第03讲 氮及其重要化合物 环境保护和绿色化学（复习讲义）（北京专用）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重要化合物、环境保护与绿色化学核心考点，按“价-类”二维转化网络梳理物质性质与转化逻辑，通过命题透视、思维建模、考点精讲、真题溯源四环节，系统构建知识框架并强化解题方法。 讲义以北京本土工业和前沿科技为情境设计考向，通过氮氧化物计算模型、喷泉实验原理分析等解题妙招培养科学思维，设置基础到综合的分层变式训练提升科学探究能力，助力学生高效突破难点，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第03讲 氮及其重要化合物 环境保护与绿色化学 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 氮及氮的氧化物 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及防治 考向破译 考向1 考查氮气及其氧化物的性质和应用 ∣ 考向2 考查氮氧化物溶于水的定量判断 考向 3 考查氮氧化物对环境的污染及防治 解题妙招1 解答氮氧化物溶于水的计算问题首先应明确原理 解题妙招 2 常见的NOx尾气处理方法 ‌ 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 考查氨、铵盐的性质及实验 ∣ 考向2 考查喷泉实验原理及应用 考向 3 考查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 解题妙招 2 喷泉实验 思维过程 解题妙招 3 NH 3 制取实验3方面创新 考点 三 硝酸 知识解构 知识点1 硝酸的性质 ∣ 知识点2 硝酸的制法 考向破译 考向1 硝酸的制法 ∣ 考向2 硝酸的制法 考向 3 考查硝酸的制备 解题妙招 1 金属与硝酸反应计算问题 ) ( 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 氮及氮的氧化物 T1 T6(D) T4(B) 氨、N2H4及铵盐 T4，T8 T5 T9 T2(B)、T8(C) 硝酸 T4(C) T10、T12 含氮化合物之间的转化 T16 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码：(1) 依托北京本地工业生产（如硝酸工业、汽车尾气处理、工业固氮）、生活应用（含氮废水处理、食品防腐剂、氮肥使用）等本土化素材，以氮气、氮的氧化物、硝酸、氨、铵盐、含氮有机物为核心物质，融合物质转化、离子反应、氧化还原滴定与计算，常结合工业流程设问，区分不同价态含氮化合物在除杂、脱硝、固氮体系中的功能差异。 (2) 以新型含氮催化剂、含氮储能材料、污水处理中的氮循环、新型固氮技术等前沿科技为背景，围绕氮氧化物的转化、氨的催化氧化、硝酸的强氧化性、铵盐的水解与稳定性设置选择、工艺流程填空；突出氮及其化合物氧化还原、水解平衡的综合定量分析，强化新情境下信息提取与化学建模能力。 (3) 以环境保护和绿色化学为主题，围绕大气污染（氮氧化物、光化学烟雾）、水体污染（含氮废水富营养化）、工业固废处理等北京本地环境问题，考查绿色化学理念、原子经济性、环境友好型工艺设计、污染物处理原理；结合化工流程分析尾气处理、节能减排、循环利用的措施。 ►复习目标： 1.明晰 N₂、NO、NO₂、HNO₃、NH₃、NH₄⁺盐、含氮含氧酸盐的物理性质，熟记各物质核心化学反应方程式、离子方程式，梳理完整氮元素 “价 - 类” 二维转化网络，理清单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化逻辑。 2.区分不同价态氮元素的结构、氧化还原特性差异，熟练掌握 NH₄⁺、NO₃⁻的检验方法、相互转化条件，掌握氨的制备与喷泉实验要点、硝酸的强氧化性（与金属、非金属反应）规律，能规避氮相关 Nₐ 计算陷阱。 3.精准辨析氮的氧化物、含氧酸的稳定性、酸碱性差异，掌握铵盐的水解规律、除杂与相互转化方法，理解硝酸工业、氨催化氧化的工艺原理与条件控制。 4.掌握环境保护和绿色化学的核心概念，了解常见含氮污染物的来源、危害与处理方法，能分析化工流程中绿色化学理念的体现（如原子利用率提升、污染物减排、循环利用），树立绿色化学与可持续发展的学科思想。 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 知●识●解●构 知识点1 氮气和氮的固定 1．氮的固定 2．氮气 (1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质 写出有关化学方程式： ①3Mg＋N2Mg3N2； ②N2＋3H22NH3； ③N2＋O22NO。 知识点2 氮的氧化物 1.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，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。 2.NO和NO2的比较 氮的氧化物 NO NO2 物理性质 无色、不溶于水的气体 　红棕　色、有刺激性气味、易溶于水的气体 化学性质 2NO＋O2 2NO2 4NO＋3O2＋2H2O4HNO3 4NH3＋6NO5N2＋6H2O 4NO2＋O2＋2H2O4HNO3 2NO2N2O4（无色） 8NH3＋6NO27N2＋12H2O 毒性 有毒 有毒 制法 3Cu＋8HNO3（稀） 3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3（浓） Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O 转化 3NO2＋H2O　2HNO3＋NO　 知识点3 氮氧化物对环境的污染及防治 污染 类型 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所产生的一种有毒的烟雾 酸雨：NOx排入大气后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨、雪降到地面 破坏臭氧层：NO、NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加 处理 方法 ①碱液吸收法：NO2、NO的混合气体能被足量的烧碱溶液完全吸收的条件是n（NO2）≥n（NO），一般适用于工业尾气中NOx的处理。2NO2＋2NaOH NaNO3＋NaNO2＋H2O， NO2＋NO＋2NaOH2NaNO2＋H2O。 ②催化转化：在催化剂条件下，NOx可与氨反应转化为无毒气体（N2）和H2O或与CO反应转化为无毒气体（N2和CO2）。一般适用于汽车尾气的处理 得分速记 1. 氮的氧化物都有毒，其中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是大于46。 2. 验证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 3. NO能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。 考●向●破●译 考向1 考查氮气及其氧化物的性质和应用 例1“价-类”二维图是学习元素化合物的重要工具，部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是 A．向a溶液中通入c，溶液变浑浊 B．c有毒，不能作为食品添加剂 C．能用f的浓溶液干燥c气体 D．c→e→f是酸雨形成的路径之一 【答案】B 【详解】A．与发生反应，生成硫单质沉淀，溶液变浑浊，A正确； B．有毒，但在合规剂量下可作为食品添加剂（如葡萄酒中用作抗氧化剂、防腐剂），B错误； C．f的浓溶液为浓硫酸，中为价，浓硫酸中为价，二者为相邻价态，不发生氧化还原反应，可用浓硫酸干燥，C正确； D．与水反应生成，被空气中氧化为，即，是硫酸型酸雨形成的路径之一，D正确； 故选B。 【变式1·变载体】（2026·北京西城·二模）NH3既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料，下图为合成NH3以及NH3制NH4NO3的物质转化示意图。 下列说法正确的是 A．Ⅰ~Ⅴ均是氮的固定 B．Ⅰ中加热的目的是增大化学反应速率和提高原料的平衡转化率 C．Ⅰ~Ⅳ都是氧化还原反应，氧化剂依次是N2、O2、O2、H2O D．若在Ⅳ中加入足量水、通入足量空气可将NO2充分转化为HNO3 【答案】D 【详解】A．氮的固定是将游离态氮（）转化为化合态氮的过程，仅反应Ⅰ属于氮的固定，Ⅱ~Ⅴ均为化合态氮之间的转化，A错误； B．反应Ⅰ是合成氨反应，为放热可逆反应，加热可增大反应速率，但会使平衡逆向移动，降低原料的平衡转化率，加热的目的并非提高平衡转化率，B错误； C．反应Ⅳ为，既是氧化剂又是还原剂，中元素化合价无变化，不是氧化剂，C错误； D．通入足量空气时，与水、发生总反应，加入足量水、通入足量空气可将充分转化为，D正确； 故选D。 【变式2】（2026·北京东城·一模）根据制氢方式及碳排放量的不同，工业合成氨有以下类型： 类型 制氢方式 碳排放量 灰氨 由天然气制“灰氢” 高 绿氨 “风电”电解水制“绿氢” 接近零 下列说法不正确的是 A．工业合成氨的化学方程式为 B．工业合成氨属于氮的固定 C．制“灰氨”涉及键断裂，制“绿氨”涉及键断裂 D．氨的沸点比、低，易液化分离 【答案】D 【详解】A．工业合成氨是氮气与氢气在高温、高压、催化剂条件下的可逆反应，化学方程式为，A正确； B．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮，工业合成氨将转化为，属于氮的固定，B正确； C．制“灰氨”以天然气（主要成分为）为原料，反应过程中的键断裂；制“绿氨”通过电解水实现，，反应中的键断裂，C正确； D．分子间存在氢键，、分子间仅存在范德华力，氢键的作用力强于范德华力，因此氨的沸点远高于、，D错误； 故选D。 【变式3】（2025·北京房山·一模）某小组同学制备NO2，并探究不同条件下NO2与H2O的反应。实验装置如图(夹持装置略)。 (1)装置A中反应的化学方程式为___________。 (2)将收集装置B补充完整___________。 (3)用以上方法收集两试管NO2气体(均为12 mL)，分别倒置在盛有热水(80℃)和冰水(0℃)的两只水槽中，观察实验现象，10分钟后记录如下(忽略温度对溶液pH及气体体积的影响)： 实验编号 实验1-1(热水) 实验2-1(冰水) 剩余气体 无色，3 mL 几乎无气体 溶液状态 无色，pH=0.7 无色，pH=1.1 ①检验实验1-1中剩余气体的方法：向试管中充入少量空气，气体由无色变为红棕色。用化学方程式表示检验的反应原理___________。 ②甲认为实验2-1中NO2几乎全部溶于水，过程中未发生化学反应。证明甲同学猜想不成立的实验证据是___________。 (4)将上述实验静置一天后观察： 实验1-2(热水)：剩余气体4mL，溶液无色，pH=0.6，无气泡生成。 实验2-2(冰水)：剩余气体1mL，溶液无色，pH=0.9，有无色细小气泡生成。 查阅资料：2NO2+H2O=HNO3+HNO2 ，HNO2易分解。 ①用方程式解释实验2-2有无色细小气泡生成的原因___________。 ②设计实验，证实NO2与H2O反应过程中产生了HNO2：___________(补充实验操作及现象)。 (5)从反应速率的角度，分析不同温度下NO2与水反应现象差异的原因___________。并对装置C中吸收NO2尾气所用试剂及条件提出建议___________。 【答案】(1) (2) (3)2NO+O2=2NO2 溶液无色、pH=1.1 (4) 取两支试管，向第1支试管中加入2mL实验2-1(或实验2-2)中的溶液，向第2支试管中加入2mL实验1-2中的溶液。分别向两支试管中滴加酸性高锰酸钾溶液，第1支试管中高锰酸钾溶液褪色，第2支试管中高锰酸钾溶液未褪色。则说明反应过程中产生了HNO2 (5)二氧化氮与水反应分两步进行，第一步生成硝酸和亚硝酸反应速率快，第二步亚硝酸分解反应速率慢。升高温度，亚硝酸分解速率加快 冷的浓氢氧化钠溶液 【详解】（1）铜与浓硝酸反应，生成硝酸铜，二氧化氮和水：； （2）根据二氧化氮密度比空气大可知收集时长导管通入，补全装置图； （3）①检验实验1-1中剩余气体的方法：向试管中充入少量空气，气体由无色变为红棕色，说明剩余气体为一氧化氮，与氧气反应生成二氧化氮：2NO+O2=2NO2； ②实验2-1中溶液为无色，且溶液的pH=1.1，说明生成的酸，即证明二氧化氮与水发生反应； （4）①根据题干信息，HNO2易分解，且生成的气体为无色，说明是一氧化氮：； ②证实NO2与H2O反应过程中产生了HNO2，补充实验如下：取两支试管，向第1支试管中加入2mL实验2-1(或实验2-2)中的溶液，向第2支试管中加入2mL实验1-2中的溶液。分别向两支试管中滴加酸性高锰酸钾溶液，第1支试管中高锰酸钾溶液褪色，第2支试管中高锰酸钾溶液未褪色。则说明反应过程中产生了HNO2； （5）二氧化氮与水反应分两步进行，第一步生成硝酸和亚硝酸反应速率快，第二步亚硝酸分解反应速率慢。升高温度，亚硝酸分解速率加快；根据实验探究可知，吸收NO2尾气，用冷的浓氢氧化钠溶液效果更佳。 考向2 考查氮氧化物溶于水的定量判断 例2（2024·北京·三模）在一支注射器里充入，然后吸入水，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，主要体现了难溶于水、还原性 B．现象②③，针筒示数： C．过程中若将空气改成，③能观察到针筒内无气体剩余 D．此实验启示工业上制硝酸时充入适量可以提高氮原子利用率 【答案】C 【详解】A．由分析知，现象①②，主要体现了难溶于水、还原性，A正确； B．现象②中空气进入针筒，NO被氧化为二氧化氮，现象③中二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，故针筒示数:③<②，B正确； C．过程中若将空气10mL改成15mL，则氧气有约3mL，和3mL氧气反应时，NO过量，故③能观察到针筒内有气体剩余，C错误； D．此实验启示工业上制硝酸时充入适量，可以提高氮原子利用率，D正确； 故选C。 