表，镁到铜的硝酸盐受热分解生成金属的氧化物、氧气和二氧化氮：2Cu(NO3)22CuO+4NO2＋O2↑； ③按金属活动性顺序表，铜以后的硝酸盐受热分解生成金属单质、氧气和二氧化氮：2AgNO32Ag+2NO2＋O2↑。 (2)硝酸盐在高温或酸性水溶液中是强氧化剂，但在碱性或中性的水溶液几乎没有氧化作用。 考向1 考查硝酸的性质及实验探究 例1(2025·浙江卓越联盟高一期中一定温度下，探究铜与稀HNO3反应过程如图，下列说法错误的是( ) A．产生无色气体的离子方程式是3Cu+8H++2NO3-==3Cu2++2NO↑+4H2O B．步骤Ⅲ反应速率比I快的原因是3NO2+H2O==2HNO3+NO，使c(HNO3)增大 C．无色气体变红棕色的化学方程式是2NO+O2==2NO2 D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜会继续溶解 【答案】B 【解析】铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮、水，得到的无色气体是一氧化氮，抽入空气后发生反应2NO+O2==2NO2，振荡后，反应速率加快，说明二氧化氮对反应具有催化作用。A项，Cu和稀HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，产生无色气体，离子方程式为3Cu+8H++2NO3-==3Cu2++2NO↑+4H2O，A正确；B项，由分析可知，步骤Ⅲ反应速率比I快的原因是二氧化氮对反应具有催化作用，B错误；C项，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮为红棕色，过程Ⅱ中气体变成红棕色的反应为2NO+O2==2NO2，C正确；D项，当活塞不再移动时，再抽入空气，NO与氧气、水反应生成硝酸，因此铜可以继续溶解，D正确；故选B。 思维建模 利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性 (1)活泼金属与金属反应不生成H2。 (2)与还原性的碱性氧化物、碱反应时，要考虑硝酸的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是：3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。 (3)与还原性的盐(S2-、SO32-)反应时，要考虑硝酸的强氧化性。3SO32-+2H++2NO3-=3SO42-+2NO↑+H2O，而不是SO32-+2H+=SO2↑+H2O。 (4)与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊先变红后褪色，而不是只变红。 【变式训练1·变考法】下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是( ) ① ② ③ A．①中发生了反应4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O B．由②中产生红棕色气体可推测木炭与浓硝酸发生了反应 C．由③中有红棕色可推测出浓硝酸可能具有挥发性 D．③的气体产物中检测出CO2，不能得出木炭与浓硝酸发生反应的结论 【答案】B 【解析】A项，浓硝酸受热易分解，故①中发生的反应为：4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O，A错误；B项，红热木炭会使浓硝酸受热分解生成二氧化氮、氧气和水，则红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应，B错误；C项，③中红棕色气体表明浓硝酸挥发产生的硝酸蒸气与红热木炭反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应中氮元素的化合价降低被还原，硝酸是氧化剂，二氧化氮是还原产物，C正确；D项，红热木炭可与空气中氧气反应生成二氧化碳，则③的气体产物中检测出二氧化碳不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应，D正确；故选B。 【变式训练2·变载体】为研究浓硝酸与的反应，进行右图所示实验。下列说法不正确的是( ) A．浓硝酸需存放在棕色试剂瓶中，滴入浓硝酸后，无需加热即可反应 B．反应开始后，试管中产生红棕色气体，说明浓硝酸具有氧化性 C．反应消耗时，转移电子数约为 D．若将铜片换成铝片，反应更剧烈，产生大量气体 【答案】D 【解析】A项，浓硝酸见光会分解，因此需存放在棕色试剂瓶中，浓硝酸具有强氧化性，与铜片接触后无需加热即可发生反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，A正确；B项，反应开始后，试管中产生红棕色气体，即生成NO2，说明HNO3被还原生成NO2，HNO3为氧化剂，说明浓硝酸具有氧化性，B正确；C项，铜与浓硝酸发生反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，铜元素化合价从0价升高到+2价，每消耗1mol铜，转移2mol电子，则当反应消耗0.05molCu时，转移电子数约为0.05mol×2×6.02×1023mol-1=6.02×1022，C正确；D项，若将铜片换成铝片，将无明显现象，因为常温下铝在浓硝酸中会发生钝化，在铝表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止反应进一步进行，D错误；故选D。 【实验创新与科学探究】【变式训练3】利用以下装置探究铜与浓、稀硝酸的反应。关闭阀门A、C，同时开始甲、乙两管的实验，下列说法正确的是( ) A．甲、乙两管皆变热，说明存在ΔH>0的反应 B．甲、乙两管中产生气体，说明两管皆发生氧化还原反应 C．反应开始时甲管产生气泡的速率比乙管快，说明甲管中反应速率大 D．NO2、NO均为酸性氧化物，故可用NaOH溶液吸收尾气 【答案】B 【解析】A项，甲、乙两管皆变热，说明存在放热反应即ΔH＜0的反应，A错误；B项，甲、乙两管中产生气体，铜与浓硝酸反应产生NO2气体，铜与稀硝酸反应产生NO气体，二者均有元素化合价改变，即说明两管皆发生氧化还原反应，B正确；C项，由于两管产生的气体不同，不同气体在水中的溶解度不同，即气泡的速率与压强、温度和溶解度有关，即反应开始时甲管产生气泡的速率比乙管快，不能说明甲管中反应速率大，C错误；D项，已知能与碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物，NO2虽然能与NaOH反应但发生了氧化还原反应，NO不能与NaOH反应，故NO2、NO均不属于酸性氧化物，用NaOH溶液吸收尾气是NO2、NO发生归中反应，方程式为：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，D错误；故选B。 考向2 考查金属与硝酸反应的多角度计算 例2(2025·浙江湖州高一期末)向18g铜和铁的混合物中加入200mL稀硝酸，充分反应得到溶液甲和2.24LNO，固体减少8.4g；继续加入200mL等浓度的稀硝酸，固体完全溶解，得到溶液乙和2.24LNO，溶液乙不含Fe3+且加入VmL1mol/LNaOH溶液恰好可将所有金属离子沉淀完全(气体体积均在标准状况下测定)。下列说法不正确的是( ) A．减少的8.4g金属为铜和铁 B．稀硝酸的物质的量浓度为2.0mol/L C．加入的NaOH溶液体积V的值为600 D．向溶液乙中再加200mL稀硝酸，又得到标准状况下1.12LNO 【答案】A 【解析】A项，设铜和铁的混合物中铁的物质的量为，铜为，根据电子守恒，有，根据质量关系得，联立计算得，铁的质量为，铜的质量为。所以第一次反应中Fe完全溶解(质量8.4g)，而Cu未参与反应，因此减少的金属仅为铁，A错误；B项，总反应中硝酸的物质的量为0.8mol(0.6mol用于生成硝酸盐，0.2mol被还原为NO)，浓度为=2.0mol/L，B正确；C项，金属离子(Fe2+和Cu2+各0.15mol)需0.6mol OH⁻沉淀，则1mol/L NaOH溶液的体积为600mL，C正确；D项，此时Fe2+(0.15mol)可被新加入的硝酸氧化，根据得失电子守恒，生成0.05mol NO(1.12L)，D正确；故选A。 思维建模 金属与硝酸反应计算问题 (1)金属与硝酸反应计算问题的思维模型 (2)硝酸与金属反应的计算技巧 ①原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，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中氮原子的物质的量。 ②得失电子守恒法：HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。 ③电荷守恒法：HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)则有：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NO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NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。 【变式训练1·变载体】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。 【变式训练2·变考法】某稀溶液中含有4mol KNO3和2mol H2SO4，向其中加入1.2mol Fe，充分反应(已知NO3-被还原为NO)，最终溶液体积为1L，下列说法正确的是( ) A．所得溶液中c(NO3-)=2.75mol·L－1 B．所得溶液中c(Fe2+)：c(Fe3+)=1：1 C．反应后生成NO的体积为28L(标准状况下) D．