5.2 氮及其化合物 讲义-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册
2026-03-08
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精品
摘要:
本讲义系统梳理氮及其化合物知识,以氮元素存在与转化为起点,涵盖氮气与氮的固定、氮氧化物(NO、NO₂)性质、氨和铵盐的制备与性质、硝酸的化学性质及工业制法,直至酸雨防治,构建递进式学习支架。
资料特色在于实验与真题结合,如氨的喷泉实验、NO₂与水反应探究培养科学探究能力,例题融入高考真题强化科学思维,助力教师课堂教学,学生可通过知识辨析与练习查漏补缺,深化化学观念中物质性质与应用的联系。
内容正文:
第二节 氮及其化合物
知识1 氮气与氮的固定☆
项目
内容
氮元素
位:第二周期第VA族
构:核外有2个电子层,最外层有5个电子
性:既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子
存在
游离态
主要以氮分子的形式存在于空气中
化合态
部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中
部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中
氮的固定
(1)定义:将大气中游离的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。
(2)分类
自然固氮(nitrogen fixation)
高能固氮(N2+O2 放电或高温 2NO)
生物固氮(豆科植物的根瘤菌固氮)
人工固氮
合成氨(N2+3H22NH3)
仿生固氮
氮气
nitrogen
(1)物理性质
色、味、态
熔点
沸点
密度
水溶性
无色无味气体
-210℃
-196℃
1.25g/L
难溶于水
(2)化学性质
分子内两个氮原子以共价三键(N≡N)结合→化断开该化学键需要较多的能量→化学性质稳定
化学反应氮分子获得足够的能量→使N≡N键断裂→氮气能够与氧气、氢气镁等物质发生化合反应→分别生成一氧化氮、氨气和氮化镁等条件下
①还原性:N2+O2 放电或高温 2NO
②氧化性:N2+3Mg 点燃 Mg3N2 (名称使氮化镁,是一种离子化合物)
③合成氨:N2+3H22NH3 (工业上利用该反应大量制取NH3)
用途
(1)作保护气,用于焊接金属、填充灯泡、保存食品等。
(2)合成氨、制硝酸的重要原料。
(3)液氮可用作制冷剂,应用于医学、科技等领域。
· 例题
考点:氮气的结构、性质及用途
1.(2025秋•和平区期末)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列反应中以氮气作为反应物的是( )
A.工业合成氨 B.氨的催化氧化
C.制硝基苯 D.在氮气中焊接金属
【解答】解:A.氮气与氢气反应生成氨气,氮气参加反应,故A正确;
B.氨气催化氧化生成一氧化氮和水,氮气不参加反应,故B错误;
C.苯与硝酸反应生成硝基苯,氮气不参加反应,故C错误;
D.在氮气中焊接金属,作保护气,氮气不参加反应,故D错误,
故选:A。
考点:自然界中氮的循环
2.(2024春•阜宁县期中)如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。
(1)下列说法中错误的是 C (填字母)。
A.图中①和②的转化过程属于氮的固定
B.③和④的转化说明含氮有机物和含氮无机物可以相互转化
C.发生⑤转化的过程中,氮元素被还原
D.⑥是在反硝化细菌作用下的反硝化过程,该过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响
(2)氮循环过程中发生的反应之一可表示为2O22H++H2O,该反应中转移的电子数目是 8 。
【解答】解:(1)A.图中①和②的转化过程是将游离态的氮原子转化为化合态氮,属于氮的固定,故A正确;
B.氨化过程是动植物蛋白转化为氨气或铵根离子,即有机物转化为无机物,③和④的转化说明含氮有机物和含氮无机物可以相互转化,故B正确;
C.NH3转化成、,增加了O元素,则NH3被氧气氧化,即发生⑤转化的过程中,氮元素被氧化,故C错误;
D.反硝化过程,生成氮气,向大气提供氮气,即反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响,故D正确;
故答案为:C;
(2)反应2O22H++H2O中,N元素的化合价从﹣3升高到了+5价,是还原剂,O元素的化合价从0价降低为﹣2价,该反应中转移电子数(以N元素计算)为1×[+5﹣(﹣3)]=8,
故答案为:8。
考点:氮的固定
3.(2025秋•德阳期末)一种新型人工固氮的原理如图所示,假设循环中的每一步均完全转化。
下列说法正确的是( )
A.反应①中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:3
B.反应②③均为氧化还原反应
C.ⅠA族中,最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的为LiOH
D.若最终生成3.36L O2(标准状况下),则生成0.2mol NH3
【解答】解:A.反应①中Li为还原剂被氧化,产物Li3N中的Li由0价变为+1价,N2为氧化剂被还原,产物Li3N中的N由0价变为﹣3价,由分析可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6,故A错误;
B.反应②中所有元素的化合价均无变化,所以反应②不是氧化还原反应,故B错误;
C.金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,同主族元素从上到下,金属性增强,所以LiOH的碱性弱于NaOH、KOH等,故C错误;
D.由分析可知,标准状况下,3.36 L O2对应物质的量为,反应③中每生成0.15 mol O2,则消耗4×0.15=0.6 mol LiOH,反应②中每生成0.6 mol LiOH,则同时生成,故D正确;
故选:D。
知识2 一氧化氮和二氧化氮☆
项目
内容
一氧化氮
(1)物理性质:NO通常是无色无臭气体,不溶于水。
(2)化学性质:①有毒;②与O2化合:2NO+O2 2NO
二氧化氮
(1)物理性质:NO2是红棕色、有刺激性气味的气体,密度比空气的大,易液化,易溶于水。
(2)化学性质:①有毒;②NO2与H2O反应生成HNO3和NO,工业上利用这一原理生产HNO3
3NO2+H2O 2HNO3+NO
实验5-5 NO2与H2O反应
实验操作
实验现象
实验结论
在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器,如图所示
无明显现象
NO不溶于水
打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹
无色气体变红棕色,注射器活塞向左移动
NO与空气中的氧气发生反应生成红棕色的NO2
振荡注射器
红棕色气体变为无色,注射器活塞向左移动
NO2与水反应生成了无色的NO
NO和NO2性质辨析
项目
NO
NO2
物理性质
色、味、态
无色、无味气体
红棕色、刺激性气味气体
水溶性
不溶
易溶且与水反应
化学性质
与O2反应
2NO+O2 2NO
—
与H2O反应
—
3NO2+H2O 2HNO3+NO
与H2O、O2反应
4NO+3O2+2H2O 4HNO3
4NO+O2+2H2O 4HNO3
毒性
有毒
氧化性
6NO+4NH3 催化剂 5N2+6H2O
6NO2+8NH3 一定条件 7N2+12H2O
NO2+SO2 SO3+NO
NO2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
· 例题
考点:一氧化氮的性质
4.(2025春•随州期末)“纳米零价铁﹣H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。
(1)制备纳米零价铁:将FeSO4溶液与碱性NaBH4溶液混合可生成纳米零价铁、H2和NaBO2等,该反应的离子方程式为 2Fe2+4OH﹣=2Fe2H2↑+2H2O (NaBH4、NaBO2中B元素均为+3价)。
(2)NO的氧化: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HO•,HO•将NO氧化为NO3的机理如图1所示,Y的化学式为 Fe3+或FeCl3 。
②NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为 2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O 。
③纳米零价铁的作用是 与HCl溶液反应产生Fe2+ 。
④NO脱除率随温度的变化如图2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 H2O2的分解速率随温度升高而加快,H2O2浓度减小,NO脱除率降低 。
(3)氧化产物的吸收:氧化后的产物在烟气的携带下被Ca(OH)2溶液吸收,转化为 Ca(NO3)2 (填化学式)。
【解答】解:(1)FeSO4溶液与碱性NaBH4溶液反应生成纳米零价铁、H2和NaBO2等,其反应的离子方程式为:2Fe2+4OH﹣=2Fe2H2↑+2H2O,
故答案为:2Fe2+4OH﹣=2Fe2H2↑+2H2O;
(2)①Fe2+催化H2O2分解产生HO•,O元素化合价降低,所以铁元素化合价升高,则Y的化学式为Fe3+或FeCl3,
故答案为:Fe3+或FeCl3;
②NO与H2O2反应生成HNO3,其反应的化学方程式为:2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O,
故答案为:2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O;
③纳米零价铁的作用是与HCl溶液反应产生Fe2+,
故答案为:与HCl溶液反应产生Fe2+;
④NO脱除率随温度的变化如图2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H2O2的分解速率随温度升高而加快,H2O2浓度减小,NO脱除率降低,
故答案为:H2O2的分解速率随温度升高而加快,H2O2浓度减小,NO脱除率降低;
(3)氧化后的产物为硝酸在烟气的携带下被Ca(OH)2溶液吸收,转化为Ca(NO3)2,
故答案为:Ca(NO3)2。
考点:二氧化氮的性质
5.(2025春•道里区校级期中)下列关于NO2和SO2的说法错误的是( )
A.NO2是一种红棕色、有毒、有刺激性气味的气体
B.NO2和SO2都易溶于水,溶于水后所得的溶液都呈酸性
C.空气中的N2在闪电时,直接生成NO2
D.SO2是一种无色、有刺激性气味的气体,属于酸性氧化物
【解答】解:A.NO2是一种红棕色、有毒、有刺激性气味的气体,故A正确;
B.NO2和SO2都易溶于水,发生反应SO2+H2O⇌H2SO3,3NO2+H2O=2HNO3+NO,所以溶于水后溶液呈酸性,故B正确;
C.空气中的N2在闪电时直接生成NO气体,不是二氧化氮,故C错误;
D.SO2是一种无色、有刺激性气味的气体,属于酸性氧化物,故D正确;
故选:C。
考点:氮氧化物的相互转化
6.(2024•江苏二模)我国学者分别使用Fe2O3和Fe3O4作催化剂对燃煤烟气脱硝脱硫进行了研究。
(1)催化剂制备。在60~100℃条件下,向足量NaOH溶液中通入N2一段时间,再加入适量新制FeSO4溶液,充分反应后得到混合物X;向混合物X中加入NaNO3溶液,充分反应后经磁铁吸附、洗涤、真空干燥,制得Fe3O4催化剂。
①通入N2的目的是 排除NaOH溶液中的O2,防止Fe2+被氧化为Fe3+ 。
②混合物X与NaNO3反应生成Fe3O4和NH3,该反应的化学方程式为 12Fe(OH)2+NaNO34Fe3O4+NH3↑+NaOH+10H2O 。
(2)催化剂性能研究。如图﹣1所示,当其他条件一定时,分别在无催化剂、Fe2O3作催化剂、Fe3O4作催化剂的条件下,测定H2O2浓度对模拟烟气(含一定比例的NO、SO2、O2、N2)中NO和SO2脱除率的影响,NO脱除率与H2O2浓度的关系如图﹣2所示。
已知•OH能将NO、SO2氧化。•OH产生机理如下。
反应Ⅰ:Fe3++H2O2═Fe2++•OOH+H+(慢反应)
反应Ⅱ:Fe2++H2O2═Fe3++•OH+OH﹣(快反应)
①与Fe2O3作催化剂相比,相同条件下Fe3O4作催化剂时NO脱除率更高,其原因是 Fe2O3催化剂表面仅存在Fe3+,Fe3+需先通过慢反应Ⅰ产生Fe2+再通过快反应Ⅱ产生•OH,总反应速率由慢反应Ⅰ决定,c(•OH)小于前者;故Fe3O4作催化剂比Fe2O3作催化剂时NO脱除率更大 。
②NO部分被氧化成NO2。NO2被NaOH溶液吸收生成两种含氧酸钠盐,该反应的离子方程式为 2NO2+2OH﹣H2O 。
③实验表明•OH氧化SO2的速率比氧化NO速率慢。但在无催化剂、Fe2O3作催化剂、Fe3O4作催化剂的条件下,测得SO2脱除率几乎均为100%的原因是 SO2几乎完全被NaOH溶液吸收 。
【解答】解:(1)①氢氧化钠溶液中会溶解有少量空气中的氧气,氧气能氧化亚铁离子生成铁离子,通入N2的目的是排除NaOH溶液中的O2,防止Fe2+被氧化为Fe3+,
故答案为:排除NaOH溶液中的O2,防止Fe2+被氧化为Fe3+;
②氢氧化钠和硫酸亚铁生成氢氧化亚铁沉淀,混合物X中含有氢氧化亚铁,根据质量守恒可知,氢氧化亚铁会与NaNO3反应生成Fe3O4和NH3、氢氧化钠、水,其反应的化学方程式为:12Fe(OH)2+NaNO34Fe3O4+NH3↑+NaOH+10H2O,
故答案为:12Fe(OH)2+NaNO34Fe3O4+NH3↑+NaOH+10H2O;
(2)①由已知反应机理反应Ⅰ、反应Ⅱ可知:Fe3O4催化剂表面同时存在Fe2+和Fe3+,Fe2+直接通过反应Ⅱ快速产生•OH,c(•OH)更大;Fe2O3催化剂表面仅存在Fe3+,Fe3+需先通过慢反应Ⅰ产生Fe2+再通过快反应Ⅱ产生•OH,总反应速率由慢反应Ⅰ决定,c(•OH)小于前者;故Fe3O4作催化剂比Fe2O3作催化剂时NO脱除率更大,
故答案为:Fe2O3催化剂表面仅存在Fe3+,Fe3+需先通过慢反应Ⅰ产生Fe2+再通过快反应Ⅱ产生•OH,总反应速率由慢反应Ⅰ决定,c(•OH)小于前者;故Fe3O4作催化剂比Fe2O3作催化剂时NO脱除率更大;
②NO2被NaOH溶液吸收生成两种含氧酸钠盐,根据质量守恒可知为含氮元素的盐,二氧化氮中部分氮元素化合价升高、部分氮元素化合价降低,反应得到亚硝酸盐和硝酸盐,该反应的离子方程式为:2NO2+2OH﹣H2O,
故答案为:2NO2+2OH﹣H2O;
③二氧化硫能溶于水会和氢氧化钠反应被吸收,测得SO2脱除率几乎均为100%的原因是SO2几乎完全被NaOH溶液吸收,
故答案为:SO2几乎完全被NaOH溶液吸收。
考点:氮氧化物溶于水的相关计算
7.(2024春•新疆期中)将NO2溶于水可得到硝酸,发生的反应为3NO2+H2O═2HNO3+NO,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,46gNO2中含有的原子数为3NA
B.1L0.5mol•L﹣1稀硝酸中含有的氧原子数为1.5NA
C.该反应中,每生成22.4LNO,转移电子的数目为2NA
D.该反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
【解答】解:A.46gNO2的物质的量为1mol,1mol NO2中含有3mol原子,其数目为3NA,故A正确;
B.溶液中的水也含有氧原子,因此1L0.5mol•L﹣1稀硝酸中含有的氧原子数大于1.5NA,故B错误;
C.未指明标况,无法计算NO的物质的量,无法计算该反应中每生成22.4LNO转移电子的数目,故C错误;
D.反应3NO2+H2O═2HNO3+NO中,3mol NO2中有2mol氮的化合价升高,作还原剂,有1mol N化合价降低,作氧化剂,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,故D错误;
故选:A。
知识3 氨和铵盐☆
项目
内容
氨
ammonia
(1)物理性质
色、态
气味
密度
溶解性
沸点
无色气体
刺激性气味
比空气的小
极易溶于水,常温常压下,1体积水大约可溶解700体积氨
沸点低,很容易液化
(2)化学性质
实验5-6氨与水的反应
氨溶于水的喷泉实验
①实验装置六要点:
一是“干”,即圆底烧瓶内部要干燥;
二是“满”,即NH3要充满圆底烧瓶;
三是“吸”,即胶头滴管要预先吸入水;
四是“密”,即圆底烧瓶的口,橡胶塞上的两个孔都要密封不漏气;
五是“滴”,即烧杯内的水中要滴入少量酚酞;
六是“插”,即玻璃管要插入烧杯内的水中。
②实验操作两关键:
一是“开”,即打开弹簧夹;二是“挤”,即挤压胶头滴管,使水进入烧瓶。
③实验现象:烧杯里的液体经玻璃管喷入烧瓶,变为红色,形如红色喷泉。
④实验结论:NH3极易溶于水,并与水反应生成碱性物质。
⑤反应原理:NH3+4H2ONH3·H2O+OH- (或NH3+H2O+OH- )
(3) 氨与酸的反应(化学性质)
氨可以与酸反应生成铵盐。如氨遇到氯化氢时,会迅速反应生成氯化铵晶体,产生白烟。
NH3+HCl NH4Cl
NH3+HNO3 NH4NO3
2NH3+H2SO4 (NH4)2SO4
(4)氨与氧气的反应(化学性质)
氨中氮元素的化合价为-3,处于最低价态,故氨具有还原性。在加热和有催化剂(如铂)的条件下,NH3能被O2氧化生成NO和H2O
4NH3+5O24NO+6H2O
氨的催化氧化是工业制硝(nitric acid)酸的基础
(2)化学性质
①与水的反应:NH3+4H2ONH3·H2O+OH- (或NH3+H2O+OH- )
②与酸的反应:NH3+HCl NH4Cl
③与氧气的反应(化学性质):4NH3+5O24NO+6H2O
氨气的实验室制法
(1)固态氯化铵和氢氧化钙制备氨
①实验原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 △ CaCl2+2H2O+2NH3↑
②实验装置类型:“固体+固体气体”型
③收集方法:氨的密度比空气的小,通常采用向下排空气法收集。氨极易溶于水,不能采用排水法收集。
④验满方法:将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝。
⑤干燥方法:NH3是碱性气体,常用碱石灰作干燥剂,不能用酸性干燥剂(如浓硫酸、P2O5等)干燥。常用干燥氨的实验装置如图所示。
⑥尾气处理:可在试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花。
氨极易溶于水,用水(或稀硫酸)吸收时,要防止倒吸,常用的防倒吸装置如图所示。
(2)实验室制备氨气的其他方法(用浓氨水制备氨)
制备方法
制备原理
制备装置
①加热浓氨水
NH3·H2O不稳定,受热易分解释放出NH3
NH3·H2O △ NH3↑+H2O
②浓氨水+NaOH固体
NH3+H2ONH3·H2O+OH-
,NaOH溶于水放热,且增大c(OH-),有利于NH3的生成与挥发
③浓氨水+CaO固体
NH3+H2ONH3·H2O+OH-
,CaO与H2O反应生成Ca(OH)2并放热,且增大c(OH-),有利于NH3的生成与挥发
铵盐性质
(1)物理性质:绝大多数铵盐是白色或无色晶体,都易溶于水。
(2)化学性质:①铵盐的分解反应,绝大多数铵盐受热易分解。
NH4Cl △ NH3↑+HCl↑
NH4HCO3 △ NH3↑+CO2↑+H2O
(NH4)2CO3 △ 2NH3↑+CO2↑+H2O
②实验5-7 铵盐与碱的反应
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,试纸变蓝
结论
铵盐与强碱反应生成氨气;
离子方程式为+OH- △ NH3↑+H2O
应用
①检验铵根离子的存在;
②制取氨气
(3)铵根离子的检验
的检验
固体
取少量样品与碱混合于试管中,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验,若红色石蕊试纸变蓝,说明样品中含
溶液
取少量溶液与试管中,加入浓NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验,若红色石蕊试纸变蓝,说明样品中含
· 例题
考点:氨的物理性质
8.(2025春•河东区期末)图为“氨溶于水的喷泉实验”装置,以下说法不正确的是( )
A.该实验证明氨气极易溶于水
B.红色喷泉说明氨水呈碱性
C.CO2和NaOH溶液也可以利用该装置形成喷泉
D.可以加热分解NH4Cl制取氨气
【解答】解:A.在将胶头滴管里的水挤入圆底烧瓶后,烧瓶内迅速形成喷泉,说明产生了很大的气压差,该实验能证明氨气极易溶于水,故A正确;
B.酚酞遇碱变红色,产生红色喷泉,说明氨气溶于水形成的氨水呈碱性,故B正确;
C.二氧化碳是酸性氧化物,易与氢氧化钠溶液反应,使得烧瓶内压强骤减而形成喷泉,故C正确;
D.NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,但生成的氨气和氯化氢又极易生成氯化铵,则不能加热分解氯化铵制取氨气,故D错误;
故选:D。
考点:氨的化学性质
9.(2025春•北京校级期中)对NH3有关性质的描述,错误的是( )
A.NH3极易溶于水
B.氨的催化氧化体现了NH3的还原性
C.氨的水溶液呈弱碱性,能使酚酞溶液变红
D.图中浓盐酸换成浓硫酸时现象也相同
【解答】解:A.氨气极易溶于水,常温常压下,1体积水可溶解700体积的氨气,故A正确;
B.氨在催化氧化过程中生成一氧化氮,体现了氨气的还原性,故B正确;
C.氨气溶于水生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子使得溶液呈碱性,故C正确;
D.浓盐酸易挥发出HCl气体,与挥发出NH3反应生成NH4Cl固体,故可以看到白烟,可用此法检验氨气,而浓硫酸难挥发,故不能看到产生白烟,故D错误;
故选:D。
考点:氨的用途
10.(2025秋•江苏期中)合成氨是重要的工业生产。下列生产中以氨为直接原料的是( )
A.接触法制硫酸 B.侯氏制碱
C.高炉炼铁 D.氯碱工业
【解答】解:A.接触法制硫酸的主要原料为FeS2或S,故A错误;
B.侯氏制碱的反应原理为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,需要氨气为直接原料,故B正确;
C.高炉炼铁的主要原料为氧化铁,故C错误;
D.氯碱工业的主要原料为饱和氯化钠溶液,故D错误;
故选:B。
考点:喷泉实验
11.(2025春•山东期末)研究氨的喷泉实验。
①用向下排空气法收集一烧瓶氨;
②如图所示,打开弹簧夹,将滴管中的水挤入烧瓶,烧杯中的水沿导管进入烧瓶形成喷泉,最终液体占烧瓶体积的。
下列说法正确的是( )
A.把湿润的蓝色石蕊试纸放在烧瓶口可检验NH3是否集满
B.烧杯中的水进入烧瓶,说明NH3与H2O发生了反应
C.烧瓶内有气体剩余,是因为NH3的溶解已达到饱和
D.所得溶液中:NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌OH﹣
【解答】解:A.把湿润的红色石蕊试纸放在烧瓶口,试纸变蓝色,证明气体收集满,可检验NH3是否集满,故A错误;
B.如果氨气和水不反应,但氨气极易溶于水产生巨大的压强差,也能产生喷泉,所以烧杯中的水喷入烧瓶,不能说明NH3与H2O发生了反应,故B错误;
C.氨气是通过排空气法收集的,烧瓶内剩余气体,是因为氨气中含有部分空气,故C错误;
D.氨水中氨气和水反应生成的一水合氨电离出氢氧根离子,即存在NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌OH﹣,故D正确;
故选:D。
考点:氨的实验室制法
12.(2025秋•渭南期末)下列装置用于实验室制取氨气并检验氨气的某一化学性质,其中能达到实验目的的是( )
A.用装置图制取氨气
B.用装置图除去氨气中的水蒸气
C.用装置图验证氨气具有还原性
D.用装置图吸收氨气
【解答】解:A.氨气极易溶液水,氢氧化钠溶液与氯化铵溶液反应生成氯化钠、一水合铵,得不到氨气,故A错误;
B.氨气为碱性气体,不能用浓硫酸干燥,故B错误;
C.氨气与氧化铜反应生成铜与氮气、水,观察试管中固体颜色变化,即可验证氨气具有还原性,故C正确;
D.水的密度大于苯,氨气极易溶液水,不能防止倒吸的发生,可以选用四氯化碳和水混合物,故D错误;
故选:C。
考点:工业制氨气
13.(2025秋•和平区期末)合成氨工业中(参考如图)采用了循环操作,主要是为了( )
A.降低氨的沸点
B.提高氮气和氢气的利用率
C.提高平衡混合物中氨的含量
D.增大化学反应速率
【解答】解:A.沸点是物质的物理性质,是不会降低的,故A错误;
B.氮气和氢气的循环使用,目的就是提高氮气和氢气的利用率,故B正确;
C.循环操作可以提高氮气和氢气的使用效率,故C错误;
D.增大浓度、升高温度,增大压强等才能增大化学反应速率,故D错误;
故选:B。
考点:氨水的成分及性质
14.(2025春•湖北期中)清代《本草纲目拾遗》中有“鼻冲水”记载:贮以瓶,紧塞其口,勿使泄气,则药力不减;气甚辛烈,触人脑,非有病不可嗅;外用勿服……。这里的“鼻冲水”可能是指( )
A.硝酸 B.氨水 C.氢硫酸 D.溴水
【解答】解:鼻冲水是指氨水,具有刺激性气味、储存于瓶中易挥发、有毒的物质,故B正确;
故选:B。
考点:铵盐
15.(2025春•北京校级期中)某同学进行如表实验:
实验步骤
实验现象
Ⅰ
将NH4Cl固体加入试管中,并将湿润的pH试纸置于试管口,试管口略向下倾斜,对试管底部进行加热
试纸颜色变化:黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2);试管中部有白色固体附着
Ⅱ
将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上
试纸颜色变化:黄色→橙黄色(pH≈5)
下列说法不正确的是( )
A.根据Ⅰ中试纸变蓝,说明NH4Cl发生了分解反应
B.根据Ⅰ中试纸颜色变化,说明氨气比氯化氢气体扩散速率快
C.Ⅰ中试纸变成红色,是由于NH4Cl水溶液呈酸性造成的
D.根据试管中部有白色固体附着,说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3
【解答】解:A.氯化铵分解生成氨气和HCl,氨气使湿润的pH试纸变蓝,则NH4Cl发生了分解反应,故A正确;
B.先观察到黄色→蓝色,可知氨气比氯化氢气体扩散速率快,故B正确;
C.Ⅰ中试纸变成红色,与氯化铵分解生成HCl有关,与水解无关,溶液中发生水解显酸性,故C错误;
D.氯化铵分解后,在试管中部化合生成氯化铵,则不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3,故D正确;
故选:C。
考点:铵离子检验
16.(2025秋•北林区校级期末)下列反应中,体现还原性的是( )
A.NH4HCO3加热分解有NH3生成
B.(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀
C.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成
D.N2H4•H2O能与NaClO溶液剧烈反应生成N2
【解答】解:A.NH4HCO3加热分解有NH3生成,反应中氮元素化合价不变,故A错误;
B.(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀硫酸钡和氯化铵,反应中氮元素化合价不变,故B错误;
C.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成,反应中氮元素化合价升高,表现还原性,故C正确;
D.N2H4•H2O中不存在离子,故D错误;
故选:C。
知识4 硝酸☆
项目
内容
物理性质
无色、易挥发、有刺激性气味的液体。硝酸能跟水以任意比例互溶。
硝酸溶液中的硝酸具有挥发性,浓度越大挥发性越强。会发的硝酸蒸汽在空气中与水蒸气结合形成白雾。
化学性质
(1)不稳定性:浓硝酸见光或者受热分解会产生二氧化氮:
4HNO3 △ 4NO2↑+ O2↑+2H2O或光照
因此,一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,并防止在阴凉处。
(2)强氧化性
①与金属的反应
a.硝酸与铜的反应 实验5-8
实验装置
物质
稀硝酸
浓硝酸
实验现象
反应缓慢,有少量气泡产生,溶液变懒,是试管上部有红棕色气体产生
反应剧烈,有大量气泡产生,溶液变懒,液面上有红棕色气体产生
实验结论
铜与洗掉算常温下缓慢反应生成NO气体
铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成NO气体
方程式
Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+ 2H2O
3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+ 4H2O
b.硝酸与铁、铝的反应
常温
浓硝酸将铁、铝氧化,在铁、铝表面生成了一层致密的氧化物薄膜,这层薄膜将铁、铝与硝酸隔离开来,阻止了化学反应。这种现象又叫做金属“钝化”。(是化学反应)
加热
铁、铝在浓硝酸中不发生钝化,会持续不断地溶解(发生化学反应)
②与非金属的反应
加热条件下,浓硝酸与非金属单质(如 C、S、P等)发生反应,非金属单质被氧化,生成最高价氧化物(或对应含氧酸)。
C+4HNO3(浓) △ CO2↑+4NO2↑+2H2O
P+5HNO3(浓) △ 4H3PO4+4NO2↑+H2O
S+6HNO3(浓) △ H2SO4+6NO2↑+2H2O
工业制法
将NH3经过一系列反应得到HNO3,而NH3又是由N2和H2合成的,总质,从N2到HNO3的一些列反应如下。
N2+3H22NH3
4NH3+5O24NO+6H2O
2NO+O2 2NO
3NO2+H2O 2HNO3+NO
拓展
浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1:3叫做王水,能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解)
· 例题
考点:硝酸的化学性质
17.(2025秋•泰安期末)下列有关硝酸的说法错误的是( )
A.打开盛装硝酸的试剂瓶,可看到白雾,说明硝酸具有挥发性
B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定易分解
C.浓硝酸氧化性强于稀硝酸
D.常温下,浓硝酸可以用铝质容器储存,说明铝与浓硝酸不反应
【解答】解:A.浓HNO3具有挥发性,挥发出的硝酸与空气中水蒸气结合形成硝酸液滴产生白雾,则打开盛装硝酸的试剂瓶,看到白雾说明硝酸具有挥发性,故A正确;
B.浓HNO3不稳定,遇光分解生成二氧化氮、氧气和水,反应生成的二氧化氮溶于浓硝酸呈黄色,则浓硝酸在光照下颜色变黄说明浓硝酸不稳定易分解,故B正确;
C.HNO3的浓度越大,得电子的能力越强,氧化性越强,所以浓HNO3氧化性强于稀硝酸,故C正确;
D.浓HNO3具有强氧化性,常温下铝遇浓HNO3发生钝化,生成的致密的氧化膜阻碍反应的继续进行说明铝与浓硝酸反应,但不能持续反应,故D错误;
故选:D。
考点:工业制取硝酸
18.(2026•昭通一模)工业制硝酸的主要过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.1mol N2和足量H2反应转移的电子数目为6NA
B.氨气催化氧化的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O
C.中N原子的杂化方式为sp3
D.可直接用水吸收产生的尾气
【解答】解:A.氮气和氢气的反应为可逆反应,1mol N2与足量的H2反应,转移的电子数小于6NA,故A错误;
B.氨气与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮和水,化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故B正确;
C.中,中心N原子与3个O原子形成3个σ键,没有孤对电子,价层电子对数为3,N原子的杂化类型为sp2,故C错误;
D.直接用水不能吸收NO,产生的尾气中含有NO和NO2等,这些气体可以用碱液吸收,生成硝酸盐和亚硝酸盐,故D错误;
故选:B。
知识5 酸雨及防治☆
项目
内容
空气中SO2和氮氧化物的来源
SO2
煤、石油等化石燃料(含有硫)的燃烧
含硫金属矿物的冶炼
NOx
机动车尾气(含NO,遇空气中的O2转化为NO2)
硝酸工业废气中含有NO、NO2等
SO2、氮氧化物的危害
(1)引起大气污染,引起呼吸道疾病,危害人体健康,严重时会使人死亡。
(2)形成酸雨(硫酸型、硝酸型)
酸雨
(1)定义:正常雨水由于溶解了CO2,其pH约为5.6,而酸雨的pH小于5.6。
(2)成因:SO2、氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨。
(3)危害:直接损害农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊酸化,还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
(4)防治:①研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少SO2和氮氧化物的排放。
②使用清洁能源
③加强工业废气的回收处理及利用。
· 例题
考点:含氮物质的综合应用
19.(2025秋•泰安期末)氮元素的“价﹣类”二维图如图所示:
(1)物质P为 NH3 ;Q为 NO (填写化学式)。
(2)从氮元素化合价的角度分析,NO2具有 既有氧化性又有还原性 性(选填“氧化”或“还原”、“既有氧化性又有还原性”),写出一个体现出该性质的化学反应方程式 3NO2+H2O=2HNO3+NO 。
(3)P溶于水,大部分与水结合,写出产物的电离方程式 。
(4)以上①~⑤的转化过程,其中属于氮的固定的是 ② (填写编号)
(5)氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以的形式存在,实验室里检验的方法 取待测液于试管中,向其中加入氢氧化钠溶液,加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明含 。
(6)化工原料氰化钠(NaCN)有剧毒,少量氰化钠做无害化处理应选择的试剂是( BCD )。
A.氯化钠
B.双氧水
C.臭氧(O3)
D.NaClO溶液
【解答】解:(1)结合图中N元素化合价及物质类别可知,P为NH3,Q为NO,
故答案为:NH3;NO;
(2)NO2中氮元素的化合价为+4,处于中间价态,根据价态规律NO2既有氧化性又有还原性;如NO2与水能发生歧化反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,
故答案为:既有氧化性又有还原性;3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(3)NH3溶于水,大部分与水结合生成NH3•H2O,其电离方程式,
故答案为:;
(4)氮的固定是指氮气转化成含氮化合物的过程,上述过程中属于氮的固定的是②,
故答案为:②;
(5)检验可将其转化成氨气进行检验,具体方法为取待测液于试管中,向其中加入氢氧化钠溶液,加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明含,
故答案为:取待测液于试管中,向其中加入氢氧化钠溶液,加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明含;
(6)NaCN中N元素的化合价为﹣3,可加入氧化剂将其氧化成无毒的N2,双氧水、臭氧、NaClO均具有强氧化性,
故答案为:BCD。
考点:氮族元素简介
20.(2025秋•和平区校级期中)下列有关氮及其化合物的说法正确的是( )
A.氨遇到浓盐酸、浓硫酸都会发生反应,产生白烟
B.NO2溶于水时,NO2是氧化剂,水是还原剂
C.固氮反应一定属于氧化还原反应
D.可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S
【解答】解:A.浓盐酸易挥发,氨遇到浓盐酸会发生反应生成氯化铵,产生白烟,浓硫酸难挥发,不能产生白烟现象,故A错误;
B.二氧化氮和水反应,氮元素化合价+4价升高到+5价,降低到+2价,二氧化氮及时氧化剂也是还原剂,水既不是氧化剂也不是还原剂,故B错误;
C.固氮反应是游离态氮元素转化为化合态,氮元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C正确;
D.稀硝酸具有强氧化性,FeS具有强还原性,二者发生氧化还原反应,不能用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S,故D错误;
故选:C。
考点:性质实验方案的设计
21.(2025秋•集美区校级期末)为检验(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的Fe2+,某实验小组做了如下实验。
为了探究实验中“异常现象”的出现,又做了如下实验:I.取黄色溶液分成2份,一份加入2滴0.1mol/LFeCl3溶液,溶液黄色加深;另一份加入2滴0.1mol/LKSCN溶液,溶液变为红色。Ⅱ.取4滴0.1mol/LKSCN溶液,加入8滴3%的双氧水,无明显现象,再加入2滴盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀。下列说法错误的是( )
A.Fe2+的还原性强于SCN﹣
B.红色溶液变为黄色是因为SCN﹣被氧化
C.实验中生成的气体为CO2
D.实验时多加入几滴KSCN溶液可能看不到“异常现象”
【解答】解:A.Fe2+先被双氧水氧化,SCN﹣后被氧化,说明Fe2+的还原性强于SCN﹣,故A正确;
B.红色溶液变为黄色是因为SCN﹣被氧化,Fe3+失去显色配体,故B正确;
C.SCN﹣被氧化为,根据元素守恒,C、N元素对应的氧化产物为CO2、N2等,也可能是溶液中的Fe3+催化H2O2分解生成的O2,无法确定气体是CO2,故C错误;
D.加入更多KSCN溶液,可提供足量配体与Fe3+结合,即使部分SCN﹣被氧化,仍有剩余SCN﹣与Fe3+显色,可能看不到“异常现象”,故D正确;
故选:C。
考点:氮的氧化物的性质及其对环境的影响
22.(2025秋•顺义区期末)利用SO2和氮氧化物制硫酸,过程中的物质转化如图所示。下列说法不正确是( )
A.ⅰ~ⅲ均为氧化还原反应
B.NO2是反应的催化剂
C.i中反应的SO2与NO2的物质的量之比为1:2
D.制硫酸总反应的化学方程式为2SO2+O2+2H2O2H2SO4
【解答】解:A.2SO2+3NO2+H2O=2HOSO2ONO+NO;(S由+4价→+6价,N由+4价→+3价、+4价);步骤ii反应的表达式:2H2OSO2ONO+H2O=2H2SO4+NO↑+NO2↑;(N由+3价→+2价、+4价);步骤iii反应的表达式:2NO+O2=2NO2;(氮由+2价→+4价,O由0价→﹣2价);以上三个反应中,均有元素的化合价发生变化,均属于氧化还原反应,故A正确;
B.根据图示可知,NO2在整个过程中参与反应,最终又生成,符合催化剂的定义,故B正确;
C.步骤i反应方程式:2SO2+3NO2+H2O=2HOSO2ONO+NO;i中反应的SO2与NO2的物质的量之比为2:3,故C错误;
D.将以上三步反应合并,消去中间产物,可以得到制硫酸总反应的化学方程式为2SO2+O2+2H2O2H2SO4,故D正确;
故选:C。
考点:酸雨及其防治
23.(2025秋•陕西月考)形成硫酸型酸雨的主要原因是( )
A.未经处理的工业废水的任意排放
B.大气中二氧化碳含量的增多
C.工业上含硫燃料燃烧释放SO2
D.氢能、风能、太阳能等的使用
【解答】解:A.工业废水排放主要导致水体污染,与硫酸型酸雨无直接关联,故A错误;
B.大气中二氧化碳含量增多,会导致温室效应的发生,与硫酸型酸雨无关,故B错误;
C.含硫燃料燃烧释放二氧化硫,经氧化生成硫酸,是硫酸型酸雨的主因,故C正确;
D.氢能、风能、太阳能等清洁能源的使用,可减少污染物排放,不会导致酸雨,故D错误;
故选:C。
· 中考真题
考点:氮气的结构、性质及用途
1.(2025•江苏)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是( )
A.工业合成氨 B.湿法炼铜
C.高炉炼铁 D.接触法制硫酸
【解答】解:A.工业上,利用N2和H2在高温、高压和催化剂存在下直接合成NH3,原料中包含N2,故A正确;
B.湿法炼铜是利用Fe与CuSO4溶液反应生成Cu和FeSO4溶液,故B错误;
C.高炉炼铁是利用焦炭、含铁矿石(赤铁矿、磁铁矿等)等进行反应,制取金属铁,故C错误;
D.接触法制硫酸的原料是硫黄或硫铁矿,故D错误;
故选:A。
考点:硝酸的化学性质
2.(2024•湖南)某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象:
①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈红棕色;
②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,气体颜色逐渐变深;
③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至几乎无色;
④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。
下列说法正确的是( )
A.开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B.锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C.红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2+H2O═2HNO3+NO
D.铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全
【解答】解:A.铜丝在稀HNO3中不钝化,二者反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,故A错误;
B.铜单质与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,锥形瓶内出现了红棕色气体,是由于NO和O2反应生成了NO2,故B错误;
C.红棕色逐渐变浅的主要原因是二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,化学方程式为:3NO2+H2O═2HNO3+NO,故C正确;
D.铜单质与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,一氧化氮和O2反应生成了NO2,二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,一段时间后气体压强增大,导致铜丝与液面脱离接触,故D错误;
故选:C。
考点:铵离子检验
3.(2025•北京)下列反应中,体现还原性的是( )
A.NH4HCO3加热分解有NH3生成
B.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成
C.Mg(OH)2固体在NH4Cl溶液中溶解
D.(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀
【解答】解:A.NH4HCO3加热分解有NH3生成,反应中氮元素化合价不变,故A错误;
B.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成,反应中氮元素化合价升高,表现还原性,故B正确;
C.Mg(OH)2固体在NH4Cl溶液中溶解生成氯化镁和一水合氨,反应中氮元素化合价不变,故C错误;
D.(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀硫酸钡和氯化铵,反应中氮元素化合价不变,故D错误;
故选:B。
考点:含氮物质的综合应用
4.(2024•广西)实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.“反应1”中,每消耗0.1mol NH4Cl,在25℃、101kPa下得到2.24LNH3
B.“反应2”中,每生成0.1mol NO,转移电子数为0.5NA
C.在密闭容器中进行“反应3”,0.1mol NO充分反应后体系中有0.1NA个NO2
D.“反应4”中,为使0.1mol NO2完全转化成HNO3,至少需要0.02NA个O2
【解答】解:A.25℃、101kPa不是标准状况,无法计算氨气的体积,故A错误;
B.“反应2”中,NH3被氧化为NO,N元素由﹣3价升高为+2价,升高5价,所以每生成0.1mol NO,转移电子数为0.5NA,故B正确;
C.由于平衡2NO2⇌N2O4的存在,在密闭容器中进行“反应3”:2NO+O2=2NO2,0.1mol NO充分反应后体系中含有NO2的个数小于0.1NA,故C错误;
D.“反应4”中发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,为使0.1mol NO2完全转化成HNO3,至少需要0.025NA个O2,故D错误;
故选:B。
考点:性质实验方案的设计
5.(2025•北京)为研究三价铁配合物性质进行如图实验(忽略溶液体积变化)。
已知:[FeCl4]﹣为黄色、[Fe(SCN)]2+为红色、[FeF6]3﹣为无色。
下列说法不正确的是( )
A.①中浓盐酸促进Fe3++4Cl﹣⇌[FeCl4]﹣平衡正向移动
B.由①到②,生成[Fe(SCN)]2+并消耗[FeCl4]﹣
C.②、③对比,说明c(Fe3+):②>③
D.由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入KI、淀粉溶液,溶液也无明显变化
【解答】解:A.①中加入浓盐酸,增大了Cl﹣的浓度,促进Fe3++4Cl﹣⇌[FeCl4]﹣平衡正向移动,[FeCl4]﹣浓度增大,溶液黄色加深,故A正确;
B.由①到②,黄色的[FeCl4]﹣转化为红色的[Fe(SCN)]2+,故生成[Fe(SCN)]2+,同时消耗[FeCl4]﹣,故B正确;
C.②、③对比,说明稳定性:[FeF6]3﹣>[Fe(SCN)]2+,配位离子越稳定,则c(Fe3+)越小,所以c(Fe3+):②>③,故C正确;
D.结合C中分析可知,配位离子[FeCl4]﹣的稳定性最小,c(Fe3+)最大,可以氧化I﹣,生成I2,I2遇到淀粉,显蓝色,故D错误;
故选:D。
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第二节 氮及其化合物
知识1 氮气与氮的固定☆
项目
内容
氮元素
位:第二周期第VA族
构:核外有2个电子层,最外层有5个电子
性:既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子
存在
游离态
主要以氮分子的形式存在于空气中
化合态
部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中
部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中
氮的固定
(1)定义:将大气中游离的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。
(2)分类
自然固氮(nitrogen fixation)
高能固氮(N2+O2 放电或高温 2NO)
生物固氮(豆科植物的根瘤菌固氮)
人工固氮
合成氨(N2+3H22NH3)
仿生固氮
氮气
nitrogen
(1)物理性质
色、味、态
熔点
沸点
密度
水溶性
无色无味气体
-210℃
-196℃
1.25g/L
难溶于水
(2)化学性质
分子内两个氮原子以共价三键(N≡N)结合→化断开该化学键需要较多的能量→化学性质稳定
化学反应氮分子获得足够的能量→使N≡N键断裂→氮气能够与氧气、氢气镁等物质发生化合反应→分别生成一氧化氮、氨气和氮化镁等条件下
①还原性:N2+O2 放电或高温 2NO
②氧化性:N2+3Mg 点燃 Mg3N2 (名称使氮化镁,是一种离子化合物)
③合成氨:N2+3H22NH3 (工业上利用该反应大量制取NH3)
用途
(1)作保护气,用于焊接金属、填充灯泡、保存食品等。
(2)合成氨、制硝酸的重要原料。
(3)液氮可用作制冷剂,应用于医学、科技等领域。
· 例题
考点:氮气的结构、性质及用途
1.(2025秋•和平区期末)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列反应中以氮气作为反应物的是( )
A.工业合成氨 B.氨的催化氧化
C.制硝基苯 D.在氮气中焊接金属
考点:自然界中氮的循环
2.(2024春•阜宁县期中)如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。
(1)下列说法中错误的是 (填字母)。
A.图中①和②的转化过程属于氮的固定
B.③和④的转化说明含氮有机物和含氮无机物可以相互转化
C.发生⑤转化的过程中,氮元素被还原
D.⑥是在反硝化细菌作用下的反硝化过程,该过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响
(2)氮循环过程中发生的反应之一可表示为2O22H++H2O,该反应中转移的电子数目是 。
考点:氮的固定
3.(2025秋•德阳期末)一种新型人工固氮的原理如图所示,假设循环中的每一步均完全转化。
下列说法正确的是( )
A.反应①中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:3
B.反应②③均为氧化还原反应
C.ⅠA族中,最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的为LiOH
D.若最终生成3.36L O2(标准状况下),则生成0.2mol NH3
知识2 一氧化氮和二氧化氮☆
项目
内容
一氧化氮
(1)物理性质:NO通常是无色无臭气体,不溶于水。
(2)化学性质:①有毒;②与O2化合:2NO+O2 2NO
二氧化氮
(1)物理性质:NO2是红棕色、有刺激性气味的气体,密度比空气的大,易液化,易溶于水。
(2)化学性质:①有毒;②NO2与H2O反应生成HNO3和NO,工业上利用这一原理生产HNO3
3NO2+H2O 2HNO3+NO
实验5-5 NO2与H2O反应
实验操作
实验现象
实验结论
在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器,如图所示
无明显现象
NO不溶于水
打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹
无色气体变红棕色,注射器活塞向左移动
NO与空气中的氧气发生反应生成红棕色的NO2
振荡注射器
红棕色气体变为无色,注射器活塞向左移动
NO2与水反应生成了无色的NO
NO和NO2性质辨析
项目
NO
NO2
物理性质
色、味、态
无色、无味气体
红棕色、刺激性气味气体
水溶性
不溶
易溶且与水反应
化学性质
与O2反应
2NO+O2 2NO
—
与H2O反应
—
3NO2+H2O 2HNO3+NO
与H2O、O2反应
4NO+3O2+2H2O 4HNO3
4NO+O2+2H2O 4HNO3
毒性
有毒
氧化性
6NO+4NH3 催化剂 5N2+6H2O
6NO2+8NH3 一定条件 7N2+12H2O
NO2+SO2 SO3+NO
NO2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
· 例题
考点:一氧化氮的性质
4.(2025春•随州期末)“纳米零价铁﹣H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。
(1)制备纳米零价铁:将FeSO4溶液与碱性NaBH4溶液混合可生成纳米零价铁、H2和NaBO2等,该反应的离子方程式为 (NaBH4、NaBO2中B元素均为+3价)。
(2)NO的氧化: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HO•,HO•将NO氧化为NO3的机理如图1所示,Y的化学式为 。
②NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为 。
③纳米零价铁的作用是 。
④NO脱除率随温度的变化如图2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)氧化产物的吸收:氧化后的产物在烟气的携带下被Ca(OH)2溶液吸收,转化为 (填化学式)。
考点:二氧化氮的性质
5.(2025春•道里区校级期中)下列关于NO2和SO2的说法错误的是( )
A.NO2是一种红棕色、有毒、有刺激性气味的气体
B.NO2和SO2都易溶于水,溶于水后所得的溶液都呈酸性
C.空气中的N2在闪电时,直接生成NO2
D.SO2是一种无色、有刺激性气味的气体,属于酸性氧化物
考点:氮氧化物的相互转化
6.(2024•江苏二模)我国学者分别使用Fe2O3和Fe3O4作催化剂对燃煤烟气脱硝脱硫进行了研究。
(1)催化剂制备。在60~100℃条件下,向足量NaOH溶液中通入N2一段时间,再加入适量新制FeSO4溶液,充分反应后得到混合物X;向混合物X中加入NaNO3溶液,充分反应后经磁铁吸附、洗涤、真空干燥,制得Fe3O4催化剂。
①通入N2的目的是 。
②混合物X与NaNO3反应生成Fe3O4和NH3,该反应的化学方程式为 。
(2)催化剂性能研究。如图﹣1所示,当其他条件一定时,分别在无催化剂、Fe2O3作催化剂、Fe3O4作催化剂的条件下,测定H2O2浓度对模拟烟气(含一定比例的NO、SO2、O2、N2)中NO和SO2脱除率的影响,NO脱除率与H2O2浓度的关系如图﹣2所示。
已知•OH能将NO、SO2氧化。•OH产生机理如下。
反应Ⅰ:Fe3++H2O2═Fe2++•OOH+H+(慢反应)
反应Ⅱ:Fe2++H2O2═Fe3++•OH+OH﹣(快反应)
①与Fe2O3作催化剂相比,相同条件下Fe3O4作催化剂时NO脱除率更高,其原因是 。
②NO部分被氧化成NO2。NO2被NaOH溶液吸收生成两种含氧酸钠盐,该反应的离子方程式为 。
③实验表明•OH氧化SO2的速率比氧化NO速率慢。但在无催化剂、Fe2O3作催化剂、Fe3O4作催化剂的条件下,测得SO2脱除率几乎均为100%的原因是 。
考点:氮氧化物溶于水的相关计算
7.(2024春•新疆期中)将NO2溶于水可得到硝酸,发生的反应为3NO2+H2O═2HNO3+NO,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,46gNO2中含有的原子数为3NA
B.1L0.5mol•L﹣1稀硝酸中含有的氧原子数为1.5NA
C.该反应中,每生成22.4LNO,转移电子的数目为2NA
D.该反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
考点:一氧化氮的性质
知识3 氨和铵盐☆
项目
内容
氨
ammonia
(1)物理性质
色、态
气味
密度
溶解性
沸点
无色气体
刺激性气味
比空气的小
极易溶于水,常温常压下,1体积水大约可溶解700体积氨
沸点低,很容易液化
(2)化学性质
实验5-6氨与水的反应
氨溶于水的喷泉实验
①实验装置六要点:
一是“干”,即圆底烧瓶内部要干燥;
二是“满”,即NH3要充满圆底烧瓶;
三是“吸”,即胶头滴管要预先吸入水;
四是“密”,即圆底烧瓶的口,橡胶塞上的两个孔都要密封不漏气;
五是“滴”,即烧杯内的水中要滴入少量酚酞;
六是“插”,即玻璃管要插入烧杯内的水中。
②实验操作两关键:
一是“开”,即打开弹簧夹;二是“挤”,即挤压胶头滴管,使水进入烧瓶。
③实验现象:烧杯里的液体经玻璃管喷入烧瓶,变为红色,形如红色喷泉。
④实验结论:NH3极易溶于水,并与水反应生成碱性物质。
⑤反应原理:NH3+4H2ONH3·H2O+OH- (或NH3+H2O+OH- )
(3) 氨与酸的反应(化学性质)
氨可以与酸反应生成铵盐。如氨遇到氯化氢时,会迅速反应生成氯化铵晶体,产生白烟。
NH3+HCl NH4Cl
NH3+HNO3 NH4NO3
2NH3+H2SO4 (NH4)2SO4
(4)氨与氧气的反应(化学性质)
氨中氮元素的化合价为-3,处于最低价态,故氨具有还原性。在加热和有催化剂(如铂)的条件下,NH3能被O2氧化生成NO和H2O
4NH3+5O24NO+6H2O
氨的催化氧化是工业制硝(nitric acid)酸的基础
(2)化学性质
①与水的反应:NH3+4H2ONH3·H2O+OH- (或NH3+H2O+OH- )
②与酸的反应:NH3+HCl NH4Cl
③与氧气的反应(化学性质):4NH3+5O24NO+6H2O
氨气的实验室制法
(1)固态氯化铵和氢氧化钙制备氨
①实验原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 △ CaCl2+2H2O+2NH3↑
②实验装置类型:“固体+固体气体”型
③收集方法:氨的密度比空气的小,通常采用向下排空气法收集。氨极易溶于水,不能采用排水法收集。
④验满方法:将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝。
⑤干燥方法:NH3是碱性气体,常用碱石灰作干燥剂,不能用酸性干燥剂(如浓硫酸、P2O5等)干燥。常用干燥氨的实验装置如图所示。
⑥尾气处理:可在试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花。
氨极易溶于水,用水(或稀硫酸)吸收时,要防止倒吸,常用的防倒吸装置如图所示。
(2)实验室制备氨气的其他方法(用浓氨水制备氨)
制备方法
制备原理
制备装置
①加热浓氨水
NH3·H2O不稳定,受热易分解释放出NH3
NH3·H2O △ NH3↑+H2O
②浓氨水+NaOH固体
NH3+H2ONH3·H2O+OH-
,NaOH溶于水放热,且增大c(OH-),有利于NH3的生成与挥发
③浓氨水+CaO固体
NH3+H2ONH3·H2O+OH-
,CaO与H2O反应生成Ca(OH)2并放热,且增大c(OH-),有利于NH3的生成与挥发
铵盐性质
(1)物理性质:绝大多数铵盐是白色或无色晶体,都易溶于水。
(2)化学性质:①铵盐的分解反应,绝大多数铵盐受热易分解。
NH4Cl △ NH3↑+HCl↑
NH4HCO3 △ NH3↑+CO2↑+H2O
(NH4)2CO3 △ 2NH3↑+CO2↑+H2O
②实验5-7 铵盐与碱的反应
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,试纸变蓝
结论
铵盐与强碱反应生成氨气;
离子方程式为+OH- △ NH3↑+H2O
应用
①检验铵根离子的存在;
②制取氨气
(3)铵根离子的检验
的检验
固体
取少量样品与碱混合于试管中,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验,若红色石蕊试纸变蓝,说明样品中含
溶液
取少量溶液与试管中,加入浓NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验,若红色石蕊试纸变蓝,说明样品中含
· 例题
考点:氨的物理性质
8.(2025春•河东区期末)图为“氨溶于水的喷泉实验”装置,以下说法不正确的是( )
A.该实验证明氨气极易溶于水
B.红色喷泉说明氨水呈碱性
C.CO2和NaOH溶液也可以利用该装置形成喷泉
D.可以加热分解NH4Cl制取氨气
考点:氨的化学性质
9.(2025春•北京校级期中)对NH3有关性质的描述,错误的是( )
A.NH3极易溶于水
B.氨的催化氧化体现了NH3的还原性
C.氨的水溶液呈弱碱性,能使酚酞溶液变红
D.图中浓盐酸换成浓硫酸时现象也相同
考点:氨的用途
10.(2025秋•江苏期中)合成氨是重要的工业生产。下列生产中以氨为直接原料的是( )
A.接触法制硫酸 B.侯氏制碱
C.高炉炼铁 D.氯碱工业
考点:喷泉实验
11.(2025春•山东期末)研究氨的喷泉实验。
①用向下排空气法收集一烧瓶氨;
②如图所示,打开弹簧夹,将滴管中的水挤入烧瓶,烧杯中的水沿导管进入烧瓶形成喷泉,最终液体占烧瓶体积的。
下列说法正确的是( )
A.把湿润的蓝色石蕊试纸放在烧瓶口可检验NH3是否集满
B.烧杯中的水进入烧瓶,说明NH3与H2O发生了反应
C.烧瓶内有气体剩余,是因为NH3的溶解已达到饱和
D.所得溶液中:NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌OH﹣
考点:氨的实验室制法
12.(2025秋•渭南期末)下列装置用于实验室制取氨气并检验氨气的某一化学性质,其中能达到实验目的的是( )
A.用装置图制取氨气
B.用装置图除去氨气中的水蒸气
C.用装置图验证氨气具有还原性
D.用装置图吸收氨气
考点:工业制氨气
13.(2025秋•和平区期末)合成氨工业中(参考如图)采用了循环操作,主要是为了( )
A.降低氨的沸点
B.提高氮气和氢气的利用率
C.提高平衡混合物中氨的含量
D.增大化学反应速率
考点:氨水的成分及性质
14.(2025春•湖北期中)清代《本草纲目拾遗》中有“鼻冲水”记载:贮以瓶,紧塞其口,勿使泄气,则药力不减;气甚辛烈,触人脑,非有病不可嗅;外用勿服……。这里的“鼻冲水”可能是指( )
A.硝酸 B.氨水 C.氢硫酸 D.溴水
考点:铵盐
15.(2025春•北京校级期中)某同学进行如表实验:
实验步骤
实验现象
Ⅰ
将NH4Cl固体加入试管中,并将湿润的pH试纸置于试管口,试管口略向下倾斜,对试管底部进行加热
试纸颜色变化:黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2);试管中部有白色固体附着
Ⅱ
将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上
试纸颜色变化:黄色→橙黄色(pH≈5)
下列说法不正确的是( )
A.根据Ⅰ中试纸变蓝,说明NH4Cl发生了分解反应
B.根据Ⅰ中试纸颜色变化,说明氨气比氯化氢气体扩散速率快
C.Ⅰ中试纸变成红色,是由于NH4Cl水溶液呈酸性造成的
D.根据试管中部有白色固体附着,说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3
考点:铵离子检验
16.(2025秋•北林区校级期末)下列反应中,体现还原性的是( )
A.NH4HCO3加热分解有NH3生成
B.(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀
C.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成
D.N2H4•H2O能与NaClO溶液剧烈反应生成N2
知识4 硝酸☆
项目
内容
物理性质
无色、易挥发、有刺激性气味的液体。硝酸能跟水以任意比例互溶。
硝酸溶液中的硝酸具有挥发性,浓度越大挥发性越强。会发的硝酸蒸汽在空气中与水蒸气结合形成白雾。
化学性质
(1)不稳定性:浓硝酸见光或者受热分解会产生二氧化氮:
4HNO3 △ 4NO2↑+ O2↑+2H2O或光照
因此,一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,并防止在阴凉处。
(2)强氧化性
①与金属的反应
a.硝酸与铜的反应 实验5-8
实验装置
物质
稀硝酸
浓硝酸
实验现象
反应缓慢,有少量气泡产生,溶液变懒,是试管上部有红棕色气体产生
反应剧烈,有大量气泡产生,溶液变懒,液面上有红棕色气体产生
实验结论
铜与洗掉算常温下缓慢反应生成NO气体
铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成NO气体
方程式
Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+ 2H2O
3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+ 4H2O
b.硝酸与铁、铝的反应
常温
浓硝酸将铁、铝氧化,在铁、铝表面生成了一层致密的氧化物薄膜,这层薄膜将铁、铝与硝酸隔离开来,阻止了化学反应。这种现象又叫做金属“钝化”。(是化学反应)
加热
铁、铝在浓硝酸中不发生钝化,会持续不断地溶解(发生化学反应)
②与非金属的反应
加热条件下,浓硝酸与非金属单质(如 C、S、P等)发生反应,非金属单质被氧化,生成最高价氧化物(或对应含氧酸)。
C+4HNO3(浓) △ CO2↑+4NO2↑+2H2O
P+5HNO3(浓) △ 4H3PO4+4NO2↑+H2O
S+6HNO3(浓) △ H2SO4+6NO2↑+2H2O
工业制法
将NH3经过一系列反应得到HNO3,而NH3又是由N2和H2合成的,总质,从N2到HNO3的一些列反应如下。
N2+3H22NH3
4NH3+5O24NO+6H2O
2NO+O2 2NO
3NO2+H2O 2HNO3+NO
拓展
浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1:3叫做王水,能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解)
· 例题
考点:硝酸的化学性质
17.(2025秋•泰安期末)下列有关硝酸的说法错误的是( )
A.打开盛装硝酸的试剂瓶,可看到白雾,说明硝酸具有挥发性
B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定易分解
C.浓硝酸氧化性强于稀硝酸
D.常温下,浓硝酸可以用铝质容器储存,说明铝与浓硝酸不反应
考点:工业制取硝酸
18.(2026•昭通一模)工业制硝酸的主要过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.1mol N2和足量H2反应转移的电子数目为6NA
B.氨气催化氧化的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O
C.中N原子的杂化方式为sp3
D.可直接用水吸收产生的尾气
考点:硝酸的化学性质
17.(2025秋•泰安期末)下列有关硝酸的说法错误的是( )
A.打开盛装硝酸的试剂瓶,可看到白雾,说明硝酸具有挥发性
B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定易分解
C.浓硝酸氧化性强于稀硝酸
D.常温下,浓硝酸可以用铝质容器储存,说明铝与浓硝酸不反应
【解答】解:A.浓HNO3具有挥发性,挥发出的硝酸与空气中水蒸气结合形成硝酸液滴产生白雾,则打开盛装硝酸的试剂瓶,看到白雾说明硝酸具有挥发性,故A正确;
B.浓HNO3不稳定,遇光分解生成二氧化氮、氧气和水,反应生成的二氧化氮溶于浓硝酸呈黄色,则浓硝酸在光照下颜色变黄说明浓硝酸不稳定易分解,故B正确;
C.HNO3的浓度越大,得电子的能力越强,氧化性越强,所以浓HNO3氧化性强于稀硝酸,故C正确;
D.浓HNO3具有强氧化性,常温下铝遇浓HNO3发生钝化,生成的致密的氧化膜阻碍反应的继续进行说明铝与浓硝酸反应,但不能持续反应,故D错误;
故选:D。
考点:工业制取硝酸
18.(2026•昭通一模)工业制硝酸的主要过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.1mol N2和足量H2反应转移的电子数目为6NA
B.氨气催化氧化的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O
C.中N原子的杂化方式为sp3
D.可直接用水吸收产生的尾气
【解答】解:A.氮气和氢气的反应为可逆反应,1mol N2与足量的H2反应,转移的电子数小于6NA,故A错误;
B.氨气与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮和水,化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故B正确;
C.中,中心N原子与3个O原子形成3个σ键,没有孤对电子,价层电子对数为3,N原子的杂化类型为sp2,故C错误;
D.直接用水不能吸收NO,产生的尾气中含有NO和NO2等,这些气体可以用碱液吸收,生成硝酸盐和亚硝酸盐,故D错误;
故选:B。
知识5 酸雨及防治☆
项目
内容
空气中SO2和氮氧化物的来源
SO2
煤、石油等化石燃料(含有硫)的燃烧
含硫金属矿物的冶炼
NOx
机动车尾气(含NO,遇空气中的O2转化为NO2)
硝酸工业废气中含有NO、NO2等
SO2、氮氧化物的危害
(1)引起大气污染,引起呼吸道疾病,危害人体健康,严重时会使人死亡。
(2)形成酸雨(硫酸型、硝酸型)
酸雨
(1)定义:正常雨水由于溶解了CO2,其pH约为5.6,而酸雨的pH小于5.6。
(2)成因:SO2、氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨。
(3)危害:直接损害农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊酸化,还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
(4)防治:①研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少SO2和氮氧化物的排放。
②使用清洁能源
③加强工业废气的回收处理及利用。
· 例题
考点:含氮物质的综合应用
19.(2025秋•泰安期末)氮元素的“价﹣类”二维图如图所示:
(1)物质P为 ;Q为 (填写化学式)。
(2)从氮元素化合价的角度分析,NO2具有 性(选填“氧化”或“还原”、“既有氧化性又有还原性”),写出一个体现出该性质的化学反应方程式 。
(3)P溶于水,大部分与水结合,写出产物的电离方程式 。
(4)以上①~⑤的转化过程,其中属于氮的固定的是 (填写编号)
(5)氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以的形式存在,实验室里检验的方法 。
(6)化工原料氰化钠(NaCN)有剧毒,少量氰化钠做无害化处理应选择的试剂是( )。
A.氯化钠
B.双氧水
C.臭氧(O3)
D.NaClO溶液
考点:氮族元素简介
20.(2025秋•和平区校级期中)下列有关氮及其化合物的说法正确的是( )
A.氨遇到浓盐酸、浓硫酸都会发生反应,产生白烟
B.NO2溶于水时,NO2是氧化剂,水是还原剂
C.固氮反应一定属于氧化还原反应
D.可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S
考点:性质实验方案的设计
21.(2025秋•集美区校级期末)为检验(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的Fe2+,某实验小组做了如下实验。
为了探究实验中“异常现象”的出现,又做了如下实验:I.取黄色溶液分成2份,一份加入2滴0.1mol/LFeCl3溶液,溶液黄色加深;另一份加入2滴0.1mol/LKSCN溶液,溶液变为红色。Ⅱ.取4滴0.1mol/LKSCN溶液,加入8滴3%的双氧水,无明显现象,再加入2滴盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀。下列说法错误的是( )
A.Fe2+的还原性强于SCN﹣
B.红色溶液变为黄色是因为SCN﹣被氧化
C.实验中生成的气体为CO2
D.实验时多加入几滴KSCN溶液可能看不到“异常现象”
考点:氮的氧化物的性质及其对环境的影响
22.(2025秋•顺义区期末)利用SO2和氮氧化物制硫酸,过程中的物质转化如图所示。下列说法不正确是( )
A.ⅰ~ⅲ均为氧化还原反应
B.NO2是反应的催化剂
C.i中反应的SO2与NO2的物质的量之比为1:2
D.制硫酸总反应的化学方程式为2SO2+O2+2H2O2H2SO4
考点:酸雨及其防治
23.(2025秋•陕西月考)形成硫酸型酸雨的主要原因是( )
A.未经处理的工业废水的任意排放
B.大气中二氧化碳含量的增多
C.工业上含硫燃料燃烧释放SO2
D.氢能、风能、太阳能等的使用
· 中考真题
考点:氮气的结构、性质及用途
1.(2025•江苏)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是( )
A.工业合成氨 B.湿法炼铜
C.高炉炼铁 D.接触法制硫酸
考点:硝酸的化学性质
2.(2024•湖南)某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象:
①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈红棕色;
②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,气体颜色逐渐变深;
③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至几乎无色;
④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。
下列说法正确的是( )
A.开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B.锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C.红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2+H2O═2HNO3+NO
D.铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全
考点:铵离子检验
3.(2025•北京)下列反应中,体现还原性的是( )
A.NH4HCO3加热分解有NH3生成
B.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成
C.Mg(OH)2固体在NH4Cl溶液中溶解
D.(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀
考点:含氮物质的综合应用
4.(2024•广西)实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.“反应1”中,每消耗0.1mol NH4Cl,在25℃、101kPa下得到2.24LNH3
B.“反应2”中,每生成0.1mol NO,转移电子数为0.5NA
C.在密闭容器中进行“反应3”,0.1mol NO充分反应后体系中有0.1NA个NO2
D.“反应4”中,为使0.1mol NO2完全转化成HNO3,至少需要0.02NA个O2
考点:性质实验方案的设计
5.(2025•北京)为研究三价铁配合物性质进行如图实验(忽略溶液体积变化)。
已知:[FeCl4]﹣为黄色、[Fe(SCN)]2+为红色、[FeF6]3﹣为无色。
下列说法不正确的是( )
A.①中浓盐酸促进Fe3++4Cl﹣⇌[FeCl4]﹣平衡正向移动
B.由①到②,生成[Fe(SCN)]2+并消耗[FeCl4]﹣
C.②、③对比,说明c(Fe3+):②>③
D.由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入KI、淀粉溶液,溶液也无明显变化
明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/3/6 23:15:41;用户:理化老师;邮箱:18241224808;学号:42782977
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