7.3 含氮化合物的合理使用（举一反三专项训练，江苏专用）【上好课】化学苏教版必修第二册

第三单元 含氮化合物的合理使用 题型01 铵盐及其性质 题型02 铵根离子的检验 题型03 常见氮肥及其使用 题型04 氮氧化物及其危害 题型05 氮氧化物的无害化处理氧化物 题型01 铵盐及其性质 一、铵盐的性质 1.定义：铵根离子(NH)与酸根离子形成的化合物，农业上常用的铵态氮肥，如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都属于铵盐。 2.物理性质 绝大多数铵盐是白色或无色晶体，均易溶于水。 3.铵盐的化学性质 (1)不稳定性(受热易分解)： ①NH4Cl受热分解： (用于除去或分离铵盐) ； ②NH4HCO3或(NH4)2CO3受热分解： ； ③硝酸铵的分解有四种情况： 第一种：110℃时分解：NH4NO3=HNO3＋NH3↑ 第二种：185℃～200℃分解：NH4NO3=N2O↑＋2H2O 第三种：230℃以上，同时有弱光：2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O 第四种：在400℃以上时，剧烈分解发生爆炸：4NH4NO3=3N2↑+2NO2↑+8H2O 注：一般情况下写为 ④硫酸铵分解两种情况 第一种：硫酸铵在280℃就开始分解，分解放出氨气而生成硫酸氢铵(酸式硫酸铵)： ； 第二种：513℃时则硫酸铵完全分解，分解放出氨气、氮气、二氧化硫及水： (2)与强碱反应 ①在稀溶液中不加热： 。 ②加热时或浓溶液：。 ③实验室用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取氨气，化学方程式： 。 【典例1】（25-26高一上·江苏南京·期中）阅读下列材料，完成下面小题： 氨气和铵盐在各个领域应用广泛。工业领域，氨气是合成铵盐、硝酸等含氮化合物的重要原料，也是侯氏制碱的原料之一，农业领域，铵盐是重要的氮肥，但大多数铵盐在受热时易分解，遇碱会释放出氨气，导致肥效下降。科研领域，实验室中常用和混合制备纯净的；将钠单质与液氨混合可得到深蓝色溶液，具有很强的还原性。 1．侯氏制碱法突破西方技术垄断，推动了世界制碱技术的发展，其反应原理可表示为：；主要流程如图所示： 下列说法不正确的是 A．气体N是，气体M是 B．“加热”后产生的气体可循环利用 C．该工艺利用了不同物质溶解度的差异 D．向“母液”中加入NaOH并加热，生成的气体能使湿润的pH试纸变红 2．下列反应中，能体现还原性的是 A．加热分解有生成 B．和的混合溶液加热有生成 C．向溶液加入NaOH固体 D．向溶液中滴加溶液出现白色沉淀 3．将钠投入液氨中，钠会沉入底部，得到深蓝色溶液，生成并慢慢产生气泡。研究表明，溶液的蓝色是因为溶液中存在“氨合电子”，即由分子包围的电子(如题图所示)，可在溶液中自由移动。下列说法不正确的是 A．钠的密度比液氨大 B．钠和液氨可发生以下反应： C．参与反应的钠原子与转移电子数之比为 D．反应后溶液的导电性增强 【答案】1．D 2．B 3．C 【分析】侯氏制碱法：向饱和食盐水中依次通入氨气、二氧化碳，反应生成碳酸氢钠和氯化铵，过滤，得到碳酸氢钠和母液，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水；母液的主要成分为氯化铵，可分离出来作为氮肥使用，据此分析回答。 1．A．由分析可知，先通入氨气，再通入二氧化碳，则气体N是NH3，气体M是CO2，A正确； B．由分析可知，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，二氧化碳可循环利用，B正确； C．碳酸氢钠溶解度较小，析出碳酸氢钠固体，则该工艺利用了不同物质溶解度的差异，C正确； D．“母液”中含有氯化铵，加入NaOH并加热，生成氨气，氨气能使湿润的pH试纸变蓝，D错误； 故选D； 2．A．NH4HCO3加热分解生成NH3、H2O、CO2，该反应中氮元素化合价未改变，则既不表现氧化性也不表现还原性，A不符合题意； B．NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成，该反应中，中N元素化合价升至0价，发生氧化反应，则为还原剂，体现还原性，B符合题意； C．向NH4Cl溶液加入NaOH固体生成氨气、氯化钠和水，该反应中氮元素化合价未改变，则既不表现氧化性也不表现还原性，C不符合题意； D．向(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液生成硫酸钡沉淀和氯化铵，该反应中氮元素化合价未改变，则既不表现氧化性也不表现还原性，D不符合题意； 故选B； 3．A．将钠投入液氨中，钠会沉入底部，说明钠的密度比液氨大，A正确； B．钠与液氨反应生成NaNH2和氢气，化学方程式为：，B正确； C．由化学方程式：可知，当有2 mol Na参与反应时，转移2 mol e-，则参与反应的钠原子与转移电子数之比为1:1，C错误； D．反应后，溶液中离子浓度增大，导电性增强，D正确； 故选C。 【变式1-1】（24-25高一上·江苏常州·期中）下列关于物质或离子检验的叙述正确的是 A．向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，该溶液中一定含有 B．气体通过无水，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气 C．向某盐溶液的试管中加入氢氧化钠溶液，管口的红色石蕊试纸未变蓝，则该盐不是铵盐 D．向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该溶液中有 【答案】B 【详解】A．若溶液中含有银离子，会生成不溶于酸的氯化银沉淀，干扰硫酸根离子检验，A错误； B．CuSO4为白色粉末，遇水变为蓝色晶体，故气体通过CuSO4粉末变蓝，证明原气体中一定含有水蒸气，B正确； C．证明铵根离子应该使用浓氢氧化钠溶液且加热使得生成氨气逸出，实验中未明确使用浓氢氧化钠溶液且未加热，不能说明该盐不是铵盐，C错误； D．产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该溶液中可能有碳酸根离子、碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子，不确定一定是碳酸根离子，D错误； 故选B。 【变式1-2】（24-25高一下·江苏无锡·期末）S和SO2是自然界中硫循环的重要组成部分。 Ⅰ．S的产生与去除 (1)水体中的硫酸盐与铵盐在微生物作用下可转换为淡黄色的硫单质，S在元素周期表中的位置为 。 (2)废水中的硫化物可用二氧化硫将其氧化为单质S进行回收，工业上常利用该原理处理废水中的H2S杂质，该反应的化学方程式为 。 Ⅱ．烟气中SO2的处理 (3)碱液吸收法：可用过量的氨水吸收SO2，该反应的含硫产物为 。常温常压下，SO2是气体，而H2O是液体的原因是 。 (4)双碱脱硫法：工业上常用双碱脱硫法处理废气，过程如图，其中的空间构型名称为 ，总反应方程式为 。 Ⅲ．SO2的性质与用途 (5)SO2在接触法制硫酸的工业中是非常重要的中间产物，以黄铁矿为原料，工业生产流程如图，催化反应室中进行的反应是 反应(填“吸热”或“放热”)，产物的中心原子的杂化方式为 。 