所得溶液中的溶质只有FeSO4 【答案】B 【解析】铁与稀硝酸完全反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为，由方程式可知，4mol氢离子完全反应消耗1mol硝酸根离子，生成1mol铁离子、一氧化氮的物质的量为1mol；则过量的铁与反应生成的铁离子反应生成亚铁离子，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，由方程式可知，过量的0.2mol铁，消耗0.4mol铁离子、生成0.6mol亚铁离子，则反应后溶液中钾离子的物质的量为4mol、铁离子的物质的量为0.6mol、亚铁离子的物质的量为0.6mol、硝酸根离子的物质的量为3mol、硫酸根离子的物质的量为2mol。A项，反应后硝酸根离子的物质的量为3mol，浓度为=3mol/L，故A错误；B项，反应后溶液中铁离子的物质的量为0.6mol、亚铁离子的物质的量为0.6mol，则溶液中铁离子和亚铁离子的浓度之比为1：1，故B正确；C项，反应生成一氧化氮的物质的量为1mol，则标准状况下一氧化氮的体积为，故C错误；D项，反应所得溶液中含有铁离子、亚铁离子、钾离子、硫酸根离子和硝酸根离子，则所得溶液中的溶质不可能只含有硫酸亚铁，故D错误；故选B。 【变式训练3·变题型】(2025·浙江G5联盟高一期中)向2LFe(NO3)3、稀H2SO4 、CuSO4的混合溶液中，缓慢加入42g铁粉充分反应。加入铁粉的量与容器中产生的气体和固体的变化曲线如图所示。(以下气体体积均已换算为标准状况)请回答以下问题： 已知：①氧化性：稀； ②Fe +4H++NO3-= Fe3++NO↑+2H2O。 (1)产生的气体为 (填化学式)。 (2)b点溶液中的溶质为 (填化学式)。 (3)原溶液中Fe(NO3)3的物质的量浓度为 mol/L。 【答案】(1)NO (2) FeSO4与Fe(NO3)2 (3)0.1 【解析】2LFe(NO3)3、稀H2SO4 、CuSO4的混合溶液中存在H+、NO3-、Fe3+、Cu2+、SO42-离子，加入Fe粉，先与HNO3反应得到气体NO，再与Fe3+反应生成Fe2+，然后再与Cu2+反应得到Cu单质和Fe2+。 (1)经分析，开始时Fe与HNO3发生氧化还原反应：Fe +4H++NO3-= Fe3++NO↑+2H2O得到气体NO； (2)加入固体0~5.6g，完全溶解气体增加，说明Fe与硝酸反应，5.6~14g，固体溶解没有气体生成，说明Fe与Fe3+反应，加入固体质量为36.4g-14g=22.4gFe粉，固体质量增加25.6g，说明Fe与Cu2+反应，加入固体质量为42-36.4=5.6gFe粉，固体质量增加31.2g-25.6g=5.6g，反应不再发生。b点溶液中存在Fe2+和NO3-、FeSO4，溶质为FeSO4与Fe(NO3)2； (3)加入固体0~5.6g，Fe的物质的量为0.1mol，完全溶解气体增加，说明Fe与硝酸反应生成Fe3+的物质的量为0.1mol，加入固体5.6~14g，Fe粉的物质的量为固体溶解没有气体生成，说明Fe与Fe3+反应生成Fe2+，根据2Fe3++Fe=3Fe2+，溶液中的Fe3+的物质的量为0.15mol×2-0.1mol=0.2mol，则原溶液中Fe(NO3)3的物质的量浓度为=0.1mol/L。 ( ) 考点四 不同价态含氮物质的转化 知识点1 不同价态含氮物质的转化 1．构建氮气及其化合物转化网络 2．氮在自然界中的循环 知识点2 氮族元素的其它知识归纳 1．肼(联氨) (1)结构： 分子式 电子式 结构式 结构简式 N2H4 H2N-NH2 (2)碱性：二元弱碱，碱性比NH3弱。在水中的电离方式与氨相似，分两步进行：N2H4＋H2ON2H＋OH－、N2H＋H2ON2H＋OH－。 (3)强还原性：①水合肼在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成金属单质，如2N2H4·H2O＋2Ag＋===2Ag↓＋2NH＋N2↑＋2H2O；②能被氧气、H2O2等氧化，可用作喷气式发动机推进剂、火箭燃料等。 2．As2O3、As2O5和As2S3 (1)As2O3俗称砒霜，微溶于水生成亚砷酸(H3AsO3)，可被过氧化氢氧化成砷酸(H3AsO4)，属于两性氧化物：As2O3＋6NaOH===2Na3AsO3＋3H2O，As2O3＋6HCl===2AsCl3＋3H2O。 (2)As2O5遇热不稳定，在熔点(300℃)附近即失去O2变成As2O3。 (3)As2S3俗称雌黄，可溶于碱性硫化物或碱溶液中：As2S3＋3Na2S===2Na3AsS3，As2S3＋6NaOH===Na3AsS3＋Na3AsO3＋3H2O。也可以与SnCl2、发烟盐酸反应转化为雄黄(As4S4)：2As2S3＋2SnCl2＋4HCl===As4S4＋2SnCl4＋2H2S↑。雄黄和雌黄均可以与氧气反应生成As2O3。 考向1 考查不同价态含氮物质的转化关系 例1(2025·浙江省名校协作体三开学测试)氮及其化合物对生命、生产生活意义重大。NH3是重要的化工原料，可制备硝酸和肼(N2H4，具有较强还原性)。 (1)写出过量NH3发生反应I的化学方程式 。 (2)下列说法不正确的是______。 A．硝酸能使蛋白质变性 B．步骤Ⅱ应将CO(NH2)2溶液滴入NaClO溶液中 C．硝酸工业排放的NOx尾气可用NH3处理，生成无污染的物质 D．实验室可借助浓氨水和熟石灰反应快速制取少量氨气，且用无水CaCl2干燥 (3)①N2H4是一种二元弱碱：时，N2H4第一步电离平衡常数Kb1的值为 (已知：N2H4+H+N2H5+ K=8.7×10-7) ②若硝酸的结构可表示为：，已知硝酸与水分子可形成结晶水合物2HNO3•H2O，每个水分子形成三个氢键，含有六元环状结构。请写出2HNO3•H2O的结构式 (氢键用“…”表示)。 (4)已知反应Ⅲ歧化生成两种含氧酸盐，写出该反应的离子方程式 ； 根据所提供的试剂，设计实验检验溶液A中较低价态的含氧酸根离子 ； (可供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、(NH4)2Fe(SO4)2溶液、KSCN溶液、KMnO4溶液) 【答案】(1)4NH3+COCl2=CO(NH2)2+2NH4Cl (2)BD (3)8.7×10-7 (4) 2NO2+2OH-=NO3-+NO2-+H2O 取A溶液少许与一试管，向其中加入足量的稀硫酸酸化，然后滴加KMnO4溶液，充分震荡反应后，若溶液紫红色褪去，说明含有NO2- 【解析】(1)由题干流程图可知，反应I为NH3与COCl2发生取代反应生成CO(NH2)2和HCl，过量的NH3与HCl反应生成NH4Cl，故过量NH3发生反应I的化学方程式为：4NH3+COCl2=CO(NH2)2+2NH4Cl；(2)A项，硝酸是一种具有强氧化性的强酸，故能使蛋白质变性，A正确；B项，由题干信息可知，N2H4具有强还原性，而NaClO具有强氧化性，故步骤Ⅱ不能将CO(NH2)2溶液滴入NaClO溶液中，否则生成的N2H4将被过量的NaClO氧化，应将NaClO溶液滴入CO(NH2)2溶液中，B错误；C项，根据氧化还原反应的规律可知，硝酸工业排放的NOx尾气可用NH3处理，生成无污染的物质N2和H2O，反应方程式为：6NOx+4xNH3=(2x+3)N2+6xH2O，C正确；D项，已知NH3能与CaCl2形成络合物，故实验室可借助浓氨水和熟石灰反应快速制取少量氨气，不能用无水CaCl2干燥，应该用碱石灰进行干燥，D错误；故选BD；(3)①N2H4是一种二元弱碱，其第一步电离方程式是N2H4+H2ON2H5++OH-，25℃时，N2H4第一步电离平衡常数Kb1===K×Kw=8.7×107×10-14=8.7×10-7；②若硝酸的结构可表示为：，硝酸与水分子可形成一水合二硝酸结晶水合物(2HNO3•H2O)，水分子中的2个H原子与硝酸分子中的非羟基氧原子形成2个氢键，水分子中的氧原子与硝酸分子中的氢原子形成1个氢键，一水合二硝酸的结构式 ；(4)由题干流程图可知，反应Ⅲ即NO2与NaOH溶液反应，发生歧化生成两种含氧酸盐即为NaNO3、NaNO2，则该反应的离子方程式为：2NO2+2OH-= NO3-+ NO2-+H2O， 根据所提供的试剂，设计实验检验溶液A中较低价态的含氧酸根离子即NO2-，NO2-具有还原性能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故设计实验为：取A溶液少许与一试管，向其中加入足量的稀硫酸酸化，然后滴加KMnO4溶液，充分震荡反应后，若溶液紫红色褪去，说明含有NO2-。 思维建模 抓住氮元素化合价的变化进行分析、判断 (1)牢记一条转化主线，侧重物质之间转化的条件及产物： N2NH3NONO2HNO3NH4NO3。 (2)结合氧化还原反应中“价态转化规律”，认识不同价态含氮物质之间的转化关系： NH3NONO2HNO3 (3)明确含氮物质的连续氧化关系：N2NONO2HNO3 【变式训练1·变载体】(2025·浙江强基联盟学业水平模拟)已知氮元素及其化合物的转化关系如图所示，下列说法不正确的是( ) A．①步转化中1molN2可与3molH2充分反应生成2mol NH3 B．②步转化体现NH3的还原性：4NH3＋5O24NO＋6H2O C．③步转化中可观察到气体从无色变为红棕色 D．④步转化尾气中含有NO、NO2，利用NaOH溶液将其吸收 【答案】A 【解析】A项，①步转化属于可逆反应，不能进行完全，A错误；B项，②步反应是氨气催化氧化得到NO，氨气中氮元素化合价升高，体现还原性，化学方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O，B正确；C项，③步的反应为一氧化氮转化为二氧化氮，一氧化氮是无色气体，二氧化氮是红棕色气体，所以可观察到气体变为红棕色，C正确；D项，④步转化尾气中含有NO、NO2，利用NaOH溶液将其同时吸收时会发生反应：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，D正确；故选A。 