第5章 第23讲 氨和铵盐 不同价态含氮物质的转化(教师用书Word)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案

该高中化学讲义聚焦氨及铵盐性质、喷泉实验、氨气实验室制法及不同价态含氮物质转化等高考核心考点，按物质类别与价态变化构建知识网络，通过考点梳理、方法指导、真题训练环节，帮助学生突破实验原理分析、物质转化推理等难点，体现复习系统性与针对性。 讲义以“价—类”二维图整合氮元素转化关系培养化学观念，设计分层练习与实验探究活动，如对比喷泉实验装置差异分析压强变化培养科学思维，结合高考真题训练提升学生应考能力，为教师把控复习节奏提供有力支撑。

第23讲　氨和铵盐　不同价态含氮物质的转化 [课标标准] 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。 考点一　氨　喷泉实验 1．氨 (1)分子结构 分子式 电子式 结构式 结构特点 NH3 (2)物理性质 无色、有刺激性气味的气体，密度比空气的小，易液化，液氨可作制冷剂，极易溶于水(1∶700)，可由喷泉实验证明。 (3)化学性质 提醒 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。 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”的方法是打开止水夹，挤出胶头滴管中的水。 ②简述产生喷泉的原理：氨极易溶于水，使烧瓶内压强迅速减小。 (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玻璃管中有空气，水与NH3无法接触。 ②如何引发图2装置的“喷泉”？理由是什么？ 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。 (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 　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(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)× 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(　　) 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 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。 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 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。 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________________________。 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 　常见喷泉实验的类型 (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。 (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。 考点二　铵盐　氨气的实验室制法 1．铵盐性质 (1)物理性质 铵盐大多数是白色固体，绝大多数易溶于水。 (2)化学性质 ．的检验 未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明含。 3．氨气的实验室制法 　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(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 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 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。 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。 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 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。 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。 (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_______________________。 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。(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”。(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。 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 　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 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 考点三　不同价态含氮物质的转化 1．自然界中氮的循环 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。 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。 (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。 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 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。 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 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。 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 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。 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 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。 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 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。 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 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。 学科网（北京）股份有限公司 $