专题03 氮及其化合物(举一反三讲义)2027年高考化学一轮复习
2026-09-16
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摘要:
该高中化学讲义聚焦氮及其化合物专题,覆盖氮气结构与性质、氮的固定、氮氧化物性质及处理、氨气制备与性质、硝酸及铵盐等高考核心考点,按价类二维图和物质转化逻辑梳理知识体系,通过题型精讲(含例题与变式)、知识总结、分层训练,帮助学生构建完整知识网络,突破性质辨析、实验设计等难点。
讲义突出新情境真题融合,如结合新型催化剂、环境保护等考查氮氧化物转化,通过价类图分析物质转化关系培养科学思维,设计喷泉实验、氨气制备等探究活动提升实践能力,分层训练(根基夯实与综合进阶)精准匹配学情,助力学生高效掌握考点,为教师把控复习节奏提供清晰教学路径。
内容正文:
专题03 氮及其化合物
内容导航
题型精讲·举一反三
题型01 氮气的组成、结构与性质(结合生产生活、性质与用途、自然资源、物质结构)
题型02 氮的固定(结合新方法、物质转化、化学方程式、农作物)
题型03 一氧化氮的性质(结合新催化剂、物质转化、实验设计、实验模拟)
题型04 二氧化氮的性质(结合方程式、物质转化、性质探究)
题型05 氮氧化物的危害及无害化处理(结合环境保护、新方法、工艺流程、反应历程)
题型06 氨气的组成、结构、物理性质及用途(结合物质转化、反应机理、工艺流程、性质与用途)
题型07 氨气的化学性质(结合实验现象、实验探究、实验制备)
题型08 氨的喷泉实验(结合实验操作、实验评价、实验设计)
题型09 氨气的制备(结合离子方程式、电化学、实验制备、方程式)
题型10 氨水(结合方程式、实验探究、实验设计 实验评价)
题型11 硝酸(结合离子共存、金属回收、类比和推理、性质探究)
题型12硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐(结合实验操作、实验评价、方程式、实验用途、化学与生活)
题型13 含氮物质间的转化(结合物质转化、价类图)
靶向突破·分层训练
题型精讲·举一反三
题型01 氮气的组成、结构与性质
举一反三
【例1】【结合生产、生活】(2026·云南昭通·一模)“秋韵昭通苹果城,风过满城皆是香”,下列关于苹果的化学知识说法正确的是
A.苹果中的果糖属于高分子化合物
B.苹果皮的“天然蜡质”含有酯类,酯类物质均易溶于水
C.苹果榨汁时,加入少量维生素C可以防止苹果汁变褐色,维生素C具有强还原性
D.储存苹果时通入氮气,主要是为了促进苹果的呼吸作用,延长保鲜期
【答案】C
【详解】A.高分子化合物通常指相对分子质量在以上的化合物。果糖为单糖,分子式为,相对分子质量较小,不属于高分子化合物,A错误;
B.酯类物质通常易溶于有机溶剂,难溶于水,B错误;
C.苹果汁变褐色是因其中的酚类物质在空气中被氧化,维生素C具有强还原性,可消耗氧气或还原已被氧化的酚类物质,从而防止苹果汁变色,C正确;
D.通入氮气可降低氧气浓度,抑制苹果的呼吸作用,减少养分消耗以延长保鲜期,D错误;
故答案选C。
【变式1-1】【结合性质与用途】(26-27高三上·浙江·阶段检测)结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释正确的是
事实
解释
A
氮气化学性质稳定
氮气分子中含有键能很大的氮氮三键
B
钾盐可用作紫色烟花的原料
电子从基态跃迁到激发态的过程中吸放能量,产生紫色光
C
聚丙烯酸钠可用作吸水材料
聚丙烯酸钠中含有亲水基团羧基
D
石墨可用作润滑剂
石墨晶体含有可以自由移动的电子
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.氮气分子中键键能极大,化学反应中化学键难以断裂,因此氮气化学性质稳定,A正确;
B.焰色反应的发光原理是电子从能量较高的激发态跃迁回基态时释放能量,产生对应波长的可见光,基态跃迁到激发态是仅吸收能量的过程,无法产生可见光,B错误;
C.聚丙烯酸钠的亲水基团是羧酸根离子,而非羧基,且其高吸水性还和交联的网状结构有关,C错误;
D.石墨用作润滑剂是因为其为层状晶体,层与层之间靠弱范德华力结合,易发生相对滑动,与自由移动电子无关,自由移动电子是石墨能导电的原因,D错误;
故选A。
【变式1-2】【结合天然资源】(25-26高三上·天津和平·期末)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列反应中以氮气作为反应物的是
A.工业合成氨 B.氨的催化氧化
C.制硝基苯 D.在氮气中焊接金属
【答案】A
【详解】A.工业合成氨发生的反应为催化剂作用下氮气与氢气在高温高压条件下反应生成氨气,氮气是反应的反应物,A符合题意;
B.氨的催化氧化反应为催化剂作用下氨气与氧气加热发生催化氧化反应生成一氧化氮和水,氮气未参与反应,B不符合题意;
C.制硝基苯发生的反应为浓硫酸作用下苯与浓硝酸共热发生硝化反应生成硝基苯和水,氮气未参与反应,C不符合题意;
D.在氮气中焊接金属时,氮气作惰性保护气,未参与化学反应,D不符合题意;
故选A。
【变式1-3】【结合物质结构】(25-26高三上·黑龙江·期末)不能由单质直接化合而得到的化合物有
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.铝和硫在加热条件下可以直接化合生成Al2S3,因此Al2S3可以由单质直接化合得到,A不符合题意;
B.铁和氯气反应时,氯气具有强氧化性,会将铁氧化至+3价,生成FeCl3,而不是FeCl2,因此FeCl2不能由单质直接化合得到,B符合题意;
C.铜和硫在加热时反应生成Cu2S,因此Cu2S可以由单质直接化合得到,C不符合题意;
D.镁和氮气在点燃条件下反应生成Mg3N2,因此Mg3N2可以由单质直接化合得到,D不符合题意;
答案选B。
知识总结
氮元素及其存在
1氮气
自然界存在
氮元素在元素周期表中位于第二周期ⅤA族。氮元素在大气中以游离态形式存在,主要体现为 ,约占空气体积的78%。氮气化学性质稳定,常温下不易与其他物质反应,因此在大气中大量积累。化合态的氮是通过氮的固定会在存在于动植物体内的蛋白质中,还有部分存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
氮元素的原子序数为7,位于元素周期表第二周期ⅤA族,处于p区,价电子排布式为2s22p3,核外空间电子运动状态有5种,不成对电子数为3,原子半径大于_氧原子,非金属性小于氧元素,第一电离能大于氧元素,电负性小于氧元素。
物理性质
N2是无色、无味气体,密度比空气略小,难溶于水
化学性质
稳定性
常温下,氮气化学性质稳定(氮氮三键的键能大),通常情况下不易发生化学反应
氧化性
3Mg+N2Mg3N2
N2+3H22NH3
还原性
N2+O22NO
题型02 氮的固定
举一反三
【例2】【结合新方法】(2026·北京·高考真题)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。
【变式2-1】【结合物质转化】(2026·广西·高考真题)下列有关氮的转化(如图)说法正确的是
A.雷电可使转化为NO
B.工业合成氨属于自然固氮
C.氮转化过程中N均被氧化
D.生产至少需
【答案】A
【详解】A.雷电条件下,大气中的与发生反应生成,属于自然固氮,A正确;
B.工业合成氨是人为将转化为的过程,属于人工固氮,不属于自然固氮,B错误;
C.氮的转化过程中,如转化为时,元素化合价从0价降低为-3价,被还原,并非均被氧化,C错误;
D.未说明气体处于标准状况,无法计算体积,D错误;
故选A。
【变式2-2】【结合化学方程式】(2026·河北·高考真题)化学在推动社会发展和进步中发挥着重要作用。下列相关化学方程式错误的是
A.工业合成氨:
B.氯碱工业:
C.氨脱硫法脱除烟气中少量二氧化硫:
D.生产可降解高分子聚乳酸:
【答案】D
【详解】A.工业合成氨是与在高温、高压、催化剂条件下发生可逆反应生成,化学方程式为:,A正确;
B.氯碱工业是电解饱和氯化钠溶液,生成、和,化学方程式为:,B正确;
C.氨脱硫时,先与、反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵再被氧化为硫酸铵,化学方程式为:,C正确;
D.乳酸发生缩聚反应生成聚乳酸时,聚合物两端各保留1个氢原子和1个羟基,脱去的水分子数应为 ,化学方程式书为:+(n-1)H2O,D错误;
故选D。
【变式2-3】【结合农作物】(2026·陕晋青宁卷·高考真题)大豆原产于我国,具有几千年种植历史。下列说法错误的是
A.利用大豆油脂的加成反应可制作肥皂 B.光束通过稀豆浆时可观察到丁达尔效应
C.大豆根瘤菌可将N2转化为含氮化合物 D.大豆秸秆中的纤维素是一种可再生资源
【答案】A
【详解】A.制作肥皂利用的是油脂在碱性条件下的水解(皂化)反应,属于取代反应,并非加成反应,A错误;
B.稀豆浆属于胶体,胶体具有丁达尔效应,因此光束通过稀豆浆时可观察到丁达尔效应,B正确;
C.大豆根瘤菌具有生物固氮作用,可将空气中的转化为含氮化合物,C正确;
D.大豆秸秆中的纤维素可随大豆种植再生,属于可再生资源,D正确;
故选A。
知识总结
氮的固定
含义
将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程
分类
①自然固氮
雷电固氮(大自然通过闪电释放能量将氮气转化为含氮的氧化物)
N2+O22NO
生物固氮(通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨)
②人工固氮
工业上合成氨:N2+3H22NH3
仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用)
题型03 一氧化氮的性质
举一反三
【例3】【结合新催化剂】(2026·云南·高考真题)合成氨工艺沿革,诠释科学精神传承。几种固氮方式如图,下列说法正确的是
A.NO是红棕色、有刺激性气味的气体
B.NH4HCO3易溶于水,其电离方程式为
C.合成氨工业中采用循环操作主要是为了提高N2和H2的利用率
D.新型催化剂能降低N2生成的反应热
【答案】C
【详解】A.NO是无色、有刺激性气味的气体,NO2为红棕色气体,A项错误;
B.NH4HCO3为属于盐类,为强电解质,在水中完全电离为和,为弱酸酸式根,不能进一步拆分,因此其电离方程式为,B项错误;
C.合成氨反应为可逆反应,反应物的平衡转化率较低,循环操作可将未反应的N2和H2回收再利用,从而提高原料利用率,C项正确;
D.催化剂通过降低反应的活化能加快反应速率,但反应热由反应物和生成物的总能量差决定,与催化剂无关,因此新型催化剂不能改变N2生成N[Si(CH3)3]3的反应热,D项错误;
故答案为C。
【变式3-1】【结合物质转化】(2026·山东济南·模拟预测)不同浓度的硝酸与Zn反应,可生成不同价态的还原产物,如等。下列说法正确的是
A.可用排水法收集
B.中阴阳离子空间构型相同
C.的中心原子所有价电子均参与成键
D.NO与血红蛋白结合时,O原子更容易提供孤电子对
【答案】C
【详解】A.NO2可与水发生反应,不能用排水法收集,A错误;
B.NH4NO3中阳离子的中心价层电子对数为:,为正四面体构型;阴离子的中心价层电子对数为:,为平面正三角形构型,二者空间构型不同,B错误;
C.N2O与CO2互为等电子体,为直线形结构,中心N原子采取sp杂化,无孤电子对,所有价电子均参与成键,C正确;
D.NO中N的电负性小于O,N原子更容易给出孤电子对,因此与血红蛋白结合时是N原子更易提供孤电子对,D错误;
故答案选C。
【变式3-2】【结合实验设计】(2026·重庆·模拟预测)下列实验装置正确且能达到实验目的的是
A.收集NO
B.验证铁粉与水蒸气反应
C.洗气除去SO2中的CO2
D.浓氨水与浓硫酸反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.NO可以和空气中反应生成,且密度和空气接近,不能用排空气法收集,A不符合题意;
B.加热时湿棉花产生水蒸气,水蒸气和还原铁粉在加热条件下反应生成,生成的气体通入肥皂液,可收集后点燃检验产物,装置正确,B符合题意;
C.SO2会和饱和溶液反应生成,会除去需要保留的,不符合除杂要求,C不符合题意;
D.浓硫酸难挥发,无法和挥发出来的在空气中接触反应生成白烟,不能观察到对应实验现象,D不符合题意;
故选B。
【变式3-3】【结合实验模拟】(2026·山东济宁·三模)实验室模拟铅室法生产硫酸原理如图所示(部分反应物已省略),下列说法正确的是
A.还原性SO2>NO2>NO
B.实验室可用排水法收集NO、NO2
C.每消耗1mol SO2需要补充1mol NO2
D.理论上,消耗标况下11.2 L氧气时可制备1molH2SO4
【答案】D
【分析】结合机理图梳理物质转化路径,与反应生成和,与反应生成,可知为反应的催化剂,为中间产物,总反应为。
【详解】A.氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的,第一步反应中为还原剂,为还原产物,故还原性;第二步反应中为还原剂,为还原产物和氧化产物,故还原性。故还原性顺序为,A错误;
B.可与水发生反应:,不能用排水法收集,B错误;
C.为反应的催化剂,反应过程中可循环再生,不需要额外补充,C错误;
D.由总反应关系可知,制备需要消耗,标准状况下的体积为,D正确;
故选D。
方法总结
NO
化学性质
毒性
有毒,与CO类似,能与血红蛋白结合,造成人体缺氧
与水
不反应
与碱
不反应,但与NO2混合可被NaOH吸收:
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
氧化性
6NO+4NH35N2+6H2O
与O2和H2O
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
制法
实验室制取
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
收集方法
排水法
题型04 二氧化氮的性质
举一反三
【例4】【结合方程式】(2026·浙江·高考真题)下列方程式不正确的是
A.溶于水生成:
B.与水反应:
C.溶于稀硝酸:
D.乙酸与乙醇反应制备乙酸乙酯:
【答案】C
【详解】A.与水发生歧化反应生成和,方程式原子守恒、得失电子守恒,A正确;
B.与水的反应为可逆反应,生成的是弱电解质不能拆写,离子方程式书写正确,B正确;
C.是难溶性固体,书写离子方程式时不能拆分为和,正确离子方程式应为,该选项离子方程式书写错误,C错误;
D.乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生可逆的酯化反应,酸脱羟基醇脱氢,生成乙酸乙酯和水,方程式书写正确,D正确;
故选C。
【变式4-1】【结合方程式】(26-27高三上·江西抚州·开学考试)下列离子方程式与文字描述的事实不符合的是
A.向澄清石灰水中加入足量:
B.溶于水:
C.用石墨作电极电解溶液(条件略):
D.硫酸铜溶液中滴入过量氨水:
【答案】C
【详解】A.足量参与反应时,中与按物质的量比完全反应,2个消耗2个生成2个,其中1个与生成沉淀,离子方程式书写正确,A正确;
B.与水反应生成硝酸和,硝酸为强酸可拆为和,离子方程式书写正确,B正确;
C.电解溶液时,阴极生成的会与溶液中的结合生成难溶的沉淀,正确离子方程式为,选项所给方程式漏写沉淀,C错误;
D.过量氨水与反应生成稳定的四氨合铜络离子,离子方程式书写正确,D正确;
故选C。
【变式4-2】【结合物质转化】(26-27高三上·山西·阶段检测)氮、硫元素的部分价—类二维图如图。下列说法错误的是
A.a、u分子中键角较大的是a
B.常温下,等物质的量浓度的y、z水溶液的pH:
C.d与w在一定条件下可以发生氧化还原反应
D.足量Cu与e的浓溶液反应完全时,消耗的还原剂与氧化剂物质的量之比为
【答案】D
【分析】根据价类二维图可知,a为、b为、c为、d为、e为、u为、v为、w为、x为、y为、z为,由此解答;
【详解】A.中仅1对孤对电子,中有2对孤对电子,孤对电子对成键键对的排斥作用更强,且电负性大于,成键电子对间排斥更大,故键角,A正确;
B.是中强酸、部分电离,是强酸、完全电离,等浓度下酸性更强,更小,即,B正确;
C.有氧化性,有还原性,二者可发生氧化还原反应,C正确;
D.足量与浓硝酸反应时,随着反应进行硝酸逐渐变稀,会同时发生生成和的反应,因此无法确认消耗的还原剂与氧化剂物质的量之比,D错误;
故选D。
【变式4-3】【结合性质探究】(25-26高三下·广东广州·开学考试)已知:,按如图所示装置实验(夹持装置省略,忽略)下列说法正确的是
A.关闭K2,打开K1,收集的气体能使带火星的木条复燃,说明NO2支持燃烧
B.关闭K1,打开K2,铜丝变黑后小心注入乙醇,铜丝恢复红色,则该过程CuO作催化剂
C.滴加乙醇过程中,可以观察到石蕊试纸变红
D.NaOH溶液的作用是干燥O2
【答案】A
【分析】受热发生反应,生成和,气体经导管、阀门、分支,一支通向气球,另一支通向盛有足量溶液的试管,除杂后通向装有铜丝的硬质玻璃管,硬质玻璃管上方可滴加无水乙醇,玻璃管末端放置湿润的蓝色石蕊试纸,整套装置利用硝酸铜分解产物,探究的助燃性以及乙醇的催化氧化反应。
【详解】A.关闭,打开,硝酸铜分解产生与,二者物质的量之比为4:1,混合气体中氧气所占体积分数和空气中氧气的体积分数相近,空气无法使带火星木条复燃,而该混合气体能够让带火星木条复燃,说明支持燃烧,A正确;
B.关闭,打开,与铜丝反应生成,铜丝变黑,小心注入乙醇后,和乙醇反应重新生成,铜丝恢复红色,乙醇催化氧化的总反应中,为催化剂,只是反应中间产物,不是催化剂,B错误;
C.滴加乙醇过程中,乙醇催化氧化生成乙醛与水,没有酸性物质生成,同时硝酸铜分解产生的已经被溶液吸收,因此湿润蓝色石蕊试纸不会变红,C错误;
D.溶液能够和酸性气体反应,作用是吸收,溶液不具备干燥氧气的能力,不能干燥,D错误;
故选A。
技巧点拨
NO2
化学性质
毒性
有毒
与水
3NO2+H2O=2HNO3+NO
NO2既是氧化剂,又是还原剂
与碱
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
氧化性
使湿润的淀粉-KI试纸变蓝(不能用于鉴别NO2和溴蒸气):2NO2+2KI=I2+2KNO2
与O2和H2O
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
制法
实验室制取
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
收集方法
向上排空气法
题型05 氮氧化物的危害及无害化处理
举一反三
【例5】【结合环境保护】(2026·河北雄安·模拟预测)氮氧化物()是导致酸雨、光化学污染的主要元凶之一、氮氧化物储存还原技术以Pt和BaO作为催化剂,在高温下一并处理汽车尾气中的氮氧化物与CO,是含氮氧化物废气的处理方式之一,为打赢蓝天保卫战做出贡献。下图是氮氧化物储存还原的反应循环:
据此判断下列说法错误的是
A.假设废气中的氮氧化物都是NO,各反应物完全反应时该反应化学方程式为
B.用Pt和作为催化剂,一段时间后也能正常催化该反应
C.氧气不充足可能导致氮氧化物吸收不完全
D.BaO在反应中作为催化剂,发生化学变化
【答案】A
【分析】由流程图可知,NO在Pt、作用下生成:;与结合生成;还原,生成、、,总反应为;
【详解】A.由分析可知,总反应为,A错误;
B.循环中可以被CO还原再生,反应的核心催化循环不变;Pt始终催化NO氧化,因此用Pt和起始,一段时间后体系会生成BaO,能正常催化反应,B正确;
C.第一步需要将NO氧化为,才能和BaO结合;若不足,NO无法完全转化为,后续储存步骤无法充分进行,氮氧化物吸收不完全,C正确;
D.BaO是循环催化剂,先和反应生成,后又被CO还原变回BaO;催化剂参与中间过程、发生化学变化,最终复原,D正确;
故选A。
【变式5-1】【结合新方法】(2026·重庆永川·三模)氨是重要的化工原料,氨的合成曾三次获得诺贝尔化学奖。科研人员开发了以下三种新型合成氨的方法。回答下列问题:
方法一:N2和H2O合成氨。
该方法以水为氢源,CO为氧受体,在催化剂上实现氮气和水直接合成氨。该过程可在低至100℃的条件下实现氨高效节能生产。
已知:
①
②
③
(1)___________kJ/mol。
(2)结合反应①、②的(自由能的变化)随温度变化情况图,说明CO的作用是___________。
方法二:NO和H2合成氨。
该方法是在常压,200℃下,利用工业废气NO与H2在催化剂表面直接合成NH3.
已知:主反应:
副反应:
(3)方法二较“传统合成氨”的优点为___________(答出一条即可)。
(4)向密闭容器中充入1 mol NO和3mol H2发生上述反应,达到平衡时,NO的转化率为80%,NH3的选择性为90%( NH3的选择性)。则平衡时NH3的物质的量为___________mol,主反应的平衡常数Kx=___________(Kx为以物质的量分数表示的平衡常数,列出计算式即可)
方法三:N2和H2常压催化合成氨。
该方法是利用催化剂表面的阴离子空位诱导N2活化,再进行氢化,二者协同作用合成NH3.
(5)若将N2和H2同时通入反应体系,NH3的生成速率会___________(填“增大”或“减小”)。
(6)一种光电催化脱除SO2的工作原理如图所示。工作时,光催化Fe2O3电极产生电子和空穴(),双极膜中H2O解离出的H+和OH-分别向两极迁移。负极室发生的电极反应式:___________。工作一段时间,当电路中转移1 mol e-,正极室增重质量___________。
【答案】(1)
(2)使反应③在一定温度下,可以自发进行
(3)反应条件温和;将NO废物利用;节约成本等
(4) 0.72
(5)减小
(6) 17g
【详解】(1)根据盖斯定律,反应③=①×+②×,则+=+。
(2)从图中看出,随温度升高,反应①的,反应不能自发进行,反应②,反应能自发进行,反应过程中,CO的作用是消耗反应①产生的氧气,降低体系自由能,使,反应③能自发进行。
(3)方法二较“传统合成氨”的优点为反应在常压、200℃,反应条件较为温和,且用NO作原料,将NO废物利用,防止空气污染,同时也节约了成本。
(4)① 平衡时 的转化率为 ,则转化的总物质的量为。的选择性为 ,即转化为的物质的量为:。根据主反应,与的化学计量数之比为,因此生成的物质的量为,平衡时n(NO)=0.2mol,由N元素守恒可知n(N2)==0.04mol,由O元素守恒可知n(H2O)=1mol-0.2mol=0.8mol,由H元素守恒可知n(H2)==1.12mol,总物质的量,主反应的平衡常数。
(5)方法三利用“催化剂表面阴离子空位诱导活化”。若和同时通入,会占据部分阴离子空位,阻碍的活化,导致的生成速率减小。
(6)由图可知,负极室(阳极区)中,被氧化为,双极膜提供的OH⁻参与反应,故电极反应式为:。正极室(阴极区)中,O2得到电子被还原,双极膜提供的H⁺参与反应,电极反应式为:。当电路中转移1 mol e⁻时,根据电极反应式可知,有1 mol H+和0.5 mol O2进入正极室参与反应,故正极室增重质量为。
【变式5-2】【结合工艺流程】(2026·湖南怀化·三模)某燃煤火电厂为满足排放要求,对烟气(主要污染物为氮氧化物、SO2、颗粒物)进行净化处理,其化工流程如图所示。已知:SCR脱硝工艺中使用钒钨钛系催化剂,用氨气还原氮氧化物,催化剂最适温度为320~420℃。
下列说法错误的是
A.锅炉烟气首先进行SCR脱硝,可以利用烟气余热,降低能耗
B.“SCR脱硝”工艺中,NH3与NO2反应的化学方程式为
C.“湿法脱硫”工艺获得的副产品可以用来调节水泥的硬化速率
D.该工厂计划增加“深度除尘”工艺来实现“超低排放”,该工艺可以布置在“湿法脱硫”后
【答案】B
【详解】A.锅炉排出的烟气本身温度较高,刚好符合SCR脱硝催化剂的最适温度范围,先脱硝可以直接利用烟气余热,无需额外加热,降低能耗,A正确;
B.脱硝工艺的目的是将有害氮氧化物转化为无污染的,不是生成污染物,与的正确反应为,B错误;
C.该湿法脱硫使用石灰石和氧气,副产品为硫酸钙(石膏),石膏确实可以用于调节水泥的硬化速率,C正确;
D.湿法脱硫后烟气会带出部分细颗粒物,将深度除尘布置在湿法脱硫后,可以进一步脱除杂质,满足超低排放要求,D正确;
故选B。
【变式5-3】【结合反应历程】(2026·河北沧州·二模)利用Cu-ZSM-5分子筛催化剂,NH3可脱除燃煤烟气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法不正确的是
A.阶段②中各元素的化合价没有发生变化
B.X是氮气
C.阶段④中的氮元素既被氧化又被还原
D.该去除氮氧化物的总反应中,每生成标准状况下2.24L氮气,转移的电子数为0.3NA
【答案】B
【分析】由反应历程可知,阶段①和反应生成;阶段②中和反应生成,阶段③中和反应生成和,同时生成和,阶段④中生成、和,总反应为。
【详解】A.阶段②中和反应生成,各元素的化合价没有发生变化,A正确;
B.根据原子守恒,阶段③中,反应物共含个原子,产物仅含个原子,剩余个原子结合为无毒的,再根据氢原子和氧原子的守恒可知,为和,B错误;
C.阶段④中,中为价,反应后变为的价,被氧化;中为价,反应后变为的价,被还原,因此氮元素既被氧化又被还原,C正确;
D.总反应为,生成转移电子;标准状况下为,转移电子为,即,D正确;
故答案选B。
技巧点拨
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与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面,pH值<5.6的雨水为酸雨。
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。
④毒性
氮的氧化物都是有毒的,如NO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+H2ONO2、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,NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2),化学方程式为2NO+2CO2CO2+N2,一般适用于汽车尾气的处理。
③氨气吸收法
在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2),化学方程式为
8NH3+6NO27N2+12H2O,4NH3+6NO5N2+6H2O。
题型06 氨气的组成、结构、物理性质及用途
举一反三
【例6】【结合物质转化】(2026·广东茂名·三模)合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下,下列说法错误的是
A.甲、乙、丙在反应中均做还原剂
B.分子的空间结构为三角锥形
C.反应Ⅳ的另一种产物可循环使用
D.反应Ⅴ中N元素化合价未发生改变
【答案】A
【分析】合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下,甲为N2,反应Ⅰ为N2+3H22NH3,反应Ⅱ为4NH3+5O24NO+6H2O,乙为NO,Ⅲ为2NO+O2=2NO2,丙为NO2,Ⅳ为3NO2+H2O=2HNO3+NO,Ⅴ为NH3+HNO3=NH4NO3,据此分析判断
【详解】A.甲为N2,反应中做氧化剂,乙为NO,反应中做还原剂,丙为NO2,反应中既作氧化剂也做还原剂,A错误;
B.中心原子N的价层电子对为3+=4,有1个孤电子对,分子的空间结构为三角锥形,B正确;
C.反应Ⅳ的另一种产物是NO,可循环使用,C正确;
D.反应Ⅴ为NH3+HNO3=NH4NO3,N元素化合价未发生改变,D正确;
故选A。
【变式6-1】【结合反应机理】(26-27高三上·安徽·开学考试)在基催化剂表面还原工业废气中的机理如下图所示。
下列叙述正确的是
A.分子中含有3个键
B.基态价层电子轨道表示式:
C.可能发生的反应有:
D.反应中、NO、的理想比例关系为4∶4∶1
【答案】D
【详解】A.中原子采取杂化,键为键,不是键,A错误;
B.基态价层电子排布为,失去3个电子得到,价层电子为,根据洪特规则,5个电子应分占5个轨道且自旋平行,选项中轨道表示式存在成对电子,不符合排布规则,B错误;
C.给出的反应中,左边原子总数为,右边原子总数为,不守恒,且反应物带电荷,产物均为中性,电荷也不守恒,反应不能发生,C错误;
D.总反应为,配平后、、的物质的量比为,D正确;
故选D。
【变式6-2】【结合工艺流程】(2026·贵州黔南·模拟预测)下图为合成氨以及氨氧化法制硝酸的流程示意图:
下列说法错误的是
A.通入适当过量的可提高的平衡转化率
B.利用易液化的性质可将分离
C.R为氧气,目的是持续氧化并循环利用
D.氧化炉中存在反应:
【答案】C
【分析】N2、H2在合成塔中生成氨气,氨气液化,分离出液氨,氨气和氧气在“氧化炉”中发生催化氧化生成NO,NO、O2、水在吸收塔中反应生成硝酸,最后进行尾气处理。
【详解】A.合成氨反应为,适当增大反应物的浓度,平衡正向移动,可提高的平衡转化率,A正确;
B.沸点较高易液化,将产物冷却后变为液态,即可与未反应的、分离,B正确;
C.R是通入的反应物氧气,在反应中被消耗,不属于循环利用的物质,循环利用的是吸收塔尾气中的,C错误;
D.氧化炉中发生氨的催化氧化反应,反应方程式为,D正确;
故选C。
【变式6-3】【结合性质与用途】(2026·重庆·模拟预测)下列化学科普实验所涉及物质的性质或应用描述错误的是
选项
科普实验
性质或应用
A
喷泉实验
氨气极易溶于水
B
漂白实验
二氧化硫可使品红溶液褪色
C
铝热反应
铁单质可以把氧化铝中的铝置换出来
D
银镜反应
葡萄糖属于还原糖
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.氨气极易溶于水,可使烧瓶内压强快速降低形成喷泉,该性质对应喷泉实验,A正确;
B.二氧化硫具有漂白性,可使品红溶液褪色,该性质对应漂白实验,B正确;
C.铝热反应的原理是还原性更强的铝单质将活泼性弱于铝的金属从其氧化物中置换出来,铁的金属活泼性弱于铝,无法置换氧化铝中的铝,C错误;
D.葡萄糖含有醛基,具有还原性,属于还原糖,可发生银镜反应,D正确;
故答案选C。
知识总结
氨
(1)分子结构:氨分子中氮原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为3,氮原子的杂化方式为sp3杂化,分子的VSEPR模型为四面体形,空间构型为三角锥,属于极性分子;氨分子间能形成氢键,熔沸点高于磷化氢,能与水分子形成分子间氢键,极易溶于水;氨分子具有孤对电子,能与具有空轨道的氢离子和过渡元素的离子形成配位键。其电子式为:;
(2)物理性质:无色、刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,常温常压下1体积水能溶解700体积的氨气,易液化(可作致冷剂)。
(3)用途:液氨汽化可作制冷剂
题型07 氨气的化学性质
举一反三
【例7】【结合实验现象】(2026·浙江·高考真题)下列对有关实验现象的预测、不正确的是
A.溶液中滴加溶液,会立即产生红褐色沉淀
B.灼热粉末上滴加足量乙醇,黑色粉末会变成紫红色
C.苯酚与水形成的浊液中滴加足量溶液,浊液会变澄清
D.氨遇到氯化氢时,会产生白烟
【答案】A
【详解】A.溶液中滴加溶液,首先生成白色沉淀,随后沉淀迅速变为灰绿色,最终才变为红褐色,不会立即产生红褐色沉淀,A错误;
B.灼热与乙醇发生氧化还原反应,被还原为紫红色的单质,乙醇被氧化为乙醛,因此黑色粉末会变成紫红色,B正确;
C.苯酚具有弱酸性,可与反应生成易溶于水的苯酚钠,因此浊液会变澄清,C正确;
D.氨气与氯化氢气体反应生成白色固体小颗粒,现象为产生白烟,D正确;
故选A。
【变式7-1】【结合实验探究】(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。
【详解】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7-2】【结合实验探究】(2026·河南新乡·模拟预测)利用培养皿探究氨的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.浓盐酸易挥发,挥发出的与反应生成固体小颗粒,即白烟,解释正确,A正确;
B.浓硫酸难挥发,但可与发生反应,无明显现象是因为硫酸难挥发,不是不反应,B错误;
C.溶于水生成的可电离出,与、、等多种氯化物反应都能生成难溶氢氧化物使溶液浑浊,不一定是溶液,C错误;
D.本身不是碱,其与水反应生成的是可溶性弱碱,电离出使湿润红色石蕊试纸变蓝,D错误;
故选A。
【变式7-3】【结合实验制备 实验探究】(26-27高三上·云南昭通·阶段检测)实验员拟用如图所示装置测定氨分子中的N、H原子个数比,已知。下列说法正确的是
A.测定前需用氮气排尽装置中的空气
B.制备氨气时可使用向上排空气法收集氨气
C.球形干燥管中的试剂可以是碱石灰
D.根据所得气体体积和浓硫酸质量增重可算氨分子中的N、H原子个数比
【答案】C
【分析】该装置先利用氯化铵和氢氧化钙制备氨气,利用碱石灰干燥氨气,再利用氨气和氧化铜反应生成氮气和水,利用浓硫酸吸收水测定其质量,利用量气筒测量氮气的体积,但是浓硫酸也会吸收多余的氨气无法进行准确的测定,由此解答;
【详解】A.若用排尽装置中的空气,会使后续测得的体积偏大,无法准确计算反应生成的量,A错误;
B.的密度小于空气,应使用向下排空气法收集,B错误;
C.球形干燥管的作用是干燥生成的,碱石灰为碱性干燥剂,不与反应,可用于干燥氨气,C正确;
D.浓硫酸不仅吸收反应生成的,还会吸收未反应的,因此浓硫酸增重质量不全是水的质量,无法准确计算原子的物质的量,不能算出氨分子中、原子个数比,D错误;
故选C。
知识总结
(3)化学性质
化学反应
化学方程式
备注
与水的反应
NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌+OH-
氨气溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有NH3、H2O、NH3·H2O、、OH-、H+,氨水为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解
与酸反应
HCl+NH3=NH4Cl
蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近有白烟生成,该反应用于氨气或氯化氢气体的检验
与盐溶液反应
Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3
生成红褐色沉淀
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3
生成白色胶状沉淀,白色沉淀可溶于盐酸和氢氧化钠溶液
Ag++NH3·H2O=AgOH↓+
AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
先生成白色沉淀后消失
与氧气反应
4NH3+5O24NO+6H2O
氨的催化氧化是工业制硝酸的基础反应
①NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,可用于氨气的检验。②氨水与液氨为不同物质,氨水为混合物,液氨为纯净物;NH3为非电解质,而NH3·H2O为弱电解质。③氨水的密度小于水的密度,氨水的浓度越大,密度越小。
题型08 氨的喷泉实验
举一反三
【例8】【结合实验操作】(2026·北京·高考真题)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。
【变式8-1】【结合实验操作 实验评价】(2026·辽宁朝阳·模拟预测)下列实验装置或操作能达到相应实验目的的是
A.利用分水器分出生成的水以提高反应转化率
B.模拟氯碱工业制取并检验Cl2
C.称量NaOH固体
D.进行喷泉实验
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.进行酯化反应实验时,反应生成的水可用分水器分出,移去水可促进反应平衡正向移动,提高反应转化率,A符合题意;
B.制备时阳极应选择石墨电极,不可使用活性的铁电极,否则铁电极会发生氧化反应,无法制得,B不符合题意;
C.NaOH具有强腐蚀性且易潮解,若直接放在滤纸上称量,潮解的NaOH会腐蚀滤纸,同时导致称量误差,C不符合题意;
D.喷泉实验的核心是快速形成压强差,在饱和食盐水中溶解度很小,无法形成足够的压强差,不能引发喷泉,D不符合题意;
故答案为:A。
【变式8-2】【结合实验设计】(2026·黑龙江·二模)关于下列实验装置的描述错误的是
A.图甲:可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物
B.图乙:一段时间后,向铁电极附近直接滴加铁氰化钾溶液检验铁是否被腐蚀
C.图丙:该装置可以检验卤代烃消去反应的有机产物
D.图丁:该装置用热毛巾捂热圆底烧瓶可用于演示喷泉实验
【答案】B
【详解】A.铜与浓硫酸反应生成:,具有漂白性,可使品红溶液褪色,A正确;
B.该装置中,Zn为负极,Fe为正极,不生成,且验证时应取反应后的溶液滴加溶液,不能直接向Fe电极附近的溶液中滴加溶液,实验操作不规范,B错误;
C.卤代烃在NaOH乙醇溶液中加热发生消去反应生成乙烯,产生的气体中混有挥发出的乙醇蒸气,但乙醇蒸气不能使溴水被还原褪色,对产物乙烯的检验不造成干扰,该装置能检验卤代烃消去后的有机产物,C正确;
D.用热毛巾捂热圆底烧瓶可使烧瓶内气体膨胀,压力增大,使逸出,一段时间后拿开热毛巾,烧瓶内气体温度降低,压力减小,外部的水压入烧瓶中使大量溶解从而引发喷泉实验,D正确;
故答案为:B。
【变式8-3】【结合实验操作】(2026·重庆·二模)下列装置或操作不能达到实验目的的是
A.铁片镀铜
B.干燥Cl2
C.引发红色喷泉
D.测氯水的pH
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.根据图示,铜片连接电源负极,作为阴极,发生反应:Cu2+ 2e-=Cu;铁片连接电源正极,作为阳极极,发生反应:Fe-2e-=Fe2+,不能实现铁片镀铜,A错误;
B.无水CaCl2是一种中性干燥剂,不与Cl2发生反应,可以有效干燥Cl2,B正确;
C.HCl极易溶于水,当挤压胶头滴管使水进入烧瓶后,HCl迅速溶解,导致烧瓶内压强急剧减小,外界大气压将烧杯中的水压入烧瓶,形成喷泉。同时,HCl溶于水呈酸性,滴有石蕊的水溶液会变红,因此可以形成红色喷泉,C正确;
D.pH计是一种精密仪器,可用于测量溶液的pH值。将pH计的电极插入氯水中,可以准确测定其pH, D正确;
故答案选A。
方法总结
1.喷泉实验
实验原理:氨气极易溶于水(NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-),导致容器内的气体压强变小,容器内外产生压强差,外界大气压将水压入从而形成喷泉。
实验现象:烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,瓶内液体呈红色。
实验结论:氨极易溶于水,水溶液呈弱碱性。
【总结归纳】喷泉实验的常见气液试剂
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、H2S、SO2
NO2+O2
吸收剂
水或NaOH溶液
水或盐酸
NaOH溶液
水
组合时的条件
气体在溶液中的溶解度很大或者与溶液反应,使瓶内压强减小,产生足够的压强差(负压)
题型09 氨气的制备
举一反三
【例9】【结合离子方程式】(2026·四川·高考真题)下列实验中所涉及反应的离子方程式正确的是
A.碘化银浊液中滴入硫化钠溶液:
B.碳酸氢钠溶液中滴入稀硫酸:
C.铜粉中滴入稀硝酸:
D.银氨溶液中滴入稀盐酸:
【答案】A
【详解】A.AgI溶解度大于Ag₂S,碘化银浊液中滴入硫化钠溶液生成硫化银沉淀,离子方程式为:,A正确;
B.是弱酸的酸式酸根,不能拆分为和,正确离子方程式为,B错误;
C.铜与稀硝酸反应还原产物为NO而非,正确离子方程式为,C错误;
D.生成的会与结合生成AgCl沉淀,该式漏掉AgCl的生成,正确离子方程式为,D错误;
故选A。
【变式9-1】【结合电化学】(2026·内蒙古呼和浩特·模拟预测)一种采用和为原料制备的装置示意图如下。下列有关说法正确的是
A.连接电源正极,金属可作为电极的材料
B.电解时,向电极移动
C.电极反应:
D.电解过程中,固体氧化物电解质中不断变多
【答案】C
【详解】A.a电极生成,为阳极,连接电源正极;金属是活泼金属,若作为阳极材料,会优先失电子发生氧化反应,无法得到,A错误;
B.电解池中阴离子向阳极移动,为阴离子,应向a极(阳极)移动,B错误;
C.b电极上转化为,元素化合价降低,得电子发生还原反应,b为阴极,电极反应式配平后为,C正确;
D.阴极生成,阳极反应为,消耗,根据电子守恒,阴极生成的和阳极消耗的物质的量相等,固体氧化物电解质中总量不变,D错误;
故选C。
【变式9-2】【结合实验制备】(2026·重庆·高考真题)氯化钇()是制备某特种合金的前驱体。为实现资源的有效利用,制备时,生成的可用于制备硝酸,其实验装置如图所示。
反应1
反应2
下列叙述错误的是
A.a中可填充碱石灰 B.b中气体变为无色时反应2已结束
C.c中盛水可得到硝酸 D.反应结束时先停止通气后停止加热
【答案】D
【分析】氧化钇与氯化铵在氩气氛围中加热发生反应1生成氯化钇和氨气和水,生成的氨气经过a干燥后在管式炉中与过量的氧气发生反应2催化氧化生成NO和水,进入b中的气体为NO和过量的氧气,二者反应生成NO2显红棕色,与氧气一起通入c中的水反应得到硝酸,据此分析。
【详解】A.a的作用是干燥反应生成的,碱石灰为碱性干燥剂,不与反应,可用于干燥氨气,A正确;
B.因反应过程中通入过量的氧气,若反应2未结束,则会生成NO,NO遇氧气变为红棕色,当b中气体为无色时,说明不再产生NO,氨气已经耗尽,反应2已结束,B正确;
C.从管式炉,中流出的气体含有和过量,二者反应生成,从b流出的气体为和氧气,通入水中发生反应,可得到硝酸,C正确;
D.反应结束时若先停止通气后停止加热,装置冷却后压强减小会引发倒吸,因此应先停止加热,继续通气至装置冷却后再停止通气,D错误;
故选D。
【变式9-3】【结合方程式】(2026·辽宁朝阳·三模)下列方程式书写正确的是
A.氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:
B.向NaHCO3溶液中通入少量的Cl2:
C.向AgNO3溶液中滴加过量的氨水:
D.SOCl2和共热去除结晶水:
【答案】D
【详解】A.石灰乳为悬浊液,书写离子方程式时不能拆分为,该方程式拆分错误,A错误;
B.与水反应生成的酸性弱于,不能与反应生成,产物应含有,B错误;
C.氨水过量时,会与反应生成可溶性的银氨络离子,不会得到沉淀,C错误;
D.与结晶水反应生成和,生成的可抑制水解,可得到无水,方程式配平、产物均正确,D正确;
故选D
技巧点拨
氨的实验室制法
药品选择
①铵盐:制取NH3时,一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2CO3的原因:NH4NO3受热分解,产物复杂,且易发生爆炸;(NH4)2CO3受热分解会产生CO2,使收集到的氨气不纯。
②碱:一般用熟石灰,不用NaOH或KOH,因为NaOH或KOH易吸水结块,而且加热时对玻璃仪器腐蚀性较强。
实验原理
实验室用固体氯化铵和氢氧化钙制取氨气:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
实验装置
制取装置:固-固反应加热装置
①试管口略向下倾斜,防止反应产生的水蒸气冷凝回流炸裂试管;
②棉花的作用:干燥的棉花的作用是防止因空气与NH3对流而使收集的NH3不纯;若用水或稀H2SO4浸湿棉花团,可吸收多余的NH3,以避免污染空气。
验满方法
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。
净化装置
氨气是碱性气体,常用碱石灰(CaO和NaOH等的混合物)作干燥剂,不能用酸性干燥剂(浓硫酸、P2O5等)干燥,也不能用无水CaCl2(与NH3反应CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3)干燥。
尾气处理
可在试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花;氨气极易溶于水,用水吸收时要防止倒吸,常用的防倒吸装置如图所示;
防倒吸原理:
氨气的其他制法
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
氨水具有不稳定性和挥发性,受热易分解。
化学方程式为NH3·H2ONH3↑+H2O
将浓氨水滴入固体NaOH中
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
将浓氨水滴入固体CaO或碱石灰中
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
题型10 氨水
举一反三
【例10】【结合方程式】(2026·浙江·高考真题)下列反应方程式错误的是
A.浓硝酸见光分解:
B.红热的铁在水蒸气中反应:
C.向硫代硫酸钠滴加稀硫酸:
D.向硫酸铜加入过量的氨水:
【答案】A
【详解】A.浓硝酸见光分解的正确产物应为NO2,方程式为 :,A错误;
B.红热的铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,方程式 ,B正确;
C.硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫单质沉淀和二氧化硫气体,方程式 ,C正确;
D.硫酸铜与过量氨水反应形成四氨合铜(II)离子,离子方程式正确,D正确;
故选A。
【变式10-1】【结合实验探究】(2025·福建·高考真题)探究对银镜反应的影响,实验步骤如下:
下列说法错误的是
A.棕黑色悬浊液中固体主要为 B.“试剂X”为1.0 mL蒸馏水
C.黑色悬浊液1与2中固体的主要成分不同 D.实验后可用稀硝酸洗去银镜
【答案】C
【分析】向溶液滴加2%氨水反应生成的白色的不稳定分解生成黑色,形成棕黑色悬浊液,继续滴加2%氨水生成氢氧化二氨合银,均分两份,探究对银镜反应的影响,需要作对比实验,为控制单一变量,使后续溶液体积相同,则试剂X为1.0 mL蒸馏水,一份加入蒸馏水后加入乙醛溶液,加热发生银镜反应生成银单质,黑色悬浊液1主要成分为银;另一份加入碳酸钠溶液后加入乙醛溶液发生银镜反应生成银单质,黑色悬浊液2主要成分为银单质。
【详解】A.经分析可知不稳定分解生成黑色,形成棕黑色悬浊液,棕黑色悬浊液中固体主要为,A正确;
B.探究对银镜反应的影响,需要作对比实验,一份加入蒸馏水后加入乙醛溶液,另一份加入碳酸钠溶液后加入乙醛溶液,“试剂X”为1.0 mL蒸馏水,B正确;
C.两份溶液均发生银镜反应生成银单质,黑色悬浊液1、2主要成分均为银单质,C错误;
D.实验后生成的银单质附着在试管壁上,利用银与稀硝酸反应可用稀硝酸洗去银镜,D正确;
故选C。
【变式10-2】【结合方程式】(26-27高三上·北京·开学考试)下列反应方程式不正确的是
A.向硫酸铜加入过量的氨水:
B.红热的铁在水蒸气中反应:
C.向硫代硫酸钠滴加稀硫酸:
D.浓硝酸见光分解:
【答案】D
【详解】A.向硫酸铜加入过量氨水发生的反应为溶液中的铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子和水,反应的离子方程式为:,A正确;
B.红热的铁与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为:,B正确;
C.硫代硫酸钠与稀硫酸发生歧化反应,生成硫单质、二氧化硫和水,反应的离子方程式为:,C正确;
D.浓硝酸遇光发生分解反应生成二氧化氮、氧气和水,反应的化学方程式为:,D错误;
故选D。
【变式10-3】【结合实验设计 实验评价】(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。
【详解】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。
方法总结
氨气溶于水得氨水,显碱性,氨水中含有的粒子有:NH3·H2O、H2O、NH3、NH、OH-、H+。NH3·H2O为可溶性一元弱碱,不稳定,易分解,化学方程式为NH3·H2ONH3↑+H2O。
题型11 硝酸
举一反三
【例11】【结合离子共存】(2026·辽宁沈阳·一模)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.25℃由水电离出来的的溶液中:K+、、Cl-、
B.加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、Na+、、
C.酸性溶液中:Fe3+、Al3+、、I-、Cl-
D.溶液:
【答案】D
【详解】A.25℃由水电离出的的溶液可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液,酸性溶液中四羟基合铝离子能与氢离子反应,不能大量存在,A不符合题意;
B.与铝反应放出氢气的溶液可能为强酸溶液或强碱溶液,强碱溶液中铵根离子会与氢氧根离子反应生成一水合氨,不能大量存在,B不符合题意;
C.酸性溶液中具有强还原性的碘离子会与硝酸根离子、铁离子发生氧化还原反应,不能大量共存,C不符合题意;
D.四种离子在溶液中不会发生任何反应,可大量共存,D符合题意;
故选D。
【变式11-1】【结合晶体】(2026·江苏南通·模拟预测)一种由废旧合金(含Au、Ag、Cu)回收各种金属的流程如图-1所示。
一种Au-Cu合金晶体具有储氢功能。该晶体储氢后的晶胞结构如图-2所示。下列说法正确的是
A.“酸溶”时Ag所发生反应的离子方程式为:
B.“置换”时所加Cu的物质的量满足才能将溶液中的都置换出来
C.Au-Cu合金中,距离每个Au最近的Cu有3个
D.7.94 g如图-2所示储氢后的晶体最多可释放出0.08 mol
【答案】BD
【分析】对于图-1中的回收流程,废旧合金含、、。在“酸溶”步骤中,与被稀反应分别生成与进入溶液中,残留了过量的和也进入溶液中,性质非常稳定,不与稀反应,作为固体被分离出来;在“置换”步骤中,加入的与溶液中的发生置换反应析出,剩余的滤液含有与;对于图-2中的晶胞结构,合金晶体是一个立方晶胞,原子位于晶胞的8个顶点,根据均摊法计算原子数:,原子位于晶胞的6个面心,根据均摊法计算原子数:,8个原子位于晶胞内部,故该晶体的化学式为。
【详解】A.银是不活泼金属,与稀反应的还原产物通常是,而不是,所以银与稀反应的离子方程式应该为:,故A错误;
B.“置换”步骤利用铜的活泼性强于银,将从溶液中置换出来,反应的化学方程式为:。从方程式可知,每消耗,可以置换出,残余过量的硝酸会消耗部分,所以完全置换所需的和的物质的量之比需要大于,故B正确;
C.对于任意一个顶点的原子,距离它最近的原子位于通过该顶点的面的面心上。在空间晶体结构中,一个顶点被8个晶胞共用,通过该顶点的面共有12个(横截面4个,竖直面4个,侧面4个),故C错误;
D.由分析可知,该晶胞的化学式为,其摩尔质量。计算晶体的物质的量:,当所有的原子都以形式释放时,可释放出物质的量:,故D正确;
故答案为BD。
【变式11-2】【结合性质探究】(2026·广西柳州·模拟预测)按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是
A.a中有化合反应发生,并有颜色变化
B.b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
D.中溶液红色刚好褪去时,恰好完全反应
【答案】D
【分析】a中Cu与稀硝酸反应生成,生成的进入b后与空气反应生成,进入c中与水反应生成硝酸,硝酸中和碱性,使含酚酞的褪色。
【详解】A.铜和稀硝酸反应,会生成一氧化氮,一氧化氮为无色气体,液面上方有氧气存在,一氧化氮与氧气反应,生成红棕色的二氧化氮,属于化合反应,生成硝酸铜,溶液变为蓝色,有颜色变化,A正确;
B.b中气体变红棕色时,说明有二氧化氮存在,存在反应,所以所含氮氧化物至少有两种,B正确;
C.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,会生成二氧化硫,二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中,可生成亚硫酸氢钠,溶液显酸性,c中溶液颜色会褪去,C正确;
D.酚酞的变色范围是8.2~10,c中溶液红色刚好褪去时,此时溶液可能呈弱碱性,NaHCO3本身水解显弱碱性,所以不能判断是否恰好完全反应,D错误;
故选D。
【变式11-3】【结合类比和推理】(2026·湖北武汉·三模)类比和推理是学习化学常用的思维方法。下列类推合理的是
选项
事实
类推
A
金属Na保存在煤油中
金属Li保存在煤油中
B
为酸性氧化物
为酸性氧化物
C
易与形成配合物
易与形成配合物
D
通入溶液无明显现象
通入溶液无明显现象
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.的密度小于煤油,会浮在煤油表面无法隔绝空气,应保存在石蜡中,不能保存在煤油中,A错误;
B.酸性氧化物定义为能与碱反应只生成盐和水的氧化物,、均能与强碱反应生成对应盐和水,都属于酸性氧化物,B正确;
C.中电负性极强,吸引电子能力强,导致原子上的孤电子对难以给出,无法与形成配合物,C错误;
D.溶于水生成,酸性条件下具有强氧化性,可将氧化为,最终生成白色沉淀,有明显现象,D错误;
因此答案选B。
知识总结
1.硝酸的化学性质
【特别提醒】
①不稳定性:浓硝酸见光或受热易分解,化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O (长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO2溶于硝酸中,实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处);
②硝酸强氧化性
强氧化性
浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红,后褪色
与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O
与金属的反应(如浓和稀硝酸与铜的反应)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
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。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。当加热时,铁、铝会与浓HNO3或浓H2SO4发生反应。
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。
【特别提醒】稀硝酸可与铁、铝反应,硝酸被还原为NO。硝酸与铁反应时,产物符合以下规律:
Fe的量
Fe过量
Fe不足
Fe与HNO3恰好完全反应
产物
Fe(NO3)2
Fe(NO3)3
Fe(NO3)2或Fe(NO3)3或两者的混合物
2.硝酸工业制备
制硝酸的流程
化学方程式
①N2+3H22NH3,N2发生还原反应。
②4NH3+5O24NO+6H2O,NH3发生氧化反应。
③2NO+O2=2NO2,NO发生氧化反应。
④3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO2既发生氧化反应,又发生还原反应。
题型12 硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐
举一反三
【例12】【结合实验操作 实验评价】(2026·河南新乡·模拟预测)下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将KCl固体溶于水,进行导电性实验
灯泡变亮
KCl中含有离子键
B
取涂改液与KOH溶液混合加热,充分反应,取上层清液,加入酸化,再加入溶液
出现白色沉淀
涂改液中存在含氯化合物
C
向和KSCN的混合溶液中滴入酸化的溶液
溶液变红
氧化性:
D
向分别含有NaCl溶液和溶液的两支试管中滴加含淀粉的KI溶液
一支试管中溶液变为蓝色
溶液变蓝的是溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.能溶于水的电解质可能为离子化合物如钠盐,也可能为共价化合物如HCl,KCl溶液能导电不能证明KCl含有离子键,A错误;
B.取涂改液与KOH溶液混合加热,充分反应,取上层清液加入酸化,再加入溶液,产生白色沉淀(AgCl),说明涂改液中存在含氯化合物,B正确;
C.在酸性条件下也可以将氧化为,因此无法得出该结论,C错误;
D.NaCl和均不与KI反应,均不能使溶液变蓝,现象错误,D错误;
故选B。
【变式12-1】【结合方程式】(25-26高三上·湖南·阶段检测)的分解产物与温度有关。反应1:;反应2:。下列叙述错误的是
A.反应1中,氧化产物、还原产物的物质的量之比为1:2
B.反应2中,氮元素发生还原反应,部分氧元素发生氧化反应
C.反应2中,完全反应时转移0.5 mol电子
D.若上述完全被赤热铜网吸收,当铜网净增质量小于固体净减质量,则发生反应1
【答案】D
【详解】A.反应1中,亚硝酸钠是还原产物,氧气是氧化产物,A正确;
B.反应2中,氮元素全部被还原,氧元素部分发生氧化反应,氧化钠中氧元素的化合价没有变,B正确;
C.为0.1 mol,完全反应时转移0.5 mol电子,C正确;
D.依题意,赤热铜网吸收,不吸收,铜网净增质量为氧气的质量,根据反应1、2可知,如果发生反应1,则铜网净增质量等于硝酸钠固体净减质量,如果发生反应2,反应物固体净减质量大于铜网净增质量,D错误;
故选D。
【变式12-2】【结合实验用途】(2026·广东广州·三模)食品添加剂能改善食物色香味、延长保质期、调整营养结构。下列说法错误的是
A.做馒头时添加适量,使馒头松软可口
B.加工腊肉时添加适量,延长保质期
C.酿制葡萄酒时添加适量,起到杀菌和保质作用
D.食盐中添加适量,预防碘缺乏病
【答案】D
【详解】A.俗称小苏打,受热易分解产生气体,能使馒头疏松多孔,松软可口,A正确;
B.适量可作肉制品防腐剂和护色剂,加工腊肉时添加适量能抑制微生物繁殖,延长保质期,B正确;
C.具有杀菌、抗氧化的作用,酿制葡萄酒时添加适量可起到杀菌保质的效果,符合食品添加剂使用标准,C正确;
D.食盐中添加的补碘试剂是碘酸钾(),单质有毒且易升华,不能直接添加到食盐中,D错误;
故选D。
【变式12-3】【结合化学与生活】(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
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】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。
知识总结
铵盐的化学性质
不稳定性
NH4Cl受热分解:NH4ClNH3↑+HCl↑(用于除去或分离铵盐)
NH4HCO3受热分解:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O;
(NH4)2CO3受热分解:(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O
与碱反应
①在稀溶液中不加热:NH+OH-=NH3·H2O②加热时或浓溶液:NH+OH-NH3↑+H2O。
③实验室用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取氨气,化学方程式:
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
【特别提醒】①NH4Cl受热分解先发生NH4Cl的分解反应,后发生NH3与HCl的化合反应,故不能利用分解氯化铵的方法制取氨气。
4.铵盐()的检验
方法
①NaOH溶液法:取少量固体样品或溶液于试管中,再加入浓的NaOH溶液,加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口,有白烟产生),证明固体样品或溶液中含有NH。
②碱石灰法:把碱石灰与某物质的固体混合物在研钵里研磨,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近研钵口,有白烟产生),则可以判断该物质是铵盐。
【特别提醒】①检验铵盐时,必须先加碱将NH转化为NH3,而不能直接加热,因为有的铵盐受热分解不一定产生NH3,如NH4NO3分解产物较复杂,且高温下分解不产生氨气。
②检验铵盐时,必须加热且用浓碱溶液,因为碱液浓度较小或不加热时生成NH3·H2O而不能放出氨气。
亚硝酸盐:适量可作肉制品防腐剂和护色剂;
硝酸盐: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;
题型13 含氮物质间的转化
举一反三
【例13】【结合物质转化】(2027·湖北·模拟预测)高中教材中的常见物质能满足以下直接转化关系,且推理正确的是
单质氧化物氧化物酸(或碱)盐
A.可为或,①与②的反应条件不同
B.可为或,氧化物会造成酸雨
C.可为,反应③的产物之一是氧化物
D.可为,盐是新型绿色消毒剂,用于饮用水处理
【答案】C
【详解】A.若为,与反应只能生成,不能继续与反应,无法完成步骤②,故不能为,A错误;
B.若为,氧化物为,不会造成酸雨(酸雨指的降水,溶于水所得碳酸溶液约为5.6,不属于酸雨),B错误;
C.若为,步骤①放电条件下与反应生成(即),步骤②与反应生成(即),步骤③发生反应,产物之一为氧化物,后续与反应可得硝酸盐,完全符合转化关系,C正确;
D.若为,与反应生成的铁的氧化物(、等)均不能继续与反应,无法完成步骤②,D错误;
故选C。
【变式13-1】【结合物质转化】(2027·安徽蚌埠·模拟预测)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.工业制硝酸:
B.海水提溴:苦卤粗高浓度
C.工业制高纯硅:石英砂粗硅高纯硅
D.侯氏制碱法:溶液纯碱
【答案】C
【详解】A.工业制硝酸第一步为的催化氧化,需在催化剂、加热条件下与反应生成,而不是在点燃的条件下,且与反应只能先生成,无法直接得到,转化不能实现,A错误;
B.海水提溴中粗与溶液反应除生成外,还会生成,无法只得到,转化不能全部实现,B错误;
C.石英砂(主要成分为)和焦炭在高温下反应生成粗硅,粗硅与在条件下反应生成,再用在条件下还原可得到高纯硅,转化均能实现,C正确;
D.侯氏制碱法以饱和食盐水、、为原料制备,并非以溶液为起始原料,不符合侯氏制碱的工艺原理,D错误;
故选C。
【变式13-2】【结合物质转化】(2026·广西·高考真题)下列有关氮的转化(如图)说法正确的是
A.雷电可使转化为NO
B.工业合成氨属于自然固氮
C.氮转化过程中N均被氧化
D.生产至少需
【答案】A
【详解】A.雷电条件下,大气中的与发生反应生成,属于自然固氮,A正确;
B.工业合成氨是人为将转化为的过程,属于人工固氮,不属于自然固氮,B错误;
C.氮的转化过程中,如转化为时,元素化合价从0价降低为-3价,被还原,并非均被氧化,C错误;
D.未说明气体处于标准状况,无法计算体积,D错误;
故选A。
【变式13-3】【结合价类图】(2026·辽宁沈阳·一模)如图为硫元素或氮元素的价类二维图,W为同一种可溶性正盐。下列描述不正确的是
A.W为(NH4)2S
B.若x为NaOH溶液,得到A和O2经催化氧化易生成C
C.若x为NaOH溶液,C与D按体积比1:2通入足量的x中能被完全吸收
D.若x为稀硫酸,少量C与Ca(ClO)2溶液反应:SO2+Ca2++H2O+ClO-=CaSO4↓+Cl-+2H+
【答案】D
【详解】A.W为,是可溶性正盐,其中铵根可与碱反应生成氮的氢化物,硫离子可与酸反应生成硫的氢化物,符合要求,A正确;
B.若x为溶液,得到的A为,和经催化氧化生成,属于氮的氧化物,对应图中C,B正确;
C.若x为溶液,C为,D为,二者体积比1:2时,先发生反应,剩余的发生反应,无气体剩余,可被完全吸收,C正确;
D.若x为稀硫酸,C为,具有强氧化性可氧化生成,但由于少量,过量,反应生成的会与过量结合为,选项离子方程式产物错误,D错误;
故选D。
知识总结
1.氮气及其化合物的价类二维图
①N2→NH3:N2+3H2 2NH3;②N2→NO:N2+O22NO;③NO→NO2:2NO+O2=2NO2;④NO2→NO:3NO2+H2O=2HNO3+NO;⑤NO→HNO3:4NO+3O2+2H2O=4HNO3;⑥NO2→HNO3:3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3;⑦NH3→NO:4NH3+5O24NO+6H2O;
⑧HNO3→NO:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
⑨HNO3→NO2:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
⑩NH3→NH3·H2O:NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-;
⑪NH3→NH:2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4;⑫NH→NH3:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
2.氮及其化合物的转化
不同价态含氮物质转化主要发生“歧化反应”和“归中反应”。“歧化反应”——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。
例如,,。
“归中反应”——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢,不交叉。例如,, 。
故以上序号表示的化学方程式为:
①;②;③;
④2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;⑤NH3·H2ONH3↑+H2O;⑥;
⑦;⑧;⑨2NO+O2=2NO2;⑩3NO2+H2O=2HNO3+NO;
⑪Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;⑫3NO2+H2O=2HNO3+NO;
⑬3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
靶向突破·分层训练
根基夯实
1.(2026·河北·高考真题)化学在推动社会发展和进步中发挥着重要作用。下列相关化学方程式错误的是
A.工业合成氨:
B.氯碱工业:
C.氨脱硫法脱除烟气中少量二氧化硫:
D.生产可降解高分子聚乳酸:
【答案】D
【详解】A.工业合成氨是与在高温、高压、催化剂条件下发生可逆反应生成,化学方程式为:,A正确;
B.氯碱工业是电解饱和氯化钠溶液,生成、和,化学方程式为:,B正确;
C.氨脱硫时,先与、反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵再被氧化为硫酸铵,化学方程式为:,C正确;
D.乳酸发生缩聚反应生成聚乳酸时,聚合物两端各保留1个氢原子和1个羟基,脱去的水分子数应为 ,化学方程式书为:+(n-1)H2O,D错误;
故选D。
2.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)大豆原产于我国,具有几千年种植历史。下列说法错误的是
A.利用大豆油脂的加成反应可制作肥皂 B.光束通过稀豆浆时可观察到丁达尔效应
C.大豆根瘤菌可将N2转化为含氮化合物 D.大豆秸秆中的纤维素是一种可再生资源
【答案】A
【详解】A.制作肥皂利用的是油脂在碱性条件下的水解(皂化)反应,属于取代反应,并非加成反应,A错误;
B.稀豆浆属于胶体,胶体具有丁达尔效应,因此光束通过稀豆浆时可观察到丁达尔效应,B正确;
C.大豆根瘤菌具有生物固氮作用,可将空气中的转化为含氮化合物,C正确;
D.大豆秸秆中的纤维素可随大豆种植再生,属于可再生资源,D正确;
故选A。
3.(2026·云南·高考真题)合成氨工艺沿革,诠释科学精神传承。几种固氮方式如图,下列说法正确的是
A.NO是红棕色、有刺激性气味的气体
B.NH4HCO3易溶于水,其电离方程式为
C.合成氨工业中采用循环操作主要是为了提高N2和H2的利用率
D.新型催化剂能降低N2生成的反应热
【答案】C
【详解】A.NO是无色、有刺激性气味的气体,NO2为红棕色气体,A项错误;
B.NH4HCO3为属于盐类,为强电解质,在水中完全电离为和,为弱酸酸式根,不能进一步拆分,因此其电离方程式为,B项错误;
C.合成氨反应为可逆反应,反应物的平衡转化率较低,循环操作可将未反应的N2和H2回收再利用,从而提高原料利用率,C项正确;
D.催化剂通过降低反应的活化能加快反应速率,但反应热由反应物和生成物的总能量差决定,与催化剂无关,因此新型催化剂不能改变N2生成N[Si(CH3)3]3的反应热,D项错误;
故答案为C。
4.(2026·贵州黔南·模拟预测)下图为合成氨以及氨氧化法制硝酸的流程示意图:
下列说法错误的是
A.通入适当过量的可提高的平衡转化率
B.利用易液化的性质可将分离
C.R为氧气,目的是持续氧化并循环利用
D.氧化炉中存在反应:
【答案】C
【分析】N2、H2在合成塔中生成氨气,氨气液化,分离出液氨,氨气和氧气在“氧化炉”中发生催化氧化生成NO,NO、O2、水在吸收塔中反应生成硝酸,最后进行尾气处理。
【详解】A.合成氨反应为,适当增大反应物的浓度,平衡正向移动,可提高的平衡转化率,A正确;
B.沸点较高易液化,将产物冷却后变为液态,即可与未反应的、分离,B正确;
C.R是通入的反应物氧气,在反应中被消耗,不属于循环利用的物质,循环利用的是吸收塔尾气中的,C错误;
D.氧化炉中发生氨的催化氧化反应,反应方程式为,D正确;
故选C。
5.(2026·江苏南通·模拟预测)指定条件下,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
【详解】A.与高温下反应生成正确,但不与直接发生反应,第二步转化不能实现,A错误;
B.高温下还原可得到单质,具有强氧化性,加热条件下与反应生成,两步转化均能实现,B正确;
C.碳酸酸性弱于盐酸,溶液中仅通入无法发生反应生成,第一步转化不能实现,C错误;
D.仅能与浓盐酸在加热条件下反应生成,和稀盐酸不反应,第一步转化不能实现,D错误;
故选B。
6.(2026·山东济宁·三模)下列在化学史上产生重要影响的成果中,涉及氧化还原反应的是
A.丁达尔发现光束通过胶体时会产生一条光亮的“通路”
B.哈伯法合成氨,实现“人工固氮”
C.屠呦呦团队使用乙醚提取青蒿中的青蒿素
D.阿伦尼乌斯提出电解质溶于水会自动解离成离子
【答案】B
【详解】A.丁达尔效应是胶体的物理性质,本质是光的散射,无化学反应发生,不涉及氧化还原反应,A错误;
B.哈伯法合成氨的反应为,反应中N、H元素化合价均发生变化,属于氧化还原反应,B正确;
C.用乙醚提取青蒿素是萃取操作,属于利用溶解度差异分离物质的物理方法,无化学反应发生,不涉及氧化还原反应,C错误;
D.电解质溶于水解离为离子的过程没有元素化合价发生变化,不涉及氧化还原反应,D错误;
故选B。
7.(2026·河南郑州·模拟预测)使用下列试剂与仪器(夹持装置已省略)进行实验,不能达到实验目的的是
A.制取并收集NH3
B.制备Fe(OH)3胶体
C.验证干燥的氯气无漂白性
D.制取少量NO
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.实验室通过加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气。采用固固加热装置,试管口应该略向下倾斜,可以防止反应生成的水蒸气冷凝后倒流炸裂试管,氨气的密度比空气小,采用向下排空气法收集,在收集试管口塞一团棉花,可以减少氨气与空气的对流,使收集到的氨气更纯净,A错误;
B.将饱和氯化铁()溶液滴入沸水中,可以制备氢氧化铁胶体,B正确;
C.氯气()本身没有漂白性,其与水反应生成的次氯酸()才有漂白性。潮湿的氯气首先通过装有浓硫酸的洗气瓶,除去氯气中的水蒸气,干燥后的氯气再通入放有有色纸条的试管中,若纸条不褪色,即可证明干燥的氯气无漂白性,C正确;
D.铜()与稀硝酸()反应可以生成一氧化氮()。化学方程式为:,图中的U型管是密封的,可以收集到纯净的,D正确;
故答案选A。
8.(2026·山东泰安·模拟预测)工业或机动车尾气中的会造成环境问题,可用多种方法脱除。
(1)碱液吸收:溶液可吸收硝酸工业尾气(含、),获得副产品。
(2)还原法:尿素水溶液热解产生可去除尾气中的,流程如下:
下列说法正确的是
A.经紫外线照射可以形成有毒的光化学烟雾
B.溶液吸收硝酸工业尾气(含、)产物只有一种盐
C.尿素水溶液热解发生了氧化还原反应
D.还原法流程中应控制
【答案】D
【分析】流程中以尿素水溶液为原料,先热解产生,再在250℃~380℃条件下通过催化反应去除含、的尾气,最终生成等无害物质的还原法;
【详解】A.光化学烟雾是氮氧化物()与挥发性有机物(VOCs)在紫外线照射下,经过一系列复杂的光化学反应生成的二次污染物(如臭氧、过氧乙酰硝酸酯等)的混合物,只是反应的关键引发物之一,单独的经紫外线照射无法形成光化学烟雾,A错误;
B.NaOH溶液吸收含、的尾气时,会发生两个反应:和,产物为和两种盐,B错误;
C.尿素水溶液热解的反应为,反应中各元素化合价均未发生变化,属于非氧化还原反应,C错误;
D.还原法中,尿素热解产生的与发生催化还原反应,以为例,反应为,结合尿素热解反应可知,每消耗3 mol ,需要2 mol 提供4 mol ,即;根据反应,可得。由于,为保证被完全还原,应按所需尿素量更高的比例进行投料,故,D正确;
故选D。
9.(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。
10.(25-26高三上·北京石景山·期末)储存还原技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的排放,的储存和还原在不同时段交替进行,其原理如图a所示。用模拟尾气中还原性气体研究的催化还原过程,该过程分两步进行,如图b所示。
下列说法不正确的是
A.储存的物质是BaO
B.中含有离子键和共价键
C.催化还原第一步反应消耗的与的物质的量之比是4:1
D.模拟还原性尾气时,储存和还原的总反应为:
【答案】C
【分析】由图可知,储存过程发生的反应为铂作催化剂条件下一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与氧化钡反应生成硝酸钡;还原过程发生的反应为铂作催化剂条件下硝酸钡先与氢气反应生成氧化钡、氨气和水,后与反应生成的氨气反应生成氧化钡、氮气和水,则储存氮的氧化物的物质是氧化钡,总反应为铂作催化剂条件下氢气与一氧化氮、氧气共热反应生成氮气和水,反应的化学方程式为:。
【详解】A.由分析可知,储存氮的氧化物的物质是氧化钡,A正确;
B.由化学式可知,硝酸钡是含有离子键和共价键的离子化合物,B正确;
C.由分析可知,氢气催化还原硝酸钡的反应为铂作催化剂条件下硝酸钡先与氢气反应生成氧化钡、氨气和水,反应的化学方程式为:8H2+Ba(NO3)2BaO+2NH3+5H2O,则由方程式可知,反应消耗氢气和硝酸钡的物质的量之比是8:1,C错误;
D.由分析可知,储存和还原的总反应为铂作催化剂条件下氢气与一氧化氮、氧气共热反应生成氮气和水,反应的化学方程式为:,D正确;
故选C。
11.(2026·山东泰安·二模)化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是
A.生石灰可用作脱氧剂 B.液氨可用作制冷剂
C.用碳酸氢铵作糕点膨松剂 D.用乳酸亚铁作补铁药剂
【答案】A
【详解】A.生石灰的主要成分为,可与水反应用作干燥剂,但无还原性,不能与氧气反应,无法作脱氧剂,A符合题意;
B.液氨汽化时会吸收大量热量,使周围温度快速降低,可用作制冷剂,B不符合题意;
C.碳酸氢铵受热易分解生成二氧化碳、氨气等气体,可使糕点疏松多孔,可用作糕点膨松剂,C不符合题意;
D.乳酸亚铁中的亚铁离子可被人体吸收,能够补充人体所需铁元素,可用作补铁药剂,D不符合题意;
故选A。
12.(2026·河南南阳·模拟预测)下列物质的性质和用途具有对应关系的是
A.氨易溶于水,可用作制冷剂
B.NaClO溶液呈碱性,可用于杀菌消毒
C.具有氧化性,可用于保温瓶内胆镀银
D.的熔、沸点较低,可用作火箭、导弹的液体燃料
【答案】C
【详解】A.液氨气化时吸收大量的热,可用作制冷剂,A不符合题意;
B.NaClO具有强氧化性,可用于杀菌消毒,B不符合题意;
C.具有氧化性,能被还原为单质银,可用于保温瓶内胆镀银,C符合题意;
D.与过氧化氢、液氧等反应时放出大量的热,可用作火箭、导弹的液体燃料,D不符合题意;
故答案选C。
13.(26-27高三上·山西太原·阶段检测)废弃CPU中含有大量贵金属(主要是Ag、Au),可利用如下流程回收CPU中的Ag、Au。
已知:。下列说法错误的是
A.操作1需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗
B.能结合,有碱性,且能形成水合物
C.每制得0.1 mol Au需要9.75 g Zn
D.发生的反应为
【答案】C
【分析】该回收流程以废弃CPU为原料,原料主要含Ag、Au,加入硝酸后,Ag和硝酸反应转化为硝酸银进入溶液,Au不与硝酸反应,以固体形式存在,经过操作1过滤实现固液分离,得到含Au固体与含Ag+溶液;含Au固体用盐酸‑硝酸混合液溶解生成,再加入Zn发生置换反应得到Au,含Ag+溶液中加入N2H4,被还原为Ag,N2H4被氧化生成N2,以此完成两种贵金属的回收。
【详解】A.操作1为过滤,用于分离含Au固体和含的溶液,需要用到的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗,A正确;
B.中N原子有孤电子对,可结合体现碱性,且可与水结合形成水合物,B正确;
C.制得0.1mol Au时,中+3价Au被还原需要得到0.3mol电子,同时电离出的也会与Zn反应消耗Zn,故所需Zn的物质的量一定大于,其质量大于0.15mol×65g/mol=9.75g,C错误;
D.被还原为Ag,被氧化为,该离子方程式满足电子守恒、电荷守恒和原子守恒,D正确;
故选C。
14.(26-27高三上·河北雄安·开学考试)下列对宏观事实的微观解释错误的是
选项
宏观事实
微观解释
A
甲胺的碱性大于氨气
甲胺中的甲基是推电子基团,增加了氮原子的电子云密度,使其更容易结合质子
B
金属有良好的延展性
在外力作用下,金属原子层可相对滑动,但金属键的存在使原子层不发生断裂
C
金刚石的硬度大于石墨
碳碳键的键能:金刚石>石墨
D
重油的黏稠度大于轻质油
化学组成中相对分子质量大的组分占比高,导致分子间作用力强
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.甲胺中的甲基是推电子基团,增加了氮原子的电子云密度,使其更容易结合质子,因此甲胺的碱性大于氨气,A正确;
B.当金属在外力作用下,金属原子层可相对滑动,但金属键的存在,使原子层间不发生断裂,因此金属有良好的延展性,B正确;
C.碳碳键的键能:金刚石小于石墨,但是受外力作用时,石墨破坏的是层与层之间的范德华力,而金刚石需破坏的是共价键,因此金刚石的硬度大于石墨,C错误;
D.重油化学组成中相对分子质量大的组分占比高,导致分子间作用力强,因此重油的黏稠度大于轻质油,D正确;
故选C。
15.(26-27高三上·陕西渭南·阶段检测)三氟化氮(NF3)常用于微电子工业,可用以下反应制备:。下列说法错误的是
A.中仅含极性键
B.氨的水溶液呈弱碱性的原因:
C.在制备的反应中,表现出还原性和碱性
D.实验室制备氨气的化学方程式:
【答案】D
【详解】A.中N与F为不同非金属元素,形成的N-F键均为极性共价键,A正确;
B.氨溶于水先与水结合生成,部分电离产生使溶液呈弱碱性,该过程表述正确,B正确;
C.制备的反应中,部分中N元素化合价从-3升高到中的+3,表现还原性;部分中N化合价不变,反应生成铵盐,表现碱性,C正确;
D.加热分解生成的和遇冷会重新化合生成,无法制得氨气,实验室制备氨气需用和固体混合加热,该方程式错误,D错误;
故选D。
综合进阶
1.(26-27高三上·陕西西安·阶段检测)下列实验操作或装置(部分夹持装置已略去)能达到实验目的的是
A.制备无水
B.制备并收集乙酸乙酯
C.证明氨气的溶解性
D.探究铁和铜的活泼性强弱
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.直接加热时,发生水解反应,加热促进挥发,最终得到,无法得到无水,应在气流中加热抑制水解,A错误;
B.乙酸乙酯在溶液中会发生水解反应,收集乙酸乙酯应使用饱和溶液,B错误;
C.挤压胶头滴管,溶于水使烧瓶内压强迅速减小,打开止水夹后滴有酚酞的水进入烧瓶形成红色喷泉,可证明极易溶于水,C正确;
D.该原电池中会直接与溶液发生反应,总反应不是与的置换反应,无法证明的活泼性强于,D错误;
故选 C。
2.(2026·天津·二模)下列实验装置能达到实验目的的是
A.检验气体中含和
B.测定锌与稀硫酸的反应速率
C.外加电压保持恒定不变,有利于提高对钢闸门的防护效果
D.可推测极易溶于水且水溶液呈碱性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.若气体先通入品红溶液,会被品红溶液吸收,后续再通入溶液时无法检验是否存在。正确顺序应先通过溶液检验,再通过品红溶液检验,A装置不能达到目的,A错误;
B.该装置中,分液漏斗中的硫酸与锌粒发生反应生成氢气,其会进入针筒使活塞向右移动,并根据准确测量单位时间内活塞向右移动的刻度来测定锌与稀硫酸的反应速率,B装置能达到目的,B正确;
C.图为外加电流的阴极保护法,钢闸门作阴极,辅助电极为阳极,钢闸门被保护不被腐蚀,其表面腐蚀电流为零,但腐蚀电流会随环境变化而变化,若外加电压保持恒定不变,则不利于提高对钢闸门的防护效果,C装置不能达到目的,C错误;
D.氨气的喷泉实验中,挤压胶头滴管后,氨气溶于水使烧瓶内压强迅速减小,外界大气压将烧杯中的水压入烧瓶,形成喷泉,说明极易溶于水;但无法判断水溶液是否呈碱性,D装置不能达到目的,D错误;
故选B。
3.(26-27高三上·北京·开学考试)依据下列事实进行的推测正确的是
事实
推测
A
固体与浓硫酸反应可制备气体
NaI固体与浓硫酸反应可制备HI气体
B
溶液遇溶液变红
溶液遇溶液变红
C
溶液与少量溶液反应生成和
氨水与少量溶液反应生成和
D
与足量盐酸反应生成和
与足量盐酸反应生成和
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.浓硫酸具有强氧化性,还原性强,会被浓硫酸氧化,无法制得气体,A错误;
B.中的与形成稳定配位离子,溶液中无自由,遇溶液不变红,B错误;
C.少量与过量氨水反应时,生成的会溶于过量氨水形成银氨络离子,不会得到沉淀,C错误;
D.先与水反应生成和,二者再分别与足量盐酸反应生成和,推测成立,D正确;
故选D。
4.(26-27高三上·湖南永州·阶段检测)常温下,一包红色粉末M由和组成,且,M有如图所示的转化关系。
已知:。下列叙述正确的是
A.溶液A可能为稀硝酸 B.溶液E不能溶解固体B或固体G
C.向溶液C中通入气体F可产生沉淀 D.根据图示分析,
【答案】C
【详解】A.由已知:可知,固体M与酸反应生成铜离子和铜,则红色固体B为Cu,铜能与过量稀硝酸生成硝酸铜,不会得到铜,故溶液A可能为稀硫酸、盐酸,铜与稀硫酸、盐酸不反应,可得到铜,A错误;
B.与酸反应生成铁离子,与酸反应生成生成铜离子、铜,铜有剩余,铜与铁离子反应生成亚铁离子和铜离子,则溶液C含有铜离子和亚铁离子,黄绿色气体D为氯气,溶液E中含有铁离子、铜离子和氢离子,由溶液H呈深蓝色可知,气体F为氨气,通入过量的氨气,可生成氢氧化铁红褐色沉淀(G)和铜氨离子,则溶液E中含有铁离子可与铜反应,含有氢离子可与氢氧化铁反应,故溶液E能溶解固体B或固体G,B错误;
C.由溶液H呈深蓝色可知,气体F为氨气,向溶液C中通入氨气,生成和,C正确;
D.M与过量溶液A的反应有、、,反应有红色固体B生成,说明铜没有完全反应,则,D错误;
故选C。
5.(2026·四川巴中·模拟预测)化学之妙,在于变化。下列离子方程式正确的是
A.溶液与溶液混合:
B.浓硝酸和铜反应:
C.用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘食盐中的:
D.向溶液中通入等物质的量的:
【答案】B
【详解】A.与反应时,除与生成沉淀外,与还会生成沉淀,选项离子方程式漏写该反应,正确离子方程式为:,A错误;
B.浓硝酸与铜反应还原产物为,给出的离子方程式符合反应事实,同时满足电荷守恒、原子守恒,B正确;
C.醋酸是弱电解质,在离子方程式中需保留化学式,不能拆写为,正确的离子方程式为,C错误;
D.还原性强于,等物质的量与反应时,先全部氧化,剩余只能氧化一半的,选项中的计量数错误,正确离子方程式为:,D错误;
故选B。
6.(2026·河南郑州·模拟预测)如图所示的物质转化关系中,气体D常温下易发生二聚,G为深蓝色溶液
下列说法错误的是
A.物质C的焰色为绿色
B.在棕色细口瓶中保存B的浓溶液
C.物质H在空气中易转化为D
D.常温下等物质的量B、E混合溶于水显碱性
【答案】D
【分析】D常温易二聚,G为深蓝色溶液,结合流程可推得: D为(常温下符合二聚特征),G为铜氨络合溶液,因此E为NH3,C为,A为Cu,B为HNO3;NO2和水反应生成HNO3和NO,因此H为NO。
【详解】A.C为,铜元素的焰色反应为绿色,A正确;
B.B为浓硝酸,浓硝酸见光易分解,需要保存在棕色细口瓶中,B正确;
C.H为NO,常温下易被空气中氧气氧化为NO2(即D),C正确;
D.等物质的量HNO3(B)和NH3(E)混合,反应生成NH4NO3,水解使溶液显酸性,不是碱性,D错误;
故选D。
7.(2026·安徽合肥·模拟预测)某工厂采用如下工艺回收废渣(含有、、和)中的元素。已知“氧化浸出”时,不发生变化,转变为
下列说法错误的是
A.中为价,有-1和-2价
B.滤渣中含有的化合物有和
C.“除铜”发生反应:
D.“沉锌”后的滤液可用于生产氮肥
【答案】C
【分析】根据题目信息,向废渣中加入和是利用的氧化性将ZnS转化为,CuCl被氧化为,FeS被氧化为,而不参与反应,过滤后向滤液中加入Zn,Zn可将还原为Cu,同时生成,沉锌操作中加入得到ZnS,此时滤液主要成分为等,据此分析:
【详解】A.为过二硫酸铵,其中S为+6价,根据化合物化合价代数和为0计算可知,分子中存在过氧键,O存在-1和-2两种价态,A正确;
B.已知氧化浸出时不发生反应,难溶于水留在滤渣;被氧化剂氧化为,在的碱性环境中转化为沉淀,因此滤渣中含有和,B正确;
C.氧化浸出为氨性环境,Zn转化为,Cu元素同样以铜氨配离子形式存在于滤液中,并非游离的,因此该离子方程式为,C错误;
D.沉锌过程中反应后,滤液中含有大量,可用于生产氮肥,D正确;
故选C。
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专题03 氮及其化合物
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题型精讲·举一反三
题型01 氮气的组成、结构与性质(结合生产生活、性质与用途、自然资源、物质结构)
题型02 氮的固定(结合新方法、物质转化、化学方程式、农作物)
题型03 一氧化氮的性质(结合新催化剂、物质转化、实验设计、实验模拟)
题型04 二氧化氮的性质(结合方程式、物质转化、性质探究)
题型05 氮氧化物的危害及无害化处理(结合环境保护、新方法、工艺流程、反应历程)
题型06 氨气的组成、结构、物理性质及用途(结合物质转化、反应机理、工艺流程、性质与用途)
题型07 氨气的化学性质(结合实验现象、实验探究、实验制备)
题型08 氨的喷泉实验(结合实验操作、实验评价、实验设计)
题型09 氨气的制备(结合离子方程式、电化学、实验制备、方程式)
题型10 氨水(结合方程式、实验探究、实验设计 实验评价)
题型11 硝酸(结合离子共存、金属回收、类比和推理、性质探究)
题型12硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐(结合实验操作、实验评价、方程式、实验用途、化学与生活)
题型13 含氮物质间的转化(结合物质转化、价类图)
靶向突破·分层训练
题型精讲·举一反三
题型01 氮气的组成、结构与性质
举一反三
【例1】【结合生产、生活】(2026·云南昭通·一模)“秋韵昭通苹果城,风过满城皆是香”,下列关于苹果的化学知识说法正确的是
A.苹果中的果糖属于高分子化合物
B.苹果皮的“天然蜡质”含有酯类,酯类物质均易溶于水
C.苹果榨汁时,加入少量维生素C可以防止苹果汁变褐色,维生素C具有强还原性
D.储存苹果时通入氮气,主要是为了促进苹果的呼吸作用,延长保鲜期
【变式1-1】【结合性质与用途】(26-27高三上·浙江·阶段检测)结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释正确的是
事实
解释
A
氮气化学性质稳定
氮气分子中含有键能很大的氮氮三键
B
钾盐可用作紫色烟花的原料
电子从基态跃迁到激发态的过程中吸放能量,产生紫色光
C
聚丙烯酸钠可用作吸水材料
聚丙烯酸钠中含有亲水基团羧基
D
石墨可用作润滑剂
石墨晶体含有可以自由移动的电子
A.A B.B C.C D.D
【变式1-2】【结合天然资源】(25-26高三上·天津和平·期末)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列反应中以氮气作为反应物的是
A.工业合成氨 B.氨的催化氧化
C.制硝基苯 D.在氮气中焊接金属
【变式1-3】【结合物质结构】(25-26高三上·黑龙江·期末)不能由单质直接化合而得到的化合物有
A. B. C. D.
知识总结
氮元素及其存在
1氮气
自然界存在
氮元素在元素周期表中位于第二周期ⅤA族。氮元素在大气中以游离态形式存在,主要体现为 ,约占空气体积的78%。氮气化学性质稳定,常温下不易与其他物质反应,因此在大气中大量积累。化合态的氮是通过氮的固定会在存在于动植物体内的蛋白质中,还有部分存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
氮元素的原子序数为7,位于元素周期表第二周期ⅤA族,处于p区,价电子排布式为2s22p3,核外空间电子运动状态有5种,不成对电子数为3,原子半径大于_氧原子,非金属性小于氧元素,第一电离能大于氧元素,电负性小于氧元素。
物理性质
N2是无色、无味气体,密度比空气略小,难溶于水
化学性质
稳定性
常温下,氮气化学性质稳定(氮氮三键的键能大),通常情况下不易发生化学反应
氧化性
3Mg+N2Mg3N2
N2+3H22NH3
还原性
N2+O22NO
题型02 氮的固定
举一反三
【例2】【结合新方法】(2026·北京·高考真题)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
【变式2-1】【结合物质转化】(2026·广西·高考真题)下列有关氮的转化(如图)说法正确的是
A.雷电可使转化为NO
B.工业合成氨属于自然固氮
C.氮转化过程中N均被氧化
D.生产至少需
【变式2-2】【结合化学方程式】(2026·河北·高考真题)化学在推动社会发展和进步中发挥着重要作用。下列相关化学方程式错误的是
A.工业合成氨:
B.氯碱工业:
C.氨脱硫法脱除烟气中少量二氧化硫:
D.生产可降解高分子聚乳酸:
【变式2-3】【结合农作物】(2026·陕晋青宁卷·高考真题)大豆原产于我国,具有几千年种植历史。下列说法错误的是
A.利用大豆油脂的加成反应可制作肥皂 B.光束通过稀豆浆时可观察到丁达尔效应
C.大豆根瘤菌可将N2转化为含氮化合物 D.大豆秸秆中的纤维素是一种可再生资源
知识总结
氮的固定
含义
将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程
分类
①自然固氮
雷电固氮(大自然通过闪电释放能量将氮气转化为含氮的氧化物)
N2+O22NO
生物固氮(通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨)
②人工固氮
工业上合成氨:N2+3H22NH3
仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用)
题型03 一氧化氮的性质
举一反三
【例3】【结合新催化剂】(2026·云南·高考真题)合成氨工艺沿革,诠释科学精神传承。几种固氮方式如图,下列说法正确的是
A.NO是红棕色、有刺激性气味的气体
B.NH4HCO3易溶于水,其电离方程式为
C.合成氨工业中采用循环操作主要是为了提高N2和H2的利用率
D.新型催化剂能降低N2生成的反应热
【变式3-1】【结合物质转化】(2026·山东济南·模拟预测)不同浓度的硝酸与Zn反应,可生成不同价态的还原产物,如等。下列说法正确的是
A.可用排水法收集
B.中阴阳离子空间构型相同
C.的中心原子所有价电子均参与成键
D.NO与血红蛋白结合时,O原子更容易提供孤电子对
【变式3-2】【结合实验设计】(2026·重庆·模拟预测)下列实验装置正确且能达到实验目的的是
A.收集NO
B.验证铁粉与水蒸气反应
C.洗气除去SO2中的CO2
D.浓氨水与浓硫酸反应
A.A B.B C.C D.D
【变式3-3】【结合实验模拟】(2026·山东济宁·三模)实验室模拟铅室法生产硫酸原理如图所示(部分反应物已省略),下列说法正确的是
A.还原性SO2>NO2>NO
B.实验室可用排水法收集NO、NO2
C.每消耗1mol SO2需要补充1mol NO2
D.理论上,消耗标况下11.2 L氧气时可制备1molH2SO4
方法总结
NO
化学性质
毒性
有毒,与CO类似,能与血红蛋白结合,造成人体缺氧
与水
不反应
与碱
不反应,但与NO2混合可被NaOH吸收:
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
氧化性
6NO+4NH35N2+6H2O
与O2和H2O
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
制法
实验室制取
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
收集方法
排水法
题型04 二氧化氮的性质
举一反三
【例4】【结合方程式】(2026·浙江·高考真题)下列方程式不正确的是
A.溶于水生成:
B.与水反应:
C.溶于稀硝酸:
D.乙酸与乙醇反应制备乙酸乙酯:
【变式4-1】【结合方程式】(26-27高三上·江西抚州·开学考试)下列离子方程式与文字描述的事实不符合的是
A.向澄清石灰水中加入足量:
B.溶于水:
C.用石墨作电极电解溶液(条件略):
D.硫酸铜溶液中滴入过量氨水:
【变式4-2】【结合物质转化】(26-27高三上·山西·阶段检测)氮、硫元素的部分价—类二维图如图。下列说法错误的是
A.a、u分子中键角较大的是a
B.常温下,等物质的量浓度的y、z水溶液的pH:
C.d与w在一定条件下可以发生氧化还原反应
D.足量Cu与e的浓溶液反应完全时,消耗的还原剂与氧化剂物质的量之比为
【变式4-3】【结合性质探究】(25-26高三下·广东广州·开学考试)已知:,按如图所示装置实验(夹持装置省略,忽略)下列说法正确的是
A.关闭K2,打开K1,收集的气体能使带火星的木条复燃,说明NO2支持燃烧
B.关闭K1,打开K2,铜丝变黑后小心注入乙醇,铜丝恢复红色,则该过程CuO作催化剂
C.滴加乙醇过程中,可以观察到石蕊试纸变红
D.NaOH溶液的作用是干燥O2
技巧点拨
NO2
化学性质
毒性
有毒
与水
3NO2+H2O=2HNO3+NO
NO2既是氧化剂,又是还原剂
与碱
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
氧化性
使湿润的淀粉-KI试纸变蓝(不能用于鉴别NO2和溴蒸气):2NO2+2KI=I2+2KNO2
与O2和H2O
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
制法
实验室制取
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
收集方法
向上排空气法
题型05 氮氧化物的危害及无害化处理
举一反三
【例5】【结合环境保护】(2026·河北雄安·模拟预测)氮氧化物()是导致酸雨、光化学污染的主要元凶之一、氮氧化物储存还原技术以Pt和BaO作为催化剂,在高温下一并处理汽车尾气中的氮氧化物与CO,是含氮氧化物废气的处理方式之一,为打赢蓝天保卫战做出贡献。下图是氮氧化物储存还原的反应循环:
据此判断下列说法错误的是
A.假设废气中的氮氧化物都是NO,各反应物完全反应时该反应化学方程式为
B.用Pt和作为催化剂,一段时间后也能正常催化该反应
C.氧气不充足可能导致氮氧化物吸收不完全
D.BaO在反应中作为催化剂,发生化学变化
【变式5-1】【结合新方法】(2026·重庆永川·三模)氨是重要的化工原料,氨的合成曾三次获得诺贝尔化学奖。科研人员开发了以下三种新型合成氨的方法。回答下列问题:
方法一:N2和H2O合成氨。
该方法以水为氢源,CO为氧受体,在催化剂上实现氮气和水直接合成氨。该过程可在低至100℃的条件下实现氨高效节能生产。
已知:
①
②
③
(1)___________kJ/mol。
(2)结合反应①、②的(自由能的变化)随温度变化情况图,说明CO的作用是___________。
方法二:NO和H2合成氨。
该方法是在常压,200℃下,利用工业废气NO与H2在催化剂表面直接合成NH3.
已知:主反应:
副反应:
(3)方法二较“传统合成氨”的优点为___________(答出一条即可)。
(4)向密闭容器中充入1 mol NO和3mol H2发生上述反应,达到平衡时,NO的转化率为80%,NH3的选择性为90%( NH3的选择性)。则平衡时NH3的物质的量为___________mol,主反应的平衡常数Kx=___________(Kx为以物质的量分数表示的平衡常数,列出计算式即可)
方法三:N2和H2常压催化合成氨。
该方法是利用催化剂表面的阴离子空位诱导N2活化,再进行氢化,二者协同作用合成NH3.
(5)若将N2和H2同时通入反应体系,NH3的生成速率会___________(填“增大”或“减小”)。
(6)一种光电催化脱除SO2的工作原理如图所示。工作时,光催化Fe2O3电极产生电子和空穴(),双极膜中H2O解离出的H+和OH-分别向两极迁移。负极室发生的电极反应式:___________。工作一段时间,当电路中转移1 mol e-,正极室增重质量___________。
【变式5-2】【结合工艺流程】(2026·湖南怀化·三模)某燃煤火电厂为满足排放要求,对烟气(主要污染物为氮氧化物、SO2、颗粒物)进行净化处理,其化工流程如图所示。已知:SCR脱硝工艺中使用钒钨钛系催化剂,用氨气还原氮氧化物,催化剂最适温度为320~420℃。
下列说法错误的是
A.锅炉烟气首先进行SCR脱硝,可以利用烟气余热,降低能耗
B.“SCR脱硝”工艺中,NH3与NO2反应的化学方程式为
C.“湿法脱硫”工艺获得的副产品可以用来调节水泥的硬化速率
D.该工厂计划增加“深度除尘”工艺来实现“超低排放”,该工艺可以布置在“湿法脱硫”后
【变式5-3】【结合反应历程】(2026·河北沧州·二模)利用Cu-ZSM-5分子筛催化剂,NH3可脱除燃煤烟气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法不正确的是
A.阶段②中各元素的化合价没有发生变化
B.X是氮气
C.阶段④中的氮元素既被氧化又被还原
D.该去除氮氧化物的总反应中,每生成标准状况下2.24L氮气,转移的电子数为0.3NA
技巧点拨
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与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面,pH值<5.6的雨水为酸雨。
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。
④毒性
氮的氧化物都是有毒的,如NO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+H2ONO2、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,NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2),化学方程式为2NO+2CO2CO2+N2,一般适用于汽车尾气的处理。
③氨气吸收法
在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2),化学方程式为
8NH3+6NO27N2+12H2O,4NH3+6NO5N2+6H2O。
题型06 氨气的组成、结构、物理性质及用途
举一反三
【例6】【结合物质转化】(2026·广东茂名·三模)合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下,下列说法错误的是
A.甲、乙、丙在反应中均做还原剂
B.分子的空间结构为三角锥形
C.反应Ⅳ的另一种产物可循环使用
D.反应Ⅴ中N元素化合价未发生改变
【变式6-1】【结合反应机理】(26-27高三上·安徽·开学考试)在基催化剂表面还原工业废气中的机理如下图所示。
下列叙述正确的是
A.分子中含有3个键
B.基态价层电子轨道表示式:
C.可能发生的反应有:
D.反应中、NO、的理想比例关系为4∶4∶1
【变式6-2】【结合工艺流程】(2026·贵州黔南·模拟预测)下图为合成氨以及氨氧化法制硝酸的流程示意图:
下列说法错误的是
A.通入适当过量的可提高的平衡转化率
B.利用易液化的性质可将分离
C.R为氧气,目的是持续氧化并循环利用
D.氧化炉中存在反应:
【变式6-3】【结合性质与用途】(2026·重庆·模拟预测)下列化学科普实验所涉及物质的性质或应用描述错误的是
选项
科普实验
性质或应用
A
喷泉实验
氨气极易溶于水
B
漂白实验
二氧化硫可使品红溶液褪色
C
铝热反应
铁单质可以把氧化铝中的铝置换出来
D
银镜反应
葡萄糖属于还原糖
A.A B.B C.C D.D
知识总结
氨
(1)分子结构:氨分子中氮原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为3,氮原子的杂化方式为sp3杂化,分子的VSEPR模型为四面体形,空间构型为三角锥,属于极性分子;氨分子间能形成氢键,熔沸点高于磷化氢,能与水分子形成分子间氢键,极易溶于水;氨分子具有孤对电子,能与具有空轨道的氢离子和过渡元素的离子形成配位键。其电子式为:;
(2)物理性质:无色、刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,常温常压下1体积水能溶解700体积的氨气,易液化(可作致冷剂)。
(3)用途:液氨汽化可作制冷剂
题型07 氨气的化学性质
举一反三
【例7】【结合实验现象】(2026·浙江·高考真题)下列对有关实验现象的预测、不正确的是
A.溶液中滴加溶液,会立即产生红褐色沉淀
B.灼热粉末上滴加足量乙醇,黑色粉末会变成紫红色
C.苯酚与水形成的浊液中滴加足量溶液,浊液会变澄清
D.氨遇到氯化氢时,会产生白烟
【变式7-1】【结合实验探究】(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7-2】【结合实验探究】(2026·河南新乡·模拟预测)利用培养皿探究氨的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
A.A B.B C.C D.D
【变式7-3】【结合实验制备 实验探究】(26-27高三上·云南昭通·阶段检测)实验员拟用如图所示装置测定氨分子中的N、H原子个数比,已知。下列说法正确的是
A.测定前需用氮气排尽装置中的空气
B.制备氨气时可使用向上排空气法收集氨气
C.球形干燥管中的试剂可以是碱石灰
D.根据所得气体体积和浓硫酸质量增重可算氨分子中的N、H原子个数比
知识总结
(3)化学性质
化学反应
化学方程式
备注
与水的反应
NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌+OH-
氨气溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有NH3、H2O、NH3·H2O、、OH-、H+,氨水为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解
与酸反应
HCl+NH3=NH4Cl
蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近有白烟生成,该反应用于氨气或氯化氢气体的检验
与盐溶液反应
Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3
生成红褐色沉淀
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3
生成白色胶状沉淀,白色沉淀可溶于盐酸和氢氧化钠溶液
Ag++NH3·H2O=AgOH↓+
AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
先生成白色沉淀后消失
与氧气反应
4NH3+5O24NO+6H2O
氨的催化氧化是工业制硝酸的基础反应
①NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,可用于氨气的检验。②氨水与液氨为不同物质,氨水为混合物,液氨为纯净物;NH3为非电解质,而NH3·H2O为弱电解质。③氨水的密度小于水的密度,氨水的浓度越大,密度越小。
题型08 氨的喷泉实验
举一反三
【例8】【结合实验操作】(2026·北京·高考真题)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
【变式8-1】【结合实验操作 实验评价】(2026·辽宁朝阳·模拟预测)下列实验装置或操作能达到相应实验目的的是
A.利用分水器分出生成的水以提高反应转化率
B.模拟氯碱工业制取并检验Cl2
C.称量NaOH固体
D.进行喷泉实验
A.A B.B C.C D.D
【变式8-2】【结合实验设计】(2026·黑龙江·二模)关于下列实验装置的描述错误的是
A.图甲:可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物
B.图乙:一段时间后,向铁电极附近直接滴加铁氰化钾溶液检验铁是否被腐蚀
C.图丙:该装置可以检验卤代烃消去反应的有机产物
D.图丁:该装置用热毛巾捂热圆底烧瓶可用于演示喷泉实验
【变式8-3】【结合实验操作】(2026·重庆·二模)下列装置或操作不能达到实验目的的是
A.铁片镀铜
B.干燥Cl2
C.引发红色喷泉
D.测氯水的pH
A.A B.B C.C D.D
方法总结
1.喷泉实验
实验原理:氨气极易溶于水(NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-),导致容器内的气体压强变小,容器内外产生压强差,外界大气压将水压入从而形成喷泉。
实验现象:烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,瓶内液体呈红色。
实验结论:氨极易溶于水,水溶液呈弱碱性。
【总结归纳】喷泉实验的常见气液试剂
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、H2S、SO2
NO2+O2
吸收剂
水或NaOH溶液
水或盐酸
NaOH溶液
水
组合时的条件
气体在溶液中的溶解度很大或者与溶液反应,使瓶内压强减小,产生足够的压强差(负压)
题型09 氨气的制备
举一反三
【例9】【结合离子方程式】(2026·四川·高考真题)下列实验中所涉及反应的离子方程式正确的是
A.碘化银浊液中滴入硫化钠溶液:
B.碳酸氢钠溶液中滴入稀硫酸:
C.铜粉中滴入稀硝酸:
D.银氨溶液中滴入稀盐酸:
【变式9-1】【结合电化学】(2026·内蒙古呼和浩特·模拟预测)一种采用和为原料制备的装置示意图如下。下列有关说法正确的是
A.连接电源正极,金属可作为电极的材料
B.电解时,向电极移动
C.电极反应:
D.电解过程中,固体氧化物电解质中不断变多
【变式9-2】【结合实验制备】(2026·重庆·高考真题)氯化钇()是制备某特种合金的前驱体。为实现资源的有效利用,制备时,生成的可用于制备硝酸,其实验装置如图所示。
反应1
反应2
下列叙述错误的是
A.a中可填充碱石灰 B.b中气体变为无色时反应2已结束
C.c中盛水可得到硝酸 D.反应结束时先停止通气后停止加热
【变式9-3】【结合方程式】(2026·辽宁朝阳·三模)下列方程式书写正确的是
A.氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:
B.向NaHCO3溶液中通入少量的Cl2:
C.向AgNO3溶液中滴加过量的氨水:
D.SOCl2和共热去除结晶水:
技巧点拨
氨的实验室制法
药品选择
①铵盐:制取NH3时,一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2CO3的原因:NH4NO3受热分解,产物复杂,且易发生爆炸;(NH4)2CO3受热分解会产生CO2,使收集到的氨气不纯。
②碱:一般用熟石灰,不用NaOH或KOH,因为NaOH或KOH易吸水结块,而且加热时对玻璃仪器腐蚀性较强。
实验原理
实验室用固体氯化铵和氢氧化钙制取氨气:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
实验装置
制取装置:固-固反应加热装置
①试管口略向下倾斜,防止反应产生的水蒸气冷凝回流炸裂试管;
②棉花的作用:干燥的棉花的作用是防止因空气与NH3对流而使收集的NH3不纯;若用水或稀H2SO4浸湿棉花团,可吸收多余的NH3,以避免污染空气。
验满方法
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。
净化装置
氨气是碱性气体,常用碱石灰(CaO和NaOH等的混合物)作干燥剂,不能用酸性干燥剂(浓硫酸、P2O5等)干燥,也不能用无水CaCl2(与NH3反应CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3)干燥。
尾气处理
可在试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花;氨气极易溶于水,用水吸收时要防止倒吸,常用的防倒吸装置如图所示;
防倒吸原理:
氨气的其他制法
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
氨水具有不稳定性和挥发性,受热易分解。
化学方程式为NH3·H2ONH3↑+H2O
将浓氨水滴入固体NaOH中
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
将浓氨水滴入固体CaO或碱石灰中
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
题型10 氨水
举一反三
【例10】【结合方程式】(2026·浙江·高考真题)下列反应方程式错误的是
A.浓硝酸见光分解:
B.红热的铁在水蒸气中反应:
C.向硫代硫酸钠滴加稀硫酸:
D.向硫酸铜加入过量的氨水:
【变式10-1】【结合实验探究】(2025·福建·高考真题)探究对银镜反应的影响,实验步骤如下:
下列说法错误的是
A.棕黑色悬浊液中固体主要为 B.“试剂X”为1.0 mL蒸馏水
C.黑色悬浊液1与2中固体的主要成分不同 D.实验后可用稀硝酸洗去银镜
【变式10-2】【结合方程式】(26-27高三上·北京·开学考试)下列反应方程式不正确的是
A.向硫酸铜加入过量的氨水:
B.红热的铁在水蒸气中反应:
C.向硫代硫酸钠滴加稀硫酸:
D.浓硝酸见光分解:
【变式10-3】【结合实验设计 实验评价】(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
方法总结
氨气溶于水得氨水,显碱性,氨水中含有的粒子有:NH3·H2O、H2O、NH3、NH、OH-、H+。NH3·H2O为可溶性一元弱碱,不稳定,易分解,化学方程式为NH3·H2ONH3↑+H2O。
题型11 硝酸
举一反三
【例11】【结合离子共存】(2026·辽宁沈阳·一模)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.25℃由水电离出来的的溶液中:K+、、Cl-、
B.加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、Na+、、
C.酸性溶液中:Fe3+、Al3+、、I-、Cl-
D.溶液:
【变式11-1】【结合晶体】(2026·江苏南通·模拟预测)一种由废旧合金(含Au、Ag、Cu)回收各种金属的流程如图-1所示。
一种Au-Cu合金晶体具有储氢功能。该晶体储氢后的晶胞结构如图-2所示。下列说法正确的是
A.“酸溶”时Ag所发生反应的离子方程式为:
B.“置换”时所加Cu的物质的量满足才能将溶液中的都置换出来
C.Au-Cu合金中,距离每个Au最近的Cu有3个
D.7.94 g如图-2所示储氢后的晶体最多可释放出0.08 mol
【变式11-2】【结合性质探究】(2026·广西柳州·模拟预测)按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是
A.a中有化合反应发生,并有颜色变化
B.b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
D.中溶液红色刚好褪去时,恰好完全反应
【变式11-3】【结合类比和推理】(2026·湖北武汉·三模)类比和推理是学习化学常用的思维方法。下列类推合理的是
选项
事实
类推
A
金属Na保存在煤油中
金属Li保存在煤油中
B
为酸性氧化物
为酸性氧化物
C
易与形成配合物
易与形成配合物
D
通入溶液无明显现象
通入溶液无明显现象
A.A B.B C.C D.D
知识总结
1.硝酸的化学性质
【特别提醒】
①不稳定性:浓硝酸见光或受热易分解,化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O (长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO2溶于硝酸中,实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处);
②硝酸强氧化性
强氧化性
浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红,后褪色
与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O
与金属的反应(如浓和稀硝酸与铜的反应)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
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。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。当加热时,铁、铝会与浓HNO3或浓H2SO4发生反应。
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。
【特别提醒】稀硝酸可与铁、铝反应,硝酸被还原为NO。硝酸与铁反应时,产物符合以下规律:
Fe的量
Fe过量
Fe不足
Fe与HNO3恰好完全反应
产物
Fe(NO3)2
Fe(NO3)3
Fe(NO3)2或Fe(NO3)3或两者的混合物
2.硝酸工业制备
制硝酸的流程
化学方程式
①N2+3H22NH3,N2发生还原反应。
②4NH3+5O24NO+6H2O,NH3发生氧化反应。
③2NO+O2=2NO2,NO发生氧化反应。
④3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO2既发生氧化反应,又发生还原反应。
题型12 硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐
举一反三
【例12】【结合实验操作 实验评价】(2026·河南新乡·模拟预测)下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将KCl固体溶于水,进行导电性实验
灯泡变亮
KCl中含有离子键
B
取涂改液与KOH溶液混合加热,充分反应,取上层清液,加入酸化,再加入溶液
出现白色沉淀
涂改液中存在含氯化合物
C
向和KSCN的混合溶液中滴入酸化的溶液
溶液变红
氧化性:
D
向分别含有NaCl溶液和溶液的两支试管中滴加含淀粉的KI溶液
一支试管中溶液变为蓝色
溶液变蓝的是溶液
A.A B.B C.C D.D
【变式12-1】【结合方程式】(25-26高三上·湖南·阶段检测)的分解产物与温度有关。反应1:;反应2:。下列叙述错误的是
A.反应1中,氧化产物、还原产物的物质的量之比为1:2
B.反应2中,氮元素发生还原反应,部分氧元素发生氧化反应
C.反应2中,完全反应时转移0.5 mol电子
D.若上述完全被赤热铜网吸收,当铜网净增质量小于固体净减质量,则发生反应1
【变式12-2】【结合实验用途】(2026·广东广州·三模)食品添加剂能改善食物色香味、延长保质期、调整营养结构。下列说法错误的是
A.做馒头时添加适量,使馒头松软可口
B.加工腊肉时添加适量,延长保质期
C.酿制葡萄酒时添加适量,起到杀菌和保质作用
D.食盐中添加适量,预防碘缺乏病
【变式12-3】【结合化学与生活】(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
A.A B.B C.C D.D
知识总结
铵盐的化学性质
不稳定性
NH4Cl受热分解:NH4ClNH3↑+HCl↑(用于除去或分离铵盐)
NH4HCO3受热分解:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O;
(NH4)2CO3受热分解:(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O
与碱反应
①在稀溶液中不加热:NH+OH-=NH3·H2O②加热时或浓溶液:NH+OH-NH3↑+H2O。
③实验室用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取氨气,化学方程式:
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
【特别提醒】①NH4Cl受热分解先发生NH4Cl的分解反应,后发生NH3与HCl的化合反应,故不能利用分解氯化铵的方法制取氨气。
4.铵盐()的检验
方法
①NaOH溶液法:取少量固体样品或溶液于试管中,再加入浓的NaOH溶液,加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口,有白烟产生),证明固体样品或溶液中含有NH。
②碱石灰法:把碱石灰与某物质的固体混合物在研钵里研磨,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近研钵口,有白烟产生),则可以判断该物质是铵盐。
【特别提醒】①检验铵盐时,必须先加碱将NH转化为NH3,而不能直接加热,因为有的铵盐受热分解不一定产生NH3,如NH4NO3分解产物较复杂,且高温下分解不产生氨气。
②检验铵盐时,必须加热且用浓碱溶液,因为碱液浓度较小或不加热时生成NH3·H2O而不能放出氨气。
亚硝酸盐:适量可作肉制品防腐剂和护色剂;
硝酸盐: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;
题型13 含氮物质间的转化
举一反三
【例13】【结合物质转化】(2027·湖北·模拟预测)高中教材中的常见物质能满足以下直接转化关系,且推理正确的是
单质氧化物氧化物酸(或碱)盐
A.可为或,①与②的反应条件不同
B.可为或,氧化物会造成酸雨
C.可为,反应③的产物之一是氧化物
D.可为,盐是新型绿色消毒剂,用于饮用水处理
【变式13-1】【结合物质转化】(2027·安徽蚌埠·模拟预测)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.工业制硝酸:
B.海水提溴:苦卤粗高浓度
C.工业制高纯硅:石英砂粗硅高纯硅
D.侯氏制碱法:溶液纯碱
【变式13-2】【结合物质转化】(2026·广西·高考真题)下列有关氮的转化(如图)说法正确的是
A.雷电可使转化为NO
B.工业合成氨属于自然固氮
C.氮转化过程中N均被氧化
D.生产至少需
【变式13-3】【结合价类图】(2026·辽宁沈阳·一模)如图为硫元素或氮元素的价类二维图,W为同一种可溶性正盐。下列描述不正确的是
A.W为(NH4)2S
B.若x为NaOH溶液,得到A和O2经催化氧化易生成C
C.若x为NaOH溶液,C与D按体积比1:2通入足量的x中能被完全吸收
D.若x为稀硫酸,少量C与Ca(ClO)2溶液反应:SO2+Ca2++H2O+ClO-=CaSO4↓+Cl-+2H+
知识总结
1.氮气及其化合物的价类二维图
①N2→NH3:N2+3H2 2NH3;②N2→NO:N2+O22NO;③NO→NO2:2NO+O2=2NO2;④NO2→NO:3NO2+H2O=2HNO3+NO;⑤NO→HNO3:4NO+3O2+2H2O=4HNO3;⑥NO2→HNO3:3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3;⑦NH3→NO:4NH3+5O24NO+6H2O;
⑧HNO3→NO:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
⑨HNO3→NO2:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
⑩NH3→NH3·H2O:NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-;
⑪NH3→NH:2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4;⑫NH→NH3:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
2.氮及其化合物的转化
不同价态含氮物质转化主要发生“歧化反应”和“归中反应”。“歧化反应”——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。
例如,,。
“归中反应”——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢,不交叉。例如,, 。
故以上序号表示的化学方程式为:
①;②;③;
④2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;⑤NH3·H2ONH3↑+H2O;⑥;
⑦;⑧;⑨2NO+O2=2NO2;⑩3NO2+H2O=2HNO3+NO;
⑪Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;⑫3NO2+H2O=2HNO3+NO;
⑬3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
靶向突破·分层训练
根基夯实
1.(2026·河北·高考真题)化学在推动社会发展和进步中发挥着重要作用。下列相关化学方程式错误的是
A.工业合成氨:
B.氯碱工业:
C.氨脱硫法脱除烟气中少量二氧化硫:
D.生产可降解高分子聚乳酸:
2.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)大豆原产于我国,具有几千年种植历史。下列说法错误的是
A.利用大豆油脂的加成反应可制作肥皂 B.光束通过稀豆浆时可观察到丁达尔效应
C.大豆根瘤菌可将N2转化为含氮化合物 D.大豆秸秆中的纤维素是一种可再生资源
3.(2026·云南·高考真题)合成氨工艺沿革,诠释科学精神传承。几种固氮方式如图,下列说法正确的是
A.NO是红棕色、有刺激性气味的气体
B.NH4HCO3易溶于水,其电离方程式为
C.合成氨工业中采用循环操作主要是为了提高N2和H2的利用率
D.新型催化剂能降低N2生成的反应热
4.(2026·贵州黔南·模拟预测)下图为合成氨以及氨氧化法制硝酸的流程示意图:
下列说法错误的是
A.通入适当过量的可提高的平衡转化率
B.利用易液化的性质可将分离
C.R为氧气,目的是持续氧化并循环利用
D.氧化炉中存在反应:
5.(2026·江苏南通·模拟预测)指定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
6.(2026·山东济宁·三模)下列在化学史上产生重要影响的成果中,涉及氧化还原反应的是
A.丁达尔发现光束通过胶体时会产生一条光亮的“通路”
B.哈伯法合成氨,实现“人工固氮”
C.屠呦呦团队使用乙醚提取青蒿中的青蒿素
D.阿伦尼乌斯提出电解质溶于水会自动解离成离子
7.(2026·河南郑州·模拟预测)使用下列试剂与仪器(夹持装置已省略)进行实验,不能达到实验目的的是
A.制取并收集NH3
B.制备Fe(OH)3胶体
C.验证干燥的氯气无漂白性
D.制取少量NO
A.A B.B C.C D.D
8.(2026·山东泰安·模拟预测)工业或机动车尾气中的会造成环境问题,可用多种方法脱除。
(1)碱液吸收:溶液可吸收硝酸工业尾气(含、),获得副产品。
(2)还原法:尿素水溶液热解产生可去除尾气中的,流程如下:
下列说法正确的是
A.经紫外线照射可以形成有毒的光化学烟雾
B.溶液吸收硝酸工业尾气(含、)产物只有一种盐
C.尿素水溶液热解发生了氧化还原反应
D.还原法流程中应控制
9.(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
10.(25-26高三上·北京石景山·期末)储存还原技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的排放,的储存和还原在不同时段交替进行,其原理如图a所示。用模拟尾气中还原性气体研究的催化还原过程,该过程分两步进行,如图b所示。
下列说法不正确的是
A.储存的物质是BaO
B.中含有离子键和共价键
C.催化还原第一步反应消耗的与的物质的量之比是4:1
D.模拟还原性尾气时,储存和还原的总反应为:
11.(2026·山东泰安·二模)化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是
A.生石灰可用作脱氧剂 B.液氨可用作制冷剂
C.用碳酸氢铵作糕点膨松剂 D.用乳酸亚铁作补铁药剂
12.(2026·河南南阳·模拟预测)下列物质的性质和用途具有对应关系的是
A.氨易溶于水,可用作制冷剂
B.NaClO溶液呈碱性,可用于杀菌消毒
C.具有氧化性,可用于保温瓶内胆镀银
D.的熔、沸点较低,可用作火箭、导弹的液体燃料
13.(26-27高三上·山西太原·阶段检测)废弃CPU中含有大量贵金属(主要是Ag、Au),可利用如下流程回收CPU中的Ag、Au。
已知:。下列说法错误的是
A.操作1需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗
B.能结合,有碱性,且能形成水合物
C.每制得0.1 mol Au需要9.75 g Zn
D.发生的反应为
14.(26-27高三上·河北雄安·开学考试)下列对宏观事实的微观解释错误的是
选项
宏观事实
微观解释
A
甲胺的碱性大于氨气
甲胺中的甲基是推电子基团,增加了氮原子的电子云密度,使其更容易结合质子
B
金属有良好的延展性
在外力作用下,金属原子层可相对滑动,但金属键的存在使原子层不发生断裂
C
金刚石的硬度大于石墨
碳碳键的键能:金刚石>石墨
D
重油的黏稠度大于轻质油
化学组成中相对分子质量大的组分占比高,导致分子间作用力强
A.A B.B C.C D.D
15.(26-27高三上·陕西渭南·阶段检测)三氟化氮(NF3)常用于微电子工业,可用以下反应制备:。下列说法错误的是
A.中仅含极性键
B.氨的水溶液呈弱碱性的原因:
C.在制备的反应中,表现出还原性和碱性
D.实验室制备氨气的化学方程式:
综合进阶
1.(26-27高三上·陕西西安·阶段检测)下列实验操作或装置(部分夹持装置已略去)能达到实验目的的是
A.制备无水
B.制备并收集乙酸乙酯
C.证明氨气的溶解性
D.探究铁和铜的活泼性强弱
A.A B.B C.C D.D
2.(2026·天津·二模)下列实验装置能达到实验目的的是
A.检验气体中含和
B.测定锌与稀硫酸的反应速率
C.外加电压保持恒定不变,有利于提高对钢闸门的防护效果
D.可推测极易溶于水且水溶液呈碱性
A.A B.B C.C D.D
3.(26-27高三上·北京·开学考试)依据下列事实进行的推测正确的是
事实
推测
A
固体与浓硫酸反应可制备气体
NaI固体与浓硫酸反应可制备HI气体
B
溶液遇溶液变红
溶液遇溶液变红
C
溶液与少量溶液反应生成和
氨水与少量溶液反应生成和
D
与足量盐酸反应生成和
与足量盐酸反应生成和
A.A B.B C.C D.D
4.(26-27高三上·湖南永州·阶段检测)常温下,一包红色粉末M由和组成,且,M有如图所示的转化关系。
已知:。下列叙述正确的是
A.溶液A可能为稀硝酸 B.溶液E不能溶解固体B或固体G
C.向溶液C中通入气体F可产生沉淀 D.根据图示分析,
5.(2026·四川巴中·模拟预测)化学之妙,在于变化。下列离子方程式正确的是
A.溶液与溶液混合:
B.浓硝酸和铜反应:
C.用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘食盐中的:
D.向溶液中通入等物质的量的:
6.(2026·河南郑州·模拟预测)如图所示的物质转化关系中,气体D常温下易发生二聚,G为深蓝色溶液
下列说法错误的是
A.物质C的焰色为绿色
B.在棕色细口瓶中保存B的浓溶液
C.物质H在空气中易转化为D
D.常温下等物质的量B、E混合溶于水显碱性
7.(2026·安徽合肥·模拟预测)某工厂采用如下工艺回收废渣(含有、、和)中的元素。已知“氧化浸出”时,不发生变化,转变为
下列说法错误的是
A.中为价,有-1和-2价
B.滤渣中含有的化合物有和
C.“除铜”发生反应:
D.“沉锌”后的滤液可用于生产氮肥
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