【逻辑思维与证据推理】【变式训练2】甲、乙、丙、丁、戊、己为短周期元素组成的常见物质，其中甲、乙、丙、戊在常温下均为气体，甲和丁为原子总数不大于4的分子，乙为单质。它们之间的转化关系如图。下列说法正确的是( ) A．甲易溶于水，溶液显碱性 B．丙与乙反应时无明显现象 C．气体戊可通过排水法收集 D．戊与丁生成己的反应为化合反应 【答案】A 【解析】甲、乙、丙、丁、戊、己为短周期元素组成的常见物质，其中甲、乙、丙、戊在常温下均为气体，甲和丁为原子总数不大于4的10e-分子，乙为单质，结合转化关系分析可知，甲为NH3，乙为O2，丁为H2O，丙为NO，戊为NO2，己为HNO3。A项，甲为NH3易溶于水，形成的一水合氨溶液显碱性，故A正确；B项，丙与乙反应时生成红棕色气体二氧化氮，有明显现象，故B错误；C项，气体戊为NO2，二氧化氮和水反应，不能通过排水法收集，故C错误；D项，戊与丁生成己的反应为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，不是化合反应，故D错误；故选：A。 【变式训练3·变考法】合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下，下列说法不正确的是( ) A．甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素 B．甲、乙、丙在反应中均做还原剂 C．反应Ⅳ的另一种产物可循环使用 D．反应V，N元素化合价未发生改变 【答案】B 【解析】合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下，甲为N2，反应Ⅰ为N2+3H22NH3，反应Ⅱ为4NH3+5O24NO+6H2O，乙为NO，Ⅲ为2NO+O2=2NO2，丙为NO2，Ⅳ为3NO2+H2O=2HNO3+NO，Ⅴ为NH3+HNO3=NH4NO3。A项，分析可知，甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，A正确；B项，甲为N2，反应中做氧化剂，乙为NO，反应中做还原剂，丙NO2，反应中既作氧化剂也做还原剂，B错误；C项，反应Ⅳ的另一种产物NO可循环使用，C正确；D项，反应Ⅴ为NH3+HNO3=NH4NO3，N元素化合价未发生改变，D正确；故选B。 考向2 考查不同价态含氮物质转化的实验探究 例2某小组探究NH3的催化氧化，实验装置如图，③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后产生白烟。下列分析正确的是( ) A．①中固体药品可用KClO3代替，②中固体药品可为NH4Cl B．③、④中现象说明③中的反应是 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】D 【解析】由实验装置图可知，装置①中高锰酸钾受热分解制备氧气，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，反应生成的一氧化氮在装置④中与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮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中氮的氧化物溶于水与氧气反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成硝酸铜，使溶液呈蓝色。A项，二氧化锰做催化剂作用下氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气，所以装置①中高锰酸钾固体不能用氯酸钾替代，氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，在试管口遇冷又生成氯化铵堵塞导管，所以②中固体药品不能用氯化铵替代，故A错误；B项，③中发生的是氨气在催化剂作用下与氧气反应生成一氧化氮，故B错误；C项，④中白烟的主要成分是硝酸铵，不是氯化铵，故C错误；D项，装置⑤中氮的氧化物溶于水与氧气反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成硝酸铜，使溶液呈蓝色，故D正确；故选D。 【变式训练1·变载体】某学生按图示方法进行实验，一段时间后，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。下列相应的推理错误的是( ) A．常温下能自发进行，说明该反应 B．铜位于周期表第四周期第I族 C．锥形瓶内气体颜色先变深后变浅，说明铜与稀反应生成 NO D．锥形瓶中液面下降，最终铜丝与液面脱离接触，说明体系压强增大 【答案】B 【解析】铜丝与稀硝酸反应生成一氧化氮气体，气体不断在锥形瓶中聚集，压强不断增大，把液体压到长颈漏斗，使长颈漏斗液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。A项，常温下为熵减反应，其能自发进行，说明该反应放热，故，A正确；B项，铜为29号元素，位于周期表第四周期第IB族，B错误；C项，二氧化氮为红色、NO为无色，锥形瓶内气体颜色先变深后变浅，说明铜与稀HNO3反应生成 NO，C正确；D项，锥形瓶中液面下降，最终铜丝与液面脱离接触，说明体系压强增大，D正确；故选B。 【实验创新与科学建模】【变式训练2】实验室在如图所示装置(部分夹持装置已省略)中，用氨气和金属钠反应制得氨基钠()。 已知：常温下氨基钠为白色晶体，熔点210℃，沸点400℃，露置于空气中遇水蒸气剧烈反应生成NaOH和；金属钠熔点为97.8℃，沸点 882.9℃；氨气在空气中不能燃烧。下列说法正确的是( ) A．装置①试管中盛放固体 B．实验时应先点燃装置③的酒精灯 C．装置②和⑤中固体分别为碱石灰和P2O5 D．装置④中冷凝管的进水口应接在b处 【答案】C 【解析】由实验装置图可知，装置①中氯化铵和氢氧化钙共热反应制备氨气，装置②中盛有的碱石灰用于干燥氨气，装置③中金属钠与氨气反应制备氨基钠，装置④用于冷凝回流挥发出的氨基钠，装置⑤中盛有的五氧化二磷用于吸收未反应的氨气，防止污染空气，同时防止水蒸气进入装置③中导致氨基钠与水蒸气反应，点燃的目的是除去反应生成的氢气，防止氢气逸出而发生意外事故。A项，由分析可知，装置①中氯化铵和氢氧化钙共热反应制备氨气，故A错误；B项，金属钠能与空气中的氧气和水蒸气反应，所以实验时应先点燃装置①的酒精灯，利用反应生成的氨气排尽装置中的空气后，再点燃装置③的酒精灯，故B错误；C项，由分析可知，装置②中盛有的碱石灰用于干燥氨气，装置⑤中盛有的五氧化二磷用于吸收未反应的氨气，防止污染空气，同时防止水蒸气进入装置③中导致氨基钠与水蒸气反应，故C正确；D项，装置④用于冷凝回流挥发出的氨基钠，为增强冷凝效果，冷凝管的进水口应接在下口a处，故D错误；故选C。 【探究实验与学科知识结合】【变式训练3】某小组设计实验探究NaNO2的性质，装置如图所示(夹持装置省略)。 已知：Fe2++NO=[ Fe(NO)]2+ (棕色环)。实验现象：装置乙中产生“棕色环”，装置丙中溶液紫色变浅。 下列叙述错误的是( ) A．通入装置乙中的气体可能有NO B．用K3[ Fe(CN)6]溶液检验装置甲中FeSO4是否完全反应 C．可以用含酚酞的纯碱溶液替代装置丙中酸性KMnO4溶液 D．其他条件不变，撤去水浴，产生“棕色环”速率变慢 【答案】C 【解析】装置乙中产生“棕色环”，说明乙中发生反应Fe2++NO=[ Fe(NO)]2+，即甲中反应生成NO；装置丙中酸性高锰酸钾溶液吸收NO，溶液紫色变浅。A项，装置乙中产生“棕色环”，说明乙中发生反应Fe2++NO=[ Fe(NO)]2+，即甲中反应生成NO通入装置乙中，A正确；B项，K3[ Fe(CN)6]与Fe2+反应生成蓝色沉淀，可用K3[ Fe(CN)6]溶液检验Fe2+的存在，即K3[ Fe(CN)6]检验装置甲中Fe2+是否完全反应，B正确；C项，装置丙中酸性高锰酸钾溶液吸收NO，并检验NO，不能用纯碱溶液吸收NO，C错误；D项，热水浴起加热作用，撤去热水浴，温度降低，反应速率降低，产生“棕色环”速率变慢，D正确；故选C。 考向3 考查氮族元素的其他相关知识 例3(2025·浙江省杭州市高三二模)实验室通过对市售85%磷酸溶液进行减压蒸馏除水得到较纯磷酸，实验装置如图。下列说法不正确的( ) A．图中甲部分装置的作用是除去空气中的水 B．实验中通入空气的作用是防暴沸和搅拌 C．图中丙部分装置收集的是较纯磷酸 D．减压蒸馏可以降低蒸馏所需温度，避免生成焦磷酸等杂质 【答案】C 【解析】空气通过氯化钙除水，经过安全瓶后通过浓硫酸除水，然后通过五氧化二磷，干燥的空气流入毛细管对烧瓶中的溶液进行搅拌，同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升，可作为气化中心使减压蒸馏顺利进行，将85%磷酸溶液进行减压蒸馏除水、结晶除杂得到纯磷酸。A项，实验室通过对市售85%磷酸溶液进行减压蒸馏除水得到较纯磷酸，需要严格控制水分，图中甲部分装置的作用是除去空气中的水，故A正确；B项，空气通过氯化钙除水，经过安全瓶后通过浓硫酸除水，然后通过五氧化二磷，空气经干燥后经过毛细管进入圆底烧瓶中，可以防止液体暴沸，还具有搅拌和加速水逸出的作用，故B正确；C项，将85%磷酸溶液进行结晶除杂、减压蒸馏除水，由于磷酸的沸点比水高，蒸馏时蒸出水蒸气，磷酸应该在乙中的圆底烧瓶中得到，故C错误；D项，减压蒸馏的目的是降低水的沸点避免温度过高生成焦磷酸，故D正确；故选C。 思维建模 根据同族元素的性质推断氮族元素的性质 (1)位于周期表ⅤA族，包括N/P/As/Sb/Bi，最外层5电子结构决定其多种化合价(-3至+5)，P、As、Sb的低价化合物有还原性；Bi的高价化合物有强氧化性，如NaBiO3能将Mn2+氧化为MnO4-。 (2)非金属性递变规律：N＞P＞As(Sb/Bi显金属性)，对应氢化物稳定性NH3＞PH3＞AsH3。 【变式训练1·变载体】工业废水中的砷元素(主要存在形式是)具有强毒性，需要进行脱砷处理才能排放，下图是一种处理酸性废水中砷元素的工艺。下列叙述正确的是( ) A．氧化剂可以选择KMnO4 B．氧化步骤的离子方程式： C．加有助于通过共沉淀提高除砷率 D．脱砷后排放的水可用于配制AgNO3溶液 【答案】C 【解析】高浓度的含砷废水中，砷以As(Ⅲ)和As(Ⅴ)形式存在，废水呈酸性，向废水中加入H2O2将低价态的As(Ⅲ)氧化为高价态，再加入FeCl3和NaOH，FeCl3在碱性条件下生成Fe(OH)3沉淀，砷的化合物与Fe(OH)3共同沉淀，提高除砷率，再调节废水pH，使水质符合排放标准，最终排放。A项，若氧化剂使用KMnO4，会引入新的杂质锰元素，因此氧化剂不能选择KMnO4，A项错误；B项，氧化步骤中加H2O2将氧化为，H2O2被还原为H2O，而不是生成O2，B项错误；C项，加NaOH调节pH，FeCl3会转化为Fe(OH)3沉淀， 通过共同沉淀提高除砷率，C项正确；D项，根据流程分析可知，脱砷后排放的水中含有等杂质，会与Ag+反应生成沉淀，不能用于配制AgNO3溶液，D项错误；故选C。 【工业生产与学科知识结合】【变式训练2】晶体磷酸二氢钾(KH2PO4)是一种非线性光学材料，实验室模拟工业工序设计的流程如图所示。 已知：HCl易溶于乙醇和醚等有机溶剂，下列说法不正确的是( ) A．有机萃取剂不可选用乙醇 B．KH2PO4既可与盐酸也可与溶液反应 C．操作I、操作II是相同的操作方法 D．一系列操作III主要包括蒸发结晶、干燥 【答案】D 【解析】H3PO4加入KCl混合，用有机萃取剂进行萃取，主要反应原理为，经操作I (分液)得到有机相和水相，水相经一系列操作可得到KH2PO4晶体，反应产生的HCl易溶于有机萃取剂，有机相加入氨水进行反萃取，发生反应NH3·H2O+HCl=NH4Cl+H2O，再分液得到有机萃取剂返回萃取操作中循环使用，另一部分经蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥便可得到NH4Cl。A项，因为乙醇与水互溶，所以有机萃取剂不可选用乙醇，A正确；B项，KH2PO4是酸式盐，既可与盐酸也可与溶液反应，B正确；C项，操作I、操作II都是分液，是相同的操作方法，C正确；D项，NH4Cl受热易分解，所以一系列操作III主要包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D错误；故选D。 【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】ⅤA族氮、磷、砷(As)、锑(Sb)元素及其化合物应用广泛。氨是重要的化工原料，广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱、医药等；肼(N2H4)的燃烧热为624kJ/mol，是常用的火箭燃料。白磷(P4)晶胞如图所示，P元素可形成多种含氧酸，其中次磷酸(H3PO2)为一元弱酸，H3PO4为三元中强酸。雌黄(As2S3)和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4(沸点114 ℃)并放出H2S气体。锑是带有银色光泽的灰色金属，铅锑合金一般用作铅蓄电池的负极材料。 下列化学反应表示正确的是( ) A．NO2制HNO3的离子方程式：3NO2＋H2O=2HNO3 ＋NO B．次磷酸与足量NaOH溶液反应： C．肼燃烧的热化学方程式：； D．雌黄制备雄黄的化学方程式：2As2S3＋2SnCl2＋4HCl=As4S4＋2SnCl4＋2H2S↑ 【答案】D 【解析】A项，NO2制HNO3的离子方程式：3NO2＋H2O=2H++2NO＋NO，故A错误；B项，次磷酸是一元弱酸，次磷酸与足量NaOH溶液反应生成NaH2PO2，方程式为：，故B错误；C项，肼(N2H4)的燃烧热为624kJ/mol，即1molN2H4燃烧生成氮气和液态水时放出624kJ热量，热化学方程式： ，故C错误；D项，雌黄(As2S3)和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4(沸点114 ℃)并放出H2S气体，化学方程式为：2As2S3＋2SnCl2＋4HCl=As4S4＋2SnCl4＋2H2S↑，故D正确；故选D。 1．(2025·浙江1月卷，8，3分)下列方程式不正确的是( ) A．MnO2与浓盐酸反应：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O B．NO2与H2O反应：3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO C．将少量灼热的CuO加入CH3CH2OH中：CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O D．将SO2通入酸性KMnO4溶液：5SO2+2MnO4-+4H+=2Mn2++5SO42-+2H2O 【答案】D 【解析】A项，MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气、水，所给离子方程式正确，A正确；B项，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，所给离子方程式正确，B正确；C项，乙醇的催化氧化生成乙醛，该反应氧化铜被还原生成铜，所给方程式正确，C正确；D项，二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰和硫酸，反应的离子方程式为：5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，D错误；故选D。 2．(2025·浙江1月卷，16，3分)蛋白质中N元素含量可按下列步骤测定： 下列说法不正确的是( ) A．步骤Ⅰ，须加入过量浓H2SO4，以确保N元素完全转化为NH4+ B．步骤Ⅱ，浓溶液过量，有利于氨的蒸出 C．步骤Ⅲ，用定量、过量盐酸标准溶液吸收NH3，以甲基红(变色的范围：4.4~6.2)为指示剂，用标准溶液滴定，经计算可得N元素的含量 D．尿素[CO(NH2)2]样品、NaNO3样品的N元素含量均可按上述步骤测定 【答案】D 【解析】蛋白质中的N元素以氨基或酰胺基形式存在，在浓硫酸、K2SO4和催化剂CuSO4作用下发生反应生成NH4+，再加入浓NaOH溶液让NH4+转化为NH3蒸出，NH3用一定量的盐酸吸收，多余的盐酸用标准NaOH溶液通过滴定测定出来，从而计算出N的含量。A项，步骤Ⅰ，加入过量浓H2SO4，使蛋白质中的氨基和酰胺基全部转化为NH4+，确保N元素完全转化为NH4+，A正确；B项，根据NH4++OH-NH3·H2ONH3+H2O，NaOH过量，增大OH-浓度有利于氨的蒸出，B正确；C项，步骤Ⅲ，用定量、过量盐酸标准溶液吸收NH3后，过量的HCl用标准NaOH溶液滴定，反应后溶液中有NaCl和NH4Cl，终点显酸性，用在酸性范围内变色的甲基红为指示剂，C正确；D项，NaNO3中的N元素在浓硫酸、K2SO4和催化剂CuSO4作用下不会转化为NH4+，不能按上述步骤测定，D错误；故选D。 3．(2024·浙江省1月卷，4，3分)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应：2NO+2CO2CO2+N2，列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) ( ) A．生成1molCO2转移电子的数目为2NA B．催化剂降低与反应的活化能 C．是氧化剂，是还原剂 D．N2既是氧化产物又是还原产物 【答案】D 【解析】NO中N的化合价为+2价，降低为0价的N2，1个NO得2个电子，作氧化剂，发生还原反应，CO中C为+2价，化合价升高为+4价的CO2，失去2个电子，作还原剂发生氧化反应。A项，1molCO2转移2NA的电子，A正确；B项，催化剂通过降低活化能，提高反应速率，B正确；C项，NO是氧化剂，CO是还原剂，C正确；D项，N2为还原产物，CO2为氧化产物，D错误；故选D。 4．(2023•浙江1月卷，5，3分)下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是( ) A．和乙醇反应可生成H2 B．工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2 C．工业上用氨的催化氧化制备NO D．常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2 【答案】D 【解析】A项，乙醇分子中含有羟基，可以和钠反应生成氢气，A正确；B项，黄铁矿(FeS2)在空气中煅烧生成二氧化硫和氧化铁，B正确；C项，工业上利用氨与氧气催化氧化生成一氧化氮和副产物水，C正确；D项，常温下铁与浓硝酸会发生钝化，不能制备二氧化氮，D错误；故选D。 5．(2023•浙江1月卷，6，3分)关于反应2NH2OH+4Fe3+=N2O↑+4Fe2++H2O，下列说法正确的是( ) A．生成1molN2O，转移4mol电子 B．NH2OH是还原产物 C．NH2OH既是氧化剂又是还原剂 D．若设计成原电池，Fe2+为负极产物 【答案】A 【解析】A项，由方程式可知，反应生成1mol一氧化二氮，转移4mol电子，故A正确；B项，由方程式可知，反应中氮元素的化合价升高被氧化，NH2OH是反应的还原剂，故B错误；C项，由方程式可知，反应中氮元素的化合价升高被氧化，NH2OH是反应的还原剂，铁元素的化合价降低被还原，铁离子是反应的氧化剂，故C错误；D项，由方程式可知，反应中铁元素的化合价降低被还原，铁离子是反应的氧化剂，若设计成原电池，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子，亚铁离子为正极产物，故D错误；故选A。 21 / 47 学科网（北京）股份有限公司 放电或高温 $$