【答案】(1)第三周期第VIA族 (2)2H2S + SO2 = 3S↓ + 2H2O (3) (NH4)2SO3 二者同属分子晶体，但水中存在分子间氢键，故熔沸点高于二氧化硫 (4) 三角锥形 2SO2 + 2Ca(OH)2 + O2 = 2CaSO4 + 2H2O (5) 放热 sp2 【详解】（1）S是16号元素，在元素周期表中的位置为第三周期第ⅥA族； （2）与发生归中反应生成单质S，化学方程式为：； （3）用过量氨水吸收，生成亚硫酸铵；二者同属分子晶体，但分子可以形成分子间氢键，其沸点高于，所以常温下，为气体，为液体； （4）其中的中心原子价层电子对数是，为杂化，有1对孤对电子，空间构型是三角锥形；由图，总反应为二氧化硫被氧气氧化，和氢氧化钙生成硫酸钙：2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O； （5）催化室中发生的反应为二氧化硫和氧气在催化剂作用下共热发生可逆反应生成三氧化硫；反应的化学方程式是，该反应是放热反应；产物为，中心原子价层电子对数是，为杂化。 【变式1-3】（24-25高一下·江苏·期中）下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A．由于来源丰富，因此可在焊接金属时作保护气 B．铵盐受热易分解，实验室可利用固体分解制取氨气 C．铁、铝常温下与浓硝酸发生钝化，生成致密的保护膜，因此可用铁质或铝制容器盛放浓硝酸 D．浓硫酸具有吸水性，可用来干燥氨气 【答案】C 【详解】A．N2作为保护气是因为其化学性质稳定，而非来源丰富，A错误； B．实验室用NH4Cl与Ca(OH)2共热制氨气，而非直接分解NH4Cl，B错误； C．钝化形成保护膜，使铁、铝可盛放浓硝酸，性质与用途对应正确，C正确； D．浓硫酸与氨气反应，不能干燥氨气，D错误； 故选C。 题型02 铵根离子的检验 一．铵根离子()的检验 1.实验探究 实验装置 铵盐溶液 NH4Cl溶液 NH4NO3溶液 (NH4)2SO4溶液 现象 试管中有气泡产生，红色石蕊试纸变蓝 结论 铵盐与强碱反应生成氨气，NH4Cl＋NaOHNH3↑＋H2O＋NaCl、NH4NO3＋ NaOHNaNO3＋H2O＋NH3↑、2NaOH＋(NH4)2SO4 Na2SO4＋2H2O＋2NH3↑。离子方程式：NH＋OH-NH3↑＋H2O 应用 ①检验铵根离子的存在；②制取氨。 【温馨提示】①通常铵盐加热分解成氨气和对应的酸，但并不是所有的铵盐受热分解都生成氨气：2NH4NO3N2↑＋O2↑＋4H2O。 ②在试管中加热少量氯化铵固体，可观察到的现象是氯化铵白色固体消失，在试管上方重新凝成白色固体。反应的化学方程式：NH4ClNH3↑＋HCl↑，NH3＋HCl=NH4Cl。因此，不能用加热NH4Cl固体的方法来制备氨。 2.铵根离子（NH）的检验方法 （1）方法：未知液呈碱性使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。即向铵盐溶液中加入强碱溶液，加热，产生无色气体，用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝色。 （2）原理：NH＋OH-NH3↑＋H2O 【温馨提示】①检验铵根离子时，原理是NH＋OH-NH3↑＋H2O，NH3溶于水显碱性。实验中选用浓碱并加热，目的是减小氨气溶解度，便于检验；选用湿润的红色石蕊试纸，NH3溶于水后电离出OH-可使红色石蕊试纸变蓝。 ②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，因为盐中含有，加入强碱溶液后，需要加热才能产生NH3 (1)与水反应：NH3＋H2ONH3·H2O＋OH-。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。 【典例2】（24-25高一上·江苏·期末）100mL无色溶液可能含有、、、、、、中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程如图：(所加试剂均过量，气体全部逸出)。已知：铵盐与碱共热产生氨气。 下列说法错误的是 A．原溶液一定存在、和，不确定的离子是、，一定不存在、 B．沉淀1中加入氢氧化钠溶液，涉及反应的离子方程式为 C．沉淀2的成分为 D．原溶液中 【答案】A 【分析】分析实验过程：无色溶液中不可能有黄色的Fe3+，加入氨水，生成沉淀，且沉淀部分溶解于NaOH溶液，则所得沉淀1一定是Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物，沉淀2一定是Mg(OH)2，质量为5.8g，Al(OH)3的质量为13.6g-5.8g=7.8g，则原溶液中一定存在Mg2+、Al3+；CO和Mg2+、Al3+不共存，则原溶液中一定不存在CO。向所得到的滤液中加入NaOH，出现气体，该气体为氨气，则原溶液一定存在NH，加入了NaOH再进行焰色反应，焰色为黄色，说明溶液中存在Na+，但无法确定Na+是原溶液中存在的还是加入NaOH溶液后引入的。 【详解】A．根据分析可知，可以确定原溶液中一定存在NH、Mg2+、Al3+，一定不存在Fe3+、CO，又由电荷守恒可知，一定存在的阴离子为，无法确定是否存在Na+，A错误； B．由分析可知，沉淀1中加入氢氧化钠溶液，Al(OH)3溶解，离子方程式：，B正确； C．由分析可知，沉淀2成分是Mg(OH)2，C正确； D．产生的氨气的物质的量=，可知在滤液中n(NH)=0.6mol；滤液中的NH一部分来源于加入的适量氨水，根据分析，可知生成的Mg(OH)2的物质的量=，Al(OH)3的物质的量=，根据Mg2+、Al3+与氨水的反应方程式，有关系式：OH-～NH3·H2O，则加入的氨水的物质的量为0.5mol，原溶液中n(NH)=0.1mol，根据电荷守恒，氯离子的物质的量≥n(NH)+2n(Mg2+)+3n(Al3+)=0.1mol+0.2mol+0.3mol，则原溶液中c(Cl-)≥6mol/L，D正确； 故选A。 【变式2-1】（25-26高一上·江苏镇江·月考）下列物质转化表示不正确的是 A．次氯酸光照分解： B．漂白粉露置于空气中变质： C．实验室制氯气： D．铵根离子检验： 【答案】A 【详解】A．次氯酸光照分解应生成HCl和，而非和，方程式为，故A错误； B．漂白粉与和反应生成和，故B正确； C．实验室用浓与加热制，反应方程式正确，故C正确； D．与加热生成，符合铵根检验原理，故D正确； 故答案选A。 【变式2-2】（2025高二上·江苏南京·学业考试）下列实验现象和结论相符的是 选项 操作及现象 结论 A 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验，有黄色火焰，透过蓝色钴玻璃显紫色 该溶液中一定含有钠盐和钾盐 B 将灼热的木炭伸入浓硝酸中，产生大量红棕色气体 木炭和浓硝酸发生反应生成 C 向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 该溶液中一定含有 D 将溶于水，观察氯水颜色，再滴加石蕊试液，氯水为淡黄绿色，且滴加石蕊溶液先变红后褪色 不能完全与水反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．焰色试验有黄色火焰表明钠元素存在，透过蓝色钴玻璃显紫色表明钾元素存在，但不一定是盐，也可能是对应碱，A错误； B．木炭与浓硝酸反应能生成NO2，也可能是浓硝酸受热分解生成了NO2，大量红棕色气体不能说明就是木炭和浓硝酸发生反应产生的，B错误； C．产生的气体使蓝色石蕊试纸变红，表明气体为酸性，而与碱加热产生碱性气体NH3，应使红色石蕊试纸变蓝，现象与结论不相符，C错误； D．