NH4NO3中-3价和+5价的氮为什么能“和平共处”-《中学生数理化》高中理化2026年10月刊

NH.NO ■北京十一学校 王笃 学生对教科书进行自学自研时，提 出了如下一个问题 铵根离子(NH)中氮元素呈一3 价，硝酸根离子(NO)中氮元素为+5 价，按说，不管阳离子还是阴离子中，氮 的原子核对电子的吸引力是一样的，为 什么NH4NO3中却允许呈最高正价和 呈最低负价的氨原子“和平共处”而不 发生“归中反应”呢？ 这是一个非常好的问题！ 硝酸铵晶体只能在溶液里结晶得 到。溶液状态下，对于NH4、NO而 言，其运动速度都不够快，彼此之间碰 铁锈，可以达到实验目的，B不符合题 意；硫酸铜溶液中滴加过量氨水，可以 生成铜氨溶液，可以达到实验目的，C 不符合题意；铁钉镀铜，需要电解装置， 使Cu片与电源正极相连，铁钉与电源 负极相连，图中无电源，故不能达到实 验目的，D符合题意。 答案：D ,点评：高考化学实验探究情境试 名师在线 +5 年（特级教师正高级教师） 撞的能量不足以引发二者之间发生电 子转移，常温下，可以勉强凑在一起形 成晶体。 打一个未必十分恰当的比方，鸡蛋 和石头能够和平共处，原因是彼此间接 触比较轻柔，相互碰撞的力道不够 你对NH,NO3固体加热或者猛烈 撞击（敲击）试试？ 立刻爆炸！可能发生如下各种反 应，不但放出大量热，而且产生多种气 体物质，大量的热会导致体系瞬间急速 膨胀。 NHNO△-N2O↑+2H2O个 题，以实验为载体考查核心素养，选择 题常以基础实验为素材，考查实验操 作、装置与方案的正误判断，强化实验 规范性与安全意识，检验考生的基础实 验能力。 注：本文系河南省教育科学“十五 五”规划2026年度一般课题“中华传统科 技融入中学化学课程思政的实践探索”成 果（课题批准号：2026YB1304)。化 33 名师在线 2NH,NO,△2N2◆+4H,0◆+ O2个 。。0.4 这是因为，加热或受到撞击时， NH4、NO的运动速度大大加快（能 量升高)，彼此之间碰撞的力道增强，足 以引发电子转移了。 所以，硝酸铵的长途运输，是一项 极其危险的工作，需要十分严格的安全 管理措施。 硝酸铵受热会发生爆炸，这也是实 验室制取氨气时，不允许使用硝酸铵替 代氯化铵的主要原因。 早年间，硝酸铵曾经作为氮肥推广 使用。但它容易结块，人们用锤子试图 敲碎它时，引发过不少爆炸事故。目前 使用硝酸铵这种氮肥的情形已基本不 见了。 (NH4)2SO4也是一样的道理。常 温或低温下，硫酸根离子中十6价硫比 较稳定，故低温加热硫酸铵可以得到 NHs: NH )2SO NH3个+ NH HSO 高温加热时，硫酸根离子则可以把 部分NH氧化为N2: 3(NH,),S0,高温N2◆+3S0,◆十 4NH3个+6H,O 同理，常温下含十7价氯的高氯酸 根离子与含一3价氮的铵根也可以“和 平共处”，形成NH4CIO4晶体，但高温 加热或受到猛烈撞击，则会引发剧烈燃 34 烧或爆炸： 2NHCIO 高温N2个十CL,◆十 2O2个+4H2O个 据此，NH,CIO4曾被设计用于高 能火箭的推进剂。 橘红色的重铬酸铵晶体点燃即可 迅速燃烧，放出氮气，生成墨绿色蓬松 状的Cr2O3: (NH),Cr,0,点脑N,++Cr,O,十 4H2O 所得Cr2O3可以催化氨的氧化反 应，得到NO。 判断物质是否具有氧化性（还原 性)，或判断物质氧化性（还原性）的强 弱，不能简单看其中所含元素价态高 低，还要看反应条件下物质是否稳定。 很多时候，同一元素价态低的物质可能 比价态高的氧化性更强，比如次氯酸的 氧化性就强于氯酸和高氯酸。 如果把硝酸根离子换成结构不稳 定的亚硝酸根，则即使在溶液里，O2 与NH彼此碰撞，也会引发电子转 移。这是实验室制取少量氮气的方法： NH,Cl+NaNO,△NaCl+N,↑ +2H2O 加热亚硝酸钠和氯化铵的混合溶 液，便可以用排水法收集N2了。 说明：以上涉及的各种铵盐爆炸、 分解反应的方程式只是按一般的氧化 还原反应原理写出的，实际的反应产物 可能更加复杂。和