解题妙招 解答氮氧化物溶于水的计算问题首先应明确原理 无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，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，总关系式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。 (2)若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。 【变式1·变载体】可利用下图中的实验装置测定足量铜与适量一定浓度的浓硝酸反应生成的NO气体和NO2气体的物质的量之比(用m表示)，其中装置C由广口瓶和量气管组成，量气管由甲、乙两根玻璃管组成，用橡皮管连通，并装入适量水，甲管有刻度(0mL～50mL)，乙管可上下移动。 A                B                      C 回答下列问题： (1)实验中气体(NO和NO2)发生装置应选择_________（填装置序号）。 (2)实验中的气体(NO和NO2)通入C装置，请在下图的广口瓶中将导气管画出_________。 (3)要测定m值，需要将C中的溶液进行中和滴定，由于浓硝酸具有强氧化性，能把酸碱指示剂氧化褪色而影响实验。因此，中和滴定前必须进行的操作是__________________。 (4)连接好装置，检查气密性后，应进行两步必要的操作： 第一，打开b，向C装置的乙管中加适量水； 第二____________________________________________________。 (5)实验前甲、乙两管液面在同一水平面上，最后读数时乙管的液面高于甲管的液面。此时应进行的操作是________________________________________。 (6)实验后若量气管中气体的体积（换算成标准状况下）为V(L)，C中硝酸的物质的量为nmol，则用含n和V的式子表示m=___________________________(结果可不必化简)。 【答案】B 将C中的溶液加适量水稀释 第二，打开a，通足量N2，排净装置中的空气 向下移动乙管，使甲、乙两管液面在同一水平面上 【详解】(1)足量的Cu粉和适量的浓HNO3反应，开始应有红棕色的NO2气体生成：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；随着反应的进行，HNO3不断消耗，HNO3的浓度逐渐降低而变成稀HNO3，此时虽反应仍继续进行，但产生的气体主要为无色的NO气体：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，由气体发生装置导出的气体主要是NO、NO2组成的混合气体，为了防止生成的NO被空气中的O2氧化，所以在反应开始前，向装置中通N2，以驱赶其中的空气，故合理选项是B。 (2)装置中测定气体体积的装置是利用气体压强关系在可有刻度的甲玻璃管中读出气体体积，反应中生成的气体含有NO、NO2，所以气体需要通过水除去NO2，导气管应长进短出，装置图为：； (3)将C中的溶液进行中和滴定，由于浓硝酸具有强氧化性，能把酸碱指示剂氧化褪色而影响实验，因此，中和滴定前必须加水稀释； (4)连接好装置，检查气密性后，应进行两步必要的操作：第一，打开b，向C装置的乙管中加适量水；为避免生成的NO气体被空气中的氧气氧化，需要通入氮气，把空气赶净，所以第二是打开a，通足量N2，排净装置中的空气； (5)实验前甲、乙两管液面在同一水平面上，最后读数时乙管的液面高于甲管的液面，应向下移动乙管，使甲、乙两管液面在同一水平面上； (6)实验后若量气管中气体的体积(换算成标准状况下)为V(L)气体为NO，物质的量n=，C中硝酸的物质的量为nmol，是NO2和水反应生成的，反应的化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以生成nmol硝酸需要NO2气体物质的量为1.5nmol，生成NO体物质的量为0.5nmol；则铜与浓硝酸反应生成的气体中，NO2物质的量为1.5nmol；一氧化氮气体物质的量n=mol-0.5nmol；足量铜与适量一定浓度的浓硝酸反应生成的NO气体和NO2气体的物质的量之比，通过计算得到： m=。 【变式2·变题型】为探究如何尽可能多的使NO2被水吸收，某活动小组设计并完成了以下实验。 (1)活动小组同学利用铜与浓硝酸反应制取NO2、过氧化氢溶液与MnO2制取O2。 ①根据反应原理他们选用了相同的装置_______(填“图l”或“图2”)分别制取NO2和O2。 ②写出铜与浓硝酸反应的离子方程式_______。 ③过氧化氢溶液与MnO2制取O2时MnO2的作用是_______。 ④收集NO2的方法是_______。 (2)活动小组的同学做了如下准备工作：用气囊收集好纯净的O2，收集了一试管NO2， 用干燥的烧瓶收集了一定比例的NO2和O2的混合气体。 ①为了尽可能多的使NO2被水吸收，并达到较好的实验效果，利用图3吸收气体时，用气囊通入O2与直接利用制气装置制取并通入O2相比，其优点是_______。 ②利用图4吸收气体时，其操作和现象为_______。 ③NO2、H2O反应的产物为硝酸，反应中NO2和O2物质的量之比a：b=_______；若图4中混合气体NO2和O2比例为a：b，当混合气体全部被吸收时所得溶液物质的量浓度为_______ mol/L(保留两位有效数字)。 【答案】图2 Cu+4H++2NO-3=Cu2++2NO2↑+2H2O 催化剂 瓶口向上排空气法 有利于控制氧气气流的速度(控制氧气的量) 将胶头滴管中的水挤压进烧瓶，然后打开止水夹，可以看到烧杯中的水进入烧瓶形成喷泉 4 10.036 【详解】(1)①实验室用铜和浓硝酸制取二氧化氮，用双氧水和二氧化锰制取氧气，它们都是运用固体和液体混合不加热来制取气体，故选图2；综上所述，本题正确选项：图2。 ②铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子方程式Cu+4H++2NO-3=Cu2++2NO2↑+2H2O；综上所述，本题正确答案：Cu+4H++2NO-3=Cu2++2NO2↑+2H2O。 ③二氧化锰能加快双氧水的分解，且二氧化锰的质量和性质都不变，所以作催化剂；综上所述，本题正确答案：催化剂。 ④二氧化氮易和水反应，所以不能用排水集气法收集，二氧化氮的密度大于空气的密度，可以采用瓶口向上排空气法收集；因此，本题正确答案是：瓶口向上排空气法。 (2)①可以根据气泡来判断氧气的流速，从而控制氧气的量；因此，本题正确答案是：有利于控制氧气气流的速度(控制氧气的量)。 ②将胶头滴管中的水挤压进烧瓶，烧瓶内气体和水反应导致气体压强减小，外界大气压不变，然后打开止水夹，水会进入烧瓶，所以可以看到烧杯中的水进入烧瓶形成喷泉； 因此，本题正确答案是：将胶头滴管中的水挤压进烧瓶，然后打开止水夹，可以看到烧杯中的水进入烧瓶形成喷泉。 ③二氧化氮和氧气、水反应生成硝酸，反应方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3，通过方程式知，二氧化氮和氧气的物质的量之比是4：1；设烧瓶的体积为V，混合气体4NO2和O2比例为a；b，通过题意知，二氧化氮和氧气完全被吸收，说明二氧化氮和氧气恰好反应，物质的量之比为4：1，根据氮原子守恒知，n(HNO3)=n(NO2)=4/5V/Vmmol，气体完全被吸收，所以溶液的体积等于烧瓶的体积V，硝酸的物质的量浓度=[4/5V/Vm ]/V=0.036mol/L；因此，本题正确答案是：4：1；0.036。 【变式3·变考法】（25-26高三上·北京通州·期末）将1.92gCu投入到一定量的浓硝酸中，随着反应的进行，生成气体的颜色逐渐变浅，当铜完全溶解后，共收集到XmL气体(标准状况)。将盛有等量该气体的容器倒入水中，欲使容器内气体恰好完全溶解于水，需通入氧气的体积(标准状况)是 A．224mL B．336mL C．448mL D．672mL 【答案】B 【详解】1.92 gCu的物质的量为，反应时失去电子数目为2×0.03mol=0.06mol，反应整个过程为HNO3NO2、NO；NO、NO2HNO3，反应前后HNO3的物质的量不变，而化合价变化的只有铜和氧气，则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目，所以消耗氧气的物质的量为，，故B正确。 故选B。 考向3 考查氮氧化物对环境的污染及防治 例3（25-26高三上·北京·期末）实验室模拟氨氧化法制硝酸，实验装置图如下。 实验中还发现，若撤去装置c，则装置d中观察到有白烟产生。 已知：NaOH溶液可以吸收尾气，难以直接吸收尾气。 下列说法不正确的是 A．该制备实验利用了氨水的挥发性和的还原性 B．装置b中反应的化学方程式为 C．装置c的作用为除去气体中的水蒸气和氨气 D．为减少氮氧化物的污染，熄灭酒精灯后应持续通入一段时间空气 【答案】B 【详解】A．空气通入浓氨水可挥发出，发生催化氧化时N元素化合价升高作还原剂，体现还原性，A不符合题意； B．催化氧化的产物为而非，正确反应方程式为，B符合题意； C．无水氯化钙可与反应生成，也可吸收水蒸气，撤去c后d中出现白烟（为未反应的与硝酸反应生成硝酸铵），说明c可除去水蒸气和氨气，C不符合题意； D．熄灭酒精灯后持续通空气，可将装置内残留的氮氧化物全部排入NaOH溶液中吸收，同时可将转化为易被吸收的，减少污染，D不符合题意； 故选B。 解题妙招 常见的NOx尾气处理方法 碱液 吸收法 工业尾气中的NOx常用碱液吸收处理，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) 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)和水，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 【变式1】（2026·北京·模拟预测）某小组在实验室中模拟氨催化氧化法制硝酸的原理，装置如下图。 实验中还发现，若撤去装置c，则装置d中观察到有白烟产生。 已知：NaOH溶液可以吸收NO2尾气，难以直接吸收NO尾气。 下列分析不正确的是 A．该制备实验利用了NH3的挥发性和还原性 B．装置b中反应的化学方程式为 C．装置a、c的作用均为干燥氨气 D．为减少氮氧化物的污染，熄灭酒精灯后应持续通入一段时间空气 【答案】C 【详解】A．浓氨水易挥发，可被空气带出，在b中发生催化氧化反应时N元素化合价升高，作还原剂体现还原性，A正确； B．装置b中发生催化氧化反应，配平后反应方程式为，B正确； C．装置a中碱石灰为碱性干燥剂，可干燥与空气的混合气体，无水氯化钙可与发生反应，装置c的作用是除去反应后混合气体中未反应的和水蒸气，并非干燥氨气，C错误； D．熄灭酒精灯后，装置内残留大量氮氧化物，持续通入空气可将残留氮氧化物全部排入溶液中被吸收，减少污染，D正确； 故选 C。 【变式2】（2026·北京房山·一模）工业烟气中常含有，用溶液将氧化为，实现烟气中的脱除，下列说法正确的是 A．第一电离能 B．在大气中会形成酸雨 C．O元素位于周期表中第IVA族 D．脱除过程中发生氧化反应 【答案】B 【详解】A．N原子的2p轨道为半充满的稳定结构，第一电离能，A错误； B．在大气中会与氧气、水反应生成硝酸，形成硝酸型酸雨，B正确； C．O原子最外层有6个电子，位于元素周期表第VIA族，C错误； D．脱除过程中NaClO将氧化，自身作为氧化剂得电子，发生还原反应，D错误； 故选B。 【变式3】（2024·北京门头沟·一模）为吸收工业尾气中的和，设计如图流程，同时还能获得连二亚硫酸钠(，其结晶水合物又称保险粉)和产品。(为铈元素) 下列说法不正确的是 A．工业尾气中的和排放到大气中会形成酸雨 B．装置Ⅱ的作用是吸收 C．从阴极口流出回到装置Ⅱ循环使用 D．装置Ⅳ中氧化，至少需要标准状况下 【答案】C 【详解】A．工业尾气中的可与氧气生成NO2，NO2与水反应得硝酸，形成硝酸型酸雨，与水反应得H2SO3，H2SO3被氧气氧化为硫酸，会形成硫酸型酸雨，故A正确； B．装置Ⅱ中加入Ce4+，酸性条件下，NO和Ce4+发生氧化还原反应，生成、，故B正确； C．装置Ⅲ(电解槽)中阳极发生反应，从阳极口流出回到装置Ⅱ循环使用，故C错误； D．装置Ⅳ中被氧气氧化为的离子方程式为：，物质的量为1L×2mol/L=2mol，即消耗1molO2，标况下体积为22.4L，故D正确； 故选C。 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－ ①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+。 ②NH3·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。 ③NH3·H2O不稳定，易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O。 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。 （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。 （4）氨的还原性 ①催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O(用于工业制硝酸)。 ②在纯氧中燃烧：4NH3＋3O22N2＋6H2O。 ③与氯气反应：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl(用于检验Cl2管道泄漏)。 ④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： ①HCl、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 考查氨、铵盐的性质及实验 例1（2025·北京房山·三模）一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中b、d代表MgO或中的一种。下列说法不正确的是 A．a为，c为HCl B．d既可以是MgO，也可以是 C．已知为副产物，则通入水蒸气可减少的产生 D．等压条件下，反应①、②的反应热之和，等于氯化铵直接分解的反应热 【答案】B 【详解】A．由分析知，a为，c为HCl，A正确； B．由分析知，d为MgO，B错误； C．可以水解生成，通入水蒸气可以减少的生成，C正确； D．反应①和反应②相加即为氯化铵直接分解的反应，由盖斯定律可知，等压条件下，反应①、反应②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热，D正确； 故选B。 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】（2023·北京海淀·三模）将浓氨水分别滴加到下列试剂中，产生的实验现象、体现出的性质以及对应的方程式不正确的是。 实验 试剂 现象 性质 方程式 A 滴有酚酞的蒸馏水 溶液变红 碱性 B 氯气 产生白烟 还原性 C 烧碱固体 产生刺激性气味的气体 不稳定性 D 溶液 溶液最终变为深蓝色 可形成配合物 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．一水合氨为弱电解质，，A错误； B．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； C．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； D．浓氨水滴加硫酸铜，溶液变色，生成了[Cu(NH3)4]SO4，D正确； 故答案为：A。 【变式2】（25-26高三上·北京大兴·期末）阅读下列材料，完成问题： 氮元素单质及其化合物作用广泛。是合成氨工业的重要原料，不仅可以制造化肥，还能生产、、等产品，氨水可用于吸收。 下列化学反应表示正确的是 A．的催化氧化： B．氨水吸收过量 C．氨水呈弱碱性的原因： D．稀硝酸洗去银镜： 【答案】C 【详解】A．氨气催化氧化生成NO，化学方程式为：，A错误； B．氨水吸收过量二氧化硫生成亚硫酸氢铵，化学方程式为：，B错误； C．一水合氨部分电离产生铵根离子和氢氧根离子，使氨水呈弱碱性，C正确； D．稀硝酸与银反应生成硝酸银、NO和H2O，离子方程式为：，D错误； 故选C。 【变式3】NH3是氮的重要化合物，下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验，其中能达到实验目的的是 A．用装置甲制备氨气 B．用装置乙除去氨气中的少量水 C．用装置丙收集氨气 D．用装置丁吸收多余的氨气 【答案】A 【详解】A．氨气与碱石灰不反应，碱石灰可以吸收水分子，A正确； B．氨气属于碱性化合物，与浓硫酸反应生成铵盐，B错误； C．丙装置体系密闭，收集氨气时空气无法排除，C错误； D．氨气极易溶于水，漏斗口不能压在水面下，会引起倒吸，D错误； 答案选A。 考向2 考查喷泉实验原理及应用 例2（2025·北京丰台·一模）用圆底烧瓶收集后进行喷泉实验，装置如图。下列叙述正确的是 A．烧瓶内的溶液中存在平衡： B．溶液未充满烧瓶，是因为氨气与水的反应已达平衡状态 C．向红色溶液中加盐酸调至恰好无色时，溶液中 D．将实验中的换为NO，亦可形成喷泉 【答案】A 【详解】A．氨气溶于水，生成一水合氨，一水合氨是弱电解质，微弱电离，，A正确； B．溶液未充满烧瓶，是因为收集的氨气不纯，含有少量不溶于水的气体，而不是氨气与水的反应已达平衡状态，B错误； C．向红色溶液中加盐酸调至恰好无色时，溶液仍为碱性，根据电荷守恒，则，C错误； D．NO不溶于水且不与水反应，不形成喷泉，D错误； 故选A。 解题妙招 喷泉实验思维过程 1.喷泉实验原理：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。形成喷泉的常见组合 ①HCl、NH3、NO2、NO与O2（4∶3）、NO2与O2（4∶1）溶于水。 ②HCl、CO2、Cl2、SO2溶于NaOH溶液。 2.常见的喷泉实验装置及引发方法 装置Ⅰ：打开止水夹→挤压胶头滴管的胶头→使少量水进入烧瓶→烧瓶内形成负压而产生喷泉。 装置Ⅱ：挤压气球→可使少量的溶液沿导管进入烧瓶→烧瓶内形成负压而产生喷泉。 装置Ⅲ：打开止水夹→用手(或热毛巾等)捂热烧瓶→氨气受热膨胀→氨气通过导管与水接触→产生喷泉。(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气溶于水) 【变式1】（2024·北京·三模）下述实验装置无法实现实验目的的是 A．制备乙酸乙酯 B．证明浓硝酸热稳定性弱 C．验证极易溶于水 D．证明浓具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．乙醇和乙酸在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应制得乙酸乙酯，乙酸乙酯用饱和碳酸钠溶液承接，出现分层，A正确； B．挥发的硝酸分子也能将碘化钾氧化为碘单质，使淀粉变蓝，B错误； C．氨气极易溶于水，打开活塞，将胶头滴管中的水挤入，使得圆底烧瓶内的压强减小，产生红色喷泉，证明氨气极易溶于水，C正确； D．将铜丝插入浓硫酸中，加热发生反应，生成二氧化硫气体，使品红溶液褪色，证明浓具有氧化性，D正确； 故选B。 【变式2】（2024·北京·一模）用充有NH3的烧瓶进行“喷泉实验”，装置及现象如下图。下列关于该实验的分析正确的是 A．产生“喷泉”证明NH3与H2O发生了反应 B．无色溶液变红证明NH3极易溶于水 C．红色溶液中存在含有离子键的含氮微粒 D．加热红色溶液可观察到红色变浅或褪去 【答案】D 【详解】A．氨气能形成喷泉，说明氨气极易溶于水从而产生压强差，不能说明两者反应了，A错误； B．无色酚酞试液遇碱变红色，氨气溶于水后溶液由无色变为红色，说明氨水呈碱性，B错误； C．红色溶液中存在含氮微粒为铵根离子、一水合氨、氨气，三者均含有共价键、不含有离子键，C错误； D．氨水受热不稳定，受热分解放出氨气，从而使碱性减弱，故滴有酚酞呈红色的氨水受热后红色变浅或褪色，D正确； 故选D。 【变式3】（2023·北京朝阳·一模）用圆底烧瓶收集后进行喷泉实验。下列说法不正确的是 A．和都是极性分子 B．和分子中的共价键都是键 C．分子的键角小于分子的键角 D．烧瓶中溶液颜色变红的原因： 【答案】C 【详解】A．是三角锥形，是V形，两者的正负电荷中心都不重合，都是极性分子，故A正确； B．和分子中中心原子都是杂化类型，配原子都是H原子只有s轨道电子，所以共价键都是键，故B正确； C．两者中心原子都是杂化，有两对孤电子对，有一对孤电子对，孤电子对越多对成键电子对的排斥力就越大，所形成的键角就越小，所以分子的键角大于分子的键角，故C错误； D．烧杯中烧瓶中溶液遇酚酞颜色变红说明溶液显碱性，其原因：，故D正确； 故选C。 考向3 考查氨的实验室制法及创新 例2（2026·北京东城·一模）根据反应，用下列装置制备。        下列说法不正确的是 A．甲中发生反应： B．丙中溶液X选用稀可吸收过量的 C．乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为：g→c，b→e D．实验开始时，应先点燃甲中酒精灯，一段时间后，再打开丁中分液漏斗的活塞 【答案】C 【详解】A．甲中固体氯化铵和氢氧化钙加热反应制备氨气，发生反应：，故A正确；   B．因为氨气是有毒气体，需要尾气处理，氨气溶于水显碱性，丙中溶液X选用稀可吸收过量的，故B正确；   C．由分析可知，乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为：g→c，b→d，故C错误；   D．因为氨气极易溶于水，且溶于水显碱性，所以先通入氨气可以增大二氧化碳溶解度，所以实验开始时，应先点燃甲中酒精灯，一段时间后，再打开丁中分液漏斗的活塞，故D正确；   故选C。 解题妙招 NH3制取实验3方面创新 （1）制取原理创新：实验室不用铵盐和碱混合共热，而将浓氨水滴加到固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)上，快速制取NH3。 （2）制取装置创新： （3）吸收装置创新： 【变式1】（2025·北京·三模）利用下列试剂和如图所示装置制备气体并除去其中的杂质，能达到目的的是(必要时可加热，加热及夹持装置已略去) 选项 气体 试剂I 试剂II 除杂试剂 A 浓盐酸 饱和溶液 B 浓氨水 NaOH固体 碱石灰 C 浓硝酸 Cu D 浓硫酸 溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．制备用浓盐酸和加热反应，杂质为HCl和水蒸气，除杂试剂饱和溶液会与反应（Cl2+H2O+NaHCO3=CO2+NaCl+HClO），引入新杂质且吸收Cl2，A错误； B．制备用浓氨水和NaOH固体（溶解放热促进逸出），杂质为水蒸气，碱石灰（碱性固体干燥剂）可吸收水且不与反应，发生装置（固液不加热）和除杂均合理，B正确； C．制备用浓硝酸和Cu反应，杂质为HNO3蒸气，除杂试剂H2O会与NO2反应（3NO2+H2O=2HNO3+NO），吸收目标气体，C错误； D．制备C2H4需乙醇和浓硫酸170℃加热（题目未明确温度控制易生成乙醚），杂质含SO2、CO2等，CuSO4溶液仅吸收少量乙醇，无法除去酸性气体杂质，D错误； 故选B。 【变式2】（2025·北京东城·三模）利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是 A．制备无水 B．制备溴苯并验证有产生 C．制备并收集氨气 D．制备并收集 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．氯化镁受热易水解生成氢氧化镁，故需要在氯化氢气流中加热脱去结晶水，避免氯化镁发生水解，A正确； B．苯的溴代反应是放热反应，能促进液溴的挥发，挥发出的溴也能与硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀，所以不能验证有HBr产生，B错误；   C．NH4Cl固体受热分解可以生成NH3和HCl，但气体稍冷在试管口处又可以重新反应生成NH4Cl固体，不能用于实验室制取NH3；可以加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取NH3，C错误； D．二氧化硫常温下能和水反应生成亚硫酸，所以不能用排水法，SO2密度比空气大，因此可用向上排空气法收集，D错误； 故选A。 【变式3】实验室制备如图所示气体所选用的发生装置、制备试剂和除杂试剂均正确的是 选项 气体 发生装置 制备试剂 除杂试剂 A 固体 碱石灰 c 、浓盐酸 溶液、浓硫酸 C b 大理石、稀硫酸 浓硫酸 D c 无水乙醇、浓硫酸 溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．在加热时发生反应，碱石灰可以吸收水和二氧化碳，从而得到氨气，A正确； B．Cl2中会混有杂质HCl，需要用饱和食盐水洗气除杂，再用浓硫酸干燥气体，而NaOH溶液会与Cl2反应，因此，B错误； C．大理石与稀硫酸反应会生成微溶于水的CaSO4，沉淀下去覆盖在大理石表面，阻碍反应的进一步进行，因此应选用稀盐酸，除杂试剂选用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸，C错误； D．无水乙醇与浓硫酸反应制备乙烯需要控制温度在170℃，c装置无温度计，D错误。 故本题选A。 考点三 硝酸 知●识●解●构 知识点1 硝酸的性质 1． 物理性质 硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味，能跟水以任意比互溶，打开盛浓硝酸的试剂瓶盖，有白雾产生(与浓盐酸相同) 2．化学性质 (1)酸性：属于强酸，溶于水完全电离：HNO3===H+＋NO3－，具有酸的通性，能与碱、碱性氧化物、某些盐反应 CaCO3与HNO3反应：CaCO3＋2HNO3(稀)===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O (若无稀盐酸可用稀硝酸代替室制CO2) 得分速记 1.稀硝酸使石蕊试液变红色，浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色(酸性和强氧化性) 2.硝酸具有酸的一些通性，但硝酸与活泼金属反应时无氢气产生 (2)不稳定性：硝酸见光或受热易发生分解，HNO3越浓，越易分解，温度越高分解越快，光照越强分解越快4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑ 得分速记 1.实验室中浓硝酸显黄色的原因：浓硝酸分解生成的NO2又溶于硝酸所致。消除黄色的方法是向浓硝酸中通入空气或O2，发生反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 2.硝酸一般保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处 (3)强氧化性：HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强还原产物一般为：HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3 ①硝酸与金属的反应：硝酸与金属反应时，硝酸既表现氧化性又表现酸性 金属与硝酸反应规律 a．除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属 3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O b．活泼金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同，可能是NO2、N2O、NO、N2、NH4NO3 如：4Mg＋10HNO3(稀)===4Mg (NO3)2＋NH4NO3＋3H2O c．铜与浓、稀硝酸反应 浓硝酸与铜反应 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 该反应较剧烈，反应过程中有红棕色气体产生，此外，随着反应的进行，硝酸的浓度渐渐变稀，反应产生的气体是NO2、NO等的混合气体 稀硝酸与铜反应 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 该反应较缓慢，反应后溶液显蓝色，反应产生的无色气体遇到空气后变为红棕色(无色的NO被空气氧化为红棕色的NO2) d．与Fe、Al反应：常温下，浓硝酸能使Fe、A1发生钝化，这是因为浓硝酸将Fe、A1表面氧化，使Fe、A1的表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止了反应的进一步进行。常温下，可用铁或铝制容器盛放浓硝酸，但要注意密封，以防止硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。当加热时，加热时可以与Fe、Al发生反应 铁在加热时，与过量的浓硝酸反应：Fe＋6HNO3(浓)Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O e．铁与稀硝酸反应：先生成Fe(NO3)3，若Fe过量，Fe(NO3)3再与Fe反应生成Fe(NO3)2 Fe(少量)＋4HNO3(稀===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O f．王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比1∶3的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解 ②硝酸与非金属的反应：硝酸与非金属反应时，硝酸只表现出氧化性 金属与非硝酸反应规律 非金属单质＋浓硝酸最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O a．木炭与浓硝酸反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O b．硫与浓硝酸反应：S + 6HNO3(浓)H2SO4+6 NO2↑+4H2O c．红磷与浓硝酸反应：P + 5HNO3(浓)H3PO4+5 NO2↑+H2O d．白磷与浓硝酸反应：P4 + 20HNO3(浓)4H3PO4+20 NO2↑+4H2O ③硝酸与还原性化合物的反应：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI(I—)、Fe2＋、FeO等还原性物质 a． 稀硝酸与H2S反应的离子方程式：3H2S＋2HNO3(稀)===3S↓＋2NO↑＋4H2O b．稀硝酸与SO2反应的离子方程式：3SO2＋2NO3－＋2H2O===3SO42－＋2NO↑＋4H＋ c．稀硝酸与Na2SO3反应的离子方程式：3SO32－＋2NO3－＋2H＋===3SO42－＋2NO↑＋H2O d．稀硝酸与HI反应的离子方程式：6I－＋2NO3－＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O e．稀硝酸与Fe2＋反应的离子方程式：3Fe2+＋NO3－＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O f．稀硝酸与FeO反应的离子方程式：3FeO＋NO3－＋10H＋===3Fe3+＋NO↑＋5H2O ④NO3－无氧化性，而当NO3－在酸性溶液中时，则具有强氧化性 a．在Fe(NO3)2溶液中加入盐酸或硫酸，因引入了H＋而使Fe2＋被氧化为Fe3＋ b．过量的Cu与浓硝酸反应，待反应停止后，再加入稀盐酸或硫酸，此时铜片上有无色气体生成，这是因为：加入的稀盐酸或硫酸电离出的H＋与Cu(NO3)2中的NO3－结合具有强氧化性，能使Cu继续溶解 c．铜片与稀硝酸、稀硫酸反应3Cu＋2HNO3＋3H2SO4===3CuSO4＋2NO↑＋4H2O ⑤能氧化并腐蚀某些有机物，如皮肤、衣服、纸张、橡胶等。因此在使用硝酸(尤其是浓硝酸)时要特别小心，万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再用小苏打或肥皂液洗涤 (4)与有机物反应 ①硝化反应(与反应)： ②显色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色 2． 用途：硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐、氮肥等 3．硝酸的保存方法：硝酸易挥发，见光或受热易分解，具有强氧化性而腐蚀橡胶，因此，实验室保存硝酸时，应将硝酸保存在棕色、细口、磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶中，并放置在黑暗且温度较低的地方 知识点2 硝酸的制法 1.硝酸的实验室制法 原理：NaNO3＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HNO3↑ (利用浓H2SO4的高沸点，难挥发性制取挥发性的HNO3)因HNO3不稳定，加热温度不宜过高；由于硝酸易腐蚀橡胶，因此该反应禁用橡胶塞，所用仪器为曲颈 瓶 2.硝酸的工业制法 流程示意图 主要流程 将氨和空气的混合气(氧∶氮≈2∶1)通入灼热(760～840 ℃)的铂铑合金网，在合金网的催化作用下，氨被氧化成一氧化氮(NO)，生成的一氧化氮结合反应后残余的氧气继续被氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸 各步反应的化学方程式 4NH3＋5O24NO＋6H2O，2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 尾气吸收 NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+ H2O，2NO2 + 2NaOH===NaNO2 + NaNO3 + H2O 考●向●破●译 考向1 考查硝酸的性质 例1（2025·北京西城·二模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．铅酸蓄电池的负极反应： B．铁与水蒸气反应： C．浓硝酸受热或光照分解：(浓) D．稀硫酸中滴加溶液至中性： 【答案】D 【详解】A．铅酸蓄电池中，负极上Pb失电子与反应生成，电极反应式为，与事实相符，A错误； B．铁与水蒸气在高温下反应生成和，化学方程式，与事实相符，B错误； C．浓硝酸受热或光照易分解，生成、和，化学方程式(浓)，与事实相符，C错误； D．稀硫酸中滴加溶液至中性，与按2:2反应，与按1:1反应，正确的离子方程式应为，原离子方程式中、、的化学计量数错误，与事实不相符，D正确； 故选D。 【变式1】（2026·北京·三模）烟道气中含空气、水蒸气、NO、等，去除其中氮氧化物能避免酸雨等环境问题。 (1)对烟道气中氮氧化物采样测定含量，装置示意如图(采样前，先打开抽气泵置换系统内空气)。 ①干燥器中填充的干燥剂可以是(填序号)___________。 A．碱石灰        B．浓硫酸 ②加热器能避免冷凝的水蒸气和反应，该反应的化学方程式为___________。 (2)研究以含[FeY]2-(Fe为+2价)的溶液吸收NO并实现[FeY]2-再生，流程示意图如下。 ①由与(乙二胺四乙酸)的钠盐形成，结构如图所示，的配位数为___________。 [FeY]2-吸收NO主要经历两个过程： 过程i：和NO分别从溶液与气体向接触面扩散。 过程ii：在接触面发生反应：。 ②其它条件相同时，去除率与烟气流量、NO体积分数两因素的关系如图，推测吸收过程中速率相对慢的是步骤___________(填i或ii)。 ③相同时间内，随至10变化，NO去除率先增大再减小。pH过高去除率减小的原因是___________。 (3)再生过程中，加入铁粉将还原为，以实现再生。随反应时间增长，溶液中的总氮量先不变，后逐渐减小。结合平衡移动原理解释总氮量变化的原因___________。 (4)实际吸收烟道气中时，再生过程铁粉用量远大于理论值(以还原计)，原因是___________。 【答案】(1) B (2) 6 i 生成沉淀，减少，导致浓度降低 (3)，随着反应进行，增大，减少，正向移动，达到饱和后，分解生成氨气溢出 (4)烟道气中氧气和NO2能将氧化为，再生时能将Fe氧化 【详解】（1）①碱石灰为碱性干燥剂，可与发生反应，吸收氮氧化物导致测定结果出现误差，浓硫酸为酸性干燥剂，不与、反应，可用于干燥氮氧化物，故选B； ②与水反应生成硝酸和，配平后反应方程式为； （2）①由的结构可知，与2个N原子、4个O原子形成配位键，共6个配位键，故的配位数为6； ②烟气流量越大、NO体积分数越大，去除率越低，说明反应物扩散到接触面的过程跟不上流量增加的速率，因此扩散步骤i是速率较慢的步骤； ③pH过高时，溶液中浓度增大，与结合生成沉淀，使浓度降低，NO吸收反应平衡逆向移动，吸收效率下降，故去除率减小； （3）体系中加入铁粉后，首先将体系中被氧化生成的还原为：，随着反应进行，增大，减少，正向移动，达到饱和后，分解生成氨气溢出； （4）烟道气中氧气和NO2能将氧化为，再生时能将Fe氧化，因此实际铁粉用量远大于还原NO的理论值。 【变式2】（2026·北京·模拟预测）下列实验产生的废液中，可能大量存在的粒子组是 选项 实验 粒子组 A 用溴水吸收尾气中的 、、 B 稀硝酸和铜制备NO 、、NO C 氯酸钾和浓盐酸制 、、 D 酸性溶液与KI反应制 、、 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．溴水吸收时发生反应，溶液呈强酸性，会与反应生成和，无法大量共存，A错误； B．稀硝酸和铜反应生成和NO，、、NO之间不发生反应，可以大量共存，B正确； C．氯酸钾和浓盐酸制时，酸性条件下与发生归中反应生成，二者不能大量共存，C错误； D．酸性条件下与发生反应，二者不能大量共存，D错误； 故选B。 【变式3】（2026·北京海淀·二模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．用于呼吸面具：； B．FeS用于除去废水中的： C．浓用于清洗试管中的银镜： D．实验室制氨气： 【答案】D 【详解】A．可与人呼出的水蒸气、反应释放，所给反应方程式正确，可用于呼吸面具，A不选； B．的溶度积远小于，可发生沉淀转化将废水中转化为更稳定的沉淀除去，所给离子方程式正确，B不选； C．浓硝酸具有强氧化性，可与发生氧化还原反应生成可溶性、和，所给方程式得失电子、原子均守恒，可用于清洗银镜，C不选； D．实验室制备氨气需使用与共热：，若只加热得到的是与HCl的混合气体，且混合气体有可能在管口遇冷后又生成固体，无法得到纯净的，D选； 故选D。 考向2 考查硝酸与金属的有关计算 例2（2026·北京西城·一模）利用空气、铜、稀硫酸制，工艺简单、生产成本低，但反应速率小。若加入，反应速率显著增大。反应过程中物质转化关系如下。 下列说法不正确的是 A．反应①： B．反应制得，需投入 C．酸性条件下氧化Cu的速率大于氧化Cu的速率 D．制的总反应： 【答案】B 【详解】A．反应①中，Cu被氧化为，被还原为NO，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，离子方程式，A正确； B．在过程中循环再生，不被消耗，仅作催化剂，因此理论上不需要投入，B错误； C．题干明确说明原工艺（直接氧化）反应速率小，加入后速率显著增大，说明酸性条件下氧化的速率大于，C正确； D．将两步反应加和消去、，得到总反应为，D正确； 故选B。 解题妙招 金属与硝酸反应计算问题 1.金属与硝酸反应计算问题的思维模型 2.硝酸与金属反应的计算技巧 （1）原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO3-的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。 （2）得失电子守恒法：HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。 （3）电荷守恒法：HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)则有：c(NO3-)＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。 （4）离子方程式计算法：金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。 【变式1】（2026·北京昌平·一模）查阅文献和对铜与浓硝酸的反应速率均有影响，利用下图装置进行实验验证。 序号 试剂X 操作 现象 电流表示数 ① 无 石墨电极一侧有少量气泡 a ② 无 石墨电极一侧有少量气泡，铜电极一侧溶液澄清，出现少量绿色 b ③ 无 石墨电极一侧有少量气泡，铜电极一侧溶液澄清，出现明显绿色 c ④ 向铜电极一侧持续通入 d 已知：ⅰ．； ⅱ．溶液显绿色； ⅲ．电流表示数越大，单位时间内反应转移的电子数越多。 下列分析不正确的是 A．①中产生少量气泡的电极反应为 B．③中铜电极发生 C．若，结合现象可证明能加快铜与浓硝酸的反应速率 D．若④中，可证明能加快铜与浓硝酸的反应速率 【答案】D 【详解】A．实验①中石墨电极为正极，发生还原反应。酸性条件中被还原为 NO2，电极反应式为：，符合产物与电荷守恒，A正确； B．实验③中铜电极被氧化，结合现象“溶液显绿色”及已知 [Cu(NO2)4]2−显绿色，推断反应为：，原子与电荷均守恒，符合实验现象，B正确； C．比较实验①（无）、②（含少量）、③（含高浓度），若电流满足 c>b>a，且绿色加深，说明浓度越高，反应速率越快，可证明加快反应，C正确； D．实验④中通入NO2，根据平衡，HNO2会电离出 ，实际起催化或加速作用的可能是，而非NO2本身。因此仅由d>a，无法确证是NO2加速反应，结论不严谨，D错误； 故选D。 【变式2】（2026·北京石景山·一模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．钠在空气中变暗： B．用除去溶液中的： C．铜溶于浓硝酸： D．钢铁在中性环境中发生吸氧腐蚀，正极反应： 【答案】A 【详解】A．钠在常温下空气中缓慢氧化生成氧化钠，而非过氧化钠，，A错误； B．具有氧化性，可将亚铁离子氧化为铁离子且不引入新杂质，离子方程式书写正确，与事实相符，B正确； C．铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，化学方程式配平正确，与事实相符，C正确； D．钢铁在中性环境中发生吸氧腐蚀，正极氧气得电子结合水生成氢氧根离子，电极反应式书写正确，与事实相符，D正确； 故选A。 【变式3】（2026·北京顺义·一模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．洗涤硫酸钡时，用稀硫酸比用等体积蒸馏水损失少： B．用稀硝酸洗去试管壁上的银： C．用足量NaOH溶液吸收尾气： D．钠可用作强除水剂： 【答案】B 【详解】A．稀硫酸中存在大量，使的溶解平衡逆向移动，抑制溶解，因此用稀硫酸洗涤时损失更少，A不符合题意； B．稀硝酸与Ag反应的还原产物为NO，反应为，给出的方程式与事实不相符，B符合题意； C．足量NaOH溶液吸收，反应生成亚硫酸钠和水，离子方程式书写正确，C不符合题意； D．Na可与水反应生成氢氧化钠和氢气，因此可作强除水剂，离子方程式书写正确，D不符合题意； 故选B。 考向3 考查硝酸的制备 例3（2026·北京丰台·二模）是一种重要的工业原料，其合成工艺的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 (1)方法一：工业上主要采用氨氧化法制备，其设备与流程如下图所示。 ①转化器中氨氧化的化学方程式为________。 ②已知与转化器中相同温度、压强下两个反应的焓变 反应ⅰ： 反应ⅱ： 要计算转化器中氨氧化反应的焓变，还需要另一个反应________的焓变。 ③NO和进入热交换器后，NO转化率显著提高的原因是________。 ④从资源和能源利用的角度说明该工艺的优点：________。 (2)方法二：中国科学家在室温下用电解法将空气转化为硝酸，其原理示意图如下。 ①阴极石墨棒上转化为·OH的电极总反应为________。 ②是·OH与反应生成的中间产物，其结构式为________。 ③若将阳极产生的通入阴极参与反应，则该电解工艺生成最终消耗的物质的量为________。 【答案】(1) ，NO和O2进入热交换器后，降低温度，有利于平衡正向移动 通过热交换器预热原料气，同时为NO和O2降温；吸收塔中产生的NO等气体循环利用 (2) H-O-N=N-O-H 1.25mol 【详解】（1）①转化器中氨氧化反应为氨气和氧气催化氧化生成NO ：； ②已知与转化器中相同温度、压强下两个反应的焓变 反应ⅰ： 反应ⅱ： 反应ⅲ： 由盖斯定律，反应[ⅲ-2(ⅰ-ⅱ)]得到反应，故要计算转化器中氨氧化反应的焓变，还需要另一个反应的焓变； ③NO和进入热交换器后，NO转化率显著提高的原因是该反应是放热反应，降低温度使平衡向正反应方向移动，NO转化率提高； ④该工艺中NO、氧气可以循环利用，可以提高原料利用率，且使用热交换器对反应物进行预热，充分利用热能，提高反应效率； （2）①由图，阴极石墨棒上反应为在酸性条件下得到电子转化为·OH，同时生成水，反应为：。 ②是·OH与反应生成的中间产物，则氮分子中断裂1个氮氮键和·OH结合生成，其结构式为HO-N=N-OH。 ③该电解工艺的总反应为，该反应式已计入阳极产生的氧气在阴极的消耗，代表了净的物料变化。根据化学计量关系，生成最终消耗，则生成最终消耗的物质的量为。 【变式1】（2025·北京延庆·一模）硝酸是重要化工原料，工业合成氨以及氨氧化制取硝酸的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A．合成塔中合成氨的反应条件都是为了提高平衡转化率 B．氧化炉中反应的化学方程式： C．A物质可以是空气或氧气，目的是使尽量充分的转化为 D．生产过程中吸收塔产生的尾气可用碱液吸收 【答案】A 【详解】A．合成氨的反应是放热反应，合成氨的反应条件中高温不能提高平衡转化率，目的是提高催化剂的活性、加快反应速率，另外加入催化剂也不能提高平衡转化率，A错误； B．氧化炉中NH3和O2在催化剂、加热的条件下反应生成NO和H2O，化学方程式：，B正确； C．流程分析可知M为空气，氨气的催化氧化需要O2，NO和水反应生成HNO3需要O2；吸收塔发生反应：2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO，O2与NO反应生成NO2， NO2被吸收生成HNO3，所以空气的作用是：将使NO充分转化为HNO3，C正确； D．吸收塔产生的尾气中可能含有未反应的NO和NO2等氮氧化物，这些气体可以用碱液（如NaOH溶液）吸收，生成硝酸盐和亚硝酸盐，D正确； 故选A。 【变式2】含氮化合物是重要的化工原料。存在如下转化关系： (1)转化Ⅱ中发生的系列反应，在工业上可以用来制备硝酸，写出①中反应的化学方程式为___________________________________。 (2)①工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏，若泄漏可看到白烟，用方程式解释检验原理_______________________________________。 ②向固体氧化钙中滴加浓氨水，可用于实验室制取少量氨气，请结合化学用语简述原理______________________________________________。 (3)现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱。 ①向一水合氨中通入过量的CO2，该反应的离子方程式为__________________。 ②某工业纯碱样品中含少量NaCl和NaHCO3，为测定该样品中NaHCO3的质量分数，某同学设计方案如下：准确称取100.00g样品，反复加热、冷却、称量，直至所称量的固体质量几乎不变为止，此时所得固体的质量为99.38g。样品中NaHCO3的质量分数为___________________________。 (4)以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2一)燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点。工作原理如图所示： ①固体氧化物电池工作的电解质，O2一移向___________________(填字母)。 A．电极a B．电极b ②该电池工作时，电极a上发生的电极反应为______________________。 【答案】4NH3+5O24NO+6H2O 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl 氧化钙与水反应放热，生成氢氧化钙溶于水增大了OH－离子浓度，氨水中的离子平衡向左移动，使氨气挥发出来 NH3·H2O+CO2=+ 1.68% A 2NH3+3O2－- 6e－=N2+ 3H2O 【详解】(1)转化Ⅱ反应①是氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O； (2)①工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏，氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气，若泄漏可看到白烟，反应方程式是8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl； ②氧化钙与水反应放热，生成氢氧化钙溶于水增大了OH－离子浓度，氨水中的平衡向左移动，使氨气挥发出来； (3)①向一水合氨中通入过量的CO2生成碳酸氢铵，该反应的离子方程式为NH3·H2O+CO2=+； ②设样品中NaHCO3的质量为xg； x=1.68g 样品中NaHCO3的质量分数为1.68% (4)①以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2一)燃料电池，电极a氨气失电子生成氮气，a是负极，原电池中阴离子移向负极，固体氧化物电池工作时，O2一移向电极a，选A； ②该电池工作时，电极a氨气失电子生成氮气和水，发生的电极反应为2NH3+3O2－- 6e－=N2+ 3H2O； 【变式3】（25-26高三上·北京·期末）氨和硝酸是重要的化工产品，工业合成氨及制备硝酸的流程如图： 下列说法错误的是 A．“氨分离器”将氨气液化分离，以加快合成氨的反应速率 B．为提高氮的利用率，尾气经处理后可循环进入“合成塔” C．吸收塔中发生的化学反应主要为 D．工业上可用铁槽车储运浓硝酸 【答案】A 【详解】A．合成氨为可逆反应，将氨气液化分离的目的是减小生成物浓度，使平衡正向移动以提高原料转化率，该操作不能加快合成氨的反应速率，A错误； B．尾气中含有未反应的含氮物质，经处理后循环进入“合成塔”可提高氮的利用率，B正确； C．氧化炉内催化氧化生成，进入吸收塔，通入空气、水，发生反应制备硝酸，C正确； D．常温下金属铁遇到浓硝酸会发生钝化，铁表面生成一层致密氧化膜，阻止内部铁继续和浓硝酸反应，因此工业上可以使用铁槽车储运浓硝酸，D正确； 故选A。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·北京卷，1，3分）我国科研团队在催化合成氨领域取得了最新进展。将金属锂原子电化学沉积在金属钌表面，构建了具有高活性界面的新型催化剂，相比传统高温、高压条件下的合成氨工艺，实现了在温和条件下与高效合成氨。下列说法不正确的是 A．元素位于元素周期表第族 B．高温是为了提高的平衡转化率 C．能降低合成氨反应的活化能 D．实现了温和条件下氮的固定 【答案】B 【详解】A．是3号元素，最外层只有1个电子，位于元素周期表第族，A正确； B．合成氨反应，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的平衡转化率降低，高温的作用是使催化剂达到最佳活性温度，B错误； C．是合成氨反应的催化剂，催化剂的作用原理是降低反应的活化能，C正确； D．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态氮的过程，温和条件下催化和合成NH3，属于氮的固定，D正确； 故选B。 2．（2026·北京卷，4，3分）下列实验用品的使用不规范的是 A．用氨进行喷泉实验时，将圆底烧瓶干燥后，再收集氨气 B．在滴定实验中，将滴定管洗净后，再用待盛溶液润洗 C．在乙醇制乙烯的实验中，将温度计插入反应混合液中，再加热 D．测溶液的时，将试纸用蒸馏水润湿后，再进行测量 【答案】D 【详解】A．氨气极易溶于水，若圆底烧瓶潮湿，会溶解氨气导致无法收集满，不利于喷泉实验进行，该操作规范，A不符合题意； B．滴定管洗净后内壁残留蒸馏水，若不润洗会稀释待盛溶液，导致实验误差，润洗操作规范，B不符合题意； C．乙醇制乙烯需控制反应混合液温度为170℃，温度计插入混合液测量温度的操作规范，C不符合题意； D．测溶液时，将试纸用蒸馏水润湿会稀释待测液，导致测量结果产生误差，该操作不规范，D符合题意； 故选D。 3．（2026·北京卷，8，3分）下列物质的制备实验中，选用的试剂和反应条件均正确的是 物质 试剂 反应条件 和浓硫酸 常温 固体 加热 银氨溶液 溶液和氨水 常温 固体和稀盐酸 加热 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．常温下和浓硫酸不反应，需要加热才能生成，试剂和条件搭配错误，A错误； B．加热固体时，分解生成的和在试管口遇冷会重新化合生成，无法制得，B错误； C．常温下，向溶液中逐滴加入稀氨水，至最初产生的沉淀恰好完全溶解，即可制得银氨溶液，试剂和条件均正确，C正确； D．和稀盐酸加热不反应，需要和浓盐酸共热才能制得，试剂选用错误，D错误； 故选C。 4．（2024·北京卷，18，13分）利用黄铜矿(主要成分为，含有等杂质)生产纯铜，流程示意图如下。 (1)矿石在焙烧前需粉碎，其作用是_______。 (2)的作用是利用其分解产生的使矿石中的铜元素转化为。发生热分解的化学方程式是_______。 (3)矿石和过量按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得：“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图；和时，固体B中所含铜、铁的主要物质如表。 温度/℃ B中所含铜、铁的主要物质 400 500 ①温度低于，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是_______。 ②温度高于，根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是_______。 (4)用离子方程式表示置换过程中加入的目的_______。 (5)粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼；电解时用酸化的溶液做电解液，并维持一定的和。粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是_______。 【答案】(1)增大矿石的接触面积，提高反应速率，使反应更充分 (2) (3)随焙烧温度升高，生成的速率加快 发生分解生成难溶于水的 (4) (5)粗铜若未经酸浸，会残留较多的Fe，在电解时，阳极会发生反应Fe-2e-=Fe2+，溶液中的 Fe2+易被空气中O2氧化为 Fe3+，Fe3+在阴极发生反应Fe3++e-=Fe2+ 【详解】（1）黄铜矿的矿石在焙烧前需粉碎，是为了增大矿石的接触面积，提高反应速率，使反应更充分； （2）铵盐不稳定，易分解，分解为非氧化还原反应，产物中有NH3和SO3，故化学方程式为； （3）①由图，温度低于425℃，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大，是因为温度低于425℃，随焙烧温度升高，(NH4)2SO4分解产生的SO3增多，生成的速率加快，故铜浸出率显著增加； ②温度高于425℃，随焙烧温度升高，CuSO4发生分解生成难溶于水的CuO，铜浸出率降低； （4）加入置换硫酸铜溶液中的铜，反应的离子方程式为； （5）粗铜中含有杂质，加酸可以除，但粗铜若未经酸浸处理，会残留较多的Fe，在电解时，阳极会发生反应Fe-2e-=Fe2+，溶液中的 Fe2+易被空气中O2氧化为 Fe3+，Fe3+在阴极发生反应Fe3++e-=Fe2+，降低得到纯铜的量。 5．（2024·北京卷，16，11分）是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备。 (1)方法一：早期以硝石(含)为氮源制备，反应的化学方程式为：。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和_______。 (2)方法二：以为氮源催化氧化制备，反应原理分三步进行。 ①第I步反应的化学方程式为_______。 ②针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入和进行反应。在不同压强下(、)，反应达到平衡时，测得转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因_______。 (3)方法三：研究表明可以用电解法以为氮源直接制备，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成的电极反应式：_______。 ②研究发现：转化可能的途径为。电极a表面还发生iii．。iii的存在，有利于途径ii，原因是_______。 (4)人工固氮是高能耗的过程，结合分子结构解释原因_______。方法三为的直接利用提供了一种新的思路。 【答案】(1)难挥发性 (2) x、y点转化率相同，故气体总物质的量相同，y点温度T更高、压强p更大，且压强增大对容积的影响超过了温度升高对容积的影响 (3) iii产生的参与ⅱ中NO的氧化 (4)分子中存在氮氮三键，键能大，破坏它需要较大的能量 【详解】（1）浓硫酸难挥发，产物为气体，有利于复分解反应进行，体现了浓硫酸的难挥发性和酸性。 （2）①第I步反应为氨气的催化氧化，化学方程式为； ②第Ⅱ步的反应为2NO+O22NO2，是气体分子数减少的反应，压强越大NO平衡转化率越高，相同温度下的NO转化率大于，因此；y点温度比x点高、压强比x点的大，两点NO转化率均为60%，气体总物质的量相同，根据阿伏伽德罗定律的推论，y点温度T更高、压强p更大，且压强增大对容积的影响超过了温度升高对容积的影响，最终y点容器容积小于x点。 （3）①由电极a上的物质转化可知，氮元素化合价升高，发生氧化反应，电极a为阳极，电极反应式为； ②反应iii生成，将氧化成，更易转化成。 （4）分子中存在氮氮三键，键能大，破坏它需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程。 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 氮及其重要化合物 环境保护与绿色化学 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 氮及氮的氧化物 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及防治 考向破译 考向1 考查氮气及其氧化物的性质和应用 ∣ 考向2 考查氮氧化物溶于水的定量判断 考向 3 考查氮氧化物对环境的污染及防治 解题妙招1 解答氮氧化物溶于水的计算问题首先应明确原理 解题妙招 2 常见的NOx尾气处理方法 ‌ 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 考查氨、铵盐的性质及实验 ∣ 考向2 考查喷泉实验原理及应用 考向 3 考查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 解题妙招 2 喷泉实验 思维过程 解题妙招 3 NH 3 制取实验3方面创新 考点 三 硝酸 知识解构 知识点1 硝酸的性质 ∣ 知识点2 硝酸的制法 考向破译 考向1 硝酸的制法 ∣ 考向2 硝酸的制法 考向 3 考查硝酸的制备 解题妙招 1 金属与硝酸反应计算问题 ) ( 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 氮及氮的氧化物 T1 T6(D) T4(B) 氨、N2H4及铵盐 T4，T8 T5 T9 T2(B)、T8(C) 硝酸 T4(C) T10、T12 含氮化合物之间的转化 T16 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码：(1) 依托北京本地工业生产（如硝酸工业、汽车尾气处理、工业固氮）、生活应用（含氮废水处理、食品防腐剂、氮肥使用）等本土化素材，以氮气、氮的氧化物、硝酸、氨、铵盐、含氮有机物为核心物质，融合物质转化、离子反应、氧化还原滴定与计算，常结合工业流程设问，区分不同价态含氮化合物在除杂、脱硝、固氮体系中的功能差异。 (2) 以新型含氮催化剂、含氮储能材料、污水处理中的氮循环、新型固氮技术等前沿科技为背景，围绕氮氧化物的转化、氨的催化氧化、硝酸的强氧化性、铵盐的水解与稳定性设置选择、工艺流程填空；突出氮及其化合物氧化还原、水解平衡的综合定量分析，强化新情境下信息提取与化学建模能力。 (3) 以环境保护和绿色化学为主题，围绕大气污染（氮氧化物、光化学烟雾）、水体污染（含氮废水富营养化）、工业固废处理等北京本地环境问题，考查绿色化学理念、原子经济性、环境友好型工艺设计、污染物处理原理；结合化工流程分析尾气处理、节能减排、循环利用的措施。 ►复习目标： 1.明晰 N₂、NO、NO₂、HNO₃、NH₃、NH₄⁺盐、含氮含氧酸盐的物理性质，熟记各物质核心化学反应方程式、离子方程式，梳理完整氮元素 “价 - 类” 二维转化网络，理清单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化逻辑。 2.区分不同价态氮元素的结构、氧化还原特性差异，熟练掌握 NH₄⁺、NO₃⁻的检验方法、相互转化条件，掌握氨的制备与喷泉实验要点、硝酸的强氧化性（与金属、非金属反应）规律，能规避氮相关 Nₐ 计算陷阱。 3.精准辨析氮的氧化物、含氧酸的稳定性、酸碱性差异，掌握铵盐的水解规律、除杂与相互转化方法，理解硝酸工业、氨催化氧化的工艺原理与条件控制。 4.掌握环境保护和绿色化学的核心概念，了解常见含氮污染物的来源、危害与处理方法，能分析化工流程中绿色化学理念的体现（如原子利用率提升、污染物减排、循环利用），树立绿色化学与可持续发展的学科思想。 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 知●识●解●构 知识点1 氮气和氮的固定 1．氮的固定 2．氮气 (1)物理性质： 色 味的气体，密度比空气略小， 溶于水。 (2)化学性质 写出有关化学方程式： ① ② ③ 知识点2 氮的氧化物 1.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、 、N2O3、NO2(或 )、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、 。 2.NO和NO2的比较 氮的氧化物 NO NO2 物理性质 无色、不溶于水的气体 色、有刺激性气味、易溶于水的气体 化学性质 2NO＋O2 2NO2 4NO＋3O2＋2H2O4HNO3 4NH3＋6NO5N2＋6H2O 4NO2＋O2＋2H2O4HNO3 2NO2N2O4（无色） 8NH3＋6NO27N2＋12H2O 毒性 有毒 有毒 制法 3Cu＋8HNO3（稀） 3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3（浓） Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O 转化 3NO2＋H2O 知识点3 氮氧化物对环境的污染及防治 污染 类型 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所产生的一种有毒的烟雾 酸雨：NOx排入大气后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨、雪降到地面 破坏臭氧层：NO、NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加 处理 方法 ①碱液吸收法：NO2、NO的混合气体能被足量的烧碱溶液完全吸收的条件是n（NO2）≥n（NO），一般适用于工业尾气中NOx的处理。2NO2＋2NaOH NaNO3＋NaNO2＋H2O， NO2＋NO＋2NaOH2NaNO2＋H2O。 ②催化转化：在催化剂条件下，NOx可与氨反应转化为无毒气体（N2）和H2O或与CO反应转化为无毒气体（N2和CO2）。一般适用于汽车尾气的处理 得分速记 1.氮的氧化物都有毒，其中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是大于46。 2.验证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 3.NO能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。 考●向●破●译 考向1 考查氮气及其氧化物的性质和应用 例1“价-类”二维图是学习元素化合物的重要工具，部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是 A．向a溶液中通入c，溶液变浑浊 B．c有毒，不能作为食品添加剂 C．能用f的浓溶液干燥c气体 D．c→e→f是酸雨形成的路径之一 【变式1·变载体】（2026·北京西城·二模）NH3既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料，下图为合成NH3以及NH3制NH4NO3的物质转化示意图。 下列说法正确的是 A．Ⅰ~Ⅴ均是氮的固定 B．Ⅰ中加热的目的是增大化学反应速率和提高原料的平衡转化率 C．Ⅰ~Ⅳ都是氧化还原反应，氧化剂依次是N2、O2、O2、H2O D．若在Ⅳ中加入足量水、通入足量空气可将NO2充分转化为HNO3 【变式2】（2026·北京东城·一模）根据制氢方式及碳排放量的不同，工业合成氨有以下类型： 类型 制氢方式 碳排放量 灰氨 由天然气制“灰氢” 高 绿氨 “风电”电解水制“绿氢” 接近零 下列说法不正确的是 A．工业合成氨的化学方程式为 B．工业合成氨属于氮的固定 C．制“灰氨”涉及键断裂，制“绿氨”涉及键断裂 D．氨的沸点比、低，易液化分离 【变式3】（2025·北京房山·一模）某小组同学制备NO2，并探究不同条件下NO2与H2O的反应。实验装置如图(夹持装置略)。 (1)装置A中反应的化学方程式为___________。 (2)将收集装置B补充完整___________。 (3)用以上方法收集两试管NO2气体(均为12 mL)，分别倒置在盛有热水(80℃)和冰水(0℃)的两只水槽中，观察实验现象，10分钟后记录如下(忽略温度对溶液pH及气体体积的影响)： 实验编号 实验1-1(热水) 实验2-1(冰水) 剩余气体 无色，3 mL 几乎无气体 溶液状态 无色，pH=0.7 无色，pH=1.1 ①检验实验1-1中剩余气体的方法：向试管中充入少量空气，气体由无色变为红棕色。用化学方程式表示检验的反应原理___________。 ②甲认为实验2-1中NO2几乎全部溶于水，过程中未发生化学反应。证明甲同学猜想不成立的实验证据是___________。 (4)将上述实验静置一天后观察： 实验1-2(热水)：剩余气体4mL，溶液无色，pH=0.6，无气泡生成。 实验2-2(冰水)：剩余气体1mL，溶液无色，pH=0.9，有无色细小气泡生成。 查阅资料：2NO2+H2O=HNO3+HNO2 ，HNO2易分解。 ①用方程式解释实验2-2有无色细小气泡生成的原因___________。 ②设计实验，证实NO2与H2O反应过程中产生了HNO2：___________(补充实验操作及现象)。 (5)从反应速率的角度，分析不同温度下NO2与水反应现象差异的原因___________。并对装置C中吸收NO2尾气所用试剂及条件提出建议___________。 考向2 考查氮氧化物溶于水的定量判断 例2（2024·北京·三模）在一支注射器里充入，然后吸入水，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，主要体现了难溶于水、还原性 B．现象②③，针筒示数： C．过程中若将空气改成，③能观察到针筒内无气体剩余 D．此实验启示工业上制硝酸时充入适量可以提高氮原子利用率 解题妙招 解答氮氧化物溶于水的计算问题首先应明确原理 无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，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，总关系式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。 (2)若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。 【变式1·变载体】可利用下图中的实验装置测定足量铜与适量一定浓度的浓硝酸反应生成的NO气体和NO2气体的物质的量之比(用m表示)，其中装置C由广口瓶和量气管组成，量气管由甲、乙两根玻璃管组成，用橡皮管连通，并装入适量水，甲管有刻度(0mL～50mL)，乙管可上下移动。 A                B                      C 回答下列问题： (1)实验中气体(NO和NO2)发生装置应选择_________（填装置序号）。 (2)实验中的气体(NO和NO2)通入C装置，请在下图的广口瓶中将导气管画出_________。 (3)要测定m值，需要将C中的溶液进行中和滴定，由于浓硝酸具有强氧化性，能把酸碱指示剂氧化褪色而影响实验。因此，中和滴定前必须进行的操作是__________________。 (4)连接好装置，检查气密性后，应进行两步必要的操作： 第一，打开b，向C装置的乙管中加适量水； 第二____________________________________________________。 (5)实验前甲、乙两管液面在同一水平面上，最后读数时乙管的液面高于甲管的液面。此时应进行的操作是________________________________________。 (6)实验后若量气管中气体的体积（换算成标准状况下）为V(L)，C中硝酸的物质的量为nmol，则用含n和V的式子表示m=___________________________(结果可不必化简)。 【变式2·变题型】为探究如何尽可能多的使NO2被水吸收，某活动小组设计并完成了以下实验。 (1)活动小组同学利用铜与浓硝酸反应制取NO2、过氧化氢溶液与MnO2制取O2。 ①根据反应原理他们选用了相同的装置_______(填“图l”或“图2”)分别制取NO2和O2。 ②写出铜与浓硝酸反应的离子方程式_______。 ③过氧化氢溶液与MnO2制取O2时MnO2的作用是_______。 ④收集NO2的方法是_______。 (2)活动小组的同学做了如下准备工作：用气囊收集好纯净的O2，收集了一试管NO2， 用干燥的烧瓶收集了一定比例的NO2和O2的混合气体。 ①为了尽可能多的使NO2被水吸收，并达到较好的实验效果，利用图3吸收气体时，用气囊通入O2与直接利用制气装置制取并通入O2相比，其优点是_______。 ②利用图4吸收气体时，其操作和现象为_______。 ③NO2、H2O反应的产物为硝酸，反应中NO2和O2物质的量之比a：b=_______；若图4中混合气体NO2和O2比例为a：b，当混合气体全部被吸收时所得溶液物质的量浓度为_______ mol/L(保留两位有效数字)。 【变式3·变考法】（25-26高三上·北京通州·期末）将1.92gCu投入到一定量的浓硝酸中，随着反应的进行，生成气体的颜色逐渐变浅，当铜完全溶解后，共收集到XmL气体(标准状况)。将盛有等量该气体的容器倒入水中，欲使容器内气体恰好完全溶解于水，需通入氧气的体积(标准状况)是 A．224mL B．336mL C．448mL D．672mL 考向3 考查氮氧化物对环境的污染及防治 例3（25-26高三上·北京·期末）实验室模拟氨氧化法制硝酸，实验装置图如下。 实验中还发现，若撤去装置c，则装置d中观察到有白烟产生。 已知：NaOH溶液可以吸收尾气，难以直接吸收尾气。 下列说法不正确的是 A．该制备实验利用了氨水的挥发性和的还原性 B．装置b中反应的化学方程式为 C．装置c的作用为除去气体中的水蒸气和氨气 D．为减少氮氧化物的污染，熄灭酒精灯后应持续通入一段时间空气 解题妙招 常见的NOx尾气处理方法 碱液 吸收法 工业尾气中的NOx常用碱液吸收处理，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) 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)和水，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 【变式1】（2026·北京·模拟预测）某小组在实验室中模拟氨催化氧化法制硝酸的原理，装置如下图。 实验中还发现，若撤去装置c，则装置d中观察到有白烟产生。 已知：NaOH溶液可以吸收NO2尾气，难以直接吸收NO尾气。 下列分析不正确的是 A．该制备实验利用了NH3的挥发性和还原性 B．装置b中反应的化学方程式为 C．装置a、c的作用均为干燥氨气 D．为减少氮氧化物的污染，熄灭酒精灯后应持续通入一段时间空气 【变式2】（2026·北京房山·一模）工业烟气中常含有，用溶液将氧化为，实现烟气中的脱除，下列说法正确的是 A．第一电离能 B．在大气中会形成酸雨 C．O元素位于周期表中第IVA族 D．脱除过程中发生氧化反应 【变式3】（2024·北京门头沟·一模）为吸收工业尾气中的和，设计如图流程，同时还能获得连二亚硫酸钠(，其结晶水合物又称保险粉)和产品。(为铈元素) 下列说法不正确的是 A．工业尾气中的和排放到大气中会形成酸雨 B．装置Ⅱ的作用是吸收 C．从阴极口流出回到装置Ⅱ循环使用 D．装置Ⅳ中氧化，至少需要标准状况下 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－ ①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： 。 ②NH3·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。 ③NH3·H2O不稳定，易分解： 。 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。 （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： 。 （4）氨的还原性 ①催化氧化： (用于工业制 )。 ②在纯氧中燃烧： 。 ③与氯气反应： 或 (用于检验 管道泄漏)。 ④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： ①HCl、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 考查氨、铵盐的性质及实验 例1（2025·北京房山·三模）一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中b、d代表MgO或中的一种。下列说法不正确的是 A．a为，c为HCl B．d既可以是MgO，也可以是 C．已知为副产物，则通入水蒸气可减少的产生 D．等压条件下，反应①、②的反应热之和，等于氯化铵直接分解的反应热 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】（2023·北京海淀·三模）将浓氨水分别滴加到下列试剂中，产生的实验现象、体现出的性质以及对应的方程式不正确的是。 实验 试剂 现象 性质 方程式 A 滴有酚酞的蒸馏水 溶液变红 碱性 B 氯气 产生白烟 还原性 C 烧碱固体 产生刺激性气味的气体 不稳定性 D 溶液 溶液最终变为深蓝色 可形成配合物 A．A B．B C．C D．D 【变式2】（25-26高三上·北京大兴·期末）阅读下列材料，完成问题： 氮元素单质及其化合物作用广泛。是合成氨工业的重要原料，不仅可以制造化肥，还能生产、、等产品，氨水可用于吸收。 下列化学反应表示正确的是 A．的催化氧化： B．氨水吸收过量 C．氨水呈弱碱性的原因： D．稀硝酸洗去银镜： 【变式3】NH3是氮的重要化合物，下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验，其中能达到实验目的的是 A．用装置甲制备氨气 B．用装置乙除去氨气中的少量水 C．用装置丙收集氨气 D．用装置丁吸收多余的氨气 考向2 考查喷泉实验原理及应用 例2（2025·北京丰台·一模）用圆底烧瓶收集后进行喷泉实验，装置如图。下列叙述正确的是 A．烧瓶内的溶液中存在平衡： B．溶液未充满烧瓶，是因为氨气与水的反应已达平衡状态 C．向红色溶液中加盐酸调至恰好无色时，溶液中 D．将实验中的换为NO，亦可形成喷泉 解题妙招 喷泉实验思维过程 1.喷泉实验原理：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。形成喷泉的常见组合 ①HCl、NH3、NO2、NO与O2（4∶3）、NO2与O2（4∶1）溶于水。 ②HCl、CO2、Cl2、SO2溶于NaOH溶液。 2.常见的喷泉实验装置及引发方法 装置Ⅰ：打开止水夹→挤压胶头滴管的胶头→使少量水进入烧瓶→烧瓶内形成负压而产生喷泉。 装置Ⅱ：挤压气球→可使少量的溶液沿导管进入烧瓶→烧瓶内形成负压而产生喷泉。 装置Ⅲ：打开止水夹→用手(或热毛巾等)捂热烧瓶→氨气受热膨胀→氨气通过导管与水接触→产生喷泉。(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气溶于水) 【变式1】（2024·北京·三模）下述实验装置无法实现实验目的的是 A．制备乙酸乙酯 B．证明浓硝酸热稳定性弱 C．验证极易溶于水 D．证明浓具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 【变式2】（2024·北京·一模）用充有NH3的烧瓶进行“喷泉实验”，装置及现象如下图。下列关于该实验的分析正确的是 A．产生“喷泉”证明NH3与H2O发生了反应 B．无色溶液变红证明NH3极易溶于水 C．红色溶液中存在含有离子键的含氮微粒 D．加热红色溶液可观察到红色变浅或褪去 【变式3】（2023·北京朝阳·一模）用圆底烧瓶收集后进行喷泉实验。下列说法不正确的是 A．和都是极性分子 B．和分子中的共价键都是键 C．分子的键角小于分子的键角 D．烧瓶中溶液颜色变红的原因： 考向3 考查氨的实验室制法及创新 例2（2026·北京东城·一模）根据反应，用下列装置制备。        下列说法不正确的是 A．甲中发生反应： B．丙中溶液X选用稀可吸收过量的 C．乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为：g→c，b→e D．实验开始时，应先点燃甲中酒精灯，一段时间后，再打开丁中分液漏斗的活塞 解题妙招 NH3制取实验3方面创新 （1）制取原理创新：实验室不用铵盐和碱混合共热，而将浓氨水滴加到固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)上，快速制取NH3。 （2）制取装置创新： （3）吸收装置创新： 【变式1】（2025·北京·三模）利用下列试剂和如图所示装置制备气体并除去其中的杂质，能达到目的的是(必要时可加热，加热及夹持装置已略去) 选项 气体 试剂I 试剂II 除杂试剂 A 浓盐酸 饱和溶液 B 浓氨水 NaOH固体 碱石灰 C 浓硝酸 Cu D 浓硫酸 溶液 A．A B．B C．C D．D 【变式2】（2025·北京东城·三模）利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是 A．制备无水 B．制备溴苯并验证有产生 C．制备并收集氨气 D．制备并收集 A．A B．B C．C D．D 【变式3】实验室制备如图所示气体所选用的发生装置、制备试剂和除杂试剂均正确的是 选项 气体 发生装置 制备试剂 除杂试剂 A 固体 碱石灰 c 、浓盐酸 溶液、浓硫酸 C b 大理石、稀硫酸 浓硫酸 D c 无水乙醇、浓硫酸 溶液 A．A B．B C．C D．D 考点三 硝酸 知●识●解●构 知识点1 硝酸的性质 1． 物理性质 硝酸是 的液体， ，能跟水以任意比互溶，打开盛浓硝酸的试剂瓶盖，有白雾产生(与浓盐酸相同) 2．化学性质 (1)酸性：属于强酸，溶于水完全电离：HNO3===H+＋NO3－，具有酸的通性，能与碱、碱性氧化物、某些盐反应 CaCO3与HNO3反应： (若无稀盐酸可用稀硝酸代替室制CO2) 得分速记 1.稀硝酸使石蕊试液变红色，浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色(酸性和强氧化性) 2.硝酸具有酸的一些通性，但硝酸与活泼金属反应时无氢气产生 (2)不稳定性：硝酸 易发生分解，HNO3越浓，越易分解，温度越高分解越快，光照越强分解越 快 得分速记 1.实验室中浓硝酸显黄色的原因：浓硝酸分解生成的NO2又溶于硝酸所致。消除黄色的方法是向浓硝酸中通入空气或O2，发生反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 2.硝酸一般保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处 (3)强氧化性：HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强还原产物一般为：HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3 ①硝酸与金属的反应：硝酸与金属反应时，硝酸既表现氧化性又表现酸性 金属与硝酸反应规律 a．除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属 b．活泼金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同，可能是NO2、N2O、NO、N2、NH4NO3 如：4Mg＋10HNO3(稀)===4Mg (NO3)2＋NH4NO3＋3H2O c．铜与浓、稀硝酸反应 浓硝酸与铜反应 该反应较剧烈，反应过程中有红棕色气体产生，此外，随着反应的进行，硝酸的浓度渐渐变稀，反应产生的气体是NO2、NO等的混合气体 稀硝酸与铜反应 该反应较缓慢，反应后溶液显蓝色，反应产生的无色气体遇到空气后变为红棕色(无色的NO被空气氧化为红棕色的NO2) d．与Fe、Al反应：常温下，浓硝酸能使Fe、A1发生钝化，这是因为浓硝酸将Fe、A1表面氧化，使Fe、A1的表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止了反应的进一步进行。常温下，可用铁或铝制容器盛放浓硝酸，但要注意密封，以防止硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。当加热时，加热时可以与Fe、Al发生反应 铁在加热时，与过量的浓硝酸反应： e．铁与稀硝酸反应：先生成Fe(NO3)3，若Fe过量，Fe(NO3)3再与Fe反应生成Fe(NO3)2 f．王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比1∶3的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解 ②硝酸与非金属的反应：硝酸与非金属反应时，硝酸只表现出氧化性 金属与非硝酸反应规律 非金属单质＋浓硝酸最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O a．木炭与浓硝酸反应： b．硫与浓硝酸反应： c．红磷与浓硝酸反应： d．白磷与浓硝酸反应： ③硝酸与还原性化合物的反应：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI(I—)、Fe2＋、FeO等还原性物质 a． 稀硝酸与H2S反应的离子方程式：3H2S＋2HNO3(稀)===3S↓＋2NO↑＋4H2O b．稀硝酸与SO2反应的离子方程式：3SO2＋2NO3－＋2H2O===3SO42－＋2NO↑＋4H＋ c．稀硝酸与Na2SO3反应的离子方程式：3SO32－＋2NO3－＋2H＋===3SO42－＋2NO↑＋H2O d．稀硝酸与HI反应的离子方程式：6I－＋2NO3－＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O e．稀硝酸与Fe2＋反应的离子方程式：3Fe2+＋NO3－＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O f．稀硝酸与FeO反应的离子方程式：3FeO＋NO3－＋10H＋===3Fe3+＋NO↑＋5H2O ④NO3－无氧化性，而当NO3－在酸性溶液中时，则具有强氧化性 a．在Fe(NO3)2溶液中加入盐酸或硫酸，因引入了H＋而使Fe2＋被氧化为Fe3＋ b．过量的Cu与浓硝酸反应，待反应停止后，再加入稀盐酸或硫酸，此时铜片上有无色气体生成，这是因为：加入的稀盐酸或硫酸电离出的H＋与Cu(NO3)2中的NO3－结合具有强氧化性，能使Cu继续溶解 c．铜片与稀硝酸、稀硫酸反应 ⑤能氧化并腐蚀某些有机物，如皮肤、衣服、纸张、橡胶等。因此在使用硝酸(尤其是浓硝酸)时要特别小心，万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上，应立即用 ，再用 (4)与有机物反应 ①硝化反应(与反应)： ②显色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色 2． 用途：硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐、氮肥等 3．硝酸的保存方法：硝酸易挥发，见光或受热易分解，具有强氧化性而腐蚀橡胶，因此，实验室保存硝酸时，应将硝酸保存在 中，并放置在 知识点2 硝酸的制法 1.硝酸的实验室制法 原理： (利用浓H2SO4的高沸点，难挥发性制取挥发性的HNO3)因HNO3不稳定，加热温度不宜过高；由于硝酸易腐蚀橡胶，因此该反应禁用橡胶塞，所用仪器为曲颈 瓶 2.硝酸的工业制法 流程示意图 主要流程 将氨和空气的混合气(氧∶氮≈2∶1)通入灼热(760～840 ℃)的铂铑合金网，在合金网的催化作用下，氨被氧化成一氧化氮(NO)，生成的一氧化氮结合反应后残余的氧气继续被氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸 各步反应的化学方程式 4NH3＋5O24NO＋6H2O，2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 尾气吸收 ， 考●向●破●译 考向1 考查硝酸的性质 例1（2025·北京西城·二模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．铅酸蓄电池的负极反应： B．铁与水蒸气反应： C．浓硝酸受热或光照分解：(浓) D．稀硫酸中滴加溶液至中性： 【变式1】（2026·北京·三模）烟道气中含空气、水蒸气、NO、等，去除其中氮氧化物能避免酸雨等环境问题。 (1)对烟道气中氮氧化物采样测定含量，装置示意如图(采样前，先打开抽气泵置换系统内空气)。 ①干燥器中填充的干燥剂可以是(填序号)___________。 A．碱石灰        B．浓硫酸 ②加热器能避免冷凝的水蒸气和反应，该反应的化学方程式为___________。 (2)研究以含[FeY]2-(Fe为+2价)的溶液吸收NO并实现[FeY]2-再生，流程示意图如下。 ①由与(乙二胺四乙酸)的钠盐形成，结构如图所示，的配位数为___________。 [FeY]2-吸收NO主要经历两个过程： 过程i：和NO分别从溶液与气体向接触面扩散。 过程ii：在接触面发生反应：。 ②其它条件相同时，去除率与烟气流量、NO体积分数两因素的关系如图，推测吸收过程中速率相对慢的是步骤___________(填i或ii)。 ③相同时间内，随至10变化，NO去除率先增大再减小。pH过高去除率减小的原因是___________。 (3)再生过程中，加入铁粉将还原为，以实现再生。随反应时间增长，溶液中的总氮量先不变，后逐渐减小。结合平衡移动原理解释总氮量变化的原因___________。 (4)实际吸收烟道气中时，再生过程铁粉用量远大于理论值(以还原计)，原因是___________。 【变式2】（2026·北京·模拟预测）下列实验产生的废液中，可能大量存在的粒子组是 选项 实验 粒子组 A 用溴水吸收尾气中的 、、 B 稀硝酸和铜制备NO 、、NO C 氯酸钾和浓盐酸制 、、 D 酸性溶液与KI反应制 、、 A．A B．B C．C D．D 【变式3】（2026·北京海淀·二模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．用于呼吸面具：； B．FeS用于除去废水中的： C．浓用于清洗试管中的银镜： D．实验室制氨气： 考向2 考查硝酸与金属的有关计算 例2（2026·北京西城·一模）利用空气、铜、稀硫酸制，工艺简单、生产成本低，但反应速率小。若加入，反应速率显著增大。反应过程中物质转化关系如下。 下列说法不正确的是 A．反应①： B．反应制得，需投入 C．酸性条件下氧化Cu的速率大于氧化Cu的速率 D．制的总反应： 解题妙招 金属与硝酸反应计算问题 1.金属与硝酸反应计算问题的思维模型 2.硝酸与金属反应的计算技巧 （1）原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO3-的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。 （2）得失电子守恒法：HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。 （3）电荷守恒法：HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)则有：c(NO3-)＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。 （4）离子方程式计算法：金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。 【变式1】（2026·北京昌平·一模）查阅文献和对铜与浓硝酸的反应速率均有影响，利用下图装置进行实验验证。 序号 试剂X 操作 现象 电流表示数 ① 无 石墨电极一侧有少量气泡 a ② 无 石墨电极一侧有少量气泡，铜电极一侧溶液澄清，出现少量绿色 b ③ 无 石墨电极一侧有少量气泡，铜电极一侧溶液澄清，出现明显绿色 c ④ 向铜电极一侧持续通入 d 已知：ⅰ．； ⅱ．溶液显绿色； ⅲ．电流表示数越大，单位时间内反应转移的电子数越多。 下列分析不正确的是 A．①中产生少量气泡的电极反应为 B．③中铜电极发生 C．若，结合现象可证明能加快铜与浓硝酸的反应速率 D．若④中，可证明能加快铜与浓硝酸的反应速率 【变式2】（2026·北京石景山·一模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．钠在空气中变暗： B．用除去溶液中的： C．铜溶于浓硝酸： D．钢铁在中性环境中发生吸氧腐蚀，正极反应： 【变式3】（2026·北京顺义·一模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．洗涤硫酸钡时，用稀硫酸比用等体积蒸馏水损失少： B．用稀硝酸洗去试管壁上的银： C．用足量NaOH溶液吸收尾气： D．钠可用作强除水剂： 考向3 考查硝酸的制备 例3（2026·北京丰台·二模）是一种重要的工业原料，其合成工艺的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 (1)方法一：工业上主要采用氨氧化法制备，其设备与流程如下图所示。 ①转化器中氨氧化的化学方程式为________。 ②已知与转化器中相同温度、压强下两个反应的焓变 反应ⅰ： 反应ⅱ： 要计算转化器中氨氧化反应的焓变，还需要另一个反应________的焓变。 ③NO和进入热交换器后，NO转化率显著提高的原因是________。 ④从资源和能源利用的角度说明该工艺的优点：________。 (2)方法二：中国科学家在室温下用电解法将空气转化为硝酸，其原理示意图如下。 ①阴极石墨棒上转化为·OH的电极总反应为________。 ②是·OH与反应生成的中间产物，其结构式为________。 ③若将阳极产生的通入阴极参与反应，则该电解工艺生成最终消耗的物质的量为________。 【变式1】（2025·北京延庆·一模）硝酸是重要化工原料，工业合成氨以及氨氧化制取硝酸的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A．合成塔中合成氨的反应条件都是为了提高平衡转化率 B．氧化炉中反应的化学方程式： C．A物质可以是空气或氧气，目的是使尽量充分的转化为 D．生产过程中吸收塔产生的尾气可用碱液吸收 【变式2】含氮化合物是重要的化工原料。存在如下转化关系： (1)转化Ⅱ中发生的系列反应，在工业上可以用来制备硝酸，写出①中反应的化学方程式为___________________________________。 (2)①工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏，若泄漏可看到白烟，用方程式解释检验原理_______________________________________。 ②向固体氧化钙中滴加浓氨水，可用于实验室制取少量氨气，请结合化学用语简述原理______________________________________________。 (3)现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱。 ①向一水合氨中通入过量的CO2，该反应的离子方程式为__________________。 ②某工业纯碱样品中含少量NaCl和NaHCO3，为测定该样品中NaHCO3的质量分数，某同学设计方案如下：准确称取100.00g样品，反复加热、冷却、称量，直至所称量的固体质量几乎不变为止，此时所得固体的质量为99.38g。样品中NaHCO3的质量分数为___________________________。 (4)以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2一)燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点。工作原理如图所示： ①固体氧化物电池工作的电解质，O2一移向___________________(填字母)。 A．电极a B．电极b ②该电池工作时，电极a上发生的电极反应为______________________。 【变式3】（25-26高三上·北京·期末）氨和硝酸是重要的化工产品，工业合成氨及制备硝酸的流程如图： 下列说法错误的是 A．“氨分离器”将氨气液化分离，以加快合成氨的反应速率 B．为提高氮的利用率，尾气经处理后可循环进入“合成塔” C．吸收塔中发生的化学反应主要为 D．工业上可用铁槽车储运浓硝酸 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·北京卷，1，3分）我国科研团队在催化合成氨领域取得了最新进展。将金属锂原子电化学沉积在金属钌表面，构建了具有高活性界面的新型催化剂，相比传统高温、高压条件下的合成氨工艺，实现了在温和条件下与高效合成氨。下列说法不正确的是 A．元素位于元素周期表第族 B．高温是为了提高的平衡转化率 C．能降低合成氨反应的活化能 D．实现了温和条件下氮的固定 2．（2026·北京卷，4，3分）下列实验用品的使用不规范的是 A．用氨进行喷泉实验时，将圆底烧瓶干燥后，再收集氨气 B．在滴定实验中，将滴定管洗净后，再用待盛溶液润洗 C．在乙醇制乙烯的实验中，将温度计插入反应混合液中，再加热 D．测溶液的时，将试纸用蒸馏水润湿后，再进行测量 3．（2026·北京卷，8，3分）下列物质的制备实验中，选用的试剂和反应条件均正确的是 物质 试剂 反应条件 和浓硫酸 常温 固体 加热 银氨溶液 溶液和氨水 常温 固体和稀盐酸 加热 A．A B．B C．C D．D 4．（2024·北京卷，18，13分）利用黄铜矿(主要成分为，含有等杂质)生产纯铜，流程示意图如下。 (1)矿石在焙烧前需粉碎，其作用是_______。 (2)的作用是利用其分解产生的使矿石中的铜元素转化为。发生热分解的化学方程式是_______。 (3)矿石和过量按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得：“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图；和时，固体B中所含铜、铁的主要物质如表。 温度/℃ B中所含铜、铁的主要物质 400 500 ①温度低于，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是_______。 ②温度高于，根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是_______。 (4)用离子方程式表示置换过程中加入的目的_______。 (5)粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼；电解时用酸化的溶液做电解液，并维持一定的和。粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是_______。 5．（2024·北京卷，16，11分）是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备。 (1)方法一：早期以硝石(含)为氮源制备，反应的化学方程式为：。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和_______。 (2)方法二：以为氮源催化氧化制备，反应原理分三步进行。 ①第I步反应的化学方程式为_______。 ②针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入和进行反应。在不同压强下(、)，反应达到平衡时，测得转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因_______。 (3)方法三：研究表明可以用电解法以为氮源直接制备，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成的电极反应式：_______。 ②研究发现：转化可能的途径为。电极a表面还发生iii．。iii的存在，有利于途径ii，原因是_______。 (4)人工固氮是高能耗的过程，结合分子结构解释原因_______。方法三为的直接利用提供了一种新的思路。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $