第14講-氮及其化合物(講義)(解析版)-2024年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)

第14講氮及其化合物目錄考情分析網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考點(diǎn)一氮及其氧化物【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1氮?dú)庵R(shí)點(diǎn)2氮的氧化物【提升·必考題型歸納】考向1考查氮?dú)獾男再|(zhì)及氮的固定考向2考查氮的氧化物與環(huán)境污染考點(diǎn)二氨銨鹽【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1氨氣知識(shí)點(diǎn)2銨鹽【提升·必考題型歸納】考向1考查氨、銨鹽的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)考向2考查噴泉實(shí)驗(yàn)原理及應(yīng)用考向3考查氨的實(shí)驗(yàn)室制法及創(chuàng)新考點(diǎn)三硝酸硝酸鹽【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1硝酸知識(shí)點(diǎn)2硝酸鹽【提升·必考題型歸納】考向1考查硝酸的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)探究考向2考查金屬與硝酸反應(yīng)的多角度計(jì)算考點(diǎn)四不同價(jià)態(tài)含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1不同價(jià)態(tài)含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化知識(shí)點(diǎn)2氮族元素的其它知識(shí)歸納【提升·必考題型歸納】考向1考查不同價(jià)態(tài)含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系考向2考查不同價(jià)態(tài)含氮物質(zhì)轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)探究考向3考查氮族元素的其他相關(guān)知識(shí)真題感悟考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析氮及其氧化物2023湖北卷1題，3分2022天津卷4題，3分2021河北卷4題，3分分析近三年全國高考試題，高考命題在本講有以下規(guī)律：1．從考查題型和內(nèi)容上看，題型以選擇題、綜合推斷題、實(shí)驗(yàn)題為主。考查內(nèi)容主要有以下三個(gè)方面：(1)以新材料、新技術(shù)為背景或框圖推斷題綜合考查氮及其化合物相互轉(zhuǎn)化及生活應(yīng)用；(2)以氮及其化合物的制備、性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)為載體考查基本實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)和實(shí)驗(yàn)探究能力；(3)結(jié)合化學(xué)與生活考查氮氧化物對(duì)環(huán)境污染與防治及其預(yù)防措施等。2．從命題思路上看，以側(cè)重考查實(shí)驗(yàn)探究及其化學(xué)與生活的聯(lián)系為主。(1)選擇題：常以考查氮及其化合物的性質(zhì)、檢驗(yàn)方法、實(shí)際應(yīng)用及化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)操作為重點(diǎn)；(2)非選擇題：以氮及其化合物的基礎(chǔ)知識(shí)為主線，以最新的信息處理和知識(shí)的應(yīng)用考查為重點(diǎn)，與物質(zhì)結(jié)構(gòu)、電化學(xué)、電解質(zhì)溶液等知識(shí)，考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。根據(jù)高考命題的特點(diǎn)和規(guī)律，復(fù)習(xí)時(shí)要注意以下幾個(gè)方面：(1)注重氮及其化合物在生活中的應(yīng)用。(2)結(jié)合相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)注重氮及其化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。(3)氮及其化合物的性質(zhì)。氨氣銨鹽2023新課標(biāo)卷12題，6分2022天津卷4題，3分2021全國甲卷9題，6分硝酸2023山東卷2題，2分2022北京卷12題，3分2021河北卷10題，3分不同價(jià)態(tài)含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化2023浙江1月卷6題，2分2022江蘇卷8題，3分2021浙江6月卷16題，2分考點(diǎn)一氮及其氧化物知識(shí)點(diǎn)1氮?dú)?．氮的固定（1）自然固氮（a.雷電固氮：將N2轉(zhuǎn)化NO；b.根瘤菌固氮將N2轉(zhuǎn)化NH4+）（2）人工固氮：合成氨工業(yè)2．氮?dú)?1)結(jié)構(gòu)：分子式：N2電子式：結(jié)構(gòu)式：N≡N(2)物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，密度比空氣略小，在水中溶解度很?。w積比=1：0.02），在壓強(qiáng)為101KPa下，氮?dú)庠凇?95.8℃時(shí)變成無色液體，氮?dú)夥肿釉凇?09.9℃時(shí)變成雪花狀固體，N2空氣中N2的體積分?jǐn)?shù)紅為0.78。(3)化學(xué)性質(zhì)1）通常狀況下很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

2）在一定條件下，能與一些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)①與H2反應(yīng)：N2＋3H22NH3；

②與某些金屬反應(yīng)：3Mg+N2Mg3N2Mg3N2離子化合物，在水中強(qiáng)烈水解Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑

③與O2反應(yīng)：在通常情況下，與O2不發(fā)生反應(yīng)，但在放電或高溫的條件下能與O2直接化合生成NO。N2+O22NO（閃電、汽車引擎中發(fā)生的反應(yīng)）(4)用途：①文物館將貴重文物保存在氮?dú)庵?。②氮?dú)馐呛铣砂惫I(yè)的重要原料——合成氨，制化肥，HNO3。③雷電是自然界重要的固氮方式。④醫(yī)療上，液氮是常見的冷凍劑。

(5)工業(yè)制法：1）分離液態(tài)空氣：

2）耗氧法：

知識(shí)點(diǎn)2氮的氧化物1.氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物，氮元素從＋1～＋5價(jià)都有對(duì)應(yīng)的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中N2O5、N2O3分別是硝酸、亞硝酸（HNO2）的酸酐。2.NO和NO2的比較NONO2物

理性質(zhì)色態(tài)味無色、無味、氣體紅棕色、刺激性氣味、氣體密度密度略大于空氣密度比空氣大熔沸點(diǎn)很低低，易液化溶解性不溶易溶化學(xué)性質(zhì)毒性有毒有毒與水不反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO

NO2既是氧化劑，又是還原劑與堿不反應(yīng)2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2ONO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2+H2O氧化性2NO+2CO=2CO2+N22NO2+2KI=I2+2KNO2還原性2NO+O2=2NO2

可使KMnO4褪色可使KMnO4褪色與O2混合，通入水中4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3實(shí)驗(yàn)室制取3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O收集方法排水法向上排空氣法【特別提醒】①NO2與N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO2的平均相對(duì)分子質(zhì)量總大于46。②驗(yàn)證某無色氣體為NO的方法是向該無色氣體中通入O2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色。3.氮的氧化物溶于水的幾種情況分析1）NO2或NO2與N2混合氣體溶于水時(shí)，3NO2+H2O==2HNO3+NO，利用氣體體積變化差進(jìn)行計(jì)算。2）NO2與O2的混合氣體溶于水，由3NO2+H2O==2HNO3+NO及2NO+O2==2NO2，得：4NO2+O2+2H2O==4HNO3，可知，3）NO和O2同時(shí)通入水中時(shí)，其反應(yīng)是2NO+O2==2NO2①，3NO2+H2O==2HNO3+NO②，將①×3+②×2得總反應(yīng)式為：4NO+3O2+2H2O==4HNO3。4）NO、NO2、O2三種混合氣體通入水中，可先按情況（1）求出NO2與H2O反應(yīng)生成的NO的體積，再加上原混合氣體中的NO的體積即為NO的總體積，再按情況（3）進(jìn)行計(jì)算。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：NOx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)生了一種有毒的煙霧。②酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面，形成酸雨pH＜5.6，酸雨的主要危害是能直接破壞農(nóng)作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化，還會(huì)加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具及電信電纜的腐蝕。③破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。④NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。2)常見的NOx尾氣處理方法①堿液吸收法：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx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(N2)，或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。③氨氣吸收法：8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(一定條件))7N2＋12H2O4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(一定條件))5N2＋6H2O考向1考查氮?dú)獾男再|(zhì)及氮的固定例1．（2023·天津河?xùn)|·統(tǒng)考二模）自然界中時(shí)刻存在著氮的轉(zhuǎn)化。下圖為N2分子在催化劑作用下發(fā)生一系列轉(zhuǎn)化示意圖。下列敘述正確的是A．，均屬于氮的固定B．使用催化劑a、b均可以提高單位時(shí)間內(nèi)生成物的產(chǎn)量C．催化劑a、b表面均發(fā)生了極性共價(jià)鍵的斷裂D．在催化劑a作用下，氮原子發(fā)生了氧化反應(yīng)【分析】把游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物，稱為氮的固定；氧化還原反應(yīng)中元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)；化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成，同種原子形成的共價(jià)鍵稱為非極性共價(jià)鍵，不同原子形成的共價(jià)鍵稱為極性共價(jià)鍵；催化劑可以提高化學(xué)反應(yīng)速率，據(jù)此分析解答。【解析】A．把游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物，稱為氮的固定，N2→NH3屬于氮的固定，NH3→NO不屬于氮的固定，A錯(cuò)誤;B．催化劑可以提高化學(xué)反應(yīng)速率，可以提高單位時(shí)間內(nèi)生成物的產(chǎn)量，B正確;C．催化劑a作用下，N2→NH3，斷裂非極性共價(jià)鍵N≡N鍵；催化劑b作用下，NH3→NO，斷裂極性共價(jià)鍵N-H鍵，C錯(cuò)誤;D．催化劑a作用下，N2→NH3，氮原子化合價(jià)從0降低至-3價(jià)，發(fā)生了還原反應(yīng)，D錯(cuò)誤;故答案為：B?！敬鸢浮緽【變式訓(xùn)練1】（2023·湖南婁底·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）開發(fā)常壓旋轉(zhuǎn)滑行弧實(shí)現(xiàn)高效固氮具有廣闊的應(yīng)用前景，如圖所示：下列敘述正確的是A．和在光照或風(fēng)能作用下直接生成B．上述過程包括C．中陰、陽離子空間結(jié)構(gòu)相同D．分子如圖所示

，和都存在分子內(nèi)氫鍵【解析】A．氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l件下生成一氧化氮，不能生成二氧化氮，故A錯(cuò)誤;B．由圖可知，上述過程包括上述過程包括一氧化氮與氧氣和水反應(yīng)生成硝酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故B正確;C．銨根離子中氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4、孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為1，離子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，硝酸根離子中氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3、孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0，離子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，兩者的空間結(jié)構(gòu)不同，故C錯(cuò)誤;D．氨分子只能形成分子間氫鍵，不能形成分子內(nèi)氫鍵，故D錯(cuò)誤;故選B?！敬鸢浮緽【變式訓(xùn)練2】（2023·湖南長(zhǎng)沙·長(zhǎng)沙一中?？家荒＃┲参飳?duì)氮元素的吸收過程如下，下列說法錯(cuò)誤的是A．過程①叫做氮的固定 B．澆水和松土有利于過程②C．過程③中發(fā)生氧化反應(yīng) D．高溫有利于加快過程④【解析】A．①過程將游離態(tài)的氮?dú)廪D(zhuǎn)化成了化合態(tài)的NH3或銨根離子，屬于氮的固定，A正確;B．澆水有利于NH3和溶解于水中，松土有利于氧氣進(jìn)入土中從而與NH3和反應(yīng)生成，B正確;C．過程③中N失電子轉(zhuǎn)化為，發(fā)生氧化反應(yīng)，C正確;D．高溫下植物的活性降低，不利于其吸收，同時(shí)硝酸鹽高溫下不穩(wěn)定，易分解，也不利于植物吸收，D錯(cuò)誤;故答案選D?！敬鸢浮緿【特別提醒】1．氮的氧化物都有毒，其中NO2與N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO2的平均相對(duì)分子質(zhì)量總大于46，也沒有純凈NO2和N2O4氣體。2．驗(yàn)證某無色氣體是NO的方法是向無色氣體中通入O2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色。3．NO2、NO可用堿液處理，如NaOH溶液吸收原理為NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O、2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O。4．NO2雖然與水反應(yīng)生成HNO3，但不是硝酸的酸酐。NO2既有氧化性又有還原性，以氧化性為主。如NO2能使?jié)駶?rùn)的淀粉－碘化鉀試紙變藍(lán)：2NO2＋2KI=2KNO2＋I(xiàn)2。5．鑒別NO2和溴蒸氣常用①AgNO3溶液、②H2O、③CCl4?？枷?考查氮的氧化物與環(huán)境污染例2．（2023·江蘇·統(tǒng)考二模）煤燃燒時(shí)，煙氣中NO含量隨溫度和氧氣含量的變化如圖所示。下列說法不正確的是

A．燃煤過程中發(fā)生了氮的固定 B．燃煤溫度越高污染越重C．含氧量越高越容易生成NO D．煤燃燒不影響自然界氮循環(huán)【解析】A．燃煤過程中氮?dú)廪D(zhuǎn)化為一氧化氮，發(fā)生了氮的固定，A正確;B．由圖可知，隨著溫度升高，一氧化氮的含量升高，污染加重，B正確;C．由圖可知，從下到上氧氣濃度升高，一氧化氮含量升高，則含氧量越高越容易生成NO，C正確;D．由圖可知，煤燃燒將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為一氧化氮，污染環(huán)境，影響了氮循環(huán)，D錯(cuò)誤;故選D?！敬鸢浮緿【變式訓(xùn)練】（2023·山東煙臺(tái)·統(tǒng)考二模）實(shí)驗(yàn)室通過反應(yīng)：制備。下列實(shí)驗(yàn)裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

A．用裝置甲制備NO B．用裝置乙干燥NOC．用裝置丙制備 D．用裝置丁處理尾氣【解析】A．甲中利用稀硝酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的二氧化碳先排盡裝置中的空氣，然后用Cu與稀硝酸反應(yīng)制備NO，故A正確;B．裝置乙中堿石灰可干燥NO，故B正確;C．丙中發(fā)生2NO+Na2O2＝2NaNO2，故C正確;D．丁中吸收尾氣的導(dǎo)氣管需深入液面以下，而且NO與氧氣反應(yīng)的用量不好控制與操作，多余的NO可能會(huì)從支管口溢出，不能達(dá)到尾氣處理的目的，故D錯(cuò)誤;故選D。【答案】D考點(diǎn)二氨銨鹽知識(shí)點(diǎn)1氨氣1．氨的分子結(jié)構(gòu)分子式電子式結(jié)構(gòu)式空間構(gòu)型分子極性NH3鍵角107°18′三角錐形極性分子2.氨的物理性質(zhì)通常狀況下，氨是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水（常溫常壓下，體積比為1∶700），氨的水溶液稱為氨水。氨在加壓下容易液化，液氨汽化時(shí)吸收大量的熱，使周圍環(huán)境溫度急劇降低，工業(yè)上可使用液氨作制冷劑。3.氨的化學(xué)性質(zhì)(1)氨與水的反應(yīng)NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－a.氨溶于水得氨水，氨水是混合物，溶液中存在的微粒有三種分子：NH3·H2O、NH3、H2O；三種離子：NH4+、OH－及少量的H+。b.NH3·H2O為可溶性一元弱堿，具有堿的通性。氨水可使紫色石蕊試液變藍(lán)，故常用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)NH3的存在。c.NH3·H2O不穩(wěn)定，易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O。【特別提醒】①NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體，能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，可在推斷題中作為解題突破口。②氨水呈堿性，NH3·H2O屬于一元弱堿，計(jì)算氨水的濃度時(shí)，溶質(zhì)按NH3進(jìn)行計(jì)算。(2)氨與酸的反應(yīng)：氨氣與酸反應(yīng)生成銨鹽NH3+HCl=NH4Cl（白煙）

NH3+HNO3=NH4NO3（白煙）

2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

注：蘸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。(3)與鹽溶液的反應(yīng)：一般生成難溶的堿，如氯化鐵溶液與氨水反應(yīng)：Fe3++3NH3·H2O==Fe(OH)3↓+3NH4+又如過量氨水與AlCl3反應(yīng)的離子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。注：與Cu2+、Zn2+、Ag+反應(yīng)先生成沉淀Cu(OH)2、Zn(OH)2、Ag2O，繼續(xù)加入NH3·H2O或通入NH3，沉淀溶解，分別生成Cu(NH3)42+、Zn(NH3)42+、Ag(NH3)2+。(4)氨的還原性a．催化氧化：4NH3＋5O2eq\o(,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))4NO＋6H2O(用于工業(yè)制硝酸)。b．在純氧中燃燒：4NH3＋3O2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))2N2＋6H2O。c．與氯氣反應(yīng)：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl(用于檢驗(yàn)Cl2管道泄漏)。d．與CuO反應(yīng)：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O(用于實(shí)驗(yàn)室制少量N2)。4．氨的實(shí)驗(yàn)室制法（1）原理：利用復(fù)分解反應(yīng)強(qiáng)堿制弱堿

2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O（2）藥品的選擇：①銨鹽：制取NH3時(shí)，一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3，原因如下：銨鹽不選用的理由NH4NO3受熱分解，會(huì)發(fā)生爆炸，不安全(NH4)2SO4與Ca(OH)2反應(yīng)時(shí)生成CaSO4，反應(yīng)物呈塊狀，不利于NH3逸出，且反應(yīng)后試管難清洗(NH4)2CO3受熱分解會(huì)產(chǎn)生CO2，使收集到的NH3不純②堿：一般用熟石灰，不用NaOH或KOH，因?yàn)镹aOH或KOH易吸水結(jié)塊，而且對(duì)玻璃儀器腐蝕性較強(qiáng)。裝置：固－固反應(yīng)加熱裝置（同制O2）①發(fā)生裝置的試管口略向下傾斜；②加熱溫度不宜過高，并用酒精燈外焰由前向后逐漸加熱。（4）干燥：堿石灰（或固體NaOH、固體CaO）

【特別提醒】不能用濃H2SO4、CaCl2干燥，CaCl2與NH3反應(yīng)：CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3。

（5）收集：向下排空氣法收集。收集裝置和反應(yīng)裝置的試管和導(dǎo)管必須是干燥的。由于氨氣的密度比空氣小，因此收集氨氣時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)插入接近試管的底部。（6）驗(yàn)滿：①用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放置在試管口附近，若變藍(lán)，說明已經(jīng)收集滿。②用蘸取濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，若有白煙生成，說明已經(jīng)收集滿。（7）尾氣吸收：多余的氨要吸收掉（可在導(dǎo)管口放一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球），以避免污染空氣。但多余氣體在尾氣吸收時(shí)要防止倒吸。常采用的裝置有：（6）氨氣的其它實(shí)驗(yàn)室制法方法化學(xué)方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置加熱濃氨水NH3·H2ONH3↑＋H2O濃氨水＋固體NaOHNaOH溶于水放熱，促使氨水分解。且OH－濃度的增大有利于NH3的生成濃氨水＋固體CaOCaO與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少；反應(yīng)放熱，促使氨水分解?；瘜W(xué)方程式為NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)25.噴泉實(shí)驗(yàn)及拓展應(yīng)用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。氣體HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2、(4∶3)NO2、O2(4∶1)吸收劑水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水3）噴泉實(shí)驗(yàn)的發(fā)散裝置和實(shí)驗(yàn)操作裝置(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?qū)Ч苤型ㄈ胍欢康腍2S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HCl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：(1)HCl、NH3、NO2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eq\f(1,22.4)mol·L－1。(2)當(dāng)是NO2和O2的混合氣體且體積比為4∶1時(shí)，c(HNO3)＝eq\f(1,28)mol·L－1。知識(shí)點(diǎn)2銨鹽NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(yàn)1.銨鹽(1)銨鹽的物理性質(zhì)：銨鹽都是離子化合物，都是白色固體，均易溶于水。(2)銨鹽的化學(xué)性質(zhì)1)不穩(wěn)定性a．NH4Cl受熱分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑（用于除去或分離銨鹽）。b．NH4HCO3或(NH4)2CO3受熱分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O；(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2Oc.硝酸銨的分解有四種情況：①110℃時(shí)分解：NH4NO3＝HNO3＋NH3↑②185℃～200℃分解：NH4NO3＝N2O↑＋2H2O③230°C以上，同時(shí)有弱光：2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O④在400°C以上時(shí)，劇烈分解發(fā)生爆炸：4NH4NO3=3N2↑+2NO2↑+8H2O注：一般情況下寫為5NH4NO34N2+2HNO3+9H2Od.硫酸銨分解兩種情況①硫酸銨在280℃就開始分解,分解產(chǎn)物放出氨氣而生成硫酸氫銨（酸式硫酸銨）：(NH4)2SO4=NH3+NH4HSO4；

②513℃時(shí)則硫酸銨完全分解,分解放出氨氣、氮?dú)狻⒍趸蚣八?(NH4)2SO4=3SO2↑+6H2O+N2↑+4NH3↑2）與堿反應(yīng)a．在稀溶液中不加熱：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O。b．加熱時(shí)或濃溶液：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3↑＋H2O。3）銨鹽溶于水易水解：NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋。銨鹽溶液可能顯酸性，如強(qiáng)酸的銨鹽溶液；可能呈中性，如醋酸銨溶液；也可能呈堿性，如碳酸銨溶液。2.NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(yàn)未知液eq\o(→,\s\up7(OH－))呈堿性eq\o(→,\s\up7(△))使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色，則證明含NHeq\o\al(＋,4)。【易錯(cuò)提醒】向某鹽中加入強(qiáng)堿溶液，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙進(jìn)行檢驗(yàn)，若試紙沒有變藍(lán)，則不能說明鹽中不含有NH4+，因?yàn)辂}中含有NH4+，加入強(qiáng)堿溶液后，需要加熱才能產(chǎn)生NH3?？枷?考查氨、銨鹽的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)例1．（2023·全國·模擬預(yù)測(cè)）如圖的“微型”實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置已略去)可用于氨氣的制取和檢驗(yàn)。下列分析錯(cuò)誤的是A．可分別向裝置A、B處加入藥品濃氨水與生石灰制取氨氣B．裝置C處的干燥劑可用無水氯化鈣C．裝置D處濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，說明氨氣遇水產(chǎn)生的物質(zhì)呈堿性D．裝置E處有白煙生成，說明氨氣與氯化氫發(fā)生化合反應(yīng)生成氯化銨【解析】A．微型塑料滴管可以控制反應(yīng)的速率，得到平穩(wěn)的氣流，相當(dāng)于分液漏斗，由題意可知，題給裝置可制取和檢驗(yàn)氨氣，故A、B處分別盛裝濃氨水與生石灰，二者反應(yīng)生成氫氧化鈣和氨氣，A正確;B．裝置C處的作用是干燥氨氣，不能用無水氯化鈣來干燥，因?yàn)榘睔夂蜔o水氯化鈣會(huì)反應(yīng)生成絡(luò)合物，B錯(cuò)誤;C．氨氣遇水時(shí)發(fā)生反應(yīng)，呈堿性，可以使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，C正確;D．氨氣可以與酸反應(yīng)，加入濃鹽酸后，揮發(fā)出的HCl與發(fā)生化合反應(yīng)生成，D正確;答案選B?！敬鸢浮緽【變式訓(xùn)練1】（2023·廣東深圳·深圳市高級(jí)中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）氨氣是人工固氮的產(chǎn)物，易液化、極易溶于水，加熱條件下能與氧化銅反應(yīng)，如圖所示裝置制備氨氣并驗(yàn)證氨氣的還原性，其中不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．用裝置甲生成氨氣 B．用裝置乙干燥氨氣C．用裝置丙驗(yàn)證氨氣的還原性 D．用裝置丁和戊分別收集氨氣和氮?dú)狻窘馕觥坑蓪?shí)驗(yàn)裝置圖可知，裝置甲為氯化銨與氫氧化鈣固體共熱反應(yīng)制備氨氣，裝置乙中盛有的堿石灰用于干燥氨氣，裝置丙中氨氣與氧化銅共熱反應(yīng)驗(yàn)證氨氣的還原性，裝置丁和戊分別用于收集氨氣和氮?dú)?，但氨氣的密度小于空氣，收集氨氣時(shí)應(yīng)從短導(dǎo)氣管通入氨氣，否則無法收集氨氣，故選D?！敬鸢浮緿【變式訓(xùn)練2】（2023·湖南岳陽·統(tǒng)考二模）某小組探究的催化氧化，實(shí)驗(yàn)裝置圖如下。③中氣體顏色無明顯變化，④中收集到紅棕色氣體，一段時(shí)間后，④中產(chǎn)生白煙。下列分析正確的是A．②中能用替代B．③、④中現(xiàn)象說明③中的反應(yīng)是C．④中白煙的主要成分是D．反應(yīng)結(jié)束后若⑤中溶液變藍(lán)則溶液中一定含有【分析】由圖可知，①中高錳酸鉀受熱分解制備氧氣，裝置②中氯化銨與氫氧化鈣共熱反應(yīng)制備氨氣，裝置③中氨氣在催化劑作用下與氧氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成一氧化氮，裝置④中反應(yīng)生成的一氧化氮與過量的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮與水蒸氣反應(yīng)生成硝酸，硝酸與氨氣反應(yīng)生成硝酸銨，會(huì)有白煙產(chǎn)生，裝置⑤中氮的氧化物與氧氣溶于水反應(yīng)生成硝酸，硝酸與銅反應(yīng)生成淡藍(lán)色的硝酸銅。【解析】A．NH4NO3是氧化性銨鹽，加熱時(shí)低溫生成NH3和HNO3，隨著溫度升高，硝酸的強(qiáng)氧化性發(fā)揮作用使生成的氨進(jìn)一步被氧化生成氮?dú)夂偷难趸?，所以不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反應(yīng)制氨氣，故A錯(cuò)誤;B．由分析可知，③中氣體顏色無明顯變化、④中收集到紅棕色氣體，一段時(shí)間后產(chǎn)生白煙說明③中氨氣在催化劑作用下與氧氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成一氧化氮，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故B正確;C．由分析可知，④中白煙的主要成分是硝酸銨，故C錯(cuò)誤;D．由分析可知，一段時(shí)間后，裝置⑤中氮的氧化物與氧氣溶于水反應(yīng)生成硝酸，硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅，溶液中還可能存在CuSO4也呈藍(lán)色，故D錯(cuò)誤;故選B?！敬鸢浮緽【誤區(qū)警示】理解NH3性質(zhì)應(yīng)注意的問題(1)NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體，可在推斷題中作為解題的突破口，確定NH3的存在。(2)氨水的成分是三分子：NH3、NH3·H2O、H2O；三離子：NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋，氨水呈弱堿性。計(jì)算氨水濃度時(shí)，溶質(zhì)視為NH3?？枷?考查噴泉實(shí)驗(yàn)原理及應(yīng)用例2．（2023·廣東肇慶·高要一中?？级＃┤缦卵b置中，干燥燒瓶?jī)?nèi)盛有某種氣體，燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液。擠壓滴管的膠頭，下列與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符的是A．CO2(NaHCO3溶液)/無色噴泉 B．NH3(H2O中含酚酞)/紅色噴泉C．NH3(H2O中含甲基橙)/黃色噴泉 D．HCl(AgNO3溶液)/白色噴泉【解析】A．因NaHCO3溶液抑制CO2的溶解，則擠壓膠管的膠頭，氣壓變化不明顯，則不會(huì)形成噴泉，故A錯(cuò)誤;B．因氨氣極易溶于水，則擠壓膠管的膠頭，使燒瓶中的氣壓減小，且小于外界大氣壓，則形成噴泉，又因氨水溶液顯堿性，酚酞遇堿變紅，故形成紅色噴泉，故B正確;C．因氨氣極易溶于水，則擠壓膠管的膠頭，使燒瓶中的氣壓減小，且小于外界大氣壓，則形成噴泉，又因氨水溶液顯堿性，甲基橙遇堿變黃，故形成黃色噴泉，故C正確;D．因HCl與AgNO3溶液反應(yīng)生成白色的AgCl沉淀，則擠壓膠管的膠頭，使燒瓶中的氣壓減小，且小于外界大氣壓，則形成噴泉，又因溶液中有白色的AgCl，溶液變白，故形成白色噴泉，故D正確;故選：A?！敬鸢浮緼【變式訓(xùn)練】（2023·北京房山·統(tǒng)考一模）如圖所示的裝置中，燒瓶中充滿干燥氣體a，打開彈簧夾c，將滴管中的液體b擠入燒瓶?jī)?nèi)，燒杯中的液體d呈噴泉狀噴出，最終幾乎充滿燒瓶。則a和b分別是a(干燥氣體)b(液體)A水B水C飽和溶液D溴的水溶液【解析】A．NO2與水反應(yīng)為3NO2+H2O=2HNO3+NO，NO難溶于水，液體不可能充滿燒瓶，A不正確;B．NH3極易溶于水，造成燒瓶中壓強(qiáng)變小，形成噴泉，且水最終幾乎充滿燒瓶，B正確;C．CO2難溶于飽和NaHCO3溶液，燒瓶?jī)?nèi)不可能形成噴泉，C不正確;D．CH4難溶于水，且不與溴單質(zhì)反應(yīng)，燒瓶?jī)?nèi)不可能形成噴泉，D不正確;故選B?！敬鸢浮緽【思維拓展】1.噴泉實(shí)驗(yàn)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。形成噴泉的常見組合①HCl、NH3、NO2、NO與O2（4∶3）、NO2與O2（4∶1）溶于水。②HCl、CO2、Cl2、SO2溶于NaOH溶液。2.常見的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置及引發(fā)方法裝置Ⅰ：打開止水夾→擠壓膠頭滴管的膠頭→使少量水進(jìn)入燒瓶→燒瓶?jī)?nèi)形成負(fù)壓而產(chǎn)生噴泉。裝置Ⅱ：擠壓氣球→可使少量的溶液沿導(dǎo)管進(jìn)入燒瓶→燒瓶?jī)?nèi)形成負(fù)壓而產(chǎn)生噴泉。裝置Ⅲ：打開止水夾→用手(或熱毛巾等)捂熱燒瓶→氨氣受熱膨脹→氨氣通過導(dǎo)管與水接觸→產(chǎn)生噴泉。(或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶，使水進(jìn)入燒瓶，燒瓶?jī)?nèi)氨氣溶于水)考向3考查氨的實(shí)驗(yàn)室制法及創(chuàng)新例3．（2023·全國·模擬預(yù)測(cè)）用濃氨水和堿石灰制取，按照制取、干燥、收集、尾氣處理的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖菬o水氯化鈣A．制取氨氣B．干燥氨氣C．收集氨氣D．吸收氨氣【解析】A．堿石灰呈粉末狀且易溶于水，故濃氨水和堿石灰的反應(yīng)不能在啟普發(fā)生器中進(jìn)行，A不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?B．氨氣會(huì)與無水氯化鈣反應(yīng)，故不能用無水氯化鈣干燥氨氣，B不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?C．氨氣的密度小于空氣的密度，可用向下排空氣法收集氨氣，并在試管口塞一團(tuán)棉花，防止與空氣形成對(duì)流，C能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?D．導(dǎo)管插入稀硫酸中，容易發(fā)生倒吸，D不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。故選C。【答案】C【變式訓(xùn)練】NH3、NH4Cl、NO、NO2、HNO3等是氮的重要化合物，工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ?mol-1。NH3可與酸反應(yīng)制得銨鹽，也可通過催化氧化生成NO，用于生產(chǎn)HNO3。濃氨水加到生石灰中，放出大量熱量，促進(jìn)NH3?H2O分解，可用于實(shí)驗(yàn)室制取NH3。下列裝置用于實(shí)驗(yàn)室中制取干燥氨氣的實(shí)驗(yàn)，其中能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．用裝置甲制備氨氣 B．用裝置乙除去氨氣中的少量水C．用裝置丙收集氨氣 D．用裝置丁吸收多余的氨氣【答案】A【解析】A．濃氨水遇堿石灰放出氨氣，實(shí)驗(yàn)室可以用裝置甲制備氨氣，故選A；B．濃硫酸和氨氣反應(yīng)生成硫酸銨，濃硫酸能吸收氨氣，不能用濃硫酸干燥氨氣，故不選B；C．體系密閉，若用裝置丙收集氨氣，空氣無法排除，故不選C；D．氨氣極易溶于水，漏斗口浸沒在水中，若用裝置丁吸收多余的氨氣，引起倒吸，故不選D；選A。【思維拓展】NH3制取實(shí)驗(yàn)3方面創(chuàng)新(1)制取原理創(chuàng)新：實(shí)驗(yàn)室不用銨鹽和堿混合共熱，而將濃氨水滴加到固態(tài)堿性物質(zhì)(如CaO、NaOH、堿石灰等)上，快速制取NH3。(2)制取裝置創(chuàng)新：(3)吸收裝置創(chuàng)新：考點(diǎn)三硝酸硝酸鹽知識(shí)點(diǎn)1硝酸1．物理性質(zhì)無色，易揮發(fā)，具有刺激性氣味的液體，易溶于水。濃硝酸常因?yàn)槿芙庥蠳O2而呈黃色。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%的硝酸為常用濃硝酸。98%以上的硝酸稱之為發(fā)煙硝酸。2．化學(xué)性質(zhì)（1）硝酸具有酸的通性

①與金屬反應(yīng)：一般不生成氫氣

②與堿性氧化物反應(yīng)：如CuO、Na2O、Fe2O3等

③與堿反應(yīng)：Cu(OH)2、NaOH等

④與鹽反應(yīng)：NaHCO3、Na2CO3等

⑤與指示劑反應(yīng)：濃硝酸可使石蕊先變紅后褪色【特別提醒】在利用HNO3的酸性時(shí)，要注意考慮它的強(qiáng)氧化性。如FeO與稀硝酸反應(yīng)時(shí)的方程式應(yīng)是：3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3(稀)==Fe(NO3)2+H2O。(2)不穩(wěn)定性硝酸是不穩(wěn)定性酸，受熱或者光照易分解，所以實(shí)驗(yàn)室中常用棕色瓶?jī)?chǔ)存硝酸。4HNO3(濃)eq\o(=====,\s\up7(△或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑。(3)強(qiáng)氧化性由于HNO3中的+5價(jià)氮元素有很強(qiáng)的得電子能力，在硝酸參與的氧化還原反應(yīng)中，幾乎全部是+5價(jià)氮被還原，故硝酸具有強(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)。硝酸的強(qiáng)氧化性規(guī)律：①溫度越高，硝酸越濃，其氧化性越強(qiáng)。②與硝酸反應(yīng)時(shí)，還原劑一般被氧化成最高價(jià)態(tài)。①濃硝酸能使紫色石蕊試液先變紅，后褪色。②與非金屬單質(zhì)C、S、P等在加熱條件下反應(yīng)，非金屬元素被氧化成酸性氧化物。如：C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O，S+6HNO3(濃)H2SO4+6NO2↑+2H2O。③金屬與HNO3反應(yīng)一般不生成H2，濃HNO3一般被還原為NO2，稀HNO3一般被還原為NO，極稀HNO3可被還原成NH3，生成NH4NO3等。3Cu+8HNO3（?。?=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3（濃）==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O【特別提醒】濃硝酸與Cu反應(yīng)時(shí)，若Cu過量，反應(yīng)開始時(shí)濃硝酸的還原產(chǎn)物為NO2，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸變稀，其還原產(chǎn)物將為NO，最終應(yīng)得到NO2與NO的混合氣體，可利用氧化還原反應(yīng)過程中化合價(jià)升降總數(shù)相等的守恒規(guī)律求解有關(guān)Cu、HNO3和混合氣體之間的量的關(guān)系。④鈍化：常溫時(shí)，冷的濃硝酸、濃硫酸可使鋁、鐵表面生成致密的氧化膜，阻止酸與金屬的進(jìn)一步反應(yīng)，這種現(xiàn)象叫鈍化。鈍化其實(shí)也是硝酸強(qiáng)氧化性的表現(xiàn)，利用金屬Al和Fe的這種性質(zhì)，我們可以用Al或Fe制的容器來盛裝濃硫酸或濃硝酸。⑤硝酸與鐵反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物符合以下規(guī)律⑥與還原性化合物反應(yīng)：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等還原性物質(zhì)。如稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(4)與有機(jī)物反應(yīng)①硝化反應(yīng)(與苯反應(yīng))：＋HNO3(濃)eq\o(――→,\s\up11(濃硫酸),\s\do4(△))＋H2O；②顯色反應(yīng)：含有苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色?！疽族e(cuò)提醒】(1)HNO3與金屬反應(yīng)一般不能產(chǎn)生H2。(2)還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。(3)硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。(4)涉及HNO3的離子反應(yīng)常見的易錯(cuò)問題①忽視NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下的強(qiáng)氧化性。在酸性條件下NOeq\o\al(－,3)不能與Fe2＋、I－、SOeq\o\al(2－,3)、S2－等還原性較強(qiáng)的離子大量共存。②在書寫離子方程式時(shí)，忽視HNO3的強(qiáng)氧化性，將氧化還原反應(yīng)簡(jiǎn)單地寫成復(fù)分解反應(yīng)。3.硝酸的用途（1）在工業(yè)上可用于制\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8/_blank"化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等；（2）在有機(jī)化學(xué)中，濃硝酸與濃硫酸的混合液是重要的硝化試劑。4.硝酸工業(yè)制法的反應(yīng)原理①NH3在催化劑作用下與O2反應(yīng)生成NO：4NH3＋5O2eq\o(,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))4NO＋6H2O。②NO進(jìn)一步氧化生成NO2：2NO＋O2===2NO2。③用水吸收NO2生成HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。5.硝酸的保存①保存硝酸：棕色瓶(避光)、玻璃塞(橡膠塞易被氧化)、陰涼處(防熱)。②存放的濃硝酸中，因分解產(chǎn)生的NO2溶于HNO3而使其呈黃色。與工業(yè)鹽酸中因含F(xiàn)e3＋而呈黃色易混?！咎貏e提醒】(1)硝酸濃度不同，其還原產(chǎn)物不同，一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO，HNO3(極稀)→N2O或NHeq\o\al(＋,4)。(2)“鈍化”并非不反應(yīng)。(3)濃硝酸能使紫色石蕊溶液先變紅，后褪色。知識(shí)點(diǎn)2硝酸鹽1.概念：硝酸鹽，是硝酸HNO3與金屬反應(yīng)形成的鹽類。由金屬離子（或銨離子）和硝酸根離子組成。常見的硝酸鹽有\(zhòng)t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"硝酸鈉、\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"硝酸鉀、\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"硝酸銨、\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"硝酸鈣、\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"硝酸鉛、\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"硝酸鈰等。2.物理性質(zhì)：硝酸鹽幾乎全部易溶于水，只有\(zhòng)t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"硝酸脲微溶于水，堿式硝酸鉍難溶于水，所以溶液中硝酸根不能被其他絕大多數(shù)\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"陽離子沉淀。3.化學(xué)性質(zhì)（1）不穩(wěn)定性：固體的硝酸鹽加熱時(shí)能分解放出氧，其中最活潑的金屬的硝酸鹽僅放出一部分氧而變成\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"亞硝酸鹽，其余大部分金屬的硝酸鹽，分解為金屬的氧化物、氧氣和\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"二氧化氮。a.按金屬活動(dòng)性順序表，鉀到鈉的硝酸鹽受熱分解生成\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"亞硝酸鹽和氧氣：2KNO32KNO2＋O2↑;b.按金屬活動(dòng)性順序表，鎂到銅的硝酸鹽受熱分解生成金屬的氧化物、氧氣和\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"二氧化氮：2Cu(NO3)22CuO+4NO2＋O2↑；c.按金屬活動(dòng)性順序表，銅以后的硝酸鹽受熱分解生成金屬單質(zhì)、氧氣和\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"二氧化氮：2AgNO32Ag+2NO2＋O2↑（2）硝酸鹽在高溫或酸性\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"水溶液中是強(qiáng)\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"氧化劑，但在堿性或\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"中性的水溶液幾乎沒有\(zhòng)t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"氧化作用?？枷?考查硝酸的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)探究例1．（2023·全國·模擬預(yù)測(cè)）金屬M(fèi)n與反應(yīng)的現(xiàn)象如下：已知：經(jīng)檢驗(yàn)，反應(yīng)后的溶液中含有；氧化性：。下列說法錯(cuò)誤的是A．緩慢滴加產(chǎn)生的氣體中，可能含有，一定不含B．快速滴加實(shí)驗(yàn)中，硝酸表現(xiàn)酸性、強(qiáng)氧化性C．向緩慢滴加實(shí)驗(yàn)所得溶液中加入，溶液變?yōu)樽霞t色D．收集快速滴加過程中獲得的紅棕色氣體，干燥后會(huì)得到純凈的【解析】A．根據(jù)緩慢滴加硝酸產(chǎn)生的氣體為無色、無味可判斷，該氣體可能含有，一定不含，A正確;B．快速滴加硝酸實(shí)驗(yàn)中，生成的紅棕色氣體為，溶液中含，則硝酸表現(xiàn)出酸性、強(qiáng)氧化性，B正確;C．根據(jù)已知信息，氧化性：，在含有的溶液中加入，會(huì)生成，溶液會(huì)變?yōu)樽霞t色，C正確;D．會(huì)自發(fā)轉(zhuǎn)化為，則收集快速滴加過程中獲得的紅棕色氣體，干燥后得到的仍為混合物，D錯(cuò)誤;故選D?！敬鸢浮緿【變式訓(xùn)練】（2023·廣東廣州·統(tǒng)考二模）下列裝置用于實(shí)驗(yàn)室制取NO并回收，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．用裝置甲制NO氣體 B．用裝置乙除NO中的少量C．用裝置丙收集NO氣體 D．用裝置丁蒸干溶液獲得固體【解析】A．Cu與稀硝酸在常溫下發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生Cu(NO3)2、NO、H2O，因此可以用裝置甲制NO氣體，A不符合題意;B．二氧化氮和水生成一氧化氮，能除去NO中的少量，B不符合題意;C．NO氣體在常溫下容易與空氣中的O2反應(yīng)產(chǎn)生NO2氣體，因此應(yīng)該根據(jù)NO不溶于水，也不能與水發(fā)生反應(yīng)，采用排水方法收集NO氣體，C不符合題意;D．Cu(NO3)2溶液加熱時(shí)會(huì)促進(jìn)銅離子水解，且生成硝酸易揮發(fā)，應(yīng)根據(jù)其溶解度受溫度的影響變化較大，采用冷卻結(jié)晶法制備Cu(NO3)2·6H2O，D符合題意;故選D?！敬鸢浮緿考向2考查金屬與硝酸反應(yīng)的多角度計(jì)算例2．（2023·山東淄博·校聯(lián)考二模）探究銅與硝酸反應(yīng)的生成時(shí)的硝酸濃度。如圖所示，先通一段時(shí)間后關(guān)閉活塞K，將銅絲伸入溶液中，當(dāng)A中氣體變?yōu)闊o色時(shí)，上提銅絲，再將B中溶液稀釋至，取，用的溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗(忽略硝酸的揮發(fā)、分解及溶液體積變化)。下列說法正確的是A．可用盛有溶液的洗氣瓶進(jìn)行尾氣吸收B．銅與硝酸反應(yīng)主要生成時(shí)的硝酸濃度不大于C．若不通，可能導(dǎo)致所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高D．若通過直接滴定A中剩余酸的量(掩蔽掉的干擾)進(jìn)行求算，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低【答案】D【分析】A瓶中的反應(yīng)為4HNO3(濃)+Cu=2NO2↑+2H2O+Cu(NO3)2。B中發(fā)生的反應(yīng)為3NO2+H2O=2HNO3+NO。用0.20mol?L?1的NaOH溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗15.00mL，即n(NaOH)=0.20×15.00×10-3mol=3×10-3mol，有關(guān)系式為NaOH~HNO3則B瓶中產(chǎn)生的n(HNO3)=3×10-3mol×10=3×10-2mol，又3NO2~2HNO3則A瓶中產(chǎn)生的NO2為3×10-2mol×=4.5×10-2mol。由關(guān)系式得4HNO3(濃)~2NO2則消耗的濃硝酸為4.5×10-2×2=9×10-2mol?！窘馕觥緼．NaOH溶液不能直接與NO反應(yīng)，所以它不能吸收尾氣，A項(xiàng)錯(cuò)誤;B．溶液中剩余的硝酸濃度為。但當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)生無色NO氣體時(shí)停止反應(yīng)，即硝酸濃度大于8mol?L?1也產(chǎn)生了NO，B項(xiàng)錯(cuò)誤;C．若不同如N2，B瓶中NO也轉(zhuǎn)變?yōu)镠NO3，從而導(dǎo)致消耗的HNO3偏大，A中剩余HNO3偏低，結(jié)果偏低，C項(xiàng)錯(cuò)誤;D．當(dāng)A中氣體變?yōu)闊o色時(shí)停止反應(yīng)，產(chǎn)生NO的濃度應(yīng)該比A瓶的大。所以直接測(cè)定A瓶中的酸可能導(dǎo)致結(jié)果偏低，D項(xiàng)正確;故選D?！咀兪接?xùn)練】（2022·浙江溫州·統(tǒng)考三模）一定條件下，將28.8gCu2O固體投入100mL12.0mol·L-1的硝酸溶液中充分反應(yīng)后，固體全部溶解，硝酸被還原為氮氧化物(NOx)，并收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮氧化物(NOx)4.48L。(生成氣體全部逸出)(1)x=____。(2)往反應(yīng)后的溶液中加入4.00mol·L-1NaOH溶液，為使沉淀質(zhì)量達(dá)到最大，至少需要NaOH溶液____mL。(請(qǐng)寫出簡(jiǎn)要的計(jì)算過程)【解析】(1)n(Cu2O)==0.2mol，n(NOx)==0.2mol，在反應(yīng)中，Cu2O中的Cu元素由+1價(jià)升高到+2價(jià)，HNO3中生成NOx的N元素由+5價(jià)降低為+2x價(jià)，依據(jù)得失電子守恒可得：0.2mol×2=0.2mol×(5-2x)，x=1.5。答案為：1.5；(2)往反應(yīng)后的溶液中加入4.00mol·L-1NaOH溶液，當(dāng)沉淀質(zhì)量達(dá)到最大時(shí)，Cu(NO3)2及過量HNO3剛好與NaOH完全反應(yīng)，生成NaNO3等，則n(NaOH)=n()，從而得出4.00mol·L-1×V(NaOH)=n(HNO3)-n(NOx)=0.100L×12.0mol·L-1-0.2mol，V(NaOH)=0.25L=250mL。答案為：250?！敬鸢浮?1)1.5(2)250【思維建?！?.金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算問題的思維模型2.硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算技巧(1)原子守恒法：HNO3與金屬反應(yīng)時(shí)，一部分HNO3起酸的作用，以NO3-的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量。(2)得失電子守恒法：HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。(3)電荷守恒法：HNO3過量時(shí)反應(yīng)后溶液中(不考慮OH－)則有：c(NO3-)＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金屬離子)?？键c(diǎn)四不同價(jià)態(tài)含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化知識(shí)點(diǎn)1不同價(jià)態(tài)含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1.氮?dú)饧捌浠衔锏膬r(jià)類二維圖氮元素有多種可變化合價(jià)，物質(zhì)的種類較多，在復(fù)習(xí)時(shí)要從物質(zhì)類別和價(jià)態(tài)變化理解這些物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。1）橫向轉(zhuǎn)化為物質(zhì)類別變化，非氧化還原反應(yīng)，如(1)氨氣轉(zhuǎn)化為銨鹽：HCl＋NH3=NH4Cl(2)硝酸轉(zhuǎn)化為硝酸鹽：NaOH＋HNO3=NaNO3＋H2O2）縱向轉(zhuǎn)化為化合價(jià)變化反應(yīng)，是氧化還原反應(yīng)，如(1)NH3轉(zhuǎn)化為N2：3Cl2＋8NH3=N2＋6NH4Cl(2)NH3轉(zhuǎn)化為NO：5O2＋4NH3eq\o(=,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))4NO＋6H2O3)歧化——同一物質(zhì)中某元素的化合價(jià)在同一反應(yīng)中既升高又降低。如：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O4)歸中——不同物質(zhì)中同一元素的不同化合價(jià)在同一反應(yīng)中只靠攏。如：6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(△))5N2＋6H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O2.構(gòu)建氮?dú)饧捌浠衔镛D(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)3．氮在自然界中的循環(huán)知識(shí)點(diǎn)2氮族元素的其它知識(shí)歸納1．肼（聯(lián)氨）(1)結(jié)構(gòu)：分子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式N2H4H2N-NH2(2)堿性：二元弱堿，堿性比NH3弱。在水中的電離方式與氨相似，分兩步進(jìn)行：N2H4＋H2ON2Heq\o\al(＋,5)＋OH－、N2Heq\o\al(＋,5)＋H2ON2Heq\o\al(2＋,6)＋OH－。(3)強(qiáng)還原性：①水合肼在堿性溶液中能將銀、鎳等金屬離子還原成金屬單質(zhì)，如2N2H4·H2O＋2Ag＋=2Ag↓＋2NHeq\o\al(＋,4)＋N2↑＋2H2O；②能被氧氣、H2O2等氧化，可用作噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑、火箭燃料等。2．As2O3、As2O5和As2S3(1)As2O3俗稱砒霜，微溶于水生成亞砷酸(H3AsO3)，可被過氧化氫氧化成砷酸(H3AsO4)，屬于兩性氧化物：As2O3＋6NaOH=2Na3AsO3＋3H2O，As2O3＋6HCl=2AsCl3＋3H2O。(2)As2O5遇熱不穩(wěn)定，在熔點(diǎn)(300℃)附近即失去O變成As2O3。(3)As2S3俗稱雌黃，可溶于堿性硫化物或堿溶液中：As2S3＋3Na2S=2Na3AsS3，As2S3＋6NaOH=Na3AsS3＋Na3AsO3＋3H2O。也可以與SnCl2、發(fā)煙鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為雄黃(As4S4)：2As2S3＋2SnCl2＋4HCl=As4S4＋2SnCl4＋2H2S↑。雄黃和雌黃均可以與氧氣反應(yīng)生成As2O3。考向1考查不同價(jià)態(tài)含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系例1．（2023·廣東揭陽·普寧二中實(shí)驗(yàn)學(xué)校校聯(lián)考二模）如圖所示是氮元素的幾種價(jià)態(tài)與物質(zhì)類別的對(duì)應(yīng)關(guān)系，下列說法錯(cuò)誤的是A．物質(zhì)B可與物質(zhì)A反應(yīng)B．物質(zhì)B可經(jīng)催化氧化直接生成物質(zhì)AC．物質(zhì)A、物質(zhì)均為自然固氮D．和物質(zhì)C常用于檢驗(yàn)，則C為【答案】C【分析】由圖可知，B為氨氣，A為一氧化氮，C為硝酸鹽?！窘馕觥緼．氨氣和一氧化氮發(fā)生氧化還原反應(yīng)，A正確;B．氨氣和氧氣催化氧化反應(yīng)生成一氧化氮和水，B正確;C．將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程為氮的固定，一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，不屬于自然固氮，C錯(cuò)誤;D．實(shí)驗(yàn)室通常采用硝酸酸化的硝酸銀檢驗(yàn)氯離子，D正確;故選C?！咀兪接?xùn)練1】（2023·上海寶山·統(tǒng)考二模）在下列變化①工業(yè)固氮，②大氣固氮，③碳銨分解，按氮元素被氧化、被還原、既不被氧化又不被還原的順序排列，正確的是A．②①③ B．③②① C．①②③ D．③①②【答案】A【解析】①工業(yè)固氮是游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氨氣，N元素的化合價(jià)降低，氮元素被還原;②大氣固氮是游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮的氧化物，氮元素被氧化;③碳銨分解生成氨氣、水、二氧化碳，氮元素化合價(jià)沒有發(fā)生變化，既不被氧化又不被還原;綜上所述按氮元素被氧化、被還原、既不被氧化又不被還原的順序排列為②①③;故選A?！咀兪接?xùn)練2】（2023·浙江寧波·鎮(zhèn)海中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用，下列說法不正確的是A．工業(yè)上模擬自然界“雷雨發(fā)莊稼”的過程生產(chǎn)B．自然固氮、人工固氮都是將轉(zhuǎn)化為含氮化合物C．氨氣是重要的工業(yè)原料，可用于制備化肥和純堿等大宗化學(xué)品D．多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”【解析】A．自然界“雷雨發(fā)莊稼”的第一步是將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為NO，工業(yè)生產(chǎn)硝酸的第一步是將氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)生成氨氣，氨氣催化氧化得到NO，NO被氧化為，和水反應(yīng)最后得到硝酸，A項(xiàng)錯(cuò)誤;B．氮的固定是是將轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程，其中氮的固定包括自然固氮、人工固氮，B項(xiàng)正確;C．氨氣作為重要的工業(yè)原料可以制備化肥和純堿等大宗化學(xué)品，C項(xiàng)正確;D．氮元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)，多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”，D項(xiàng)正確;答案選A。【答案】A考向2考查不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)探究例2．（2023·海南?？凇そy(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）下列關(guān)于氮及其化合物的探究，結(jié)論和解釋正確的是操作和現(xiàn)象結(jié)論和解釋A銅絲溶解于稀，生成無色氣體金屬能與強(qiáng)酸反應(yīng)置換出氫氣B能使熱的氧化銅產(chǎn)生紅色物質(zhì)有還原性C與混合加熱不反應(yīng)N的非金屬性弱D被溶液吸收是酸性氧化物【答案】B【解析】A．銅絲溶解于稀HNO3，生成硝酸銅、NO、水，無色氣體為NO，不會(huì)生成氫氣，故A錯(cuò)誤;B．NH3能使熱的氧化銅產(chǎn)生紅色物質(zhì)，原理是：，說明氨氣具有還原性，故B正確;C．N2與H2混合，在催化劑、加熱的條件下反應(yīng)生成氨氣，沒有催化劑時(shí)，加熱速率慢，生成物的含量少，但不能說明N的非金屬性弱，故C錯(cuò)誤;D．NO2被NaOH溶液吸收，生成硝酸鈉、亞硝酸鈉和水，發(fā)生歧化反應(yīng)，體現(xiàn)NO2的氧化性和還原性，沒有體現(xiàn)酸性，故D錯(cuò)誤;故選：B?！疽?guī)律總結(jié)】解題時(shí)，抓住氮元素化合價(jià)的變化，依據(jù)氧化還原反應(yīng)的知識(shí)進(jìn)行分析、判斷。(1)牢記一條轉(zhuǎn)化主線，側(cè)重物質(zhì)之間轉(zhuǎn)化的條件及產(chǎn)物：N2eq\o(→,\s\up9(H2))NH3eq\o(→,\s\up9(O2))NOeq\o(→,\s\up9(O2))NO2eq\o(→,\s\up9(H2O))HN