氯水中存在：，氯水淡黄绿色表明有未反应的Cl2分子，滴加石蕊先变红（氯水中含酸性物质）后褪色（氯水中含漂白性物质）符合氯水性质，实验现象能说明Cl2不能完全与水反应，D正确； 故答案选D。 【变式2-3】（24-25高一下·江苏宿迁·期末）阅读下列材料，回答以下3个问题： 硫、氮及其化合物有重要的应用。地壳中的含硫矿物通过火山爆发等方式可释放出、硫单质、，这些物质可进一步转化为亚硫酸、硫酸及其盐。工业利用氮气与氢气合成氨，以氨为原料经一系列反应制取硝酸。氨易液化，液氨能与钠反应置换出氢气。碱性条件下，NaClO氧化可制备肼()。肼常用作火箭燃料。中的一个H原子被—OH取代可形成羟胺()，羟胺可用作油脂工业中的抗氧化剂。 1．下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．S单质为淡黄色固体，可制备硫化橡胶 B．浓硫酸具有脱水性，可用作干燥剂 C．分子难溶于水，可用作保护气 D．具有还原性，可用作油脂工业中的抗氧化剂 2．下列说法正确的是 A．属于离子化合物 B．、、互为同位素 C．氨气与氯化氢反应生成氯化铵属于氮的固定 D．含氮化合物碳酸氢铵、尿素是常用的氮肥 3．下列化学反应方程式表示不正确的是 A．硫化氢气体与二氧化硫气体发生反应： B．氨为原料制硝酸的第一步反应： C．液氨与钠反应： D．NaClO溶液氧化制备： 【答案】1．D 2．D 3．C 【解析】1．A．硫单质用于制备硫化橡胶是因为其能与橡胶发生反应，与颜色无关，A项错误； B．浓硫酸作干燥剂利用的是其吸水性，而非脱水性，B项错误； C．N2作保护气是因化学性质稳定，与溶解性无关，C项错误； D．的还原性可防止油脂被氧化，性质与用途对应正确，D项正确； 答案选D。 2．A．为共价化合物，由分子构成，A项错误； B．、、互为同素异形体，同位素需为同种元素的不同原子，B项错误； C．氮的固定指游离态氮变成化合态氮，NH3→NH4Cl未涉及游离态氮，C项错误； D．碳酸氢铵和尿素均含氮元素，是常用氮肥，D项正确； 答案选D。 3．A．硫化氢气体与二氧化硫反应生成S和H2O，方程式正确，A项正确； B．氨气发生催化氧化生成NO，方程式正确，B项正确； C．液氨与钠反应的化学方程式为：，C项错误； D．NaClO氧化NH3生成N2H4，方程式电荷及原子守恒均正确，D项正确； 答案选C。 题型03 常见氮肥及其使用 1.氨的用途 一、常见的氮肥及其使用 1.常见的氮肥 （1）化肥的分类：氮、磷、钾是植物生长必需的三种营养元素，依据化学肥料中含有的植物营养素，可以把化肥分为氮肥(含有N元素)、磷肥(含有P元素)、钾肥(含有K元素)、微肥(微量元素肥料的简称)和复合肥料（含有两种或两种以上主要营养元素）等。其中，氮肥、磷肥、钾肥是植物需求量较大的化学肥料。 （2）氮肥的分类：氮肥主要有铵态氮肥（主要含NH）、硝态氮肥（主要含NO）和尿素[化学式CO(NH2)2]。 2.正确使用氮肥 氮肥 使用方法 铵态氮肥 低温保存，深施盖土，避免受热；不可以跟碱性物质(如草木灰等)混合使用 硝态氮肥 NO不易被以带负电荷为主的土壤胶粒所吸附，在潮湿的土壤中流动大，容易被植物吸收。但土壤湿度大时，易发生反硝化作用导致硝态氮肥流失 尿素 在农作物需肥前4～8天施用。由于尿素肥效高、易保存、使用方便、长期使用对土壤的破坏作用小，是目前使用量最大的一种氮肥 3.尿素 （1）含氮量：尿素的化学式为CO(NH2)2，属于有机氮肥，是一种白色晶体，其中氮的质量分数约为46.7%，是目前固态氮肥中含氮量最高的一种化肥。 （2）制备方法：工业上用氨气和二氧化碳在一定条件下合成尿素。 （3）作用：尿素是一种中性肥料，适用于各种土壤和作物。施用尿素后，土壤中的微生物将其吸收，使其水解成碳酸铵或碳酸氢铵，缓慢释放氨气被作物吸收利用。因此，通常在作物需肥期前4～8天施用。由于尿素肥效高、易保存、使用方便，长期使用对土壤的破坏作用小，所以它是目前使用量最多的一种氮肥。 4.复合肥料 （1）概念：一种优质、高效的化肥，目前使用较多的主要是含氮和磷的复合化肥，如磷酸二氢铵()(NH4H2PO4和磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]等。 （2）作用：复合化肥具有养分含量高、副成分少且物理性状好等优点，是正在大力发展和推广的化肥。 5.过量施用化肥的危害 （1）化学肥料为增加粮食产量作出了重要的贡献。然而，我国作为化肥使用大国（化肥用量占世界用量的1/5还多)，必须高度关注化肥使用不当所引起的环境问题。 （2）长期使用化肥的土壤，容易酸化、板结。 （3）雨水冲刷使肥料离开土壤，进入溪水、河水和湖泊。水中的肥料会使细菌和藻类迅速生长，并消耗水中的氧气，严重时导致水中含氧量减少，许多水生生物随之死亡、腐烂，水质下降。 【典例3】（24-25高一下·江苏·期末）有研究数据统计，世界人口增长与耕地面积随年份的变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．20世纪以来世界人口逐渐增加，世界耕地总面积逐渐减少 B．大量使用农药，提高粮食亩产量，弥补耕地总面积不足 C．开发高效氮肥，促进农作物高产，弥补耕地总面积不足 D．研发新的耕种技术，提高现有生产水平，弥补耕地总面积不足 【答案】B 【详解】A．如图所示：20世纪以来世界人口逐渐增加，世界耕地总面积逐渐减少，A正确； B．农药的使用要合理，大量使用不利于农作物生长，B错误； C．开发高效氮肥，能显著提高农作物的氮元素利用率，促进农作物高产，弥补耕地总面积不足，C正确； D．研发新的耕种技术，如精准农业技术，提高现有生产水平，弥补耕地总面积不足，D正确； 故选B。 【变式3-1】（23-24高一下·江苏无锡·期中）近年来受极端天气多发、贸易保护主义抬头和地缘政治动荡等多重因素叠加世界粮食市场价格波动剧烈，但我国粮食由于供应充足价格平稳。氮肥的使用对于稳定粮食产量至关重要，下列有关氮肥生产使用不正确的是 A．夏天一场雷雨过后草木茂盛，属于自然界的氮肥生产过程 B．铵态氮肥使用时应深施盖土，且不可与草木灰一起使用 C．铵盐热稳定性差，受热时分解均会产生氨气 D．氮肥应保存在阴凉通风处 【答案】C 【详解】A．放电条件下氮气与氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮经过一系列反应生成植物吸收的氮肥，所以夏天一场雷雨过后草木茂盛，属于自然界的氮肥生产过程，属于自然固氮的过程，故A正确； B．铵态氮肥一般显酸性，不能和碱性物质混用，草木灰显碱性，所以不能和草木灰混用，否则会造成肥料流失，故B正确； C．铵盐不稳定都能加热分解，但不一定有氨气产生，例如硝酸铵等，故C错误； D．氮肥受热易分解，所以氮肥应保存在阴凉通风处，故D正确； 故选C。 【变式3-2】（23-24高一下·江苏连云港·期中）下列含氮物质的性质与用途具有对应关系的是 A．氨水显弱碱性，可用作化肥 B．氮气性质稳定，可用于合成氨 C．浓硝酸有强氧化性，可用于制备硝酸铵 D．液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂 【答案】D 【详解】A．植物需要生成元素氮元素，而氨水显弱碱性与可用作化肥无对应关系，故A不符合题意； B．氮气性质稳定与可用于合成氨无对应关系，故B不符合题意； C．硝酸与氨气反应生成硝酸铵，是因为硝酸的酸性，与其氧化性无关，故C不符合题意； D．液氨汽化时吸收大量的热，致使温度降低，因此可用作制冷剂，故D符合题意； 故选D。 【变式3-3】（24-25高一下·江苏宿迁·期末）阅读下列材料，回答以下3个问题： 硫、氮及其化合物有重要的应用。地壳中的含硫矿物通过火山爆发等方式可释放出、硫单质、，这些物质可进一步转化为亚硫酸、硫酸及其盐。工业利用氮气与氢气合成氨，以氨为原料经一系列反应制取硝酸。氨易液化，液氨能与钠反应置换出氢气。碱性条件下，NaClO氧化可制备肼()。肼常用作火箭燃料。中的一个H原子被—OH取代可形成羟胺()，羟胺可用作油脂工业中的抗氧化剂。 4．下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．S单质为淡黄色固体，可制备硫化橡胶 B．浓硫酸具有脱水性，可用作干燥剂 C．分子难溶于水，可用作保护气 D．具有还原性，可用作油脂工业中的抗氧化剂 5．下列说法正确的是 A．属于离子化合物 B．、、互为同位素 C．氨气与氯化氢反应生成氯化铵属于氮的固定 D．含氮化合物碳酸氢铵、尿素是常用的氮肥 6．下列化学反应方程式表示不正确的是 A．硫化氢气体与二氧化硫气体发生反应： B．氨为原料制硝酸的第一步反应： C．液氨与钠反应： D．NaClO溶液氧化制备： 【答案】4．D 5．D 6．C 【解析】4．A．硫单质用于制备硫化橡胶是因为其能与橡胶发生反应，与颜色无关，A项错误； B．浓硫酸作干燥剂利用的是其吸水性，而非脱水性，B项错误； C．N2作保护气是因化学性质稳定，与溶解性无关，C项错误； D．的还原性可防止油脂被氧化，性质与用途对应正确，D项正确； 答案选D。 5．A．为共价化合物，由分子构成，A项错误； B．、、互为同素异形体，同位素需为同种元素的不同原子，B项错误； C．氮的固定指游离态氮变成化合态氮，NH3→NH4Cl未涉及游离态氮，C项错误； D．碳酸氢铵和尿素均含氮元素，是常用氮肥，D项正确； 答案选D。 6．A．硫化氢气体与二氧化硫反应生成S和H2O，方程式正确，A项正确； B．氨气发生催化氧化生成NO，方程式正确，B项正确； C．液氨与钠反应的化学方程式为：，C项错误； D．NaClO氧化NH3生成N2H4，方程式电荷及原子守恒均正确，D项正确； 答案选C。 题型04 氮氧化物及其危害 1.空气中氮氧化物的来源 （1）氮氧化物(NOx)是大气污染物，主要包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)。 （2）氮氧化物的来源：化石燃料的燃烧、硝酸工业生产过程中排放的废气、机动车辆排放的尾气等。 2.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。 【典例4】（23-24高二下·江苏连云港·期中）下列关于某些社会热点问题的说法中，不正确的是 A．禁止使用含铅汽油是为了提高汽油的燃烧效率 B．甲醇超标的酒不能饮用 C．进入大气的氟氯代烃会破坏高空臭氧层 D．光化学烟雾的产生与人为排放的烃、氮氧化物有关 【答案】A 【详解】A．铅的重金属元素，禁止使用含铅汽油是为了防止对环境和人造成危害，故A错误； B．甲醇有毒，甲醇超标的酒不能食用，故B正确； C．氟氯代烃会与臭氧发生一系列连锁反应，消耗臭氧，破坏高空臭氧层，故C正确； D．光化学烟雾是大量汽车尾气排放的碳氢化合物和氮氧化物在强光下引起的一系列光化学反应所致，与认为排放的烃、氮氧化物有关，故D正确； 故答案选A。 【变式4-1】（23-24高一下·江苏无锡·期中）下列说法正确的是 A．都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在 B．或都会导致酸雨的形成 C．液氨汽化时吸收大量的热，因此，液氨常用作制冷剂 D．硅具有较好的导电性，是光导纤维的主要成分 【答案】C 【详解】A．CO、NO、NO2 都是大气污染气体，NO在空气中不能稳定存在，一氧化氮易于氧气反应生成二氧化氮，A错误； B．酸雨与N、S的氧化物有关，与二氧化碳的排放无关，CO2含量的增加会导致温室效应，B错误； C．液氨汽化时要吸收大量的热，使周围空气的温度急剧下降，所以液氨常用作制冷剂，C正确； D．光导纤维的主要成分是SiO2，D错误； 故选：C。 【变式4-2】（24-25高一下·福建·期中）光照条件下，在催化剂表面进行与反应的两种途径如图所示，下列说法正确的是 A．在人体内能扩张血管，提高免疫力等，因此大气中的对人体无害 B．氮氧化物随意排放至空气中易形成酸雨 C．途径②中，发生了还原反应 D．选择合适的催化剂，可以使与一步化合生成 【答案】B 【详解】A．NO会影响人体中血红蛋白结合氧气，对人体有毒，故A错误； B．氮氧化物随意排放到空气中，降雨时会生成硝酸，形成酸雨，故B正确； C．途径②中，氮氮键断裂与O原子结合逐步形成NO分子，N元素的化合价升高，N2发生氧化反应，故C错误； D．由两种反应途径可知，N2与O2反应生成NO，NO再与O2生成NO2，故D错误； 答案选B。 【变式4-3】（24-25高一下·江苏淮安·期中）氮的氧化物是空气的主要污染物，下列环境问题与氮氧化物排放无关的是 A．酸雨 B．光化学烟雾 C．白色污染 D．臭氧层空洞 【答案】C 【详解】A．酸雨主要由硫氧化物和氮氧化物引起，与氮氧化物有关，A不符合题意； B．光化学烟雾由氮氧化物和碳氢化合物在光照下反应形成，与氮氧化物有关，B不符合题意； C．白色污染是塑料废弃物造成的环境污染，与氮氧化物排放无关，C符合题意； D．氮氧化物(如N2O)在平流层分解产生NO，参与破坏臭氧层，与臭氧层空洞有关，D不符合题意； 答案选C。 题型05 氮氧化物的无害化处理 氮氧化物的无害化处理 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)。一般适用于汽车尾气的处理。 【温馨提示】①工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气，能充分利用原料，并能减少NO的排放。 ②当NOx转化为硝酸时遵循电子守恒，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。 ③除上述措施外，还可采用以甲醇、液化气代替汽油或安装汽车尾气净化装置，将NOx转化为中性的，无污染的氮气或使用以液化天然气(LNG)或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车等洁净能源减少NOx尾气的排放。 拓展视野：信使分子——NO以保护环境 人们发现在生物体内存在少量的一氧化氮，具有扩张血管、促进消化和增强记忆力的特殊功能。一氧化氮起着生物信使分子的特殊作用，在人体内扮演着传递重要讯息和调节细胞功能的角色。高血压、动脉粥样硬化、冠状动脉炎等心血管疾病都是因为人体内一氧化氮长期供给不足而引起的。 1998年的诺贝尔生理学和医学奖的主要研究成果是发现NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能。 【典例5】（24-25高一下·江苏淮安·期末）氮氧化物能引发酸雨、雾霾等，需处理后才能排放。研究含氮物质的转化是工业、农业、医药、环保等领域的重要课题。 (1)碱液吸收。将硝酸工业的尾气(主要为NO和NO2)通入NaOH溶液中充分吸收，所得溶液经浓缩、结晶、过滤，可以得到NaNO2晶体。 ①NO和NO2混合气体与NaOH溶液反应生成NaNO2的离子方程式为 。 ②若用Na2SO3溶液代替NaOH溶液，所得晶体中除含有NaNO2、NaNO3外，还有 (填化学式)。 (2)“纳米零价铁-H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的NO氧化。 ①Fe2+催化H2O2分解产生，将NO氧化为的机理如图所示，Y的化学式为 。 ②纳米零价铁的作用是 。 ③NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为 。 ④NO脱除率随温度的变化如图所示。温度高于120 ℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是 。 (3)电化学还原。利用如图所示原电池的装置使NH3与NO2均转化为N2，既能实现有效清除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能。 ①电极A上发生的电极反应为 。 ②为使电池持续放电，离子交换膜应为 离子交换膜(填“阳”或“阴”)。 【答案】(1) NO+NO2+2OH-=2NO+H2O Na2SO4 (2) Fe3+ (或FeCl3) 与盐酸反应产生FeCl2 2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O 温度升高H2O2分解，HO·减少，导致NO脱除率降低 (3) 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 阴 【详解】（1）①NO和NO2混合气体与NaOH溶液反应生成NaNO2，N元素化合价由+2价上升到+3价，又由+4价下降到+3价，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：NO+NO2+2OH-=2+H2O； ②Na2SO3具有还原性，可将NO2还原为NO，同时自身被氧化为，最终溶液中除NaNO2、NaNO3外，还含有Na2SO4。 （2）① 根据图示，Fe2+催化H2O2分解生成HO·，反应为：、，结合图示，X为Fe2+，Y为Fe3+； ② 纳米零价铁（Fe）与HCl反应生成Fe2+：，Fe2+作为催化剂，促进H2O2分解生成HO·，从而氧化NO。因此，纳米零价铁的作用是与盐酸反应产生FeCl2，提供Fe2+； ③ NO被H2O2氧化为HNO3，H2O2被还原为H2O，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：； ④ H2O2在高温下分解速率加快，H2O2浓度降低，导致HO·生成减少，NO氧化不完全，脱除率下降。 （3）①利用如图所示原电池的装置使NH3与NO2均转化为N2，由图可知，NH3在电极A失去电子后生成N2，电极A为负极，根据得失电子守恒和原子守恒配平电极方程式为： ，电极B为正极； ②电极A（负极）消耗了OH⁻，而电极B（正极）需要生成OH-以维持电荷平衡。正极反应式为：，为了使电池持续放电，OH⁻需要从正极区（电极B侧）通过离子交换膜迁移到负极区，因此离子交换膜应允许阴离子（OH-）通过，即为阴离子交换膜。 【变式5-1】（24-25高一下·江苏宿迁·期中）氮氧化物污染已成为一个世界性的环境问题，必须净化达到标准后才能排放。 (1)用C2H4脱除烟气中NOx。 图1为在其他条件一定时，温度和催化剂中的Cu2+负载量对NOx去除率的影响。为达到最高的NOx去除率，应选择的反应温度和Cu2+负载量分别是 、 。 (2)用NH3脱除烟气中NO的机理如图2。 写出总反应的化学方程式： ；当消耗2molNH3和0.5molO2时，除去的NO在标准状况下的体积为 L。 (3)NaClO溶液能有效去除NO。 25℃时，NO的去除率随pH的变化如图3所示(用盐酸调节pH)；pH=4时，NO的去除率随温度的变化如图4所示。已知：氧化性HClO>ClO-。 ①25℃时，随着pH降低，NO脱除率增大的原因是 。 ②pH=4时，60~80℃间NO脱除率下降的原因是 。 (4)Fe-Ag金属复合材料可将酸性水体中的转化为和N2，其反应历程如图5所示(吸附在金属复合材料表面的物种用*标注)，图中的去除机理可描述为：铁将酸性废水中的H+还原为吸附在金属复合材料表面的氢原子； 。 【答案】(1) 350℃左右 3% (2) 4NH3+4NO+O24N2+6H2O 44.8 (3) pH降低，溶液中c(HClO)增大，氧化性增强 HClO受热分解，溶液中c(HClO)减小 (4)氢原子把吸附在金属复合材料表面的还原为吸附在金属复合材料表面的；吸附在金属复合材料表面的氢原子再把吸附在金属复合材料表面的还原为和N2 【详解】（1）观察图1可知，当反应温度在350℃左右，催化剂中负载量为3%时，去除率达到最高。 （2）从图中可知，反应物有，产物有，总反应的化学方程式为。当消耗和时，的物质的量之比为，二者恰好完全反应，根据化学计量数关系可知消耗NO的物质的量为，则NO在标准状况下的体积。 （3）①已知氧化性，在25℃时，随着pH降低，溶液酸性增强，结合生成HClO，HClO的浓度增大，氧化性增强，所以NO脱除率增大。 ②因为NaClO受热易分解，HClO也不稳定，pH=4时，在60~80℃间，温度升高，HClO不稳定分解，导致其浓度降低，从而使得NO脱除率下降。 （4）从反应历程图可知，铁将酸性废水中的还原为吸附在金属复合材料表面的氢原子后，氢原子把吸附在金属复合材料表面的 还原为吸附在金属复合材料表面的，吸附在金属复合材料表面的氢原子再把吸附在金属复合材料表面的还原为。 【变式5-2】（24-25高一下·江苏盐城·期中）氮氧化物(NO、NO2)、水体中是当前环境保护研究的热点课题。 (1)氮氧化物大量排放对环境造成的影响有 (写出一点即可)。 (2)烟气中的NO可在催化剂作用下用NH3还原。 ①已知部分共价键的键能如下表所示： 共价键 N-H N＝O N≡N H-O 键能 391 632 946 463 则 。 ②其他条件相同，以一定流速分别向含催化剂A和B的反应管中通入一定比例和N2的模拟烟气，测得NO的去除率与温度的关系如图所示。使用催化剂B，当温度高于360℃，NO的去除率下降的原因是 。 (3)烟气中的NO经O3处理后更易被去除。NO与O3反应的化学方程式为NO＋O3＝NO2＋O2。室温下，固定NO的物质的量，改变加入O3的物质的量，一段时间后体系中n(NO)和n(NO2)随反应前n(O3)/n(NO)的变化如图所示。当n(O3)/n(NO)＞1时，反应后NO2的物质的量减少，原因是 。 (4)用催化剂协同纳米零价铁去除水体中。其催化还原反应的过程如图所示。 ①该反应机理中生成NH的离子方程式为 。 ②过程中去除率及N2生成率如图所示，为有效降低水体中氮元素的含量，宜调整水体pH为4.2，当pH＜4.2时，随pH减小，N2生成率逐渐降低的原因是 。 【答案】(1)酸雨、光化学烟雾、破坏臭氧层（任写一条） (2) 温度高于，的去除率下降的原因是催化剂活性降低，反应速率减慢 (3)将氧化为更高价态氮氧化物 (4) 越小， 浓度越大，会生成更多的氢原子，使生成的中间产物更多的与反应生成，从而减少氮气的生成 【详解】（1）氮氧化物大量排放对环境造成的影响有形成酸雨、光化学烟雾、破坏臭氧层等。 （2）①根据键能计算焓变方法：反应物键能-产物键能=。 ②使用催化剂，未达到平衡，当温度高于，的去除率下降的原因是催化剂活性降低，反应速率减慢。 （3）当时，具有强氧化性，由于氮元素最高价为，还能够将氧化为更高价态氮氧化物，导致的物质的量减小。 （4）①分析催化还原反应的过程图，反应机理中生成氮气的过程为纳米零价铁在催化剂表面失去电子变为，在催化剂层中得到电子变为氢原子，在酸性条件下氢原子还原为，方程式为：。 ②由去除率及氮气生成率图可知，的生成率在时达到最大值，越小， 浓度越大，会生成更多的氢原子，使生成的中间产物更多的与反应生成，从而使转化为氮气的量减少。 【变式5-3】（24-25高一下·江苏苏州·阶段练习）废水中的氨氮(、)采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去，具体原理如下： ①微生物脱氮法：。 ②化学沉淀法：向废水中加入含、的溶液，生成沉淀从而去除氨氮。 下列有关说法正确的是 A．该废水不可直接排放，会造成重金属污染 B．微生物脱氮时可在高温下进行，以增大脱氮的速率 C．步骤a发生反应： D．化学沉淀法脱氮时，浴液的碱性越强，氨氮的去除率越高 【答案】C 【详解】A．该废水中含有、，可使水中藻类植物大量繁殖，造成水体污染，不可直接排放，但无重金属元素，不会造成重金属污染，A错误； B．微生物在高温下会因变性死亡，不能加快脱氮速率，B错误； C．步骤a中在硝化细菌的催化下被氧化为，发生反应的离子方程式为，C正确； D．化学沉淀法脱氮时，若溶液的碱性过强，镁离子转化为Mg(OH)2沉淀，会降低氨氮的去除率，D错误； 故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三单元 含氮化合物的合理使用 题型01 铵盐及其性质 题型02 铵根离子的检验 题型03 常见氮肥及其使用 题型04 氮氧化物及其危害 题型05 氮氧化物的无害化处理氧化物 题型01 铵盐及其性质 一、铵盐的性质 1.定义：铵根离子(NH)与酸根离子形成的化合物，农业上常用的铵态氮肥，如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都属于铵盐。 2.物理性质 绝大多数铵盐是白色或无色晶体，均易溶于水。 3.铵盐的化学性质 (1)不稳定性(受热易分解)： ①NH4Cl受热分解： (用于除去或分离铵盐) ； ②NH4HCO3或(NH4)2CO3受热分解： ； ③硝酸铵的分解有四种情况： 第一种：110℃时分解：NH4NO3=HNO3＋NH3↑ 第二种：185℃～200℃分解：NH4NO3=N2O↑＋2H2O 第三种：230℃以上，同时有弱光：2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O 第四种：在400℃以上时，剧烈分解发生爆炸：4NH4NO3=3N2↑+2NO2↑+8H2O 注：一般情况下写为 ④硫酸铵分解两种情况 第一种：硫酸铵在280℃就开始分解，分解放出氨气而生成硫酸氢铵(酸式硫酸铵)： ； 第二种：513℃时则硫酸铵完全分解，分解放出氨气、氮气、二氧化硫及水： (2)与强碱反应 ①在稀溶液中不加热： 。 ②加热时或浓溶液：。 ③实验室用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取氨气，化学方程式： 。 【典例1】（25-26高一上·江苏南京·期中）阅读下列材料，完成下面小题： 氨气和铵盐在各个领域应用广泛。工业领域，氨气是合成铵盐、硝酸等含氮化合物的重要原料，也是侯氏制碱的原料之一，农业领域，铵盐是重要的氮肥，但大多数铵盐在受热时易分解，遇碱会释放出氨气，导致肥效下降。科研领域，实验室中常用和混合制备纯净的；将钠单质与液氨混合可得到深蓝色溶液，具有很强的还原性。 1．侯氏制碱法突破西方技术垄断，推动了世界制碱技术的发展，其反应原理可表示为：；主要流程如图所示： 下列说法不正确的是 A．气体N是，气体M是 B．“加热”后产生的气体可循环利用 C．该工艺利用了不同物质溶解度的差异 D．向“母液”中加入NaOH并加热，生成的气体能使湿润的pH试纸变红 2．下列反应中，能体现还原性的是 A．加热分解有生成 B．和的混合溶液加热有生成 C．向溶液加入NaOH固体 D．向溶液中滴加溶液出现白色沉淀 3．将钠投入液氨中，钠会沉入底部，得到深蓝色溶液，生成并慢慢产生气泡。研究表明，溶液的蓝色是因为溶液中存在“氨合电子”，即由分子包围的电子(如题图所示)，可在溶液中自由移动。下列说法不正确的是 A．钠的密度比液氨大 B．钠和液氨可发生以下反应： C．参与反应的钠原子与转移电子数之比为 D．反应后溶液的导电性增强 【变式1-1】（24-25高一上·江苏常州·期中）下列关于物质或离子检验的叙述正确的是 A．向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，该溶液中一定含有 B．气体通过无水，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气 C．向某盐溶液的试管中加入氢氧化钠溶液，管口的红色石蕊试纸未变蓝，则该盐不是铵盐 D．向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该溶液中有 【变式1-2】（24-25高一下·江苏无锡·期末）S和SO2是自然界中硫循环的重要组成部分。 Ⅰ．S的产生与去除 (1)水体中的硫酸盐与铵盐在微生物作用下可转换为淡黄色的硫单质，S在元素周期表中的位置为 。 (2)废水中的硫化物可用二氧化硫将其氧化为单质S进行回收，工业上常利用该原理处理废水中的H2S杂质，该反应的化学方程式为 。 Ⅱ．烟气中SO2的处理 (3)碱液吸收法：可用过量的氨水吸收SO2，该反应的含硫产物为 。常温常压下，SO2是气体，而H2O是液体的原因是 。 (4)双碱脱硫法：工业上常用双碱脱硫法处理废气，过程如图，其中的空间构型名称为 ，总反应方程式为 。 Ⅲ．SO2的性质与用途 (5)SO2在接触法制硫酸的工业中是非常重要的中间产物，以黄铁矿为原料，工业生产流程如图，催化反应室中进行的反应是 反应(填“吸热”或“放热”)，产物的中心原子的杂化方式为 。 【变式1-3】（24-25高一下·江苏·期中）下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A．由于来源丰富，因此可在焊接金属时作保护气 B．铵盐受热易分解，实验室可利用固体分解制取氨气 C．铁、铝常温下与浓硝酸发生钝化，生成致密的保护膜，因此可用铁质或铝制容器盛放浓硝酸 D．浓硫酸具有吸水性，可用来干燥氨气 题型02 铵根离子的检验 一．铵根离子()的检验 1.实验探究 实验装置 铵盐溶液 NH4Cl溶液 NH4NO3溶液 (NH4)2SO4溶液 现象 试管中有气泡产生，红色石蕊试纸变蓝 结论 铵盐与强碱反应生成氨气，NH4Cl＋NaOHNH3↑＋H2O＋NaCl、NH4NO3＋ NaOHNaNO3＋H2O＋NH3↑、2NaOH＋(NH4)2SO4 Na2SO4＋2H2O＋2NH3↑。离子方程式：NH＋OH-NH3↑＋H2O 应用 ①检验铵根离子的存在；②制取氨。 【温馨提示】①通常铵盐加热分解成氨气和对应的酸，但并不是所有的铵盐受热分解都生成氨气：2NH4NO3N2↑＋O2↑＋4H2O。 ②在试管中加热少量氯化铵固体，可观察到的现象是氯化铵白色固体消失，在试管上方重新凝成白色固体。反应的化学方程式：NH4ClNH3↑＋HCl↑，NH3＋HCl=NH4Cl。因此，不能用加热NH4Cl固体的方法来制备氨。 2.铵根离子（NH）的检验方法 （1）方法：未知液呈碱性使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。即向铵盐溶液中加入强碱溶液，加热，产生无色气体，用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝色。 （2）原理：NH＋OH-NH3↑＋H2O 【温馨提示】①检验铵根离子时，原理是NH＋OH-NH3↑＋H2O，NH3溶于水显碱性。实验中选用浓碱并加热，目的是减小氨气溶解度，便于检验；选用湿润的红色石蕊试纸，NH3溶于水后电离出OH-可使红色石蕊试纸变蓝。 ②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，因为盐中含有，加入强碱溶液后，需要加热才能产生NH3 (1)与水反应：NH3＋H2ONH3·H2O＋OH-。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。 【典例2】（24-25高一上·江苏·期末）100mL无色溶液可能含有、、、、、、中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程如图：(所加试剂均过量，气体全部逸出)。已知：铵盐与碱共热产生氨气。 下列说法错误的是 A．原溶液一定存在、和，不确定的离子是、，一定不存在、 B．沉淀1中加入氢氧化钠溶液，涉及反应的离子方程式为 C．沉淀2的成分为 D．原溶液中 【变式2-1】（25-26高一上·江苏镇江·月考）下列物质转化表示不正确的是 A．次氯酸光照分解： B．漂白粉露置于空气中变质： C．实验室制氯气： D．铵根离子检验： 【变式2-2】（2025高二上·江苏南京·学业考试）下列实验现象和结论相符的是 选项 操作及现象 结论 A 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验，有黄色火焰，透过蓝色钴玻璃显紫色 该溶液中一定含有钠盐和钾盐 B 将灼热的木炭伸入浓硝酸中，产生大量红棕色气体 木炭和浓硝酸发生反应生成 C 向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 该溶液中一定含有 D 将溶于水，观察氯水颜色，再滴加石蕊试液，氯水为淡黄绿色，且滴加石蕊溶液先变红后褪色 不能完全与水反应 A．A B．B C．C D．D 【变式2-3】（24-25高一下·江苏宿迁·期末）阅读下列材料，回答以下3个问题： 硫、氮及其化合物有重要的应用。地壳中的含硫矿物通过火山爆发等方式可释放出、硫单质、，这些物质可进一步转化为亚硫酸、硫酸及其盐。工业利用氮气与氢气合成氨，以氨为原料经一系列反应制取硝酸。氨易液化，液氨能与钠反应置换出氢气。碱性条件下，NaClO氧化可制备肼()。肼常用作火箭燃料。中的一个H原子被—OH取代可形成羟胺()，羟胺可用作油脂工业中的抗氧化剂。 1．下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．S单质为淡黄色固体，可制备硫化橡胶 B．浓硫酸具有脱水性，可用作干燥剂 C．分子难溶于水，可用作保护气 D．具有还原性，可用作油脂工业中的抗氧化剂 2．下列说法正确的是 A．属于离子化合物 B．、、互为同位素 C．氨气与氯化氢反应生成氯化铵属于氮的固定 D．含氮化合物碳酸氢铵、尿素是常用的氮肥 3．下列化学反应方程式表示不正确的是 A．硫化氢气体与二氧化硫气体发生反应： B．氨为原料制硝酸的第一步反应： C．液氨与钠反应： D．NaClO溶液氧化制备： 题型03 常见氮肥及其使用 1.氨的用途 一、常见的氮肥及其使用 1.常见的氮肥 （1）化肥的分类：氮、磷、钾是植物生长必需的三种营养元素，依据化学肥料中含有的植物营养素，可以把化肥分为氮肥(含有N元素)、磷肥(含有P元素)、钾肥(含有K元素)、微肥(微量元素肥料的简称)和复合肥料（含有两种或两种以上主要营养元素）等。其中，氮肥、磷肥、钾肥是植物需求量较大的化学肥料。 （2）氮肥的分类：氮肥主要有铵态氮肥（主要含NH）、硝态氮肥（主要含NO）和尿素[化学式CO(NH2)2]。 2.正确使用氮肥 氮肥 使用方法 铵态氮肥 低温保存，深施盖土，避免受热；不可以跟碱性物质(如草木灰等)混合使用 硝态氮肥 NO不易被以带负电荷为主的土壤胶粒所吸附，在潮湿的土壤中流动大，容易被植物吸收。但土壤湿度大时，易发生反硝化作用导致硝态氮肥流失 尿素 在农作物需肥前4～8天施用。由于尿素肥效高、易保存、使用方便、长期使用对土壤的破坏作用小，是目前使用量最大的一种氮肥 3.尿素 （1）含氮量：尿素的化学式为CO(NH2)2，属于有机氮肥，是一种白色晶体，其中氮的质量分数约为46.7%，是目前固态氮肥中含氮量最高的一种化肥。 （2）制备方法：工业上用氨气和二氧化碳在一定条件下合成尿素。 （3）作用：尿素是一种中性肥料，适用于各种土壤和作物。施用尿素后，土壤中的微生物将其吸收，使其水解成碳酸铵或碳酸氢铵，缓慢释放氨气被作物吸收利用。因此，通常在作物需肥期前4～8天施用。由于尿素肥效高、易保存、使用方便，长期使用对土壤的破坏作用小，所以它是目前使用量最多的一种氮肥。 4.复合肥料 （1）概念：一种优质、高效的化肥，目前使用较多的主要是含氮和磷的复合化肥，如磷酸二氢铵()(NH4H2PO4和磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]等。 （2）作用：复合化肥具有养分含量高、副成分少且物理性状好等优点，是正在大力发展和推广的化肥。 5.过量施用化肥的危害 （1）化学肥料为增加粮食产量作出了重要的贡献。然而，我国作为化肥使用大国（化肥用量占世界用量的1/5还多)，必须高度关注化肥使用不当所引起的环境问题。 （2）长期使用化肥的土壤，容易酸化、板结。 （3）雨水冲刷使肥料离开土壤，进入溪水、河水和湖泊。水中的肥料会使细菌和藻类迅速生长，并消耗水中的氧气，严重时导致水中含氧量减少，许多水生生物随之死亡、腐烂，水质下降。 【典例3】（24-25高一下·江苏·期末）有研究数据统计，世界人口增长与耕地面积随年份的变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．20世纪以来世界人口逐渐增加，世界耕地总面积逐渐减少 B．大量使用农药，提高粮食亩产量，弥补耕地总面积不足 C．开发高效氮肥，促进农作物高产，弥补耕地总面积不足 D．研发新的耕种技术，提高现有生产水平，弥补耕地总面积不足 【变式3-1】（23-24高一下·江苏无锡·期中）近年来受极端天气多发、贸易保护主义抬头和地缘政治动荡等多重因素叠加世界粮食市场价格波动剧烈，但我国粮食由于供应充足价格平稳。氮肥的使用对于稳定粮食产量至关重要，下列有关氮肥生产使用不正确的是 A．夏天一场雷雨过后草木茂盛，属于自然界的氮肥生产过程 B．铵态氮肥使用时应深施盖土，且不可与草木灰一起使用 C．铵盐热稳定性差，受热时分解均会产生氨气 D．氮肥应保存在阴凉通风处 【变式3-2】（23-24高一下·江苏连云港·期中）下列含氮物质的性质与用途具有对应关系的是 A．氨水显弱碱性，可用作化肥 B．氮气性质稳定，可用于合成氨 C．浓硝酸有强氧化性，可用于制备硝酸铵 D．液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂 【变式3-3】（24-25高一下·江苏宿迁·期末）阅读下列材料，回答以下3个问题： 硫、氮及其化合物有重要的应用。地壳中的含硫矿物通过火山爆发等方式可释放出、硫单质、，这些物质可进一步转化为亚硫酸、硫酸及其盐。工业利用氮气与氢气合成氨，以氨为原料经一系列反应制取硝酸。氨易液化，液氨能与钠反应置换出氢气。碱性条件下，NaClO氧化可制备肼()。肼常用作火箭燃料。中的一个H原子被—OH取代可形成羟胺()，羟胺可用作油脂工业中的抗氧化剂。 4．下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．S单质为淡黄色固体，可制备硫化橡胶 B．浓硫酸具有脱水性，可用作干燥剂 C．分子难溶于水，可用作保护气 D．具有还原性，可用作油脂工业中的抗氧化剂 5．下列说法正确的是 A．属于离子化合物 B．、、互为同位素 C．氨气与氯化氢反应生成氯化铵属于氮的固定 D．含氮化合物碳酸氢铵、尿素是常用的氮肥 6．下列化学反应方程式表示不正确的是 A．硫化氢气体与二氧化硫气体发生反应： B．氨为原料制硝酸的第一步反应： C．液氨与钠反应： D．NaClO溶液氧化制备： 题型04 氮氧化物及其危害 1.空气中氮氧化物的来源 （1）氮氧化物(NOx)是大气污染物，主要包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)。 （2）氮氧化物的来源：化石燃料的燃烧、硝酸工业生产过程中排放的废气、机动车辆排放的尾气等。 2.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。 【典例4】（23-24高二下·江苏连云港·期中）下列关于某些社会热点问题的说法中，不正确的是 A．禁止使用含铅汽油是为了提高汽油的燃烧效率 B．甲醇超标的酒不能饮用 C．进入大气的氟氯代烃会破坏高空臭氧层 D．光化学烟雾的产生与人为排放的烃、氮氧化物有关 【变式4-1】（23-24高一下·江苏无锡·期中）下列说法正确的是 A．都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在 B．或都会导致酸雨的形成 C．液氨汽化时吸收大量的热，因此，液氨常用作制冷剂 D．硅具有较好的导电性，是光导纤维的主要成分 【变式4-2】（24-25高一下·福建·期中）光照条件下，在催化剂表面进行与反应的两种途径如图所示，下列说法正确的是 A．在人体内能扩张血管，提高免疫力等，因此大气中的对人体无害 B．氮氧化物随意排放至空气中易形成酸雨 C．途径②中，发生了还原反应 D．选择合适的催化剂，可以使与一步化合生成 【变式4-3】（24-25高一下·江苏淮安·期中）氮的氧化物是空气的主要污染物，下列环境问题与氮氧化物排放无关的是 A．酸雨 B．光化学烟雾 C．白色污染 D．臭氧层空洞 题型05 氮氧化物的无害化处理 氮氧化物的无害化处理 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)。一般适用于汽车尾气的处理。 【温馨提示】①工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气，能充分利用原料，并能减少NO的排放。 ②当NOx转化为硝酸时遵循电子守恒，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。 ③除上述措施外，还可采用以甲醇、液化气代替汽油或安装汽车尾气净化装置，将NOx转化为中性的，无污染的氮气或使用以液化天然气(LNG)或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车等洁净能源减少NOx尾气的排放。 拓展视野：信使分子——NO以保护环境 人们发现在生物体内存在少量的一氧化氮，具有扩张血管、促进消化和增强记忆力的特殊功能。一氧化氮起着生物信使分子的特殊作用，在人体内扮演着传递重要讯息和调节细胞功能的角色。高血压、动脉粥样硬化、冠状动脉炎等心血管疾病都是因为人体内一氧化氮长期供给不足而引起的。 1998年的诺贝尔生理学和医学奖的主要研究成果是发现NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能。 【典例5】（24-25高一下·江苏淮安·期末）氮氧化物能引发酸雨、雾霾等，需处理后才能排放。研究含氮物质的转化是工业、农业、医药、环保等领域的重要课题。 (1)碱液吸收。将硝酸工业的尾气(主要为NO和NO2)通入NaOH溶液中充分吸收，所得溶液经浓缩、结晶、过滤，可以得到NaNO2晶体。 ①NO和NO2混合气体与NaOH溶液反应生成NaNO2的离子方程式为 。 ②若用Na2SO3溶液代替NaOH溶液，所得晶体中除含有NaNO2、NaNO3外，还有 (填化学式)。 (2)“纳米零价铁-H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的NO氧化。 ①Fe2+催化H2O2分解产生，将NO氧化为的机理如图所示，Y的化学式为 。 ②纳米零价铁的作用是 。 ③NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为 。 ④NO脱除率随温度的变化如图所示。温度高于120 ℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是 。 (3)电化学还原。利用如图所示原电池的装置使NH3与NO2均转化为N2，既能实现有效清除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能。 ①电极A上发生的电极反应为 。 ②为使电池持续放电，离子交换膜应为 离子交换膜(填“阳”或“阴”)。 【变式5-1】（24-25高一下·江苏宿迁·期中）氮氧化物污染已成为一个世界性的环境问题，必须净化达到标准后才能排放。 (1)用C2H4脱除烟气中NOx。 图1为在其他条件一定时，温度和催化剂中的Cu2+负载量对NOx去除率的影响。为达到最高的NOx去除率，应选择的反应温度和Cu2+负载量分别是 、 。 (2)用NH3脱除烟气中NO的机理如图2。 写出总反应的化学方程式： ；当消耗2molNH3和0.5molO2时，除去的NO在标准状况下的体积为 L。 (3)NaClO溶液能有效去除NO。 25℃时，NO的去除率随pH的变化如图3所示(用盐酸调节pH)；pH=4时，NO的去除率随温度的变化如图4所示。已知：氧化性HClO>ClO-。 ①25℃时，随着pH降低，NO脱除率增大的原因是 。 ②pH=4时，60~80℃间NO脱除率下降的原因是 。 (4)Fe-Ag金属复合材料可将酸性水体中的转化为和N2，其反应历程如图5所示(吸附在金属复合材料表面的物种用*标注)，图中的去除机理可描述为：铁将酸性废水中的H+还原为吸附在金属复合材料表面的氢原子； 。 【变式5-2】（24-25高一下·江苏盐城·期中）氮氧化物(NO、NO2)、水体中是当前环境保护研究的热点课题。 (1)氮氧化物大量排放对环境造成的影响有 (写出一点即可)。 (2)烟气中的NO可在催化剂作用下用NH3还原。 ①已知部分共价键的键能如下表所示： 共价键 N-H N＝O N≡N H-O 键能 391 632 946 463 则 。 ②其他条件相同，以一定流速分别向含催化剂A和B的反应管中通入一定比例和N2的模拟烟气，测得NO的去除率与温度的关系如图所示。使用催化剂B，当温度高于360℃，NO的去除率下降的原因是 。 (3)烟气中的NO经O3处理后更易被去除。NO与O3反应的化学方程式为NO＋O3＝NO2＋O2。室温下，固定NO的物质的量，改变加入O3的物质的量，一段时间后体系中n(NO)和n(NO2)随反应前n(O3)/n(NO)的变化如图所示。当n(O3)/n(NO)＞1时，反应后NO2的物质的量减少，原因是 。 (4)用催化剂协同纳米零价铁去除水体中。其催化还原反应的过程如图所示。 ①该反应机理中生成NH的离子方程式为 。 ②过程中去除率及N2生成率如图所示，为有效降低水体中氮元素的含量，宜调整水体pH为4.2，当pH＜4.2时，随pH减小，N2生成率逐渐降低的原因是 。 【变式5-3】（24-25高一下·江苏苏州·阶段练习）废水中的氨氮(、)采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去，具体原理如下： ①微生物脱氮法：。 ②化学沉淀法：向废水中加入含、的溶液，生成沉淀从而去除氨氮。 下列有关说法正确的是 A．该废水不可直接排放，会造成重金属污染 B．微生物脱氮时可在高温下进行，以增大脱氮的速率 C．步骤a发生反应： D．化学沉淀法脱氮时，浴液的碱性越强，氨氮的去除率越高 / 学科网（北京）股份有限公司 $