第5章 第15讲 氮及其化合物-【优学精研】2027年高考化学一轮总复习教用Word（提升版）

该高中化学讲义聚焦氮及其化合物高考核心考点，按氮气及氧化物、氨及铵盐、硝酸的性质、转化与应用逻辑架构知识，通过考点梳理、方法指导（如氮氧化物计算的关系式法）、真题训练等环节，帮助学生构建系统知识网络，突破性质辨析、实验制备等难点。 资料以真实情境（如酸雨防治）和实验探究（如氨的喷泉实验）为载体，采用“性质-转化-应用”三维策略，通过守恒法训练科学思维，设置分层练习（基础巩固、能力提升）保障效果，助力学生提升解题能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

第15讲　氮及其化合物 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氮及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。 2.结合实例认识氮及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 3.从酸雨、雾霾等的形成与防治，体会人与自然和谐共生理念。 考点1　氮气和氮的氧化物 1.自然界中氮的存在与氮的固定 2.氮气 （1）物理性质：无色、无味的气体，密度比空气略小，　难　溶于水。 （2）化学性质 写出有关反应的化学方程式： ①　3Mg＋N2Mg3N2　； ②　N2＋3H22NH3　； ③　N2＋O22NO　。 【理解应用】 氮气具有“稳定性”“氧化性”“还原性”和“沸点低”等特点。下列氮气的用途中，分别应用了氮气的什么性质？ 用途 性质 ①文物馆将贵重文物保存在氮气中 ②氮气是合成氨工业的重要原料 ③雷电是自然界重要的固氮方式 ④医疗上，液氮是常见的冷冻剂 答案：①稳定性　②氧化性　③还原性　④沸点低 3.氮的氧化物 （1）氮的多价态氧化物 氮的多种氧化物：O、O、O3、O2、O4、O5。 ①N2O俗称笑气，可以致人发笑，有轻微麻醉作用。 ②N2O3、N2O5分别是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物（或酸酐）。 ③NO2与N2O4可相互转化：2NO2N2O4。 （2）NO和NO2性质的比较 化学式 NO NO2 物理性质 无色、不溶于水的气体 　红棕　色、有刺激性气味的气体，易液化，易溶于水 化学性质 与O2反应 不反应 与H2O反应 不反应 　3NO2＋H2O2HNO3＋NO　 化学式 NO NO2 制法 试剂 Cu与稀硝酸反应 Cu与　浓硝酸　反应 收集 通常用　排水　法收集 通常用　向上排空气　法收集 （3）氮氧化物的污染 【理解应用】 ①（经典高考）汽车发动机及催化转化器中发生，则甲、乙分别为　N2　、　CO2　（填化学式）。 ②1 mol NO2与水反应转移电子的数目为　NA　。 ③NO2与溴蒸气均为红棕色，　不可以　（填“可以”或“不可以”）用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别二者，其原因是　二者均具有氧化性，都能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝　。 易错辨析 （1）N2分子的结构稳定，所以氮气不支持任何物质的燃烧。（　×　） （2）固氮反应一定属于氧化还原反应。（　√　） （3）实验室可用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO。（　×　） （4）可用NO2与水反应生成HNO3，故NO2是酸性氧化物。（　×　） 考向1　N2的性质和氮的固定 1.下列说法错误的是（　　） A.（2026·沧州普通高中月考）氮气的化学性质稳定，可用作灯泡的保护气 B.（2026·浙江镇海中学模拟）合成氨和氨的催化氧化过程都属于氮的固定 C.（2026·浙江温州模拟）“雷蟠电掣云滔滔，夜半载雨输亭皋”涉及反应：N2＋O22NO D.（2026·重庆南开中学月考）在N2与Mg反应生成Mg3N2的过程中，N2作氧化剂 解析：B　氮气分子中含有氮氮三键，化学性质稳定，所以常用作灯泡的保护气，A正确；自然固氮、人工固氮都是将N2转化为含氮化合物，B错误；雷雨天气，N2和O2在放电条件下反应生成NO，涉及反应：N2＋O22NO，C正确；在N2与Mg反应生成Mg3N2的过程中，N2作氧化剂，D正确。 考向2　氮的重要氧化物 2.下列有关氮的氧化物的说法正确的是（　　） A.NO和NO2混合气体的尾气可以用水吸收 B.4.6 g NO2和N2O4的混合气体中含有的氧原子数目小于0.2NA（NA为阿伏加德罗常数的值） C.将装有NO2的密闭烧瓶浸入冰水，红棕色变深 D.