第03讲 氮及其化合物（复习讲义）（上海专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

该高中化学高考复习讲义聚焦氮及其化合物核心考点，按价态转化网络梳理氮氧化物、氨和铵盐、硝酸等知识，通过命题透视、思维建模、考点精讲（知识解构+考向破译+解题妙招）、真题溯源四环节，帮助学生系统构建知识框架和解题思路。 讲义突出STSE情境融合与思维建模，如用NOx、O2、H2O计算模型突破定量问题，结合喷泉实验原理培养科学探究能力。设置分层变式题和考向预判，助力学生高效掌握价态转化规律，为教师把控复习节奏和提升学生应考能力提供有力支持。

第03讲 氮及其化合物 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 氮及其氧化物 知识解构 知识点1 氮气和氮的固定 ∣ 知识点2 氮的氧化物 知识点3 氮氧化物对环境的污染和防治 考向破译 考向1 氮气的性质及氮的固定 ∣ 考向2 氮及其化合物的转化 考向3 氮氧化物、氧气溶于水的计算 ∣ 考向4 氮的氧化物与环境污染 解题妙招1 解答氮气的性质及固氮试题的思维模型 解题妙招2 NOX、O2、H2O计算思维模型 考点二 氨、铵盐 知识解构 知识点1 氨气∣ 知识点2 铵盐 知识点3 氨气的实验室制法 考向破译 考向1 氨、铵盐的性质及实验 ∣ 考向2 喷泉实验原理及应用 考向3 氨的实验室制法及创新 解题妙招1 从各角度学会氨气的制法 考点三 硝酸 硝酸盐 知识解构 知识点1 硝酸∣ 知识点2 硝酸盐 考向破译 考向1 硝酸的性质及实验探究 ∣ 考向2 金属与硝酸反应的多角度计算 解题妙招1利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性 考点四 不同价态含氮物质的转化 知识解构 知识点1 不同价态含氮物质的转化∣ 知识点2 氮族元素的其它知识归纳 考向破译 考向1 不同价态含氮物质的转化关系∣考向2 不同价态含氮物质转化的实验探究 考向3 氮族元素的其他相关知识 解题妙招1抓住氮元素化合价的变化进行分析、判断 解题妙招2根据同族元素的性质推断氮族元素的性质 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 氮及其氧化物 T4（1） —— —— 氨气与铵盐 T1（6） —— —— 硝酸与硝酸盐 T1（7） —— —— 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码：(1) 氮相关物质组成、分类、性质结合 STSE 命题，以人工固氮、氮肥生产、汽车尾气脱硝、食品防腐为载体，凸显化学实用性；(2) 以新型氮基储能、催化脱硝前沿科技为素材，搭配价类转化图、化工流程，侧重陌生信息推理，体现化学创新性；(3) 以古代硝石制火药、古籍炼硝工艺设题，传播传统化工文化，增强文化自信。上海等级考常融合平衡、电化学综合设问，开放题型考查污染治理方案优化，复习需积累环境、农业、能源类含氮应用素材。 ►复习目标：1. 分清 N2、NO、NO2、硝酸、铵盐的微观构成，掌握分子、离子、原子团在含氮物质中的存在形式。 2. 搭建氮价态转化网络，吃透氨的制备、硝酸强氧化性、铵根与硝酸根检验等核心实验。 3. 结合大气污染、工业固氮情境分析反应原理，规范文字说理，能评价脱硝、制氨工艺优劣，建立绿色可持续化学思维。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 氮及其氧化物 知●识●解●构 知识点1 氮气和氮的固定 1．氮元素的存在和氮的固定 (1)氮元素的存在 游离态：N2（空气中体积分数约为 ） 化合态：动植物体内的 中，还有部分存在于土壤、海洋里的 和 中。 (2)氮的固定 ①含义：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。 ②分类： 氮的固定 2．氮气分子结构和性质 (1)氮分子的结构 氮气分子的电子式为 ，结构式为 。 (2)氮气的化学性质 ①与O2化合： 。 ②镁在氮气中燃烧： 。 ③与氢气化合： ；应用：工业上合成氨。 得分速记 (1)氮的非金属性很强，是一种活泼非金属元素，但N2非常稳定，其原因是氮氮三键很强。 (2)氮的固定是化学变化，实质是游离态的N2转化为化合态氮的化合物，可简单表示为N2→含氮化合物。 3．应用 (1)文物馆将贵重文物保存在氮气中，粮食种子保存在氮气中，应用了N2的 。 (2)氮气是合成氨工业的重要原料，合成氨，制化肥，HNO3，应用了N2的 。 (3)雷电是自然界重要的固氮方式，应用了N2的 。 (4)医疗上，液氮是常见的冷冻剂，应用了N2的沸点 ，液氮易 ，且汽化 热量。 4．工业制法 (1)分离液态空气： (2)耗氧法： 5．实验室制法 (1)制备原理 ①高温下氨气还原氧化铜：2NH3+3CuO 。 ②用饱和NaNO2和NH4Cl溶液在加热条件反应：NaNO2+NH4Cl 。 (2)收集方法：只能用排 法(密度与空气接近，不能用排 法)。 知识点2 氮的氧化物 1．氮的氧化物的种类 N的化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 对应氧化物 N2O(笑气) N2O3 、N2O4 其中属于酸性氧化物的是 和 ，对应的酸分别是 和 。N2O俗称 ，可以致人发笑，有轻微 作用。 2．NO和NO2的比较 NO NO2 物理性质 色态味 色、 味、气体 色、 气味、气体 密度 密度略 于空气 密度比空气 熔沸点 溶解性 化学性质 毒性 与水 与碱 2NO2+2NaOH= NO＋NO2＋2NaOH= 氧化性 2NO+2CO= 2NO2+2KI= 还原性 2NO+O2=2NO2，可使KMnO4褪色 可使KMnO4褪色 与O2、H2O 4NO+3O2+2H2O= 4NO2+O2+2H2O= 实验室制取 3Cu+8HNO3(稀)= Cu+4HNO3(浓)= 收集方法 排 法 向 排空气法 对环境的影响 NO与 结合使人中毒，NO、NO2导致 烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层 得分速记 (1)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。 (2)验证某无色气体为NO的方法是向该无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 (3)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。 (4)NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2 N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46，由于此平衡的存在，通常所说的NO2气体实际上是NO2和N2O4的混合气体。例如2 mol NO与1 molO2 充分反应，由于生成的NO2部分转化为N2O4，故实际所得的NO2少于2 mol。 3．氮的氧化物溶于水的几种情况分析 (1)NO2或NO2与N2混合气体溶于水时，3NO2+H2O==2HNO3+NO，利用气体体积变化差进行计算。 (2)NO2与O2的混合气体溶于水，由3NO2+H2O==2HNO3+NO及2NO+O2==2NO2，得： 4NO2+O2+2H2O==4HNO3 ，可知， (3)NO和O2同时通入水中时，其反应是2NO+O2==2NO2 ①，3NO2+H2O==2HNO3+NO ②，将①×3+②×2得总反应式为：4NO+3O2+2H2O==4HNO3。 (4)NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按情况1)求出NO2与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按情况3)进行计算。 知识点3 氮氧化物对环境的污染和防治 1．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，产生的一种有毒的 。 (2)酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成 ，随雨雪降到地面。 (3)破坏臭氧层：NO2可使平流层中的 减少，导致地面紫外线辐射量增加。 (4)NO与 结合使人中毒。 2．氮氧化物的来源 氮氧化物(NOx)主要包括 。化石燃料的燃烧、 和 的排放是氮氧化物的主要来源。 3．常见的NOx尾气处理方法 (1)碱液吸收法 2NO2＋2NaOH== ，NO2＋NO＋2NaOH=== 。 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)：2NOx+2xCO ，一般适用于汽车尾气的处理。 (3)氨还原法：6NO＋4NH3 ；6NO2＋8NH3 。 考●向●破●译 考向1 氮气的性质及氮的固定 例1（24-25高三上·上海·期末）制备下列物质属于固氮的是 A．用氮气和氢气合成氨 B．分离液态空气获得氮气 C．氨气与氯化氢化合成氯化铵 D．NO2溶于水得到HNO3 解题妙招 解答氮气的性质及固氮试题的思维模型 (1)氮气性质思维模型：稳定性 → 键能分析 → 高温/放电条件突破 → 典型反应(O2/H2/Mg) (2)氮固定思维模型：自然固氮(闪电/生物) → 人工固氮(合成氨) → 应用(化肥/环保)。 【变式1·变载体】（2025·上海·三模）合成氨的原料气是氮气和氢气，关于工业上原料气的制取，正确的说法是 A．蒸发液态空气，待氧气完全逸出后，即制得氮气 B．用氨气在加热条件下还原氧化铜，制得氮气 C．以天然气为原料制得氢气 D．通过电解水的方法，制得氢气 【变式2】【新情境】（25-26高三上·北京·阶段检测）氮循环是地球物质循环的重要组成部分。 Ⅰ.一种新型“氮的固定”研究，其原理如图所示： (1)的电子式：______。 (2)热稳定性：______（填“>”或“<”）。 (3)写出如图所示过程的总反应方程式：______。 Ⅱ.人类活动影响了氮循环中的物质转化。 (4)①结合下图判断，下列说法正确的是______。 A．固氮过程中，只做氧化剂 B．在硝化细菌作用下发生的硝化过程需要有氧化剂参与 C．反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响 D．同化、氨化过程中，氮元素均从无机物转移至有机物 ②反硝化过程中，可作为反应的还原剂。请将该反应的离子方程式补充完整：______ ____________ 【变式3】【新考法】（25-26高三上·上海·阶段检测）2021年，中国化学家发明了一种常压固氮的MCC法，部分流程示意如下： 完成下列填空： (1)MCC法涉及的各元素原子中，未成对电子数最多的元素原子核外电子排布式为_______；原子半径最大的元素原子核外能量最高的轨道的电子云形状为_______。 (2)下列关于MCC法中涉及的各元素的说法正确的是_______。(不定项) A．微粒半径： B．酸性： C．第一电离能： D．电负性： (3)天然存在的镁有三种同位素。镁元素的相对原子质量计算式可以表示为：镁元素的相对原子质量。其中24.986的含义是_______，后两种同位素原子在自然界中的质量比为_______(列式)。 (4)过程①中，断裂的化学键有_______。(不定项) A．金属键 B．共价键 C．离子键 D．配位键 (5)过程③的化学方程式为_______。 (6)上述方法所涉及的物质中，属于极性分子的是_____；含有极性共价键的是_______。 (7)属于_______。 A．离子化合物 B．共价化合物 C．共价分子 D．共价单质 (8)写出的电子式_______。 (9)写出镁的最高价氧化物对应水化物和氯的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式_______。 (10)请用化学方程式说明氯的非金属性比氮强。_______。 (11)写出一个能说明氧和氯非金属性强弱的实验事实。_______ (12)MCC法的特点是循环利用物质：如反应③产物可通过电解转化为原料与，请再写出该法中的一种循环路径：_______。 考向2 氮及其化合物的转化 例2（25-26高三上·上海·阶段检测）地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物)，羟胺()以中间产物的形式参与循环。已知。 (1)下列说法错误的是_______。 A．等物质的量的X、Y中含有相同数目的氧原子 B．步骤⑤属于氮的固定 C．步骤①~⑦均发生氧化还原反应 D．为加快反应速率，该循环过程应在高温下进行 (2)下列说法错误的是_______。 A．轻胺组成元素的第一电离能大小顺序为 B．溶液中和数均为 C．根据的热稳定性强于可知O元素的非金属性强于N D．和所含的中子数相同 【变式1·变载体】（2025·上海奉贤·三模）氮元素不仅是大气主要组成元素，也是蛋白质、核酸等生命大分子的关键组成元素。而在生态系统中，氮循环是核心环节之一，涵盖了固氮、氨化、硝化和反硝化等多个过程，维持了氮元素在生物圈和环境中的动态平衡。 (1)下列有关蛋白质的说法正确的是___________。 A．蛋白质只由C、H、O、N四种元素组成 B．酒精能使蛋白质变性 C．棉、麻、蚕丝主要成分均为蛋白质 D．蛋白质水解生成葡萄糖 (2)1919年，卢瑟福通过粒子轰击氮气，首次实现人工核嬗变——氮-14原子核被转化为氧-17并释放氢核(质子)，揭示了原子核的可变性。下列说法正确的是___________。 A．上述过程属于化学变化 B．粒子是质子数为2的氦原子 C．与属于同一种核素 D．的中子数比多2 自然界中的局部氮循环如下图。 (3)上图含氮物质的各步转化的说法中，正确的是___________。 A．属于氮的固定的是①②⑥ B．硝化作用中N元素均被氧化 C．转化为需要消耗 D．根瘤菌和亚硝化细菌都参加了氮循环中的化学反应 (4)某地土壤样品，经电泳实验发现其胶体粒子向阳极移动，则含氮量相等的下列氮肥中，不宜在该地施用的是___________。 A．氨水 B． C． D． (5)含的废水可用二硫化亚铁()处理，在反硝化细菌的作用下发生以下反应，请将离子方程式补充完整并配平___________。 水中的硝酸盐污染物也可通过纳米Fe去除。 已知：ⅰ．纳米Fe具有很高的活性，易被氧化使表面形成氧化层。 ⅱ．纳米Fe将转化为的关系如下： (6)检验溶液中的操作和现象___________。 (7)溶液初始pH较低有利于的去除，可能的原因是___________、___________(任写2条)。 (8)通过检测循环水中的可判断循环水的水质是否恶化，检测利用的是酸性条件下I-被氧化为的反应，该反应的历程如下： Ⅰ．    Ⅱ．∙∙∙∙∙∙          Ⅲ． Ⅱ的离子方程式为___________。 (9)若废水中的的浓度约为，取废水5mL于试管中，滴加2滴的硝酸银溶液，能否看到沉淀现象？___________，试通过计算说明___________。 (注：1mL溶液以20滴计；)(忽略2滴溶液体积对混合溶液体积变化的影响) 【变式2·变题型】（25-26高三上·上海嘉定·期中）大气污染物的主要成分是、、、及可吸入颗粒等，其主要来自于燃煤、机动车尾气和工业废气，会导致雾霾、酸雨等。 (1)分子的空间结构为______。 (2)下列物质，能吸收同时得到化肥的是______。 A．碱石灰 B． C．氨水 D．浓 (3)某工厂采用和的混合溶液吸收废气中的并制备，过程如下图所示： “吸收”过程中，溶液中和物质的量之比______。(填“变大”、“变小”或“不变”)：“制备”过程中，溶液B中发生反应的化学方程式为______。 (4)硫酸盐(含、)气溶胶是PM2.5的成分之一，PM2.5指的是空气中直径≤2.5微米的颗粒物。科研人员通过研究提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程如下图所示： 下列说法正确的是______。(不定项) A．PM2.5的颗粒为胶体粒子 B．该过程中有硫氧键生成 C．硫酸盐气溶胶呈碱性 D．该过程中有参与 (5)工业上以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。“脱硫”时，控制溶液的，将烟气中的转化为，已知：的溶液，恰好可以吸收0.01mol。该反应的离子方程式为______。“脱硝”时，在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成和，该过程应在避光条件下进行，其可能的原因是______。 (6)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应转化为和，下列说法正确的是______。 A．生成转移电子的数目为 B．催化剂能提高的转化率 C．NO是氧化剂 D．是还原产物 【变式3·变考法】（2025·上海嘉定·二模）I.脱除汽车尾气中氮氧化物的一种反应机理如下： (1)由图可知H+为该反应的_______。 A．反应物 B．生成物 C．催化剂 D．中间产物 (2)上述历程的总反应为_______，若有1.0 mol NH3参加反应，则电子转移数为_______。 考向3 氮氧化物、氧气溶于水的计算 例3（2025·陕西西安·模拟预测）在一支50 mL注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，静置后观察现象①。打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象②。振荡注射器，静置后再观察现象③。 下列关于该过程的分析不正确的是 A．现象①②，主要体现了NO难溶于水、具有还原性 B．现象②③，针筒示数：③>② C．过程中若将空气10 mL改成15 mL，③能观察到针筒内有气体剩余 D．此实验启示工业上制硝酸时充入适量O2可以提高氮原子利用率 解题妙招 NOX、O2、H2O计算思维模型 无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者的混合气体，反应的实质是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，2NO＋O2===2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。 (1)若NO和O2通入水中，总反应式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3(NO∶O2＝4∶3)。 (2)若NO2和O2通入水中，总反应式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(NO2∶O2＝4∶1)。 【变式1·变载体】如图所示，在注射器里吸入20mL NO，然后吸入。若再吸入30mL空气(按体积占20％计算)，夹住弹簧夹，观察现象(不考虑摩擦力，所有操作都在常温常压下进行)。已知常温常压下，气体摩尔体积为，下列说法正确的是 A．可观察到注射器的活塞缓缓向右移动 B．经计算，最终剩余气体中NO体积为18mL C．注射器的活塞最左端最终停在约36mL刻度处 D．若反应前后液体体积不变，所得硝酸溶液的浓度约为 【变式2·变题型】（25-26高三上·山东菏泽·阶段检测）根据要求，回答下列问题： (二)某分子筛类催化剂(交换沸石)催化脱除的反应机理如图所示。 (4)按如图反应机理，脱除的总反应的化学方程式为_______。 (5)室温时，在容积为的试管中充满气体，然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止；再通入，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩余气体为，且该气体不支持燃烧。则a、b、c的关系是_______。 (6)下列三组混合气体的体积比为①，②，③。将分别盛满上述三组混合气体的容积相等的三支试管倒置于盛有水的水槽中，最后三支试管内溶液中溶质的物质的量浓度之比为_______(忽略溶质扩散)。 (7)将充满和的混合气体的量筒倒置于水中，充分反应后，保持气体压强不变，水进入至量筒体积的处停止了，则原混合气体中和的体积比是_______。 【变式3·变考法】（25-26高三上·天津南开·阶段检测）实验小组利用如下装置进行铜与硝酸的反应探究。 (7)实验小组在常温常压下，向注射器中吸入20mL NO，然后吸入6mL水，再吸入6mL ，夹住弹簧夹，振荡注射器，观察现象(忽略反应中水的体积变化，图示为反应过程中某时刻的状态)。 从吸入开始，注射器内气体的颜色变化过程为_______。活塞最后停留的刻度为_______mL。 考向3 氮的氧化物与环境污染 例4（2026·河北雄安·模拟预测）氮氧化物()是导致酸雨、光化学污染的主要元凶之一、氮氧化物储存还原技术以Pt和BaO作为催化剂，在高温下一并处理汽车尾气中的氮氧化物与CO，是含氮氧化物废气的处理方式之一，为打赢蓝天保卫战做出贡献。下图是氮氧化物储存还原的反应循环： 据此判断下列说法错误的是 A．假设废气中的氮氧化物都是NO，各反应物完全反应时该反应化学方程式为 B．用Pt和作为催化剂，一段时间后也能正常催化该反应 C．氧气不充足可能导致氮氧化物吸收不完全 D．BaO在反应中作为催化剂，发生化学变化 【变式1·变载体】（2026·山东泰安·模拟预测）工业或机动车尾气中的会造成环境问题，可用多种方法脱除。 (1)碱液吸收：溶液可吸收硝酸工业尾气(含、)，获得副产品。 (2)还原法：尿素水溶液热解产生可去除尾气中的，流程如下： 下列说法正确的是 A．经紫外线照射可以形成有毒的光化学烟雾 B．溶液吸收硝酸工业尾气(含、)产物只有一种盐 C．尿素水溶液热解发生了氧化还原反应 D．还原法流程中应控制 【变式2·变题型】（25-26高三上·上海·开学考试）氮氧化物()是硝酸和肼等工业的主要污染物。一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示，反应物A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。下列说法正确的是 A．过程Ⅰ涉及非极性共价键的断裂与生成 B．过程Ⅱ中，脱除转移6mol电子 C．A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程都是放热反应 D．图1总反应的化学方程式为 【变式3·变考法】（24-25高三上·上海长宁·期中）臭氧-氨水法是一种高效的工业脱硝技术，主要流程如下图所示， 已知：NO+O3=O2+NO2；2NO2+O3=O2+N2O5。 （1）X溶液中含有一种铵盐，它由氨水与N2O5反应生成，写出反应的离子方程式___________。 （2）O3/NO摩尔比对NO脱除率、NO2转化率影响如下图，最佳摩尔比是___________，理由是___________。 考点二 氨、铵盐 知●识●解●构 知识点1 氨气 1．氨的分子结构 分子式 电子式 结构式 空间构型 分子极性 键角 2．氨的物理性质 通常状况下，氨是一种 色、有 气味的气体，密度比空气 ， 溶于水(常温常压下，体积比为 )，氨的水溶液称为 。氨在加压下容易 ，液氨气化时吸收大量的热，使周围环境温度急剧降低，工业上可使用液氨作 。 3．氨的化学性质 (1)氨与水的反应：NH3＋H2ONH3·H2O 。 (2)氨与酸的反应：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有 生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式：NH3＋HCl===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。 (3)与盐溶液的反应，如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=== 。 (4)氨的还原性——氨的催化氧化，化学方程式：4NH3＋5O2 。 (5)与CuO反应： (用于实验室制 )。 (6)与氯气反应： 或 (用于检验 管道泄漏)。 得分速记 (1)NH3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突破口。 (2)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。 (3)氨水、液氨和一水合氨的区别 氨水 液氨 一水合氨 化学式 —— NH3 NH3·H2O 分类 混合物，多成分物，非电解质 纯净物，氢化物 一元弱碱 成分 NH3、NH3·H2O、NH4+、OH－、H＋(极少) NH3 NH3·H2O 联系 氨溶于水形成氨水，氨水中含有NH3和NH3·H2O 4．喷泉实验及拓展应用 (1)喷泉实验的原理：使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。 (2)形成喷泉的类型 下面是几种常见的能形成喷泉的气体和吸收剂。 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2 NO、O2、(4∶3) NO2、O2(4∶1) 吸收剂 (3)喷泉实验的发散装置和实验操作 装置(Ⅰ)向锥形瓶通入少量空气，将少量水压入烧瓶，导致 溶解，形成喷泉。 装置(Ⅱ)省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶， 受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使 进入烧瓶中，瓶内氨溶于水)。 装置(Ⅲ)在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强 而产生喷泉。 装置(Ⅳ)向导管中先通入一定量的H2S后，再通入一定量SO2，发生反应，压强 ，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液 形成喷泉。 装置(Ⅴ)打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②处的止水夹，观察到先有白烟产生，压强 ，产生喷泉。 装置(Ⅵ)中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，压强 ，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。 (4)喷泉实验产物的浓度计算 关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后所得溶液的物质的量浓度： (1)HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时：所得溶液的物质的量浓度为 mol·L－1。 (2)当是NO2和O2的混合气体且体积比为4∶1时，c(HNO3)＝ mol·L－1。 知识点2 铵盐 1．铵盐的物理性质：铵盐都是离子化合物，都是 色固体，均 溶于水。 2．铵盐的化学性质 (1)不稳定性 ①NH4Cl受热分解：NH4Cl (用于除去或分离 )。 ②NH4HCO3或(NH4)2CO3受热分解：NH4HCO3 ；(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O ③硝酸铵的分解有四种情况： 110 ℃时分解：NH4NO3＝HNO3＋NH3↑ 185 ℃～200 ℃分解：NH4NO3＝N2O↑＋2H2O 230°C以上，同时有弱光：2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O 在400°C以上时，剧烈分解发生爆炸：4NH4NO3=3N2↑+2NO2↑+8H2O ④硫酸铵分解两种情况 硫酸铵在280℃就开始分解，分解产物放出氨气而生成硫酸氢铵(酸式硫酸铵)：(NH4)2SO4=NH3+NH4HSO4； 513℃时则硫酸铵完全分解，分解放出氨气、氮气、二氧化硫及水：3(NH4)2SO4= (2)与碱反应 ①在稀溶液中不加热： 。 ②加热时或浓溶液： 。 (3)铵盐溶于水易水解： 。铵盐溶液可能显 ，如强酸的铵盐溶液；可能呈 ，如醋酸铵溶液；也可能呈 ，如碳酸铵溶液。 3．NH的检验 未知液呈碱性产生使湿润的红色石蕊试纸变 的气体，则证明含NH。 得分速记 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NH4+，因为盐中含有NH4+，加入强碱溶液后，需要加热才能产生NH3。 知识点3 氨气的实验室制法 1．原理：利用复分解反应强碱制弱碱 2．药品的选择： (1)铵盐：制取NH3时，一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3，原因如下： 铵盐 不选用的理由 NH4NO3 受热分解，会发生 ，不安全 (NH4)2SO4 与Ca(OH)2反应时生成CaSO4，反应物呈块状，不利于 逸出，且反应后试管难清洗 (NH4)2CO3 受热分解会产生 ，使收集到的NH3不纯 (2)碱：一般用熟石灰，不用 ，因为 易吸水结块，而且对玻璃仪器腐蚀性较强。 3．装置：固－固反应加热装置(同制O2) (1)发生装置的试管口略 倾斜； (2)加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由 向 逐渐加热。 4．干燥： 得分速记 不能用浓H2SO4、CaCl2干燥，CaCl2与NH3反应：CaCl2+8NH3= CaCl2·8 NH3。 5．收集：向 排空气法收集，收集装置和反应装置的试管和导管必须是 的。由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管应插入接近试管的 。 6．验满： (1)用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口 ，若变 ，说明已经收集满。　　 (2)用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有 生成，说明已经收集满。 7．尾气吸收：多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的 )，以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止 。常采用的装置有： 8．氨气的其它实验室制法 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，促使氨水分解。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，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 考●向●破●译 考向1 氨、铵盐的性质及实验 例1（2025·上海奉贤·三模）氮元素不仅是大气主要组成元素，也是蛋白质、核酸等生命大分子的关键组成元素。而在生态系统中，氮循环是核心环节之一，涵盖了固氮、氨化、硝化和反硝化等多个过程，维持了氮元素在生物圈和环境中的动态平衡。 (1)下列有关蛋白质的说法正确的是___________。 A．蛋白质只由C、H、O、N四种元素组成 B．酒精能使蛋白质变性 C．棉、麻、蚕丝主要成分均为蛋白质 D．蛋白质水解生成葡萄糖 (2)1919年，卢瑟福通过粒子轰击氮气，首次实现人工核嬗变——氮-14原子核被转化为氧-17并释放氢核(质子)，揭示了原子核的可变性。下列说法正确的是___________。 A．上述过程属于化学变化 B．粒子是质子数为2的氦原子 C．与属于同一种核素 D．的中子数比多2 自然界中的局部氮循环如下图。 (3)上图含氮物质的各步转化的说法中，正确的是___________。 A．属于氮的固定的是①②⑥ B．硝化作用中N元素均被氧化 C．转化为需要消耗 D．根瘤菌和亚硝化细菌都参加了氮循环中的化学反应 (4)某地土壤样品，经电泳实验发现其胶体粒子向阳极移动，则含氮量相等的下列氮肥中，不宜在该地施用的是___________。 A．氨水 B． C． D． (5)含的废水可用二硫化亚铁()处理，在反硝化细菌的作用下发生以下反应，请将离子方程式补充完整并配平___________。 水中的硝酸盐污染物也可通过纳米Fe去除。 已知：ⅰ．纳米Fe具有很高的活性，易被氧化使表面形成氧化层。 ⅱ．纳米Fe将转化为的关系如下： (6)检验溶液中的操作和现象___________。 (7)溶液初始pH较低有利于的去除，可能的原因是___________、___________(任写2条)。 (8)通过检测循环水中的可判断循环水的水质是否恶化，检测利用的是酸性条件下I-被氧化为的反应，该反应的历程如下： Ⅰ．    Ⅱ．∙∙∙∙∙∙          Ⅲ． Ⅱ的离子方程式为___________。 (9)若废水中的的浓度约为，取废水5mL于试管中，滴加2滴的硝酸银溶液，能否看到沉淀现象？___________，试通过计算说明___________。 (注：1mL溶液以20滴计；)(忽略2滴溶液体积对混合溶液体积变化的影响) 【变式1·变载体】（2024·上海·三模）可用于检验的试剂是 A．湿润的蓝色石蕊试纸 B．希夫试剂 C．湿润的淀粉碘化钾试纸 D．浓盐酸 【变式2·变题型】（2024·上海嘉定·二模）20世纪初，哈伯和博施开发了以和为原料合成氨工艺，目前该工艺仍在广泛使用。 (1)关于哈伯和博施法工业合成氨的说法正确的是___________。 A．采用温度为500℃有利于反应正向进行 B．尾气处理利用氨气极易溶于水的性质 C．合成氨工业中利用了热交换器，实现绿色低碳化 D．理论上通过该反应、可以判断该反应常温下不能自发 (2)关于说法正确的是___________。 A．遇到HCl产生白雾 B．利用受热分解可制得 C．可用湿润的红色石蕊试纸检验 D．分子间易形成氢键，故极易溶于水 (3)氮的氢化物与反应，比较键角①___________②(填“>”、“<”或“=”)，请说明理由___________。 【变式3·变考法】（2025·上海闵行·一模）硝酸是一种重要的基础化工原料。历史上先后出现多种不同的制备硝酸的方法。 方法一：17世纪，人们以硝石(主要成分)为氮源制备硝酸。 方法二：20世纪初，挪威出现了电弧法生产硝酸，是历史上最早的硝酸工业化尝试。 （1）该方法通过高压电弧使空气中的氮气与氧气反应，生成氮氧化物，进一步氧化吸收合成硝酸。该过程属于_____。 A．人工固氮            B．大气固氮            C．生物固氮 方法四：合成氨问世后，氨氧化法进入工业化阶段，这种方法至今依然是世界上生产硝酸的主要方法。以氨气为氮源催化氧化制备硝酸，反应原理分以下三步进行： （2）第Ⅰ步反应的化学方程式为_____。 （3）研究发现，第Ⅱ步反应按如下两步基元反应进行： ①　(快) ②　(慢) 是该反应的_____(选填“催化剂”或“中间产物”)。 能正确表示该反应历程能量变化的示意图是_____。 A．            B． C．        D． （4）氮原子利用率是指：目标产物中氮的总质量与生成物中氮的总质量之比。第Ⅲ步的原理为，此反应中氮原子利用率为_____。 A．33.3%                B．66.7%                C．100% 考向2 喷泉实验原理及应用 例2（2026·河南濮阳·二模）下列实验装置能达到实验目的的是 A．图①可用于验证酸性：乙酸>碳酸>苯酚 B．图②可用于铁钉表面镀铜 C．图③可用于实验室蒸馏分离和 D．图④可用于说明极易溶于水 【变式1·变载体】（2026·广东深圳·模拟预测）完成下述实验，装置或试剂不正确的是 A．除去中混有的少量HCl B．实验室收集 C．验证易溶于水且溶液呈碱性 D．实验室制 A．A B．B C．C D．D 【变式2·变题型】图示分析是学习化学重要手段之一，学习过程中常遇到各类“数形结合”问题。结合所给图示回答相关问题： (1)从元素化合价和物质类别两个维度学习、研究物质的性质及转化，是一种行之有效的方法。下图是氮元素的“价类二维图”的部分信息。 ①X的电子式为___________；Y的化学式为___________。 ②图中关于转化为的反应过程，下列说法不正确的是___________。 a．氮元素的化合价不发生变化 b．该转化过程中，一定既是氧化剂，又是还原剂 c．若用与反应制取，可生成另一种产物 ③下图为氨气水溶性的探究：利用如图所示的装置进行实验，欲观察的现象是___________；合理的验证操作为___________。 ④和在固氮酶的作用下转化为氨气，最后生成被植物吸收的，其中固氮酶的作用是___________。 (2)、和是大气初期污染物的主要成分，催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示。当与的物质的量之比为1：1时，与足量氨气在一定条件下发生反应，该反应的化学方程式为___________。    (3)研究表明硝酸与金属反应时，最容易生成亚硝酸(，弱酸)，然后才转化成，如果溶液中存在更强的氧化剂，如过氧化氢，它完全有能力将新产生的亚硝酸再氧化成硝酸，如图为金属在不同浓度的混合溶液中的溶解速率和生成的体积V的变化示意图，请回答下列问题：    ①最佳溶解金属的混合溶液中的质量分数为___________，理由是___________。 ②过氧化氢与亚硝酸反应的化学方程式为___________。 【变式3·变考法】（2025·山西晋城·二模）某兴趣小组设计如下实验进行喷泉实验和制备肼。回答下列问题： I．制备并进行喷泉实验(实验装置如图1所示，加热及夹持装置已省略)。 i．的制备：打开、，关闭，加热甲处试管底部，反应生成； ii．喷泉实验：当丁中溶液变蓝后，停止制备，关闭、。通过操作引发喷泉，此过程中三颈烧瓶内气体压强随时间的变化关系如图2所示。    (1)甲中制备的化学方程式为___________；操作a为___________；过程中，三颈烧瓶中的现象为___________。 Ⅱ．制备水合肼。 以溶液与含的(沸点：196.6℃)溶液为原料，利用图3装置(夹持仪器和加热装置已省略)制备(熔点：，沸点：，常温下为易溶于水的碱性液体，具有较强的还原性)： (2)实验中通过仪器a缓慢滴加的溶液是___________，三颈烧瓶中合成的化学方程式是___________(产物中还有两种盐)，该反应中的氧化产物为___________(填化学式)。 (3)从三颈烧瓶A所得溶液中获得的操作是___________(填字母)。 a．过滤    b．蒸发浓缩、冷却结晶        C．蒸馏 (4)样品水合肼含量的测定：称取样品，加入适量固体，配成溶液，滴入几滴淀粉溶液，用的标准溶液滴定，达滴定终点时消耗标准溶液的体积为，样品中的质量分数为___________(已知：)。 考向3 氨的实验室制法及创新 例3（24-25高三上·上海·期末）实验室制备氨气的发生装置，可选择 A． B． C． D． 解题妙招 从各角度学会氨气的制法 (1)制取氨时，不能用硝酸铵代替氯化铵。因为硝酸铵在加热过程中可能发生爆炸性的反应，发生危险。 (2)制取氨时，不能用氢氧化钠代替熟石灰。因为氢氧化钠具有吸湿性，易结块，不利于产生NH3，且在加热条件下易腐蚀试管。 (3)氨是碱性气体，不能用酸性干燥剂(浓硫酸等)干燥，也不能用无水CaCl2干燥，因为它们均能与氨发生反应，常用碱石灰做干燥剂。 (4)实验室快速制氨气的方法：①加热浓氨水制氨气②浓氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨气。 【变式1·变载体】（25-26高三上·上海·阶段检测）氮化铬(CrN)是一种良好的金属陶瓷材料。实验室可用如下装置进行模拟制备(省略夹持装置)，固体X可选择不同含铬物质。 （1）实验室常用消石灰和固体混合加热制取氨气。 ①写出该反应的化学方程式：___________。 ②要得到纯净干燥的氨气，可选用的干燥剂是___________。(不定项) A．无水氯化钙        B．浓硫酸        C．碱石灰 固体可用无水氯化铬固体，反应为。 （2）已知无水氯化铬具有很强的吸水性，通常形成晶体。直接加热脱水往往得到。以制备无水的方法是___________。 （3）实际进行实验时，发现上述装置存在一个缺陷，会导致危险，请简要说明产生危险的原因___________。 固体也可用固体。通入时先将氧化物还原为金属单质，然后金属单质与另一产物化合得到，这些过程几乎同时进行。 （4）写出与发生第一步氧化还原反应的化学方程式：___________。 【变式2·变题型】（2026·浙江杭州·模拟预测）实验室在如图所示装置(部分夹持装置已省略)中，用氨气和金属钠反应制得氨基钠()。 已知：常温下氨基钠为白色晶体，熔点210℃，沸点400℃，露置于空气中遇水蒸气剧烈反应生成和；金属钠熔点为，沸点；氨气在空气中不能燃烧。下列说法正确的是 A．装置①试管中盛放固体 B．实验时应先点燃装置③的酒精灯 C．点燃主要去除的是挥发出的钠蒸气 D．装置②和⑤中固体分别为碱石灰和 【变式3·变考法】（2026·湖南衡阳·模拟预测）实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是 选项 气体 试剂 制备装置 收集方法 A 浓硫酸 c f B a e C 浓盐酸 b d D 浓硝酸 b f A．A B．B C．C D．D 考点三 硝酸 硝酸盐 知●识●解●构 知识点1 硝酸 1．硝酸的物理性质 硝酸是一种 色， 挥发，具有 气味的液体。能与水 。 2．硝酸的化学性质 (1)硝酸是一元强酸，具有酸的通性。 写出下列反应的离子方程式： ①硝酸和氢氧化钠反应： 。 ②硝酸和氧化钠反应： 。 ③硝酸和碳酸钙反应： 。 (2)不稳定性 硝酸不稳定，见光或受热易分解，化学方程式为： 。 硝酸的保存方法：密封贮存在 处。 市售硝酸常因溶有少量 略显黄色。 (3)硝酸的强氧化性 硝酸是一种 性很强的酸，能与大多数金属（除Au、Pt等少数金属以外）、许多非金属以及有机物发生氧化还原反应。 ①HNO3与金属反应 浓硝酸、稀硝酸分别与Cu的反应方程式： ②硝酸与非金属的反应 写出C与浓硝酸反应的方程式： 。 ③常温下浓硝酸可以使 等金属发生钝化。可以用 或 容器盛放浓硝酸。 ④与其他还原性物质反应 稀硝酸与Fe2+、H2S、I-、SO2、SO反应的离子方程式： (4)与有机物反应 ①硝化反应(与反应) ； ②颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变 色。 得分速记 (1)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性，一般不能产生H2。 (2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。 (3)硝酸与具有还原性的弱酸盐(如Na2SO3、NaI等)、碱性氧化物、碱以及其他还原剂反应时，优先发生氧化还原反应。 (4)王水是指浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物，可溶解Au、Pt等。 (5)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题 ①在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是： 3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。 ②忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO不能与Fe2＋、I－、SO2、S2－等还原性较强的离子大量共存。 3．硝酸工业制法的反应原理 (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： 。 4．硝酸的保存 (1)保存硝酸：棕色瓶(避光)、玻璃塞(橡胶塞易被 )、阴凉处(防热)。 (2)存放的浓硝酸中，因分解产生的 溶于HNO3而使其呈黄色。与工业盐酸中因含Fe3＋而呈黄色易混。 5．硝酸的用途 (1)在工业上可用于制 、农药、 、染料、盐类等； (2)在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的 。 得分速记 (1)硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO，HNO3(极稀)→N2O或NH3。 (2)“钝化”并非不反应。 (3)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色。 知识点2 硝酸盐 1．概念：硝酸盐是硝酸HNO3与金属反应形成的盐类。由金属离子(或铵离子)和硝酸根离子组成。常见的硝酸盐有 、 、 、硝酸钙、硝酸铅、硝酸铈等。 2．物理性质：硝酸盐几乎全部 溶于水，只有硝酸脲微溶于水，碱式硝酸铋难溶于水，所以溶液中硝酸根不能被其他绝大多数 子沉淀。 3．化学性质 (1)不稳定性：固体的硝酸盐加热时能分解放出 ，其中最活泼的金属的硝酸盐仅放出一部分氧而变成 ，其余大部分金属的硝酸盐，分解为金属的氧化物、氧气和 。 ①按金属活动性顺序表，钾到钠的硝酸盐受热分解生成 和氧气：2KNO3 ； ②按金属活动性顺序表，镁到铜的硝酸盐受热分解生成金属的氧化物、氧气和 ：2Cu(NO3)2 ； ③按金属活动性顺序表，铜以后的硝酸盐受热分解生成金属单质、氧气和 ：2AgNO3 。 (2)硝酸盐在高温或酸性 中是 ，但在碱性或 的水溶液几乎 。 考●向●破●译 考向1 硝酸的性质及实验探究 例1（2026·广东惠州·模拟预测）含氮物质在生产生活中应用广泛。 (1)实验室可用熟石灰与________（填物质名称）反应制备氨气。 (2)工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏，若有氯气泄漏则会产生白烟，同时还有一种无污染气体生成，该过程中________（填元素符号）被氧化。 (3)Cu可溶于溶液，某兴趣小组在实验室探究是否参与氧化Cu的反应。 ①配制400 mL EDTA（溶液中呈-4价）溶液，用滴定法测定浓度，反应机理：。 ⅰ.该过程用到的仪器有________（填标号）。 a．     b．     c．     d． ⅱ.测定浓度：移取10.00 mL待测液，加入指示剂，用溶液滴定至终点，重复实验三次，消耗EDTA溶液的体积分别为19.98 mL、26.00 mL，20.02 mL。则该溶液的物质的量浓度为________。 ②实验探究：取①中的溶液，稀释为不同浓度的溶液，并测定其pH，结果如表所示。 0.100 0.031 1.50 0.500 0.093 1.03 1.000 0.145 0.83 2.000 0.237 0.63 溶液呈酸性的原因是________（用离子方程式表示）。 (4)该兴趣小组继续探究，进行实验。 提出猜想：溶液中含少量，在酸性条件下具有氧化性，可影响与Cu的反应。 验证猜想：取溶液于试管中，向其中加入0.1 g铜粉并不断振荡；足够长时间后，观察发现棕黄色的溶液逐渐变为蓝绿色，说明Cu已被氧化；实验过程中未见有气泡产生，说明不存在反应：________（用离子方程式表示）。 实验小结：猜想不成立，不参与氧化Cu的反应。 教师指导：鉴于以上问题，因为气体在水中也存在一定的溶解度，故不适合用观察气泡的方式判断反应是否发生；另外，浓度也可能是一个干扰因素，因此需要重新优化实验设计。 优化设计：将3 g铜粉与100 mL不同浓度的溶液反应，利用硝酸根离子浓度传感器测定反应后溶液中浓度，以判断是否参与反应。测得数据结果如表所示： 实验组 不同反应时间段 2 min 6 min 10 min 15 min 20 min 25 min 组1 0.20 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 组2 0.30 0.90 0.90 0.90 0.90 0.90 0.90 组3 0.40 1.20 1.15 0.90 0.85 0.85 0.85 组4 0.50 1.30 1.00 0.85 0.78 0.45 0.40 组5 0.60 1.50 1.20 0.80 0.75 0.40 0.35 ⅰ.实验组5.在0~20 min内，以的浓度变化表示的反应速率为________。 ⅱ.综合上述实验可知，当至少低于________时，一定不影响与Cu的反应。 (5)硝酸在化工生产中有重要用途，写出其在生产或生活中的一种应用：________。 解题妙招 利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性 (1)活泼金属与金属反应不生成H2。 (2)与还原性的碱性氧化物、碱反应时，要考虑硝酸的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是：3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。 (3)与还原性的盐(S2-、SO32-)反应时，要考虑硝酸的强氧化性。3SO32-+2H++2NO3- =3SO42-+2NO↑+H2O，而不是SO32-+2H+=SO2↑+H2O。 (4)与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊先变红后褪色，而不是只变红。 【变式1·变载体】（2026·湖北十堰·模拟预测）某化学兴趣小组在进行铜与浓硝酸反应的实验时发现：反应后溶液居然呈现绿色。小组同学对这一“异常”现象感到十分好奇，大家一起开始了一场解密“绿色溶液”的科学探究之旅。 (1)写出铜与浓硝酸反应的离子方程式___________。 I异常现象初探究 【猜想与假设】溶解后颜色叠加所致。 【设计实验】为了验证上述猜想，小组同学设计了一系列实验。 实验1：将溶液与溶液混合，观察溶液颜色变化。 实验2：向溶液中缓缓通入，观察溶液颜色变化。 实验3：取2 mL反应后的绿色溶液，向其中加入2 mL水，观察溶液颜色变化。 实验4：取2 mL反应后的绿色溶液，向其中通入，观察溶液颜色变化。 (2)实验1的目的是___________。 实验现象与结论如下表所示 实验序号 实验/改进后的实验现象 实验结论 1 溶液由蓝色变为绿色 2 溶液由蓝色变为绿色 3 溶液由绿色变为蓝色 (3)甲同学结合反应后体系中的物质成分对实验2提出了质疑，其理由是原反应体系存在浓硝酸。他对实验2进行了改进，改进后的实验方案为___________。 查阅相关文献资料，实验结论不成立！ (4)由实验结论可知，实验4的现象为___________。 Ⅱ异常现象再探究 资料：与水反应生成与NO的过程实际上分两步进行：ⅰ。；ⅱ。 亚硝酸是一种弱酸，可以与尿素(其中N为-3价)发生反应生成，其电离生成的与结合形成绿色的；在水中呈现蓝色的原因是与水分子形成。 【猜想与假设】结合资料小组同学又提出新的猜想：与生成了新物质。 【设计实验】 实验5：向2 mL反应后的绿色溶液中加入溶液，观察溶液颜色变化。实验现象与结论如下表所示 实验序号 实验现象 实验结论 5 溶液由绿色变为蓝色 猜想成立 (5)实验5设计的依据___________；乙同学对实验结论提出了质疑，其理由是___________。 (6)设计实验方案6：取2 mL反应后的绿色溶液，向其中通入后再适量，观察溶液颜色变化。实验现象为___________，证明新猜想的成立。 【变式2·变题型】（2026·安徽合肥·模拟预测）我校化学研究小组探究铜与酸反应的情况 Ⅰ.探究铜与稀硝酸的反应 将铜丝伸入盛有稀硝酸的具支试管中(如图所示，夹持装置已略去)进行实验。 (1)下列分析不正确的是___________ A．a中将铜丝卷成螺旋状可增大反应速率 B．a中铜丝表面产生气泡、溶液变为蓝色，体现了硝酸的氧化性和酸性 C．b中气体变为红棕色，所含氮氧化物最多有两种 D．中可能发生： (2)该实验用到的安全图标有___________。(选填序号) Ⅱ.探究铜与盐酸的反应 小组同学查阅资料后，展开探究。 资料：①物质及对应颜色 物质 CuCl                     颜色 白色难溶于水 无色 深蓝色 浅蓝色 无色 黄色 ②当固体微粒尺寸小于一定值时通常呈现黑色。 (3)探究铜与稀盐酸的反应 理论分析：根据金属活动顺序表，铜与稀盐酸不反应。 实验探究：将铜片和盐酸混合后，敞口放置2天后观察现象：溶液呈黄绿色，铜片变黑，检测溶液仍为强酸性，将黑色物质转移至浓氨水中，固体先溶解得到无色溶液，一段时间后变蓝，证明该黑色物质可能为___________。 继续探究：取三支试管，各装入铜片和盐酸后，分别通入氧气、空气、二氧化碳，用橡胶塞塞好，放置观察，实验现象如下表 序号 A B C 环境 氧气 空气 二氧化碳 2天后现象 溶液呈淡蓝色，铜片上有少量黑色固体 溶液呈极淡蓝色，铜片铜片上有极少量黑色固体 溶液无明显变化，铜片表面无明显变化 解释与结论：该反应的氧化剂为___________。 (4)探究铜与浓盐酸的反应 将少量铜粉与浓盐酸混合并加热，铜粉溶解，产生大量无色气体，溶液为无色，一段时间后逐渐变黄。将产生的气体通入足量溶液后仍有无色气体逸出。铜与浓盐酸反应的化学方程式为___________。取试管内的无色溶液加水稀释发现有白色沉淀生成，用化学平衡原理解释试管中溶液加水稀释后产生白色沉淀的原因：___________。由此可见，铜与盐酸反应的可能性与盐酸的浓度，配合物的形成等因素有关。 (5)研究小组认为，通过降低氧化产物浓度可提高还原剂的还原性，由此推断单质也可与氢碘酸发生置换反应：。 已知：  ， 通过计算判断该置换反应的可能性___________。 【变式3·变考法】（25-26高三下·上海·开学考试）习总书记提出的“绿水青山就是金山银山”发展理念，自党的十八大后将此纳入生态文明建设的核心内容，指导全国实施生态修复工程。化工生产中碘单质的资源化利用可以有效减轻污染，实验室利用沉淀法从含碘废液中回收碘，相关反应的化学方程式为： 实验装置如图所示： 实验步骤如下： ①向A中加入，搅拌使其溶解。将饱和溶液加入B中。 ②加热至，逐滴加入饱和溶液。停止加热，静置，沉降。 ③检查是否沉淀完全。确认沉淀完全后，弃去上层清液。 ④将B中溶液更换为浓硝酸，连接装置D．不断搅拌下，逐滴加入浓硝酸。 ⑤待析出的沉降后，过滤，洗涤，干燥得到产品。 （1）步骤③中，确认沉淀完全的操作及现象是：___________、溶液呈绿色。 （2）步骤④中，加入浓硝酸后A中的现象是___________。 考向2 金属与硝酸反应的多角度计算 例2实验研究发现，金属与极稀的硝酸反应时，硝酸可被还原为。现将一定量的铝粉和铁粉的混合物与足量很稀的硝酸充分反应，固体完全溶解，反应过程中无气体放出。反应结束后(忽略溶液体积的变化)将溶液平均分成两份，一份滴加KSCN溶液，一份逐滴加入溶液。所加溶液的体积与产生沉淀的物质的量关系如图所示。下列说法正确的是 A．加入KSCN的溶液中无现象 B．原混合物中铝粉的物质的量为 C．根据题目数据，无法计算a点数值 D．原溶液中硝酸浓度为 【变式1·变载体】王水具有强氧化性，可以溶解金、铂等不活泼金属。王水中的硝酸会与盐酸发生反应：HNO3+3HCl=NOCl+Cl2↑+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是 A．100 mL8 mol·L-1 HNO3溶液中含有的氧原子数目为2. 4NA B．20 g 3H 37Cl中含有的中子数目为11 NA C．11.2 L Cl2中含有的共价键数目为0. 5 NA D．每生成65. 5 g NOCl，转移的电子数为NA 【变式2·变题型】比较活泼的金属与硝酸反应时，硝酸浓度和外界条件会影响还原产物。学习小组设计用表中的3组药品进行实验，探究活泼金属与硝酸反应的规律，实验所需装置如图所示(省略加热和部分夹持装置)。 实验 硝酸 金属 Ⅰ 100mL、14.0mol·L-1 少量铝粉 Ⅱ 100mL、6.0mol·L-1 少量锌粉 Ⅲ 150mL、0.5mol·L-1 过量锌粉 实验所需装置： 回答下列问题： (1)在进行上述3个实验前，均要先向实验装置内通一段时间氯气，其目的是____。按A→C连接实验装置，完成实验Ⅰ，观察到无明显现象，加热后剧烈反应，生成红棕色气体。无明显现象的原因是____。 (2)按A→C连接实验装置，完成实验Ⅱ(未加热)，观察到反应较快，生成无色气体。经验证无色气体是NO，则该反应的化学方程式为____。 (3)按A→B→D连接实验装置，进行实验Ⅲ(未加热)。 查阅资料：硫酸亚铁溶液吸收NO后溶液呈深棕色。 实验步骤： ①打开止水夹a，通入一段时间氮气后，关闭止水夹a，再将适量肥皂水加入表面皿中。 ②打开分液漏斗旋塞，加入0.5mol·L-1的硝酸溶液。待充分反应后，硫酸亚铁溶液的颜色无变化。 ③用带火星的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声。 ④取圆底烧瓶中上层清液，经测定c(Zn2+)=0.205mol·L-1、c(NO)=0.455mol·L-1。 由步骤④可知，反应后圆底烧瓶内的上层清液中还含有较多的离子是____(填离子符号)，检验该离子的实验操作是____，生成该离子的反应的离子方程式为____。 (4)实验Ⅲ中生成还原产物的成分为____；若实验Ⅲ中反应后圆底烧瓶内溶液体积仍为200mL，则Ⅲ中生成的气体在标况下的体积为____mL。 (5)比较活泼金属与硝酸反应时，随着硝酸浓度的变化，生成还原产物的规律是____。 【变式3·变考法】查资料知：一般情况下，不同浓度的硝酸与金属反应，硝酸的浓度越小，还原产物中低价态的成分所占比例越多。如图表示铁与不同浓度硝酸反应时的主要还原产物及含量，下列说法错误的是    A．曲线代表的还原产物分别为和 B．浓硝酸与足量的铁粉完全反应，生成和的物质的量之比为 C．铁粉与足量稀硝酸完全反应，此反应过程中表现酸性的的总质量为 D．P点时，生成与物质转移电子的物质的量之比为 考点四 不同价态含氮物质的转化 知●识●解●构 知识点1不同价态含氮物质的转化 1．构建氮气及其化合物转化网络 2．氮在自然界中的循环 知识点2氮族元素的其它知识归纳 1．肼(联氨) (1)结构： 分子式 电子式 结构式 结构简式 (2)碱性： 碱，碱性比 弱。在水中的电离方式与氨相似，分两步进行：N2H4＋H2O 、N2H＋H2O 。 (3)强还原性：①水合肼在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成 ，如2N2H4·H2O＋2Ag＋=== ；②能被氧气、H2O2等氧化，可用作喷气式发动机 、 等。 2．As2O3、As2O5和As2S3 (1)As2O3俗称 ， 溶于水生成 ，可被过氧化氢氧化成 ，属于 氧化物：As2O3＋6NaOH== ，As2O3＋6HCl=== 。 (2)As2O5遇热不稳定，在熔点(300℃)附近即失去O2变成 。 (3)As2S3俗称 ，可溶于碱性硫化物或碱溶液中：As2S3＋3Na2S=== ，As2S3＋6NaOH=== 。也可以与SnCl2、发烟盐酸反应转化为 ：2As2S3＋2SnCl2＋4HCl=== 。雄黄和雌黄均可以与氧气反应生成 。 考●向●破●译 考向1 不同价态含氮物质的转化关系 例1（2026·湖北孝感·二模）氮及其化合物的转化关系如图所示，其中甲是可以使酚酞溶液变红的气体。下列说法错误的是 A．常温下，可用铁制容器来盛装丁的浓溶液 B．一定条件下，甲与丙可以反应生成无污染的 C．甲的VSEPR模型为四面体形 D．丙属于酸性氧化物 【变式1·变载体】（2025·广东江门·二模）部分含Na、Fe、Cu或Al的物质的“价-类”二维图如图。下列叙述正确的是 A．若a为紫红色，则分别在b、e中加入稀硫酸，实验现象完全相同 B．若a能与NaOH溶液反应生成盐，则常温下能实现的转化 C．若a常温下能与水剧烈反应，则常温下在空气中能实现的转化 D．若a是日常生活中使用最广泛的金属，则过量的硝酸与e或f反应均能生成g 【变式2·变题型】（2024·吉林·一模）利用“价-类”二维图研究物质的性质是一种行之有效的方法，下图是硫、氮的“价-类”二维图，下列说法正确的是 A．坐标轴左侧区域代表的是硫及其化合物 B．铜与e的浓溶液共热产生的气体属于非法添加剂，不应该添加到食品中 C．工业上可通过h→g→i→j→k制备k D．b→c和c→d均属于氮的固定 【变式3·变考法】（2026·河南濮阳·一模）氮及其化合物的部分转化关系如图所示，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．反应①中，每产生17g 需断裂个键 B．1mol 中氮原子有个杂化轨道 C． 溶液中数目小于 D．反应③中，产生1mol 转移个电子 考向2 不同价态含氮物质转化的实验探究 例2（25-26高三上·河北衡水·阶段检测）氮、硫的氧化物都会引起环境问题，越来越引起人们的重视。如图是氮、硫元素的各种价态与物质类别的对应关系： (1)根据A对应的化合价和物质类别，A为___________(写分子式)，从氮元素的化合价能否发生变化的角度判断，图中既有氧化性又有还原性的含氮化合物有___________。 (2)氨气在可用于侯氏制碱，氨气参加的反应化学方程式：___________。 (3)浓硝酸和稀硝酸的性质既相似又有差别，若要除去铁制品表面的铜镀层应选择___________，反应的离子方程式为___________。 (4)工业生产中利用氨水吸收SO2和NO2，原理如图所示： NO2被吸收过程的离子反应方程式是___________。 (5)工业上用硫铁矿制备硫酸。以120kg含FeS2质量分数50%的硫铁矿为原料，理论上可制得硫酸___________kg。 解题妙招 抓住氮元素化合价的变化进行分析、判断 (1)牢记一条转化主线，侧重物质之间转化的条件及产物： N2NH3NONO2HNO3NH4NO3。 (2)结合氧化还原反应中“价态转化规律”，认识不同价态含氮物质之间的转化关系： NH3NONO2HNO3 (3)明确含氮物质的连续氧化关系：N2NONO2HNO3 【变式1·变载体】（2026·河南南阳·模拟预测）二氯二氨钯广泛应用于有机合成、催化反应和材料科学领域。二氯二氨钯为橘黄色粉末，难溶于水，制备二氯二氨钯的装置如图所示。 已知：①该实验先把王水滴入钯粉中生成，然后再将通入溶液； ②可与形成多种配合物，其中二氯四氨钯易溶于水，且水溶液为绿色。 回答下列问题： (1)仪器A、C的名称分别为___________、___________。 (2)仪器B的作用是___________，王水的配制方法为___________。 (3)钯粉(Pd)与王水反应生成和NO、，写出反应的化学方程式：___________。若产生的NO要被NaOH完全吸收生成硝酸钠，则NO和的物质的量之比为___________。 (4)控制通入限度的实验操作和现象是___________。 (5)和反应生成需控制温度约，加热方式为___________。 (6)二氯二氨钯纯度的测定：取二氯二氨钯2.50 g，隔绝空气加热脱生成，将所得溶于水，加入硝酸酸化的溶液，洗涤、干燥，得沉淀2.87 g，若杂质不与反应，则制得的二氯二氨钯的纯度为___________[M(二氯二氨钯)]。 【变式2·变题型】（2026·江苏南京·模拟预测）运用多种方式促进氮的循环转化，具有重要的研究意义。某些生物酶体系可将海洋中的转化为进入大气层，反应过程如下。下列叙述正确的是 A．将海洋中的转化为进入大气层的过程属于氮的固定 B．过程Ⅰ中，若有参与反应，则需要 C．过程Ⅱ中，发生反应的 D．过程Ⅰ→Ⅲ总反应的离子方程式为 【变式3·变考法】（2026·河北保定·一模）溴化钾(KBr)在医药和摄影等领域应用广泛。某化学兴趣小组设计了一种溴化钾的制备方案，装置示意图(夹持装置等略)及步骤如下： ①准确称取固体，置于烧杯中，加入蒸馏水，用玻璃棒搅拌至完全溶解。 ②向上述溶液中加入1.2 g尿素固体，继续搅拌至尿素完全溶解，将混合液转移至反应容器A中。在滴液漏斗中加入2.5 mL液溴，组装实验装置。控制温度，将液溴缓慢滴入A中，搅拌至体系无气泡产生，趁热抽滤，收集滤液。 ③将步骤②所得滤液转移至蒸发皿中，加热蒸发浓缩至___________(填现象)，冷却结晶，抽滤得到溴化钾粗产品。用少量冷蒸馏水洗涤晶体次。将产品转移至表面皿，在下干燥，得到白色溴化钾固体。 ④准确称取m g溴化钾样品配制成250 mL溶液，移取25.00 mL于锥形瓶中，加入指示剂，轻轻摇匀。然后用标准溶液滴定至终点，重复滴定三次，消耗的标准溶液体积的平均值为。 已知：i．温度高于时，尿素会发生水解反应。 ii．为砖红色沉淀 回答下列问题： (1)装置C的名称是___________，装置B的作用是___________。 (2)步骤②中，控制温度的目的是___________，步骤③中的现象为___________。 (3)写出较高温度下，尿素完全水解的化学反应方程式：___________。 (4)步骤②中滴加溴会生成两种无污染的气体，写出反应的化学方程式：___________。 (5)用标准溶液进行滴定时，终点的现象是___________，该实验制得的溴化钾纯度是___________(用含字母m、c、V的式子表示)。 考向3 氮族元素的其他相关知识 例3（25-26高三上·天津武清·开学考试）是极其重要的化工原料，在工业、农业、医药、军事等领域有着广泛的应用，现代工业上常用氨催化氧化制硝酸的流程示意图如下： (1)工业上常用碱液来吸收，有关的化学反应为：①；②。现有一定条件下和0.1 mol NO的混合气体恰好被200 mL NaOH溶液完全吸收，则NaOH溶液的物质的量浓度为________mol/L。 (2)已知氨氮废水中氮元素多以和的形式存在，加入可将废水中的转化为无污染气体，该反应的化学方程式为________。 (3)是三元酸，能生成、两种酸式盐和一种正盐。磷还有一种含氧弱酸叫亚磷酸()。已知：与反应只生成和两种盐。那么为________(填“正盐”或“酸式盐”)，写出与少量溶液反应的离子方程式________。 解题妙招 根据同族元素的性质推断氮族元素的性质 (1)位于周期表ⅤA族，包括N/P/As/Sb/Bi，最外层5电子结构决定其多种化合价(-3至+5)，P、As、Sb的低价化合物有还原性；Bi的高价化合物有强氧化性，如NaBiO3能将Mn2+氧化为MnO4-。 (2)非金属性递变规律：N＞P＞As(Sb/Bi显金属性)，对应氢化物稳定性NH3＞PH3＞AsH3。 【变式1·变载体】（2026·福建厦门·三模）以泥磷(主要含及少量、、等)为原料制备的工艺流程如图。 已知：一元弱酸具有强还原性。下列说法正确的是 A．“碱溶转化”时，存在反应 B．“滤渣2”主要含、 C．“脱氯”时，过量有利于提高的产率 D．“电渗析”中应在阴极区中生成 【变式2·变题型】（2026·辽宁沈阳·模拟预测）依据下列事实进行的推测正确的是 事实 推测 A 水晶柱面上的石蜡遇热，不同方向熔化的快慢不同 石英玻璃柱面上的石蜡遇热，不同方向熔化的快慢不同 B 沸点：SbH3>NH3 沸点：H2Te>H2O C 盐酸和NaOH溶液反应是放热反应 盐酸和NaHCO3溶液反应是放热反应 D NaBr固体与浓磷酸反应可制备HBr气体 NaI固体与浓磷酸反应可制备HI气体 A．A B．B C．C D．D 【变式3·变考法】（2026·湖北襄阳·一模）锑属于氮族元素，广泛用于制造合金、瓷器、防爆材料等，锑白是应用最早的阻燃剂之一，一种以辉锑矿(主要成分为，含少量的和)为原料制备锑、锑白的工艺如下所示： 已知：①浸取液中砷元素存在形式为； ②； ③的化学性质类似于。 (1)基态Cu原子的价电子排布式为___________。 (2)“滤渣I”的成分为和___________(填化学式)。“浸取”时发生反应的离子方程式为___________ (3)“沉淀”步骤中，当完全沉淀时，溶液中___________ (4)“除砷”步骤中，加入的可用次磷酸与足量的NaOH溶液反应制得，则可知次磷酸为___________元酸(填“一”“二”或“三”)。 (5)“中和脱氯”的化学方程式为___________该步骤未用NaOH溶液代替氨水，原因为___________。 (6)已知Sb可由“电解”步骤制得，电解时无气体生成，则被还原的Sb元素与被氧化的Sb元素的质量之比为___________。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·河南·高考真题）对于下列过程中发生的化学反应，相应离子方程式正确的是 A．向硫酸铜溶液中滴加氢硫酸： B．氢氧化镁溶于稀盐酸： C．浓硝酸溶解金属银： D．向亚硫酸氢钠溶液中加入少量过氧化钠： 2．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）从铜阳极泥（主要成分为和，含少量和）中提取热电材料碲（）的流程如图。已知与适量空气反应可生成。下列说法正确的是 A．“浸渍”时通入过量空气不发生副反应 B．滤渣可以全部溶于浓 C．被氧化过程中，溶液碱性增强 D．“沉碲”过程中被氧化 3．（2026·贵州·高考真题）下列离子方程式书写正确的是 A．钢铁发生吸氧腐蚀的负极反应式： B．向苯酚钠溶液中通入少量：2 2 C．用稀硝酸溶解铜蓝(CuS)： D．向溶液中滴加过量溶液： 4.（2026·上海·高考真题）硝普钠()为一种速效和短时作用的血管扩张药，某化学实验小组按以下流程制备硝普钠晶体。 已知： ①硝普钠易溶于水，溶解度随温度变化不大； ②氧化步骤的反应方程式为： （1）步骤④中除去的物质a是___________。 A．硝酸钠 B．氨 C．硝酸钾 D．硝酸 （2）物质b的主要成分是___________。 5．（2026·上海·高考真题）黄铜矿的湿法冶金技术，主要包括直接酸浸、氧化焙烧、硫酸化焙烧。下列是利用酸浸出黄铜矿(主要成分，含有少量杂质)回收其中铜和铁的工艺流程如图： (1)化合物作为硫酸铜镀铜工艺的辅助光亮剂，可改善镀层的均匀性和光泽性，提升电镀层的质量和稳定性。该分子中电负性最大与最小的元素分别是___________。 A．C、S B．C、H C．N、S D．N、H 6．（2026·山东·高考真题）一种从铜阳极泥（主要含、、）中分离提取贵金属、的工艺流程如下： 已知：“球磨提金”时，生成的高活性直接和反应生成。 ；　。 回答下列问题： (1)“酸浸”时，与稀反应生成二元弱酸的离子方程式为_________________________________________。 (2)“球磨提金”时，生成的反应中作氧化剂的是__________（填化学式）。 (3)“酸溶”时，转化为；“反萃取”时加入溶液后，水相中以形式存在，的两个作用是_______________________________________。“酸化析金”时，发生自身氧化还原反应的离子方程式为_________________________________。 (4)“溶银”中，忽略溶液体积变化，若使完全溶于氨水，则反应后溶液中_______。 (5)“还原提银”所得滤液X经处理后的产品可导入“球磨提金”加以利用，则处理滤液X时加入的物质是___________（填化学式）。 7．（2026·湖南·高考真题）氨硼烷(NH3BH3)是一种潜在的固体储氢材料，常温下稳定。实验室以NH3和B2H6为原料制备NH3BH3，实验步骤： ①按图Ⅰ组装好仪器，______。 ②通入N2，排尽图Ⅰ装置中的空气。 ③先通入N2和NH3的混合气，再缓慢通入N2和B2H6的混合气，反应过程中保持NH3过量，控制温度，得到粗产品。 ④纯化，得NH3BH3。 已知：①电负性：N>H>B。 ②B2H6是一种强还原性的有毒气体，遇水剧烈反应，在空气中可自燃。 回答下列问题： (1)图Ⅰ中仪器M的名称是______。 (2)补全实验步骤①：______。 (3)实验室制得的NH3中含有水，下列试剂中可用于干燥NH3的是______(填标号)。 a．浓硫酸    b．碱石灰    c．P2O5 (4)实验过程中，NH3保持过量的原因是______。 (5)粗产品中可能有B2H6·2NH3(结构为)，则B2H6·2NH3中含有的化学键的类型有______(填标号)。 a．离子键    b．共价键    c．氢键 (6)在酸性条件下，NH3BH3与水反应生成H3BO3和H2并放热，该反应的离子方程式为______。利用图Ⅱ装置测定H2的体积，反应结束后，下列操作会导致所测H2体积偏大的是______(填标号)。 a．读数时，气体未冷却至室温 b．读数时，水准管液面高于量气管液面 c．计算时，未减去注入硫酸的体积 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 氮及其化合物 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 氮及其氧化物 知识解构 知识点1 氮气和氮的固定 ∣ 知识点2 氮的氧化物 知识点3 氮氧化物对环境的污染和防治 考向破译 考向1 氮气的性质及氮的固定 ∣ 考向2 氮及其化合物的转化 考向3 氮氧化物、氧气溶于水的计算 ∣ 考向4 氮的氧化物与环境污染 解题妙招1 解答氮气的性质及固氮试题的思维模型 解题妙招2 NOX、O2、H2O计算思维模型 考点二 氨、铵盐 知识解构 知识点1 氨气∣ 知识点2 铵盐 知识点3 氨气的实验室制法 考向破译 考向1 氨、铵盐的性质及实验 ∣ 考向2 喷泉实验原理及应用 考向3 氨的实验室制法及创新 解题妙招1 从各角度学会氨气的制法 考点三 硝酸 硝酸盐 知识解构 知识点1 硝酸∣ 知识点2 硝酸盐 考向破译 考向1 硝酸的性质及实验探究 ∣ 考向2 金属与硝酸反应的多角度计算 解题妙招1利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性 考点四 不同价态含氮物质的转化 知识解构 知识点1 不同价态含氮物质的转化∣ 知识点2 氮族元素的其它知识归纳 考向破译 考向1 不同价态含氮物质的转化关系∣考向2 不同价态含氮物质转化的实验探究 考向3 氮族元素的其他相关知识 解题妙招1抓住氮元素化合价的变化进行分析、判断 解题妙招2根据同族元素的性质推断氮族元素的性质 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 氮及其氧化物 T4（1） —— —— 氨气与铵盐 T1（6） —— —— 硝酸与硝酸盐 T1（7） —— —— 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码：(1) 氮相关物质组成、分类、性质结合 STSE 命题，以人工固氮、氮肥生产、汽车尾气脱硝、食品防腐为载体，凸显化学实用性；(2) 以新型氮基储能、催化脱硝前沿科技为素材，搭配价类转化图、化工流程，侧重陌生信息推理，体现化学创新性；(3) 以古代硝石制火药、古籍炼硝工艺设题，传播传统化工文化，增强文化自信。上海等级考常融合平衡、电化学综合设问，开放题型考查污染治理方案优化，复习需积累环境、农业、能源类含氮应用素材。 ►复习目标：1. 分清 N2、NO、NO2、硝酸、铵盐的微观构成，掌握分子、离子、原子团在含氮物质中的存在形式。 2. 搭建氮价态转化网络，吃透氨的制备、硝酸强氧化性、铵根与硝酸根检验等核心实验。 3. 结合大气污染、工业固氮情境分析反应原理，规范文字说理，能评价脱硝、制氨工艺优劣，建立绿色可持续化学思维。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 氮及其氧化物 知●识●解●构 知识点1 氮气和氮的固定 1．氮元素的存在和氮的固定 (1)氮元素的存在 游离态：N2（空气中体积分数约为78%） 化合态：动植物体内的蛋白质中，还有部分存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 (2)氮的固定 ①含义：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。 ②分类： 氮的固定 2．氮气分子结构和性质 (1)氮分子的结构 氮气分子的电子式为，结构式为N≡N。 (2)氮气的化学性质 ①与O2化合：N2＋O22NO。 ②镁在氮气中燃烧：3Mg＋N2Mg3N2。 ③与氢气化合：N2＋3H22NH3；应用：工业上合成氨。 得分速记 (1)氮的非金属性很强，是一种活泼非金属元素，但N2非常稳定，其原因是氮氮三键很强。 (2)氮的固定是化学变化，实质是游离态的N2转化为化合态氮的化合物，可简单表示为N2→含氮化合物。 3．应用 (1)文物馆将贵重文物保存在氮气中，粮食种子保存在氮气中，应用了N2的稳定性。 (2)氮气是合成氨工业的重要原料，合成氨，制化肥，HNO3，应用了N2的氧化性。 (3)雷电是自然界重要的固氮方式，应用了N2的还原性。 (4)医疗上，液氮是常见的冷冻剂，应用了N2的沸点低，液氮易汽化，且汽化吸收热量。 4．工业制法 (1)分离液态空气： (2)耗氧法： 5．实验室制法 (1)制备原理 ①高温下氨气还原氧化铜：2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O。 ②用饱和NaNO2和NH4Cl溶液在加热条件反应：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O。 (2)收集方法：只能用排水法(密度与空气接近，不能用排空气法)。 知识点2 氮的氧化物 1．氮的氧化物的种类 N的化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 对应氧化物 N2O(笑气) NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5 其中属于酸性氧化物的是N2O3和N2O5，对应的酸分别是HNO2(亚硝酸)和HNO3。N2O俗称笑气，可以致人发笑，有轻微麻醉作用。 2．NO和NO2的比较 NO NO2 物理性质 色态味 无色、无味、气体 红棕色、刺激性气味、气体 密度 密度略大于空气 密度比空气大 熔沸点 低 低，易液化 溶解性 不溶 易溶 化学性质 毒性 有毒 有毒 与水 不反应 3NO2+H2O=2HNO3+NO NO2既是氧化剂，又是还原剂 与碱 不反应 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2 +H2O 氧化性 2NO+2CO=2CO2+N2 2NO2+2KI=I2+2KNO2 还原性 2NO+O2=2NO2，可使KMnO4褪色 可使KMnO4褪色 与O2、H2O 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 实验室制取 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O 收集方法 排水法 向上排空气法 对环境的影响 NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层 得分速记 (1)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。 (2)验证某无色气体为NO的方法是向该无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 (3)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。 (4)NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2 N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46，由于此平衡的存在，通常所说的NO2气体实际上是NO2和N2O4的混合气体。例如2 mol NO与1 molO2 充分反应，由于生成的NO2部分转化为N2O4，故实际所得的NO2少于2 mol。 3．氮的氧化物溶于水的几种情况分析 (1)NO2或NO2与N2混合气体溶于水时，3NO2+H2O==2HNO3+NO，利用气体体积变化差进行计算。 (2)NO2与O2的混合气体溶于水，由3NO2+H2O==2HNO3+NO及2NO+O2==2NO2，得： 4NO2+O2+2H2O==4HNO3 ，可知， (3)NO和O2同时通入水中时，其反应是2NO+O2==2NO2 ①，3NO2+H2O==2HNO3+NO ②，将①×3+②×2得总反应式为：4NO+3O2+2H2O==4HNO3。 (4)NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按情况1)求出NO2与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按情况3)进行计算。 知识点3 氮氧化物对环境的污染和防治 1．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，产生的一种有毒的烟雾。 (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。 2．氮氧化物的来源 氮氧化物(NOx)主要包括NO和NO2。化石燃料的燃烧、硝酸生产和机动车辆尾气的排放是氮氧化物的主要来源。 3．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)：2NOx+2xCON2+2xCO2，一般适用于汽车尾气的处理。 (3)氨还原法：6NO＋4NH35N2＋6H2O；6NO2＋8NH37N2＋12H2O。 考●向●破●译 考向1 氮气的性质及氮的固定 例1（24-25高三上·上海·期末）制备下列物质属于固氮的是 A．用氮气和氢气合成氨 B．分离液态空气获得氮气 C．氨气与氯化氢化合成氯化铵 D．NO2溶于水得到HNO3 【答案】A 【分析】氮的固定是游离态氮元素转化为化合态氮元素的过程。 【解析】A．氮气与氢气化合生成氨气的反应是游离态氮元素转化为化合态氮元素的过程，属于人工固氮，故A正确； B．分离液态空气制取氮气是没有新物质生成的物理变化，不属于氮的固定，故B错误； C．氨气与氯化氢化合成氯化铵的反应是化合态氮元素转化为化合态氮元素的过程，不属于人工固氮，故C错误； D．二氧化氮溶于水得到硝酸的反应是化合态氮元素转化为化合态氮元素的过程，不属于人工固氮，故D错误； 故选A。 解题妙招 解答氮气的性质及固氮试题的思维模型 (1)氮气性质思维模型：稳定性 → 键能分析 → 高温/放电条件突破 → 典型反应(O2/H2/Mg) (2)氮固定思维模型：自然固氮(闪电/生物) → 人工固氮(合成氨) → 应用(化肥/环保)。 【变式1·变载体】（2025·上海·三模）合成氨的原料气是氮气和氢气，关于工业上原料气的制取，正确的说法是 A．蒸发液态空气，待氧气完全逸出后，即制得氮气 B．用氨气在加热条件下还原氧化铜，制得氮气 C．以天然气为原料制得氢气 D．通过电解水的方法，制得氢气 【答案】C 【解析】A．液态空气中氮气的沸点低于氧气，蒸发时氮气会先逸出，A错误； B．用氨气还原氧化铜制氮气是实验室方法，工业上制得大量氮气是用分离液态空气法，B错误； C．工业上常用天然气与水蒸气高温反应生成CO和（蒸汽重整法），是制氢的主要途径，C正确； D．电解水制得的氢气纯度虽高，但能耗大、成本高，工业上不用于大规模制氢，D错误； 故选C。 【变式2】【新情境】（25-26高三上·北京·阶段检测）氮循环是地球物质循环的重要组成部分。 Ⅰ.一种新型“氮的固定”研究，其原理如图所示： (1)的电子式：______。 (2)热稳定性：______（填“>”或“<”）。 (3)写出如图所示过程的总反应方程式：______。 Ⅱ.人类活动影响了氮循环中的物质转化。 (4)①结合下图判断，下列说法正确的是______。 A．固氮过程中，只做氧化剂 B．在硝化细菌作用下发生的硝化过程需要有氧化剂参与 C．反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响 D．同化、氨化过程中，氮元素均从无机物转移至有机物 ②反硝化过程中，可作为反应的还原剂。请将该反应的离子方程式补充完整：______ ____________ 【答案】(1) (2)＜ (3) (4) BC 【解析】（1）已知N原子的最外层上有5个电子，只有3个成单电子，故N2中N原子之间形成3对共用电子对，故的电子式为：； （2） 由于N、O位于同一周期，其O在N的右边，故O的非金属性大于N的，简单气态氢化物的稳定性与非金属性一致，故热稳定性：＜； （3）三步反应分别为、、，由反应原理示意图可知，进入循环体系的是N2和H2O，此为反应物，离开体系的是NH3和O2，所以上述三步循环的总结果为； （4） ①A．氨气在大气中氧化为亚硝酸根离子、硝酸根离子，N的化合价升高，被氧化，所以N2作还原剂，故A错误； B．NH3转化成HNO2，氮元素化合价升高，则NH3被氧气氧化，所以在硝化细菌作用下发生的硝化过程需要有氧化剂参与，故B正确； C．人工固氮将大气中的氮气转化为含氮化合物，而反硝化过程将含氮化合物转化为氮气，有助于维持大气中氮气的平衡，，故C正确； ②反硝化过程中，可作为反应的还原剂，C转化为+4价的或，1 mol CH3OH失去6 mol电子，N则还原为0价的N2，1 mol 得到5 mol电子，根据氧化还原反应的配平可得该反应的离子方程式为：。 【变式3】【新考法】（25-26高三上·上海·阶段检测）2021年，中国化学家发明了一种常压固氮的MCC法，部分流程示意如下： 完成下列填空： (1)MCC法涉及的各元素原子中，未成对电子数最多的元素原子核外电子排布式为_______；原子半径最大的元素原子核外能量最高的轨道的电子云形状为_______。 (2)下列关于MCC法中涉及的各元素的说法正确的是_______。(不定项) A．微粒半径： B．酸性： C．第一电离能： D．电负性： (3)天然存在的镁有三种同位素。镁元素的相对原子质量计算式可以表示为：镁元素的相对原子质量。其中24.986的含义是_______，后两种同位素原子在自然界中的质量比为_______(列式)。 (4)过程①中，断裂的化学键有_______。(不定项) A．金属键 B．共价键 C．离子键 D．配位键 (5)过程③的化学方程式为_______。 (6)上述方法所涉及的物质中，属于极性分子的是_____；含有极性共价键的是_______。 (7)属于_______。 A．离子化合物 B．共价化合物 C．共价分子 D．共价单质 (8)写出的电子式_______。 (9)写出镁的最高价氧化物对应水化物和氯的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式_______。 (10)请用化学方程式说明氯的非金属性比氮强。_______。 (11)写出一个能说明氧和氯非金属性强弱的实验事实。_______ (12)MCC法的特点是循环利用物质：如反应③产物可通过电解转化为原料与，请再写出该法中的一种循环路径：_______。 【答案】(1) 1s22s22p3 球形 (2)D (3) Mg的一种同位素的相对原子质量 (4)AB (5)Mg3N2+6NH4Cl=3MgCl2+8NH3 (6) NH3和HCl NH3、HCl、NH4Cl (7)A (8) (9)Mg(OH)2+2HClO4=2H2O+Mg(ClO4)2 (10)3Cl2+2NH3═6HCl+N2 (11)H2O的稳定性强于HCl (12)最后生成NH3可以在过程②中循环利用 【解析】（1）MCC法涉及的各元素原子中，未成对电子数最多的元素是N，基态原子核外电子排布式为1s22s22p3；原子半径最大的元素原子是Mg原子，核外能量最高的轨道是3s，电子云形状为球形； （2）A．Cl-有3个电子层，是最多的，故半径最大，N3-和Mg2+都是两个电子层，电子层结构也相同，N3-的核电荷数小，半径大；而H+没有核外电子，半径最小，故半径由大到小为，故A错误； B．HClO3不是Cl的最高价含氧酸，不能说明其酸性强于HNO3，故B错误； C．同周期自左至右第一电离能呈增大趋势，但N失去的是2p3半满结构的电子，第一电离能大于O，故C错误； D．Mg是金属，电负性最小，O的得电子能力强于Cl，电负性大于Cl，Cl的电负性大于H，故电负性：，故D正确； 答案选D； （3）24.986的含义是Mg的一种同位素的相对原子质量；后两种同位素原子在自然界中的质量比为； （4）过程①是Mg和N2生成Mg3N2，Mg断开金属键，N2断开共价键(非极性键)；答案为AB； （5）过程③是Mg3N2和NH4Cl反应生成MgCl2和NH3，化学方程式为Mg3N2+6NH4Cl=3MgCl2+8NH3； （6）上述方法所涉及的物质中，属于极性分子的是NH3和HCl；含有极性共价键的是NH3、HCl、NH4Cl； （7）由Mg2+和N3-构成，是离子化合物，答案为A； （8）NH4Cl是离子化合物，电子式为：； （9）镁的最高价氧化物对应水化物是Mg(OH)2，氯的最高价氧化物对应水化物是HClO4，两者反应的化学方程式为Mg(OH)2+2HClO4=2H2O+Mg(ClO4)2； （10）反应3Cl2+2NH3═6HCl+N2可以发生，说明Cl2的氧化性强于N2，故说明Cl的非金属性比N强； （11）H2O的稳定性强于HCl，说明O的非金属性比Cl强； （12）最后生成NH3可以在过程②中循环利用。 考向2 氮及其化合物的转化 例2（25-26高三上·上海·阶段检测）地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物)，羟胺()以中间产物的形式参与循环。已知。 (1)下列说法错误的是_______。 A．等物质的量的X、Y中含有相同数目的氧原子 B．步骤⑤属于氮的固定 C．步骤①~⑦均发生氧化还原反应 D．为加快反应速率，该循环过程应在高温下进行 (2)下列说法错误的是_______。 A．轻胺组成元素的第一电离能大小顺序为 B．溶液中和数均为 C．根据的热稳定性强于可知O元素的非金属性强于N D．和所含的中子数相同 【答案】(1)D (2)AB 【分析】由氮的循环转化及X、Y为氮氧化物，结合反应②（亚硝酸盐还原酶参与）、反应③（X还原酶参与），可推知X为NO，Y为N2O。 【解析】（1）A．根据分析，等物质的量的NO和N2O中，氧原子的物质的量之比为1：1，所以含有相同数目的氧原子，A正确； B．氮的固定是将游离态的氮（N2）转化为含氮化合物的过程，步骤④中N2在固氮酶作用下转化为含氮化合物，属于氮的固定，B正确； C．步骤① - ⑦中，氮元素的化合价均发生了变化，均发生氧化还原反应，C正确； D．高温下，酶（蛋白质）会发生变性，失去催化活性，不能加快反应速率，所以该循环过程不能在高温下进行，D错误； 故选D。 （2）A．同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但N原子的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于O，所以第一电离能大小顺序为H<O<N，A错误； B．NaNO2溶液中，会发生水解：，所以溶液中，的物质的量小于0.1mol，即数小于，B错误； C．元素的非金属性越强，其简单氢化物的热稳定性越强，H2O的热稳定性强于NH3，可知O元素的非金属性强于N，C正确； D．的中子数为15 - 7 = 8，的中子数为16 - 8 = 8，所含的中子数相同，D正确； 故选AB。 【变式1·变载体】（2025·上海奉贤·三模）氮元素不仅是大气主要组成元素，也是蛋白质、核酸等生命大分子的关键组成元素。而在生态系统中，氮循环是核心环节之一，涵盖了固氮、氨化、硝化和反硝化等多个过程，维持了氮元素在生物圈和环境中的动态平衡。 (1)下列有关蛋白质的说法正确的是___________。 A．蛋白质只由C、H、O、N四种元素组成 B．酒精能使蛋白质变性 C．棉、麻、蚕丝主要成分均为蛋白质 D．蛋白质水解生成葡萄糖 (2)1919年，卢瑟福通过粒子轰击氮气，首次实现人工核嬗变——氮-14原子核被转化为氧-17并释放氢核(质子)，揭示了原子核的可变性。下列说法正确的是___________。 A．上述过程属于化学变化 B．粒子是质子数为2的氦原子 C．与属于同一种核素 D．的中子数比多2 自然界中的局部氮循环如下图。 (3)上图含氮物质的各步转化的说法中，正确的是___________。 A．属于氮的固定的是①②⑥ B．硝化作用中N元素均被氧化 C．转化为需要消耗 D．根瘤菌和亚硝化细菌都参加了氮循环中的化学反应 (4)某地土壤样品，经电泳实验发现其胶体粒子向阳极移动，则含氮量相等的下列氮肥中，不宜在该地施用的是___________。 A．氨水 B． C． D． (5)含的废水可用二硫化亚铁()处理，在反硝化细菌的作用下发生以下反应，请将离子方程式补充完整并配平___________。 水中的硝酸盐污染物也可通过纳米Fe去除。 已知：ⅰ．纳米Fe具有很高的活性，易被氧化使表面形成氧化层。 ⅱ．纳米Fe将转化为的关系如下： (6)检验溶液中的操作和现象___________。 (7)溶液初始pH较低有利于的去除，可能的原因是___________、___________(任写2条)。 (8)通过检测循环水中的可判断循环水的水质是否恶化，检测利用的是酸性条件下I-被氧化为的反应，该反应的历程如下： Ⅰ．    Ⅱ．∙∙∙∙∙∙          Ⅲ． Ⅱ的离子方程式为___________。 (9)若废水中的的浓度约为，取废水5mL于试管中，滴加2滴的硝酸银溶液，能否看到沉淀现象？___________，试通过计算说明___________。 (注：1mL溶液以20滴计；)(忽略2滴溶液体积对混合溶液体积变化的影响) 【答案】(1)B (2)BD (3)BD (4)D (5) (6)取少量溶液于试管中，加入浓氢氧化钠溶液、加热，在试管口放湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝。 (7) 酸性越强，的氧化性越强 H+能溶解纳米铁表面的氧化物，使纳米铁和充分接触，反应速率加快 (8) (9) 能 【解析】（1）A．蛋白质由C、H、O、N、S等元素组成，故A错误； B．酒精能使蛋白质变性，能杀菌、消毒，故B正确； C．棉、麻主要成分为纤维素，蚕丝主要成分为蛋白质，故C错误；     D．蛋白质水解生成氨基酸，故D错误； 选B。 （2）A．上述变化发生原子核变化，核变属于物理变化，故A错误； B．粒子是质子数为2的氦原子，故B正确； C．与中子数不同，属于两种不同核素，故C错误；     D．的中子数为17-8=9， 的中子数为14-7=7，的中子数比多2，故D正确； 选BD。 （3）A．氮元素由游离态变为化合态属于氮的固定，属于氮的固定的是①②，故A错误； B．硝化作用中N元素化合价升高，N元素被氧化，故B正确； C．转化为转移0.8 mol电子，根据得失电子守恒，需要消耗0.2 molO2，没有明确是否为标准状况，消耗氧气的体积不一定是4.48L，故C错误； D．根瘤菌通过共生关系将大气中的氮气转化为氨态氮或硝态氮，氨气在亚硝化细菌将作用下氧化为亚硝酸根离子，根瘤菌和亚硝化细菌都参加了氮循环中的化学反应，故D正确； 选BD。 （4）某地土壤样品，经电泳实验发现其胶体粒子向阳极移动，说明土壤中胶体粒子带负电，易吸附阳离子，不易吸附阴离子，则不宜在该地施用的是，选D。 （5）含的废水可用二硫化亚铁()处理，S元素化合价由-1升高为+6、N元素化合价由+5降低为0，根据得失电子守恒、电荷守恒，反应的离子方程式为 （6）与OH-在加热条件下反应放出氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，检验溶液中的操作和现象：取少量溶液于试管中，加入浓氢氧化钠溶液、加热，在试管口放湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝。 （7）酸性越强，的氧化性越强；H+能溶解纳米铁表面的氧化物，使纳米铁和充分接触，反应速率加快，所以溶液初始pH较低有利于的去除。 （8）酸性条件下I-被氧化为，总反应为：正反应-Ⅰ-Ⅲ得反应Ⅱ的离子方程式为。 （9）若废水中的的浓度约为，取废水5mL于试管中，滴加2滴的硝酸银溶液，，所以能看到沉淀现象。 【变式2·变题型】（25-26高三上·上海嘉定·期中）大气污染物的主要成分是、、、及可吸入颗粒等，其主要来自于燃煤、机动车尾气和工业废气，会导致雾霾、酸雨等。 (1)分子的空间结构为______。 (2)下列物质，能吸收同时得到化肥的是______。 A．碱石灰 B． C．氨水 D．浓 (3)某工厂采用和的混合溶液吸收废气中的并制备，过程如下图所示： “吸收”过程中，溶液中和物质的量之比______。(填“变大”、“变小”或“不变”)：“制备”过程中，溶液B中发生反应的化学方程式为______。 (4)硫酸盐(含、)气溶胶是PM2.5的成分之一，PM2.5指的是空气中直径≤2.5微米的颗粒物。科研人员通过研究提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程如下图所示： 下列说法正确的是______。(不定项) A．PM2.5的颗粒为胶体粒子 B．该过程中有硫氧键生成 C．硫酸盐气溶胶呈碱性 D．该过程中有参与 (5)工业上以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。“脱硫”时，控制溶液的，将烟气中的转化为，已知：的溶液，恰好可以吸收0.01mol。该反应的离子方程式为______。“脱硝”时，在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成和，该过程应在避光条件下进行，其可能的原因是______。 (6)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应转化为和，下列说法正确的是______。 A．生成转移电子的数目为 B．催化剂能提高的转化率 C．NO是氧化剂 D．是还原产物 【答案】(1)V形 (2)C (3) 变小 NH4HSO3+NH4HCO3=(NH4)2SO3·H2O+CO2↑ (4)BD (5) 避免HClO见光而损耗 (6)C 【分析】含二氧化硫和二氧化碳的废气通入碳酸氢钠溶液中，二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳和亚硫酸钠，二氧化碳气体通入装置b的右室，CO2在电源右侧电极上反应生成HCOOH，则CO2得电子，右侧电极为阴极，电极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH；碳酸氢钠和亚硫酸钠混合溶液通入装置b的左室，左侧电极上亚硫酸根离子失电子生成硫酸根离子，则左侧电极为阳极，电极反应式为-2e- +2OH-=+2H2O。 【解析】（1）在SO2分子中中心原子S周围的价层电子对数为：2+=3，故S原子采取sp2杂化，故SO2的价层电子对互斥模型为平面三角形，但由于S原子上还有一对孤电子对，故SO2分子的空间结构为V形； （2）碱石灰和SO2反应生成亚硫酸钙、亚硫酸钠等，不能得到化肥，故A错误； B．亚硫酸钠和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠，不能做化肥，故B错误； C．氨水和SO2反应生成亚硫酸铵、亚硫酸铵和氧气反应可以生成硫酸铵，可以做化肥，故C正确； D．浓H2SO4和SO2不反应，故D错误； 故选C； （3）吸收过程反应的化学方程式为SO2+H2O+(NH4)2SO3=2NH4HSO3，随着吸收反应的进行，(NH4)2SO3越来越少，NH4HSO3越来越多，溶液中(NH4)2SO3和NH4HSO3物质的量之比变小； 溶液B中发生反应的化学方程式是NH4HSO3+NH4HCO3=(NH4)2SO3·H2O+CO2↑； （4）A．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，而1μm=1000纳米，胶体是指分散质粒子直径在1-100纳米的分散系，所以含2.5pm颗粒物的空气不属于胶体，A错误； B．由图可知，由转化为的过程中有硫氧键生成，B正确； C．由题意可知，硫酸盐气溶胶中含有能电离出氢离子的硫酸氢根离子，所以气溶胶呈酸性，C错误； D．由图可知，该过程有H2O参与，D正确； 故选BD； （5）已知0.1mol·L−1100mLNaClO溶液，可以恰好吸收0.01molSO2，即两者按照物质的量之比为1：1进行反应，离子方程式为； 该过程应在避光条件下进行，其可能的原因是避免HClO见光而损耗； （6）汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应转化为CO2和N2，方程式为：2NO+2CO 2CO2+N2， A．该反应中，C元素由+2价上升到+4价，生成1molCO2转移电子的数目为2NA，A错误； B．催化剂不能提高CO的转化率，B错误； C．该反应中，N元素化合价下降，NO是氧化剂，C正确； D．该反应中，C元素由+2价上升到+4价，CO2是氧化产物，D错误； 故选C； 【变式3·变考法】（2025·上海嘉定·二模）I.脱除汽车尾气中氮氧化物的一种反应机理如下： (1)由图可知H+为该反应的_______。 A．反应物 B．生成物 C．催化剂 D．中间产物 (2)上述历程的总反应为_______，若有1.0 mol NH3参加反应，则电子转移数为_______。 【答案】(1)C (2) 2NH3＋NO＋NO22N2＋3H2O 3NA 【解析】（1）由反应机理图可知，在反应开始加入，反应结束又生成，其质量和化学性质在反应前后不变，符合催化剂的特征，所以为该反应的催化剂 。反应物是起始投入参与反应被消耗的物质；生成物是反应结束生成的物质；中间产物是反应过程中生成又被消耗的物质，均不符合的特点，答案选C。 （2）将反应机理中的各步反应叠加，消去中间产物，可得到总反应。从图中可知，反应物为、、，生成物为和，根据原子守恒配平可得，在该反应中，中N元素从-3价升高到0价，和中N元素化合价降低。2mol参加反应时，转移6mol电子，那么1.0mol 参加反应，电子转移数为。 考向3 氮氧化物、氧气溶于水的计算 例3（2025·陕西西安·模拟预测）在一支50 mL注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，静置后观察现象①。打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象②。振荡注射器，静置后再观察现象③。 下列关于该过程的分析不正确的是 A．现象①②，主要体现了NO难溶于水、具有还原性 B．现象②③，针筒示数：③>② C．过程中若将空气10 mL改成15 mL，③能观察到针筒内有气体剩余 D．此实验启示工业上制硝酸时充入适量O2可以提高氮原子利用率 【答案】B 【分析】反应关系：，，总反应：（气体完全转化为溶液中的硝酸，无气体剩余）。 【解析】A．①加入水后，体积无明显变化，体现难溶于水；现象②吸入空气后被氧化为，气体变为红棕色，作还原剂，体现还原性，A正确； B．吸入10 mL空气后，会发生反应：和，整个过程消耗了气体，使注射器内气体体积减小，故针筒示数（体积）：，B错误； C．完全反应需要体积为；15 mL空气中体积仅为，过量，因此一定有气体剩余，C正确； D．工业制硝酸时，充入适量可以使完全转化为硝酸，提高氮原子利用率，D正确； 故答案选B。 解题妙招 NOX、O2、H2O计算思维模型 无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者的混合气体，反应的实质是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，2NO＋O2===2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。 (1)若NO和O2通入水中，总反应式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3(NO∶O2＝4∶3)。 (2)若NO2和O2通入水中，总反应式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(NO2∶O2＝4∶1)。 【变式1·变载体】如图所示，在注射器里吸入20mL NO，然后吸入。若再吸入30mL空气(按体积占20％计算)，夹住弹簧夹，观察现象(不考虑摩擦力，所有操作都在常温常压下进行)。已知常温常压下，气体摩尔体积为，下列说法正确的是 A．可观察到注射器的活塞缓缓向右移动 B．经计算，最终剩余气体中NO体积为18mL C．注射器的活塞最左端最终停在约36mL刻度处 D．若反应前后液体体积不变，所得硝酸溶液的浓度约为 【答案】D 【解析】A．在注射器中发生的反应为和，故反应均为气体分子数减小的反应，活塞应缓缓向左移动，A项不正确； B．常温常压下，气体体积之比等于其物质的量之比，消耗的氧气为30×20％=6mL，参与反应的一氧化氮为8mL，则剩余气体中NO体积为12mL，B项不正确； C．根据题意，开始时充入注射器的气体NO体积为20mL，水5mL(占用注射器中气体的体积)，随后充入30mL空气，总体积为55mL，随着反应的进行，消耗了氧气6mL，一氧化氮8mL，常温常压下，水为液态，消耗的体积约，可以忽略不计，即剩余水的体积约为5mL，最终容器内剩余体积约为55-6-8=41mL，活塞最左端最终停在约41mL刻度处，C项不正确； D．根据B中反应，可知生成的全部溶于水中，根据N元素守恒，可知硝酸的浓度为，D项正确； 故答案选D。 【变式2·变题型】（25-26高三上·山东菏泽·阶段检测）根据要求，回答下列问题： (二)某分子筛类催化剂(交换沸石)催化脱除的反应机理如图所示。 (4)按如图反应机理，脱除的总反应的化学方程式为_______。 (5)室温时，在容积为的试管中充满气体，然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止；再通入，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩余气体为，且该气体不支持燃烧。则a、b、c的关系是_______。 (6)下列三组混合气体的体积比为①，②，③。将分别盛满上述三组混合气体的容积相等的三支试管倒置于盛有水的水槽中，最后三支试管内溶液中溶质的物质的量浓度之比为_______(忽略溶质扩散)。 (7)将充满和的混合气体的量筒倒置于水中，充分反应后，保持气体压强不变，水进入至量筒体积的处停止了，则原混合气体中和的体积比是_______。 【答案】(4) (5) (6)12:15:10 (7)4:11 【解析】（4）根据反应机理图示可知，脱除最终生成氮气和水，总反应的化学方程式为； （5）室温时，在容积为的试管中充满气体，然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止；再通入，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩余气体为，该气体不支持燃烧，可知剩余c mL气体为NO，则参与反应的为3c mL。参与反应的为(a-3c) mL，反应中和氧气的体积比为4:1，可知4b=(a-3c)，则a、b、c的关系是； （6）设容器的体积为VL，气体的总物质的量为； ①，NO2的物质的量为，发生反应，剩余氧气的体积为，生成硝酸的物质的量为，进入溶液的体积为，则硝酸的浓度为； ②，氨气的物质的量为，氨气溶于水得到氨水的体积为，氨水的浓度为；③，NO2、NO的总物质的量为，恰好反应发生反应，生成硝酸的物质的量为，无气体剩余，溶液的体积为V L，则硝酸的浓度为，最后三支试管内溶液中溶质的物质的量浓度之比为； （7）设气体总体积为V L。根据，剩余气体不可能是NO。剩余气体为氧气，只发生反应，则NO2为，氧气的体积为，和的体积比是4:11。 【变式3·变考法】（25-26高三上·天津南开·阶段检测）实验小组利用如下装置进行铜与硝酸的反应探究。 (7)实验小组在常温常压下，向注射器中吸入20mL NO，然后吸入6mL水，再吸入6mL ，夹住弹簧夹，振荡注射器，观察现象(忽略反应中水的体积变化，图示为反应过程中某时刻的状态)。 从吸入开始，注射器内气体的颜色变化过程为_______。活塞最后停留的刻度为_______mL。 【答案】(7) 无色气体先变为红棕色，后又逐渐变为无色 18 【分析】本实验通过铜丝与稀硝酸、浓硝酸分别反应，控制接触启停反应，以氢氧化钠溶液吸收尾气，对比 NO 与 NO2产物差异；用加热、通氮气排除溶解的 NO2，探究硝酸铜溶液变绿原因；再利用 NO、O2与水的连续反应，通过计算得出气体体积变化，定量分析完成实验探究；据此作答。 【解析】（7）初始吸入的NO为无色气体，与O2接触后迅速反应生成红棕色的NO2，气体颜色变为红棕色；随后NO2与注射器内的水反应，生成无色的NO和硝酸，气体颜色又逐渐变为无色；NO与水、氧气反应的方程式为：，20 mL NO，6 mL O2按比例反应完成后剩余12 mL NO，忽略反应中水的体积变化，则活塞最后停留的刻度为液体体积与剩余气体体积之和，即12 mL+6 mL=18 mL；答案为：无色气体先变为红棕色，后又逐渐变为无色；18mL。 考向3 氮的氧化物与环境污染 例4（2026·河北雄安·模拟预测）氮氧化物()是导致酸雨、光化学污染的主要元凶之一、氮氧化物储存还原技术以Pt和BaO作为催化剂，在高温下一并处理汽车尾气中的氮氧化物与CO，是含氮氧化物废气的处理方式之一，为打赢蓝天保卫战做出贡献。下图是氮氧化物储存还原的反应循环： 据此判断下列说法错误的是 A．假设废气中的氮氧化物都是NO，各反应物完全反应时该反应化学方程式为 B．用Pt和作为催化剂，一段时间后也能正常催化该反应 C．氧气不充足可能导致氮氧化物吸收不完全 D．BaO在反应中作为催化剂，发生化学变化 【答案】A 【分析】由流程图可知，NO在Pt、作用下生成：；与结合生成；还原，生成、、，总反应为； 【解析】A．由分析可知，总反应为，A错误； B．循环中可以被CO还原再生，反应的核心催化循环不变；Pt始终催化NO氧化，因此用Pt和起始，一段时间后体系会生成BaO，能正常催化反应，B正确； C．第一步需要将NO氧化为，才能和BaO结合；若不足，NO无法完全转化为，后续储存步骤无法充分进行，氮氧化物吸收不完全，C正确； D．BaO是循环催化剂，先和反应生成，后又被CO还原变回BaO；催化剂参与中间过程、发生化学变化，最终复原，D正确； 故选A。 【变式1·变载体】（2026·山东泰安·模拟预测）工业或机动车尾气中的会造成环境问题，可用多种方法脱除。 (1)碱液吸收：溶液可吸收硝酸工业尾气(含、)，获得副产品。 (2)还原法：尿素水溶液热解产生可去除尾气中的，流程如下： 下列说法正确的是 A．经紫外线照射可以形成有毒的光化学烟雾 B．溶液吸收硝酸工业尾气(含、)产物只有一种盐 C．尿素水溶液热解发生了氧化还原反应 D．还原法流程中应控制 【答案】D 【分析】流程中以尿素水溶液为原料，先热解产生，再在250℃~380℃条件下通过催化反应去除含、的尾气，最终生成等无害物质的还原法； 【解析】A．光化学烟雾是氮氧化物（）与挥发性有机物（VOCs）在紫外线照射下，经过一系列复杂的光化学反应生成的二次污染物（如臭氧、过氧乙酰硝酸酯等）的混合物，只是反应的关键引发物之一，单独的经紫外线照射无法形成光化学烟雾，A错误； B．NaOH溶液吸收含、的尾气时，会发生两个反应：和，产物为和两种盐，B错误； C．尿素水溶液热解的反应为，反应中各元素化合价均未发生变化，属于非氧化还原反应，C错误； D．还原法中，尿素热解产生的与发生催化还原反应，以为例，反应为，结合尿素热解反应可知，每消耗3 mol ，需要2 mol 提供4 mol ，即；根据反应，可得。由于，为保证被完全还原，应按所需尿素量更高的比例进行投料，故，D正确； 故选D。 【变式2·变题型】（25-26高三上·上海·开学考试）氮氧化物()是硝酸和肼等工业的主要污染物。一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示，反应物A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。下列说法正确的是 A．过程Ⅰ涉及非极性共价键的断裂与生成 B．过程Ⅱ中，脱除转移6mol电子 C．A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程都是放热反应 D．图1总反应的化学方程式为 【答案】CD 【解析】A．过程Ⅰ的反应物NO、NH3、无非极性键，仅生成物N2中存在非极性共价键，故该过程涉及非极性共价键的生成，但没有非极性共价键的断裂，A错误； B．过程Ⅱ中脱除NO时，NO中N为+2价，最终转化为N2中0价的N，1 mol NO得到2 mol电子，即转移2 mol电子，B错误； C．放热反应的判断依据是生成物总能量低于反应物总能量，从A到D的转化过程中，总能量逐步降低，该转化每一步生成物能量均低于上一步反应物，A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程都是放热反应，C正确； D．将图1中所有过程消去循环的催化剂中间体，总反应整理得，D正确； 故选CD。 【变式3·变考法】（24-25高三上·上海长宁·期中）臭氧-氨水法是一种高效的工业脱硝技术，主要流程如下图所示， 已知：NO+O3=O2+NO2；2NO2+O3=O2+N2O5。 （1）X溶液中含有一种铵盐，它由氨水与N2O5反应生成，写出反应的离子方程式___________。 （2）O3/NO摩尔比对NO脱除率、NO2转化率影响如下图，最佳摩尔比是___________，理由是___________。 【答案】（1）2NH3·H2O+N2O5=2NH+ 2NO+H2O （2） 1.1 此条件下，NO2的转化率最高，NO的脱除率也很高，超过此摩尔比，NO的脱除率几乎无变化 【分析】含NO、NO2的烟气通过静电除尘后，加入氨水同时通入臭氧氧化脱硝得到硝酸铵溶液，除雾后即为达标排放的烟气； 【解析】（1）N2O5和水反应生成HNO3，氨水与N2O5反应生成硝酸铵，离子方程式为2NH3·H2O+N2O5=2NH+ 2NO+H2O； （2）由图像可知，最佳摩尔比为1.1，此时NO的脱除率最大，且NO2的转化率最高，而超过此摩尔比时，NO的脱除率几乎无变化。 考点二 氨、铵盐 知●识●解●构 知识点1 氨气 1．氨的分子结构 分子式 电子式 结构式 空间构型 分子极性 NH3 键角107°18′ 三角锥形 极性分子 2．氨的物理性质 通常状况下，氨是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水(常温常压下，体积比为1∶700)，氨的水溶液称为氨水。氨在加压下容易液化，液氨气化时吸收大量的热，使周围环境温度急剧降低，工业上可使用液氨作制冷剂。 3．氨的化学性质 (1)氨与水的反应：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－。 (2)氨与酸的反应：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式：NH3＋HCl===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。 (3)与盐溶液的反应，如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 (4)氨的还原性——氨的催化氧化，化学方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O。 (5)与CuO反应：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O(用于实验室制少量N2)。 (6)与氯气反应：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl(用于检验Cl2管道泄漏)。 得分速记 (1)NH3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突破口。 (2)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。 (3)氨水、液氨和一水合氨的区别 氨水 液氨 一水合氨 化学式 —— NH3 NH3·H2O 分类 混合物，多成分物，非电解质 纯净物，氢化物 一元弱碱 成分 NH3、NH3·H2O、NH4+、OH－、H＋(极少) NH3 NH3·H2O 联系 氨溶于水形成氨水，氨水中含有NH3和NH3·H2O 4．喷泉实验及拓展应用 (1)喷泉实验的原理：使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。 (2)形成喷泉的类型 下面是几种常见的能形成喷泉的气体和吸收剂。 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2 NO、O2、(4∶3) NO2、O2(4∶1) 吸收剂 水、NaOH溶液 水 NaOH溶液 水 水 水 (3)喷泉实验的发散装置和实验操作 装置(Ⅰ)向锥形瓶通入少量空气，将少量水压入烧瓶，导致大量氨溶解，形成喷泉。 装置(Ⅱ)省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨溶于水)。 装置(Ⅲ)在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。 装置(Ⅳ)向导管中先通入一定量的H2S后，再通入一定量SO2，发生反应，压强减小，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。 装置(Ⅴ)打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②处的止水夹，观察到先有白烟产生，压强减小，产生喷泉。 装置(Ⅵ)中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，压强减小，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。 (4)喷泉实验产物的浓度计算 关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后所得溶液的物质的量浓度： (1)HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时：所得溶液的物质的量浓度为 mol·L－1。 (2)当是NO2和O2的混合气体且体积比为4∶1时，c(HNO3)＝ mol·L－1。 知识点2 铵盐 1．铵盐的物理性质：铵盐都是离子化合物，都是白色固体，均易溶于水。 2．铵盐的化学性质 (1)不稳定性 ①NH4Cl受热分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑(用于除去或分离铵盐)。 ②NH4HCO3或(NH4)2CO3受热分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O；(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O ③硝酸铵的分解有四种情况： 110 ℃时分解：NH4NO3＝HNO3＋NH3↑ 185 ℃～200 ℃分解：NH4NO3＝N2O↑＋2H2O 230°C以上，同时有弱光：2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O 在400°C以上时，剧烈分解发生爆炸：4NH4NO3=3N2↑+2NO2↑+8H2O ④硫酸铵分解两种情况 硫酸铵在280℃就开始分解，分解产物放出氨气而生成硫酸氢铵(酸式硫酸铵)：(NH4)2SO4=NH3+NH4HSO4； 513℃时则硫酸铵完全分解，分解放出氨气、氮气、二氧化硫及水：3(NH4)2SO4=3SO2↑+6H2O+N2↑+4NH3↑ (2)与碱反应 ①在稀溶液中不加热：NH＋OH－===NH3·H2O。 ②加热时或浓溶液：NH＋OH－NH3↑＋H2O。 (3)铵盐溶于水易水解：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋。铵盐溶液可能显酸性，如强酸的铵盐溶液；可能呈中性，如醋酸铵溶液；也可能呈碱性，如碳酸铵溶液。 3．NH的检验 未知液呈碱性产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含NH。 得分速记 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NH4+，因为盐中含有NH4+，加入强碱溶液后，需要加热才能产生NH3。 知识点3 氨气的实验室制法 1．原理：利用复分解反应强碱制弱碱 2NH4Cl +Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 2．药品的选择： (1)铵盐：制取NH3时，一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3，原因如下： 铵盐 不选用的理由 NH4NO3 受热分解，会发生爆炸，不安全 (NH4)2SO4 与Ca(OH)2反应时生成CaSO4，反应物呈块状，不利于NH3逸出，且反应后试管难清洗 (NH4)2CO3 受热分解会产生CO2，使收集到的NH3不纯 (2)碱：一般用熟石灰，不用NaOH或KOH，因为NaOH或KOH易吸水结块，而且对玻璃仪器腐蚀性较强。 3．装置：固－固反应加热装置(同制O2) (1)发生装置的试管口略向下倾斜； (2)加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。 4．干燥：碱石灰(或固体NaOH、固体CaO) 得分速记 不能用浓H2SO4、CaCl2干燥，CaCl2与NH3反应：CaCl2+8NH3= CaCl2·8 NH3。 5．收集：向下排空气法收集，收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管应插入接近试管的底部。 6．验满： (1)用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若变蓝，说明已经收集满。　　 (2)用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。 7．尾气吸收：多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球)，以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有： 8．氨气的其它实验室制法 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，促使氨水分解。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，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 考●向●破●译 考向1 氨、铵盐的性质及实验 例1（2025·上海奉贤·三模）氮元素不仅是大气主要组成元素，也是蛋白质、核酸等生命大分子的关键组成元素。而在生态系统中，氮循环是核心环节之一，涵盖了固氮、氨化、硝化和反硝化等多个过程，维持了氮元素在生物圈和环境中的动态平衡。 (1)下列有关蛋白质的说法正确的是___________。 A．蛋白质只由C、H、O、N四种元素组成 B．酒精能使蛋白质变性 C．棉、麻、蚕丝主要成分均为蛋白质 D．蛋白质水解生成葡萄糖 (2)1919年，卢瑟福通过粒子轰击氮气，首次实现人工核嬗变——氮-14原子核被转化为氧-17并释放氢核(质子)，揭示了原子核的可变性。下列说法正确的是___________。 A．上述过程属于化学变化 B．粒子是质子数为2的氦原子 C．与属于同一种核素 D．的中子数比多2 自然界中的局部氮循环如下图。 (3)上图含氮物质的各步转化的说法中，正确的是___________。 A．属于氮的固定的是①②⑥ B．硝化作用中N元素均被氧化 C．转化为需要消耗 D．根瘤菌和亚硝化细菌都参加了氮循环中的化学反应 (4)某地土壤样品，经电泳实验发现其胶体粒子向阳极移动，则含氮量相等的下列氮肥中，不宜在该地施用的是___________。 A．氨水 B． C． D． (5)含的废水可用二硫化亚铁()处理，在反硝化细菌的作用下发生以下反应，请将离子方程式补充完整并配平___________。 水中的硝酸盐污染物也可通过纳米Fe去除。 已知：ⅰ．纳米Fe具有很高的活性，易被氧化使表面形成氧化层。 ⅱ．纳米Fe将转化为的关系如下： (6)检验溶液中的操作和现象___________。 (7)溶液初始pH较低有利于的去除，可能的原因是___________、___________(任写2条)。 (8)通过检测循环水中的可判断循环水的水质是否恶化，检测利用的是酸性条件下I-被氧化为的反应，该反应的历程如下： Ⅰ．    Ⅱ．∙∙∙∙∙∙          Ⅲ． Ⅱ的离子方程式为___________。 (9)若废水中的的浓度约为，取废水5mL于试管中，滴加2滴的硝酸银溶液，能否看到沉淀现象？___________，试通过计算说明___________。 (注：1mL溶液以20滴计；)(忽略2滴溶液体积对混合溶液体积变化的影响) 【答案】(1)B (2)BD (3)BD (4)D (5) (6)取少量溶液于试管中，加入浓氢氧化钠溶液、加热，在试管口放湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝。 (7) 酸性越强，的氧化性越强 H+能溶解纳米铁表面的氧化物，使纳米铁和充分接触，反应速率加快 (8) (9) 能 【解析】（1）A．蛋白质由C、H、O、N、S等元素组成，故A错误； B．酒精能使蛋白质变性，能杀菌、消毒，故B正确； C．棉、麻主要成分为纤维素，蚕丝主要成分为蛋白质，故C错误；     D．蛋白质水解生成氨基酸，故D错误； 选B。 （2）A．上述变化发生原子核变化，核变属于物理变化，故A错误； B．粒子是质子数为2的氦原子，故B正确； C．与中子数不同，属于两种不同核素，故C错误；     D．的中子数为17-8=9， 的中子数为14-7=7，的中子数比多2，故D正确； 选BD。 （3）A．氮元素由游离态变为化合态属于氮的固定，属于氮的固定的是①②，故A错误； B．硝化作用中N元素化合价升高，N元素被氧化，故B正确； C．转化为转移0.8 mol电子，根据得失电子守恒，需要消耗0.2 molO2，没有明确是否为标准状况，消耗氧气的体积不一定是4.48L，故C错误； D．根瘤菌通过共生关系将大气中的氮气转化为氨态氮或硝态氮，氨气在亚硝化细菌将作用下氧化为亚硝酸根离子，根瘤菌和亚硝化细菌都参加了氮循环中的化学反应，故D正确； 选BD。 （4）某地土壤样品，经电泳实验发现其胶体粒子向阳极移动，说明土壤中胶体粒子带负电，易吸附阳离子，不易吸附阴离子，则不宜在该地施用的是，选D。 （5）含的废水可用二硫化亚铁()处理，S元素化合价由-1升高为+6、N元素化合价由+5降低为0，根据得失电子守恒、电荷守恒，反应的离子方程式为 （6）与OH-在加热条件下反应放出氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，检验溶液中的操作和现象：取少量溶液于试管中，加入浓氢氧化钠溶液、加热，在试管口放湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝。 （7）酸性越强，的氧化性越强；H+能溶解纳米铁表面的氧化物，使纳米铁和充分接触，反应速率加快，所以溶液初始pH较低有利于的去除。 （8）酸性条件下I-被氧化为，总反应为：正反应-Ⅰ-Ⅲ得反应Ⅱ的离子方程式为。 （9）若废水中的的浓度约为，取废水5mL于试管中，滴加2滴的硝酸银溶液，，所以能看到沉淀现象。 【变式1·变载体】（2024·上海·三模）可用于检验的试剂是 A．湿润的蓝色石蕊试纸 B．希夫试剂 C．湿润的淀粉碘化钾试纸 D．浓盐酸 【答案】D 【解析】A．氨气是碱性气体，应该使用湿润的红色石蕊试纸，A不符合题意； B．希夫试剂可以检验醛基的特征试剂，B不符合题意； C．淀粉碘化钾试纸试用来检验氧化性物质，C不符合题意； D．浓盐酸易挥发产生氯化氢气体与氨气相遇，产生大量白烟，可以检验，D符合题意； 答案选D 【变式2·变题型】（2024·上海嘉定·二模）20世纪初，哈伯和博施开发了以和为原料合成氨工艺，目前该工艺仍在广泛使用。 (1)关于哈伯和博施法工业合成氨的说法正确的是___________。 A．采用温度为500℃有利于反应正向进行 B．尾气处理利用氨气极易溶于水的性质 C．合成氨工业中利用了热交换器，实现绿色低碳化 D．理论上通过该反应、可以判断该反应常温下不能自发 (2)关于说法正确的是___________。 A．遇到HCl产生白雾 B．利用受热分解可制得 C．可用湿润的红色石蕊试纸检验 D．分子间易形成氢键，故极易溶于水 (3)氮的氢化物与反应，比较键角①___________②(填“>”、“<”或“=”)，请说明理由___________。 【答案】(1)C (2)C (3) ＜ 氮原子均为sp3杂化，①氮原子上有一对孤电子对，②氮原子上均为成键电子对，孤电子对与成键电子对的斥力更大，所以①键角更小 【解析】（1）A．以氮气和氢气为原料合成氨的反应为放热反应，低温有利于反应正向进行，采用温度为500℃是因为催化剂在500℃左右活性最高，故A错误； B．尾气处理是将氨气氧化为无毒的氮气，不是利用氨气极易溶于水的性质，故B错误； C．合成氨工业中利用了热交换器，可以充分利用能源，实现绿色低碳化，故C正确； D．＜0时反应能自发，该反应的、，所以理论上该反应常温下有可能自发进行，故D错误； 故答案为：C； （2）A．NH3遇到HCl反应生成的氯化铵为固态，即产生的是白烟，故A错误； B．不能利用NH4Cl受热分解可制得NH3，因为氯化铵分解生成的氨气和氯化氢遇冷重新结合成氯化铵，故B错误； C．NH3为碱性气体，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，所以可用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，故C正确； D．NH3能和H2O反应、NH3和H2O均为极性分子，且NH3分子易与H2O间形成氢键，所以NH3极易溶于水，故D错误； 故答案为：C； （3）和中的氮原子均为sp3杂化，①氮原子上有一对孤电子对，②氮原子上均为成键电子对，孤电子对与成键电子对的斥力更大，所以①键角更小。 【变式3·变考法】（2025·上海闵行·一模）硝酸是一种重要的基础化工原料。历史上先后出现多种不同的制备硝酸的方法。 方法一：17世纪，人们以硝石(主要成分)为氮源制备硝酸。 方法二：20世纪初，挪威出现了电弧法生产硝酸，是历史上最早的硝酸工业化尝试。 （1）该方法通过高压电弧使空气中的氮气与氧气反应，生成氮氧化物，进一步氧化吸收合成硝酸。该过程属于_____。 A．人工固氮            B．大气固氮            C．生物固氮 方法四：合成氨问世后，氨氧化法进入工业化阶段，这种方法至今依然是世界上生产硝酸的主要方法。以氨气为氮源催化氧化制备硝酸，反应原理分以下三步进行： （2）第Ⅰ步反应的化学方程式为_____。 （3）研究发现，第Ⅱ步反应按如下两步基元反应进行： ①　(快) ②　(慢) 是该反应的_____(选填“催化剂”或“中间产物”)。 能正确表示该反应历程能量变化的示意图是_____。 A．            B． C．        D． （4）氮原子利用率是指：目标产物中氮的总质量与生成物中氮的总质量之比。第Ⅲ步的原理为，此反应中氮原子利用率为_____。 A．33.3%                B．66.7%                C．100% 【答案】 （1）A （2）4NH3+5O24NO+6H2O （3） 中间产物 D （4）B 【解析】（1）N由游离态转化为化合态属于固氮，有人工固氮和自然固氮，通过高压电弧使空气中的氮气与氧气反应，属于人工固氮； 下体积为0.75mol×22.4L/mol=16.8L； （2）氨氧化制硝酸的第一步反应是氨气的催化氧化生成NO，方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O； （3）催化剂是反应前存在，反应后仍然存在，中间产物开始没有，最后也没有，只出现在反应的中间，由反应①　(快)②　(慢)可知，N2O2是中间产物； 反应①和②都是放热反应，B、C不符合，第二步反应速率慢，活化能大，D符合； （4）根据方程式可知，此反应中氮原子利用率为，答案选B。 考向2 喷泉实验原理及应用 例2（2026·河南濮阳·二模）下列实验装置能达到实验目的的是 A．图①可用于验证酸性：乙酸>碳酸>苯酚 B．图②可用于铁钉表面镀铜 C．图③可用于实验室蒸馏分离和 D．图④可用于说明极易溶于水 【答案】D 【解析】A．图①中，由于醋酸挥发出的醋酸蒸气混在二氧化碳气体中，不能确定苯酚是由碳酸与苯酚钠反应生成，所以不能判断碳酸与苯酚的酸性强弱，A不合题意； B．图②若想在铁钉表面镀铜，则需用电解装置，铜连电源正极，铁钉连电源负极，图②不能实现镀铜，B错误； C．图③中，温度计水银球插入液面下，测定的是溶液的温度而不是蒸气的温度，温度计水银球应位于支管口处，C不合题意； D．图④圆底烧瓶中压强减小，会产生喷泉现象，说明极易溶于水，D正确； 故答案选D。 【变式1·变载体】（2026·广东深圳·模拟预测）完成下述实验，装置或试剂不正确的是 A．除去中混有的少量HCl B．实验室收集 C．验证易溶于水且溶液呈碱性 D．实验室制 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．除去中混有的，不能使用饱和溶液，因为会和反应：，会消耗目标气体，正确试剂应为饱和溶液，因此A的试剂选择错误，A错误； B．乙烯相对分子质量为28，与空气平均相对分子质量29接近，不能用排空气法收集，且乙烯难溶于水，可采用排水法收集，B正确； C．该装置为喷泉实验装置，极易溶于水，挤压胶头滴管后，烧瓶内压强减小，烧杯中酚酞溶液进入烧瓶，溶液变红，既可以验证易溶于水，也能验证其溶液呈碱性，C正确； D．实验室制的原理为，装置用分液漏斗盛放浓盐酸、圆底烧瓶盛放、酒精灯加热，D正确； 故选A。 【变式2·变题型】图示分析是学习化学重要手段之一，学习过程中常遇到各类“数形结合”问题。结合所给图示回答相关问题： (1)从元素化合价和物质类别两个维度学习、研究物质的性质及转化，是一种行之有效的方法。下图是氮元素的“价类二维图”的部分信息。 ①X的电子式为___________；Y的化学式为___________。 ②图中关于转化为的反应过程，下列说法不正确的是___________。 a．氮元素的化合价不发生变化 b．该转化过程中，一定既是氧化剂，又是还原剂 c．若用与反应制取，可生成另一种产物 ③下图为氨气水溶性的探究：利用如图所示的装置进行实验，欲观察的现象是___________；合理的验证操作为___________。 ④和在固氮酶的作用下转化为氨气，最后生成被植物吸收的，其中固氮酶的作用是___________。 (2)、和是大气初期污染物的主要成分，催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示。当与的物质的量之比为1：1时，与足量氨气在一定条件下发生反应，该反应的化学方程式为___________。    (3)研究表明硝酸与金属反应时，最容易生成亚硝酸(，弱酸)，然后才转化成，如果溶液中存在更强的氧化剂，如过氧化氢，它完全有能力将新产生的亚硝酸再氧化成硝酸，如图为金属在不同浓度的混合溶液中的溶解速率和生成的体积V的变化示意图，请回答下列问题：    ①最佳溶解金属的混合溶液中的质量分数为___________，理由是___________。 ②过氧化氢与亚硝酸反应的化学方程式为___________。 【答案】(1)    N2O5 a 烧瓶内形成红色喷泉，最终水充满烧瓶 挤压胶头滴管，少量的水进入烧瓶，打开止水夹 催化剂 (2) (3) 10.5% 溶解速率较快，生成NOx的体积少 HNO2+H2O2=HNO3+H2O 【解析】（1）①X是NH3，电子式为  ；Y是+5价N元素的氧化物，Y是N2O5。 ②a．转化为，氮元素的化合价升高，故a错误； b．该转化过程中，和水反应生成硝酸和NO，N元素化合价既升高又降低，NO2既是氧化剂又是还原剂，故b正确； c． 与反应生成和，故c正确； 选a。 ③氨气极易溶于水，利用如图所示的装置进行实验，欲观察的现象是烧瓶内形成红色喷泉，最终水充满烧瓶；引发喷泉的验证操作为：挤压胶头滴管，少量的水进入烧瓶，打开止水夹，烧瓶内形成喷泉。 ④和在固氮酶的作用下转化为氨气，固氮酶的作用是催化剂。 （2）当与的物质的量之比为1：1时，、和NH3反应生成氮气和水，根据得失电子守恒，该反应的化学方程式为 。 （3）①由图可知，当混合溶液中HNO3的质量分数为10.5%时，溶解速率较快，生成NOx的体积少，因此最佳溶解金属的混合溶液中HNO3的质量分数为10.5%。 ②过氧化氢把亚硝酸氧化为硝酸，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为HNO2+H2O2=HNO3+H2O。 【变式3·变考法】（2025·山西晋城·二模）某兴趣小组设计如下实验进行喷泉实验和制备肼。回答下列问题： I．制备并进行喷泉实验(实验装置如图1所示，加热及夹持装置已省略)。 i．的制备：打开、，关闭，加热甲处试管底部，反应生成； ii．喷泉实验：当丁中溶液变蓝后，停止制备，关闭、。通过操作引发喷泉，此过程中三颈烧瓶内气体压强随时间的变化关系如图2所示。    (1)甲中制备的化学方程式为___________；操作a为___________；过程中，三颈烧瓶中的现象为___________。 Ⅱ．制备水合肼。 以溶液与含的(沸点：196.6℃)溶液为原料，利用图3装置(夹持仪器和加热装置已省略)制备(熔点：，沸点：，常温下为易溶于水的碱性液体，具有较强的还原性)： (2)实验中通过仪器a缓慢滴加的溶液是___________，三颈烧瓶中合成的化学方程式是___________(产物中还有两种盐)，该反应中的氧化产物为___________(填化学式)。 (3)从三颈烧瓶A所得溶液中获得的操作是___________(填字母)。 a．过滤    b．蒸发浓缩、冷却结晶        C．蒸馏 (4)样品水合肼含量的测定：称取样品，加入适量固体，配成溶液，滴入几滴淀粉溶液，用的标准溶液滴定，达滴定终点时消耗标准溶液的体积为，样品中的质量分数为___________(已知：)。 【答案】(1) 打开，挤压胶头滴管 产生红色喷泉或其他合理答案 (2) 溶液 (3)c (4)60% 【分析】利用氯化铵与氢氧化钙固体加热制取氨气，方程式为：。因为氨气密度小于空气，所以用倒置、干燥的三颈烧瓶收集氨气，将滴管中的水挤入三颈烧瓶，让氨气溶解，随后打开，引发喷泉。 【解析】（1）甲中制取氨气的方程式为：。要引发喷泉，需先将滴管中的水挤入三颈烧瓶，让氨气溶解，随后打开。过程中，压强增大，烧杯中的水进入三颈烧瓶，出现红色喷泉。 （2）具有较强的还原性，防止被NaClO氧化，反应时应控制NaClO少量，故应向含的溶液中慢慢滴加溶液；根据原料及氧化还原反应原理可知三颈烧瓶中合成的化学方程式是。 （3）三颈烧瓶A所得溶液中有、、，而是液体，结合装置可知通过蒸馏操作可将分离提纯到装置B中。 （4）根据知，，，的质量分数为。 考向3 氨的实验室制法及创新 例3（24-25高三上·上海·期末）实验室制备氨气的发生装置，可选择 A． B． C． D． 【答案】CD 【解析】A．氯化铵分解产生氨气和氯化氢，氨气与氯化氢又重新化合生成氯化铵，不能制得氨气，故A不选； B．加热氢氧化钙固体和氯化铵固体的混合物制氨气时，试管应该略向下倾斜，故B不选； C．加热浓氨水，不稳定，生成氨气和水，故C选； D．发生反应CaO+NH3•H2O=Ca(OH)2+NH3↑，使用固体与液体常温制气体的装置，故D选； 答案选CD。 解题妙招 从各角度学会氨气的制法 (1)制取氨时，不能用硝酸铵代替氯化铵。因为硝酸铵在加热过程中可能发生爆炸性的反应，发生危险。 (2)制取氨时，不能用氢氧化钠代替熟石灰。因为氢氧化钠具有吸湿性，易结块，不利于产生NH3，且在加热条件下易腐蚀试管。 (3)氨是碱性气体，不能用酸性干燥剂(浓硫酸等)干燥，也不能用无水CaCl2干燥，因为它们均能与氨发生反应，常用碱石灰做干燥剂。 (4)实验室快速制氨气的方法：①加热浓氨水制氨气②浓氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨气。 【变式1·变载体】（25-26高三上·上海·阶段检测）氮化铬(CrN)是一种良好的金属陶瓷材料。实验室可用如下装置进行模拟制备(省略夹持装置)，固体X可选择不同含铬物质。 （1）实验室常用消石灰和固体混合加热制取氨气。 ①写出该反应的化学方程式：___________。 ②要得到纯净干燥的氨气，可选用的干燥剂是___________。(不定项) A．无水氯化钙        B．浓硫酸        C．碱石灰 固体可用无水氯化铬固体，反应为。 （2）已知无水氯化铬具有很强的吸水性，通常形成晶体。直接加热脱水往往得到。以制备无水的方法是___________。 （3）实际进行实验时，发现上述装置存在一个缺陷，会导致危险，请简要说明产生危险的原因___________。 固体也可用固体。通入时先将氧化物还原为金属单质，然后金属单质与另一产物化合得到，这些过程几乎同时进行。 （4）写出与发生第一步氧化还原反应的化学方程式：___________。 【答案】（1） C （2）在HCl氛围加热 （3）反应生成的HCl与未反应的会化合生成固体，易堵塞导管，造成装置内压强过大引发危险 （4） 【解析】（1）实验室制备氨气的方程式为；无水氯化钙会与发生化合反应，浓硫酸会吸收，应使用碱石灰干燥，故选C。 （2）直接加热会促进水解生成，在HCl氛围中可以抑制水解，得到无水氯化铬。 （3）反应生成的HCl与未反应的会化合生成固体，易堵塞导管，造成装置内压强过大引发危险。 （4）第一步被还原为Cr单质，Cr从+3价降为0价，中N从-3价升为0价生成：。 【变式2·变题型】（2026·浙江杭州·模拟预测）实验室在如图所示装置(部分夹持装置已省略)中，用氨气和金属钠反应制得氨基钠()。 已知：常温下氨基钠为白色晶体，熔点210℃，沸点400℃，露置于空气中遇水蒸气剧烈反应生成和；金属钠熔点为，沸点；氨气在空气中不能燃烧。下列说法正确的是 A．装置①试管中盛放固体 B．实验时应先点燃装置③的酒精灯 C．点燃主要去除的是挥发出的钠蒸气 D．装置②和⑤中固体分别为碱石灰和 【答案】D 【分析】由实验装置图可知，装置①中氯化铵和氢氧化钙共热反应制备氨气，装置②中盛有的碱石灰用于干燥氨气，装置③中金属钠与氨气反应制备氨基钠，装置④用于冷凝回流挥发出的氨基钠，装置⑤中盛有的五氧化二磷用于吸收未反应的氨气，防止污染空气，同时防止水蒸气进入装置③中导致氨基钠与水蒸气反应，点燃的目的是除去反应生成的氢气，防止氢气逸出而发生意外事故。 【解析】A．仅加热固体时，分解产生的和会在试管口重新化合为，无法得到氨气；实验室制氨气需要和​固体混合加热，A错误； B．实验需要先点燃①的酒精灯，利用生成的氨气排尽装置内空气，防止金属钠被氧气氧化、防止氨基钠遇水蒸气变质，再点燃③的酒精灯，B错误； C．反应生成的H2是可燃气体，而氨气在空气中不能燃烧，所以点燃的目的是除去反应中生成的氢气，而不是挥发出来的钠蒸气，C错误； D．装置②干燥氨气，盛放的物质为碱石灰，装置⑤用于吸收未反应的氨气，防止污染空气，同时防止水蒸气进入装置③中导致氨基钠与水蒸气反应，盛放的物质为，D正确； 故选D。 【变式3·变考法】（2026·湖南衡阳·模拟预测）实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是 选项 气体 试剂 制备装置 收集方法 A 浓硫酸 c f B a e C 浓盐酸 b d D 浓硝酸 b f A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．乙醇与浓硫酸共热至发生消去反应：，需用装置c（带温度计的加热装置）；乙烯难溶于水，可用排水法（装置f）收集，A符合题意； B．制备需用与固体共热，只用加热分解生成的和会重新化合，无法制得；密度小于空气，应用向下排空气法，试剂错误，B不符合题意； C．与浓盐酸反应制需加热，装置b无酒精灯，无法反应；密度大于空气，应用向上排空气法（装置d），装置错误，C不符合题意； D．与浓硝酸反应制：，装置b正确，但与水反应：，不能用排水法（装置f）收集，D不符合题意； 故选A。 考点三 硝酸 硝酸盐 知●识●解●构 知识点1 硝酸 1．硝酸的物理性质 硝酸是一种无色，易挥发，具有刺激性气味的液体。能与水以任意比互溶。 2．硝酸的化学性质 (1)硝酸是一元强酸，具有酸的通性。 写出下列反应的离子方程式： ①硝酸和氢氧化钠反应：H＋＋OH－===H2O。 ②硝酸和氧化钠反应：2H＋＋Na2O===2Na＋＋H2O。 ③硝酸和碳酸钙反应：2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。 (2)不稳定性 硝酸不稳定，见光或受热易分解，化学方程式为：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。 硝酸的保存方法：密封贮存在低温、避光处。 市售硝酸常因溶有少量NO2略显黄色。 (3)硝酸的强氧化性 硝酸是一种氧化性很强的酸，能与大多数金属（除Au、Pt等少数金属以外）、许多非金属以及有机物发生氧化还原反应。 ①HNO3与金属反应 浓硝酸、稀硝酸分别与Cu的反应方程式： Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ②硝酸与非金属的反应 写出C与浓硝酸反应的方程式：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 ③常温下浓硝酸可以使铝、铁等金属发生钝化。可以用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。 ④与其他还原性物质反应 稀硝酸与Fe2+、H2S、I-、SO2、SO反应的离子方程式： 3Fe2++4H++NO=3Fe3++NO↑+2H2O 3H2S+2H++2NO=3S↓+2NO↑+4H2O 6I-+8H++2NO=3I2+2NO↑+4H2O 3SO2+2H2O+2NO=3SO+2NO↑+4H+ 3SO+2H++2NO=3SO+2NO↑+H2O (4)与有机物反应 ①硝化反应(与反应)：＋HNO3＋H2O； ②颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。 得分速记 (1)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性，一般不能产生H2。 (2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。 (3)硝酸与具有还原性的弱酸盐(如Na2SO3、NaI等)、碱性氧化物、碱以及其他还原剂反应时，优先发生氧化还原反应。 (4)王水是指浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物，可溶解Au、Pt等。 (5)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题 ①在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是： 3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。 ②忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO不能与Fe2＋、I－、SO2、S2－等还原性较强的离子大量共存。 3．硝酸工业制法的反应原理 (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+O2=2NO2； (3)用水吸收NO2生成HNO3：3NO2+H2O=2HNO3+NO。 4．硝酸的保存 (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。与工业盐酸中因含Fe3＋而呈黄色易混。 5．硝酸的用途 (1)在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等； (2)在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。 得分速记 (1)硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO，HNO3(极稀)→N2O或NH3。 (2)“钝化”并非不反应。 (3)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色。 知识点2 硝酸盐 1．概念：硝酸盐是硝酸HNO3与金属反应形成的盐类。由金属离子(或铵离子)和硝酸根离子组成。常见的硝酸盐有硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钙、硝酸铅、硝酸铈等。 2．物理性质：硝酸盐几乎全部易溶于水，只有硝酸脲微溶于水，碱式硝酸铋难溶于水，所以溶液中硝酸根不能被其他绝大多数阳离子沉淀。 3．化学性质 (1)不稳定性：固体的硝酸盐加热时能分解放出氧，其中最活泼的金属的硝酸盐仅放出一部分氧而变成亚硝酸盐，其余大部分金属的硝酸盐，分解为金属的氧化物、氧气和二氧化氮。 ①按金属活动性顺序表，钾到钠的硝酸盐受热分解生成亚硝酸盐和氧气：2KNO32KNO2＋O2↑； ②按金属活动性顺序表，镁到铜的硝酸盐受热分解生成金属的氧化物、氧气和二氧化氮：2Cu(NO3)22CuO+4NO2＋O2↑； ③按金属活动性顺序表，铜以后的硝酸盐受热分解生成金属单质、氧气和二氧化氮：2AgNO32Ag+2NO2＋O2↑。 (2)硝酸盐在高温或酸性水溶液中是强氧化剂，但在碱性或中性的水溶液几乎没有氧化作用。 考●向●破●译 考向1 硝酸的性质及实验探究 例1（2026·广东惠州·模拟预测）含氮物质在生产生活中应用广泛。 (1)实验室可用熟石灰与________（填物质名称）反应制备氨气。 (2)工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏，若有氯气泄漏则会产生白烟，同时还有一种无污染气体生成，该过程中________（填元素符号）被氧化。 (3)Cu可溶于溶液，某兴趣小组在实验室探究是否参与氧化Cu的反应。 ①配制400 mL EDTA（溶液中呈-4价）溶液，用滴定法测定浓度，反应机理：。 ⅰ.该过程用到的仪器有________（填标号）。 a．     b．     c．     d． ⅱ.测定浓度：移取10.00 mL待测液，加入指示剂，用溶液滴定至终点，重复实验三次，消耗EDTA溶液的体积分别为19.98 mL、26.00 mL，20.02 mL。则该溶液的物质的量浓度为________。 ②实验探究：取①中的溶液，稀释为不同浓度的溶液，并测定其pH，结果如表所示。 0.100 0.031 1.50 0.500 0.093 1.03 1.000 0.145 0.83 2.000 0.237 0.63 溶液呈酸性的原因是________（用离子方程式表示）。 (4)该兴趣小组继续探究，进行实验。 提出猜想：溶液中含少量，在酸性条件下具有氧化性，可影响与Cu的反应。 验证猜想：取溶液于试管中，向其中加入0.1 g铜粉并不断振荡；足够长时间后，观察发现棕黄色的溶液逐渐变为蓝绿色，说明Cu已被氧化；实验过程中未见有气泡产生，说明不存在反应：________（用离子方程式表示）。 实验小结：猜想不成立，不参与氧化Cu的反应。 教师指导：鉴于以上问题，因为气体在水中也存在一定的溶解度，故不适合用观察气泡的方式判断反应是否发生；另外，浓度也可能是一个干扰因素，因此需要重新优化实验设计。 优化设计：将3 g铜粉与100 mL不同浓度的溶液反应，利用硝酸根离子浓度传感器测定反应后溶液中浓度，以判断是否参与反应。测得数据结果如表所示： 实验组 不同反应时间段 2 min 6 min 10 min 15 min 20 min 25 min 组1 0.20 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 组2 0.30 0.90 0.90 0.90 0.90 0.90 0.90 组3 0.40 1.20 1.15 0.90 0.85 0.85 0.85 组4 0.50 1.30 1.00 0.85 0.78 0.45 0.40 组5 0.60 1.50 1.20 0.80 0.75 0.40 0.35 ⅰ.实验组5.在0~20 min内，以的浓度变化表示的反应速率为________。 ⅱ.综合上述实验可知，当至少低于________时，一定不影响与Cu的反应。 (5)硝酸在化工生产中有重要用途，写出其在生产或生活中的一种应用：________。 【答案】(1)氯化铵 (2)N (3) cd 4.000 (4) 0.07 0.30 (5)生产化肥或制备炸药或制备农药等 【分析】本题围绕含氮物质展开多板块探究，先考查氨气制备、浓氨水检验氯气泄漏的氧化还原规律；再以为核心，先配制EDTA标准液、滴定测定浓度，结合不同浓度溶液pH数据写出水解方程式；接着设计实验探究酸性条件下是否氧化Cu，先通过无气泡现象排除与Cu的反应，再设置多组不同浓度对照实验，利用硝酸根浓度传感器监测反应前后浓度变化，计算反应速率并确定不干扰反应的硝酸铁临界浓度。 【解析】（1）实验室加热熟石灰与氯化铵固体混合物制备； （2）浓氨水遇生成白烟与无污染，中N为-3价，生成，化合价升高，因此N元素被氧化； （3）①ⅰ．配制400 mL溶液需选用500 mL容量瓶（d）、滴定操作使用酸式滴定管（c）、烧杯、漏斗无必要，因此选cd；ⅱ．三组消耗EDTA体积为19.98 mL、26.00 mL、20.02 mL，26.00 mL与其余数据偏差过大，为异常值舍弃；平均消耗体积；；反应，；待测液体积10.00 mL=0.01000 L，则； ②发生水解生成，离子方程式为； （4）ⅰ．酸性条件下氧化Cu会生成NO气体，无气泡说明该反应未发生，反应式为；起始，则，20 min时，； ⅱ．由表中数据可知，组1（）、组2（）全程浓度无变化，说明未参与氧化Cu；时浓度明显下降，发生反应。因此当至少低于时，一定不影响与Cu的反应； （5）硝酸用于生产氮肥、制备炸药、制造农药、金属酸洗等。 解题妙招 利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性 (1)活泼金属与金属反应不生成H2。 (2)与还原性的碱性氧化物、碱反应时，要考虑硝酸的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是：3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。 (3)与还原性的盐(S2-、SO32-)反应时，要考虑硝酸的强氧化性。3SO32-+2H++2NO3- =3SO42-+2NO↑+H2O，而不是SO32-+2H+=SO2↑+H2O。 (4)与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊先变红后褪色，而不是只变红。 【变式1·变载体】（2026·湖北十堰·模拟预测）某化学兴趣小组在进行铜与浓硝酸反应的实验时发现：反应后溶液居然呈现绿色。小组同学对这一“异常”现象感到十分好奇，大家一起开始了一场解密“绿色溶液”的科学探究之旅。 (1)写出铜与浓硝酸反应的离子方程式___________。 I异常现象初探究 【猜想与假设】溶解后颜色叠加所致。 【设计实验】为了验证上述猜想，小组同学设计了一系列实验。 实验1：将溶液与溶液混合，观察溶液颜色变化。 实验2：向溶液中缓缓通入，观察溶液颜色变化。 实验3：取2 mL反应后的绿色溶液，向其中加入2 mL水，观察溶液颜色变化。 实验4：取2 mL反应后的绿色溶液，向其中通入，观察溶液颜色变化。 (2)实验1的目的是___________。 实验现象与结论如下表所示 实验序号 实验/改进后的实验现象 实验结论 1 溶液由蓝色变为绿色 2 溶液由蓝色变为绿色 3 溶液由绿色变为蓝色 (3)甲同学结合反应后体系中的物质成分对实验2提出了质疑，其理由是原反应体系存在浓硝酸。他对实验2进行了改进，改进后的实验方案为___________。 查阅相关文献资料，实验结论不成立！ (4)由实验结论可知，实验4的现象为___________。 Ⅱ异常现象再探究 资料：与水反应生成与NO的过程实际上分两步进行：ⅰ。；ⅱ。 亚硝酸是一种弱酸，可以与尿素(其中N为-3价)发生反应生成，其电离生成的与结合形成绿色的；在水中呈现蓝色的原因是与水分子形成。 【猜想与假设】结合资料小组同学又提出新的猜想：与生成了新物质。 【设计实验】 实验5：向2 mL反应后的绿色溶液中加入溶液，观察溶液颜色变化。实验现象与结论如下表所示 实验序号 实验现象 实验结论 5 溶液由绿色变为蓝色 猜想成立 (5)实验5设计的依据___________；乙同学对实验结论提出了质疑，其理由是___________。 (6)设计实验方案6：取2 mL反应后的绿色溶液，向其中通入后再适量，观察溶液颜色变化。实验现象为___________，证明新猜想的成立。 【答案】(1) (2)验证颜色叠加是否能够导致溶液呈现绿色 (3)向液中滴入几滴浓硝酸，再向其中缓慢通入，观察溶液颜色变化 (4)大量红棕色气体逸出，溶液绿色未变蓝（或溶液不变色也可以） (5) 中N为 价，能被还原除去 加水也会变蓝，溶液中有水 (6)有红棕色气体逸出，溶液绿色变蓝 【解析】（1）铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子方程式为：； （2）实验1将CuSO4溶液（蓝色，含Cu2+）与Fe2(SO4)3溶液（黄色，含Fe3+）混合，溶液由蓝色变为绿色，目的是验证颜色叠加是否能够导致溶液呈现绿色； （3）原实验2中Cu(NO3)2溶液没有浓硝酸，而反应后体系是浓硝酸环境，变量不唯一。改进方案为：向液中滴入几滴浓硝酸，再向其中缓慢通入，观察溶液颜色变化； （4）通入N2可以将溶液中溶解的NO2赶出，若溶液绿色是由NO2溶解导致的，则溶液应变；但根据实验结论（猜想不成立），现象是：大量红棕色气体逸出，溶液绿色未变蓝（或溶液不变色）； （5）设计依据：中N为 价，具有氧化性，能被尿素CO(NH2)2还原除去，使[Cu(NO2)4]2-浓度降低，溶液绿色褪去。故答案为：中N为 价，能被还原除去；质疑理由：尿素溶液中含有水，加水稀释也可能使溶液变蓝，无法确定是被除去还是水的稀释作用导致的颜色变化。故答案为：加水也会变蓝，溶液中有水； （6）通入N2赶走溶解的气体后，通入后，将氧化为，绿色配离子被破坏，转化为蓝色水合铜离子，溶液变为蓝色，最终现象为：有红棕色气体逸出，溶液绿色变蓝，证明绿色是与生成了新物质导致的； 【变式2·变题型】（2026·安徽合肥·模拟预测）我校化学研究小组探究铜与酸反应的情况 Ⅰ.探究铜与稀硝酸的反应 将铜丝伸入盛有稀硝酸的具支试管中(如图所示，夹持装置已略去)进行实验。 (1)下列分析不正确的是___________ A．a中将铜丝卷成螺旋状可增大反应速率 B．a中铜丝表面产生气泡、溶液变为蓝色，体现了硝酸的氧化性和酸性 C．b中气体变为红棕色，所含氮氧化物最多有两种 D．中可能发生： (2)该实验用到的安全图标有___________。(选填序号) Ⅱ.探究铜与盐酸的反应 小组同学查阅资料后，展开探究。 资料：①物质及对应颜色 物质 CuCl                     颜色 白色难溶于水 无色 深蓝色 浅蓝色 无色 黄色 ②当固体微粒尺寸小于一定值时通常呈现黑色。 (3)探究铜与稀盐酸的反应 理论分析：根据金属活动顺序表，铜与稀盐酸不反应。 实验探究：将铜片和盐酸混合后，敞口放置2天后观察现象：溶液呈黄绿色，铜片变黑，检测溶液仍为强酸性，将黑色物质转移至浓氨水中，固体先溶解得到无色溶液，一段时间后变蓝，证明该黑色物质可能为___________。 继续探究：取三支试管，各装入铜片和盐酸后，分别通入氧气、空气、二氧化碳，用橡胶塞塞好，放置观察，实验现象如下表 序号 A B C 环境 氧气 空气 二氧化碳 2天后现象 溶液呈淡蓝色，铜片上有少量黑色固体 溶液呈极淡蓝色，铜片铜片上有极少量黑色固体 溶液无明显变化，铜片表面无明显变化 解释与结论：该反应的氧化剂为___________。 (4)探究铜与浓盐酸的反应 将少量铜粉与浓盐酸混合并加热，铜粉溶解，产生大量无色气体，溶液为无色，一段时间后逐渐变黄。将产生的气体通入足量溶液后仍有无色气体逸出。铜与浓盐酸反应的化学方程式为___________。取试管内的无色溶液加水稀释发现有白色沉淀生成，用化学平衡原理解释试管中溶液加水稀释后产生白色沉淀的原因：___________。由此可见，铜与盐酸反应的可能性与盐酸的浓度，配合物的形成等因素有关。 (5)研究小组认为，通过降低氧化产物浓度可提高还原剂的还原性，由此推断单质也可与氢碘酸发生置换反应：。 已知：  ， 通过计算判断该置换反应的可能性___________。 【答案】(1)C (2)①②④ (3) 纳米级或极细的粉末(答到即可给分) (4) 加入蒸馏水后氯离子和浓度减小，使的，平衡逆向移动，析出沉淀。 (5)，平衡常数K＇，该反应能进行 【解析】（1）A．将铜丝卷成螺旋状可以增大与酸的接触面积，从而加快反应速率，A正确； B．生成气泡（NO）体现了硝酸的强氧化性，溶液变蓝（生成 Cu(NO3)2）体现了硝酸的酸性，B正确 C．b烧瓶中原本含有空气，生成的NO进入后会与氧气反应生成红棕色的NO2，同时，体系中必定存在二氧化氮的二聚平衡：（无色），因此，b中的气体至少含有NO、NO2、N2O4三种氮氧化物，而不是“最多有两种”，C错误； D．这是经典的NOx尾气吸收反应，D正确； 故答案为C。 （2）实验中使用了具有腐蚀性的稀硝酸，因此必须佩戴护目镜（①）防止飞溅入眼；反应会产生有毒的氮氧化物气体（NO、NO2），因此必须在通风良好的环境或通风橱中进行，需要排风（④），故答案为①②④。 （3）①黑色固体转移至浓氨水后，固体先溶解得到“无色溶液”，一段时间后变蓝。查阅资料表格可知，含铜的无色微粒为 [Cu(NH3)2]+，这说明黑色固体中的铜元素化合价为+1价。在提供的微粒中，+1价的难溶物只有 CuCl（常态为白色），结合资料②“当固体微粒尺寸小于一定值时通常呈现黑色”，可推断该黑色物质为纳米级的 CuCl。 ② 对比三支试管的控制变量实验：A（纯氧）中反应最明显，B（空气，含约 21% 氧气）中反应较弱，C（二氧化碳，无氧气）中无明显变化。这充分证明了铜与稀盐酸反应必须有氧气参与，氧气在反应中作氧化剂。故答案为氧气。 （4）①反应产生了大量无色气体（只能是H2），说明发生了氧化还原反应（H+被还原），溶液为无色，结合资料①可知生成了 +1价铜的配合物[CuCl4]3-，故答案为。 ②试管中存在配位平衡，加水稀释时，溶液中Cl-和的浓度大幅度降低，导致该平衡向生成 CuCl 的方向移动，因此产生白色的 CuCl 沉淀。 （5）已知反应I：，反应II（沉淀溶解平衡的逆反应）：。 观察目标反应，可以发现目标反应=反应I  +2 × 反应II，则目标反应的反应常数，由于平衡常数，说明从热力学角度该反应进行的趋势很大，即在氢碘酸中，Ag单质置换出氢气的反应是可以发生的。 【变式3·变考法】（25-26高三下·上海·开学考试）习总书记提出的“绿水青山就是金山银山”发展理念，自党的十八大后将此纳入生态文明建设的核心内容，指导全国实施生态修复工程。化工生产中碘单质的资源化利用可以有效减轻污染，实验室利用沉淀法从含碘废液中回收碘，相关反应的化学方程式为： 实验装置如图所示： 实验步骤如下： ①向A中加入，搅拌使其溶解。将饱和溶液加入B中。 ②加热至，逐滴加入饱和溶液。停止加热，静置，沉降。 ③检查是否沉淀完全。确认沉淀完全后，弃去上层清液。 ④将B中溶液更换为浓硝酸，连接装置D．不断搅拌下，逐滴加入浓硝酸。 ⑤待析出的沉降后，过滤，洗涤，干燥得到产品。 （1）步骤③中，确认沉淀完全的操作及现象是：___________、溶液呈绿色。 （2）步骤④中，加入浓硝酸后A中的现象是___________。 【答案】 （1）取少量清液，加入几滴淀粉溶液，缓慢滴加氯水，无蓝色出现 （2）白色固体消失，析出紫黑色沉淀，产生红棕色气体 【分析】本实验实现含碘废液中碘的资源化回收，原理为：第一步以亚硫酸钠作还原剂，还原硫酸铜后，与废液中的碘离子反应生成CuI沉淀，将碘从废液中富集分离出来；后续CuI被浓硝酸氧化得到碘单质，经过滤提纯获得产品。反应生成的有毒氮氧化物尾气会被吸收处理，避免污染环境，符合绿色化工理念，践行了“绿水青山就是金山银山”的发展要求。 （1）由分析可知，检验是否完全沉淀的操作为：取少量清液，加入几滴淀粉溶液，缓慢滴加氯水，无蓝色出现。 （2）由分析知，步骤④中产生，生成，消耗，故现象为：白色固体消失，析出紫黑色沉淀，产生红棕色气体。 考向2 金属与硝酸反应的多角度计算 例2实验研究发现，金属与极稀的硝酸反应时，硝酸可被还原为。现将一定量的铝粉和铁粉的混合物与足量很稀的硝酸充分反应，固体完全溶解，反应过程中无气体放出。反应结束后(忽略溶液体积的变化)将溶液平均分成两份，一份滴加KSCN溶液，一份逐滴加入溶液。所加溶液的体积与产生沉淀的物质的量关系如图所示。下列说法正确的是 A．加入KSCN的溶液中无现象 B．原混合物中铝粉的物质的量为 C．根据题目数据，无法计算a点数值 D．原溶液中硝酸浓度为 【答案】D 【分析】0a段没有沉淀生成，说明硝酸过量，发生反应：H++OH-=H2O，可知金属与酸反应中Al、Fe被氧化为Al3+、Fe3+； a-88段产生沉淀，发生反应：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，Al3++3OH-=Al(OH)3↓； 88-94段消耗NaOH，但沉淀量不变，而金属与硝酸反应过程中无气体放出，由题意可知N元素被还原为，发生反应：+OH-=NH3H2O； 94-104段沉淀部分溶解，发生反应：Al(OH)3+OH-=。 【解析】A．根据分析，硝酸过量，产物中有Fe3+，加入KSCN溶液会变红，A错误； B．根据94-104段发生反应：Al(OH)3+OH-=，消耗的氢氧化钠的物质的量为：(104-94)×10-3L×5mol/L=0.05mol，根据铝元素守恒，铝粉的物质的量为0.05mol，原混合物中铝粉的物质的量为0.1mol，B错误； C．c点溶液中硝酸根刚好生成NaNO3，则n(NaNO3)=94×10-3L×5mol/L=0.47mol，a点对应NaOH溶液的体积a=×103mL=40mL，C错误； D．由反应过程可知，到加入氢氧化钠为88mL时，溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵。由图可知，88-94段消耗的氢氧化钠的体积为94mL-88mL=6mL，故该阶段参加反应的氢氧化钠为0.006L×5mol/L=0.03mol，根据+ OH-=NH3·H2O可知溶液中n()=0.03ml，由N原子守恒可知n(NH4NO3)=n()=0.03mol，根据钠元素守恒可知n(NaNO3)=n(NaOH)=0.088L×5mol/L=0.44mol，根据氮元素守恒原硝酸溶液中n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3)=0.44mol+0.03mol×2=0.5mol，硝酸浓度为，D正确； 故选D。 【变式1·变载体】王水具有强氧化性，可以溶解金、铂等不活泼金属。王水中的硝酸会与盐酸发生反应：HNO3+3HCl=NOCl+Cl2↑+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是 A．100 mL8 mol·L-1 HNO3溶液中含有的氧原子数目为2. 4NA B．20 g 3H 37Cl中含有的中子数目为11 NA C．11.2 L Cl2中含有的共价键数目为0. 5 NA D．每生成65. 5 g NOCl，转移的电子数为NA 【答案】B 【解析】A．溶液中的溶剂水中含有氧原子，故氧原子数目大于2.4NA，A错误； B．，1个分子中的中子数，则中子数为，B正确； C．没有指明是在标况下，无法根据气体体积计算物质的量，C错误； D．，HNO3中的N由+5价降低到NOCl中+3价，转移2个电子，则1molNOCl生成，转移2NA电子，D错误； 故答案为：B。 【变式2·变题型】比较活泼的金属与硝酸反应时，硝酸浓度和外界条件会影响还原产物。学习小组设计用表中的3组药品进行实验，探究活泼金属与硝酸反应的规律，实验所需装置如图所示(省略加热和部分夹持装置)。 实验 硝酸 金属 Ⅰ 100mL、14.0mol·L-1 少量铝粉 Ⅱ 100mL、6.0mol·L-1 少量锌粉 Ⅲ 150mL、0.5mol·L-1 过量锌粉 实验所需装置： 回答下列问题： (1)在进行上述3个实验前，均要先向实验装置内通一段时间氯气，其目的是____。按A→C连接实验装置，完成实验Ⅰ，观察到无明显现象，加热后剧烈反应，生成红棕色气体。无明显现象的原因是____。 (2)按A→C连接实验装置，完成实验Ⅱ(未加热)，观察到反应较快，生成无色气体。经验证无色气体是NO，则该反应的化学方程式为____。 (3)按A→B→D连接实验装置，进行实验Ⅲ(未加热)。 查阅资料：硫酸亚铁溶液吸收NO后溶液呈深棕色。 实验步骤： ①打开止水夹a，通入一段时间氮气后，关闭止水夹a，再将适量肥皂水加入表面皿中。 ②打开分液漏斗旋塞，加入0.5mol·L-1的硝酸溶液。待充分反应后，硫酸亚铁溶液的颜色无变化。 ③用带火星的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声。 ④取圆底烧瓶中上层清液，经测定c(Zn2+)=0.205mol·L-1、c(NO)=0.455mol·L-1。 由步骤④可知，反应后圆底烧瓶内的上层清液中还含有较多的离子是____(填离子符号)，检验该离子的实验操作是____，生成该离子的反应的离子方程式为____。 (4)实验Ⅲ中生成还原产物的成分为____；若实验Ⅲ中反应后圆底烧瓶内溶液体积仍为200mL，则Ⅲ中生成的气体在标况下的体积为____mL。 (5)比较活泼金属与硝酸反应时，随着硝酸浓度的变化，生成还原产物的规律是____。 【答案】(1) 排除装置内的空气 铝被钝化或铝的表面生成了一层致密的氧化膜 (2)3Zn+8HNO3(稀)=3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2O (3) NH 取圆底烧瓶中上层清液，加入过量NaOH溶液并加热，产生的气体使湿润的红包石蕊试纸变蓝 4Zn+10H++NO=4Zn2++NH+3H2O (4) H2和NH(或NH4NO3) 84 (5)随着硝酸浓度的降低，还原产物中氮元素的价态降低 【解析】（1）实验前，均要先向实验装置内通一段时间氯气，其目的是排除装置内的空气；实验Ⅰ中14.0mol·L-1硝酸是浓硝酸，金属铝常温下与浓硝酸发生钝化反应，因此无明显现象的原因是：铝被钝化或铝的表面生成了一层致密的氧化膜； （2）实验Ⅱ中锌粉与稀硝酸反应生成硝酸锌和无色气体NO，反应的化学方程式为：3Zn+8HNO3(稀)=3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2O； （3）已知硫酸亚铁溶液吸收NO后溶液呈深棕色，步骤②观察硫酸亚铁溶液的颜色无变化，说明过量Zn与稀硝酸不产生NO，则N被还原为更低价，经测定c(Zn2+)=0.205mol·L-1、c(NO)=0.455mol·L-1，加入0.5mol·L-1的硝酸溶液，则反应消耗的c(NO)=0.5-0.455=0.045mol·L-1，设被还原的含N离子化合价为x，由溶液的电中性可知，0.205×2+0.045×x=0.455×1，解得x=+1，则还含有较多的离子是NH，检验NH的实验操作是：取圆底烧瓶中上层清液，加入过量NaOH溶液并加热，产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝；生成该离子的反应的离子方程式为4Zn+10H++NO=4Zn2++NH+3H2O； （4）步骤③用带火星的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声说明有氢气生成，为H+被还原生成氢气，且N元素化合价降低也被还原生成铵根离子，则实验Ⅲ中生成还原产物的成分为H2和NH；150mL 0.5mol·L-1硝酸物质的量为n=cV=0.075mol，反应后圆底烧瓶内溶液体积仍为200mL，由H+→H2，n(H2)=，标况下的体积为V=nVm=0.00375mol×22.4L/mol=0.084L=84mL； （5）比较活泼金属与硝酸反应时，6.0mol·L-1硝酸反应时产生NO，0.5mol·L-1反应时产生NH，则随着硝酸浓度的变化，生成还原产物的规律是：随着硝酸浓度的降低，还原产物中氮元素的价态降低。 【变式3·变考法】查资料知：一般情况下，不同浓度的硝酸与金属反应，硝酸的浓度越小，还原产物中低价态的成分所占比例越多。如图表示铁与不同浓度硝酸反应时的主要还原产物及含量，下列说法错误的是    A．曲线代表的还原产物分别为和 B．浓硝酸与足量的铁粉完全反应，生成和的物质的量之比为 C．铁粉与足量稀硝酸完全反应，此反应过程中表现酸性的的总质量为 D．P点时，生成与物质转移电子的物质的量之比为 【答案】BC 【分析】已知，一般情况下，不同浓度的硝酸与金属反应，硝酸的浓度越小，还原产物中低价态的成分所占比例越多，结合图像可知，初始a含量较大为铵根离子、后期b含量较大为二氧化氮； 【解析】A．由分析可知，曲线代表的还原产物分别为和，A正确； B．随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐下降，反应的主要还原产物及其比例也会发生变化，生成的NO和NO2的物质的量之比不一定是1:1，B错误； C．铁为1mol，与足量稀硝酸完全反应生成三价铁，则与铁离子结合的硝酸根离子为3mol，则此反应过程中与铁反应表现酸性的的质量为3mol×63g/mol=，但是反应中还生成硝酸铵，故此反应过程中表现酸性的的总质量大于，C错误； D．P点时，生成等量的NO 和，氮元素化合价由+5变为+2生成NO、由+5变为-3得到，则生成与物质转移电子的物质的量之比为，D正确； 故选BC。 考点四 不同价态含氮物质的转化 知●识●解●构 知识点1不同价态含氮物质的转化 1．构建氮气及其化合物转化网络 2．氮在自然界中的循环 知识点2氮族元素的其它知识归纳 1．肼(联氨) (1)结构： 分子式 电子式 结构式 结构简式 N2H4 H2N-NH2 (2)碱性：二元弱碱，碱性比NH3弱。在水中的电离方式与氨相似，分两步进行：N2H4＋H2ON2H＋OH－、N2H＋H2ON2H＋OH－。 (3)强还原性：①水合肼在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成金属单质，如2N2H4·H2O＋2Ag＋===2Ag↓＋2NH＋N2↑＋2H2O；②能被氧气、H2O2等氧化，可用作喷气式发动机推进剂、火箭燃料等。 2．As2O3、As2O5和As2S3 (1)As2O3俗称砒霜，微溶于水生成亚砷酸(H3AsO3)，可被过氧化氢氧化成砷酸(H3AsO4)，属于两性氧化物：As2O3＋6NaOH===2Na3AsO3＋3H2O，As2O3＋6HCl===2AsCl3＋3H2O。 (2)As2O5遇热不稳定，在熔点(300℃)附近即失去O2变成As2O3。 (3)As2S3俗称雌黄，可溶于碱性硫化物或碱溶液中：As2S3＋3Na2S===2Na3AsS3，As2S3＋6NaOH===Na3AsS3＋Na3AsO3＋3H2O。也可以与SnCl2、发烟盐酸反应转化为雄黄(As4S4)：2As2S3＋2SnCl2＋4HCl===As4S4＋2SnCl4＋2H2S↑。雄黄和雌黄均可以与氧气反应生成As2O3。 考●向●破●译 考向1 不同价态含氮物质的转化关系 例1（2026·湖北孝感·二模）氮及其化合物的转化关系如图所示，其中甲是可以使酚酞溶液变红的气体。下列说法错误的是 A．常温下，可用铁制容器来盛装丁的浓溶液 B．一定条件下，甲与丙可以反应生成无污染的 C．甲的VSEPR模型为四面体形 D．丙属于酸性氧化物 【答案】D 【分析】甲是能使酚酞变红的气体，故甲为；结合转化关系可推得：乙为，丙为，丁为，戊为； 【解析】A．丁是浓硝酸，常温下铁遇浓硝酸发生钝化，因此可以用铁制容器盛装浓硝酸，A不符合题意； B．和可以发生归中反应：，产物无污染，B不符合题意； C．中心N原子价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，C不符合题意； D．酸性氧化物定义为：与碱反应只生成对应价态的盐和水，且反应中无化合价变化。与碱反应时发生歧化，生成硝酸盐、亚硝酸盐两种盐，N化合价发生变化，且不存在对应价态的酸，因此不是酸性氧化物，D符合题意； 答案选D。 【变式1·变载体】（2025·广东江门·二模）部分含Na、Fe、Cu或Al的物质的“价-类”二维图如图。下列叙述正确的是 A．若a为紫红色，则分别在b、e中加入稀硫酸，实验现象完全相同 B．若a能与NaOH溶液反应生成盐，则常温下能实现的转化 C．若a常温下能与水剧烈反应，则常温下在空气中能实现的转化 D．若a是日常生活中使用最广泛的金属，则过量的硝酸与e或f反应均能生成g 【答案】C 【解析】A．若a为紫红色，可知a为Cu，b为，e为。向b中加入稀硫酸，发生反应，溶液变蓝且有红色沉淀生成；向e中加入稀硫酸，发生反应，仅溶液变蓝，实验现象不同，A不符合题意； B．若能与溶液反应生成盐，可知该元素为Al，j为铝盐（如），i为，h为，a为Al。转化中，转化为Al需要电解熔融氧化铝，常温下不能实现，B不符合题意； C．若a常温下能与水剧烈反应，可知a为Na，b为，c为，d为钠盐（如）。转化中，在常温下与氧气反应生成，与水反应生成，与二氧化碳反应生成，常温下在空气中可实现，C符合题意； D．若a是日常生活中使用最广泛的金属，可知a为Fe，e为，f为，g为盐；过量硝酸与反应生成盐，过量硝酸与反应也生成盐，D不符合题意； 故选C。 【变式2·变题型】（2024·吉林·一模）利用“价-类”二维图研究物质的性质是一种行之有效的方法，下图是硫、氮的“价-类”二维图，下列说法正确的是 A．坐标轴左侧区域代表的是硫及其化合物 B．铜与e的浓溶液共热产生的气体属于非法添加剂，不应该添加到食品中 C．工业上可通过h→g→i→j→k制备k D．b→c和c→d均属于氮的固定 【答案】C 【分析】由图可知，a为硫化氢、b为硫、c为二氧化硫、d为亚硫酸、e为硫酸、f为硫酸盐、g为氨气、h为氮气、i为一氧化氮、j为二氧化氮、k为硝酸、I为铵盐； 【解析】A．左侧最低价为-3价，故坐标轴左侧区域代表的是氮及其化合物，A错误； B．铜与e的浓溶液共热产生的气体为二氧化硫，适量可以添加到食品中，B错误； C．工业制硝酸的流程涉及的反应为氮气与氢气合成氨气，催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，C正确； D．左侧最低价为-2价，坐标轴右侧区域代表的是硫及其化合物，D错误； 故选C。 【变式3·变考法】（2026·河南濮阳·一模）氮及其化合物的部分转化关系如图所示，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．反应①中，每产生17g 需断裂个键 B．1mol 中氮原子有个杂化轨道 C． 溶液中数目小于 D．反应③中，产生1mol 转移个电子 【答案】C 【解析】A．反应①为N2 + 3H22NH3，产生2 mol NH3需断裂1 mol N2中的三键（含2 mol π键）。17 g NH3为1 mol，故产生1 mol NH3需断裂1 mol π键，即NA个π键，A正确； B．HNO3中氮原子为sp2杂化，有3个sp2杂化轨道。1 mol HNO3含1 mol氮原子，故有3 mol sp2杂化轨道，即3NA个，B正确； C．溶液中离子数目需指定体积。若未指明体积，无法确定数目是否小于0.1NA（如体积为1 L时，因水解，数目小于0.1NA；但体积大于1 L时，数目可能大于0.1NA）。该说法未限定体积，故不严谨，C错误； D．反应③为NH4NO3＝N2O + 2H2O。铵根中Ｎ的氧化态从-3升至+1（平均），失4 mol电子；硝酸根氮氧化态从+5降至+1，得4 mol电子。故产生1 mol N2O转移4 mol电子，即4NA个电子，D正确； 答案选C。 考向2 不同价态含氮物质转化的实验探究 例2（25-26高三上·河北衡水·阶段检测）氮、硫的氧化物都会引起环境问题，越来越引起人们的重视。如图是氮、硫元素的各种价态与物质类别的对应关系： (1)根据A对应的化合价和物质类别，A为___________(写分子式)，从氮元素的化合价能否发生变化的角度判断，图中既有氧化性又有还原性的含氮化合物有___________。 (2)氨气在可用于侯氏制碱，氨气参加的反应化学方程式：___________。 (3)浓硝酸和稀硝酸的性质既相似又有差别，若要除去铁制品表面的铜镀层应选择___________，反应的离子方程式为___________。 (4)工业生产中利用氨水吸收SO2和NO2，原理如图所示： NO2被吸收过程的离子反应方程式是___________。 (5)工业上用硫铁矿制备硫酸。以120kg含FeS2质量分数50%的硫铁矿为原料，理论上可制得硫酸___________kg。 【答案】(1) N2O5 NO、NO2 (2) (3) 浓硝酸 (4) (5)98 【解析】（1）A为+5价，且为氮氧化合物，则A为N2O5； N原子最外层有5个电子，最高化合价为+5价，最低化合价为-3价，图中含氮化合物NO、NO2中氮元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性； （2）在侯氏制碱法中，将氨气（NH3）、二氧化碳（CO2）通入饱和氯化钠（NaCl）溶液中，生成碳酸氢钠（NaHCO3，因溶解度小而沉淀）和氯化铵（NH4Cl），反应的化学方程式为：； （3）铁在常温下遇浓硝酸会发生钝化（表面形成致密氧化膜，阻止进一步反应），而铜能与浓硝酸反应。因此，应选择浓硝酸除去铁制品表面的铜镀层； 铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子方程式为：； （4）由流程图知，二氧化硫通入氨水中生成亚硫酸铵，利用亚硫酸铵中的还原性吸收NO2，被氧化为，NO2被还原为N2，离子方程式为：； （5）硫铁矿（FeS2）制备硫酸的过程中，S元素守恒：FeS2中的S最终全部转化为H2SO4中的S，即物质的量关系为：FeS2~2H2SO4。硫铁矿总质量为120kg，FeS2的质量分数为50%，因此m(FeS2)=，，，则。 解题妙招 抓住氮元素化合价的变化进行分析、判断 (1)牢记一条转化主线，侧重物质之间转化的条件及产物： N2NH3NONO2HNO3NH4NO3。 (2)结合氧化还原反应中“价态转化规律”，认识不同价态含氮物质之间的转化关系： NH3NONO2HNO3 (3)明确含氮物质的连续氧化关系：N2NONO2HNO3 【变式1·变载体】（2026·河南南阳·模拟预测）二氯二氨钯广泛应用于有机合成、催化反应和材料科学领域。二氯二氨钯为橘黄色粉末，难溶于水，制备二氯二氨钯的装置如图所示。 已知：①该实验先把王水滴入钯粉中生成，然后再将通入溶液； ②可与形成多种配合物，其中二氯四氨钯易溶于水，且水溶液为绿色。 回答下列问题： (1)仪器A、C的名称分别为___________、___________。 (2)仪器B的作用是___________，王水的配制方法为___________。 (3)钯粉(Pd)与王水反应生成和NO、，写出反应的化学方程式：___________。若产生的NO要被NaOH完全吸收生成硝酸钠，则NO和的物质的量之比为___________。 (4)控制通入限度的实验操作和现象是___________。 (5)和反应生成需控制温度约，加热方式为___________。 (6)二氯二氨钯纯度的测定：取二氯二氨钯2.50 g，隔绝空气加热脱生成，将所得溶于水，加入硝酸酸化的溶液，洗涤、干燥，得沉淀2.87 g，若杂质不与反应，则制得的二氯二氨钯的纯度为___________[M(二氯二氨钯)]。 【答案】(1) 三颈（口）烧瓶 恒压滴液漏斗 (2) 防止倒吸(作安全瓶，防止氨气倒吸) 先加入浓盐酸，再按体积比缓慢加入浓硝酸，充分搅拌混合 (3) (4)当观察到三颈烧瓶中溶液刚变为浅绿色时，停止通入 (5)水浴加热 (6) 【分析】先把王水滴入钯粉中生成，然后再将通入溶液得到二氯二氨钯，反应产生的被、完全吸收；以此进行分析； 【解析】（1）根据仪器A、C的结构可知，其A、C的名称分别为三颈（口）烧瓶、恒压滴液漏斗； （2） 极易溶于水，球形结构的仪器B可防止倒吸；王水的配制规则为先加入浓盐酸，再缓慢加入浓硝酸，按体积比，充分搅拌混合； （3）反应中元素从价升高到价，元素从价降到价，根据化合价升降守恒配平得方程式：；被、完全吸收生成，根据电子守恒：失电子，得电子，故； （4）由题干已知，过量会生成易溶于水的绿色配合物二氯四氨钯，因此溶液刚变为浅绿色时，表明目标产物已基本完全沉淀且开始过量，应立即停止通入； （5）需要控制温度约（低于），水浴加热受热均匀、便于控温，符合要求； （6）沉淀为，，个二氯二氨钯分子含个，故，，纯度为。 【变式2·变题型】（2026·江苏南京·模拟预测）运用多种方式促进氮的循环转化，具有重要的研究意义。某些生物酶体系可将海洋中的转化为进入大气层，反应过程如下。下列叙述正确的是 A．将海洋中的转化为进入大气层的过程属于氮的固定 B．过程Ⅰ中，若有参与反应，则需要 C．过程Ⅱ中，发生反应的 D．过程Ⅰ→Ⅲ总反应的离子方程式为 【答案】D 【解析】A．氮的固定是将游离态氮转化为含氮化合物的过程，转化为进入大气层的过程不属于氮的固定，A错误； B．过程Ⅰ发生的离子方程式为，有1 mol发生反应，则需要2 mol，B错误； C．过程Ⅱ中，发生的反应为，参与反应的，C错误； D．过程Ⅲ发生的离子方程式为，将三步反应相加，即可得总反应为，D正确； 故答案为D。 【变式3·变考法】（2026·河北保定·一模）溴化钾(KBr)在医药和摄影等领域应用广泛。某化学兴趣小组设计了一种溴化钾的制备方案，装置示意图(夹持装置等略)及步骤如下： ①准确称取固体，置于烧杯中，加入蒸馏水，用玻璃棒搅拌至完全溶解。 ②向上述溶液中加入1.2 g尿素固体，继续搅拌至尿素完全溶解，将混合液转移至反应容器A中。在滴液漏斗中加入2.5 mL液溴，组装实验装置。控制温度，将液溴缓慢滴入A中，搅拌至体系无气泡产生，趁热抽滤，收集滤液。 ③将步骤②所得滤液转移至蒸发皿中，加热蒸发浓缩至___________(填现象)，冷却结晶，抽滤得到溴化钾粗产品。用少量冷蒸馏水洗涤晶体次。将产品转移至表面皿，在下干燥，得到白色溴化钾固体。 ④准确称取m g溴化钾样品配制成250 mL溶液，移取25.00 mL于锥形瓶中，加入指示剂，轻轻摇匀。然后用标准溶液滴定至终点，重复滴定三次，消耗的标准溶液体积的平均值为。 已知：i．温度高于时，尿素会发生水解反应。 ii．为砖红色沉淀 回答下列问题： (1)装置C的名称是___________，装置B的作用是___________。 (2)步骤②中，控制温度的目的是___________，步骤③中的现象为___________。 (3)写出较高温度下，尿素完全水解的化学反应方程式：___________。 (4)步骤②中滴加溴会生成两种无污染的气体，写出反应的化学方程式：___________。 (5)用标准溶液进行滴定时，终点的现象是___________，该实验制得的溴化钾纯度是___________(用含字母m、c、V的式子表示)。 【答案】(1) 球形干燥管 冷凝回流挥发的，减少溴的损失，提高原料利用率；导气 (2) 加快反应速率，同时防止温度过高尿素水解，减少溴的挥发损失 溶液表面出现晶膜时 (3) (4) (5) 滴入最后半滴标准溶液，锥形瓶中产生砖红色沉淀，且半分钟内不消失 【解析】（1）根据装置特征，C为球形干燥管，液溴沸点低、易挥发，球形冷凝管B可将挥发的溴蒸气冷凝回流，提高原料利用率，同时还能起到导气的作用； （2）根据已知信息可知，温度高于60℃尿素会水解，且溴具有挥发性，温度越高溴越易挥发，但温度过低反应速率过慢，因此控制该温度范围是25~30℃，步骤③的蒸发浓缩操作中，观察到溶液表面出现晶膜时，即可停止加热，利用余热浓缩，冷却结晶； （3）尿素完全水解生成二氧化碳和氨气，配平即可得到反应方程式； （4）反应生成两种无污染气体，Br元素化合价从0降为-1，尿素中N元素化合价从-3升为0，氧化产物为无污染的，结合元素守恒，另一无污染气体为，配平后得到反应方程式； （5）优先与生成沉淀，完全沉淀后，与生成砖红色，因此终点现象为滴入最后半滴标准溶液，锥形瓶中产生砖红色沉淀，且半分钟内不消失，根据题意可知，25mL待测液中溴化钾的物质的量为，则250mL样品中，，因此溴化钾的纯度为。 考向3 氮族元素的其他相关知识 例3（25-26高三上·天津武清·开学考试）是极其重要的化工原料，在工业、农业、医药、军事等领域有着广泛的应用，现代工业上常用氨催化氧化制硝酸的流程示意图如下： (1)工业上常用碱液来吸收，有关的化学反应为：①；②。现有一定条件下和0.1 mol NO的混合气体恰好被200 mL NaOH溶液完全吸收，则NaOH溶液的物质的量浓度为________mol/L。 (2)已知氨氮废水中氮元素多以和的形式存在，加入可将废水中的转化为无污染气体，该反应的化学方程式为________。 (3)是三元酸，能生成、两种酸式盐和一种正盐。磷还有一种含氧弱酸叫亚磷酸()。已知：与反应只生成和两种盐。那么为________(填“正盐”或“酸式盐”)，写出与少量溶液反应的离子方程式________。 【答案】(1) (2) (3)正盐 【分析】氨气和空气在氧化炉中发生催化氧化生成，、空气、水在吸收塔中反应生成硝酸；氨氮废水中氮元素多以和的形式存在，加入氢氧化钠、鼓入热空气排出氨气，低浓度废水加可将废水中的转化为无污染的氮气，用还原剂把剩余的还原为氯化钠，得到达标废水。 【解析】（1）混合气体中含有 和 ，总共含有 氮原子。根据反应方程式①和②可知，生成的盐为 和 ，在这两种盐中，钠原子与氮原子的物质的量之比均为 。根据原子守恒，反应完全吸收时消耗的 的物质的量等于混合气体中氮原子的物质的量，即 。因此， 溶液的物质的量浓度 ； （2） 具有强氧化性，能将废水中的 氧化为无污染的气体，该气体为 ，同时 被还原为 。反应中 元素化合价从 升高到 ， 元素化合价从 降低到 。根据得失电子守恒， 与 的物质的量之比为 ，结合原子守恒可写出该反应的化学方程式为：； （3） 与 反应只生成 和 两种盐，说明 分子中只有两个氢原子能发生电离，属于二元酸。因此 中的氢原子不能电离，该盐属于正盐。 与少量 溶液反应时，只发生第一步中和，生成酸式盐 和水，由于 是弱酸，在离子方程式中应保留化学式，反应的离子方程式为：。 解题妙招 根据同族元素的性质推断氮族元素的性质 (1)位于周期表ⅤA族，包括N/P/As/Sb/Bi，最外层5电子结构决定其多种化合价(-3至+5)，P、As、Sb的低价化合物有还原性；Bi的高价化合物有强氧化性，如NaBiO3能将Mn2+氧化为MnO4-。 (2)非金属性递变规律：N＞P＞As(Sb/Bi显金属性)，对应氢化物稳定性NH3＞PH3＞AsH3。 【变式1·变载体】（2026·福建厦门·三模）以泥磷(主要含及少量、、等)为原料制备的工艺流程如图。 已知：一元弱酸具有强还原性。下列说法正确的是 A．“碱溶转化”时，存在反应 B．“滤渣2”主要含、 C．“脱氯”时，过量有利于提高的产率 D．“电渗析”中应在阴极区中生成 【答案】A 【分析】碱溶转化：泥磷中的与溶液反应，生成次磷酸钠（）和气体，与溶液反应生成可溶性的，不与碱反应的进入滤渣1；通入调pH使转化为沉淀，转化为进入滤渣2，此时溶液中的主要溶质为、、；加入脱氯除去溶液中的，生成沉淀进入滤渣3；电渗析原理：利用离子交换膜，使向阴极移动，向阳极移动，最终在阳极室得到溶液。 【解析】A．在碱性溶液中发生歧化反应：的化合价一部分从0价降为中的-3价，一部分升为中的+1价，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒，配平后的反应为，A正确； B．碱溶时与反应转化为，通入调pH时，与反应生成沉淀[会发生完全双水解，无法在水溶液中存在]，因此滤渣2为和，B错误； C．已知有强还原性，若过量，过量的（具有氧化性）会氧化，导致产率降低，C错误； D．电渗析时，向阴极移动，（阴离子）向阳极移动；阳极水电离出的放电，剩余，与结合生成，因此在阳极区生成，D错误； 故答案选A。 【变式2·变题型】（2026·辽宁沈阳·模拟预测）依据下列事实进行的推测正确的是 事实 推测 A 水晶柱面上的石蜡遇热，不同方向熔化的快慢不同 石英玻璃柱面上的石蜡遇热，不同方向熔化的快慢不同 B 沸点：SbH3>NH3 沸点：H2Te>H2O C 盐酸和NaOH溶液反应是放热反应 盐酸和NaHCO3溶液反应是放热反应 D NaBr固体与浓磷酸反应可制备HBr气体 NaI固体与浓磷酸反应可制备HI气体 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．水晶属于晶体，具有各向异性，因此柱面上石蜡不同方向熔化快慢不同；石英玻璃属于非晶体，具有各向同性，柱面上石蜡不同方向熔化快慢相同，A错误； B．分子间存在氢键，相对分子质量远大于，范德华力更强，故沸点；分子间氢键数目多、强度大，沸点高于，即沸点，B错误； C．盐酸和的中和反应为放热反应，但盐酸与溶液的反应为吸热反应，C错误； D．浓磷酸为高沸点、非氧化性强酸，可利用高沸点酸制低沸点酸的原理制备，同理也可制备（浓磷酸不会氧化），D正确； 故选D。 【变式3·变考法】（2026·湖北襄阳·一模）锑属于氮族元素，广泛用于制造合金、瓷器、防爆材料等，锑白是应用最早的阻燃剂之一，一种以辉锑矿(主要成分为，含少量的和)为原料制备锑、锑白的工艺如下所示： 已知：①浸取液中砷元素存在形式为； ②； ③的化学性质类似于。 (1)基态Cu原子的价电子排布式为___________。 (2)“滤渣I”的成分为和___________(填化学式)。“浸取”时发生反应的离子方程式为___________ (3)“沉淀”步骤中，当完全沉淀时，溶液中___________ (4)“除砷”步骤中，加入的可用次磷酸与足量的NaOH溶液反应制得，则可知次磷酸为___________元酸(填“一”“二”或“三”)。 (5)“中和脱氯”的化学方程式为___________该步骤未用NaOH溶液代替氨水，原因为___________。 (6)已知Sb可由“电解”步骤制得，电解时无气体生成，则被还原的Sb元素与被氧化的Sb元素的质量之比为___________。 【答案】(1) (2) S (3) (4)一 (5) 化学性质与性质相似，能溶于过量的NaOH (6) 【分析】辉锑矿经粉碎后，用盐酸和溶液浸取，矿石中的、、、被溶解氧化，不溶成为滤渣Ⅰ；向浸取液中加入沉淀、得到滤渣Ⅱ；加入还原除去砷得到滤渣Ⅲ；水解得到沉淀，沉淀经酸溶、电解得到锑，或经氨水中和脱氯得到锑白（），整个流程通过氧化还原、沉淀、水解等操作实现了锑的富集与分离。 【解析】（1）为29号元素，价电子为3d和4s轨道电子，遵循洪特规则特例，排布式为，故答案为：； （2）滤渣I的成分为不溶于酸的和氧化生成的硫单质；在酸性条件下被氧化为和，被还原为，配平后的离子方程式为，故答案为：；； （3）当完全沉淀时，，代入数据得：，故答案为：； （4）次磷酸与足量反应生成，说明分子中只有1个可电离的羟基氢，因此次磷酸为一元酸，故答案为：一； （5）与氨水反应生成沉淀，脱除，化学方程式为：；化学性质与相似，具有两性，会与过量反应溶解，而氨水为弱碱，不会溶解，故答案为：；化学性质与性质相似，能溶于过量的NaOH； （6）电解时无气体生成，说明只有元素发生歧化反应，中为价： 还原：（得3e⁻）；氧化：（失2e⁻），根据得失电子守恒，设被还原的为 mol，被氧化的为 mol，则，即，质量比等于物质的量之比，故质量比为，故答案为：。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·河南·高考真题）对于下列过程中发生的化学反应，相应离子方程式正确的是 A．向硫酸铜溶液中滴加氢硫酸： B．氢氧化镁溶于稀盐酸： C．浓硝酸溶解金属银： D．向亚硫酸氢钠溶液中加入少量过氧化钠： 【答案】B 【解析】A．氢硫酸（）是弱酸，在离子方程式中不能拆写为，需保留化学式，正确离子方程式为，A错误； B．是难溶弱碱，与稀盐酸反应生成可溶性氯化镁和水，离子方程式为：，B正确； C．浓硝酸溶解金属银生成二氧化氮、硝酸银和水，正确离子方程式为，C错误； D．向亚硫酸氢钠溶液中加入少量过氧化钠，反应生成的会与过量的反应生成和，正确的离子方程式为：，D错误； 故选B。 2．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）从铜阳极泥（主要成分为和，含少量和）中提取热电材料碲（）的流程如图。已知与适量空气反应可生成。下列说法正确的是 A．“浸渍”时通入过量空气不发生副反应 B．滤渣可以全部溶于浓 C．被氧化过程中，溶液碱性增强 D．“沉碲”过程中被氧化 【答案】C 【分析】铜阳极泥的主要成分为和，含少量和，在“浸渍”操作中，加入Na2S溶液，通入适量空气，和反应生成CuS沉淀，同时生成Na2Te2，和不溶，进入滤渣，滤液1中含有Na2Te2，加入Na2SO3溶液发生氧化还原反应，Na2SO3作氧化剂被还原，同时将Na2Te2氧化为碲粉，滤液2中主要含有低价态含硫化合物用于“浸渍”工序循环利用； 【解析】A．“浸渍”时和生成的都具有还原性，通入过量空气时，过量会进一步将氧化为更高价态的物质，发生副反应，A错误； B．铜阳极泥中的Au不参与浸渍反应，留在滤渣中，Au不溶于浓硝酸（仅溶于王水），因此滤渣不能全部溶于浓硝酸，B错误； C．被氧化生成的反应方程式为：，反应生成强碱，溶液中增大，碱性增强，C正确； D．滤液1中在中为价，沉碲得到价碲单质，化合价升高被氧化，因此做氧化剂参与氧化还原反应，被还原，D错误； 故选C。 3．（2026·贵州·高考真题）下列离子方程式书写正确的是 A．钢铁发生吸氧腐蚀的负极反应式： B．向苯酚钠溶液中通入少量：2 2 C．用稀硝酸溶解铜蓝(CuS)： D．向溶液中滴加过量溶液： 【答案】D 【解析】A．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极Fe失电子生成，负极反应式为，A错误； B．酸性： 苯酚，根据“强酸制弱酸”的规律，无论通入的量有多少，苯酚钠和CO2反应产物均为苯酚和，不会生成，离子方程式为： ，B错误； C．稀硝酸具有强氧化性，会氧化 中的，发生氧化还原反应，不会发生复分解反应生成，C错误； D．与过量反应时，、完全反应，与生成沉淀，离子方程式为： ，D正确； 故选D。 4.（2026·上海·高考真题）硝普钠()为一种速效和短时作用的血管扩张药，某化学实验小组按以下流程制备硝普钠晶体。 已知： ①硝普钠易溶于水，溶解度随温度变化不大； ②氧化步骤的反应方程式为： （1）步骤④中除去的物质a是___________。 A．硝酸钠 B．氨 C．硝酸钾 D．硝酸 （2）物质b的主要成分是___________。 【答案】（1）B （2）KNO3、NaNO3 【分析】溶解后经HNO3氧化，生成H2[Fe(CN)5(NO)]、NH4NO3、KNO3后再用Na2CO3将溶液调至pH=8，此时H2[Fe(CN)5(NO)]转化成Na2[Fe(CN)5(NO)]、NH4NO3转化成NaNO3和，煮沸除去NH3，溶液进行蒸发结晶，得到滤渣为粗产品，滤液中主要含硝酸钾、硝酸钠。 【解析】 （1）根据氧化反应方程式，产物含，在的碱性条件下煮沸，转化为（氨）逸出，因此煮沸除去的物质为氨； （2）反应物为，氧化反应后生成大量，步骤同时又会生成NaNO3，蒸发结晶后，滤液中主要含、NaNO3，因此物质的主要成份为硝酸钾、硝酸钠； 5．（2026·上海·高考真题）黄铜矿的湿法冶金技术，主要包括直接酸浸、氧化焙烧、硫酸化焙烧。下列是利用酸浸出黄铜矿(主要成分，含有少量杂质)回收其中铜和铁的工艺流程如图： (1)化合物作为硫酸铜镀铜工艺的辅助光亮剂，可改善镀层的均匀性和光泽性，提升电镀层的质量和稳定性。该分子中电负性最大与最小的元素分别是___________。 A．C、S B．C、H C．N、S D．N、H 【答案】(1)D 【解析】（1）该辅助光亮剂含、、、四种元素，同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，电负性顺序为，故电负性最大的是，最小的是，选D。 6．（2026·山东·高考真题）一种从铜阳极泥（主要含、、）中分离提取贵金属、的工艺流程如下： 已知：“球磨提金”时，生成的高活性直接和反应生成。 ；　。 回答下列问题： (1)“酸浸”时，与稀反应生成二元弱酸的离子方程式为_________________________________________。 (2)“球磨提金”时，生成的反应中作氧化剂的是__________（填化学式）。 (3)“酸溶”时，转化为；“反萃取”时加入溶液后，水相中以形式存在，的两个作用是_______________________________________。“酸化析金”时，发生自身氧化还原反应的离子方程式为_________________________________。 (4)“溶银”中，忽略溶液体积变化，若使完全溶于氨水，则反应后溶液中_______。 (5)“还原提银”所得滤液X经处理后的产品可导入“球磨提金”加以利用，则处理滤液X时加入的物质是___________（填化学式）。 【答案】(1) (2) (3) 将+3价的还原为+1价、提供配体 (4) (5) 【分析】铜阳极泥原料主要含、、，先加入稀硝酸、稀硫酸进行酸浸，、被硝酸氧化溶解生成、、二元弱酸与，、、二元弱酸进入滤液，留在沉淀中；沉淀加入、球磨提金，氧化氯离子生成活性，将氧化为，经稀盐酸酸溶得到水溶液，有机萃取剂萃取金进入有机相，水相分离后有机相中加入反萃取，既作还原剂还原又提供配体形成，再经稀盐酸酸化，发生自身氧化还原析出单质；酸浸滤液中加入沉银得到沉淀，加氨水溶银生成可溶性络离子，再用水合肼还原提银析出单质，释放得到滤液； 【解析】（1）中为价被氧化为，为价被氧化为，被还原为，结合得失电子守恒和原子、电荷守恒配平方程式为； （2）“球磨提金”时，加入的在酸性条件下氧化生成，元素化合价降低，作氧化剂； （3）具有还原性，将中价还原为低价价；作为配体，与形成络离子进入水相实现反萃取，因此的作用为将+3价的还原为+1价，提供配体；中降价生成单质，元素部分转化为、部分为，结合得失电子守恒和原子、电荷守恒配平方程式为； （4）已知：；，总反应为，平衡常数。完全溶于氨水，平衡时，代入，得平衡游离，因此； （5）还原提银时水合肼与银氨络离子反应释放，滤液含铵盐，球磨提金工序需要，向滤液加入，将转化为，可循环至球磨提金步骤。 7．（2026·湖南·高考真题）氨硼烷(NH3BH3)是一种潜在的固体储氢材料，常温下稳定。实验室以NH3和B2H6为原料制备NH3BH3，实验步骤： ①按图Ⅰ组装好仪器，______。 ②通入N2，排尽图Ⅰ装置中的空气。 ③先通入N2和NH3的混合气，再缓慢通入N2和B2H6的混合气，反应过程中保持NH3过量，控制温度，得到粗产品。 ④纯化，得NH3BH3。 已知：①电负性：N>H>B。 ②B2H6是一种强还原性的有毒气体，遇水剧烈反应，在空气中可自燃。 回答下列问题： (1)图Ⅰ中仪器M的名称是______。 (2)补全实验步骤①：______。 (3)实验室制得的NH3中含有水，下列试剂中可用于干燥NH3的是______(填标号)。 a．浓硫酸    b．碱石灰    c．P2O5 (4)实验过程中，NH3保持过量的原因是______。 (5)粗产品中可能有B2H6·2NH3(结构为)，则B2H6·2NH3中含有的化学键的类型有______(填标号)。 a．离子键    b．共价键    c．氢键 (6)在酸性条件下，NH3BH3与水反应生成H3BO3和H2并放热，该反应的离子方程式为______。利用图Ⅱ装置测定H2的体积，反应结束后，下列操作会导致所测H2体积偏大的是______(填标号)。 a．读数时，气体未冷却至室温 b．读数时，水准管液面高于量气管液面 c．计算时，未减去注入硫酸的体积 【答案】(1) 三颈烧瓶（或三颈瓶） (2) 检查装置的气密性 (3)b (4) 提高的转化率，且防止有毒的逸出污染环境 (5)ab (6) ac 【分析】氨硼烷是潜在固体储氢材料，常温稳定。实验以和为原料制备NH3BH3，步骤①：按图Ⅰ组装好仪器，检查装置气密性，防止气体泄漏影响反应或引发危险。步骤②：通 N2​ 排空气，避免与氧气接触自燃，同时减少杂质干扰。步骤③控制反应物比例与温度，先通入N2和NH3的混合气，再缓慢通入N2和的混合气，反应过程中保持NH3过量，控制温度，得到粗产品；步骤④：粗产品需进一步纯化，得到纯净的。 【解析】（1）图Ⅰ中仪器M的名称是三颈烧瓶。 （2）该实验涉及气体的通入和反应，因此在组装好仪器后、装入药品和通入气体前，必须先检查装置的气密性。 （3）是碱性气体。浓硫酸（选项a）和（选项c）均显酸性，会与发生反应，不能用于干燥；碱石灰（选项b）呈碱性，不与反应，可用于干燥。 （4）根据题干已知信息，是一种强还原性的有毒气体。保持过量，一方面可以使充分反应，提高其转化率；另一方面可以防止未反应的有毒气体逸出，避免污染环境。 （5）的结构为，该物质由阳离子和阴离子构成，阴阳离子之间存在离子键；在阴、阳离子内部，B-H、N-H以及B-N之间均存在共价键；氢键属于特殊的分子间作用力，不属于化学键。故选ab。 （6）已知电负性 ，故在中，与B相连的H显-1价。在酸性条件下，-1价的H与水或酸中的+1价H发生归中反应生成，N原子结合生成，B原子转化为。根据电子转移和原子守恒，离子方程式为 。 a．反应放热，读数时气体未冷却至室温，气体受热膨胀，导致测定体积偏大，a正确； b．水准管液面高于量气管液面，说明量气管内气体压强大于外界大气压，气体被压缩，导致测定体积偏小，b错误； c．注入的稀硫酸占据了烧瓶内的部分空间，排出了等体积的气体，计算时若未减去注入硫酸的体积，会导致算出的 体积偏大，c正确； 故选ac。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $