内容正文:
第03讲 氮及其重要化合物
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
)
(
0
2
) (
思维建模·脉络梳理
) (
搭建知识框架,构建系统思维
)
(
0
3
) (
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
∣
知识点2
氮的氧化物
考向破译
考向1
氮气的性质及氮的固定
∣
考向
2
氮的氧化物与环境污染
解题妙招
解答氮气的性质及固氮试题的思维模型
考点二
氨 铵盐
知识解构
知识点1
氨气
∣
知识点2
铵盐
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
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
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
)
(
0
4
) (
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--五年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
2023年
2022年
氮及其氧化物
T12,4分
氨气与铵盐
T17,2分
T10,2分
T11,4分
T4,2分
硝酸与硝酸盐
T8,2分T15,4分
T19,2分
不同价态氮的物质相互转化
T13,4分
T13,4分
T19,2分
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:
分析近三年全国高考试题,高考命题在本讲有以下规律:
1.从考查题型和内容上看,题型以选择题、实验题、原理题为主。考查内容主要有以下三个方面:
(1)以新材料、新技术为背景综合考查氮及其化合物相互转化及生活应用;
(2)以氮及其化合物的制备、性质的实验为载体考查基本实验操作及实验的设计评价和实验探究能力;
(3)结合化学与生活考查氮氧化物对环境污染与防治及其预防措施等。
2.从命题思路上看,以侧重考查实验探究及其化学与生活的联系为主。
(1)选择题:常以考查氮及其化合物的性质、检验方法、实际应用及化学基本实验操作为重点;
(2)非选择题:以氮及其化合物的基础知识为主线,以最新的信息处理和知识的应用考查为重点,与物质结构、电化学、电解质溶液等知识,考查学生综合运用知识的能力。
3.根据高考命题的特点和规律,复习时要注意以下几个方面:
(1)注重氮及其化合物在生活中的应用。
(2)结合相关工业生产注重氮及其化合物对环境质量的影响。
(3)氮及其化合物的性质。
►复习目标:
1.了解氮及其重要化合物的性质和应用。
2.掌握NH3、NO、NO2的制法及性质探究。
3.了解铵盐(NH4+)的检验方法。
4.从化合价的角度理解氨催化氧化制HNO3的过程及原理。
5.了解环境污染及其保护和绿色化学。
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
1.自然界中氮的存在和氮的固定
(1)存在
①游离态:N2是空气中含量最多的气体(体积分数约为78%);
②化合态:存在于动植物体内、土壤和海洋中。
(2)氮的固定
将游离态氮转化为化合态称为氮的固定,分为自然固氮和人工固氮:
①自然固氮(a.雷电固氮:将N2转化NO;b.根瘤菌固氮将N2转化NH4+)
②人工固氮(合成氨工业:将N2转化NH3)
得分速记
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。
2.氮气
(1)结构:分子式:N2 电子式: 结构式:N≡N
(2)物理性质:无色、无味的气体,密度比空气略小,难溶于水(体积比=1:0.02),在压强为101KPa下,氮气在—195.8℃时变成无色液体,氮气分子在—209.9℃时变成雪花状固体,N2空气中N2的体积分数约为0.78。
(3)化学性质
1)通常状况下很难与其它物质发生化学反应
2)在一定条件下,能与一些物质发生化学反应
①与H2反应:N2+3H22NH3;
②与某些金属反应:3Mg+N2Mg3N2
Mg3N2离子化合物,在水中强烈水解Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
③与O2反应:在通常情况下,与O2不发生反应,但在放电或高温的条件下能与O2直接化合生成NO。
N2+O22NO(闪电、汽车引擎中发生的反应)
得分速记
氮元素是一种活泼非金属元素,但N2很稳定,原因是N2分子中氮氮三键很稳定,不易断裂,难发生化学反应。
(4)性质应用
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。
(5)工业制法:
1)分离液态空气:
2)耗氧法:
(6)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
氮有多种价态的氧化物,氮元素从+1~+5价都有对应的氧化物,如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5,其中N2O5、N2O3分别是硝酸、亚硝酸(HNO2)的酸酐。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
很低
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混合,通入水中
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
得分速记
①NO2与N2O4存在下列平衡:2NO2N2O4,因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于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。
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。
③NO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。
④NO2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。
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。
4.氮氧化物对环境的污染及防治
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,产生了一种有毒的烟雾。
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,形成酸雨pH<5.6,酸雨的主要危害是能直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化,还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
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。
④NO与血红蛋白结合使人中毒。
2)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氨气吸收法:8NH3+6NO27N2+12H2O、4NH3+6NO5N2+6H2O
考●向●破●译
考向1 氮气的性质及氮的固定
例11.(2026·广东中山·三模)下列劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
农场劳动:大豆玉米带状复合种植
豆科植物可以进行自然固氮
B
家务劳动:纯碱清洗厨房油污
水解显碱性,促进油污水解
C
医务急救:双氧水擦拭伤口
双氧水不稳定,容易分解
D
创意实验:用柠檬、铜片和铁钉等制作电池
铁钉作负极,发生氧化反应
【答案】C
【解析】A.豆科植物的根瘤菌可将空气中游离态的氮转化为含氮化合物,属于自然固氮,表述正确,故A项正确;
B.为强碱弱酸盐,碳酸根离子水解使溶液显碱性,油污属于酯类物质,在碱性条件下可发生水解反应被除去,表述正确,故B项正确;
C.双氧水擦拭伤口消毒是利用的强氧化性使细菌蛋白质变性,而非利用其不稳定易分解的性质,表述错误,故C项错误;
D.柠檬电池中铁的活泼性强于铜,铁钉作负极,失电子发生氧化反应,表述正确,故D项正确;
故答案为C。
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】(25-26高三上·广东揭阳·阶段检测)下列说法正确的是
A.明矾常用作净水剂,是因为明矾具有杀菌消毒的功能
B.从碘水中萃取碘,可以用酒精或CCl4作萃取剂
C.“雷雨发庄稼”涉及氮的固定
D.“84消毒液”与洁厕灵(含盐酸)混合使用,效果更好
【答案】C
【解析】A.明矾溶于水电离出的铝离子水解生成胶体吸附悬浮杂质,但无杀菌消毒功能,A错误;
B.酒精与水互溶,无法分层萃取碘,不能用酒精,B错误;
C.雷雨时,转化为NO等含氮化合物,属于自然固氮,C正确;
D.84消毒液的主要成分(NaClO)与盐酸混合会生成有毒,D错误;
故选C。
【变式2·变载体】(2026·广东深圳·一模)劳动创造美好生活。用下列化学知识解释对应劳动项目合理的是
劳动项目
化学知识
A
宣传使用聚乳酸作为包装材料
聚乳酸中含有酯基,能水解,可降解
B
84消毒液加白醋,可增强漂白效果
C
擦干已洗净的铁锅,以防生锈
铁丝在中燃烧生成
D
利用工业合成氨实现人工固氮
具有还原性
【答案】A
【解析】A.聚乳酸是乳酸缩聚得到的高分子化合物,结构中含有酯基,能够发生水解反应,属于可降解材料,不会造成白色污染,解释合理,A符合题意;
B.白醋的主要成分醋酸是弱电解质,书写离子方程式时不能拆解,正确离子方程式为,B不符合题意;
C.擦干铁锅防生锈,原理是避免铁接触水,破坏铁发生吸氧腐蚀(生锈)的条件,和铁丝在氧气中燃烧的反应无关,解释与劳动项目不对应,C不符合题意;
D.合成氨反应中,中N元素从0价降为中的-3价,得电子作氧化剂,体现氧化性,不是还原性,D不符合题意;
故选A。
【变式3】劳动创造生活,下列劳动过程运用相关原理的是
选项
劳动过程
相关原理
A
考古工作中利用测定一些文物的年代
原子核外有6个电子
B
工人用溶液刻蚀铜制印刷电路板
金属性:
C
医生用碳酸氢钠治疗胃酸过多症
碳酸氢钠易溶于水
D
粮库利用保存粮食
性质非常稳定
【答案】D
【解析】A.考古工作中利用测定一些文物的年代是利用的衰变,A项不符合题意;
B.工人用溶液刻蚀铜制印刷电路板是利用氧化,B项不符合题意;
C.用碳酸氢钠治疗胃酸过多症是利用碳酸氢钠与盐酸反应,C项不符合题意;
D.粮库利用保存粮食是利用性质非常稳定,D项符合题意;
选D。
考向2 氮的氧化物与环境污染
例2 (25-26高三上·广东·阶段检测)利用铜丝和浓硝酸等物质进行气体制备实验。下列操作不能达到实验目的的是
A.制备NO2
B.除去NO2中的NO
C.收集NO2
D.吸收尾气中的NO2
【答案】B
【解析】A.铜丝与浓硝酸在常温下反应生成,该装置可用于制备,能达到实验目的,A不符合题意;
B.能与水反应:,而不溶于水。因此,用水不仅不能除去中的,反而会将转化为,不能达到实验目的,B符合题意;
C.密度比空气大,采用“长进短出”的向上排空气法可以收集,能达到实验目的,C不符合题意;
D.可与溶液反应:,因此可用溶液吸收尾气,能达到实验目的,D不符合题意;
故答案选B。
【变式1】(25-26高三上·广东湛江·阶段检测)下列M能满足如图所示的物质间直接转化关系,且对其他物质的推理成立的是
A.若M为碳,氧化物Y可使澄清石灰水变浑浊
B.若M为硫,氧化物X可与氢化物N反应生成M
C.若M为,氧化物X和氧化物Y均为酸性氧化物
D.若M为硫,酸Z的稀溶液和浓溶液均可与Cu反应但产物不同
【答案】B
【解析】A.若M为碳,N为烃,X为,Y为,酸Z为碳酸,碳酸不能与Cu反应生成,A错误;
B.若M为硫,N为H2S,氧化物X为,Y为,Z为硫酸,和H2S二者可反应生成S,B正确;
C.若M为,N为NH3,是,Y是,Z为硝酸,NO和二者都不是酸性氧化物,C错误;
D.若M为硫,Z为硫酸,稀硫酸与Cu不反应,D错误;
故选B。
【变式2】(25-26高三上·广东揭阳·阶段检测)NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.2molNO与1molO2充分反应生成NO2数目为2 NA
B.46gNO2和N2O4的混合物中氧原子的数目为2 NA
C.1molH2与足量I2充分反应得到HI的数目为2 NA
D.100ml12mol/L盐酸与足量MnO2共热转移的电子数目为0.6NA
【答案】B
【解析】A.2 mol和1 mol在密闭容器中充分反应生成2 mol,但和存在平衡关系:,因此反应后容器中的分子数小于2 NA,A错误;
B.或的都是由N和O组成且N和O个数比为1:2,46 g混合物中含有的氧原子物质的量为,则46 g和的混合物中氧原子的数目为2 NA,B正确;
C.和在密闭容器中发生可逆反应,并且不确定反应生成HI分子的多少,C错误;
D.二氧化锰只能与浓盐酸反应,和稀盐酸不反应,100 ml 12 mol/L浓盐酸与足量MnO2共热时,盐酸不能反应完全,故无法计算转移的电子数,D错误;
故选B。
【变式3】(25-26高三上·广东揭阳·阶段检测)某兴趣小组利用下列装置进行实验,其中不能达到预期目的的是
A.制备二氧化氮
B.干燥二氧化氮
C.收集二氧化氮
D.吸收NO2尾气
【答案】B
【解析】A.制备二氧化氮通常用铜与浓硝酸反应,反应为,该反应无需加热,装置为固液不加热型,分液漏斗可控制反应速率,A正确;
B.干燥二氧化氮需用酸性或中性干燥剂,碱石灰(主要成分为NaOH和CaO)为碱性干燥剂,会与NO2发生反应(),不能用于干燥NO2,B错误;
C.NO2密度比空气大(摩尔质量46g/mol>空气平均29g/mol),应采用向上排空气法收集,装置中长导管进气体、短导管出空气,符合向上排空气法,C正确;
D.NO2尾气可用NaOH溶液吸收,反应为,导管插入溶液可使气体与碱液充分接触,能达到吸收目的,D正确;
故选B。
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-
a.氨溶于水得氨水,氨水是混合物,溶液中存在的微粒有三种分子:NH3·H2O、NH3、H2O;三种离子:NH4+、OH-及少量的H+。
b.NH3·H2O为可溶性一元弱碱,具有碱的通性。氨水可使紫色石蕊试液变蓝,故常用湿润的红色石蕊试纸检验NH3的存在。
c.NH3·H2O不稳定,易分解:NH3·H2ONH3↑+H2O。
得分速记
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。
(2)氨与酸的反应:氨气与酸反应生成铵盐,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,将浓盐酸改为浓硫酸,不会出现相同的现象。
NH3+HCl=NH4Cl(白烟)
NH3+HNO3=NH4NO3(白烟)
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
得分速记
NH3与酸反应生成铵盐,而氨水与酸反应生成铵盐和水,前者为化合反应后者为复分解反应。
(3)与盐溶液的反应:一般生成难溶的碱,如氯化铁溶液与氨水反应:Fe3++3NH3·H2O==Fe(OH)3↓+3NH4+;
又如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。
与Cu2+、Zn2+、 Ag+反应先生成沉淀Cu(OH)2、Zn(OH)2、 Ag2O,继续加入NH3·H2O或通入NH3,沉淀溶解,分别生成Cu(NH3)42+、Zn(NH3)42+、 Ag(NH3)2+。
(4)氨的还原性
a.催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O(用于工业制硝酸)。
b.在纯氧中燃烧:4NH3+3O22N2+6H2O。
c.与氯气反应:2NH3+3Cl2===N2+6HCl或8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl(用于检验Cl2管道泄漏)。
d.与CuO反应:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O(用于实验室制少量N2)。
4.氨的实验室制法
(1)原理:利用复分解反应强碱制弱碱 2NH4Cl +Ca(OH)2 CaCl2+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
5.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
(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
a.NH4Cl受热分解:NH4ClNH3↑+HCl↑(用于除去或分离铵盐)。
b.NH4HCO3或(NH4)2CO3受热分解:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O;(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O
c.硝酸铵的分解有四种情况:
①110 ℃时分解:NH4NO3=HNO3+NH3↑
②185 ℃~200 ℃分解:NH4NO3=N2O↑+2H2O
③230°C以上,同时有弱光:2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O
④在400°C以上时,剧烈分解发生爆炸:4NH4NO3=3N2↑+2NO2↑+8H2O
得分速记
一般情况下写为5NH4NO34N2+2HNO3+9H2O
d.硫酸铵分解两种情况
①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;
②513℃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
a.在稀溶液中不加热:NH+OH-===NH3·H2O。
b.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。
2.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。
考●向●破●译
考向1 氨、铵盐的性质及实验
例1(2026·广东深圳·三模)劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
丝绸衣物不能用碱性洗涤剂洗涤
蛋白质在碱性条件下发生水解
B
铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈
原电池加快金属的腐蚀
C
硝酸铵是一种高效氮肥,必须作改性处理才能施用
硝酸铵受热或经撞击易发生爆炸
D
使用医用酒精进行杀菌消毒
能发生消去反应
【答案】D
【解析】A.丝绸主要成分为蛋白质,蛋白质在碱性条件下易发生水解损坏衣物,因此不能用碱性洗涤剂洗涤,A正确;
B.铁质器件与铜质配件接触时,在潮湿环境中会形成原电池,铁作负极被氧化,腐蚀速率加快,因此接触处易生铁锈,B正确;
C.硝酸铵含氮量高,是高效氮肥,但硝酸铵性质不稳定,受热或经撞击易发生爆炸,因此必须作改性处理后才能施用,C正确;
D.医用酒精杀菌消毒的原理是能够使病菌的蛋白质变性,和消去反应无关,D错误。
故选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】(25-26高三下·广东揭阳·阶段检测)劳动创造美好生活。下列劳动项目和所涉及的化学知识均正确且相匹配的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用热的纯碱溶液清洗厨房油污
纯碱能电离出,有利于除去油污
B
用铁粉、活性炭、食盐等制作暖贴
铁粉发生吸氧腐蚀,反应放热
C
用84消毒液(含NaClO)对环境消毒
具有还原性,能杀菌消毒
D
将铵态氮肥与草木灰(含)混合施用
可同时补充N和K元素
【答案】B
【解析】A.纯碱是碳酸钠,属于盐,电离产生和,是水解生成的,不是电离生成的,A错误;
B.铁粉、活性炭、食盐和水构成原电池,铁粉发生吸氧腐蚀,反应过程放热,可制作暖贴,B正确;
C.具有强氧化性,可使蛋白质变性从而杀菌消毒,并非利用还原性,C错误;
D.草木灰中的与铵态氮肥中的发生双水解反应,生成挥发,降低肥效,不能混合施用,D错误;
【变式2】(2026·广东中山·一模)下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述不正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
化工生产:用作牙膏摩擦剂
硬度大且难溶于水
B
医务急救:用作冷敷袋
C
制药工程:用作“钡餐”
难溶于酸
D
给水处理:用对自来水消毒
有强氧化性
【答案】B
【解析】A.硬度大且难溶于水,可通过摩擦清洁牙齿,适合作牙膏摩擦剂,A不符合题意;
B.作冷敷袋是因为其溶于水吸热,而非与碱反应,B符合题意;
C.难溶于胃酸,胃酸主要成分为盐酸,可用作钡餐,C不符合题意;
D.具有强氧化性,能使细菌、病毒的蛋白质变性,可用于自来水消毒,D不符合题意;
故选B。
【变式3】(2026·广东茂名·一模)下列陈述I和陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
次氯酸具有强氧化性,可用于杀菌消毒
次氯酸可用于食品的长期保鲜
B
铵盐受热易分解
可用氯化铵溶液对金属工件进行电镀前除锈
C
氢氧化铝能与酸反应
可用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多
D
浓硝酸具有挥发性
可用铝制容器长期盛装并运输浓硝酸
【答案】C
【解析】A.陈述I:次氯酸具有强氧化性,可用于杀菌消毒,正确;陈述Ⅱ:次氯酸不可用于食品的长期保鲜,原因是它不稳定且具有腐蚀性,会对人体健康造成危害,错误,A不符合题意;
B.陈述I:铵盐受热易分解,正确;陈述Ⅱ:可用氯化铵溶液对金属工件进行电镀前除锈,是因为氯化铵水解显酸性,与金属氧化物反应,而不是因为铵盐受热分解,两者没有因果关系,B不符合题意;
C.陈述I:氢氧化铝能与酸反应,正确;陈述Ⅱ:胃酸的主要成分是盐酸,氢氧化铝可以中和胃酸,因此可用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多,两者存在因果关系,C符合题意;
D.陈述I:浓硝酸具有挥发性,正确;陈述Ⅱ:可用铝制容器长期盛装并运输浓硝酸,是因为浓硝酸在常温下会使铝发生钝化,形成致密氧化膜,阻止反应继续进行,而不是因为浓硝酸的挥发性,两者没有因果关系,D不符合题意;
故答案选C。
考向2 喷泉实验原理及应用
例2(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
【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1】(2026·广东揭阳·二模)下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂
中为+1价
B
用试纸测新制氯水的酸碱性
新制氯水显酸性
C
可用于设计喷泉实验
能使酚酞溶液变红
D
溶液渗入地壳深层,闪锌矿(ZnS)慢慢地转化为铜蓝(CuS)
【答案】D
【解析】A.NaH中Na为+1价,因此H为-1价,陈述Ⅱ错误,且NaH作生氢剂是因为-1价H可与水发生归中反应生成H2,故A错误;
B.新制氯水中含有HClO,具有漂白性,会漂白pH试纸,无法用pH试纸测定其酸碱性,陈述I错误,故B错误;
C.NH3可用于设计喷泉实验是因为NH3极易溶于水,与NH3能使酚酞溶液变红无关,二者无因果关系,故C错误;
D.CuS的溶度积小于ZnS,可发生沉淀的转化,对应反应为Cu2+(aq)+ZnS(s)CuS(s)+Zn2+,陈述I、Ⅱ均正确且具有因果关系,故D正确;
答案为D。
【变式2】(2026·广东江门·二模)下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确,且两者具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
常温下浓硫酸可用铝槽车运输
常温下铝与浓硫酸不反应
B
SO2能使酸性溴水褪色
SO2具有漂白性
C
SiO2晶体难溶于水
SiO2可用于制作光导纤维
D
NH3极易溶于水
NH3可做喷泉实验
【答案】D
【解析】A.常温下铝遇浓硫酸发生钝化反应,属于化学反应,只是生成的致密氧化膜阻止了反应继续进行,不是不反应,A错误;
B.该反应中体现还原性,将溴单质还原为溴离子,不是漂白性,B错误;
C.SiO2制光导纤维是利用其优良的光学特性,和难溶于水无关,二者没有因果关系,C错误;
D.喷泉实验的原理就是利用极易溶于水的性质,少量水即可溶解大量,使装置内形成巨大压强差,二者存在因果关系,D正确;
故选D。
【变式3】(25-26高三上·广东佛山·期末)用如下装置制备氨气并进行性质实验。打开、,加入少量浓氨水,验满后,关闭、。下列说法错误的是
A.验满方法是将湿润的红色石蕊试纸放在管口
B.打开,加入足量浓氨水,挤压出蒸馏水,打开,可看到喷泉
C.挤压出浓盐酸,可看到大量白烟,白烟为HCl
D.打开,三颈烧瓶中的溶液可能先变红后褪色
【答案】C
【解析】A.圆底烧瓶充满氨气后,打开K1,逸出的氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,可用于氨气的验满,故A正确;
B.打开K3,加入足量浓氨水,浓氨水与生石灰作用放出氨气,氨气极易溶于水,挤压出蒸馏水,圆底烧瓶内压迅速降低,打开K2时可看到喷泉,故B正确;
C.挤压出浓盐酸,氨气和氯化氢气体反应生成氯化铵固体,可看到大量白烟,该白烟为NH4Cl,故C错误;
D.氨水呈碱性,能使酚酞变红色,也能与硫酸反应生成硫酸铵,所以打开K4,三颈烧瓶中的溶液可能先变红后褪色,故D正确;
故答案选C。
考向3 氨的实验室制法及创新
例3(2025·广东惠州·模拟预测)氯气、氨气、乙烯、乙炔的制备是高中化学实验中要求掌握的气体制备实验,以下对应的发生装置能够达到预期效果的是
A.制氯气
B.制氨气
C.制乙烯
D.制乙炔
【答案】D
【解析】A.实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制备氯气:。该反应必须在加热条件下才能进行,图中装置缺少加热设备(如酒精灯),因此无法制备氯气,A错误;
B.实验室通常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制备氨气:。图中只加热了氯化铵固体,加热氯化铵会使其分解为氨气和氯化氢,但这两种气体在试管口遇冷会立即重新化合生成氯化铵固体,因此无法收集到氨气,B错误;
C.实验室用乙醇在浓硫酸催化下,加热至170℃发生消去反应制备乙烯:。该反应对温度控制要求非常严格,因为温度不同产物也不同(140℃时主要生成乙醚)。因此,温度计的水银球必须插入反应液面以下,以精确测量反应液的温度。图中温度计的水银球在液面上方,无法准确控制反应温度,C错误;
D.实验室用电石(主要成分为CaC2)与水反应制备乙炔:。该反应是固体与液体在不加热条件下的反应,且反应速率很快。为了得到平稳的气流,通常使用饱和食盐水代替水来减缓反应速率。图中装置使用分液漏斗向盛有电石的烧瓶中滴加饱和食盐水,无需加热,装置设计合理,D正确;
因此答案选D;
【变式1】(2026·广东广州·二模)下列关于的制取和以、溶液为原料制取的实验装置中,不能达到实验目的的是
A.制取
B.制取
C.分离
D.制取
【答案】D
【解析】A.实验室制取氨气,就是加热和固体混合物,装置为固体加热型,试管口略向下倾斜防止冷凝水倒流炸裂试管,装置正确,可以达到实验目的,A不符合题意;
B.通入溶液可以生成,且不溶于弱碱氨水;同时极易溶于水,图中球形干燥管可以起到防倒吸的作用,装置正确,可以达到实验目的,B不符合题意;
C.是难溶沉淀,分离固体和液体用过滤操作,图中过滤操作符合规范,可以达到实验目的,C不符合题意;
D.灼烧使其分解得到,需要在坩埚中进行高温灼烧,图中使用的容器是蒸发皿,蒸发皿仅用于蒸发浓缩溶液,不能用于高温灼烧固体,仪器选用错误,不能达到实验目的,D符合题意;
故选D。
【变式2】(2026·广东惠州·模拟预测)下列装置或操作不能达到相应实验目的的是
A.制备干燥的
B.铁钥匙镀铜
C.除去中少量的HCl
D.萃取并分离溴水中的溴
【答案】B
【解析】A.浓氨水能与生石灰反应制备氨气,碱石灰能用于干燥碱性气体氨气,则题给装置能达到制备干燥氨气的实验目的,A不符合题意;
B.铁钥匙镀铜,镀件与电源负极相连,镀层金属与电源的正极相连,铁钥匙与铜连接错误,B符合题意;
C.氯化氢能与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、二氧化碳和水,二氧化碳不溶于碳酸氢钠饱和溶液,则题给装置能达到除去二氧化碳中混有的氯化氢杂质的实验目的,C不符合题意;
D.四氯化碳不溶于水,密度比水大,能萃取溴水中的溴,则题给装置能达到萃取并分离溴水中的溴的实验目的,D不符合题意;
故选B。
【变式3】(2026·广东佛山·模拟预测)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
I2易溶于CCl4
I2和CCl4都为非极性分子
B
实验室加热NH4Cl固体制取NH3
NH4Cl受热易分解
C
铜锣(铜锌合金)不易产生铜绿
形成Cu-Zn原电池,Cu作负极被保护
D
向NaBr溶液中加入过量氯水,溶液变橙色;再加入淀粉-KI溶液,溶液变蓝色
非金属性:Cl> Br> I
【答案】A
【解析】A.根据相似相溶原理,非极性溶质易溶于非极性溶剂,和均为非极性分子,因此易溶于,两个陈述均正确且存在因果关系,A符合题意;
B.受热易分解为和,但二者在试管口遇冷会重新化合生成,无法通过加热固体制取,陈述Ⅰ错误,B不符合题意;
C.铜锌合金中Cu和Zn可形成原电池,原电池中活泼性强于,作负极被腐蚀,作正极被保护,因此铜锣不易产生铜绿,陈述Ⅱ错误,C不符合题意;
D.实验中加入的氯水过量,过量的可直接将氧化为使淀粉变蓝,无法证明非金属性,二者无因果关系,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.物理性质:无色,易挥发,具有刺激性气味的液体,易溶于水。浓硝酸常因为溶解有NO2而呈黄色。质量分数为69%的硝酸为常用浓硝酸。98%以上的硝酸称之为发烟硝酸。
2.化学性质
(1)硝酸具有酸的通性
①与金属反应:一般不生成氢气
②与碱性氧化物反应:如CuO、Na2O、Fe2O3等
③与碱反应:Cu(OH)2、NaOH等
④与盐反应:NaHCO3、Na2CO3等
⑤与指示剂反应:浓硝酸可使石蕊先变红后褪色
得分速记
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)不稳定性
硝酸是不稳定性酸,受热或者光照易分解,所以实验室中常用棕色瓶储存硝酸,置于冷暗处。
4HNO3(浓) 2H2O+4NO2↑+O2↑。
(3)强氧化性
由于HNO3中的+5价氮元素有很强的得电子能力,在硝酸参与的氧化还原反应中,几乎全部是+5价氮被还原,故硝酸具有强氧化性。硝酸无论浓、稀都有强氧化性,而且浓度越大,氧化性越强。
硝酸的强氧化性规律:①温度越高,硝酸越浓,其氧化性越强。 ②与硝酸反应时,还原剂一般被氧化成最高价态。
①浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红,后褪色。
②与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应,非金属元素被氧化成酸性氧化物或最高价含氧酸。如:
C+4HNO3 (浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O,S+6HNO3 (浓) H2SO4+6NO2↑+2H2O。
③金属与HNO3反应一般不生成H2,浓HNO3一般被还原为NO2,稀HNO3一般被还原为NO,极稀HNO3可被还原成NH3,生成NH4NO3等。
3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
得分速记
浓硝酸与Cu反应时,若Cu过量,反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2,但随着反应的进行,硝酸变稀,其还原产物将为NO,最终应得到NO2与NO的混合气体,可利用氧化还原反应过程中化合价升降总数相等的守恒规律求解有关Cu、HNO3和混合气体之间的量的关系。
④钝化:常温时,冷的浓硝酸、浓硫酸可使铝、铁表面生成致密的氧化膜,阻止酸与金属的进一步反应,这种现象叫钝化。钝化其实也是硝酸强氧化性的表现,利用金属Al和Fe的这种性质,我们可以用Al或Fe制的容器来盛装浓硫酸或浓硝酸。
⑤硝酸与铁反应时,产物符合以下规律
⑥与还原性化合物反应:
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等还原性物质。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式:
3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O。
(4)与有机物反应
①硝化反应(与苯反应):
+HNO3(浓) +H2O;
②显色反应:含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
得分速记
(1)HNO3与金属反应一般不能产生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)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
(4)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题
①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-、SO、S2-等还原性较强的离子大量共存。
②在书写离子方程式时,忽视HNO3的强氧化性,将氧化还原反应简单地写成复分解反应。
(5)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。
3.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。
4.硝酸工业制法的反应原理
①NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO:4NH3+5O24NO+6H2O。
②NO进一步氧化生成NO2:2NO+O2=2NO2。
③用水吸收NO2生成HNO3:3NO2+H2O=2HNO3+NO。
5.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。
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NH。
(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。
a.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↑;
b.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↑;
c.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·模拟预测)下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
SO2可用作葡萄酒的保鲜
SO2有漂白性
B
铁罐车可用于装运浓硝酸
常温下Fe与浓硝酸不反应
C
用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
Fe3+与SCN-生成红色沉淀
D
84消毒液与洁厕灵不能混合使用
【答案】D
【解析】A.SO2用作葡萄酒保鲜是利用其还原性和抑菌性,与SO2的漂白性无关,二者无因果关系,A不符合题意;
B.常温下Fe遇浓硝酸发生钝化,是生成致密氧化膜的化学反应,并非不反应,陈述Ⅱ错误,B不符合题意;
C.Fe3+与SCN-反应生成红色可溶性络合物,并非红色沉淀,陈述Ⅱ错误,C不符合题意;
D.84消毒液含ClO-,洁厕灵含Cl-和H+,二者混合发生反应生成有毒的Cl2,离子方程式为,D符合题意;
故选D。
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·广东深圳·三模)某兴趣小组为制备并探究和反应的氧化产物,设计如图所示实验装置。
已知:①氧化亚铜在酸性条件下能发生歧化反应:;
②红热的铜能与氮的氧化物反应。
下列说法正确的是
A.A中反应的离子方程式为:
B.实验开始时,先打开A中分液漏斗活塞,过一会儿,点燃D处酒精灯
C.若把浓改为稀,装置B的作用相同
D.取少量D中完全反应后的产物,加入足量的稀硝酸,若固体完全溶解,说明有生成
【答案】B
【分析】装置A是利用Cu和浓硝酸反应生成NO2,;装置B是用水将NO2转化为NO;装置C是用浓硫酸对NO进行干燥;装置D是进行Cu和NO的反应;装置E是对尾气进行回收,由此解答;
【解析】A.由分析可知,A中生成的气体为NO2,因此发生的离子方程式为,A错误;
B.先打开分液漏斗活塞,使A中生成的NO2经B转化为NO,排尽装置内空气(防止O2氧化NO或Cu),待D中充满NO后再点燃酒精灯,确保Cu在无氧环境下与NO反应,B正确;
C.若改用稀HNO3,A中直接生成NO,无需B装置转化NO;此时B的作用变为除去挥发的硝酸蒸气,C错误;
D.无论D中产物含有CuO、Cu2O还是未反应的Cu,加入足量稀硝酸后均会完全溶解,因此固体完全溶解不能作为判断Cu2O生成的依据;
故答案为B。
【变式2】(2026·广东深圳·模拟预测)某小组探究浓硝酸与铁的反应,并检验气体产物的性质,实验装置如图所示,装置丁中的a溶液为酸性KMnO4溶液,用于吸收尾气。已知:FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色)。下列说法正确的是
A.用KSCN溶液和氯水可检验装置甲反应产物中是否有Fe2+
B.装置乙中铜溶解,是NO2将铜氧化的结果
C.装置丙中溶液由浅绿色变为棕色,说明装置甲中生成了NO
D.装置丁中的a溶液可用酸性NaClO溶液代替
【答案】D
【分析】装置甲中,铁与浓硝酸在热水浴中反应,主要生成,随着反应进行,硝酸浓度降低,可能生成;装置乙中,与水反应生成和硝酸,硝酸与铜反应使铜溶解;装置丙中,与反应生成棕色的;装置丁中,酸性溶液用于吸收尾气,据此分析。
【解析】A.装置甲中反应产物含,加入溶液会变红,无法检验,A错误;
B.装置乙中铜溶解,是与水反应生成的硝酸将铜氧化,B错误;
C.装置丙中溶液变棕色,可能是装置乙中生成的,C错误;
D.酸性溶液具有强氧化性,可氧化尾气,可代替酸性溶液,D正确;
故选D。
【变式3】下图为铜丝与浓反应实验改进装置,向J形管加入浓,连接装置,使铜丝与浓接触。下列说法不正确的是
A.J形管内产生红棕色气体,左侧液面逐渐上升
B.打开K,向玻璃管依次注入水、空气,气体颜色变化:红棕色→变浅→红棕色
C.打开K,向玻璃管中注入NaOH溶液吸收气体,反应为
D.该装置实现了实验绿色环保的目标
【答案】C
【分析】图示为铜丝与浓HNO3的反应实验改进装置,向J形管加入浓HNO3连接装置,使铜丝与浓HNO3接触,反应的化学方程式:,是污染性气体,存在化学平衡,能和碱溶液反应生成硝酸盐、亚硝酸盐和水;
【解析】A.由分析可知,J形管内铜丝与浓HNO3反应产生红棕色气体,随着气体增多压强增大,左侧液面逐渐上升,A正确;
B.打开K,向玻璃管依次注入水、空气,注入水之后和水反应生成和,通入空气之后,和反应又生成气体,气体颜色变化为:红棕色变浅红棕色,B正确;
C.打开K,向玻璃管中注入NaOH溶液吸收气体,和溶液反应生成、和水,反应的离子方程式为:,C错误;
D.、都是污染性气体,该装置可以使、被NaOH溶液充分吸收避免污染空气,D正确;
故选C。
考向2 金属与硝酸反应的多角度计算
例2向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中加入1 L 0.6 mol·L-1 HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到2 240 mL NO气体(标准状况)。已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。下列说法不正确的是
A.上述体现酸性的硝酸与体现氧化性的硝酸的物质的量之比为5∶1
B.若将上述混合物用足量的H2加热还原,所得到固体的质量为32 g
C.Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式为3Cu2O+14H++2=6Cu2++2NO↑+7H2O
D.若混合物中含0.1 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,消耗H2SO4的物质的量为0.1 mol
【答案】B
【解析】A.Cu、Cu2O、CuO与HNO3恰好完全反应时生成Cu(NO3)2、NO和H2O,硝酸的物质的量为1 L×0.6 mol·L-1=0.6 mol,生成的NO的物质的量=2.24 L÷22.4 L·mol-1=0.1 mol,则体现氧化性的硝酸是0.1 mol,体现酸性的硝酸是0.5 mol,体现酸性的硝酸与体现氧化性的硝酸的物质的量之比为5∶1,A正确;B.根据N原子守恒可知:n[Cu(NO3)2]=(0.6 mol-0.1 mol)÷2=0.25 mol,混合物中所含的Cu元素共有0.25 mol,根据铜元素守恒可知,用H2还原Cu、Cu2O、CuO的混合物后应得到0.25 mol Cu,故所得固体的质量为0.25 mol×64 g·mol-1=16 g,B错误;C.Cu2O被稀HNO3氧化为Cu2+,硝酸根被还原为NO,同时生成H2O,反应的离子方程式为3Cu2O+14H++2=6Cu2++2NO↑+7H2O,C正确;D.若混合物中含0.1 mol Cu,生成的NO的物质的量0.1mol,共转移0.3mol电子,Cu-Cu2+-2e-、Cu2O-Cu2+-2e-,根据电子转移守恒,混合物中n(Cu2O)=(0.1 mol×3-0.1 mol×2)÷2=0.05 mol,根据铜元素守恒可知,n(CuO)=0.25 mol-0.1 mol-0.05 mol×2=0.05 mol,混合物中,Cu不与稀H2SO4反应,0.05 mol Cu2O、0.05 mol CuO与稀H2SO4反应,根据Cu2O、CuO中氧原子与H2SO4电离出的H+反应生成H2O,可得n(H2SO4)=0.05 mol+0.05 mol=0.1 mol,D正确;故选B。
【变式1】硝酸钠在玻璃业、染料业、农业等领域应用广泛.工业上以含氮氧化物废气为原料生产硝酸钠的流程如图所示:
已知:①;②.
下列叙述正确的是
A.属于酸性氧化物
B.同时发生反应①和②时,被氧化的氮元素与被还原的氮元素的质量之比可能为2∶1
C.“转化器”中生成的既是氧化产物,又是还原产物
D.不考虑流程中钠、氮元素的损失,则
【答案】D
【分析】NO2、NO通入碳酸钠溶液发生已知①、②的两个反应,会生成硝酸钠和亚硝酸钠的混合物,加入稀硝酸将亚硝酸钠转化为硝酸钠,最后对硝酸钠溶液蒸发结晶得到硝酸钠固体。
【解析】A.酸性氧化物与碱反应生成一种盐和水,与NaOH反应生成NaNO2、NaNO3,生成两种盐,且氮元素化合价发生变化,不属于酸性氧化物,A错误;B.反应①中二氧化氮的氮元素发生歧化反应,二氧化氮既是氧化剂也是还原剂,被氧化的氮元素与被还原的氮元素的物质的量为1:1,反应②NO中氮元素化合价升高被氧化,NO2中氮元素化合价降低被还原,则同时发生反应①和②时,被氧化的氮元素与被还原的氮元素的质量之比1:1,B错误;C.“转化器”中加入稀硝酸将亚硝酸钠转化为硝酸钠,硝酸被还原为NO,生成的是氧化产物,NO是还原产物,C错误;D.根据题意可知,N元素和Na元素最终变为硝酸钠,根据守恒有等式:a+b+e=2c;NO、NO2最终变为硝酸钠,N失去电子,O2得到电子,根据电子守恒有等式:3a+b=4d,根据上述两个等式可得:,D正确;故选D。
【变式2】利用硝酸工业的尾气(含NO、NO2)获得Ca(NO2)2的部分工艺流程如图所示:
下列说法错误的是( )
A.反应NO(g)+NO2(g)⥫⥬N2O3(g)的ΔS<0
B.为使尾气中NOx被充分吸收,尾气与石灰乳采用气液逆流接触吸收
C.若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1,Ca(NO2)2产品中Ca(NO3)2含量升高
D.Ca(NO2)2在酸性溶液中分解的离子方程式:3NO+2H+===NO+2NO↑+H2O
【答案】C
【解析】 该反应是气体系数和减小的反应,故反应的ΔS<0,A正确;尾气与石灰乳采用气液逆流接触吸收可以增大反应物的接触面积,有利于尾气中NOx被充分吸收,B正确;石灰乳与NO和NO2反应:NO2+NO+Ca(OH)2===Ca(NO2)2+H2O,若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1,反应中NO过量,会导致排放气体中NO含量升高,C错误;Ca(NO2)2在酸性溶液中会发生歧化反应生成NO和NO:3NO+2H+===NO+2NO↑+H2O,D正确。
【变式3·变载体】如图所示的是部分含氮物质的分类及相应化合价的关系。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(浓硝酸受热分解的产物)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
【答案】C
【解析】 由图可知,a为NH3,b为N2,c为NO,d为NO2或N2O4,e为HNO3,f为铵盐。铵盐与草木灰同时施用降低肥效,A错误;铜与浓硝酸反应生成NO2,B错误;浓硝酸受热分解生成的氮氧化物为NO2,则NH3和NO2生成N2时,根据得失电子守恒可知,NO2(氧化剂)和NH3(还原剂)物质的量之比为3∶4,C正确;工业制硝酸的物质转化关系:N2→NH3→NO→NO2→HNO3,D错误。
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.氮气及其化合物的价类二维图
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。
1)横向转化为物质类别变化,为非氧化还原反应,如
(1)氨气转化为铵盐:HCl+NH3===NH4Cl
(2)硝酸转化为硝酸盐:NaOH+HNO3===NaNO3+H2O
2)纵向转化为化合价变化反应,是氧化还原反应,如
(1)NH3转化为N2:3Cl2+8NH3=== N2+6NH4Cl
(2)NH3转化为NO:5O2+4NH34NO+6H2O
得分速记
N2不能一步氧化为NO2。
3)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
4)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、NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
2.构建氮气及其化合物转化网络
3.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 考查不同价态含氮物质的转化关系
例1(2026·广东深圳·模拟预测)已知单质a与化合物b、c均含有元素X,c→a反应条件不限,下列选项中能满足图中物质间直接转化关系,且推理成立的是
A.X若为S,可通过加入硫化钠和稀硫酸实现c到a的转化
B.X若为Fe,蒸干c溶液即可得到溶质
C.X若为K,电解c的水溶液可制备a
D.X若为N,a能被O2氧化成红棕色的b
【答案】A
【解析】A.X若为S,则a为硫单质,b为SO2,c为Na2SO3,c在硫酸提供的酸性条件下与硫化钠反应2Na2S + Na2SO3 + 3H2SO4 = 3Na2SO4 + 3S↓+ 3H2O,生成硫单质,A正确;
B.X若为Fe,则a为铁单质,b为Fe2O3,c为FeCl3,FeCl3溶液蒸干过程中发生水解反应,加热时HCl易挥发,平衡持续正向移动,促进水解完全,蒸干后得到Fe(OH)3或氧化铁固体,B错误;
C.X若为K,则a为钾单质,b为K2O,c为KCl,电解KCl水溶液反应为2KCl + 2H2O 2KOH + H2↑ + Cl2↑,无法制备钾单质,C错误;
D.X若为N,则a为氮气,b为NO2,c为HNO3,其中氮气和氧气在放电或高温下反应,首先生成无色的NO,NO在空气中会迅速被氧化成红棕色的NO2,而氮气本身并不直接被O2氧化为NO2,D错误;
故答案选A。
【变式1·变载体】能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质X氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A.X可为镁,盐的水溶液一定显酸性
B.X可为硫,氧化物1可使石蕊溶液褪色
C.X可为钠,氧化物2可用作供氧剂
D.X可为氮,氧化物2是酸性氧化物
【答案】C
【解析】A.镁与氧气反应只能生成MgO,MgO无法继续与O2反应生成更高价氧化物,转化关系不能实现,A错误;
B.硫与O2反应生成的氧化物1为SO2,SO2不能漂白酸碱指示剂,仅能使石蕊溶液变红,无法使其褪色,B错误;
C.钠与O2常温下反应生成Na2O(氧化物1),Na2O与O2进一步反应生成Na2O2(氧化物2),Na2O2可与CO2、H2O反应释放O2,可用作供氧剂,后续转化均可实现,C正确;
D.氮对应的氧化物2为NO2,NO2与碱反应生成两种盐和水,不符合酸性氧化物的定义,不属于酸性氧化物,D错误;
故选C。
【变式2】(2026·广东·模拟预测)下列物质之间的转化都一步能实现,且叙述正确的是
A.Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3,H2SiO3可溶于水
B.Cu→CuO→Cu(OH)2→CuCl2,Cu(OH)2可受热分解
C.N2→NH3→NO→NO2→HNO3,包含了工业制硝酸的流程
D.S→SO2→H2SO3→Na2SO3→Na2SO4,SO2可使红色石蕊褪色
【答案】C
【解析】A.SiO2不能与水发生一步反应生成H2SiO3,且H2SiO3是难溶于水的弱酸,A错误;
B.CuO不溶于水,无法与水一步反应生成Cu(OH)2,B错误;
C.N2与H2在高温高压催化剂条件下化合生成NH3,NH3催化氧化生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,所有转化均能一步实现,且该流程就是工业制硝酸的流程,C正确;
D.SO2不能漂白酸碱指示剂,通入红色石蕊溶液中会生成亚硫酸使溶液变红,但不会使其褪色,D错误;
故选C。
【变式3】部分含N物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法错误的是
A.雷电固氮转化:d→c→b→a B.e作配体时,N原子作配位原子
C.可用浓硫酸干燥b和c D.a的溶液可能呈中性
【答案】C
【分析】首先根据化合价和物质类别推断各物质::价氢化物→;:价单质→;:价氧化物→;:价氧化物→(或);:价含氧酸及其盐→或硝酸盐,逐个分析选项。
【解析】A.雷电固氮的过程是:空气中的氮气在放电条件下与氧气反应生成一氧化氮;一氧化氮在空气中被氧化为二氧化氮;二氧化氮溶于雨水生成硝酸,该转化路径d→c→b→a 符合事实,A正确;
B.e为,N原子含有孤电子对,作配体时N原子作为配位原子,B正确;
C.可以和浓硫酸反应生成亚硝基硫酸,不能用浓硫酸干燥,C错误;
D.a若为硝酸钠、硝酸钾等强酸强碱盐,其溶液呈中性,因此a的溶液可能呈中性,D正确;
故选C。
考向2 考查不同价态含氮物质转化的实验探究
例2(2026·广东茂名·三模)探究的催化氧化的实验装置如图所示。③中气体颜色无明显变化;④中收集到红棕色气体,一段时间后,④中产生白烟。下列分析正确的是
A.若②中只加入也可以实现上述现象
B.③、④中现象说明③中发生了的催化氧化反应
C.④中白烟的主要成分是
D.一段时间后,⑤中固体部分或全部溶解,反应的离子方程式为
【答案】B
【分析】①装置中加热制,②装置制,和进入③装置发生氨的催化氧化反应,产物进入后续装置。
【解析】A.受热分解生成和,在试管口温度较低处,二者会重新化合为,无法得到,不能实现对应现象,A错误;
B.催化氧化生成无色NO,因此③中气体颜色无明显变化,NO进入④后,与过量反应生成红棕色,符合题干现象,说明③中发生了的催化氧化,B正确;
C.与水反应生成,过量与反应生成固体,白烟的主要成分为,C错误;
D.⑤中为稀硫酸,进入的氮氧化物转化为稀硝酸,稀硝酸与Cu反应生成NO,不是,正确离子方程式为,D错误;
故选B。
【变式1】(2026·广东深圳·模拟预测)用三通阀进行气体的性质探究装置如图所示,先通过旋转阀门连通注射器2、4收集气体,再进行探究实验。
已知:“三通阀”的孔路结构如图:,下列说法不正确的是
A.旋转阀门连通装置2、3,3中溶液颜色变蓝,说明氨水显碱性
B.旋转阀门连通装置2、3,3中换成CuSO4溶液,可制备[Cu(NH3)4]SO4
C.旋转阀门连通装置1、2,1中有白烟产生,NH3与Cl2发生了化合反应
D.装置4若换成浓硫酸和Na2SO3固体,可进行SO2的性质探究
【答案】C
【分析】4中浓氨水和碱石灰反应放出氨气,用该装置进行氨气的性质探究。
【解析】A.石蕊遇碱变蓝,旋转阀门连通装置2、3,3中溶液颜色变蓝,说明氨水显碱性,故A正确;
B.旋转阀门连通装置2、3,3中换成CuSO4溶液,硫酸铜和过量氨气反应生成 [Cu(NH3)4]SO4,故B正确;
C.旋转阀门连通装置1、2,1中有白烟产生,说明NH3与Cl2发生了反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,不是化合反应,故C错误;
D.装置4若换成浓硫酸和Na2SO3固体,浓硫酸和Na2SO3固体反应放出SO2气体,可进行SO2的性质探究,故D正确;
选C。
【变式2】(2026·广东深圳·模拟预测)按图装置进行实验。将注射器中的稀盐酸全部加入装有漂白粉的试管中,待实验结束后向反应装置中加入浓氨水,与多余的氯气反应。下列说法不正确的是
A.试管A中产生黄绿色气体,体现的氧化性
B.b处无现象,c处先变红后褪色,说明干燥的无漂白性
C.d处溶液红色褪去,可能原因是酚酞被氧化
D.浓氨水吸收多余的氯气,体现了的氧化性
【答案】A
【分析】漂白粉的主要成分为、,加入稀盐酸,发生的反应为:,生成氯气,经a无水氯化钙进行干燥,则b处干燥的蓝色石蕊试纸无现象;c处湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,d处氢氧化钠用来吸收多余的氯气,防止污染环境,据此分析作答。
【解析】A.由分析可知试管A中产生黄绿色的气体,反应为:,中氯元素化合价上升,体现了的还原性,故A错误;
B.由分析可知干燥的蓝色石蕊试纸无现象,湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,说明干燥的无漂白性,故B正确;
C.含酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去,原因可能是与氢氧化钠反应,消耗了氢氧化钠,导致溶液碱性减弱;也可能是与反应生成的具有强氧化性,将酚酞氧化,破坏结构而使其褪色,故C正确;
D.浓氨水吸收多余的氯气,发生氧化还原反应:,反应中氯元素化合价降低,体现了的氧化性,故D正确;
故选A。
【变式3】(25-26高三下·广东揭阳·阶段检测)某学习小组利用如图所示装置制备并验证其部分性质。下列说法正确的是
A.装置A中可加热氯化铵固体制备氨气
B.装置B中试剂为碱石灰,可用于干燥
C.装置C中黑色固体变为红色,装置D中白色固体变蓝,说明具有氧化性
D.反应结束后,将收集到的气体单质通入紫色石蕊溶液,溶液变红
【答案】B
【分析】A装置是制备氨气的装置,实验室采用氯化铵固体和氢氧化钙共热制备氨气,B装置为干燥氨气的装置,盛装的是碱石灰,C是为了验证氨气的还原性,氨气在装置C中可以与氧化铜共热生成铜、氮气和水,装置D中无水硫酸铜是为了验证水的生成,装置E利用排水法收集氮气,据此分析解答。
【解析】A.加热氯化铵固体不能制备氨气,是因为氯化铵受热分解产生的HCl和NH3又会化合在试管口生成氯化铵固体,应用氯化铵和氢氧化钙“固固加热”制备氨气,A错误;
B.碱石灰为碱性干燥剂,可以干燥氨气,B正确;
C.装置C中黑色固体变为红色,说明氧化铜被还原为铜单质,装置D中白色固体变蓝,说明生成水,则证明具有还原性,C错误;
D.反应结束后,将收集到的气体单质为氮气,氮气难溶于水,通入紫色石蕊溶液,无明显现象,D错误。
考向3 氮族元素的其他相关知识
例3(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1】(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
【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2】(2026·天津·一模)下列描述变化的离子方程式正确的是
A.溶于稀硝酸:
B.向溶液中通入:
C.向氢氧化钠溶液中加入铝粉:
D.向一元中强酸溶液中滴入足量烧碱溶液:
【答案】A
【解析】A.FeO中+2价Fe具有还原性,稀硝酸具有强氧化性,二者发生氧化还原反应,Fe被氧化为,被还原为NO,所给离子方程式书写正确,A正确;
B.碳酸酸性弱于盐酸,根据强酸制弱酸原理,和溶液不能发生反应,B错误;
C.铝和氢氧化钠溶液反应为,C错误;
D.是一元中强酸,1 mol 只能电离出1 mol ,与足量烧碱反应仅生成:,D错误;
故选A。
【变式3】(2026·四川成都·模拟预测)工业上利用白磷、NaOH和制备次磷酸钠,主要转化如下图(省略部分产物)。下列说法正确的是
A.中P的化合价为 B.为三元酸
C.中含有键 D.反应②中每生成,转移4 mol电子
【答案】D
【解析】A.化合物化合价代数和为0,中为、为、为−2,计算得化合价为,A错误;
B.与过量NaOH反应只生成,说明分子中只有1个可电离的,是一元酸,B错误;
C.为正四面体结构,6条棱对应6个键,含键,C错误;
D.反应②中,中为价,中为价,生成时,P化合价升高,转移电子,D正确;
故选D。
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2026·广东卷)部分含C或N或Cl物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法错误的是
A.分子中可存在键和键 B.可由受热分解产生
C.可存在的转化 D.、、均可用于自来水消毒
【答案】D
【解析】A.a可以是,分子内含1个σ键和2个π键,因此分子中可存在π键和σ键,A正确;
B.c可以是,e可以是碳酸盐(盐类,碳元素为+4价),碳酸钙等碳酸盐受热分解可生成,因此c可由e受热分解产生,B正确;
C.对应转化为:,可通过反应实现:N2和O2放电生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,稀HNO3与Cu反应生成NO,C正确;
D.f为-1价的酸,只能是HCl,盐酸没有强氧化性,不能用于自来水消毒,D错误;
故选D。
2.(2025·广东卷)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
浓硝酸具有强氧化性
B
向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
C
与可生成蓝色物质
KSCN溶液可用于检验
D
与浓盐酸共热,生成黄绿色气体
【答案】B
【解析】A.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中是因为其见光易分解,而非因其强氧化性,陈述Ⅰ正确但因果关系错误,A不符合题意;
B.浓硫酸使蔗糖变黑体现其脱水性,陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系,B符合题意;
C.Fe2+与K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀用于检验Fe2+,而KSCN用于检验Fe3+,两者无直接因果关系,C不符合题意;
D.MnO2与浓盐酸生成Cl2是独立反应,与Cl2和SO2的反应无因果关系,D不符合题意;
故选B。
3.(2025·广东卷)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.的中子数,比的多
B.与水蒸气完全反应,生成的数目为
C.在的溶液中,的数目为
D.标准状况下的与足量反应,形成的共价键数目为
【答案】D
【解析】A.的中子数为10,的中子数为8,每个O2分子含2个O原子,1mol比1mol多4NA个中子,A错误;
B.Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,1mol Fe生成mol H2,数目为NA,B错误;
C.在水中会水解,溶液中的数目小于0.1NA,C错误;
D.1mol Cl2与H2反应生成2mol HCl,形成2mol H-Cl键,共价键数目为2NA,D正确;
故选D。
4.(2024·广东卷)按下图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理均合理的是
A.烧瓶壁会变冷,说明存在的反应
B.试纸会变蓝,说明有生成,产氨过程熵增
C.滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明有升华
D.实验过程中,气球会一直变大,说明体系压强增大
【答案】B
【解析】A.烧瓶壁变冷说明八水氢氧化钡与氯化铵的反应是焓变大于0的吸热反应,故A错误;B.试纸会变蓝,说明八水氢氧化钡与氯化铵反应时有氨气生成,该反应是熵增的反应,故B正确;C.滴加浓盐酸后,有白烟产生是因为浓盐酸挥发出的氯化氢气体与反应生成的氨气生成了氯化铵,与氯化铵的升华无关,故C错误;D.八水氢氧化钡与氯化铵生成氯化钡和一水合氨的反应是焓变大于0的吸热反应,烧瓶中温度降低、气体压强会减小会导致气球变小,后因为一水合氨分解生成氨气导致气体压强增大,气球会变大,滴入盐酸后,浓盐酸挥发出的氯化氢气体与反应生成的氨气生成了氯化铵,导致气体压强变小,则实验过程中,气球先变小、后增大,加入盐酸后又变小,故D错误;故选B。
5.(2025·云南卷)某化学兴趣小组设计如下实验装置,通过测定反应前后质量的变化,验证固体在酒精灯加热条件下,受热分解的气态产物。
实验步骤:先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气;关闭Ⅰ左侧阀门,点燃酒精灯;一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,熄灭酒精灯甲;再次缓慢通入Ar气……
下列说法错误的是
A.实验步骤中,点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙
B.整个过程中,若Ⅲ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的在Ⅱ中反应完全
C.实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量,则分解的气态产物只有
D.应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放
【答案】A
【分析】先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气,防止对实验造成干扰,关闭Ⅰ左侧阀门,先后点燃乙、丙、甲处酒精灯,一段时间后,Ⅰ中灼热的铜网变黑,说明NaNO3分解产生了O2,熄灭酒精灯甲,再次缓慢通入Ar气,使NaNO3分解产生的气态产物全部排尽,浓硫酸用于防止空气中的水蒸气进入装置干扰实验。
【解析】A.一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,说明NaNO3分解产生了O2,为确保能准确测定产生的氧气的质量,应先点燃乙处酒精灯,再点燃丙处酒精灯,最后点燃甲处酒精灯,A错误;B.Ⅱ、Ⅲ中Cu均能和氧气反应生成黑色的CuO,整个过程中,若Ⅱ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的O2在Ⅱ中反应完全,B正确;C.Ⅱ中的Cu只能吸收O2,实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅰ中增加的质量,则分解的气态产物只有O2,C正确;D.由该实验可知NaNO3受热易分解产生氧化剂、助燃性气体O2,故NaNO3应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放,D正确;答案选A。
6.(2025·湖北卷)如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是
A.在C的水溶液中加入少量固体A,溶液升高
B.D为可溶于水的有毒物质
C.F溶于雨水可形成酸雨
D.常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
【答案】A
【分析】固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则C为NH3,G是强酸,则E是NO,F是NO2,G是HNO3;H是白色固体,常用作钡餐,H是BaSO4,D是BaCl2,A和B反应是NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应,C(NH3)和HCl可转化为NH4Cl,则A是NH4Cl,B是Ba(OH)2·8H2O。
【解析】A.在C(NH3)的水溶液(氨水)中加入少量固体A(NH4Cl),铵根浓度增大,抑制了NH3·H2O的电离,OH-浓度减小,溶液pH减小,A错误;B.D(BaCl2)易溶于水,溶于水电离出Ba2+,钡是重金属,有毒,B正确;C.F(NO2)与水反应生成强酸硝酸,故NO2溶于雨水可形成硝酸型酸雨,C正确;D.G是HNO3,常温下浓HNO3将Fe钝化,故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸,D正确;答案选A。
7.(2024·广西卷)实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.“反应1”中,每消耗,在下得到
B.“反应2”中,每生成0.1molNO,转移电子数为
C.在密闭容器中进行“反应3”,充分反应后体系中有个
D.“反应4”中,为使完全转化成,至少需要个
【答案】B
【分析】反应1为实验室制备氨气的反应,方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O,反应2是氨气的催化氧化,方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,反应3为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,方程式为:2NO+O₂=2NO₂ ,反应4为二氧化氮,氧气和水反应生成硝酸,4NO2+2H2O+O2=4HNO3,以此解题。
【解析】A.根据分析可知,每消耗,生成0.1mol氨气,但是由于不是标准状况,则气体不是2.24L,A错误;B.根据分析可知,反应2方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,该反应转移20e-,则每生成0.1molNO,转移电子数为,B正确;C.根据反应3,充分反应后生成个,但是体系中存在2NO2⇌N2O4,则最终二氧化氮数目小于,C错误;D.根据反应4可知,为使完全转化成,至少需要个O2,D错误;故选B。
2 / 3
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
放电或高温
$
第03讲 氮及其重要化合物
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
)
(
0
2
) (
思维建模·脉络梳理
) (
搭建知识框架,构建系统思维
)
(
0
3
) (
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
∣
知识点2
氮的氧化物
考向破译
考向1
氮气的性质及氮的固定
∣
考向
2
氮的氧化物与环境污染
解题妙招
解答氮气的性质及固氮试题的思维模型
考点二
氨 铵盐
知识解构
知识点1
氨气
∣
知识点2
铵盐
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
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
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
)
(
0
4
) (
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--五年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
2023年
2022年
氮及其氧化物
T12,4分
氨气与铵盐
T17,2分
T10,2分
T11,4分
T4,2分
硝酸与硝酸盐
T8,2分T15,4分
T19,2分
不同价态氮的物质相互转化
T13,4分
T13,4分
T19,2分
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:
分析近三年全国高考试题,高考命题在本讲有以下规律:
1.从考查题型和内容上看,题型以选择题、实验题、原理题为主。考查内容主要有以下三个方面:
(1)以新材料、新技术为背景综合考查氮及其化合物相互转化及生活应用;
(2)以氮及其化合物的制备、性质的实验为载体考查基本实验操作及实验的设计评价和实验探究能力;
(3)结合化学与生活考查氮氧化物对环境污染与防治及其预防措施等。
2.从命题思路上看,以侧重考查实验探究及其化学与生活的联系为主。
(1)选择题:常以考查氮及其化合物的性质、检验方法、实际应用及化学基本实验操作为重点;
(2)非选择题:以氮及其化合物的基础知识为主线,以最新的信息处理和知识的应用考查为重点,与物质结构、电化学、电解质溶液等知识,考查学生综合运用知识的能力。
3.根据高考命题的特点和规律,复习时要注意以下几个方面:
(1)注重氮及其化合物在生活中的应用。
(2)结合相关工业生产注重氮及其化合物对环境质量的影响。
(3)氮及其化合物的性质。
►复习目标:
1.了解氮及其重要化合物的性质和应用。
2.掌握NH3、NO、NO2的制法及性质探究。
3.了解铵盐(NH4+)的检验方法。
4.从化合价的角度理解氨催化氧化制HNO3的过程及原理。
5.了解环境污染及其保护和绿色化学。
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
1.自然界中氮的存在和氮的固定
(1)存在
①游离态:N2是空气中含量_____的气体(体积分数约为_____);
②化合态:存在于_____体内、土壤和海洋中。
(2)氮的固定
将_____氮转化为_____称为氮的固定,分为自然固氮和人工固氮:
①自然固氮(a.雷电固氮:将N2转化_____;b.根瘤菌固氮将N2转化_____)
②人工固氮(合成氨工业:将N2转化_____)
得分速记
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。
2.氮气
(1)结构:分子式:_____ 电子式: 结构式:_____
(2)物理性质:无色、无味的气体,密度比空气_____,_____溶于水(体积比=1:0.02),在压强为101KPa下,氮气在—195.8℃时变成无色液体,氮气分子在—209.9℃时变成雪花状固体,N2空气中N2的体积分数约为_____。
(3)化学性质
1)通常状况下很难与其它物质发生化学反应
2)在一定条件下,能与一些物质发生化学反应
①与H2反应:_______________;
②与某些金属反应:_______________
Mg3N2离子化合物,在水中强烈水解_______________
③与O2反应:在通常情况下,与O2不发生反应,但在放电或高温的条件下能与O2直接化合生成NO。
_______________(__________中发生的反应)
得分速记
氮元素是一种活泼非金属元素,但N2很稳定,原因是N2分子中氮氮三键很稳定,不易断裂,难发生化学反应。
(4)性质应用
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__________。
②氮气是合成氨工业的重要原料,合成氨,制化肥,HNO3,应用了__________。
③雷电是自然界重要的固氮方式,应用了__________。
④医疗上,液氮是常见的冷冻剂,应用了____________________。
(5)工业制法:
1)分离液态空气:
2)耗氧法:
(6)实验室制法:
(1)制备原理
①高温下氨气还原氧化铜:_______________。
②用饱和NaNO2和NH4Cl溶液在加热条件反应:____________________。
(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
氮有多种价态的氧化物,氮元素从+1~+5价都有对应的氧化物,如____________________,其中__________分别是硝酸、亚硝酸(HNO2)的酸酐。N2O俗称_____,可以致人_____,有_____作用。
2.NO和NO2的比较
NO
NO2
物
理
性
质
色态味
密度
熔沸点
溶解性
化
学
性质
毒性
与水
与碱
氧化性
还原性
与O2混合,通入水中
实验室制取
收集方法
得分速记
①NO2与N2O4存在下列平衡:2NO2N2O4,因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于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。
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。
③NO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。
④NO2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。
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。
4.氮氧化物对环境的污染及防治
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,产生了一种 。
②酸雨:NOx排入大气中后,与水反应生成__________,随雨雪降到地面,形成酸雨pH 5.6,酸雨的主要危害是能直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化,还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
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_____。
④NO与_____结合使人中毒。
2)常见的NOx尾气处理方法
①碱液吸收法:____________________;____________________
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是__________。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):_______________,一般适用于汽车尾气的处理。
③氨气吸收法:____________________、____________________
考●向●破●译
考向1 氮气的性质及氮的固定
例11.(2026·广东中山·三模)下列劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
农场劳动:大豆玉米带状复合种植
豆科植物可以进行自然固氮
B
家务劳动:纯碱清洗厨房油污
水解显碱性,促进油污水解
C
医务急救:双氧水擦拭伤口
双氧水不稳定,容易分解
D
创意实验:用柠檬、铜片和铁钉等制作电池
铁钉作负极,发生氧化反应
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】(25-26高三上·广东揭阳·阶段检测)下列说法正确的是
A.明矾常用作净水剂,是因为明矾具有杀菌消毒的功能
B.从碘水中萃取碘,可以用酒精或CCl4作萃取剂
C.“雷雨发庄稼”涉及氮的固定
D.“84消毒液”与洁厕灵(含盐酸)混合使用,效果更好
【变式2·变载体】(2026·广东深圳·一模)劳动创造美好生活。用下列化学知识解释对应劳动项目合理的是
劳动项目
化学知识
A
宣传使用聚乳酸作为包装材料
聚乳酸中含有酯基,能水解,可降解
B
84消毒液加白醋,可增强漂白效果
C
擦干已洗净的铁锅,以防生锈
铁丝在中燃烧生成
D
利用工业合成氨实现人工固氮
具有还原性
【变式3】劳动创造生活,下列劳动过程运用相关原理的是
选项
劳动过程
相关原理
A
考古工作中利用测定一些文物的年代
原子核外有6个电子
B
工人用溶液刻蚀铜制印刷电路板
金属性:
C
医生用碳酸氢钠治疗胃酸过多症
碳酸氢钠易溶于水
D
粮库利用保存粮食
性质非常稳定
考向2 氮的氧化物与环境污染
例2 (25-26高三上·广东·阶段检测)利用铜丝和浓硝酸等物质进行气体制备实验。下列操作不能达到实验目的的是
A.制备NO2
B.除去NO2中的NO
C.收集NO2
D.吸收尾气中的NO2
【变式1】(25-26高三上·广东湛江·阶段检测)下列M能满足如图所示的物质间直接转化关系,且对其他物质的推理成立的是
A.若M为碳,氧化物Y可使澄清石灰水变浑浊
B.若M为硫,氧化物X可与氢化物N反应生成M
C.若M为,氧化物X和氧化物Y均为酸性氧化物
D.若M为硫,酸Z的稀溶液和浓溶液均可与Cu反应但产物不同
【变式2】(25-26高三上·广东揭阳·阶段检测)NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.2molNO与1molO2充分反应生成NO2数目为2 NA
B.46gNO2和N2O4的混合物中氧原子的数目为2 NA
C.1molH2与足量I2充分反应得到HI的数目为2 NA
D.100ml12mol/L盐酸与足量MnO2共热转移的电子数目为0.6NA
【变式3】(25-26高三上·广东揭阳·阶段检测)某兴趣小组利用下列装置进行实验,其中不能达到预期目的的是
A.制备二氧化氮
B.干燥二氧化氮
C.收集二氧化氮
D.吸收NO2尾气
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
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·H2ONH+OH-
a.氨溶于水得氨水,氨水是_____,溶液中存在的微粒有三种分子:_______________;三种离子:_______________。
b.NH3·H2O为可溶性_____碱,具有碱的通性。氨水可使紫色石蕊试液变_____,故常用湿润的红色石蕊试纸检验_____的存在。
c.NH3·H2O不稳定,易分解:_______________。
得分速记
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。
(2)氨与酸的反应:氨气与酸反应生成铵盐,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_____,也会出现相同的现象,将浓盐酸改为浓硫酸,_____出现相同的现象。
_______________
_______________
_______________
得分速记
NH3与酸反应生成铵盐,而氨水与酸反应生成铵盐和水,前者为化合反应后者为复分解反应。
(3)与盐溶液的反应:一般生成难溶的碱,如氯化铁溶液与氨水反应:_______________;
又如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式:_______________。
与Cu2+、Zn2+、 Ag+反应先生成沉淀Cu(OH)2、Zn(OH)2、 Ag2O,继续加入NH3·H2O或通入NH3,沉淀溶解,分别生成Cu(NH3)42+、Zn(NH3)42+、 Ag(NH3)2+。
(4)氨的还原性
a.催化氧化:_______________(用于工业制_____)。
b.在纯氧中燃烧:_______________。
c.与氯气反应:_______________或_______________(用于检验_____管道泄漏)。
d.与CuO反应:_______________(用于实验室制__________。
4.氨的实验室制法
(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
(NH4)2SO4
(NH4)2CO3
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
5.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
(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
a.NH4Cl受热分解:_______________(用于除去或分离_____)。
b.NH4HCO3或(NH4)2CO3受热分解:____________________;(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O
c.硝酸铵的分解有四种情况:
①110 ℃时分解:NH4NO3=HNO3+NH3↑
②185 ℃~200 ℃分解:NH4NO3=N2O↑+2H2O
③230°C以上,同时有弱光:2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O
④在400°C以上时,剧烈分解发生爆炸:4NH4NO3=3N2↑+2NO2↑+8H2O
得分速记
一般情况下写为5NH4NO34N2+2HNO3+9H2O
d.硫酸铵分解两种情况
①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;
②513℃时则硫酸铵完全分解,分解放出氨气、氮气、二氧化硫及水:
____________________
2)与碱反应
a.在稀溶液中不加热:_______________。
b.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。
2.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。
考●向●破●译
考向1 氨、铵盐的性质及实验
例1(2026·广东深圳·三模)劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
丝绸衣物不能用碱性洗涤剂洗涤
蛋白质在碱性条件下发生水解
B
铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈
原电池加快金属的腐蚀
C
硝酸铵是一种高效氮肥,必须作改性处理才能施用
硝酸铵受热或经撞击易发生爆炸
D
使用医用酒精进行杀菌消毒
能发生消去反应
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】(25-26高三下·广东揭阳·阶段检测)劳动创造美好生活。下列劳动项目和所涉及的化学知识均正确且相匹配的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用热的纯碱溶液清洗厨房油污
纯碱能电离出,有利于除去油污
B
用铁粉、活性炭、食盐等制作暖贴
铁粉发生吸氧腐蚀,反应放热
C
用84消毒液(含NaClO)对环境消毒
具有还原性,能杀菌消毒
D
将铵态氮肥与草木灰(含)混合施用
可同时补充N和K元素
【变式2】(2026·广东中山·一模)下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述不正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
化工生产:用作牙膏摩擦剂
硬度大且难溶于水
B
医务急救:用作冷敷袋
C
制药工程:用作“钡餐”
难溶于酸
D
给水处理:用对自来水消毒
有强氧化性
【变式3】(2026·广东茂名·一模)下列陈述I和陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
次氯酸具有强氧化性,可用于杀菌消毒
次氯酸可用于食品的长期保鲜
B
铵盐受热易分解
可用氯化铵溶液对金属工件进行电镀前除锈
C
氢氧化铝能与酸反应
可用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多
D
浓硝酸具有挥发性
可用铝制容器长期盛装并运输浓硝酸
考向2 喷泉实验原理及应用
例2(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
【变式1】(2026·广东揭阳·二模)下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂
中为+1价
B
用试纸测新制氯水的酸碱性
新制氯水显酸性
C
可用于设计喷泉实验
能使酚酞溶液变红
D
溶液渗入地壳深层,闪锌矿(ZnS)慢慢地转化为铜蓝(CuS)
【变式2】(2026·广东江门·二模)下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确,且两者具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
常温下浓硫酸可用铝槽车运输
常温下铝与浓硫酸不反应
B
SO2能使酸性溴水褪色
SO2具有漂白性
C
SiO2晶体难溶于水
SiO2可用于制作光导纤维
D
NH3极易溶于水
NH3可做喷泉实验
【变式3】(25-26高三上·广东佛山·期末)用如下装置制备氨气并进行性质实验。打开、,加入少量浓氨水,验满后,关闭、。下列说法错误的是
A.验满方法是将湿润的红色石蕊试纸放在管口
B.打开,加入足量浓氨水,挤压出蒸馏水,打开,可看到喷泉
C.挤压出浓盐酸,可看到大量白烟,白烟为HCl
D.打开,三颈烧瓶中的溶液可能先变红后褪色
考向3 氨的实验室制法及创新
例3(2025·广东惠州·模拟预测)氯气、氨气、乙烯、乙炔的制备是高中化学实验中要求掌握的气体制备实验,以下对应的发生装置能够达到预期效果的是
A.制氯气
B.制氨气
C.制乙烯
D.制乙炔
【变式1】(2026·广东广州·二模)下列关于的制取和以、溶液为原料制取的实验装置中,不能达到实验目的的是
A.制取
B.制取
C.分离
D.制取
【变式2】(2026·广东惠州·模拟预测)下列装置或操作不能达到相应实验目的的是
A.制备干燥的
B.铁钥匙镀铜
C.除去中少量的HCl
D.萃取并分离溴水中的溴
【变式3】(2026·广东佛山·模拟预测)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
I2易溶于CCl4
I2和CCl4都为非极性分子
B
实验室加热NH4Cl固体制取NH3
NH4Cl受热易分解
C
铜锣(铜锌合金)不易产生铜绿
形成Cu-Zn原电池,Cu作负极被保护
D
向NaBr溶液中加入过量氯水,溶液变橙色;再加入淀粉-KI溶液,溶液变蓝色
非金属性:Cl> Br> I
考点三 硝酸 硝酸盐
知●识●解●构
知识点1 硝酸
1.物理性质:_____色,_____挥发,具有_____气味的_____体,_____溶于水。浓硝酸常因为溶解有_____而呈黄色。质量分数为_____的硝酸为常用浓硝酸。_____的硝酸称之为发烟硝酸。
2.化学性质
(1)硝酸具有酸的通性
①与金属反应:一般不生成_____
②与碱性氧化物反应:如CuO、Na2O、Fe2O3等
③与碱反应:Cu(OH)2、NaOH等
④与盐反应:NaHCO3、Na2CO3等
⑤与指示剂反应:浓硝酸可使石蕊先_____后_____
得分速记
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)不稳定性
硝酸是不稳定性酸,受热或者光照易_____,所以实验室中常用_____瓶储存硝酸,置于_____处。
_________________________。
(3)强氧化性
由于HNO3中的+5价氮元素有很强的得电子能力,在硝酸参与的氧化还原反应中,几乎全部是_____价氮被还原,故硝酸具有强氧化性。硝酸无论浓、稀都有_____性,而且浓度越_____,氧化性越_____。
硝酸的强氧化性规律:①温度越_____,硝酸越_____,其氧化性越_____。 ②与硝酸反应时,还原剂一般被氧化成_____价态。
①浓硝酸能使紫色石蕊试液先_____,后_____。
②与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应,非金属元素被氧化成_______________。如:
C+4HNO3 (浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O,_______________。
③金属与HNO3反应一般不生成_____,浓HNO3一般被还原为_____,稀HNO3一般被还原为_____,极稀HNO3可被还原成NH3,生成_____等。
____________________,Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
得分速记
浓硝酸与Cu反应时,若Cu过量,反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2,但随着反应的进行,硝酸变稀,其还原产物将为NO,最终应得到NO2与NO的混合气体,可利用氧化还原反应过程中化合价升降总数相等的守恒规律求解有关Cu、HNO3和混合气体之间的量的关系。
④钝化:常温时,冷的浓硝酸、浓硫酸可使_____表面生成致密的氧化膜,阻止酸与金属的进一步反应,这种现象叫钝化。钝化其实也是硝酸强氧化性的表现,利用金属Al和Fe的这种性质,我们可以用Al或Fe制的容器来盛装__________。
⑤硝酸与铁反应时,产物符合以下规律
⑥与还原性化合物反应:
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等还原性物质。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式:
____________________。
(4)与有机物反应
①硝化反应(与苯反应):
_________________________;
②显色反应:含有_____的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
得分速记
(1)HNO3与金属反应一般不能产生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)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
(4)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题
①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-、SO、S2-等还原性较强的离子大量共存。
②在书写离子方程式时,忽视HNO3的强氧化性,将氧化还原反应简单地写成复分解反应。
(5)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。
3.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__________。
4.硝酸工业制法的反应原理
①NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO:_______________。
②NO进一步氧化生成NO2:__________。
③用水吸收NO2生成HNO3:_______________。
5.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。
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NH。
(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_____溶于水,只有硝酸脲_____溶于水,碱式硝酸铋_____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_____,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。
a.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:_______________
b.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:_______________;
c.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:_______________。
(2)硝酸盐在高温或酸性水溶液中是_____,但在碱性或中性的水溶液几乎_____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·模拟预测)下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
SO2可用作葡萄酒的保鲜
SO2有漂白性
B
铁罐车可用于装运浓硝酸
常温下Fe与浓硝酸不反应
C
用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
Fe3+与SCN-生成红色沉淀
D
84消毒液与洁厕灵不能混合使用
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·广东深圳·三模)某兴趣小组为制备并探究和反应的氧化产物,设计如图所示实验装置。
已知:①氧化亚铜在酸性条件下能发生歧化反应:;
②红热的铜能与氮的氧化物反应。
下列说法正确的是
A.A中反应的离子方程式为:
B.实验开始时,先打开A中分液漏斗活塞,过一会儿,点燃D处酒精灯
C.若把浓改为稀,装置B的作用相同
D.取少量D中完全反应后的产物,加入足量的稀硝酸,若固体完全溶解,说明有生成
【变式2】(2026·广东深圳·模拟预测)某小组探究浓硝酸与铁的反应,并检验气体产物的性质,实验装置如图所示,装置丁中的a溶液为酸性KMnO4溶液,用于吸收尾气。已知:FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色)。下列说法正确的是
A.用KSCN溶液和氯水可检验装置甲反应产物中是否有Fe2+
B.装置乙中铜溶解,是NO2将铜氧化的结果
C.装置丙中溶液由浅绿色变为棕色,说明装置甲中生成了NO
D.装置丁中的a溶液可用酸性NaClO溶液代替
【变式3】下图为铜丝与浓反应实验改进装置,向J形管加入浓,连接装置,使铜丝与浓接触。下列说法不正确的是
A.J形管内产生红棕色气体,左侧液面逐渐上升
B.打开K,向玻璃管依次注入水、空气,气体颜色变化:红棕色→变浅→红棕色
C.打开K,向玻璃管中注入NaOH溶液吸收气体,反应为
D.该装置实现了实验绿色环保的目标
考向2 金属与硝酸反应的多角度计算
例2向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中加入1 L 0.6 mol·L-1 HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到2 240 mL NO气体(标准状况)。已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。下列说法不正确的是
A.上述体现酸性的硝酸与体现氧化性的硝酸的物质的量之比为5∶1
B.若将上述混合物用足量的H2加热还原,所得到固体的质量为32 g
C.Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式为3Cu2O+14H++2=6Cu2++2NO↑+7H2O
D.若混合物中含0.1 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,消耗H2SO4的物质的量为0.1 mol
【变式1】硝酸钠在玻璃业、染料业、农业等领域应用广泛.工业上以含氮氧化物废气为原料生产硝酸钠的流程如图所示:
已知:①;②.
下列叙述正确的是
A.属于酸性氧化物
B.同时发生反应①和②时,被氧化的氮元素与被还原的氮元素的质量之比可能为2∶1
C.“转化器”中生成的既是氧化产物,又是还原产物
D.不考虑流程中钠、氮元素的损失,则
【变式2】利用硝酸工业的尾气(含NO、NO2)获得Ca(NO2)2的部分工艺流程如图所示:
下列说法错误的是( )
A.反应NO(g)+NO2(g)⥫⥬N2O3(g)的ΔS<0
B.为使尾气中NOx被充分吸收,尾气与石灰乳采用气液逆流接触吸收
C.若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1,Ca(NO2)2产品中Ca(NO3)2含量升高
D.Ca(NO2)2在酸性溶液中分解的离子方程式:3NO+2H+===NO+2NO↑+H2O
【变式3·变载体】如图所示的是部分含氮物质的分类及相应化合价的关系。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(浓硝酸受热分解的产物)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
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.氮气及其化合物的价类二维图
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。
1)横向转化为物质类别变化,为__________反应,如
(1)氨气转化为铵盐:__________
(2)硝酸转化为硝酸盐:_______________
2)纵向转化为化合价变化反应,是_____反应,如
(1)NH3转化为N2:_______________
(2)NH3转化为NO:_______________
得分速记
N2不能一步氧化为NO2。
3)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:_______________ 、 _______________
4)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:_______________、_________________________
2.构建氮气及其化合物转化网络
3.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:____________________、____________________。
(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____________________;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:____________________,_______________。
(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:_______________,____________________。也可以与SnCl2、发烟盐酸反应转化为__________:____________________。雄黄和雌黄均可以与氧气反应生成_____。
考●向●破●译
考向1 考查不同价态含氮物质的转化关系
例1(2026·广东深圳·模拟预测)已知单质a与化合物b、c均含有元素X,c→a反应条件不限,下列选项中能满足图中物质间直接转化关系,且推理成立的是
A.X若为S,可通过加入硫化钠和稀硫酸实现c到a的转化
B.X若为Fe,蒸干c溶液即可得到溶质
C.X若为K,电解c的水溶液可制备a
D.X若为N,a能被O2氧化成红棕色的b
【变式1·变载体】能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质X氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A.X可为镁,盐的水溶液一定显酸性
B.X可为硫,氧化物1可使石蕊溶液褪色
C.X可为钠,氧化物2可用作供氧剂
D.X可为氮,氧化物2是酸性氧化物
【变式2】(2026·广东·模拟预测)下列物质之间的转化都一步能实现,且叙述正确的是
A.Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3,H2SiO3可溶于水
B.Cu→CuO→Cu(OH)2→CuCl2,Cu(OH)2可受热分解
C.N2→NH3→NO→NO2→HNO3,包含了工业制硝酸的流程
D.S→SO2→H2SO3→Na2SO3→Na2SO4,SO2可使红色石蕊褪色
【变式3】部分含N物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法错误的是
A.雷电固氮转化:d→c→b→a B.e作配体时,N原子作配位原子
C.可用浓硫酸干燥b和c D.a的溶液可能呈中性
考向2 考查不同价态含氮物质转化的实验探究
例2(2026·广东茂名·三模)探究的催化氧化的实验装置如图所示。③中气体颜色无明显变化;④中收集到红棕色气体,一段时间后,④中产生白烟。下列分析正确的是
A.若②中只加入也可以实现上述现象
B.③、④中现象说明③中发生了的催化氧化反应
C.④中白烟的主要成分是
D.一段时间后,⑤中固体部分或全部溶解,反应的离子方程式为
【变式1】(2026·广东深圳·模拟预测)用三通阀进行气体的性质探究装置如图所示,先通过旋转阀门连通注射器2、4收集气体,再进行探究实验。
已知:“三通阀”的孔路结构如图:,下列说法不正确的是
A.旋转阀门连通装置2、3,3中溶液颜色变蓝,说明氨水显碱性
B.旋转阀门连通装置2、3,3中换成CuSO4溶液,可制备[Cu(NH3)4]SO4
C.旋转阀门连通装置1、2,1中有白烟产生,NH3与Cl2发生了化合反应
D.装置4若换成浓硫酸和Na2SO3固体,可进行SO2的性质探究
【变式2】(2026·广东深圳·模拟预测)按图装置进行实验。将注射器中的稀盐酸全部加入装有漂白粉的试管中,待实验结束后向反应装置中加入浓氨水,与多余的氯气反应。下列说法不正确的是
A.试管A中产生黄绿色气体,体现的氧化性
B.b处无现象,c处先变红后褪色,说明干燥的无漂白性
C.d处溶液红色褪去,可能原因是酚酞被氧化
D.浓氨水吸收多余的氯气,体现了的氧化性
【变式3】(25-26高三下·广东揭阳·阶段检测)某学习小组利用如图所示装置制备并验证其部分性质。下列说法正确的是
A.装置A中可加热氯化铵固体制备氨气
B.装置B中试剂为碱石灰,可用于干燥
C.装置C中黑色固体变为红色,装置D中白色固体变蓝,说明具有氧化性
D.反应结束后,将收集到的气体单质通入紫色石蕊溶液,溶液变红
考向3 氮族元素的其他相关知识
例3(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1】(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
【变式2】(2026·天津·一模)下列描述变化的离子方程式正确的是
A.溶于稀硝酸:
B.向溶液中通入:
C.向氢氧化钠溶液中加入铝粉:
D.向一元中强酸溶液中滴入足量烧碱溶液:
【变式3】(2026·四川成都·模拟预测)工业上利用白磷、NaOH和制备次磷酸钠,主要转化如下图(省略部分产物)。下列说法正确的是
A.中P的化合价为 B.为三元酸
C.中含有键 D.反应②中每生成,转移4 mol电子
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2026·广东卷)部分含C或N或Cl物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法错误的是
A.分子中可存在键和键 B.可由受热分解产生
C.可存在的转化 D.、、均可用于自来水消毒
2.(2025·广东卷)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
浓硝酸具有强氧化性
B
向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
C
与可生成蓝色物质
KSCN溶液可用于检验
D
与浓盐酸共热,生成黄绿色气体
3.(2025·广东卷)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.的中子数,比的多
B.与水蒸气完全反应,生成的数目为
C.在的溶液中,的数目为
D.标准状况下的与足量反应,形成的共价键数目为
4.(2024·广东卷)按下图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理均合理的是
A.烧瓶壁会变冷,说明存在的反应
B.试纸会变蓝,说明有生成,产氨过程熵增
C.滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明有升华
D.实验过程中,气球会一直变大,说明体系压强增大
5.(2025·云南卷)某化学兴趣小组设计如下实验装置,通过测定反应前后质量的变化,验证固体在酒精灯加热条件下,受热分解的气态产物。
实验步骤:先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气;关闭Ⅰ左侧阀门,点燃酒精灯;一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,熄灭酒精灯甲;再次缓慢通入Ar气……
下列说法错误的是
A.实验步骤中,点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙
B.整个过程中,若Ⅲ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的在Ⅱ中反应完全
C.实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量,则分解的气态产物只有
D.应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放
6.(2025·湖北卷)如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是
A.在C的水溶液中加入少量固体A,溶液升高
B.D为可溶于水的有毒物质
C.F溶于雨水可形成酸雨
D.常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
7.(2024·广西卷)实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.“反应1”中,每消耗,在下得到
B.“反应2”中,每生成0.1molNO,转移电子数为
C.在密闭容器中进行“反应3”,充分反应后体系中有个
D.“反应4”中,为使完全转化成,至少需要个
2 / 3
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$