第19讲 氮及其氧化物 氨和铵盐(学用讲义)-【优学精研】2027年高考化学一轮总复习学用Word
2026-07-14
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教辅
摘要:
该高中化学高考复习学案系统覆盖氮及其氧化物、氨和铵盐、氨的实验室制法三大核心考点,以物质性质、反应规律、实验制备为主线,通过必备知识梳理(如氮气化学性质、氮氧化物性质比较、氨的制备方法)和易错辨析(6道判断题)构建层次化知识网络,引导学生自主完成化学方程式书写、性质对比表格等任务,形成完整认知体系。
亮点在于自主诊断与科学思维培养,开篇设易错辨析题诊断认知漏洞,关键能力模块通过氮氧化物与水反应计算、喷泉实验装置分析等考向题,渗透证据推理与模型建构素养。真题演练整合近3年高考题,学生可自主匹配薄弱点,教师能依据学情数据实施精准指导,有效提升学生自主复习效率与备考实效。
内容正文:
第19讲 氮及其氧化物 氨和铵盐
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氮及其氧化物、氨和铵盐的主要性质。
2.结合实例认识氮及其氧化物、氨和铵盐性质的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质。
3.从酸雨、雾霾等形成与防治,体会人与自然和谐共生理念。
考点一 氮及其氧化物
必备知识
一、氮气
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
写出标号反应的化学方程式:
① ;
② ;
③ 。
二、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。
(1)N2O俗称笑气,可以致人发笑,有轻微麻醉作用。
(2)N2O3、N2O5是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。
(3)NO2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
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
制法
试剂
Cu与 反应
Cu与 反应
收集
通常用 法收集
通常用 法收集
3.氮氧化物(NOx)对环境的污染与防治
(1)常见氮氧化物的污染类型
(2)常见的氮氧化物(NOx)尾气处理方法
①NaOH溶液吸收法:NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O。
②氨气吸收法:8NH3+6NO27N2+12H2O,4NH3+6NO5N2+6H2O。
③催化转化法:汽车尾气催化转化器中发生反应:2CO+2NO2CO2+N2。
易错辨析
(1)将NH3在一定条件下转化为尿素属于氮的固定。( )
(2)N2与O2在放电条件下直接化合成NO2。( )
(3)可用NO2与水反应制取硝酸,故NO2是酸性氧化物。( )
(4)高温、高压、催化剂条件下氮气与氢气反应时,氮气作还原剂。( )
(5)NO易溶于水,所以只能用排空气法收集。( )
(6)NO2溶于水时,NO2是氧化剂,水是还原剂。( )
关键能力
考向1 氮气和氮的氧化物
1.下列说法错误的是( )
A.氮气的化学性质稳定,可用作灯泡的保护气
B.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
C.“雷蟠电掣云滔滔,夜半载雨输亭皋”涉及反应:N2+O22NO
D.在N2与Mg反应生成Mg3N2的过程中,N2作氧化剂
2.据研究,NO广泛分布于生物体内各组织中,可将积存在血管壁上的脂肪、胆固醇带走,被称为“血管清道夫”。下列说法中错误的是( )
A.NO极易与氧气反应生成一种红棕色气体
B.实验室中,可利用铜与稀硝酸的反应制取NO
C.人体吸入大量NO气体,可以预防心血管疾病
D.雷雨天气,氮气和氧气能生成NO
(1)食品中充入氮气可用来防腐。
(2)NO2与N2O4存在下列平衡:2NO2N2O4,因此1 mol NO与0.5 mol O2充分反应后所得的是NO2和N2O4的混合物,其分子数小于NA。
(3)验证某无色气体是NO的方法是向该气体中通入O2(或空气),无色气体变为红棕色。
考向2 氮氧化物与O2、H2O反应的计算
3.(2025·重庆万州二中月考)有一倒置于水槽且装满水的容器,向其中依次通入一定体积的NO2、NO和O2,充分反应后,若容器中仍充满溶液,则通入的NO2、NO和O2的体积比可能是( )
A.1∶1∶2 B.4∶3∶2
C.4∶16∶13 D.4∶3∶4
4.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 ,则NO2、O2的体积分别是 。
(2)若剩余的气体是 ,则NO2、O2的体积分别是 。
氮的氧化物与氧气、水反应定量计算的常用化学方程式
(1)3NO2+H2O2HNO3+NO;
(2)4NO2+O2+2H2O4HNO3;
(3)4NO+3O2+2H2O4HNO3。
考点二 氨和铵盐
必备知识
一、氨气
1.氨的分子结构和物理性质
电子式
空间结构
密度
气味
水溶性
H︰︰H
三角锥形
比空
气
有
气味
极易溶于水(常温常压下,1∶700)
2.化学性质
二、铵盐
1.铵盐的物理性质
铵盐大多都是白色固体,绝大多数铵盐
溶于水。
2.铵盐的化学性质
3.铵根离子的检验
未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变 的气体,则证明含N。
易错辨析
(1)NH3易液化是因为NH3分子间形成了较强的范德华力。( )
(2)加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,说明NH4Cl固体可以升华。( )
(3)草木灰(含K2CO3)与铵盐混用会降低肥效。( )
(4)铵盐加热均易分解产生NH3。( )
(5)某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性。( )
(6)NH4Cl和NaCl固体可用升华法分离。( )
关键能力
考向1 氨、铵盐的性质
1.探究氨及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.将集有氨的试管倒扣于盛有水的水槽中,液体迅速充满试管,说明氨极易溶于水
B.将湿润的红色石蕊试纸放入集有氨的集气瓶中,试纸由红色变为蓝色,说明氨水呈碱性
C.将蘸有浓氨水和浓硝酸的玻璃棒靠近,观察到白烟,说明氨具有碱性且易与酸化合生成铵盐
D.将红热的Pt丝伸入盛有浓氨水的锥形瓶中,瓶口出现少量红棕色气体,说明氨的直接氧化产物为NO2
2.用图示装置不可以形成喷泉的是( )
选项
a
b
A
NH3
蒸馏水
B
CO2
NaOH溶液
C
NO
蒸馏水
D
HCl
NaOH溶液
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,导致大量的NH3溶解,烧瓶内形成负压而产生喷泉
装置Ⅱ
挤压气球,即可使少量的溶液沿导管进入烧瓶,导致大量的NH3溶解,烧瓶内形成负压而产生喷泉
装置Ⅲ
去掉了胶头滴管。打开止水夹,用手(或热毛巾等)捂热烧瓶,氨气受热膨胀,使氨气通过导管与水接触,即产生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶,使水进入烧瓶,烧瓶内氨气溶于水)
考向2 铵根离子的检验
3.检验某固体样品中是否含有N的方法是先取少量固体于试管中,然后( )
A.加热,用湿润的红色石蕊试纸检验
B.加水溶解,用红色石蕊试纸检测溶液酸碱性
C.加入弱碱溶液,加热,滴入酚酞试剂
D.加入烧碱溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验
考点三 氨的实验室制法
必备知识
氨的实验室制法
(1)固态铵碱混合加热法
简易
装置
干燥
用
验满
①将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变 ;
②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有 产生
(2)实验室制取NH3的其他简易方法
方法
化学方程式(或原理)
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与水反应生成OH-,使溶剂(水)减少;且反应放热,促使NH3·H2O分解。化学方程式为NH3·H2O+CaONH3↑+Ca(OH)2
关键能力
考向 氨的实验室制备
1.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中错误的是( )
A.①可用于实验室加热NH4Cl固体制备氨气
B.②不能用于氨气的尾气处理
C.③可用于浓氨水与CaO反应制备氨气
D.④是氨气收集、检验装置
2.如图的“微型”实验装置(夹持装置已略去)可用于氨气的制取和检验。下列分析错误的是( )
A.可分别向装置A、B处加入药品浓氨水与生石灰制取氨气
B.装置C处的干燥剂可用无水氯化钙
C.装置D处湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明氨气遇水产生的物质呈碱性
D.装置E处有白烟生成,说明氨气与氯化氢发生化合反应生成氯化铵
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2025·河北高考8题)氮气稳定存在于自然界中,因氮分子中存在氮氮三键,断开该共价键需要较多的能量。( )
(2)(2025·陕晋青宁高考3题)用NaOH溶液吸收尾气中的NO2:2NO2+2OH-N+N+H2O。( )
(3)(2025·重庆高考3题)NO2通入水中:3NO2+H2O2H++2N+NO。( )
(4)(2025·浙江6月选考5题)氨气有还原性,可用于生产铵态氮肥。( )
(5)(2025·浙江6月选考8题)实验室快速制备氨气。( )
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2024·河北高考)NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们具有相同类型的分子间作用力。( )
(2)(2024·江苏高考)汽车尾气处理:2NO+4CON2+4CO2。( )
(3)(2024·江苏高考)硝酸工业中NH3的氧化反应:4NH3+3O22N2+6H2O。( )
(4)(2024·浙江6月选考)如图装置可用于制取并收集氨气。( )
(5)(2024·山东高考)用氨水配制银氨溶液,体现了NH3的配位性。( )
3.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2023·新课标卷)NH3为极性分子。( )
(2)(2023·湖南高考)氨水和AgNO3溶液滴加顺序不同(试剂浓度均为0.1 mol·L-1),反应现象没有明显差别。( )
(3)(2023·天津高考)用浓氨水与NaOH固体可以制备氨气。( )
(4)(2023·北京高考)用如图装置验证NH3易溶于水且溶液呈碱性。( )
4.(2025·江苏高考1题)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
5.(2025·安徽高考6题)氨是其他含氮化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N2。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4]SO4溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀。下列有关反应的化学方程式错误的是( )
A.氨在氧气中燃烧:4NH3+3O22N2+6H2O
B.液氨与金属钠反应:2Na+2NH3(l)2NaNH2+H2↑
C.氨水溶解Cu(OH)2:Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4](OH)2
D.浓氨水与HgCl2反应:HgCl2+NH3Hg(NH2)Cl↓+HCl
6.(2023·广东高考4题)1827年,英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下,兴趣小组利用以下装置,进行如下实验。其中,难以达到预期目的的是( )
A.图1:喷泉实验 B.图2:干燥NH3 C.图3:收集NH3 D.图4:制备NH3
提示:完成课后作业 第五章 第19讲
答案
第19讲 氮及其氧化物 氨和铵盐
考点一
必备知识
一、1.游离 人工 化合
2.(2)①3Mg+N2Mg3N2 ②N2+3H22NH3
③N2+O22NO
二、2.红棕 3NO2+H2O2HNO3+NO 稀硝酸
浓硝酸 排水 向上排空气
易错辨析
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
关键能力
1.B 自然固氮、人工固氮都是将N2转化为含氮化合物,但不一定是转化为NH3,B错误。
2.C 人体吸入大量NO气体,会与血红蛋白结合而中毒,错误。
3.C 反应后容器中仍充满溶液,说明没有气体剩余,根据4NO2+O2+2H2O4HNO3、4NO+3O2+2H2O4HNO3判断。A项,若NO2为1体积,NO为1体积,则消耗=1体积O2,故NO2、NO和O2的体积比为1∶1∶1;B项,若NO2为4体积,NO为3体积,则消耗体积O2,故NO2、NO和O2的体积比为4∶3∶;C项,若NO2为4体积,NO为16体积,则消耗(1+12)=13体积O2,故NO2、NO和O2的体积比为4∶16∶13;D项,若NO2为4体积,NO为3体积,则消耗=体积O2,故NO2、NO和O2的体积比为4∶3∶。
4.(1)O2 8 mL、4mL (2)NO 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。
考点二
必备知识
一、1.小 刺激性
2.Al(OH)3↓+3N 4NH3+5O24NO+6H2O
二、1.易
2.NH3↑+HCl↑ NH3↑+CO2↑+H2O 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O N+OH-NH3↑+H2O
3.蓝色
易错辨析
(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
关键能力
1.D 氨极易溶于水,将集有氨的试管倒扣于盛有水的水槽中,液体迅速充满试管,A正确;氨水呈碱性:NH3+H2ONH3·H2ON+OH-,B正确;浓氨水和浓硝酸均易挥发,挥发出的NH3与HNO3反应产生固体小颗粒NH4NO3,从而形成白烟,C正确;在红热的Pt丝作用下氨被氧气直接氧化为NO,NO被O2氧化为红棕色的NO2,D错误。
2.C NO不与水反应,也不溶于水,挤压胶头滴管不可以形成喷泉,选C。
3.D 检验铵根离子时,先取少量固体于试管中,然后加入强碱溶液并加热,若能够产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体是氨气,则可证明原固体中一定含有铵根离子。
考点三
必备知识
(1)碱石灰 蓝 白烟
关键能力
1.A 氯化铵固体受热分解成氨气和氯化氢气体,温度降低后又重新结合成氯化铵固体,不能制取氨气,A错误。
2.B 微型塑料滴管可以控制反应的速率,得到平稳的气流,相当于分液漏斗,由题意可知,题给装置可制取和检验氨气,故可分别向装置A、B处加入药品浓氨水与生石灰,二者反应生成氢氧化钙和氨气,A正确;装置C处的作用是干燥氨气,不能用无水氯化钙来干燥,因为氨气和无水氯化钙会反应生成配合物,B错误;氨气遇水时发生反应NH3+H2ONH3·H2ON+OH-,可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;氨气可以与酸反应,加入浓盐酸后,挥发出的HCl与NH3发生化合反应生成NH4Cl,D正确。
【真题演练】
1.(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√
2.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
3.(1)√ (2)× (3)√ (4)√
4.A 合成氨工业由氢气与氮气反应制氨气,发生反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)ひ2NH3(g),A符合题意;湿法炼铜的原理是Fe+CuSO4Cu+FeSO4,B不符合题意;高炉炼铁的原理是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,C不符合题意;接触法制硫酸时物质的转化过程为FeS2SO2SO3H2SO4,D不符合题意。
5.D NH3可在O2中燃烧生成N2,根据元素守恒可知还有H2O生成,A正确;液氨与金属钠反应生成NaNH2并放出气体,Na元素化合价升高,根据原子守恒和化合价升降规律知,该气体为H2,B正确;Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,该过程发生非氧化还原反应,根据原子守恒知,C正确;浓氨水与HgCl2反应不能得到HCl,正确的化学方程式为HgCl2+2NH3Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl,D错误。
6.B P2O5为酸性氧化物,NH3遇水具有碱性,两者可以发生反应,故不可以用P2O5干燥NH3。
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