05 第19讲 氮及其化合物-（学生用书）【高考快车道】2027年高考化学大一轮总复习

该高中化学高考复习学案系统梳理了氮及其化合物核心考点，涵盖氮气、氮氧化物、硝酸、氨和铵盐的性质、制备、应用及环境影响，通过问题链和任务驱动引导学生自主构建知识网络，体现考点梳理的系统性和层次性。 亮点在于诊断性自测与分层题组设计，如考点前设对点自测判断正误帮助学生自主诊断，题组练习结合关系式法等科学思维方法培养证据推理能力，真题演练链接高考真题感知考向，助力学生自主提升，教师可依学情精准指导，支持个性化复习。

第19讲　氮及其化合物 　 1.了解氮及其氧化物的主要性质及应用,了解氮氧化物对环境的影响。 2.掌握硝酸的性质及应用;了解氨气、铵盐的性质及用途;掌握铵根离子的检验。 3.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法。 考点一　氮气及氮的常见氧化物 1.氮元素及氮的固定 2.氮气 (1)物理性质 　　　　色　　　　味气体,密度比空气略小,　　　　溶于水。  (2)从氮原子及氮分子结构角度认识其化学性质 氮原子结构示意图为　　　　　　,最外层有　　　　个电子,既不容易得到　　　　个电  子,也不容易失去电子,故一般通过　　　　　　　与其他原子相互结合构成物质。  氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合,断开该化学键需要　　　　较多能量,故氮气的化学性质很稳定。   写出有关的化学方程式: ①　 。  ②　 。  ③　 。  3.氮的氧化物及对环境的污染 (1)氮有多种价态的氧化物 氧化物的化学式 N2O NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5 氮元素的价态 +1 +2 +3 +4 +5 ①N2O俗称笑气。 ②N2O3、N2O5分别是HNO2、HNO3对应的酸性氧化物(或酸酐)。 ③NO2与N2O4存在下列平衡:2NO2N2O4。 (2)NO和NO2的比较 物质 NO NO2 色、态、味 　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　  溶解性 　　溶于水  　　溶于水且与水反应 毒性 　　  　　  与水反应 不反应 　　　　　　　　　　　　　　　  与氧气反应 　　　　　　　  不反应 收集方法 只能用　　　收集 只能用　　　　　　　　收集 4.氮氧化物的特殊性质 (1)氮的氧化物都有毒,其中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大于46。 (2)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。 (3)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。 5.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+2H2O4HNO3 ②NO2和O2的混合气体通入水中 4NO2+O2+2H2O4HNO3 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。 【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)N2分子的结构稳定,所以N2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)空气中N2和O2在放电条件下直接化合生成NO2 (　) (4)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 (　) (5)NO易溶于水,所以只能用排空气法收集(　) (6)可用NO2与水反应生成HNO3,故NO2是酸性氧化物 (　) (7)除去NO中的少量NO2气体,可通过盛有水的洗气瓶除去再干燥 (　) (8)[2023·广东卷] 装有NO2的密闭烧瓶冷却后颜色变浅是因为NO2转化为N2O4的反应吸热 (　) 　　　　　　　　　　　　　　　 题组一　氮气及氮氧化物的性质 1.[2024·山东临沂联考] 下列关于N2的说法错误的是 (　) A.通常情况下N2性质很稳定,所以N2可在电焊时作保护气 B.反应N2+O22NO是汽车尾气造成污染的主要原因之一 C.N2的质量约占空气总质量的 D.在反应3Mg+N2Mg3N2中,N2作氧化剂 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(设NA为阿伏伽德罗常数的值) C.用湿润的淀粉KI试纸可鉴别Br2(g)和NO2 D.除去NO中混有的少量NO2气体时,可以用水洗涤后再干燥 题组二　 氮氧化物与O2、H2O反应的计算 3.[2025·河南重点高中联考] 现有NO2、O2的混合气体12 mL,通入足量水中,充分反应后剩余气体2 mL(同温同压下),则原混合气体中氧气的体积是 (　) A.1.3 mL B.2.4 mL C.3 mL D.4 mL或1.2 mL 4.[2024·山东肥城调研] 一定条件下,将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体体积为原混合气体体积的,则原混合气体中NO2和O2的体积之比可能是 (　) A.8∶1 B.7∶3 C.7∶2 D.4∶1 考点二　硝酸 1.物理性质 硝酸是　　　色、易挥发、有　　　　气味的液体。  2.化学性质 强酸性 具有酸的通性 不稳定性 见光或者受 热会分解 化学方程式:  　  强氧化性(N元素显 +5价,处于最高价) 与金属反应 稀硝酸与铜反应的化学方程式:    浓硝酸与铜反应的化学方程式:    强氧化性(N元素显 +5价,处于最高价) 与非金属反应 浓硝酸与C反应的化学方程式:     与还原性物质 Fe2+、H2S、SO2、Na2SO3、HI等反应 稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式:     与有机物反应 与反应 (取代反应) +HNO3(浓)+H2O 显色反应 含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时有白色沉淀产生,加热后沉淀变为　　　　色  [微点拨] ①浓硝酸呈黄色的原因:硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。消除方法:向变色浓硝酸中通氧气。 ②硝酸保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处,不能用橡胶塞。 ③常温下,铁、铝在浓硫酸或浓硝酸中发生钝化,故可用铝制或铁制容器盛放浓硫酸或浓硝酸。 ④硝酸的还原产物一般为HNO3(浓)→NO2,HNO3(稀)→NO。 3.硝酸工业制法 相关反应的化学方程式: (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:　　　　　　　　　　　　　 　　　　　。  【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)实验室里用锌粒与稀硝酸反应制取H2(　) (2)[2022·山东卷] 浓硝酸保存在棕色细口瓶中(　) (3)[山东卷] 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·全国新课标卷] 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者产生无色气体,后者无明显现象,则稀硝酸的氧化性比浓硝酸强 (　) (5)[2022·浙江卷] 浓硝酸与铁在常温下不反应,所以可用铁质容器贮运浓硝酸 (　) (6)[2023·山东卷] 稀硝酸可以清洗附有银镜的试管　　 (　) 　　　　　　　　　　　　　　　 题组一　硝酸的性质 1.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是　　 (　) 实验操作 现象 解释或结论 ① 过量的铁粉中加入稀硝酸,充分反应后,滴入KSCN溶液 溶液不呈红色 稀硝酸不能将Fe氧化为Fe3+ ② 浓硝酸久置或光照 变黄色 HNO3不稳定、易分解 ③ Al箔插入稀硝酸中 无现象 Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜 ④ 用玻璃棒蘸取浓硝酸点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红色后褪色 浓硝酸具有酸性和强氧化性 A.①② B.③④ C.②③④ D.②④ 2.[2024·广东湛江联考] 将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验,下列说法正确的是 (　) A.装置a中出现红棕色气体,只体现HNO3的酸性 B.一段时间后抽出铜丝,向装置b注入水,b中气体红棕色变浅 C.注入水后装置b中铜片表面产生气泡,说明Cu与硝酸反应生成H2 D.装置c用NaOH溶液吸收尾气,说明NO和NO2均是酸性氧化物 题组二　硝酸与金属反应的计算 3.将12.8 g Cu投入50 mL某浓度的浓硝酸中,随着Cu的不断减少,反应生成气体的颜色逐渐变浅,当Cu全部溶解时,硝酸恰好消耗完全,共收集到气体3.36 L(已折算为标准状况)。下列分析正确的是(　) A.参加反应的硝酸的物质的量为0.15 mol B.气体为NO和NO2的混合气体,二者的体积比为5∶1 C.向生成的溶液中滴加1 mol·L-1的NaOH溶液,使Cu2+完全沉淀,至少需要55 mL的NaOH溶液 D.将生成的气体和一定量的O2混合,然后倒扣在水中,若试管中最后充满液体,则通入O2的质量为3.6 g 4.[2025·福建福州三模] 向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的HNO3溶液0.5 L,固体物质完全反应,得到8.96 L (换算为标准状况下)NO和NO2的混合气体及Cu(NO3)2溶液,在所得溶液中加入1.0 mol·L-1的NaOH溶液1.0 L,恰好使金属离子完全沉淀,沉淀质量为39.2 g。将得到的NO和NO2混合气体与一定量O2一起通入水中,恰好完全生成硝酸。下列有关说法正确的是 (　) A.HNO3溶液浓度为2.4 mol·L-1,固体与HNO3溶液反应后剩余HNO3为0.2 mol B.Cu、Cu2O物质的量之比为1∶1 C.一定量O2标准状况下的体积为3.36 L D.产生的NO2为0.1 mol 考点三　氨和铵盐 一、氨(NH3) 1.氨的结构特征 2.氨的物理性质 无色、有　　　　气味的气体,密度比空气的　　　　,易　　　　,液氨可作　　　　剂,极易溶于水(1∶700)。  3.氨的化学性质 [微点拨1] ①NH3·H2O为可溶性一元弱碱,不稳定,易分解:NH3·H2O NH3↑+H2O。 ②NH3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的突破口。 4.实验室制取少量NH3的简易方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发 生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑+H2O 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,且OH-浓度增大,促使NH3生成。化学方程式为NH3·H2O+CaONH3↑+Ca(OH)2 二、铵盐及N的检验 1.铵盐 (1)物理性质 绝大多数铵盐都是无色或白色晶体,易溶于水。 (2)化学性质 2.N的检验步骤 未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变　　　　的气体,则证明含N。  [微点拨2] 检验溶液中的N时,加入NaOH固体或浓溶液后必须加热,并且用湿润的红色石蕊试纸检验。 3.氨的实验室制法 (1)反应原理 一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物,化学方程式为  　　　　　　　　。  [微点拨3] 实验室制取氨的其他方法:加热浓氨水、浓氨水+固体NaOH或固体CaO。 (2)装置(如图所示) “固体+固体气体”(与用KClO3和MnO2或KMnO4制O2的发生装置相同)。 (3)过程分析 【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)氨水显弱碱性,是弱电解质 (　) (2)氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物 (　) (3)NH3极易溶于水,因此氨水比较稳定(不容易分解) (　) (4)在1 mol·L-1氨水中,NH3·H2O、N 、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L-1 (　) (5)NH4Cl受热分解生成NH3,可在实验室直接加热NH4Cl制NH3 (　) (6)能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl受热易发生升华 (　) (7)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 (　) (8)实验室可用Ba(OH)2溶液鉴别NH4Cl、(NH4)2SO4和K2SO4溶液 (　) 　　　　　　　　　　　　　　　 题组一　氨气的制备及性质 1.[2025·河南名校联盟开学考] 如图所示,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。表中对应的实验现象及解释正确的是 (　) 选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应产生了NH4Cl固体 B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应 C AlCl3溶液先浑浊再澄清 Al(OH)3沉淀溶解 D 干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝 NH3属于碱 2.某化学兴趣小组为了制取氨并探究其性质,按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。 (1)若氨的发生装置选择a,则反应的化学方程式为　 。  (2)若氨的发生装置选择b,则所用的试剂为　　　 　　和　 　　　。  (3)B装置中的干燥剂可选用　　　　 。  (4)实验中观察到C装置中的现象是　 。  (5)当实验进行一段时间后,挤压D装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是　　　　　 　。  (6)E中倒扣漏斗的作用是　　　　　　。  (7)写出证明b装置的气密性良好的操作与现象:  　。  题组二　喷泉实验 3.[2025·广东肇庆二模] 如图所示装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是 (　) A.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉 B.NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉 C.NH3(H2O中含甲基橙)/黄色喷泉 D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉 4.[2025·湖北荆州模拟] 利用压强传感器测定氨气的喷泉实验中的压强变化。下列说法错误的是 (　) 甲　氨气喷泉实验 乙　喷泉实验中瓶内压强变化曲线 A.烧瓶中制取氨气时常用的固体为CaO或NaOH B.可用湿润的红色石蕊试纸置于三颈烧瓶口c处验满 C.关闭a,将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口c,挤压胶头滴管,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所示,C点时喷泉最剧烈 D.常温下完成该实验,假设溶液刚好充满烧瓶且混合均匀,则溶液的物质的量浓度大于 mol·L-1 题组三　铵盐及N的检验 5.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 6.为探究氨及铵盐的性质,将NH4Cl晶体装入如图所示T形三通管两端,进行微型实验。下列说法错误的是 (　) A.轻轻挤压任一乳胶头,若蒸馏水中有气泡冒出,则装置气密性良好 B.同时点燃两个酒精灯后,两端湿润的pH试纸均变蓝 C.实验过程中竖直支管上方会出现白烟 D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使气体更充分吸收,减少污染 经典真题·明考向 　　　　　　　　　　　　　　　 1.[2023·广东卷] 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.喷泉实验　　　B.干燥NH3 C.收集NH3　　　D.制备NH3 2.[2025·湖北卷] 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 3.[2025·浙江卷] 蛋白质中N元素含量可用下列方法测定: 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N B.步骤Ⅱ,浓NaOH溶液过量,有利于蒸氨 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pH范围:4.4~6.2)为指示剂,用NaOH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元素含量均可用该方法测定 学科网（北京）股份有限公司 $ 第19讲　氮及其化合物 考点一 ● 夯实必备知识 1.人工固氮 2.(1)无　无　难 (2)　5　3　共用电子对　吸收 ①3Mg+N2Mg3N2 ②N2+3H22NH3 ③N2+O22NO 3.(2)无色无味气体　红棕色有刺激性气味的气体　不　易　有毒　有毒　3NO2+H2O2HNO3+NO　2NO+O22NO2　排水法　向上排空气法 【对点自测】 (1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√　(8)× [解析] (1)虽然N2分子的结构较稳定,但镁能在N2中燃烧生成Mg3N2,所以N2能支持燃烧,错误。 (2)固氮是将游离态氮转化为化合态,一定属于氧化还原反应,正确。 (3)空气中N2和O2在放电条件下直接化合生成NO,错误。 (4)NO不溶于水,接触空气时易被氧化,只能用排水法收集,错误。 (5)NO不溶于水,可以用排水法收集,NO易与空气中的氧气反应,不能用排空气法收集,错误。 (6)酸性氧化物是指与水反应生成酸或与碱反应生成盐和水的氧化物,NO2与水反应生成HNO3和NO,不符合酸性氧化物的定义,故NO2不是酸性氧化物,错误。 (7)NO不溶于水,NO2易溶于水且与水反应,除去NO中的少量NO2气体,可通过盛有水的洗气瓶除去再干燥,正确。 (8)装有NO2的密闭烧瓶冷却后颜色变浅,降低温度,平衡向生成N2O4的方向移动,则NO2转化为N2O4的反应放热,错误。 ● 提升关键能力 题组一 1.C　[解析] N2可在电焊时作保护气,利用的是N2的稳定性,A正确;汽车尾气造成污染的主要原因之一是N2+O22NO,B正确;N2的体积约占空气总体积的,C错误;在反应3Mg+N2Mg3N2中,N元素的化合价降低,得电子发生还原反应,则N2作氧化剂,D正确。 2.D　[解析] 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;Br2(g)和NO2都能使湿润的淀粉KI试纸变蓝,不能鉴别,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。 题组二 3.D　[解析] 根据有关的反应知,4NO2+O2+2H2O4HNO3,3NO2+H2O2HNO3+NO;设原混合气体中O2的体积为V(O2),剩余气体可能是O2,也可能是NO;①若剩余O2,则V剩=V(O2)-×[12 mL-V(O2)]=2 mL,解得V(O2)=4 mL;②若剩余NO,则V剩=×[12 mL-V(O2)-4V(O2)]=2 mL,解得V(O2)=1.2 mL。 4.B　[解析] 发生的总反应为4NO2+O2+2H2O4HNO3,假设原气体体积为V L,则剩余气体体积为V L。 ①若剩余V L气体为O2,则NO2完全反应,V(NO2)=×(V-V) L=V L,V(O2)=V L-V L=V L,故NO2与O2的体积比为7∶3。 ②若剩余V L气体为NO,据3NO2+H2O2HNO3+NO可知,参与该反应的V(NO2)=V L,则原混合气体中V(O2)=×(V-V)L=V L,V(NO2)=V L-V L=V L,此时NO2与O2的体积比为7∶1;故B正确。 考点二 ● 夯实必备知识 1.无　刺激性 2.4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O 3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O　黄 3.(1)4NH3+5O24NO+6H2O (2)2NO+O22NO2 (3)3NO2+H2O2HNO3+NO 【对点自测】 (1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ [解析] (1)稀硝酸具有强氧化性,锌粒与稀硝酸反应会生成NO,错误。 (2)由于浓硝酸见光易分解,故浓硝酸需在棕色细口瓶中避光保存,正确。 (3)在该反应中浓硝酸体现氧化性,N元素化合价降低,生成的产物可能是NO或者NO2,NO暴露于空气中也会迅速产生红棕色气体,无法证明反应产物,错误。 (4)常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者产生无色气体,后者无明显现象,是因为稀硝酸与铁片反应生成NO,铁片与浓硝酸发生钝化,导致现象不明显,所以不能通过该实验现象比较浓、稀硝酸的氧化性,错误。 (5)在常温下铁遇浓硝酸发生钝化,被浓硝酸氧化生成一层致密的薄膜,进而阻止内层金属的进一步反应,可用铁质容器贮运浓硝酸,错误。 (6)清洗附有银镜的试管用稀硝酸,反应原理为3Ag+4HNO3(稀)3AgNO3+NO↑+2H2O,正确。 ● 提升关键能力 题组一 1.D　[解析] ①中,过量的铁粉又把Fe3+还原为Fe2+,错误;③中,Al与稀硝酸可以反应,不发生钝化,错误。 2.B　[解析] 铜与浓硝酸反应生成红棕色气体NO2和Cu(NO3)2,体现了硝酸的强氧化性和酸性,A错误;一段时间后抽出铜丝,向装置b注入水,NO2与水反应生成HNO3和NO,b中气体红棕色变浅,B正确;注入水后装置b中铜片表面产生气泡,说明Cu与稀硝酸反应生成NO气体,C错误;酸性氧化物是指和水反应只能生成对应价态的酸或和碱反应只生成一种盐和水的氧化物,NO和NO2均不是酸性氧化物,D错误。 题组二 3.B　[解析] 收集到的气体为NO和NO2的混合气体,其物质的量为=0.15 mol,Cu的物质的量为=0.2 mol,Cu反应后生成Cu(NO3)2,结合氮元素守恒知,参加反应的HNO3的物质的量为0.15 mol+0.2 mol×2=0.55 mol,A错误;Cu的物质的量为=0.2 mol,故Cu失去电子为0.2 mol×2=0.4 mol,设NO2和NO的物质的量分别为x mol、y mol,则x+3y=0.4、x+y=0.15,解得x=0.025,y=0.125,则混合气体中NO和NO2的体积比为0.125 mol∶0.025 mol=5∶1,B正确;根据Cu2++2OH-Cu(OH)2↓知,至少需要NaOH溶液的体积为=0.4 L=400 mL,C错误;NO、NO2和O2反应最终生成HNO3,根据得失电子守恒知,O2得到的电子数等于铜失去的电子数,则需要O2质量为×32 g·mol-1=3.2 g,D错误。 4.C　[解析] 标准状况下8.96 L NO和NO2的混合气体的物质的量为0.4 mol,Cu(NO3)2溶液加NaOH溶液至金属离子恰好完全沉淀,根据氮元素守恒得到n(HNO3)=0.4 mol+n(NaNO3)=0.4 mol+1.0 mol·L-1×1.0 L=1.4 mol,HNO3溶液的物质的量浓度为2.8 mol·L-1;设27.2 g Cu和Cu2O的混合物中Cu物质的量为x mol,Cu2O物质的量为y mol,Cu(NO3)2溶液中加入NaOH溶液使金属离子恰好完全沉淀,沉淀质量为39.2 g,该沉淀为Cu(OH)2,根据Cu元素守恒建立关系:64x+144y=27.2、98(x+2y)=39.2,解得x=0.2,y=0.1,则Cu的物质的量为0.2 mol,Cu2O的物质的量为0.1 mol,消耗HNO3物质的量为n(HNO3)=0.4 mol+2×(0.2+0.1×2) mol=1.2 mol,而总的HNO3物质的量为1.4 mol,故固体与HNO3溶液反应后剩余HNO3为0.2 mol。由分析可知,HNO3溶液浓度为2.8 mol·L-1,A错误;Cu与Cu2O的物质的量之比为0.2 mol∶0.1 mol=2∶1,B错误;根据得失电子守恒,O2得电子总数等于Cu和Cu2O的混合物失电子总数,即×4=0.1 mol×2×(2-1)+0.2 mol×2,V(O2)=3.36 L,C正确;根据得失电子守恒,Cu和Cu2O的混合物失电子总数等于NO和NO2的混合气体得电子总数,设NO2的物质的量为a mol, NO的物质的量为(0.4-a) mol,可得0.1×2×(2-1)+0.2×2=a×(5-4)+(0.4-a)×(5-2),解得a=0.3,即产生的NO2为0.3 mol,D错误。 考点三 ● 夯实必备知识 一、2.刺激性　小　液化　制冷 3.3　Al(OH)3↓+3N 4NH3+5O24NO+6H2O 二、1.(2)NH4ClNH3↑+HCl↑ NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O N+OH-NH3↑+H2O 2.蓝色 3.(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O (3)碱石灰　向下排空气法　蓝　白烟 【对点自测】 (1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√ [解析] (1)氨水是混合物,不是弱电解质,错误。 (3)NH3极易溶于水,与氨水稳定性无关,实际上NH3·H2O不稳定,受热易分解,错误。 (5)NH4Cl受热分解生成NH3和HCl气体,NH3和HCl气体在试管口处化合又生成NH4Cl,所以在实验室不能直接加热NH4Cl制备NH3,错误。 (6)能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl受热易分解,而NaCl受热不易分解,错误。 (8)Ba(OH)2与NH4Cl反应放出NH3;Ba(OH)2与(NH4)2SO4反应生成白色沉淀(BaSO4)并放出NH3;Ba(OH)2与K2SO4反应生成白色沉淀(BaSO4),三者产物不同,现象不同,可以鉴别,正确。 ● 提升关键能力 题组一 1.A　[解析] NaOH固体溶于水放热,促使NH3·H2O分解,实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,会产生NH3,与浓盐酸挥发出的HCl反应生成NH4Cl固体,反应现象是产生白烟,A正确;NH3为碱性气体,与浓硫酸发生反应生成(NH4)2SO4,由于浓硫酸不挥发,该反应无明显现象,B错误;NH3溶于水形成NH3·H2O,NH3·H2O与AlCl3在溶液中发生复分解反应生成Al(OH)3和NH4Cl,NH3·H2O为弱碱,不能溶解Al(OH)3沉淀,故AlCl3溶液变浑浊后不会变澄清,C错误;NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是NH3与水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O电离出OH-,使溶液呈碱性,NH3为非电解质,不属于碱,D错误。 2.(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O (2)生石灰(或固体NaOH)　浓氨水 (3)碱石灰　(4)试纸变蓝 (5)产生白烟　(6)防止倒吸 (7)用止水夹夹住b中橡胶管,向分液漏斗里加足量水,再打开分液漏斗活塞,过一会儿水不再滴下,则证明气密性良好 [解析] (1)装置a适用于固体(或固体混合物)加热制气体,选择装置a制取NH3,使用Ca(OH)2和NH4Cl的混合物共热制NH3,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。(2)装置b适用于固体与液体常温下制取气体,选择装置b制取NH3,所用试剂为生石灰(或固体NaOH)和浓氨水。(3)干燥NH3选用碱石灰作干燥剂。(4)NH3的水溶液呈碱性,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(5)浓盐酸具有挥发性,NH3与HCl化合生成白色固体NH4Cl,挤压D装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是产生白烟,反应的化学方程式为NH3+HClNH4Cl。(6)NH3极易溶于水,为防止产生倒吸,应使用倒扣的漏斗。 题组二 3.A　[解析] 因NaHCO3溶液抑制CO2的溶解,则挤压滴管的胶头,气压变化不明显,不会形成喷泉,A错误;因NH3极易溶于水,则挤压滴管的胶头,使烧瓶中的气压减小,且小于外界大气压,形成喷泉,又因氨水显碱性,酚酞遇碱变红,故形成红色喷泉,B正确;因NH3极易溶于水,则挤压滴管的胶头,使烧瓶中的气压减小,且小于外界大气压,形成喷泉,又因氨水显碱性,甲基橙遇碱变黄,故形成黄色喷泉,C正确;因HCl与AgNO3溶液反应生成白色的AgCl沉淀,则挤压滴管的胶头,使烧瓶中的气压减小,且小于外界大气压,形成喷泉,又因溶液中有白色的AgCl沉淀,故形成白色喷泉, D正确。 4.D　[解析] CaO或NaOH固体遇水放热,使溶液中OH-浓度增大,促使NH3生成,则烧瓶中制取NH3时常用的固体为CaO或NaOH,A正确;NH3的水溶液显碱性,遇到石蕊变蓝色,则可用湿润的红色石蕊试纸置于三颈烧瓶口c处验满,B正确;关闭a,将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口c,挤压胶头滴管,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所示,C点时容器内外压强差最大,则喷泉最剧烈,C正确;若标准状况下完成该实验,假设溶液刚好充满烧瓶且混合均匀,容器的容积为V L,则溶液的物质的量浓度== mol·L-1,常温下气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1,故溶液的物质的量浓度应小于 mol·L-1,D错误。 题组三 5.C　[解析] NH4NO3受热分解不一定能得到NH3,A错误;NH4NO3中氮元素有-3价、+5价两种化合价,B错误;NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,遇冷后NH3与HCl又生成NH4Cl,而NaCl受热不分解,故可用加热法分离NH4Cl和NaCl的固体混合物,D错误。 6.B　[解析] 整套装置是密闭体系,若装置气密性良好,轻轻挤压任一乳胶头,则蒸馏水中有气泡冒出,故A正确;pH试纸遇酸变红,遇碱变蓝,NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,左边CaCl2会吸收NH3,右边NaOH会吸收HCl,因此同时点燃两个酒精灯后,左端pH试纸变红,右端pH试纸变蓝,故B错误;竖直支管上方同时有NH3和HCl,两者相遇化合生成NH4Cl,因此实验过程中竖直支管上方会出现白烟,故C正确;停止加热后,不断交替挤压两边乳胶头,增大压强,将残余的气体全部赶到蒸馏水中被吸收,可减少污染,故D正确。 经典真题·明考向 1.B　[解析] NH3极易溶于水,溶于水后圆底烧瓶内压强减小,打开止水夹,从而产生喷泉,故A可以达到预期目的;P2O5为酸性氧化物,NH3具有碱性,两者可以发生反应,故不可以用P2O5干燥NH3,故B不能达到预期目的;NH3的密度比空气小,可采用向下排空气法收集,故C可以达到预期目的;CaO与浓氨水混合后,CaO与水反应并放出大量的热,促使NH3挥发,可用此装置制备NH3,故D可以达到预期目的。 2.A　[解析] 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,则C为NH3,G是强酸,则E是NO,F是NO2,G是HNO3,C(NH3)和HCl可转化为NH4Cl,则A是NH4Cl;H是白色固体,常用作钡餐,H是BaSO4,D是BaCl2,B是Ba(OH)2·8H2O。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,A错误;D(BaCl2)易溶于水,溶于水电离出Ba2+,钡是重金属,有毒,B正确;F(NO2)与水反应生成强酸硝酸,故NO2溶于雨水可形成硝酸型酸雨,C正确;G是HNO3,常温下Fe遇浓硝酸发生钝化,故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸,D正确。 3.D　[解析] 蛋白质中的N元素以氨基或酰胺基形式存在,将试样与浓硫酸共煮,进行消化分解,加入铜盐作为催化剂,并加入K2SO4提高混合液的沸腾温度,在煮解过程中,蛋白质中的有机氮发生反应生成N,再加入浓NaOH溶液使N转化为NH3并加热蒸出,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。步骤Ⅰ,加入过量浓H2SO4,将有机物中C元素氧化,使蛋白质中的氨基和酰胺基全部转化为N,确保N元素完全转化为N,A正确;根据N+OH-NH3·H2ONH3+H2O,NaOH过量,增大OH-浓度,平衡正向移动,有利于氨的蒸出,B正确;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,终点溶液显酸性,用在酸性范围内变色的甲基红为指示剂,利用HCl~(NaOH+NH3),可计算得到N元素的含量,C正确;NaNO3中的N元素在浓硫酸、K2SO4和催化剂CuSO4作用下不会转化为N,不能用该方法测定,应用还原剂处理,D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $