第03讲 氮及其重要化合物(复习讲义)(天津专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-07-30
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2份
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48页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 氮族元素及其化合物 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.42 MB |
| 发布时间 | 2026-07-30 |
| 更新时间 | 2026-07-30 |
| 作者 | 卓越化学 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-07-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59029786.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦氮及其重要化合物,涵盖氮及氮的氧化物、氨及铵盐、硝酸、含氮化合物转化等核心考点,按知识解构-考向破译-解题妙招逻辑架构知识体系,通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节,帮助学生构建系统思维,突破高考难点。
资料以考情分析为导向,创新采用“解题妙招+真题溯源”模式,如氮氧化物溶于水计算的关系式法、喷泉实验原理应用等,培养学生科学思维与问题解决能力。设置分层练习与实验探究活动,保障复习效率,助力教师精准把控复习节奏,提升学生应考能力。
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
)
(
02
) (
思维建模·脉络梳理
) (
搭建知识框架,构建系统思维
)
(
03
) (
考点精讲·靶向突破
) (
拆解核心考点,归纳解题范式
)
(
考点一
氮及氮的氧化物
知识解构
知识点1
氮气和氮的固定
∣
知识点2
氮的氧化物
考向破译
考向1
氮气及其氧化物的性质和应用
∣
考向2
氮氧化物溶于水的定量判断
解题妙招1
解答氮氧化物溶于水的计算问题
考点二 氨及铵盐
知识解构
知识点1
氨的分子结构和性质
∣
知识点2
铵盐及NH
的检验
考向破译
考向1
氨、铵盐的性质及实验
∣
考向2
氨气的制取及实验探究
解题妙招1
喷泉实验的原理及应用
解题妙招2
注意与NH
3
相关的四点注意事项
考点
三
硝酸
知识解构
知识点1
硝酸
考向破译
考向1
硝酸的基本性质及应用的判断
∣
考向2
硝酸与金属反应的定量判断
解题妙招1
金属与硝酸反应计算的四种方法
考点
四
含氮化合物之间的转化
硝酸
知识解构
知识点1 含氮化合物之间转化
考向破译
考向1
氮及其化合物的相互转化
)
(
04
) (
真题溯源·考向感知
) (
溯源真题逻辑,感知高考考向
)
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
考情梳理—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
天津卷T3
天津卷T5
氨、N2H4及铵盐
天津卷T3
天津卷T5
天津卷T9
天津卷T4、T8
硝酸、含氮化合物之间的转化
天津卷T5
天津卷T1
天津卷T9
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:
1.强化工业真实流程 + 氮循环信息解读,陌生脱硝反应增多;
2.脱硝环保情境占比提升,SCR 催化还原成为主流新素材,替代部分传统制硝酸纯工业设问;
3.平衡与工业深度绑定:合成氨温度、压强、催化剂选择需要多角度说理,成为中档拉分点;
4.文字简答权重上涨:气体制备操作、离子检验、工业条件取舍、尾气处理规范表述严格踩点给分;
5.跨模块融合加深:氮体系串联水溶液水解、电化学、沉淀溶解平衡。
►复习目标:
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氮及其重要化合物的主要性质。
2.认识氮及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
3.结合实例认识氮及其化合物的多样性
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 氮及氮的氧化物
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。N≡N
(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
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:2NO2N2O4,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 氮气及其氧化物的性质和应用
例1(25-26高三上·天津西青·阶段检测)下列物质可由单质直接化合生成的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.铜与硫单质反应生成硫化亚铜(),而不是硫化铜(),因此不能直接化合生成,A错误;
B.氮气与氧气直接反应生成一氧化氮(),而不是二氧化氮(),因此不能直接化合生成,B错误;
C.镁与氮气在点燃条件下直接反应生成氮化镁(),因此可以直接化合生成,C正确;
D.铁与氯气反应生成氯化铁(),而不是氯化亚铁(),因此不能直接化合生成,D错误;
故该题选C。
【变式1·变载体】(24-25高三上·天津滨海新区·期中)下列变化与氧化还原反应无关的是
A.电解熔融氯化钠制备金属钠 B.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能
C.自然界氮的固定 D.锂离子电池放电时,化学能转化成电能
【答案】B
【解析】A.电解熔融氯化钠生成金属钠和氯气,有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故A错误;
B.硅太阳能电池将太阳能转化为电能,发生的是物理变化,没有氧化还原反应发生,故B正确;
C.自然界中氮的固定,是指氮气在一定条件下转化为氮的化合物,属于氧化还原反应,故C错误;
D.锂离子电池放电时,正极要得到电子发生还原反应,负极失去电子发生氧化反应,与氧化还原反应有关,故D错误;
故选B。
【变式2】(25-26高三上·天津和平·开学考试)解释下列事实的方程式不正确的是
A.红棕色的溶于水变为无色:
B.将铁丝放入硫酸铜溶液中,铁丝表面变红:
C.向碳酸氢钠溶液中加入少量澄清石灰水,产生白色沉淀:
D.将少量通入溶液中:
【答案】B
【解析】A.红棕色溶于水生成硝酸和无色,反应方程式符合反应事实,A正确;
B.铁丝和硫酸铜发生置换反应时,Fe只能被氧化为而非,正确离子方程式为,所给方程式不符合反应事实,B错误;
C.少量澄清石灰水与碳酸氢钠反应时,完全反应,2个与2个反应生成2个和水,其中1个与结合为沉淀,所给离子方程式符合反应事实,C正确;
D.少量通入溶液时,具有强氧化性,将氧化为,部分被还原为,剩余与生成的结合为,所给离子方程式符合反应事实,D正确;
故答案为B。
【变式3】(25-26高三下·天津宁河·开学考试)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是
A.甲、乙均为非极性分子 B.图中涉及的所有氧化物都需要进行尾气处理
C.反应(Ⅰ)在常温下不容易发生 D.反应(Ⅱ)中NO是氧化剂
【答案】B
【分析】反应Ⅰ:,因此甲为; 反应Ⅱ:,因此乙为,据此回答。
【解析】A.是同种元素形成的单质,为非极性分子;是直线形对称结构,正负电荷中心重合,也属于非极性分子,A正确;
B.图中涉及的氧化物有、、,其中不属于污染物,不需要尾气处理,B错误;
C.中存在氮氮三键,键能大,常温下和的反应不容易发生,需要高温/放电条件,C正确;
D.反应Ⅱ中中为价,反应后生成价的,化合价降低,得电子,因此是氧化剂,D正确;
故选B。
考向2 氮氧化物溶于水的定量判断
例2将盛有6mL 和的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余1mL无色气体,则原混合气体中的体积可能是
A.0.6mL B.2mL C.5.4mL D.3mL
【答案】C
【解析】根据化学方程式:、,设的体积为x,剩余的气体有两种可能:
①若剩1mL,则另外5mL气体发生,则二氧化氮占5mL气体的五分之四,即体积为;
②若剩1mL,根据,得到生成1mLNO气体消耗的二氧化氮气体体积为3mL,说明另外还有3mL气体发生,则这3mL气体中二氧化氮占五分之四,则总的二氧化氮气体体积为;
故选C。
解题妙招
解答氮氧化物溶于水的计算问题
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】如图所示,在注射器里吸入20mL NO,然后吸入。若再吸入30mL空气(按体积占20%计算),夹住弹簧夹,观察现象(不考虑摩擦力,所有操作都在常温常压下进行)。已知常温常压下,气体摩尔体积为,下列说法正确的是
A.可观察到注射器的活塞缓缓向右移动
B.经计算,最终剩余气体中NO体积为18mL
C.注射器的活塞最左端最终停在约36mL刻度处
D.若反应前后液体体积不变,所得硝酸溶液的浓度约为
【答案】D
【解析】A.在注射器中发生的反应为和,故反应均为气体分子数减小的反应,活塞应缓缓向左移动,A项不正确;
B.常温常压下,气体体积之比等于其物质的量之比,消耗的氧气为30×20%=6mL,参与反应的一氧化氮为8mL,则剩余气体中NO体积为12mL,B项不正确;
C.根据题意,开始时充入注射器的气体NO体积为20mL,水5mL(占用注射器中气体的体积),随后充入30mL空气,总体积为55mL,随着反应的进行,消耗了氧气6mL,一氧化氮8mL,常温常压下,水为液态,消耗的体积约,可以忽略不计,即剩余水的体积约为5mL,最终容器内剩余体积约为55-6-8=41mL,活塞最左端最终停在约41mL刻度处,C项不正确;
D.根据B中反应,可知生成的全部溶于水中,根据N元素守恒,可知硝酸的浓度为,D项正确;
故答案选D。
考点二 氨及铵盐
知●识●解●构
知识点1 氨的分子结构和性质
1.氨的分子结构和物理性质
电子式
密度
气味
水溶性
比空气的小
刺激性气味
极易溶于水(1∶700)
2.氨的化学性质
(1)氨气与水的反应
NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-,氨气溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH-、H+。氨水为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解:NH3·H2ONH3↑+H2O。
(2)氨气与酸的反应
蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象为有白烟生成,将浓盐酸改为浓硝酸,也会出现相同的现象。
化学方程式:HCl+NH3===NH4Cl、NH3+HNO3===NH4NO3。
(3)与盐溶液的反应
如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。
(4)氨气的还原性——氨的催化氧化
化学方程式:4NH3+5O24NO+6H2O。
3.喷泉实验
如图为氨喷泉实验的装置(夹持装置均已略去)。
(1)用图1装置进行喷泉实验。
①引发“喷泉”的方法是_________________________________________________________。
【答案】 打开止水夹,挤出胶头滴管中的水
②简述产生喷泉的原理:_________________________________________________________。
【答案】 氨极易溶于水,使烧瓶内的压强迅速减小
(2)只使用图2所示装置进行喷泉实验。
①打开止水夹,水不能倒吸入烧瓶的原因是_____________________________________ ___。
【答案】 玻璃管中有空气,氨与水不接触,不能被水吸收,烧瓶内压强不减小,故不能产生倒吸现象
②如何引发图2装置的“喷泉”?
________________________________________________________________________。
【答案】 打开止水夹,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,使烧瓶内氨膨胀,将导管中的空气排出,使氨与烧杯中的水接触
(3)指出下面几种常见的能形成喷泉的气体的吸收剂。
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
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 铵盐及NH的检验
1.铵盐的物理性质
铵盐大多数是白色固体,绝大多数易溶于水。
2.铵盐的化学性质
3.NH的检验步骤
未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,则证明含NH。
4.氨的实验室制法
(1)加热固态铵盐和碱的混合物
简易装置
干燥
用碱石灰
验满
①将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝;
②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生
(2)实验室制取氨的其他方法
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·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
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,属于一元弱碱溶液,计算氨水的浓度时,溶质按NH3进行计算。
(3)氨时,选用的铵盐及碱都有一定的要求。选铵盐时,不选(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等,因它们受热易分解,使产生的NH3中混有较多的杂质气体,另外NH4NO3易爆炸;选碱时,用Ca(OH)2而不用NaOH或KOH,因NaOH、KOH具有吸湿性,易结块,不利于产生氨气,且在高温下均能腐蚀玻璃。
(4)干燥氨气不能用浓硫酸,也不能用无水CaCl2(8NH3+CaCl2===CaCl2·8NH3),通常用碱石灰干燥氨气。
考●向●破●译
考向1 氨、铵盐的性质及实验
例1下列有关物质性质、用途的说法错误的是
A.液氨可用于制冷 B.氢氧化铝可用于治疗胃酸过多
C.二氧化硫可用于漂白 D.钠起火,可以使用水基灭火器扑灭
【答案】D
【解析】A.液氨汽化吸热,可用作制冷剂,A正确;
B.氢氧化铝能与胃酸(HCl)反应,中和酸性,可用于治疗胃酸过多,B正确;
C.二氧化硫具有漂白性,可用于漂白某些物质,C正确;
D.钠与水剧烈反应生成可燃性的H2,且反应放热,用水基灭火器会加剧燃烧,D错误;
故答案选D。
解题妙招
喷泉实验的原理及应用
(1)喷泉实验的原理
由于容器内外产生压强差而形成喷泉。气体迅速溶于水或某种溶液中,容器内压强小于容器外压强,从而产生喷泉,依据这一原理,只要能够造成容器内气体大量溶于液体,就可以形成喷泉。
(2)引发喷泉的几种方法
①使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中。
②使烧瓶内气体温度降低,从而使气压减小。
③使待喷液面上的气压增大。
(3)喷泉实验的几种常见装置
说明:装置②中最好采用顶部有孔的烧瓶。装置③引发喷泉的方法是打开止水夹,用热毛巾或双手捂热烧瓶,松开后片刻即形成喷泉现象。
(4)形成喷泉的类型
下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。
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
【变式1·变载体】(2025·天津·二模)下列对应的方程式表达正确的是
A.用FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
B.漂白粉中的Ca(ClO)2与空气中的CO2和水蒸气反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO
C.NH4HCO3溶液与足量NaOH溶液反应:+OH-=NH3·H2O
D.1,3-丁二烯在催化剂条件下生成顺丁橡胶:
【答案】B
【解析】A.制备氢氧化铁胶体的反应为氯化铁饱和溶液在沸水中共热发生水解反应生成氢氧化铁胶体和盐酸,反应的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,故A错误;
B.漂白粉的有效成分次氯酸钙与空气中的二氧化碳和水反应生成碳酸钙和次氯酸,反应的化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,故B正确;
C.碳酸氢铵溶液与足量氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠、一水合氨和水,反应的离子方程式为NH+HCO+2OH-=NH3·H2O+CO+H2O,故C错误;
D.1,3—丁二烯在催化剂条件下发生加聚反应生成顺丁橡胶,反应的化学方程式为n CH2=CHCH=CH2,故D错误;
故选B。
【变式2】(2026·天津河东·二模)用图示发生装置和收集装置能完成相应气体的制备和收集的是
选项
发生装置
收集装置
A.NH3
B.SO2
C.Cl2
D.O2
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.CaO与浓氨水反应为固液不加热反应,可使用图示发生装置;密度小于空气,可用向下排空气法收集,试管口棉花可防止气体对流,收集装置合理,A符合题意;
B.Cu和浓硫酸反应生成需要加热,图示发生装置无加热仪器,无法完成反应,B不符合题意;
C.需和浓盐酸反应制备,稀盐酸无法反应,试剂选择错误,C不符合题意;
D.是粉末状固体,会从多孔塑料板孔洞漏下,且反应剧烈放热,不能用该简易启普发生器类装置制备,D不符合题意;
故选A。
【变式3】(25-26高三上·天津·开学考试)下列实验装置能达到实验目的的是
A.制纯碱 B.制
C.制 D.制取乙烯
【答案】C
【解析】A.加热碳酸氢钠固体时试管口应略向下倾斜,该装置试管口向上,反应生成的水蒸气冷凝回流易导致试管炸裂,A错误;
B.石灰石主要成分为碳酸钙,与浓氨水不反应,无法制得氨气,应选用生石灰等试剂,B错误;
C.铜与浓硫酸在加热条件下可反应生成二氧化硫,可抽动的铜丝能控制反应的发生与停止,装置合理,C正确;
D.制取乙烯需要控制反应液温度为170℃,该装置缺少温度计,无法准确控温,会产生大量副产物,D错误;
故选C。
考向2 氨气的制取及实验探究
例2(25-26高三上·天津南开·开学考试)下列装置(省略部分夹持装置)或操作正确的是
A.制备
B.配制溶液
C.探究Na与反应
D.探究温度对化学平衡的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.加热和固体制备氨气时,反应生成的水蒸气冷凝回流易使试管炸裂,试管口应略向下倾斜,A错误;
B.容量瓶只能用于配制一定物质的量浓度的溶液,不能用于溶解固体,应先在烧杯中溶解KCl,冷却后再转移至容量瓶,B错误;
C.应使用镊子夹取固体钠,且金属钠与水反应剧烈,不能在试管中进行,应在烧杯中进行,且烧杯不能盛满水,C错误;
D.NO2为红棕色,N2O4为无色气体,两个烧瓶分别置于热水和冷水中,只有温度一个变量,可通过气体颜色变化探究温度对化学平衡的影响,D正确;
故选D。
解题妙招
注意与NH3相关的四点注意事项
(1)NH3是中学化学中唯一的碱性气体,可在推断题中作为解题的突破口,确定NH3的存在。氨与酸反应的实质是NH3与H+结合形成NH。氨几乎能与所有的可溶性酸反应生成盐。
(2)氨水的成分是三分子:NH3、NH3·H2O、H2O;三离子:NH、OH-、H+,氨水呈弱碱性。计算氨水浓度时,溶质视为NH3。
(3)吸收氨气(或HCl)时要注意防止倒吸。
可用于吸收氨气(或HCl)并能防倒吸的常用装置为
(4)铵盐受热都能分解,但不是都产生NH3,如NH4NO3受热分解生成N2O和H2O。
【变式1·变载体】(2026·天津·二模)利用图示装置,能实现对应气体的制备、干燥和收集的是
选项
试剂a
固体b
制备的气体
A
稀硫酸
B
浓氨水
C
浓盐酸
D
70%硫酸溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.稀硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙、二氧化碳、水,硫酸钙微溶,反应生成的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面使反应不能持续进行,不能用稀硫酸和碳酸钙反应制备二氧化碳气体,A错误;
B.浓氨水滴加到固体氢氧化钠上可制备,无水能吸收,不能用无水干燥,且应用向下排空气法收集氨气,B错误;
C.和浓盐酸在加热条件下反应放出氯气,该装置无加热仪器,该装置不能用和浓盐酸制备氯气,C错误;
D.70%硫酸溶液和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫气体和水,无水氯化钙干燥二氧化硫,用向上排空气法收集二氧化硫,D正确;
故选D。
【变式2·变题型】(2025·天津·二模)某小组探究的催化氧化,实验装置图如下。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,⑤中溶液变蓝。
下列分析正确的是
A.④中白烟的主要成分是
B.⑤中溶液变蓝说明是稀硫酸与反应的催化剂
C.③、④中现象说明③中的反应是
D.若②中只有不能制备
【答案】D
【分析】由图可知,①中高锰酸钾受热分解制备氧气,装置②中氯化铵与氢氧化钙共热反应制备氨气,装置③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮和水,装置④中反应生成的一氧化氮与过量的氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水蒸气反应生成硝酸,硝酸与过量的氨气反应生成硝酸铵而产生白烟,装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸,硝酸与铜可反应得到蓝色的硝酸铜溶液。
【解析】A.由分析可知,④中白烟的主要成分是硝酸铵,故A错误;
B.由分析可知,一段时间后,装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸,硝酸与铜反应得到蓝色的硝酸铜溶液,并不是催化剂,故B错误;
C.由分析可知,③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后产生白烟说明,说明③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮,反应的化学方程式为,故C错误;
D.若②中只有,受热分解生成氨气和氯化氢,但二者在试管口遇冷又会化合生成氯化铵,无法制得氨气,故D正确;
故选D。
考点三 硝酸
知●识●解●构
知识点1 硝酸
1.物理性质
硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。
2.化学性质
(1)不稳定性
反应: 4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O (保存在 棕色 试剂瓶中,放置在阴凉处)。
(2)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;常温下,铝、铁遇浓硝酸发生 钝化 ,铝、铁制品可以盛放浓硝酸。
①与金属反应
稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
浓硝酸与铜反应:Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
②与非金属C的反应: C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O 。
③与还原性化合物反应:硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、亚铁盐等还原性物质。
稀硝酸与FeSO4溶液反应(离子方程式): 3Fe2++4H++N 3Fe3++NO↑+2H2O 。
(3)与有机物反应
①硝化反应:如苯的硝化反应为
+HNO3(浓)+H2O。
②颜色反应:含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时(微热)变 黄 色。
得分速记
判断物质变化的基本思路
(1)硝酸与金属反应的规律
①HNO3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。
(2)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的写成复分解反应。
考●向●破●译
考向1 硝酸的基本性质及应用的判断
例1(2026·天津南开·二模)下列离子方程式或电极反应式书写正确的是
A.水解:
B.稀硝酸中加入少量铁屑:
C.铁制品在潮湿空气中发生电化学腐蚀的负极反应式:
D.苯酚钠溶液中通入少量:
【答案】B
【解析】A.亚硫酸氢钠在溶液中水解生成亚硫酸和氢氧化钠,反应的离子方程式为:,A错误;
B.稀硝酸与少量铁反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,反应的离子方程式为:,B正确;
C.铁制品在潮湿空气中发生电化学腐蚀时,铁作负极,铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,电极反应式:,C错误;
D.酸性:H2CO3>苯酚>,苯酚钠溶液与少量二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为:,D错误;
故选B。
【变式1·变载体】(2026·天津南开·二模)人类的社会生活离不开化工产品,化学工业也已成为国民经济发展的支柱产业。下列化工生产中,其核心化学原理不涉及氧化还原反应的是
A.侯氏制碱 B.氯碱工业 C.粗硅制高纯硅 D.工业制硝酸
【答案】A
【解析】A. 侯氏制碱核心反应:、,元素化合价均未发生变化,不涉及氧化还原反应,A正确;
B.氯碱工业核心是电解饱和食盐水:,H、Cl元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,B错误;
C.粗硅制高纯硅的核心反应:、,Si、C、Cl、H等元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,C错误;
D. 工业制硝酸的核心反应为氨的催化氧化:,N、O元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,D错误;
故答案选A。
【变式2】(2026·天津河北·一模)从微观视角探析物质结构及性质是研究和学习化学的重要方法。下列事实与解释相符的是
选项
事实
解释
A
比活泼,更容易与反应
键能小于键能,键更容易断裂
B
键角:
中心原子杂化类型相同,孤电子对越多键角越小
C
用铁槽车运输浓硝酸
铁与浓硝酸不反应
D
常温下,用pH计测得浓度均为的和溶液的pH,后者的pH更大
F电负性大于,推电子效应更大
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.比活泼的原因是Cl原子半径更小,电负性更大,得电子能力更强,而不是因为键能更小,A错误;
B.中的中心N原子的价层电子对数为,有一对孤电子对,N为杂化;中的中心O原子的价层电子对数为,有两对孤电子对,O为杂化。孤电子对之间的斥力 > 孤电子对与成键电子对的斥力 > 成键电子对之间的斥力,因此孤电子对越多,键角越小,B正确;
C.常温下,铁与浓硝酸会发生钝化反应,在铁表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止内部铁继续与浓硝酸反应,并非不反应,C错误;
D.F的电负性大于Cl,是强吸电子基团,会使羧基中的O-H键极性增强,更容易电离出,酸性更强,因此酸性强于,后者pH更大,选项中解释“推电子效应”描述错误,应为吸电子效应,D错误;
故答案选B。
【变式3】(2026·天津南开·模拟预测)下列说法错误的是
A.浓硝酸见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中
B.SO2是抗氧化剂,能防止葡萄酒中一些成分被氧化
C.在钢铁设备上安装锌块,避免设备遭受腐蚀
D.用Na2S处理含有Cu2+、Hg2+的废液利用了S2-的还原性
【答案】D
【解析】A.浓硝酸见光易分解,棕色试剂瓶可避光,因此浓硝酸需要保存在棕色试剂瓶中,A正确;
B.SO2具有还原性,可以作抗氧化剂,防止葡萄酒中成分被氧化,B正确;
C.锌活泼性强于铁,钢铁设备上安装锌块后形成原电池,锌作负极被腐蚀,铁作正极被保护,属于牺牲阳极法,可避免钢铁设备被腐蚀,C正确;
D.用Na2S处理含Cu2+、Hg2+的废液,是利用S2-与Cu2+、Hg2+反应生成难溶的CuS、HgS沉淀,该过程是复分解反应,S2-的化合价未发生变化,没有利用S2-的还原性,D错误;
故答案为D。
考向2 硝酸与金属反应的定量判断
例2设为阿伏加德罗常数的值。下列说法中,不正确的是
A.标准状况下,3.2g中含有的数目为
B.Cu与浓硝酸反应生成4.6g和的混合气体时,转移的电子数为
C.2mol和的混合气体与过量充分反应生成气体的分子数为
D.100g质量分数为46%的乙醇水溶液中所含氧原子的数目为
【答案】B
【解析】A.1 mol中含有4mol,3.2 g的物质的量为0.1 mol,所以含有的数目为,A正确;
B.4.6 g和的混合气体中氮原子的物质的量为0.1mol,Cu与浓硝酸反应生成4.6g和的混合气体时得到0.1 mol电子,转移的电子数为,B错误;
C.2 mol或2 mol与足量反应时均生成1 mol,故2 mol和的混合气体与过量充分反应生成气体的分子数为,C正确;
D.100 g溶液中,,所含氧原子的总物质的量为,其数目为,D正确;
故选B。
解题妙招
金属与硝酸反应计算的四种方法
(1)原子守恒法
HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO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(NO)=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·变载体】设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.常温下,将27g铝片加入足量浓硝酸中转移电子数目为
B.标准状况下,和的混合气体中所含碳原子数目为
C.的溶液中所含阴离子数目大于
D.1mol金刚石所含键数目为
【答案】D
【解析】A.常温下,铝片在浓硝酸中会发生钝化,将27 g铝片加入足量浓硝酸中转移电子数目小于,A项错误;
B.标准状况下22.4 L和的混合气体总物质的量为1 mol,分子含1个C原子,分子含3个C原子,混合气体中碳原子数介于~之间,只有二者物质的量之比为1:1时碳原子数才为,题目未给比例,无法确定,B项错误;
C.未注明溶液体积,无法计算离子数目,C项错误;
D.金刚石中每个C原子平均形成2个碳碳单键,1 mol金刚石含键,D项正确;
故选D。
【变式2·变题型】浓硝酸与铜作用的过程如下图所示。下列关于该过程的分析正确的是
A.a中溶解0.64 g铜时,转移电子的数目为
B.b中收集x L(标准状况)的气体,其物质的量为
C.NaOH溶液吸收NO2的反应为
D.若将铜丝换成铝片,无明显现象,说明还原性:Al<Cu
【答案】C
【解析】A.a中铜失电子生成硝酸铜,铜元素化合价由0升高为+2价,溶解0.64 g铜时,转移电子的数目为,A错误;
B.b中收集的气体为NO2,在标况下为液体,且存在反应,所以物质的量不是,B错误;
C.NaOH溶液吸收时发生歧化反应生成亚硝酸钠、硝酸钠和水,化学方程式为,C正确;
D.若将铜丝换成铝片,无明显现象,是因为常温下铝在浓硝酸中发生钝化,在铝表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止反应进一步进行,而不是因为还原性Al<Cu,实际上铝的还原性比铜强,D错误;
故选C。
考点四 含氮化合物之间的转化
知●识●解●构
知识点1 含氮化合物之间的转化
1.典型含氮元素物质之间的相互转化
典型物质间转化方程式再落实。
(1)工业合成氨:N2+3H22NH3;
(2)实验室用NH4Cl固体制NH3:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2;
(3)NH3的催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O;
(4)NO2溶于水:3NO2+H2O===2HNO3+NO;
(5)Cu溶于稀HNO3:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O;
(6)Cu溶于浓HNO3:Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O;
(7)炽热的炭在浓硝酸中燃烧:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(8)浓硝酸见光分解:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
2.氮元素的价类二维图及转化关系
考●向●破●译
考向1 氮及其化合物的相互转化
例1(2026·天津和平·一模)能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A.X为铝时,盐有两种可能
B.X为硫时,氧化物1可使石蕊溶液或溴水褪色
C.X为钠时,氧化物2可与水反应生成氧气
D.X为氮气时,盐的水解呈酸性
【答案】C
【解析】A.X为铝时,铝的氧化物只有Al2O3一种,无法实现“氧化物1→氧化物2”的两步氧化转化,因此推理不成立,A错误;
B.X 为硫时,转化路径:,氧化物1为SO2,能使石蕊溶液变红(而非褪色),能使溴水褪色(发生氧化还原反应),B错误;
C.X 为钠时,转化路径:,氧化物 2 为过氧化钠,它与水反应的方程式为:,确实生成氧气,C正确;
D.X 为氮气时,转化路径:,生成的盐为NaNO3,NaNO3是强酸强碱盐,水溶液呈中性,D错误;
故选C。
【变式1·变载体】物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图是S、N元素的部分“价—类”二维图。下列说法正确的是
A.a、e、u、y四种物质两两之间均能反应
B.w、x中心原子的杂化类型相同,空间结构也相同
C.从物质类别角度分析,c、d、w、x都属于酸性氧化物
D.浓的e、z溶液保存在无色试剂瓶中,并置于冷暗处
【答案】A
【解析】A.a()、e()、u()、y()四种物质两两之间均能反应:与为中和反应、与生成铵盐)、与为中和反应、与为氧化还原反应、与为氧化还原反应、与为归中反应,A正确;
B.w()的中心S原子的价层电子对数为,x()中心S原子的价层电子对数均为,杂化类型均为,但有1对孤电子对、没有孤电子对,故的空间结构为V形、的空间结构为平面三角形,B错误;
C.c()、d()、w()、x()四种物质,、为酸性氧化物,、不是酸性氧化物,C错误;
D.e()、z()的浓溶液中,浓不稳定,保存在棕色试剂瓶中并置于冷感触,浓硫酸保存在无色试剂瓶中,D错误;
故选A。
【变式2】(25-26高三上·天津和平·开学考试)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.电解饱和溶液可以得到,但与加热反应生成的是,无法得到,A错误;
B.Fe与盐酸反应生成FeCl2,FeCl2与氨水反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2易被O2和H2O氧化为Fe(OH)3,三步转化均能实现,B正确;
C.S在O2中点燃只能生成SO2,SO2需经催化氧化才能得到SO3,第一步转化不能实现,C错误;
D.N2和H2合成氨的反应可以发生,但将NH3、CO2通入NaCl溶液,析出的是NaHCO3固体,不能直接得到Na2CO3,第二步转化不能实现,D错误;
故答案选B。
真题溯源·考向感知
1.(2025·天津·高考真题)下列叙述和反应方程式相对应且正确的是
A.实验室制备氨气:
B.与盐酸反应:
C.常温下,将氯气通入溶液中:
D.氯化亚铁溶液中加入稀硝酸:(稀)
【答案】C
【解析】A.实验室制备氨气需要与共热:,单独加热会分解但无法有效收集,A错误;
B.不与盐酸反应,B错误;
C.常温下通入溶液中,发生反应:,方程式书写正确,C正确;
D.稀硝酸与反应时,还原产物应为,方程式为:,D错误;
故答案选C。
2.(2025·天津·高考真题)利用反应可处理。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中含有的电子数目为
B.消耗,生成的体积为67.2 L
C.处理6.5 g NaN3,至少需要
D.处理1 mol NaN3,反应转移的电子数目为
【答案】C
【解析】A.N离子的电子数为3×7+1=22,则1 mol N离子含有的电子数为1mol×22×NAmol-1=22NA,A错误;
B.未明确是否为标准状况,无法计算消耗1mol次氯酸钠时,生成氮气的体积,B错误;
C.由方程式可知,反应消耗2 mol NaN3时,消耗次氯酸钠的物质的量为1 mol ,则处理6.5 g NaN3 时,至少需要次氯酸钠的物质的量为×=0.05 mol,C正确;
D.由方程式可知,反应消耗2 mol NaN3时,转移电子的物质的量为2mol,处理1 mol NaN3时,转移电子的数目为1mol×2××NAmol-1=NA,D错误;
故选C。
3.(2023·天津·高考真题)实验室制备和收集相应气体可使用下图装置的是
A.Fe与稀硝酸反应制NO
B.MnO2与浓盐酸共热制备Cl2
C.NaOH与浓氨水制备NH3
D.Na2SO3与浓硫酸制备SO2
【答案】D
【解析】A.NO与O2反应生成NO2,不能用排空气法收集NO,故不选A;
B.二氧化锰与浓盐酸共热制备Cl2,反应需要吸热,缺少加热装置,故不选B;
C.氨气的密度比空气小,需要用向下排空气法收集NH3,故不选C;
D.Na2SO3与浓硫酸反应生成SO2,SO2密度比空气大,用向上排空气法收集SO2,故选D;
选D。
4.(2022·天津·高考真题)利用反应可制备N2H4。下列叙述正确的是
A.NH3分子有孤电子对,可做配体
B.NaCl晶体可以导电
C.一个N2H4分子中有4个σ键
D.NaClO和NaCl均为离子化合物,他们所含的化学键类型相同
【答案】A
【解析】A.NH3中N原子的孤电子对数==1,可以提供1对孤电子对,可以做配体,A正确;
B.导电需要物质中有可自由移动的离子或电子,NaCl晶体中没有自由移动的电子或者离子,故不能导电,B错误;
C.单键属于σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,三键中含有1个σ键和2个π键;N2H4的结构式为 ,分子中含有5个σ键,C错误;
D.NaClO含有离子键和共价键,NaCl只含有离子键,都是离子化合物,但所含的化学键类型不同,D错误;
故选A。
5.(2022·天津·高考真题)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是
A.甲是空气中体积分数最大的成分 B.乙是引起温室效应的气体之一
C.反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D.反应(Ⅱ)中NO是氧化剂
【答案】C
【分析】甲和氧气反应生成一氧化氮,一氧化氮和一氧化碳反应生成甲和二氧化碳,再根据元素守恒,则甲为氮气。
【解析】A.甲是氮气,氮气空气中体积分数最大的成分,故A正确;
B.乙是二氧化碳,则乙是引起温室效应的气体之一,故B正确;
C.由于氮气含有氮氮三键,因此反应(Ⅰ)在常温下不容易发生,在高温或放电条件下发生,故C错误;
D.一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳,一氧化氮中氮化合价降低,因此反应(Ⅱ)中NO是氧化剂,故D正确。
综上所述,答案为C。
6. (2024·天津·高考真题)下列有关物质用途的说法错误的是
A. 液氮可用于制冷 B. 油脂可用于生产甘油
C. 二氧化硫可用于漂白 D. 铜块镶嵌在轮船外壳可用于避免船体被腐蚀
【答案】D
【解析】A.液氮易液化,汽化时吸热,常用于制冷,A正确;
B.油脂水解可生成甘油,B正确;
C.二氧化硫能与有色物质反应生成不稳定的无色物质,具有漂白性,C正确;
D.铜的金属活动性比铁弱,与铁形成原电池时铁作负极被腐蚀,反而加速船体腐蚀,D错误;
故选D。
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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
)
(
02
) (
思维建模·脉络梳理
) (
搭建知识框架,构建系统思维
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(
03
) (
考点精讲·靶向突破
) (
拆解核心考点,归纳解题范式
)
(
考点一
氮及氮的氧化物
知识解构
知识点1
氮气和氮的固定
∣
知识点2
氮的氧化物
考向破译
考向1
氮气及其氧化物的性质和应用
∣
考向2
氮氧化物溶于水的定量判断
解题妙招1
解答氮氧化物溶于水的计算问题
考点二 氨及铵盐
知识解构
知识点1
氨的分子结构和性质
∣
知识点2
铵盐及NH
的检验
考向破译
考向1
氨、铵盐的性质及实验
∣
考向2
氨气的制取及实验探究
解题妙招1
喷泉实验的原理及应用
解题妙招2
注意与NH
3
相关的四点注意事项
考点
三
硝酸
知识解构
知识点1
硝酸
考向破译
考向1
硝酸的基本性质及应用的判断
∣
考向2
硝酸与金属反应的定量判断
解题妙招1
金属与硝酸反应计算的四种方法
考点
四
含氮化合物之间的转化
硝酸
知识解构
知识点1 含氮化合物之间转化
考向破译
考向1
氮及其化合物的相互转化
)
(
04
) (
真题溯源·考向感知
) (
溯源真题逻辑,感知高考考向
)
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
考情梳理—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
天津卷T3
天津卷T5
氨、N2H4及铵盐
天津卷T3
天津卷T5
天津卷T9
天津卷T4、T8
硝酸、含氮化合物之间的转化
天津卷T5
天津卷T1
天津卷T9
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:
1.强化工业真实流程 + 氮循环信息解读,陌生脱硝反应增多;
2.脱硝环保情境占比提升,SCR 催化还原成为主流新素材,替代部分传统制硝酸纯工业设问;
3.平衡与工业深度绑定:合成氨温度、压强、催化剂选择需要多角度说理,成为中档拉分点;
4.文字简答权重上涨:气体制备操作、离子检验、工业条件取舍、尾气处理规范表述严格踩点给分;
5.跨模块融合加深:氮体系串联水溶液水解、电化学、沉淀溶解平衡。
►复习目标:
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氮及其重要化合物的主要性质。
2.认识氮及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
3.结合实例认识氮及其化合物的多样性
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 氮及氮的氧化物
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
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:2NO2N2O4,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 氮气及其氧化物的性质和应用
例1(25-26高三上·天津西青·阶段检测)下列物质可由单质直接化合生成的是
A. B. C. D.
【变式1·变载体】(24-25高三上·天津滨海新区·期中)下列变化与氧化还原反应无关的是
A.电解熔融氯化钠制备金属钠 B.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能
C.自然界氮的固定 D.锂离子电池放电时,化学能转化成电能
【变式2】(25-26高三上·天津和平·开学考试)解释下列事实的方程式不正确的是
A.红棕色的溶于水变为无色:
B.将铁丝放入硫酸铜溶液中,铁丝表面变红:
C.向碳酸氢钠溶液中加入少量澄清石灰水,产生白色沉淀:
D.将少量通入溶液中:
【变式3】(25-26高三下·天津宁河·开学考试)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是
A.甲、乙均为非极性分子 B.图中涉及的所有氧化物都需要进行尾气处理
C.反应(Ⅰ)在常温下不容易发生 D.反应(Ⅱ)中NO是氧化剂
考向2 氮氧化物溶于水的定量判断
例2将盛有6mL 和的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余1mL无色气体,则原混合气体中的体积可能是
A.0.6mL B.2mL C.5.4mL D.3mL
解题妙招
解答氮氧化物溶于水的计算问题
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】如图所示,在注射器里吸入20mL NO,然后吸入。若再吸入30mL空气(按体积占20%计算),夹住弹簧夹,观察现象(不考虑摩擦力,所有操作都在常温常压下进行)。已知常温常压下,气体摩尔体积为,下列说法正确的是
A.可观察到注射器的活塞缓缓向右移动
B.经计算,最终剩余气体中NO体积为18mL
C.注射器的活塞最左端最终停在约36mL刻度处
D.若反应前后液体体积不变,所得硝酸溶液的浓度约为
考点二 氨及铵盐
知●识●解●构
知识点1 氨的分子结构和性质
1.氨的分子结构和物理性质
电子式
密度
气味
水溶性
比空气的
性气味
极易溶于水(1∶700)
2.氨的化学性质
(1)氨气与水的反应
NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-,氨气溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有 、 、 、 、
、 。氨水为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解:NH3·H2O 。
(2)氨气与酸的反应
蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象为 ,将浓盐酸改为 ,也会出现相同的现象。
化学方程式:HCl+NH3===NH4Cl、NH3+HNO3===NH4NO3。
(3)与盐溶液的反应
如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。
(4)氨气的还原性——氨的催化氧化
化学方程式:4NH3+5O24NO+6H2O。
3.喷泉实验
如图为氨喷泉实验的装置(夹持装置均已略去)。
(1)用图1装置进行喷泉实验。
①引发“喷泉”的方法是_________________________________________________________。
②简述产生喷泉的原理:_________________________________________________________。
(2)只使用图2所示装置进行喷泉实验。
①打开止水夹,水不能倒吸入烧瓶的原因是_____________________________________ ___。
②如何引发图2装置的“喷泉”?
________________________________________________________________________。
(3)指出下面几种常见的能形成喷泉的气体的吸收剂。
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、
SO2、H2S
NO2
NO、O2(4∶3)
NO2、O2(4∶1)
吸收剂
水、
水
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 铵盐及NH的检验
1.铵盐的物理性质
铵盐大多数是白色固体,绝大多数易溶于水。
2.铵盐的化学性质
3.NH的检验步骤
未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变 的气体,则证明含NH。
4.氨的实验室制法
(1)加热固态铵盐和碱的混合物
简易装置
干燥
用
验满
①将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变 ;
②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生
(2)实验室制取氨的其他方法
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·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
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,属于一元弱碱溶液,计算氨水的浓度时,溶质按NH3进行计算。
(3)氨时,选用的铵盐及碱都有一定的要求。选铵盐时,不选(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等,因它们受热易分解,使产生的NH3中混有较多的杂质气体,另外NH4NO3易爆炸;选碱时,用Ca(OH)2而不用NaOH或KOH,因NaOH、KOH具有吸湿性,易结块,不利于产生氨气,且在高温下均能腐蚀玻璃。
(4)干燥氨气不能用浓硫酸,也不能用无水CaCl2(8NH3+CaCl2===CaCl2·8NH3),通常用碱石灰干燥氨气。
考●向●破●译
考向1 氨、铵盐的性质及实验
例1下列有关物质性质、用途的说法错误的是
A.液氨可用于制冷 B.氢氧化铝可用于治疗胃酸过多
C.二氧化硫可用于漂白 D.钠起火,可以使用水基灭火器扑灭
解题妙招
喷泉实验的原理及应用
(1)喷泉实验的原理
由于容器内外产生压强差而形成喷泉。气体迅速溶于水或某种溶液中,容器内压强小于容器外压强,从而产生喷泉,依据这一原理,只要能够造成容器内气体大量溶于液体,就可以形成喷泉。
(2)引发喷泉的几种方法
①使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中。
②使烧瓶内气体温度降低,从而使气压减小。
③使待喷液面上的气压增大。
(3)喷泉实验的几种常见装置
说明:装置②中最好采用顶部有孔的烧瓶。装置③引发喷泉的方法是打开止水夹,用热毛巾或双手捂热烧瓶,松开后片刻即形成喷泉现象。
(4)形成喷泉的类型
下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。
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
【变式1·变载体】(2025·天津·二模)下列对应的方程式表达正确的是
A.用FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
B.漂白粉中的Ca(ClO)2与空气中的CO2和水蒸气反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO
C.NH4HCO3溶液与足量NaOH溶液反应:+OH-=NH3·H2O
D.1,3-丁二烯在催化剂条件下生成顺丁橡胶:
【变式2】(2026·天津河东·二模)用图示发生装置和收集装置能完成相应气体的制备和收集的是
选项
发生装置
收集装置
A.NH3
B.SO2
C.Cl2
D.O2
A.A B.B C.C D.D
【变式3】(25-26高三上·天津·开学考试)下列实验装置能达到实验目的的是
A.制纯碱 B.制
C.制 D.制取乙烯
考向2 氨气的制取及实验探究
例2(25-26高三上·天津南开·开学考试)下列装置(省略部分夹持装置)或操作正确的是
A.制备
B.配制溶液
C.探究Na与反应
D.探究温度对化学平衡的影响
A.A B.B C.C D.D
解题妙招
注意与NH3相关的四点注意事项
(1)NH3是中学化学中唯一的碱性气体,可在推断题中作为解题的突破口,确定NH3的存在。氨与酸反应的实质是NH3与H+结合形成NH。氨几乎能与所有的可溶性酸反应生成盐。
(2)氨水的成分是三分子:NH3、NH3·H2O、H2O;三离子:NH、OH-、H+,氨水呈弱碱性。计算氨水浓度时,溶质视为NH3。
(3)吸收氨气(或HCl)时要注意防止倒吸。
可用于吸收氨气(或HCl)并能防倒吸的常用装置为
(4)铵盐受热都能分解,但不是都产生NH3,如NH4NO3受热分解生成N2O和H2O。
【变式1·变载体】(2026·天津·二模)利用图示装置,能实现对应气体的制备、干燥和收集的是
选项
试剂a
固体b
制备的气体
A
稀硫酸
B
浓氨水
C
浓盐酸
D
70%硫酸溶液
A.A B.B C.C D.D
【变式2·变题型】(2025·天津·二模)某小组探究的催化氧化,实验装置图如下。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,⑤中溶液变蓝。
下列分析正确的是
A.④中白烟的主要成分是
B.⑤中溶液变蓝说明是稀硫酸与反应的催化剂
C.③、④中现象说明③中的反应是
D.若②中只有不能制备
考点三 硝酸
知●识●解●构
知识点1 硝酸
1.物理性质
硝酸是 色、 挥发、 气味的液体。
2.化学性质
(1)不稳定性
反应: (保存在 试剂瓶中,放置在阴凉处)。
(2)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;常温下,铝、铁遇浓硝酸发生 ,铝、铁制品可以盛放浓硝酸。
①与金属反应
稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
浓硝酸与铜反应:Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
②与非金属C的反应: 。
③与还原性化合物反应:硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、亚铁盐等还原性物质。
稀硝酸与FeSO4溶液反应(离子方程式): 。
(3)与有机物反应
①硝化反应:如苯的硝化反应为
+HNO3(浓)+H2O。
②颜色反应:含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时(微热)变 色。
得分速记
判断物质变化的基本思路
(1)硝酸与金属反应的规律
①HNO3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。
(2)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的写成复分解反应。
考●向●破●译
考向1 硝酸的基本性质及应用的判断
例1(2026·天津南开·二模)下列离子方程式或电极反应式书写正确的是
A.水解:
B.稀硝酸中加入少量铁屑:
C.铁制品在潮湿空气中发生电化学腐蚀的负极反应式:
D.苯酚钠溶液中通入少量:
【变式1·变载体】(2026·天津南开·二模)人类的社会生活离不开化工产品,化学工业也已成为国民经济发展的支柱产业。下列化工生产中,其核心化学原理不涉及氧化还原反应的是
A.侯氏制碱 B.氯碱工业 C.粗硅制高纯硅 D.工业制硝酸
【变式2】(2026·天津河北·一模)从微观视角探析物质结构及性质是研究和学习化学的重要方法。下列事实与解释相符的是
选项
事实
解释
A
比活泼,更容易与反应
键能小于键能,键更容易断裂
B
键角:
中心原子杂化类型相同,孤电子对越多键角越小
C
用铁槽车运输浓硝酸
铁与浓硝酸不反应
D
常温下,用pH计测得浓度均为的和溶液的pH,后者的pH更大
F电负性大于,推电子效应更大
A.A B.B C.C D.D
【变式3】(2026·天津南开·模拟预测)下列说法错误的是
A.浓硝酸见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中
B.SO2是抗氧化剂,能防止葡萄酒中一些成分被氧化
C.在钢铁设备上安装锌块,避免设备遭受腐蚀
D.用Na2S处理含有Cu2+、Hg2+的废液利用了S2-的还原性
考向2 硝酸与金属反应的定量判断
例2设为阿伏加德罗常数的值。下列说法中,不正确的是
A.标准状况下,3.2g中含有的数目为
B.Cu与浓硝酸反应生成4.6g和的混合气体时,转移的电子数为
C.2mol和的混合气体与过量充分反应生成气体的分子数为
D.100g质量分数为46%的乙醇水溶液中所含氧原子的数目为
解题妙招
金属与硝酸反应计算的四种方法
(1)原子守恒法
HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO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(NO)=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·变载体】设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.常温下,将27g铝片加入足量浓硝酸中转移电子数目为
B.标准状况下,和的混合气体中所含碳原子数目为
C.的溶液中所含阴离子数目大于
D.1mol金刚石所含键数目为
【变式2·变题型】浓硝酸与铜作用的过程如下图所示。下列关于该过程的分析正确的是
A.a中溶解0.64 g铜时,转移电子的数目为
B.b中收集x L(标准状况)的气体,其物质的量为
C.NaOH溶液吸收NO2的反应为
D.若将铜丝换成铝片,无明显现象,说明还原性:Al<Cu
考点四 含氮化合物之间的转化
知●识●解●构
知识点1 含氮化合物之间的转化
1.典型含氮元素物质之间的相互转化
典型物质间转化方程式再落实。
(1)工业合成氨:N2+3H22NH3;
(2)实验室用NH4Cl固体制NH3:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2;
(3)NH3的催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O;
(4)NO2溶于水:3NO2+H2O===2HNO3+NO;
(5)Cu溶于稀HNO3:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O;
(6)Cu溶于浓HNO3:Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O;
(7)炽热的炭在浓硝酸中燃烧:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(8)浓硝酸见光分解:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
2.氮元素的价类二维图及转化关系
考●向●破●译
考向1 氮及其化合物的相互转化
例1(2026·天津和平·一模)能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A.X为铝时,盐有两种可能
B.X为硫时,氧化物1可使石蕊溶液或溴水褪色
C.X为钠时,氧化物2可与水反应生成氧气
D.X为氮气时,盐的水解呈酸性
【变式1·变载体】物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图是S、N元素的部分“价—类”二维图。下列说法正确的是
A.a、e、u、y四种物质两两之间均能反应
B.w、x中心原子的杂化类型相同,空间结构也相同
C.从物质类别角度分析,c、d、w、x都属于酸性氧化物
D.浓的e、z溶液保存在无色试剂瓶中,并置于冷暗处
【变式2】(25-26高三上·天津和平·开学考试)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
真题溯源·考向感知
1.(2025·天津·高考真题)下列叙述和反应方程式相对应且正确的是
A.实验室制备氨气:
B.与盐酸反应:
C.常温下,将氯气通入溶液中:
D.氯化亚铁溶液中加入稀硝酸:(稀)
2.(2025·天津·高考真题)利用反应可处理。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中含有的电子数目为
B.消耗,生成的体积为67.2 L
C.处理6.5 g NaN3,至少需要
D.处理1 mol NaN3,反应转移的电子数目为
3.(2023·天津·高考真题)实验室制备和收集相应气体可使用下图装置的是
A.Fe与稀硝酸反应制NO
B.MnO2与浓盐酸共热制备Cl2
C.NaOH与浓氨水制备NH3
D.Na2SO3与浓硫酸制备SO2
4.(2022·天津·高考真题)利用反应可制备N2H4。下列叙述正确的是
A.NH3分子有孤电子对,可做配体
B.NaCl晶体可以导电
C.一个N2H4分子中有4个σ键
D.NaClO和NaCl均为离子化合物,他们所含的化学键类型相同
5.(2022·天津·高考真题)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是
A.甲是空气中体积分数最大的成分 B.乙是引起温室效应的气体之一
C.反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D.反应(Ⅱ)中NO是氧化剂
6. (2024·天津·高考真题)下列有关物质用途的说法错误的是
A. 液氮可用于制冷 B. 油脂可用于生产甘油
C. 二氧化硫可用于漂白 D. 铜块镶嵌在轮船外壳可用于避免船体被腐蚀
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