除去NO中混有的少量NO2气体时，可以用水洗涤后再干燥 解析：D　NO与水不反应，且NO2与H2O反应生成NO，故不能用水吸收NO和NO2混合气体，A错误；NO2和N2O4的最简式均为NO2，根据原子守恒，可按NO2计算，4.6 g NO2和N2O4混合气体中含有的氧原子数目为0.2NA，B错误；2NO2N2O4是放热反应，烧瓶浸入冰水，平衡正向移动，红棕色变浅，C错误；NO不溶于水，NO2易溶于水且能与水反应生成硝酸和NO，用水洗涤后再干燥可除杂，D正确。 3.将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体。 （1）若剩余的气体是O2，则NO2、O2的体积分别是　8 mL、4 mL　； （2）若剩余的气体是NO，则NO2、O2的体积分别是　10.8 mL、1.2 mL　。 解析：解题依据的化学方程式： 4NO2＋O2＋2H2O4HNO3； 3NO2＋H2O2HNO3＋NO。 设O2的体积为x，剩余的气体有两种可能： （1）若剩余O2，则V剩＝x－×（12 mL－x）＝2 mL，解得x＝4 mL，则NO2的体积是8 mL； （2）若剩余NO，则V剩＝×[（12 mL－x）－4x]＝2 mL，解得x＝1.2 mL，则NO2的体积是10.8 mL。 　氮氧化物（NOx）与 O2、H2O反应的有关计算 （1）关系式法 类型 反应分析 分析结果 ①NO和O2的混合气体通入水中 4NO＋3O2＋2H2O 4HNO3 体积比V（NO）∶V（O2） 类型 反应分析 分析结果 ②NO2和O2的混合气体通入水中 4NO2＋O2＋2H2O 4HNO3 体积比V（NO2）∶ V（O2） ③NO、NO2和O2的混合气体通入水中 先按3NO2＋H2O2HNO3＋NO计算出生成NO的体积，再加上原来混合气体中NO的体积，再按①计算 （2）得失电子守恒法 氮氧化物（NOx）转化为HNO3时失去电子，若为NOx与O2的混合气体，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。 考点2　氨和铵盐 1.氨气 （1）物理性质 密度 气味 水溶性 特征 比空气的　小　 　刺激　性气味 极易溶于水（1∶700） 易液化（液氨作制冷剂） （2）化学性质 【理解应用】 ①试从结构和性质上解释NH3极易溶于水的原因　NH3、H2O均为极性分子，NH3与H2O之间可形成分子间氢键，并且NH3和H2O能反应　。 ②NH3是中学化学中常见的碱性气体，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。 ③向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物　Cu（OH）2　，离子方程式为　Cu2＋＋2NH3·H2OCu（OH）2↓＋2N　， 继续滴加氨水，难溶物溶解得到　深蓝　色透明溶液。 2.铵盐 （1）物理性质：铵盐一般是　白　色固体，绝大多数铵盐　易　溶于水。 （2）化学性质 （3）N的检验 未知溶液呈碱性产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变　蓝色　，则证明溶液中含有N。 【理解应用】 ①NH4HCO3需阴凉处保存，原因是　NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O　（写化学方程式）。 ②铵态氮肥不能与碱性肥料混合施用，以NH4Cl为例写出发生反应的离子方程式　N＋OH－NH3↑＋H2O　。 ③尿素[CO（NH2）2]是一种常用化肥，缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3。尿素中C元素化合价为　＋4　。 3.氨的实验室制法 （1）加热固态铵盐和碱的混合物 ①反应原理：2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 ②实验装置 ③制备流程 （2）实验室制取氨的其他方法 方法 化学方程式（或原理） 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 方法 化学方程式 （或原理） 气体发 生装置 浓氨水＋ 固体 NaOH NaOH溶于水放热，促使NH3·H2O分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的生成 浓氨水＋ 固体CaO CaO与水反应，使溶剂（水）减少；反应放热，促使NH3·H2O分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaONH3↑＋Ca（OH）2 （3）NH3的干燥（装置如图所示） 干燥氨气不能用浓硫酸、P2O5，也不能用无水CaCl2，它们均能与NH3发生反应。无水氯化钙与氨反应的化学方程式为CaCl2＋8NH3CaCl2·8NH3。通常用碱石灰干燥氨气。 （4）尾气处理 为防止污染空气，多余的氨气要吸收掉。但氨气极易溶于水，在尾气吸收时要防止倒吸，常采用如下装置。 【理解应用】 ①不能用无水CaCl2、浓硫酸干燥NH3，其原因分别是　CaCl2能与NH3反应生成配合物，浓硫酸能与NH3反应　。 ②利用浓氨水和CaO作用也可以快速制取氨气，结合反应方程式解释其原因：　CaO与水反应，使溶剂（水）减少；反应放热，促使NH3·H2O分解，化学方程式为NH3·H2O＋CaONH3↑＋Ca（OH）2　。 易错辨析 （1）氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物。（　√　） （2）氨极易溶于水，因此氨水比较稳定（不容易分解）。（　×　） （3）NH4Cl受热分解生成NH3，可在实验室直接加热NH4Cl制NH3。（　×　） （4）向某无色溶液中加入稀NaOH溶液，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸不变蓝，则原溶液中不含N。（　×　） 考向1　氨气的性质 1.下列说法错误的是（　　） A.（2026·河北承德模拟）用NH3检验氯气管道是否泄漏，体现了NH3的还原性 B.（2026·广州执信中学月考）过量的NH3通入0.1 mol·L－1 CuSO4溶液中最终无蓝色沉淀生成 C.（2026·江苏前黄高级中学月考）氨气在合适条件下可实现下列转化：NH3N2 D.（2023·江苏高考）氨极易溶于水，所以液氨可用作制冷剂 解析：D　用NH3检验氯气管道是否泄漏，反应为8NH3＋3Cl2N2＋6NH4Cl，N由－3价升为0价，故NH3表现还原性，A正确；NH3通入CuSO4溶液中，产生蓝色沉淀，继续通氨气至过量，沉淀消失得到深蓝色[Cu（NH3）4]2＋溶液，B正确；氨气与二氧化氮发生氧化还原反应生成氮气，即8NH3＋6NO27N2＋12H2O，符合归中反应原理，该转化可实现，C正确；液氨可用作制冷剂主要原因是氨易液化且液氨汽化吸热，和氨极易溶于水无关，D错误。 2.用充有NH3的烧瓶进行“喷泉实验”，装置及现象如图。下列关于该实验的分析错误的是（　　） A.该实验证明氨气极易溶于水且氨水呈碱性 B.选用合适的溶液，CO2也能做喷泉实验 C.烧杯中换成其他液体无法形成喷泉 D.若烧瓶内充满氨气，实验后烧瓶中所得氨水的浓度是 mol·L－1（标准状况下） 解析：C　反应开始后，烧瓶内迅速形成喷泉，说明产生了很大的气压差，氨气极易溶于水，酚酞遇碱变红，说明氨水呈碱性，A正确；CO2易与浓氢氧化钠溶液反应被吸收，故CO2也能做喷泉实验，B正确；氨气是碱性气体，氨气易与酸反应，烧杯中换成酸溶液也能形成喷泉，C错误；标准状况下，若烧瓶内充满氨气，氨气全部溶于水，氨气体积等于烧瓶容积等于溶液体积，设烧瓶容积为V L，则氨气体积和溶液体积均为V L，氨气的物质的量为 mol，所得氨水的浓度是 mol·L－1，D正确。 考向2　铵盐的性质 3.下列说法正确的是（　　） A.（2025·四川射洪模拟）向某固体加入NaOH溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该固体一定是铵盐 B.（2025·四川绵阳中学月考）农民夏天用NH4HCO3施肥后，用土盖住化肥NH4HCO3，是因为温度高时铵盐易分解 C.（2025·西安模拟）用图①装置分离氢氧化钙固体中混有的少量氯化铵固体 D.（2025·北京对外经贸大学附中月考）用图②操作来制备NH4Cl固体 解析：B　氮化镁、铵盐等和浓氢氧化钠溶液反应都生成氨气，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，所以不一定就是铵盐，A错误；NH4HCO3受热分解为NH3，导致氮肥损失，夏天施肥用土盖住可避免肥效降低，B正确；氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，不能用该装置分离两种物质，C错误；NH4Cl固体受热分解得到氨气和氯化氢，利用蒸发的操作蒸干NH4Cl溶液不可以制备NH4Cl固体，D错误。 4.下列说法中正确的是（　　） A.所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3 B.所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的氮元素均呈－3价 C.NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为N＋OH－NH3↑＋H2O D.NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离 解析：C　A项，NH4NO3受热分解不一定能得到NH3，错误；B项，NH4NO3中氮元素有－3价、＋5价两种化合价，错误；D项，NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，冷却后NH3与HCl又生成NH4Cl，不是升华，错误。 考向3　氨气的制备 5.（2026·广东惠州一调）化学兴趣小组利用下列装置进行NH3的相关实验。其中能达到实验目的的是（　　） A.制备NH3 B.干燥NH3 C.检验NH3 D.吸收NH3 解析：C　加热氯化铵固体无法制备氨气，因为分解生成的氨气和HCl会在试管口重新化合生成氯化铵，且收集氨气的试管口处应该使用棉花团，而非单孔塞，A错误；浓硫酸会和氨气反应，不能干燥氨气，B错误；浓氨水、浓盐酸具有挥发性，挥发的氨气和HCl气体反应生成白烟，能检验氨气，C正确；氨气极易溶于水，直接通入水中会发生倒吸，D错误。 6.下列对应的实验装置或者说法正确的是（　　） A.（2025·海南文昌中学月考）图①装置可用于制取并收集氨气 B.（2025·重庆八中月考）图②制取并收集少量氨气 C.（2025·吉林市模拟）图③制备干燥的氨气 D.（2025·合肥一六八中学月考）图④装置测量NH3体积 解析：B　NH3的密度比空气小，应用向下排空气法进行收集，A错误；浓氨水滴在生石灰上可快速生成氨气，生成的氨气用碱石灰干燥，然后用向下排空气法收集，B正确；浓氨水与氢氧化钠固体反应生成氨气，氨气会和氯化钙反应，不能使用无水氯化钙干燥氨气，C错误；NH3极易溶于水，不能用排水法测量NH3的体积，D错误。 考点3　硝酸 1.物理性质 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 2.化学性质 不稳定性 化学方程式：　4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑　 强氧 化性 ①与金属反应（填化学方程式，下同） 稀硝酸与铜反应：　3Cu＋8HNO3（稀）3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O　。 浓硝酸与铜反应：　Cu＋4HNO3（浓）Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O　。 ②与非金属反应 浓硝酸与C反应：　C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O　。 ③与还原性物质（如H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等）反应 如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋N3Fe3＋＋NO↑＋2H2O 与有 机物 反应 ①硝化反应（与反应）：＋HNO3（浓）　＋H2O　。 ②显色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色 3.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。 【教材挖掘】 　〔人教必修第二册〕王水是浓硝酸和浓盐酸以体积比为1∶3混合得到的混合物。利用HNO3和王水可分离提纯金银，其工艺流程如图所示（“溶金”时会有NO气体逸出，溶液中金元素主要以[AuCl4]－形式存在）。 ①“溶金”时发生反应的离子方程式为　Au＋4H＋＋N＋4Cl－[AuCl4]－＋NO↑＋2H2O　。 ②“还原”制金的过程中若有0.1 mol Au生成，则理论上至少需要　9.75　 g Zn。 ③“沉银”后所得的滤液溶质主要是　硝酸铜、硝酸钠　（填物质名称）。 4.工业制备硝酸的反应原理（写出化学方程式） （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＋O22NO2　。 （3）用水吸收NO2生成HNO3：　3NO2＋H2O2HNO3＋NO　。 易错辨析 （1）实验室里用锌粒与稀硝酸反应制取H2。（　×　） （2）浓硝酸保存在棕色细口瓶中。（　√　） （3）向浓硝酸中插入红热的炭，产生红棕色气体，证明炭可与浓硝酸反应生成NO2。（　×　） （4）（2023·山东高考） 稀硝酸可以清洗附有银镜的试管。（　√　） 考向1　硝酸的性质 1.下列判断或者说法正确的是（　　） A.（2025·吉林市一中模拟）常温下，将5.6 g铁片投入足量浓硝酸中，生成NO2分子数目为1.5NA（NA为阿伏加德罗常数的值） B.（2025·对外经贸大学附中月考）向稀硫酸中加入铜粉无现象，再加入NaNO3固体，会产生无色气体 C.（2025·太原五中月考）向烧瓶中加入木炭颗粒与浓硝酸，加热，烧瓶中有红棕色气体产生，该过程中木炭作还原剂，将HNO3还原 D.（2025·菏泽期中）pH＝2的溶液中N、Fe2＋、N、Cl－可以大量共存 解析：B　常温下，铁片投入浓硝酸中发生钝化，A错误；向稀硫酸中加入铜粉无现象，再加入NaNO3固体，产生无色气体，发生反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，B正确；烧瓶中加入木炭颗粒与浓硝酸，加热，烧瓶中有红棕色气体产生，此红棕色气体为NO2，浓硝酸受热分解也会产生二氧化氮，NO2的来源不明确，C错误；强酸性条件下，N能氧化Fe2＋，不能大量共存，D错误。 2.（2026·浙江嘉兴模拟）下列有关硝酸的反应说法正确的是（　　） A.在反应3NO2＋H2O2HNO3＋NO中，NO2是还原剂，H2O是氧化剂 B.实验室用HNO3与Na2S反应制取H2S气体 C.用HNO3制备Cu（NO3）2：方案①CuCu（NO3）2，方案②CuCu（NO3）2，方案②HNO3的利用率高 D.浓硝酸被Cu还原为NO2，若反应消耗1 mol HNO3，则转移1 mol电子 解析：C　NO2中N化合价既升高又降低，既作氧化剂又作还原剂，A错误；硝酸具有氧化性，S2－具有还原性，硝酸与硫化钠会发生氧化还原反应，制备H2S应使用非氧化性酸，B错误；方案①中铜与浓硝酸或稀硝酸反应生成硝酸铜的同时会放出NO2或NO，而方案②铜在空气中加热先被氧化为氧化铜，氧化铜与硝酸反应只生成硝酸铜和水，硝酸利用率更高，C正确；Cu与浓硝酸反应方程式为Cu＋4HNO3（浓）Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O，消耗1 mol HNO3，转移0.5 mol电子，D错误。 3.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题： （1）NO的体积为　5.824　 L，NO2的体积为　5.376　 L。 （2）参加反应的 HNO3的物质的量是　1.52 mol　。 （3）待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的 NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为　　mol·L－1（列出计算式即可）。 解析：（1）n（Cu）＝＝0.51 mol，设混合气体中NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y。根据气体在标准状况下的总体积为11.2 L，则x＋y＝0.5 mol。根据得失电子守恒，则3x＋y＝（0.51×2）mol。解得x＝0.26 mol，y＝0.24 mol。则V（NO）＝0.26 mol×22.4 L·mol－1＝5.824 L，V（NO2）＝11.2 L－5.824 L＝5.376 L。 （2）参加反应的HNO3分两部分：一部分没有被还原，显酸性，生成Cu（NO3）2；另一部分被还原成NO2和 NO，所以参加反应的HNO3的物质的量为0.51 mol×2＋0.5 mol＝1.52 mol。 （3）HNO3在反应中一部分变成气体，一部分以N的形式留在溶液中。变成气体的HNO3的物质的量为0.5 mol。加入NaOH溶液至恰好使溶液中Cu2＋全部转化为沉淀，则溶液中只有NaNO3，其物质的量为aV×10－3 mol，也就是以N形式留在溶液中的HNO3的物质的量为aV×10－3 mol。所以，c（HNO3）＝ mol·L－1。 硝酸与金属反应计算的思维模型 考向2　氮及其化合物的转化 4.（2026·辽宁丹东模拟）已知氮元素及其化合物的转化关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A.①步转化中，1 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3 B.①～④各步转化中，属于氮的固定的是①②③ C.②～④各步转化中，氮元素只发生氧化反应 D.④步转化尾气中含有NO、NO2，利用NaOH溶液将其同时吸收的反应为2NaOH＋NO＋NO22NaNO2＋H2O 解析：D　氮气与氢气在高温、高压及催化剂条件下合成氨气，氨气催化氧化得到NO，NO被氧化得到NO2，NO2与水反应生成硝酸，据此分析。①步转化N2＋3H22NH3属于可逆反应，不能完全反应，A错误；游离态的氮气转化为含氮化合物的过程为氮的固定，故只有①属于氮的固定，B错误；④的反应为3NO2＋H2O2HNO3＋NO，氮元素化合价既升高又降低，同时发生了氧化和还原反应，C错误；④步转化尾气中含有NO、NO2，利用NaOH溶液将NO、NO2混合物同时吸收会发生反应：2NaOH＋NO＋NO22NaNO2＋H2O，D正确。 5.氮元素的“价—类”二维图如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A.常温下，可用e的浓溶液除去铁制品表面的铜镀层 B.工业制备e的路线是b→d→e C.实验室可用浓氨水和熟石灰反应快速制取少量a，且用无水CaCl2干燥 D.d可与NaOH溶液发生反应，因此d为酸性氧化物 解析：A　由题图可知，a为NH3，b为N2，c为NO，d为NO2，e为HNO3。常温下，铁遇浓硝酸会钝化，而铜与浓硝酸的反应为Cu＋4HNO3（浓）Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O，因此可用浓硝酸除去铁制品表面的铜镀层，A正确；工业制备HNO3的路线是NH3催化氧化生成NO，NO再被氧化生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，即a→c→d→e，B错误；实验室可用浓氨水和熟石灰反应快速制取少量NH3，但用无水CaCl2干燥NH3会生成配合物CaCl2·8NH3，C错误；2NO2＋2NaOHNaNO2＋NaNO3＋H2O，NO2与NaOH溶液发生反应生成了两种盐和水，因此NO2不是酸性氧化物，D错误。 1.下列描述错误的是（　　） A.（2025·湖南高考）如图的操作，试纸会变为蓝色 B.（2025·江苏高考）工业合成氨中以氮气作反应物 C.（2024·贵州高考）向BaCl2溶液中先通入适量SO2，无明显现象，再加入稀HNO3，有白色沉淀生成，说明稀HNO3有氧化性 D.（2024·广东高考）由氨制硝酸：NH3→NO→NO2→HNO3，说明NH3和NO2均具有氧化性 解析：D　浓氨水挥发出的氨气遇到湿润的红色石蕊试纸，发生反应：NH3＋H2ONH3·H2ON＋OH－，试纸变为蓝色，A正确；工业合成氨的反应为N2 和H2 反应生成NH3，氮气是直接反应物，B正确；向BaCl2溶液中先通入适量SO2，无明显现象，不能用弱酸制强酸，加入稀HNO3可以氧化SO2，3SO2＋2H2O＋2N3S＋2NO＋4H＋，则S可以和Ba2＋结合生成白色沉淀，C正确； 由氨制硝酸过程中，NH3作还原剂，体现了NH3的还原性，D不正确。 2.（2025·广东高考15题）按如图组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当c中红色褪去时，将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是（　　） A.a中有化合反应发生，并有颜色变化 B.b中气体变红棕色时，所含氮氧化物至少有两种 C.c中溶液红色刚好褪去时，HC恰好完全反应 D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，则c中溶液颜色会褪去 解析：C　化合反应是由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应，铜与稀硝酸反应产生蓝色的硝酸铜溶液，同时生成的无色NO与装置中空气发生化合反应生成棕红色的NO2：2NO＋O22NO2，A正确；a中产生的NO可与b中空气中的氧气反应生成NO2，同时NO2存在平衡转化：2NO2N2O4，若NO未反应完全，则b中存在3种氮氧化物，若NO完全转化为NO2，则b中存在2种氮氧化物，B正确；酚酞的变色范围为8.2～10.0，则c中溶液红色刚好褪去时，溶液仍显碱性，碳酸氢根离子并未完全反应，C错误；将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，生成酸性氧化物SO2，过量的SO2可与NaHCO3发生反应：SO2＋NaHCO3NaHSO3＋CO2而使溶液呈酸性，故c中溶液颜色会褪去，D正确。 3.（2025·湖北高考8题）如图所示的物质转化关系中，固体A与固体B研细后混合，常温下搅拌产生气体C和固体D，温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体，常用作钡餐。下列叙述错误的是（　　） A.在C的水溶液中加入少量固体A，溶液pH升高 B.D为可溶于水的有毒物质 C.F溶于雨水可形成酸雨 D.常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液 解析：A　结合题意可知C为NH3，G是强酸，则E是NO，F是NO2，G是HNO3；H是BaSO4，D是BaCl2。A项，在C（NH3）的水溶液（氨水）中加入少量固体A（NH4Cl），铵根离子浓度增大，抑制了NH3·H2O的电离，OH－浓度减小，溶液pH减小，错误；B项，D（BaCl2）易溶于水，溶于水电离出Ba2＋，钡是重金属，有毒，正确；C项，F（NO2）溶于雨水可形成硝酸型酸雨，正确；D项，G是HNO3，常温下Fe遇浓硝酸钝化，故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸，正确。 1.关于氮的性质，下列说法不正确的是（　　） A.NH3与O2反应的还原产物为H2O B.34 g NH3气体中s-p σ键数目为6NA C.2NO＋2CO2CO2＋N2，说明氧化性：NO＞CO D.足量NaOH溶液和等物质的量的NO和NO2反应，生成NaNO2 解析：B　NH3与O2反应生成NO和H2O，水中的氧元素化合价降低，是还原产物，A正确；N原子的杂化方式为sp3杂化，N原子杂化后和H原子形成s-sp3 σ键，分子中不含s-p σ键，B错误；2NO＋2CO2CO2＋N2，NO为氧化剂，CO为还原剂，说明氧化性：NO＞CO，C正确；足量NaOH溶液和等物质的量的NO和NO2反应，生成NaNO2，化学方程式为NO＋NO2＋2NaOH2NaNO2＋H2O，D正确。 2.NH3是一种重要的化工原料，在半导体光催化的作用下，N2分子被光催化材料捕获进而实现N2→NH3的转化（过程如图）。下列说法错误的是（　　） A.此方法属于人工固氮 B.NH3是该反应的还原产物 C.该方法实现了光能向化学能的转化 D.理论上，每消耗1 mol N2生成32 g O2 解析：D　氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮，该过程实现N2→NH3的转化，属于人工固氮，A正确；反应过程中，氮气与水反应产生NH3和氧气，氮气中氮元素化合价降低，发生还原反应，则NH3是该反应的还原产物，B正确；该方法实现了光能向化学能的转化，C正确；该反应的化学方程式是2N2＋6H2O4NH3＋3O2，则理论上，每消耗1 mol N2生成O2的质量＝1 mol××32 g·mol－1＝48 g，D错误。 3.为研究浓硝酸与Cu的反应，进行如图所示实验。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0.05 mol Cu时，转移电子数约为6.02×1022 D.若将铜片换成铝片，反应更剧烈，产生大量气体 解析：D　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；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；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1 mol铜，转移2 mol电子，则当反应消耗0.05 mol Cu时，转移电子数约为0.05 mol×2×6.02×1023mol－1＝6.02×1022，C正确；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薄膜，阻止反应进一步进行，D错误。 4.（2026·天津九校联考模拟）地球上的生物循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如图所示。下列说法错误的是（　　） A.1个N2分子中σ键与π键数目之比为1∶2 B.反应j中2.24 L N2O被还原生成0.1 mol N2 C.反应c和反应k均为氮的固定 D.反应g中N发生氧化反应 解析：B　N2分子中化学键为氮氮三键，σ键与π键的数目之比为1∶2，A正确；反应j中2.24 L N2O没有注明是否处于标准状况，无法计算其物质的量，B错误；反应c和反应k均为游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，C正确；反应g中N→NO2，氮元素化合价升高，故N发生氧化反应，D正确。 5.（2025·广东肇庆模拟）下列实验装置能达到实验目的的是（　　） A.制备NH3 B.干燥NH3 C.收集NH3 D.吸收NH3尾气 解析：D　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，应选氯化铵固体与氢氧化钙固体加热制备，A错误；氨气与氯化钙反应，不能干燥氨气，B错误；NH3的密度比空气的小，应该采用向下排空气法收集，即长进短出，C错误；氨气不与四氯化碳反应，不溶于四氯化碳，可防止倒吸，D正确。 6.按如图装置进行实验。搅拌一段时间后，滴加浓硝酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理错误的是（　　） A.烧瓶壁会变冷，说明该反应是吸热反应，吸热反应不一定需要加热才能发生 B.试纸会变蓝，说明有NH3生成，NH3溶于水显碱性 C.滴加浓硝酸后，有白雾产生，说明浓硝酸有挥发性 D.实验过程中，气球先变大后变小，说明体系压强先增大后减小 解析：C　烧瓶壁变冷说明反应吸收热量（吸热反应），该反应没有加热，可以说明吸热反应不一定需要加热才能发生，A正确；试纸变蓝通常是因为生成了碱性气体NH3，氨气溶于水发生反应：NH3＋H2ONH3·H2ON＋OH－，导致溶液呈碱性，B正确；滴加浓硝酸后，由于硝酸易挥发，发生反应NH3＋HNO3NH4NO3，产生白烟，不是白雾，C错误；该反应会生成氨气，导致气体压强增大，气球会变大，滴入硝酸后，硝酸与氨气生成了硝酸铵，导致气体压强变小，气球变小，则实验过程中，气球先增大，加入硝酸后又变小，对应的压强先增大后减小，D正确。 7.（2025·广东茂名模拟）按如图连接好实验装置，三通阀接通氨气发生器与烧瓶，滴入浓氨水，待烧杯中酚酞完全变红后，再拧动三通阀使多余氨气通入尾气吸收装置，可见a管液面迅速上升形成喷泉。下列有关说法不正确的是（　　） A.该喷泉颜色为红色 B.该装置的优点为能处理多余氨气，减少污染 C.浓氨水与CaO反应有NH3生成，产氨过程熵减 D.若烧瓶内先集满HCl气体，则产生氨气后可见“喷烟”现象 解析：C　氨气溶于水反应生成一水合氨，一水合氨为弱碱，遇酚酞变红，因此该喷泉颜色为红色，A正确；该装置形成喷泉后，装置中产生的多余氨气可通过三通阀利用倒扣的漏斗处烧杯中的水吸收，减少污染，B正确；浓氨水与CaO反应有NH3生成，产氨过程气体分子数增加，为熵增过程，C不正确；若烧瓶内先集满HCl气体，则产生氨气后相遇能反应生成氯化铵，故可见“喷烟”现象，D正确。 8.（2026·广东江门模拟）氮元素之间的相互转化不仅关乎生命体的生存和繁衍，还推动着生物圈中的氮循环，并影响着生态系统的平衡。氮单质及其化合物的部分“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是（　　） A.a盐受热分解一定生成b B.b和g中的氮元素都是sp3杂化 C.工业上制备硝酸是通过c→d→e→f的转化实现 D.c→d和c→b都属于氮的固定 解析：D　由题图可知，a～g分别为铵盐（N）、NH3、N2、NO、NO2、HNO3、NaNO3；a盐（如NH4NO3）中阴离子氧化性较强时，受热分解不一定生成NH3，也可能生成氮气，A错误；NH3分子中N原子的价层电子对数为3＋＝4，N原子采用sp3杂化；N中N原子的价层电子对数为3＋＝3，N为sp2杂化，B错误；工业上制备硝酸通常是通过氮气和氢气在一定条件下生成氨气，氨气发生催化氧化生成NO，NO和氧气生成二氧化氮，二氧化氮和水生成硝酸实现的，C错误；氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的氮，N2→NO和N2→NH3均属于氮的固定，D正确。 9.某小组探究NH3的催化氧化，实验装置图如下。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，④中产生白烟，⑤中溶液变蓝。 　 下列分析正确的是（　　） A.④中白烟的主要成分是NH4Cl B.⑤中溶液变蓝说明NO2是稀硫酸与Cu反应的催化剂 C.③、④中现象说明③中的反应是4NH3＋7O24NO2＋6H2O D.若②中只有NH4Cl不能制备NH3 解析：D　由题图可知，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和水，装置④中反应生成的一氧化氮与过量的氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水蒸气反应生成硝酸，硝酸与过量的氨气反应生成硝酸铵而产生白烟，装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸，硝酸与铜反应可得到蓝色的硝酸铜溶液。综上所述，故选D。 10.硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸。如图是模拟工业制硝酸的实验装置（支撑装置省略）。 回答下列问题： （1）实验时，产生氨气的操作：　向氨水中鼓入空气　。 （2）碱石灰能否换成氯化钙？　不能　（填“能”或“不能”）。 （3）实验开始时，先通入的气体是　B　（填字母）（ A.空气　B.氧气），原因是　使氧气过量，氨气与过量的氧气充分反应，避免硝酸铵的生成　。 （4）实验结束时，最后停止通入的气体是　B　（填字母）（ A.空气　B.氧气），原因是　继续通入氧气使NO、NO2与氧气和水反应，生成硝酸，防止氮氧化物污染空气　。 （5）氨气在催化剂表面发生反应的化学方程式为　4NH3＋5O24NO＋6H2O　，使用玻璃纤维毡堆放催化剂的原因是　保证气流流通，增大氨气与氧气的接触面积，使氨的催化氧化反应更充分　。 （6）此实验中，氮氧化物生成硝酸的化学方程式为　4NO＋3O2＋2H2O4HNO3、4NO2＋O2＋2H2O4HNO3　。 解析：（1）实验时，通过向氨水中鼓入空气使氨气缓慢挥发出来。 （2）无水氯化钙能吸收氨气生成CaCl2·8NH3，所以碱石灰不能换成氯化钙。 （3）实验开始时，先通入氧气，排出装置内的空气同时充满氧气，使氧气过量，氨气与过量的氧气反应，避免生成硝酸铵，所以先通入的气体是氧气。 （4）继续通入氧气使NO、NO2与氧气和水反应生成硝酸，防止氮氧化物污染空气，所以最后停止通入的气体是氧气。 （5）氨气在催化剂表面发生反应生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O，使用玻璃纤维毡堆放催化剂的原因是保证气流流通，增大氨气与氧气的接触面积，使氨的催化氧化反应更充分。 （6）此实验中，二氧化氮、氧气、水反应生成硝酸，一氧化氮、氧气、水反应生成硝酸，反应的化学方程式为4NO＋3O2＋2H2O4HNO3、4NO2＋O2＋2H2O4HNO3。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $