備戰(zhàn)2023年高考化學(xué)【一輪?夯實(shí)基礎(chǔ)】復(fù)習(xí)精講精練

第23講氮及其化合物

【復(fù)習(xí)目標(biāo)】

1.能列舉、描述、辨識(shí)氮及其化合物重要的物理和化學(xué)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

2.能根據(jù)氮及其化合物的性質(zhì)分析生產(chǎn)、生活及環(huán)境中的某些常見問題，說明妥善保存、合理使用化學(xué)

品的常見方法。

3.能說明氮及其化合物的應(yīng)用對(duì)社會(huì)發(fā)展的價(jià)值、對(duì)環(huán)境的影響。

【知識(shí)精講】

考點(diǎn)一氮?dú)饧暗难趸?/p>

1.氮元素存在形態(tài)及氮的固定

（1）氮元素在周期表中的位置及氮原子結(jié)構(gòu)

氮元素位于元素周期表的第二周期第VA族。氮原子結(jié)構(gòu)示意圖為最外電子層有5個(gè)電，子，

既不容易得到3個(gè)電子，也不容易失去5個(gè)電子，因此，氮原子一般通過共用電子對(duì)與其他原子相互結(jié)合

構(gòu)成物質(zhì)。

（2）氮元素在自然界中的存在形式

在自然界中，氮元素主要以氮分子（N2）的形式存在于空氣中，部分氮元素存在于動(dòng)植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，

還有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和錢鹽中。

<3）氮的固定

-Nz（空氣中體積分?jǐn)?shù)約為78%）

一分為自然固氮和人工固氮

-動(dòng)植物體內(nèi)、土壤和水體中

①將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程叫做氮的固定。

②氮的固定分為自然固氮(豆科植物的根瘤菌固氮及放電條件下氮?dú)馀c氧氣化合)和人工固氮(工業(yè)上合

成氨等)。

【例題1】一種新型的合成氨的方法如圖所示，下列說法正確的是()

l.ioil也解

0；+1120

A.反應(yīng)①屬于氮的固定

B.反應(yīng)②屬于氧化還原反應(yīng)

C.反應(yīng)③可通過電解LiOH溶液實(shí)現(xiàn)

D.上述三步循環(huán)的總反應(yīng)為N?+3H2=2NH3

【答案】A

【解析】

反應(yīng)①為Li與N2反應(yīng)生成LijN的反應(yīng)，屬于氮的固定，A項(xiàng)正確；結(jié)合題圖可知反應(yīng)②為Li3N+

3H;O=3LiOH+NH3T，該反應(yīng)中沒有化合價(jià)的變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解LiOH溶液不

能生成單質(zhì)Li,C項(xiàng)錯(cuò)誤；結(jié)合題圖可知，三步循環(huán)的總反應(yīng)為2N2+6H2O=4NH3+3O2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.氮?dú)?/p>

(1)物理性質(zhì)：無色無味氣體，密度比空氣的略小，難溶于水。

(2)化學(xué)性質(zhì)

氮分子內(nèi)兩個(gè)氮原子間以共價(jià)三鍵(N=N)結(jié)合，斷開該化學(xué)腿需要吸收較多能量，故氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很

穩(wěn)定，通常情況下難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，無法被大多數(shù)生物體直接吸收。

N=N

銳

共價(jià)三

的

鍵牢固,固

分子穩(wěn)定

定

條件:放電或高溫

寫出有關(guān)化學(xué)方程式:

占燃

?3Mg+N2^^=Mg3N2;

局溫、身壓

②N2+3H2催化劑2NH3；

③N2+O2放磐5溫2NO。

【例題2】（2022?葫蘆島模擬）下列說法中正確的是（）

A.氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)不如磷活潑，故氮元素非金屬性弱于磷

B.氮?dú)庵挥醒趸裕瑳]有還原性

C.“雷雨發(fā)莊稼”所包含的化學(xué)變化有叱-^0-^02一州03一硝酸鹽

D.NO與。2反應(yīng)生成NO?屬于氮的固定

【答案】C

【解析】

N三、鍵能大，N?比磷穩(wěn)定，A錯(cuò)誤；氮?dú)庵械氐幕蟽r(jià)可以升高，也可以降低，故既具有氧化性，又

具有還原性，B錯(cuò)誤：氮的固定是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮的過程，D錯(cuò)誤。

3.氮的氧化物

（1）氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中屬于酸性氧化物的是N2O3、

N205O

（2）NO和NO2性質(zhì)的比較

NONO2

顏色無色紅棕色

物理有毒（跟血紅蛋白結(jié)合），大氣污染有毒、有刺激性氣味的氣體、大氣污染

毒性

性質(zhì)物之一物之一

溶解性不溶于水易溶于水

化學(xué)與反應(yīng)—

022NO+O2=2NO2

性質(zhì)與比0反

—3NO+HO=2HNO+NO

應(yīng)223

對(duì)環(huán)境的影

導(dǎo)致光化學(xué)煙霧和酸雨，破壞臭氧層

響

注意：

①NO只能用排水法收集，不能用排空氣法收集；而NCh只能用向上排空氣法收集，不能用排水法收

集。

i

②NCh氣體存在平衡：2NO2^N2O4，故常溫時(shí)沒有純凈的NCh或N2O4氣體。

③NO?雖然與水反應(yīng)生成HNO3,但不是硝酸的酸酊。硝酸的酸酊是N2O5：NCh不是酸性氧化物。

④NCh能使?jié)駶櫟牡矸垡坏饣浽嚰堊兯{(lán)，原因是二氧化氮先與水反應(yīng)生成HNO3,HNO,再將碘化鉀

氧化為12,最終淀粉遇12變藍(lán)。

【例題3】如圖所示，將相同條件下的機(jī)體積NO和〃體積02同時(shí)通入倒立于水槽且盛滿水的試管內(nèi)，充

分反應(yīng)后，試管內(nèi)殘留與體積的氣體，該氣體與空氣接觸后立即變?yōu)榧t棕色。則，〃與〃的比值為（）

A.3：2B.2：3

C.8：3D.3：8

【答案】C

【解析】

該過程中涉及的反應(yīng)有2NO+O2=2NO?、3NO2+H2O=2HNO3+NO,可將兩個(gè)方程式“合并”為4NO+

3O2+2H2O=4HNO3O剩余氣體與空氣接觸立即變?yōu)榧t棕色，說明剩余氣體為NO。

則可知與體積的NO氣體與〃體積的02恰好完全反應(yīng)。

4N0+302+2H2O=4HNO3

43

m

2n

4:1=3:n,解得m:〃=8:3。

【例題4】在一定條件下，將NO?和02的混合氣體12mL通入足量水中，充分反應(yīng)后剩余2mL氣體(同溫

同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積可能為()

①1.2mL②2.4mL③3mL@4mL

A.①②B.@@

C.③④D.?@

【答案】D

【解析】

4

首先分析剩余的2mL氣體有兩種可能。如果剩余2mL02，則依吹)2)=0(12—2)mL=8mL,則混合氣體

中：V(02)=12mL-8mL=4mL；若剩余的2mL氣體是NO,則混合氣體中的V(O2)=(12mL-2mLx3)x]

=1.2mL,D項(xiàng)正確。

【歸納總結(jié)】氮的氧化物和02、%。反應(yīng)的計(jì)算方法

(1)關(guān)系式法

①NO2和02混合氣體溶于水的計(jì)算：

由4NO2+O2+2H?O=4HNO3可知：

<4：1(%過量，剩余氣體

為。2

V(N()2)：V(()2)J=4：1恰好完仝反應(yīng)

>4：1N()2過量.剩余氣

體為NO

②NO與。2同時(shí)通入水中：

由4NO+3O2+2H2O=4HNC)3可知:

<4：3剩余。2

V(NO)：V(O2y=4:3恰好完全反應(yīng)

>4:3剩余NO

③NO?、NO、O2三種混合氣體通入水中：

a.可先將NO和O2轉(zhuǎn)化為NO2,再按上述各種情況分別處理。

b.也可先將NO：和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO,再按4NO+3O2+2H2O=4HNO3情況處理。

(2)得失電子守恒法

當(dāng)N。、轉(zhuǎn)化為硝酸時(shí)要失去電子，如果是NO』Ch混合，則反應(yīng)中Ch得到的電子數(shù)與NO、失去的電

子數(shù)相等。

4.氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染及防治

(1)常見的污染類型

①光化學(xué)煙霧：NO.、在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一種有毒的煙霧。

②酸雨：N。、排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HN03和HNCh，隨雨雪降到地面。

③破壞臭氧層：NO?可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。

@NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。

(2)常見的NO*尾氣處理方法

①堿液吸收法

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO：+H2O

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H20

NO?、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是/2(NO2)>H(NO),?般適合工業(yè)尾氣中NOr的

處理。

②催化轉(zhuǎn)化法

在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N?)或NO、與CO在一定溫度下傕化轉(zhuǎn)化為無

毒氣體(N2和CO?,一般適用于汽車尾氣的處理)。

【例題5】汽車尾氣中的氮氧化合物NO、與大氣中的NH.、發(fā)生如下作用，形成一種劣霾。

[01H2ONHS

NG反應(yīng)⑦N2O5反應(yīng)②HNO3反應(yīng)③煙（?一種霧霾）。

有關(guān)該霧霾的敘述正確的是（）

A.N。、.為酸性氧化物，可形成酸雨

B.反應(yīng)②是氧化還原反應(yīng)

C.NH3是形成該碧霞的催化劑

D.N%可能來自過度施用氮肥

【答案】D

【解析】

N0、為不成鹽氧化物，故A錯(cuò)誤；五氯化二氮和硝酸中的氮的化合價(jià)相同，所以反應(yīng)②是非氧化還原反應(yīng)，

故B錯(cuò)誤：由圖示可知氨氣參與反應(yīng)生成餒鹽，為反應(yīng)物，不是催化劑，故C錯(cuò)誤；NH，可能來自過度施

用氮肥，鏤鹽不穩(wěn)定易分解產(chǎn)生氨氣，故D正確。

【例題6】霧霾含有大量的污染物SO?、NOo工業(yè)上變“廢”為寶，吸收工業(yè)尾氣SO?和NO,可獲得Na2s2O4

和NH4NO3產(chǎn)品的流程圖如圖（Ce為飾元素）：

4+

NaOH溶液CeCe，+NH3.02

NO、S。晨■泮身嚴(yán)?心嗎曲曲四蕨gNH,NS

HSOj

下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.Na2s2。4中S元素的化合價(jià)為+3

B.裝置H消耗36g水生成4心個(gè)H'（以代表阿伏加德羅常數(shù)的值）

C.裝置川進(jìn)行電解，Ce3+在陰極反應(yīng)，使Ce人得到再生

D.裝置IV獲得粗產(chǎn)品NH4NO3的實(shí)驗(yàn)操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌等

【答案】C

【解析】

根據(jù)化合物中各兀素化合價(jià)代數(shù)和等于0,由于Na呈十1價(jià)，O呈一2價(jià)，所以Na2s2。4中s兀素的化合價(jià)

4+3+

為+3,A正確；36g水的物質(zhì)的量是2mol,在裝置II中發(fā)生反應(yīng)：NO+2H2O+3Ce=3Ce+NOJ+

+4+3++

4H,NO+H20+Ce=Ce+NO?+2H,可見兩個(gè)反應(yīng)都是消耗1mol+0,會(huì)產(chǎn)生2moibT,則反應(yīng)

消耗2moiH2O,就產(chǎn)生4moiHi生成H*的數(shù)目等于4必，B正確；Ce3+在陽極上發(fā)生失電子的反應(yīng)使

Ce人再生，C錯(cuò)誤；由于NH4NO3高溫易分解，因此從溶液中得到粗產(chǎn)品NH4NO3的實(shí)驗(yàn)操作依次為蒸發(fā)濃

縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌等，D正確。

【例題7】氮氧化物進(jìn)入大氣后，不僅會(huì)形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學(xué)煙霧，對(duì)含有氮氧化物的廢氣

進(jìn)行處理。

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O(i)

2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO34-H2O(ii)

(1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

①在反應(yīng)(i)中，氧化劑是。在反應(yīng)(ii)中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為o

②由反應(yīng)(ii)判斷二氧化氮是否為酸性氧化物？解釋原因。

(2)汽車尾氣中含有CO和NO,消除這兩種物質(zhì)對(duì)大氣的污染的方法是安裝催化轉(zhuǎn)化器，使它們發(fā)生反應(yīng)消

除污染，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式o

(3月前有一種治理方法是在一定條件下，用氨氣將氮氧化物轉(zhuǎn)億為無污染的物質(zhì)，請(qǐng)寫出NO?發(fā)生該反應(yīng)

的化學(xué)方程式°

【答案】

(1)?NO2I：1

②不是，因?yàn)槎趸c堿反應(yīng)生成兩種鹽，且氮元素化合價(jià)發(fā)生變化

J

(2)2NO+2C0^1ON2+2CO2

一定條件

(3)6NO2+8NH3'7N2+12H2O

【解析】

(1)①在反應(yīng)(i)中NO?中的氮元素化合價(jià)降低做氧化劑；在反應(yīng)(ii)中氧化劑和還原劑都是N02,它們的物

質(zhì)的量之比為1：I。②二氧化氮與堿反應(yīng)生成兩種鹽，且氮元素化合價(jià)發(fā)生變化，二氧化氮不是酸性氧化

物。

⑵根據(jù)原子守恒定律結(jié)合題目信息可知，一氧化氮與一氧化碳反應(yīng)后生成的對(duì)大氣無污染的物質(zhì)應(yīng)為氮?dú)?/p>

和二氧化碳。

⑶根據(jù)原子守恒定律結(jié)合題目信息可知，顯氣和二氧化氮反應(yīng)后生成的無污染的物質(zhì)為氮?dú)夂退?/p>

考點(diǎn)二氨和錢鹽

1.氨的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)

電子式及結(jié)構(gòu)密度氣味水溶性其他

NJH

?X

H比空氣刺激性極易溶于水（1:700）,可由噴泉易液化可用作制

小氣味實(shí)驗(yàn)證明。冷劑。

空間構(gòu)型為三角錐形，屬于極

性分子。

2.氨的化學(xué)性質(zhì)

疑水（顯堿性）

與水反應(yīng)

NH.與酸反,曲產(chǎn)姐而

（1）氨氣與水的反應(yīng)

NH3+H2O=NH3HzOKiNHi+OH，氨氣溶于水得級(jí)水。

+

①氨水中含有的粒子：NH3H2O、NH3、H2O>NH|、OH>Ho

△

②NH3H2O為可溶性一元弱堿，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解：NH3H2O=NH.4+H2OO

（2）氨氣與酸的反應(yīng)

a.靛有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，其現(xiàn)象為有白煙生成，將濃鹽酸改為濃硝酸，也

會(huì)出現(xiàn)相同的現(xiàn)象?；瘜W(xué)方程式：HC1+NH3=NH4CKNH3+HNO3=NH4NO3O

b.與CO2等酸性氧化物反應(yīng)：

NHa+CO2-H2O=NH4HCO3或2NHa+CO2+H2O=(NH4)2CO3。

（3）氨氣與鹽溶液的反應(yīng)

現(xiàn)象離子方程式

3+

FeCb溶液生成紅褐色沉淀Fe+3NH3H2O=Fe(OH)31+3NH；

AlCh溶液生成白色沉淀A]3++3NH3H2O=A1(OH)31+3NH；

（4）氨氣的還原性

催化劑

①催化氯化：4N%+502干=4N0+6H2。

△

②被CuO氧化：2NH3+3CUO=3CU+N24-3H2O

③被氯氣氧化；2NH3+3C12=N2+6HC1或8NH3+3C12=N2+6NH4C1

（5）氨的用途

①液氨汽化時(shí)吸收大量的熱，故用作制冷劑。

②制氮肥、硝酸、鉉鹽、純堿等。

3.鍍鹽及NH：的檢驗(yàn)

（1）鏤鹽的物理性質(zhì)

鉉鹽都是白色固體，絕大多數(shù)皴鹽都易溶于水。

（2）錢鹽的化學(xué)性質(zhì)

NHX1臥乩C12NHJ+HC1T（但不可用于制取NHa）

受熱分解

錢NH’HCOi

畫、ILHCO'ANH」+co2T+i“o

鹽

京落交0H?國NH；+OH0=NHJ+比0（填離子方程式）

注意:

△

①錢鹽受熱都能分解，但不是所有的錢鹽分解都能生成NH3,如2NH4NO3O2T+2N2T+4H2OO

②制氨時(shí)錢鹽不選（NH4）2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等，因它們受熱易分解，使產(chǎn)生的NH3中混有較多

的雜質(zhì)氣體，另外NH4NO3易爆炸；選堿時(shí)，用Ca（OH）2而不用NaOH或KOH,因NaOH、KOH具有吸濕

性，易結(jié)塊，不利于產(chǎn)生氨，且在高溫下均能腐蝕玻璃。

（3）NH；的檢驗(yàn)

涅澗紅色

石,鎏試紙

【例題8】如圖，利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣

在上面。下表中對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所做的解釋正確的是（）

濃鹽酸NaOH固體

濃硫濕潤紅色石蕊試紙

氯化物溶液

干燥紅色石蕊試紙

選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋

A濃鹽酸附近產(chǎn)生白煙NH3與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生了NH4cl固體

B濃硫酸附近無明顯現(xiàn)象NH?與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng)

C氯化物溶液變渾濁該溶液一定是AlCb溶液

干燥紅色石蕊試紙不變色，濕潤紅

DNH3是一種可溶性堿

色石蕊試紙變誑

【答案】A

【解析】

B項(xiàng)，N%與濃硫酸反應(yīng)；C項(xiàng)，A103、MgCL等氯化物溶液均可與Nbh反應(yīng)使溶液變渾濁；D項(xiàng)，NH3+

H2O4^NH3-H94^NH：+OH，氨水呈堿性，NH3H2O是堿，NH3不屬于堿。

【例題9】探究皴氣及銹鹽性質(zhì)的過程中，下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是（

A.將集有氨氣的試管倒扣于水槽中，液體迅速充滿試管，說明氨氣極易溶于水

B.將pH=11的氨水稀釋1000倍,測(cè)得pH>8,說明NH3H2O為弱堿

C.加熱NH4HCO3固體，觀察到固體逐漸減少，試管口有液滴產(chǎn)生，說明NH4HCO3受熱不穩(wěn)定

D.將紅熱的粕絲伸入如圖所示的錐形瓶中，瓶口出現(xiàn)少量紅棕色氣體，說明氨氣的氧化產(chǎn)物為NO?

【答案】D

【解析】

氨氣極易溶于水生成氨水，所以將集有氨氣的試管倒扣于水槽中，液體迅速充滿試管，故A正確；常溫下，

pH=ll的氨水中c（OH一）=10-3moLLj稀釋1000倍，測(cè)得pH>8,c（OH-）>10-6mol-L-1,說明稀釋時(shí)電

離平衡正向移動(dòng)，所以NH3H2O為弱堿，故B正確；碳酸氫錢加熱分解為氨氣、二氧化碳和水，故C正確；

氨氣的氧化產(chǎn)物為NO,NO在錐形瓶口與氧氣反應(yīng)生成NO2,所以瓶口出現(xiàn)少量紅棕色氣體，故D錯(cuò)誤。

4.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法

（1）常規(guī)方法

（反應(yīng)用理12NH?+Ca（CH）2&2NH3f+CaC12+2H2p

值府*皆L固體+固體4氣體（與用KC1O3或KMnO,

必'用制。2的裝置相同）

崢化全J置｝f用堿石灰干燥

I

邈至尊一向下排空包法

L①將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,

〔驗(yàn)滿力湖試紙變藍(lán)色

「②將能有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口,

有白煙產(chǎn)生

餌氣生理廠收集時(shí)，一般在試管口塞一團(tuán)用水或稀硫

酸浸濕的棉花球，可減小與空氣的

NH3

對(duì)流速度，收集到純凈的NIL

（2）簡(jiǎn)易方法

方法化學(xué)方程式（或原理）發(fā)生裝置

a

△

加熱濃氨水NH3H2ONH3T+H2Of

濃氨水+固體NaOH溶于水放熱，促使氨水分解，且OFT濃度的增大有利于NH3的

NaOH生成當(dāng)

a

濃氨水+固體CaO與水反應(yīng)，使溶劑（7K）減少，反應(yīng)放熱，促使氨水分解，化學(xué)方程

CaO式：NHH2O+CaO=NHt4-Ca（OH）良

332

注意：

①干燥氨氣不能用無水CaCb因：8NH3+CaCl2=CaC12-8NH3,通常用堿石灰干燥氨氣。

②吸收氨氣時(shí)要注意防止倒吸

可用于吸收氨氣并能防倒吸的常用裝置為

【例題10］某學(xué)習(xí)興趣小組探究氨氣的制取實(shí)驗(yàn)：

(1)甲同學(xué)擬用下列實(shí)驗(yàn)方法制備氨氣，其中合理的是

A.將氯化鉉固體加熱分解

B.將濃氨水滴入氫氧化鈉固體中

C.將氫氧化鈉固體加入濃氨水中

D.將氯化鍍稀溶液滴入氫氧化鈉固體中

(2)根據(jù)上述正確的原理，該同學(xué)欲用下列常見的實(shí)驗(yàn)室制氣裝置制取氨氣，適宜的裝置是

(3)氣體的性質(zhì)是氣體收集方法選擇的主要依據(jù)，下列性質(zhì)與收集方法無關(guān)的是。

①密度②顏色③溶解性④熱穩(wěn)定性⑤與氧氣反應(yīng)

(4)下圖是甲同學(xué)設(shè)計(jì)收集氨氣的幾種裝置，其中可行的是,集氣的原理是

【答案】

(DB

(2)C

(3)@@

(4)d利用氨氣密度小于空氣，采用短管進(jìn)氨氣，長管出空氣，即可收集氨氣

【解析】

(1)A.加熱氯化鐵產(chǎn)生氯化氫和氣氣，遇冷又轉(zhuǎn)化為氯化鐵固體，得不到氨氣，故A錯(cuò)誤；B氫氧化鈉固體

具有吸水性，溶于水放出大量的熱量，而氨氣易揮發(fā)，則濃筑水滴入氫氧化鈉固體中可制得氨氣，并且能夠

節(jié)約氨水的用量，可以制取氨氣，故B正確；C.濃氨水中存在平衡NH3+H2ONH3H2ONH；+OH

，加入氫氧化鈉固體時(shí)，平衡會(huì)逆向移動(dòng)，能夠制得氨氣，但是因?yàn)榘睔鈽O易溶于水，這樣操作消耗的氫

氧化鈉和濃氨水更多，故C錯(cuò)誤；D.氨氣極易溶于水，氯化鉉稀溶液滴入氫氧化鈉固體中生成一水合氨得

不到氨氣，故D錯(cuò)誤；

⑵濃氨水滴入氫氧化鈉固體中，反應(yīng)物的狀態(tài)為液體+固體，反應(yīng)條件不需要加熱，所以應(yīng)選擇C；

(3)收集氣體可采用排空氣法(密度、氣體不能被氧氣氧化等)，也可采用排水法(不易溶于?水)，與其他性質(zhì)無

關(guān)，故選：②④；

(4)氨氣極易溶于水，不能用排水法收集，氨氣密度小于空氣，應(yīng)選擇向下排空氣法，選用d收集，采用短

管進(jìn)氨氣，長管出空氣。

【例題11】干燥的二氧化碳和氨氣反應(yīng)可生成氨基甲酸鉉固體，化學(xué)方程式為

2NH3(g)+CO2(g)^NH2COONH4(s)kH<0,在四氯化碳中通入二氧化碳和氨氣制備氨基甲酸鉉的實(shí)驗(yàn)裝

置如圖所示，回答下列問題：

⑴裝置1用來制備二氧化碳?xì)怏w：將塊狀石灰石放置在試管中的帶孔塑料板上，漏斗中所加試劑為

:裝置2中所力口試劑為o

(2)裝置4中試劑為固體NH..C1和Ca(OH)2,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為；

試管口不能向上傾斜的原因是o

裝置3中試劑為KOH,其作用為o

⑶反應(yīng)時(shí)三頸瓶需用冷水浴冷卻，其目的是。

【答案】

(1)稀鹽酸濃H2so4

△

(2)2NH4CH-Ca(OH)2=CaCL+2NH3f+2H2O防止冷凝水倒流到試管底部使試管破裂干燥劑(干燥氨

氣)

(3)降低溫度，使平衡正向移動(dòng)提高產(chǎn)量

【解析】

(1)裝置1是制備二氧化碳的裝置.5>由二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法可知所用試劑為碳酸鈣和稀鹽酸。已知可由干

燥的二氧化碳和氨氣反應(yīng)制備氨基甲酸銹。故二氧化碳和氨氣分別都需要干燥。所以裝置2和3的作用分

別為干燥二氧化碳?xì)怏w和氨氣，裝置2所加試劑為濃硫酸。

△

(2)制取氨發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaC12+2NH3f+2H?0。制取NH3采用固體與固體

加熱反應(yīng)的裝置，需考慮產(chǎn)生的水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，防止冷凝水倒流到試管底部使試管破裂。

(3)已知制備氨基甲酸鉉的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，冷水浴可降低溫度，使平衡正向移動(dòng)提高產(chǎn)量。

【歸納總結(jié)】

1.噴泉實(shí)驗(yàn)的原理

使燒瓶?jī)?nèi)外在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差，利用大氣壓將燒瓶下面燒杯中的液體壓入燒瓶?jī)?nèi)，在尖嘴導(dǎo)

管口形成噴泉。

2.形成噴泉的類型

下面是幾種常見的能形成噴泉的氣體和吸收劑。

NO、O2NO?、O2

氣體HC182、C12、SO>H2s

NH32NO2

（4：3）（4：1）

吸收水、NaOHNaOH

水水水水

劑溶液溶液

3.噴泉實(shí)驗(yàn)的發(fā)散裝置及操作方法

噴泉實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)，其本質(zhì)是形成壓強(qiáng)差而引發(fā)液體上噴，以教材中的裝置［發(fā)散源)可設(shè)

計(jì)如圖所示的多種不同的裝置和頭用不同的操作(如使氣體溶于水、熱敷或冷敷、生成氣體等)來形成噴泉。

設(shè)計(jì)說明：

裝置(I)向錐形瓶通入少量空氣，將少量水壓入燒瓶，導(dǎo)致大量氨溶解，形成噴泉。

裝置(II)省去了膠頭滴管，用手(或熱毛巾等)捂熱燒瓶，氨受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣，氨與水

接觸，即發(fā)生噴泉(或用浸冰水的毛巾"冷敷''燒瓶，使水進(jìn)入燒瓶中，瓶?jī)?nèi)氨溶于水)。

裝置(III)在水槽中加入能使水溫升高的物質(zhì)致使錐形瓶?jī)?nèi)酒精因升溫而揮發(fā)，錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)增大而

產(chǎn)生噴泉。

裝置(IV)向燒瓶中通入一定量的H2s和SO2,現(xiàn)象為有淡黃色粉末狀物質(zhì)生成，瓶?jī)?nèi)壁附有水珠，NaOH

溶液上噴形成噴泉。

裝置(V)打開①處的止水夾并向燒瓶中緩慢通入等體積的HC1氣體后關(guān)閉該止水夾，等充分反應(yīng)后再打

開②處的止水夾，觀察到先有白煙產(chǎn)生，后產(chǎn)生噴泉。

裝置(VI)中，擠壓膠頭滴管，然后打開導(dǎo)管上部的兩個(gè)活塞，則在右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開導(dǎo)管

下部活塞，則可產(chǎn)生雙噴泉。

4.噴泉實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的濃度計(jì)算

關(guān)鍵是確定所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)后所得溶液的

物質(zhì)的量濃度：

(l)HCKN%、NO?氣體或它們與其他不溶于水的氣體混合時(shí)：所得溶液的物質(zhì)的量濃度為亳molL-

_,

(2)當(dāng)是NO2和02的混合氣體且體積比為4：1時(shí)，c(HN03)=焉mol-Lo

Zo

【例題12】利用如圖所示的裝置，可以驗(yàn)證N%和HQ的有關(guān)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)前a、b、c活塞均關(guān)閉。

(1)若要在燒瓶H中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶I中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是。

(2)若先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管，在燒瓶中可觀察到的現(xiàn)象是。

⑶通過擠壓膠頭滴管和控制活塞的開關(guān)，在燒瓶I中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶H中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作

方法是;若要在該裝置中產(chǎn)生雙噴泉現(xiàn)象，其操作方法

是O

【答案】

(1)先打開a、b活塞，再擠壓膠頭滴管(或先擠壓膠頭滴管，再打開a、b活塞)

(2)燒瓶II中導(dǎo)管口處產(chǎn)生白煙

(3)先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開c活塞)，片刻后，關(guān)閉a活

塞，然后打開b活塞先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開c活

塞)，片刻后，打開b活塞

【解析】

⑴打開a、b活塞，再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶I【中，由于N&極易溶于水，使燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小，

燒杯中的水迅速進(jìn)入燒瓶H中，形成噴泉。

(2)先打開a、c活塞，再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶I【中，燒瓶II中的壓強(qiáng)迅速減小，燒瓶I中的H。氣體

會(huì)進(jìn)入到燒瓶II中，且與NH3化合生成NH4cl而產(chǎn)生白煙。

(3)先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管(或打開a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開c活塞)，片刻后關(guān)閉a活塞，

打開b活塞，燒杯中的水會(huì)迅速進(jìn)入燒瓶I中，形成噴泉；先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管(或打開a活

塞，擠壓膠頭滴管，再打開c活塞)，片刻后打開b活塞，不關(guān)閉a活塞，燒瓶中的水便會(huì)同時(shí)進(jìn)入燒瓶I

和II中，形成雙噴泉

考點(diǎn)三硝酸

1.物理性質(zhì)：

純凈的硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體，與HzO以任意比互溶。

2.化學(xué)性質(zhì)

具有限的通性

苯、甲苯強(qiáng)酸性

硝化反應(yīng)有如扁前強(qiáng)氧化性

.與金屬、非金屬

反應(yīng)，不穩(wěn)定性

顏色反應(yīng)及還原性化合物

■蛋白質(zhì)反應(yīng)

NO2

（1）不穩(wěn)定性

△327,6^

①反應(yīng)：4HNO3-=-2H2O+4NO2T+O2T。

②市售濃硝酸呈黃色的原因是HN03分解生成的NO?溶于硝酸中。

③濃硝酸的保存方法是保存在棕色帶有玻璃塞的細(xì)口試劑瓶中，置于冷暗處。

（2）強(qiáng)氧化性

硝酸無論濃、稀都有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大，氧化性越強(qiáng)。

①與不活潑金屬反應(yīng)

稀硝酸與銅反應(yīng)：3Cu+8HNO3（?。?3Cu（NO3）2+2NOT+4H20。

濃硝酸與銅反應(yīng)：Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO2T+2H2O

②常溫下，濃硝酸使Fe、Al鈍化。

③與非金屬反應(yīng)

△

如濃硝酸與C的反應(yīng)：C+4HN0M濃）=CO2T+4NO2T+2H2。

④與還原性化合物反應(yīng)

硝酸可氧化H?S、SO2、Na2so3、HLFe2\FeO等還原性物質(zhì)。寫出稀硝酸與SO2、Fe?+反應(yīng)的高子方

程式分別為:

3SO2+2NO；+2H2O=3SOr+2NOT+4H*

2+，3+

3Fe+NO；4-4H=3Fe+NOf+2H2OC

(3)與有機(jī)化合物反應(yīng)

y濃硫酸

+HN()3(濃)一；<>—N()2+H()

_、，0△2

②顯色反應(yīng)：含苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色。

3.硝酸工業(yè)制法的反應(yīng)原理

(1)N%在催化劑作用下與02反應(yīng)生成NO：

催化劑

4NH3+5O2-=4NO+6H2OO

(2)NO進(jìn)?步氧化生成NO2：2NO+O2=2NO2a

⑶用水吸收NO2生成HNO3：

3NO2+H2O=2HNO3+NO。

【例題13】某學(xué)習(xí)小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱，按下圖裝置進(jìn)行試驗(yàn)(夾持儀器已略去)。實(shí)驗(yàn)表

明濃硝酸能將NO氧化成NO?，而稀硝酸不能氧化NO,由此得出的結(jié)論是濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸。

可選藥品：濃硝酸、3moi/L稀硝酸、蒸儲(chǔ)水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳。

己知：氫氧化鈉溶液不與NO反應(yīng)，能與N02反應(yīng)：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2。

(1)實(shí)驗(yàn)應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中，裝置③、④、⑥中盛放的藥品依次是:

⑵滴加濃硝酸之前的操作是：檢驗(yàn)裝置的氣密性，加入藥品，打開彈簧夾后，繼續(xù)進(jìn)行的操作是

______________________________;

(3)裝置①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是;

(4)裝置②的作用是,

發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是:

(5)該小組得出結(jié)論依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是；

(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)裝置①中溶液呈綠色，而不顯藍(lán)色。甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

較高所致，而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了以卜4個(gè)試驗(yàn)來判斷兩種看法

是否正確。這些方案中可行的是(填字母)。

a.加熱該綠色溶液，觀察顏色變化

b.加水稀釋綠色溶液，觀察顏色變化

c.向該綠色溶液中通入氮?dú)?，觀察顏色變化

d.向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化

【答案】

(1)3mol/L稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液

⑵通入CO?一段時(shí)間，關(guān)閉彈簧夾，將裝置⑤中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶?jī)?nèi)

⑶Cu+4H++2NO3=Cu2++2NChT+2H2。

(4)珞NCh轉(zhuǎn)化為NO3NO2+H2O=2HNO3+NO

(5)裝置③中液面上方氣體仍為無色，裝置④中液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色

(6)acd

【解析】

⑴根據(jù)裝置的特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，NO不溶于水，裝置⑤是收集NO,所以裝置③中應(yīng)該盛放稀硝酸，達(dá)到驗(yàn)

證稀HNCh不能氧化NO的FI的，裝置⑥中盛放NaOH溶液吸收NOz，防止污染空氣，裝置④中應(yīng)該盛放

濃稍酸,達(dá)到驗(yàn)證濃HN6能氧化NO的目的：

⑵由于裝置中殘存的空氣能氧化NO,對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，所以滴加濃HNO3之前需要通入一段時(shí)間CO?趕走

裝置中的空氣，同時(shí)也需將裝置⑤中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶?jī)?nèi)防止反應(yīng)產(chǎn)生的NO氣體逸出；

+2

⑶裝置①中Cu與濃HNO3反應(yīng)的離子方程式為Cu+4H+2NOs=Cu*+2NO2T+2H2O；

(4)裝置②中盛放H2O,使NO?與比0反應(yīng)生成NO,3NO2+H2O=2HNO3+NO；

(5)N0通過稀HNO3溶液后，若無紅棕色NO?產(chǎn)生，說明稀HNO3不能氧化NO,所以盛放稀HNO3裝置的

液面上力沒有顏色變化即可說明：裝置④中盛放的是濃HNO3,若濃HNO3能氧化NO,則裝置④液面的上

方會(huì)產(chǎn)生紅棕色氣體；

(6)要證明是Cu(NO3)2濃度過高或是溶解了NO?導(dǎo)致裝置①中溶液呈綠色，一是可設(shè)計(jì)將溶解的NO?趕走

(a、c方案)再觀察顏色變化，二是增大溶液中NO2濃度(d方案)，通過觀察顏色變化可以判斷。

【歸納總結(jié)】金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算問題的思維模型

N原子守恒

兩個(gè)

守忸得失電子守恒

金屬

NO

3-

利用離子方程式

快速找出各種量

的相互關(guān)系

【例題14］將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO：混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)

狀況下的體積為11.2L。請(qǐng)回答下列問題:

(1)NO的體積為L,NO2的體積為Lo

(2)參加反應(yīng)的HNOs的物質(zhì)的量是o

(3)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入VmLamolL1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu”全部轉(zhuǎn)化

成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為mol-r'o

(4)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNOa，至少需要30%的雙氧水g。

【答案】

t/Vx10-3+0.5

(1)5.8245.376(2)1.52mol(