第5章 第23讲 氨和铵盐 不同价态含氮物质的转化(课件PPT)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案
2026-08-10
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教辅
摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦“氨和铵盐 不同价态含氮物质的转化”专题,依据课标要求梳理了氨的性质、喷泉实验、铵盐性质、氨气实验室制法及氮元素价态转化五大核心考点,通过近三年高考真题分析明确“氮的转化关系”占35%、“氨气制法”占25%的高频考点,归纳出性质判断、实验设计、转化推断三类常考题型。
课件亮点在于“考点分层突破+真题情境应用+科学思维培养”,如通过对比分析喷泉实验的负压(NH₃溶于水)与正压(Na₂O₂与水反应)类型,结合2025年广东卷真题解析实验设计原理,培养学生证据推理与模型认知素养。特设“易错警示”模块纠正铵盐分解产物判断等误区,教师可依托限时规范训练精准定位学生薄弱点,助力高效冲刺。
内容正文:
第23讲 氨和铵盐 不同价态含氮物质的转化
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1.了解氨及铵盐的主要性质及用途。
2.掌握喷泉实验、NH3的实验室制法的原理及操作。
3.能从物质类别、氮的化合价变化理解氮及其化合物的转化关系。
[课标标准]
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1
考点一
2
考点二
3
考点三
栏
目
导
引
4
真题体验
5
限时规范训练
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1.氨
(1)分子结构
考点一
氨 喷泉实验
分子式 电子式 结构式 结构特点
NH3
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(2)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),可由______实验证明。
刺激性
小
液化
制冷
喷泉
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(3)化学性质
NH3+HCl===NH4Cl
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+
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①NH3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。③NH3还可被Cl2、CuO氧化。
提醒
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2.喷泉实验
如图为氨喷泉实验的装置(夹持装置均已略去)。
(1)用图1装置进行喷泉实验
①引发“喷泉”的方法是___________________________________。
②简述产生喷泉的原理:_____________________________________。
打开止水夹,挤出胶头滴管中的水
氨极易溶于水,使烧瓶内压强迅速减小
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(2)只使用图2所示装置进行喷泉实验
①打开止水夹,水不能倒吸入烧瓶的原因是____________________ ______________________。
②如何引发图2装置的“喷泉”?理由是什么?
_____________________________________________________________________________________________________________________。
玻璃管中有空气,水与NH3无法接触
打开止水夹,用热毛巾焐热烧瓶,使烧瓶内NH3膨胀,将导管中的空气排出,使NH3与H2O接触
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(3)常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂
气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO、O2(4∶3) NO2、O2(4∶1)
吸收剂 水、NaOH溶液 水 NaOH溶液 水 水
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正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)氨溶于水呈碱性,是因为NH3为碱( )
(2)NH3易溶于水,故可用作制冷剂( )
(3)浓氨水可用于检验输送Cl2的管道是否漏气( )
(4)CO2与浓NaOH溶液可以形成喷泉实验( )
(5)NH3形成喷泉实验所得溶液的浓度为 mol·L-1( )
×
×
√
√
×
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题点1 氨的性质
1.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( )
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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 氯化铝溶液先浑浊再澄清 氢氧化铝沉淀溶解
D 干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝 氨气属于碱
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解析:A NaOH固体溶于水放热,氨易挥发,实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,会产生氨气,与浓盐酸挥发出的HCl反应产生白烟,A正确;氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵,由于浓硫酸不挥发,该反应无明显现象,B错误;氨气溶于水形成NH3·H2O,弱碱NH3·H2O与氯化铝反应只能生成氢氧化铝和NH4Cl,故氯化铝溶液变浑浊后不会变澄清,C错误;氨气与水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O属于碱,氨气不属于碱,D错误。
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2.(2025·广东深圳高三质检)实验室利用如图所示装置模拟氨的催化氧化实验。用酒精灯预热催化剂至红热后,移开酒精灯并向试管中注入浓氨水;一段时间后,烧瓶中有红棕色气体产生,再向烧瓶中注入浓氨水,烧瓶中有白烟产生。下列说法正确的是( )
A.每消耗0.1 mol Na2O2生成0.1 mol O2
B.催化剂持续红热,说明氨的催化氧
化反应为吸热反应
C.烧瓶中有红棕色气体产生,说明NH3
被O2直接氧化为NO2
D.烧瓶中所产生的白烟的主要成分为NH4NO3
D
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解析:D 过氧化钠和水反应放热且生成氧气,温度升高使得浓氨水逸出氨气,氨气和氧气催化氧化生成NO,NO和氧气反应生成红棕色二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,氨气和硝酸反应生成硝酸铵固体,出现白烟,C错误,D正确;2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,每消耗0.1 mol Na2O2生成0.05 mol O2,A错误;催化剂持续红热,说明氨的催化氧化反应放出热量,为放热反应,B错误。
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题点2 喷泉实验
3.利用如图所示的装置,可以验证NH3和HCl的有
关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。
(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生喷泉现象,烧瓶Ⅰ中不
产生喷泉现象,则操作方法是_____________。
(2)若先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管,则在
烧瓶中可观察到的现象是__________________。
(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,若在烧瓶Ⅰ中产生喷泉现象,烧瓶Ⅱ中不产生喷泉现象,则操作方法是____________________;
若要在该装置中产生双喷泉现象,则操作方法是________________。
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答案:(1)先打开a、b活塞,再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管,再打开a、b活塞)
(2)烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟 (3)先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管(或先打开a活塞,挤压胶头滴管,再打开c活塞),片刻后,关闭a活塞,然后打开b活塞 先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管(或先打开a活塞,挤压胶头滴管,再打开c活塞),片刻后,打开b活塞
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见喷泉实验的类型
(1)容器内气体极易溶于水(或容器内气体易与溶液反应),使容器内压强迅速降低引发的喷泉(容器内压强小于外界大气压)。
图1中打开止水夹,挤出胶头滴管中的水,氨气极易溶于水,烧瓶内压强迅速减小,即产生喷泉。图2中打开止水夹,用手(或热毛巾等)将圆底烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,与水接触,即产生喷泉。
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(2)容器内的液体由于受热或发生化学反应产生了大量的气体,使容器内的压强增大引发的喷泉(容器内压强大于外界大气压)。
图3的锥形瓶中盛放“碳酸氢铵与稀盐酸”或“过氧化钠与水”等均能形成喷泉。城市喷泉装置的原理与图3所示装置相同,属于正压喷泉。
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1.铵盐性质
(1)物理性质
铵盐大多数是___色固体,绝大多数易溶于水。
考点二
铵盐 氨气的实验室制法
白
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(2)化学性质
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
NH3↑+
H2O
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.的检验
未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变___的气体,则证明含。
蓝
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3.氨气的实验室制法
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2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
向下排空气
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白烟
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正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)铵盐加热均易分解产生NH3( )
(2)在实验室中,可用加热NH4Cl固体的方法制备氨( )
(3)NH4Cl呈酸性的理由是+H2O===NH3·H2O+H+( )
(4)加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,说明NH4Cl固体可以升华( )
(5)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( )
×
×
×
×
×
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题点1 铵盐的性质及检验
1.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NH3↑+H2O
D.NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
C
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解析:C NH4NO3受热分解不一定能得到NH3,A错误;NH4NO3中氮有-3、+5两种化合价,B错误;NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,冷却后,NH3与HCl又生成NH4Cl,属于化学变化,不是升华,D错误。
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2.检验某固体样品中是否含有的方法是先取少量固体于试管中,然后( )
A.加热,用湿润的红色石蕊试纸检验
B.加水溶解,用红色石蕊试纸检测溶液酸碱性
C.加入弱碱溶液,加热,滴入酚酞试剂
D.加入烧碱溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验
解析:D 检验铵根离子时,先取少量固体于试管中,然后加入强碱溶液并加热,若能够产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体是氨气,则可证明原固体中一定含有铵根离子。
D
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题点2 氨气的制法
3.(2026·广东广州六校高三一次联考)某同学选择下列装置制取纯净NH3,其中正确的装置是( )
A.加热NH4Cl
制备NH3 B.干燥氨气 C.收集氨气 D.吸收氨气
C
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解析:C 加热NH4Cl制备NH3时,NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,二者在试管口遇冷又会重新化合生成NH4Cl固体,无法得到NH3,A错误;无水氯化钙会与NH3反应生成CaCl2·8NH3,它不能用于干燥氨气,应使用碱性干燥剂(如碱石灰),B错误;NH3密度比空气小,可用向下排空气法收集,装置中应短导管进气(NH3聚集在集气瓶上方)、长导管出气,符合收集要求,C正确;氨气极易溶于水,直接将导管插入水中(无防倒吸措施),会产生倒吸现象;且苯的密度小于水(在上层),无法有效阻断倒吸(防倒吸可选用倒扣漏斗等装置),D错误。
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4.某化学兴趣小组利用图1装置制取氨气并探究氨气的有关性质。
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(1)装置A中烧瓶内试剂可选用________(填字母)。
a.碱石灰 b.浓硫酸 c.生石灰 d.五氧化二磷 e.烧碱
(2)若探究氨气的溶解性,需在K2的导管末端连接图2装置中的________装置(填序号),当装置D中集满氨气后,关闭K1、K2,打开K3,引发喷泉的实验操作是__________________________。
(3)若探究氨气的还原性,需打开K1、K3,K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。D中氨气与氯气反应产生白烟,同时生成一种无色无味的气体,该反应的化学方程式为_______________________。
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解析:(1)在浓氨水中存在平衡:NH3++OH-,向其中加入生石灰[发生反应生成Ca(OH)2]或烧碱,都会使平衡左移,同时放出大量的热促进氨水的挥发。碱石灰的主要成分是烧碱和生石灰,原理同上述,都可快速制备氨气。
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(2)氨气极易溶于水,不溶于CCl4,需选择防倒吸装置进行实验探究,因此需选择图2中的Ⅱ或Ⅲ。根据喷泉实验的原理,要使装置D发生喷泉现象,用热毛巾将烧瓶捂热,可使D中氨气受热膨胀通过导管与水接触,即产生“喷泉”。
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(3)探究氨气具有还原性,氯气与氨气反应产生“白烟”的成分为氯化铵,氯元素化合价降低,则生成的“无色无味的气体”必为氨气的氧化产物,可推知为氮气。
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答案:(1)ace (2)Ⅱ或Ⅲ 用热毛巾将烧瓶捂热(其他合理答案均可) (3)3Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2
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实验室制取氨的其他方法
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热浓氨水 NH3·H2O
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方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
浓氨水+固体NaOH NaOH溶于水放热,促使氨水分解,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
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1.自然界中氮的循环
考点三
不同价态含氮物质的转化
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2.氮元素的“价—类”二维图
氮元素有多种可变化合价,物质的种类较多,在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。
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3.含氮元素物质之间的转化关系
(1)含氮物质的连续氧化
如:NH3HNO3;
N2HNO3。
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(2)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。
如:3NO2+H2O===2HNO3+NO
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
(3)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。
如:6NO+4NH35N2+6H2O。
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1.(2025·陕晋宁青高考适应性演练)下列物质在一定条件下的转化关系如图所示。E、G、Q、R均为气体,其中R为红棕色。下列说法正确的是
( )
A.E、G、Q、R、T所含同种元素化合价依次升高
B.E的水溶液能导电,所以E是电解质
C.Q和E可用排水法收集
D.铜与不同浓度的T溶液反应均可生成Q
A
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解析:A 由R为红棕色结合图示可推知R为NO2,则E、G、Q、R、T均为含氮物质,故E为NH3,G为N2,Q为NO,T为HNO3。由分析可知:E、G、Q、R、T所含同种元素化合价依次升高,A符合题意;E为NH3,NH3是非电解质,B不符合题意;E为NH3,NH3极易溶于水,不能排水集气,C不符合题意;铜和浓硝酸反应的还原产物是二氧化氮,铜和稀硝酸反应的还原产物是一氧化氮,D不符合题意。
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2.(2025·广东二模)部分含氮物质的分类及相应化合价关系如图所示,其中d为红棕色气体。下列说法正确的是( )
A.f可作为化肥,与草木灰同时施用可增强肥效
B.若用Cu与e的水溶液反应制备c,为加快反应速率,可用e的浓溶液
C.a与d反应生成b,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶4
D.工业制备e:b→a→d→e
C
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解析:C 图为部分含氮物质的分类及相应化合价关系图,a为-3价的氢化物氨气,b为单质氮气,c为+2价的氧化物一氧化氮,d为+4价的氧化物二氧化氮,e为硝酸,f为铵盐。铵盐与草木灰同时施用铵根离子和碳酸根离子会相互促进水解,使铵根离子变为氨气逸出,使肥效降低,A错误;用浓硝酸和铜反应得到的物质为二氧化氮,B错误;氨气和二氧化氮的反应为8NH3+6NO2===7N2+12H2O,氧化剂为二氧化氮,还原剂为氨气,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶4,C正确;工业制硝酸通过氮气制氨气,氨气催化氧化生成一氧化氮,一氧
化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,应为b→a→c→d→e,D错误。
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1.下列说法错误的是( )
A.(2025·浙江6月选考,5D)氨气有还原性,所以可用于生产铵态氮肥
B.(2025·四川卷,2C)硝酸银溶液存于棕色瓶中,因其受光照易分解
C.(2025·安徽卷,1C)碳酸氢铵可用作食品膨松剂
D.(2025·北京卷,6D)将NO2通入水中制备硝酸,发生反应的化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3+NO
真题
体验
A
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解析:A 氨气具有还原性,但生产铵态氮肥(如硫酸铵、硝酸铵)主要利用其碱性(与酸反应生成铵盐),还原性与铵态氮肥生产无直接关联,A错误;硝酸银见光易分解为银、二氧化氮和氧气,需避光保存于棕色瓶中,B正确;碳酸氢铵受热分解产生CO2和NH3,使食品膨松,可用作膨松剂,C正确;NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式正确,D正确。
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2.(2023·广东卷,4)1827年,英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下,兴趣小组利用以下装置,进行如下实验。其中,难以达到预期目的的是( )
A.图1:喷泉实验
B.图2:干燥NH3
C.图3:收集NH3
D.图4:制备NH3
B
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解析:B A项,NH3极易溶于水,溶于水后圆底烧瓶内压强减小,可以产生喷泉;B项,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;C项,NH3的密度比空气小,可采用向下排空气法收集;D项,CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热,促使NH3挥发,可用此装置制备NH3。
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3.(2025·安徽卷,6)氨是其他含氮化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N2。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4]SO4溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀。
下列有关反应的化学方程式错误的是( )
A.氨在氧气中燃烧:4NH3+3O22N2+6H2O
B.液氨与金属钠反应:2Na+2NH3(l)===2NaNH2+H2↑
C.氨水溶解Cu(OH)2:Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4](OH)2
D.浓氨水与HgCl2反应:HgCl2+NH3===Hg(NH2)Cl↓+HCl
D
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解析:D NH3在O2中燃烧的产物为N2和H2O,A正确;根据材料信息可得,Na与NH3(l)反应的产物之一为NaNH2,根据原子守恒可得另一气体产物为H2,B正确;Cu(OH)2溶于氨水得到[Cu(NH3)4](OH)2溶液,C正确;浓氨水和HgCl2反应生成Hg(NH2)Cl沉淀和HCl,HCl会继续和NH3反应生成氯化铵,反应的化学方程式为HgCl2+2NH3===Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl,D错误。
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4.(2023·江苏卷,8)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:HNO3(稀)NO2
B.工业制硝酸过程中的物质转化:N2HNO3
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:2NO+2CON2+2CO2
D.实验室制备少量NH3的原理:CaCl2+2NH3↑+2H2O
B
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解析:B Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO,NO与氧气发生反应2NO+O2===2NO2生成NO2,A正确;工业制硝酸是由氨气催化氧化生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与H2O反应生成硝酸和NO,B错误;汽车尾气催化转化器主要将污染性气体NO、CO转化为无污染的气体,故该反应方程式为2NO+2CON2+2CO2,C正确;实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量NH3,化学方程式为CaCl2+2NH3↑+2H2O,D正确。
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(建议用时:45分钟 满分:60分)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.清代《本草纲目拾遗》中关于“鼻冲水(氨水)”的记载明确指出:“鼻冲水……贮以玻璃瓶,紧塞其口,勿使泄气,则药力不减……唯以此水瓶口对鼻吸其气,即遍身麻颤出汗而愈,虚弱者忌之。宜外用,勿服。”下列有关“鼻冲水”的推断不正确的是( )
A.鼻冲水是弱电解质
B.鼻冲水滴入酚酞溶液中,溶液变红色
C.鼻冲水中含有分子和离子的种类为6种
D.存在平衡:NH3++OH-
限时规范
训练23
A
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解析:A 鼻冲水为氨水,氨水中的主要成分NH3·H2O为弱电解质,氨水本身为混合物,所以不是弱电解质,A错误;氨水溶液显碱性可以使酚酞溶液变红,B正确;氨水中含有的分子为NH3、H2O、NH3·H2O,离子有、OH-、H+,共六种,C正确;氨水中存在如下平衡NH3++OH-,D正确。
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2.下列说法正确的是( )
A.检验氨气的现象是湿润的蓝色石蕊试纸变红
B.实验室可用氢氧化钠与硝酸铵共热制备氨气
C.绝大多数铵盐受热易分解,但产物不一定有NH3
D.将两根分别蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒靠近,可观察到白烟
解析:C 氨气显碱性,检验氨气常使用湿润的红色石蕊试纸,现象是湿润的红色石蕊试纸变蓝,A错误;因为氢氧化钠会腐蚀玻璃,硝酸铵受热易分解甚至发生爆炸,所以实验室不用氢氧化钠与硝酸铵共热制备氨气,B错误;绝大多数铵盐受热都易分解,但产物不一定有NH3,如NH4NO3分解,可能生成N2、O2和H2O,C正确;浓硫酸不是挥发性酸,将两根分别蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒靠近,观察不到白烟,D错误。
C
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3.某同学探究氨气和铵盐的性质,对相关实验操作及现象描述正确的是
( )
A.室温下测定等浓度的氨水和NaOH溶液的pH,比较NH3·H2O和NaOH的碱性强弱
B.向试管中滴加稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸不变蓝,则原溶液中无
C.液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3+5O24NO+6H2O
D.加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3
A
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解析:A NH3·H2O是弱电解质,NaOH是强电解质,前者部分电离,后者完全电离,故通过室温下测定等浓度的氨水和NaOH溶液的pH,可比较NH3·H2O和NaOH的碱性强弱,A正确;NH3极易溶于水,稀溶液中不加热,NH3不能逸出,无法确定是否含,B错误;NO是大气污染物,液氨作能源时的氧化产物应该是氮气,C错误;NH4Cl受热也会分解,故不可采用加热法除杂,D错误。
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4.(2025·广东佛山二模)用如图所示装置进行实验(夹持装置略去),实验前关闭止水夹。下列说法错误的是( )
A.试剂m是碱石灰
B.搅拌后湿润红色石蕊试纸变蓝
C.搅拌后锥形瓶壁变冷,说明发生了吸热反应
D.搅拌后打开止水夹,产生大量白烟,说明反应生成了NH4Cl
A
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解析:A Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应生成NH3,碱石灰不能吸收NH3,应选用P2O5等干燥剂吸收,A错误;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应生成NH3,NH3可以使湿润红色石蕊试纸变蓝,B正确;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应生成NH3,该反应是吸热反应,C正确;打开止水夹,白烟是浓盐酸挥发出的HCl气体与反应生成的NH3化合生成的NH4Cl,D正确。
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5.(2026·北京海淀区高三期中)将浓氨水分别滴加到下列试剂中,产生的实验现象、体现出的NH3·H2O性质以及对应的方程式不正确的是( )
选项 试剂 现象 性质 方程式
A 滴有酚酞的蒸馏水 溶液变红 碱性 +OH-
B 氯气 产生白烟 还原性 3Cl2+8NH3·H2O ===N2+6NH4Cl+8H2O
C 烧碱固体 产生刺激性气味的气体 不稳定性 NH3·H2ONH3↑+H2O
D CuSO4溶液 溶液最终变为深蓝色 可形成配合物 Cu2++4NH3·H2O ===[Cu(NH3)4]2++4H2O
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解析:A 一水合氨为弱电解质+OH-,A错误;氯气自身有强氧化性,可以把氨水中的溶质氧化为氮气,自身被还原为氯化铵,B正确;浓氨水滴入到烧碱中,溶解放热,且碱性较强,促进氨水分解,生成氨气,C正确;浓氨水滴入硫酸铜溶液中,溶液变色,生成了[Cu(NH3)4]SO4,D正确。
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6.如图所示是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案,下列有关操作不可能引发喷泉现象的是( )
A.挤压装置①的胶头滴管使胶头滴管中的NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使AgNO3溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
A
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解析:A NO与NaOH溶液不反应,所以烧瓶中的气体压强不会有明显变化,故不能形成喷泉,A符合题意;HCl气体能够和AgNO3溶液反应,挤压装置②的胶头滴管使AgNO3溶液全部进入烧瓶,使烧瓶中气体减少,可形成喷泉,B不符合题意; 用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气,导致锥形瓶中液体进入烧瓶中,氨气极易溶于水,烧瓶中的气体压强就会减小,故能形成喷泉,C不符合题意;浓硫酸溶于水时放热,使得浓氨水受热分解产生氨气,氨气和氯化氢气体反应,烧瓶中的气体压强就会减小,故能形成喷泉,D不符合题意。
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7.(2026·河南郑州高三联考)氮及其化合物的“价—类”二维图如下所示,其中d为红棕色气体。下列说法正确的是( )
A.a、b、c、d、e都是自然界中氮循环过程中的物质
B.a在足量的空气中燃烧能够生成c
C.向少量e的浓溶液中加入足量铜片,将产生的气体干燥后可得到纯净的气体d
D.实验室中可通过加热消石灰和f固体混合物的方法制取气体a
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解析:A 根据图中N元素化合价和物质类别信息,a为-3价氢化物,则a为NH3;b为0价单质,则b为N2;c为+2价氧化物,则c为NO;d为+4价氧化物且颜色为红棕色,则d为NO2;e为+5价酸,则e为HNO3;f为-3价氢化物与+5价酸形成的盐,则f为NH4NO3,氮循环中的重要物质主要有氮气、一氧化氮、二氧化氮、氨气和硝酸等,A正确;NH3在足量的空气中燃烧生成N2,不能得到NO,B错误;少量的浓HNO3中加入足量铜片,开始产生的气体为NO2,由于铜片足量,硝酸浓度降低,此时产生的气体变为NO,所以最后得到的气体为NO2和NO的混合气体,C错误;加热硝酸铵的时候有爆炸的危险,故实验室中不能用加热消石灰和硝酸铵固体混合物的方法制取氨气,一般采用加热氯化铵和熟石灰(消石灰)固体混合物的方法来制取氨气,D错误。
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8.(2025·山西临汾二模)某科研小组探究NO2被NH3还原的反应,涉及的部分装置如图所示。
下列说法正确的是( )
A.甲装置用于制备NH3
B.乙装置中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1
C.丙装置盛放无水CaCl2用于干燥NH3
D.在丁装置中为了更好混合反应气体,应先通入NO2
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解析:D NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,遇冷又化合生成NH4Cl,则直接加热NH4Cl无法制得NH3,实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体的方法制备NH3,A错误;乙装置中浓硝酸与Cu反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,由得失电子数目守恒可知,氧化剂浓硝酸与还原剂Cu的物质的量之比为2∶1,B错误;无水CaCl2吸收NH3会生成CaCl2·8NH3,无水CaCl2不能用于干燥NH3,丙装置中可盛放碱石灰来干燥NH3,C错误;NO2的密度比空气大,实验时先向丁装置中通入NO2排尽装置中的空气,可减少空气对实验的干扰,有利于NH3充分与NO2反应,D正确。
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9.煤燃烧排放的烟气中含有SO2和NOx,是大气的重要污染源之一。用Ca(ClO)2溶液对烟气[n(SO2)∶n(NO)=3∶2]同时脱硫脱硝(分别生成、,测得NO、SO2的脱除率如图所示,下列说法不正确的是( )
A.SO2和NOx都会形成酸雨,NOx还会
形成光化学烟雾
B.随着脱除反应的进行,吸收溶液的
pH逐渐减小
C.SO2脱除率高于NO的原因可能是SO2
在水中的溶解度大于NO
D.依据图中信息,在80 min时,吸收液中∶n(Cl-)=2∶3
D
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解析:D SO2和NOx分别可以形成硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,光化学烟雾是氮的氧化物在太阳紫外线的照射下产生的一种二次污染物,A正确;脱除反应的原理为2NO+3ClO-+H2O===2H+++3Cl-、SO2+ClO-+H2O===2H+++Cl-,生成大量H+,吸收溶液的pH减小,B正确;根据SO2和NO气体在水中的溶解度:SO2>NO,SO2更容易发生反应,C正确;根据已知n(SO2)∶n(NO)=3∶2,假设SO2为3 mol,则NO为2 mol,依据图中信息及离子方程式中的比例关系得:在80 min时,NO脱除率为40%,即反应的NO为2 mol×40%=0.8 mol,0.8 mol NO生成和1.2 mol Cl-,SO2脱除率为100%,即3 mol SO2全部反应,生成3 mol Cl-,则n(Cl-)=(3+1.2)mol=4.2 mol,吸收液中∶n(Cl-)=0.8 mol∶4.2 mol=4∶21,D错误。
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10.合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类,请结合图示判断下列说法不正确的是( )
A.合成氨采用400~500 ℃是为了提高反应速率
B.湿润的淀粉-KI试纸可以鉴别气体2和溴蒸气
C.生成固体1的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
D.1 L气体1、2的混合气与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,混合气中二者的体积比为1∶1
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解析:B 气体2为NO2气体,NO2气体和溴蒸气都能使淀粉-KI试纸变蓝,B错误;气体1为NO、气体2为NO2,1 L NO、NO2的混合气与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,反应的化学方程式为2NH3+NO+NO22N2+3H2O,NO、NO2的体积比等于其化学计量数之比,为1∶1,D正确。
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二、非选择题:本题共2小题。
11.(15分)(经典高考题)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的_________________,
反应的化学方程式为____________________________________。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为发生装置→________(按气流方向,用小写字母表示)。
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(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
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操作步骤 实验现象 解释原因
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中 ①Y管中________ ②反应的化学方程式:_______________________________________
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚
打开K2 ③___________________ ____________________ ④__________________ ___________________
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解析:(1)①在实验室通常用加热氯化铵和消石灰固体混合物的方法制取氨气,应选用发生装置A,其反应的化学方程式为CaCl2+2H2O+2NH3↑,或选用发生装置B,直接加热浓氨水生成氨气:NH3·H2ONH3↑+H2O。②氨气是碱性气体,可用碱石灰干燥,其密度小于空气,应采用向下排空气法收集,氨气极易溶于水,尾气处理时应防止倒吸,则要收集一瓶干燥的氨气,仪器的连接顺序为发生装置→d→c→f→e→i。
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(2)打开K1,推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y管中,在一定温度和催化剂的作用下发生反应:6NO2+8NH37N2+12H2O,随着反应的发生,Y管中红棕色气体颜色变浅;反应生成的水蒸气液化后,NO2和NH3反应后气体的物质的量减小,反应容器中的压强减小,打开K2,Z中的溶液倒吸入Y管中。
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答案:(1)①A 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑(或B NH3·H2O ②d→c→f→e→i
(2)①红棕色气体颜色慢慢变浅
②6NO2+8NH37N2+12H2O
③Z中NaOH溶液产生倒吸现象
④反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外界压强
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12.(15分)(2026·四川成都七中段考)如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。请回答下列问题:
(1)上述物质间的转化,属于固氮反应的有________(填序号),NO2是否属于酸性氧化物________(填“是”或“否”)。
(2)HNO3与图中的物质C常用于检验Cl-的存在,则C的化学式为______。
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(3)工业上以B、空气、水为原料生产硝酸分为三步:其中第三步为NO2→HNO3,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(4)写出浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式并用单线桥表示其电子转移的情况:___________________________。
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(5)如图装置可用于探究氯气与氨气的反应,实验时先通过三颈烧瓶瓶口1通入氨气,然后关闭b活塞,再通过瓶口2通入氯气。实验中三颈烧瓶内出现白烟并在内壁凝结成固体,发生反应的化学方程式为___________________,请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子:__________________。
(6)有一瓶稀硫酸和稀硝酸的混合溶液,其中c(H2SO4)=2.0 mol·L-1,c(HNO3)=1.0 mol·L-1。取100 mL该混合溶液与12.8 g铜粉反应,标准状况下生成A的体积为________L。
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解析:(6)c(H2SO4)=2.0 mol·L-1,c(HNO3)=1.0 mol·L-1。100 mL该混合溶液中n(H+)=0.1 L×2×2 mol·L-1+0.1 L×1 mol·L-1==0.1 L×1 mol·L-1=0.1 mol,12.8 g Cu的物质的量为12.8 g÷64 g·mol-1=0.2 mol,根据反应
3Cu++8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O,
0.2 mol Cu完全反应消耗、,故量不足,由离子方程式可知生成标准状况下NO为0.1 mol,体积为0.1 mol×22.4 L·mol-1=2.24 L。
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答案:(1)①② 否 (2)AgNO3 (3)1∶2 (4) (浓)CO2↑+
4NO2↑+2H2O (5)8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl 取少量固体于试管中,加入NaOH溶液,微热,产生的气体在试管口用湿润的红色石蕊试纸检测,若试纸变蓝,则证明该固体中含 (6)2.24
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第23讲 氨和铵盐 不同价态含氮物质的转化
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