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第4讲 氮及其化合物
[考纲要求]
1．掌握氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。2.掌握氮元素重要化合物对环
境质量的影响。3.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法。
考点一 氮气和氮的氧化物
1 知识梳理
1.氮气的性质
写出有关化学方程式：
①________________________________________________________________________
；
②________________________________________________________________________
；
③________________________________________________________________________
。
2．氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物，如NO、 、 、 、NO、NO 等。
2 2 3 2 5
NO与NO 性质的比较
2
性质 NO NO
2
颜色状
气体 色有刺激性气味的气体
态气味
溶解性 难溶于水 与水反应
毒性 有毒（跟血红蛋白结合） 有毒
与水
不反应
反应
与氧气
不反应
反应3.氮氧化物对环境的污染
（1）光化学烟雾：NO 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
x
了一种有毒的烟雾。
（2）酸雨：NO 排入大气中后，与水反应生成 和 ，随雨雪降到地面。
x
（3）破坏臭氧层：NO 可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。
2
（4）NO与血红蛋白结合使人中毒。
4．氮的固定
[思考]
汽车排放的尾气中含有NO ，NO 是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下，
2 2
NO 发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生 O ，加重空气污染。反应过程为
2 3
①2NO===2NO＋2O，②2NO＋O===2NO，③O＋O===O。
2 2 2 2 3
问 题 ： （ 1 ） NO 在 反 应 过 程 中 的 作 用
2
________________________________________________________________________。
（ 2 ） 生 成 O 的 总 反 应 方 程 式 为
3
________________________________________________________________________。
[判断] （正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）通过灼热的镁粉，可除N 中的少量氧气（ ）
2
（2）工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应（ ）
（3）在实验室里，NO和NO 均用排水法收集（ ）
2
（4）NO 溶于水时，NO 是氧化剂，水是还原剂（ ）
2 2
（5）可用NO 与水反应制取硝酸，故NO 是酸性氧化物（ ）
2 2
（6）NO
与水反应的离子方程式：3NO＋HO===2H＋＋2NO−
＋NO（ ）
2 2 2 3
（7）密闭容器中2 mol NO与1 mol O 充分反应，产物的分子数为2N（ ）
2 A
（8）标准状况下，6.72 L NO 与水充分反应转移的电子数目为0.1N（ ）
2 A
（9）NO能与人体里血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒（ ）
[提醒]1．NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO 只能用向上排空气法收集，不
2
能用排水法收集。
2．NO 虽然与水反应生成HNO ，但不是硝酸的酸酐。硝酸的酸酐是NO ；NO 不是酸性
2 3 2 5 2
氧化物。
3．NO 能使湿润的淀粉—碘化钾试纸变蓝，原因是二氧化氮先与水反应生成 HNO，HNO
2 3 3
再将碘化钾氧化为I，最终淀粉遇I 变蓝。
2 2
2 对点速练
练点一 氮的氧化物的性质
1．下列有关氮气的说法正确的是（ ）
A．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼
B.1 mol N 可与3 mol H 完全反应生成2 mol NH
2 2 3
C．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中发生的反应之一是 N ＋
2
2O===2NO
2 2
D．NO、NO 在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物
2
2．Murad 等三位教授提出 NO 在人体内有独特的功能，关于 NO 的叙述正确的是
（ ）
①NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物 ②NO是亚硝酸的酸酐 ③NO可以是某些
含高价氮物质还原的产物
④NO是无色气体，在空气中可变为红棕色
A．全部 B．①③④
C．②③④ D．①④
3．将充有m mL NO和n mL NO 的量筒倒立于水槽中，然后通入m mL O ，若m<n，则充
2 2
分反应后，量筒内剩余的气体体积为（ ）
A．3（m－n）mL B．（m＋n）mL
n－m
C．（m－n） mL D． mL
3
方法总结
氮的氧化物和O、HO反应的计算方法
2 2
（1）关系式法
①NO 和O 混合气体溶于水的计算：
2 2由4NO＋O＋2HO===4HNO 可知：
2 2 2 3
②NO与O 同时通入水中：
2
由4NO＋3O＋2HO===4HNO
2 2 3
可知：
③NO、NO、O 三种混合气体通入水中：
2 2
a.可先将NO和O 转化为NO，再按上述各种情况分别处理。
2 2
b.也可先将NO 和HO反应转化为NO，再按4NO＋3O＋2HO===4HNO 情况处理。
2 2 2 2 3
（2）得失电子守恒法
当NO 转化为硝酸时要失去电子，如果是 NO 与O 混合，则反应中O 得到的电子数与
x x 2 2
NO 失去的电子数相等。
x
练点二 氮的氧化物对环境的影响
4．随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，
气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.反应中NO为氧化剂，N 为氧化产物
2
B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N
2
C．NO和O 必须在催化剂表面才能反应
2
D．催化转化总化学方程式为2NO＋O＋4CO=====4CO＋N
2 2 2
5．工业废气NO、NO 是造成大气污染的气体之一，工业上常用：NO＋NH―→N＋HO，
2 x 3 2 2
使其转化为无毒的N 。现有NO、NO 的混合气体3.0 L，可与3.5 L相同状况的NH 完全反应，
2 2 3全部转化为N，则在原混合气体中NO和NO 的物质的量之比是（ ）
2 2
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．1∶3
6．汽车尾气主要含有CO、CO、SO、NO 等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主
2 2 x
要来源之一。
（ 1 ） NO 能 形 成 酸 雨 ， 写 出 NO 转 化 为 HNO 的 化 学 方 程 式 ：
x 2 3
。
（ 2 ） 汽 车 尾 气 中 的 CO 来 自 于
________________________________________________________________________，
NO 来自于 。汽车尾气对环境的危害主要有
（至少填两种）。
（3）汽车尾气中的CO、NO 在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成
x
参 与 大 气 循 环 的 无 毒 气 体 。 写 出 NO 被 CO 还 原 的 化 学 方 程 式 ：
。
（4）工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
①NO 被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为1∶1，写出该反应的化学
2
方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②NO与NO 按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐
2
的化学式是 。
方法总结
NO 尾气的处理方法
x
（1）碱液吸收法
2NO＋2NaOH===NaNO＋NaNO＋HO
2 3 2 2
NO＋NO＋2NaOH===2NaNO＋HO
2 2 2
NO、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是：n（NO）≥n（NO）。一般适
2 2
合工业尾气中NO 的处理。
x
（2）催化转化法
在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体（N）或NO 与CO在一定温度
2 x
下催化转化为无毒气体（N 和CO）。一般适用于汽车尾气的处理。
2 2考点二 氨和铵盐
1知识梳理
1.氨气
喷泉实验装置图
（1）氨气的物理性质
色有 气味的气体，密度比空气 ，易液化，极易溶于水（1∶700）。其溶
解性可用 实验验证。
（2）氨的化学性质
①还原性
与 氧 气 反 应 ：
________________________________________________________________________。
②与酸反应
与 氯 化 氢 反 应 ：
________________________________________________________________________。
现象： 。
应用：用于NH 与挥发性酸的互相检验。
3
③与水反应： ， ，氨的水溶液叫氨水，
呈弱碱性。
④与盐溶液的反应
如 过 量 氨 水 与 AlCl 反 应 的 离 子 方 程 式 ：
3________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
向 AgNO 溶 液 逐 滴 滴 加 稀 氨 水 ， 反 应 的 离 子 方 程 式 ：
3
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）实验室制法：
2．铵盐
（1）铵盐的物理性质
铵盐都是 色固体，均易溶于水。
（2）铵盐的化学性质3．NH+
的检验
4
未知液――→呈碱性――→湿润的 色石蕊试纸变 色，则证明含 。
NH+
4
[判断] （正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）氨水中含氮原子最多的微粒是NH+
（ ）
4
（2）铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性（ ）
（3）浓氨水可检验氯气管道是否漏气（ ）
（4）分别充满HCl、NH 的烧瓶倒置于水中后液面迅速上升，说明二者均易溶于水（
3
）
（5）实验室用NHCl和Ca（OH） 制备NH 并不涉及氧化还原反应（ ）
4 2 3
（6）氨水能使酚酞变红，氨气是碱（ ）
（7）氨与酸反应生成铵盐，与挥发性酸相遇时能形成白烟（ ）
（8）加热盛有NHCl固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结，说明NHCl
4 4
固体可以升华（ ）
（9）现有1 mol·L－1的氨水，则该溶液中NH·HO的浓度是1 mol·L－1（ ）
3 2
[提醒]
1．氨水的成分是三分子：NH
、NH·HO、HO；三离子：NH+
、OH－、H＋，氨水呈弱碱
3 3 2 2 4
性。计算氨水浓度时，溶质视为NH。
3
2．NHCl固体受热分解生成NH 和HCl，发生了化学变化；固态碘受热升华成为碘蒸气，
4 3
是物理变化。
3．NH 是中学化学中唯一的碱性气体，可在推断题中作为解题的突破口，确定 NH 的存
3 3
在。2对点速练
练点一 氨气和氨水
1．下列关于氨水的说法中，不正确的是（ ）
A．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物
B．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH·HO（水除外）
3 2
C．氨水显弱碱性，是弱电解质
D．在1 mol
·L－1氨水中，NH·HO、NH+
、NH 的物质的量浓度之和为1 mol·L－1
3 2 4 3
2．无色的混合气体甲，可能含NO、CO 、NO 、NH 、N 中的几种，将100 mL甲气体经
2 2 3 2
过如图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，而且几乎无气体剩余，则甲气体的组成为（
）
A．NH、NO、N B．NH、NO、CO
3 2 2 3 2
C．NH、NO、CO D．NO、CO、N
3 2 2 2 2
练点二 氨气的制备
3．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是（ ）
A．①② B．②③ C．③④ D．①③
4．实验室用如下装置制取、收集、验证NH 的性质并进行尾气处理。
3请回答下列问题
（ 1 ） 写 出 甲 装 置 中 的 反 应 方 程 式
________________________________________________________________________。
（2）乙装置收集NH 时从 （填字母）进气。
3
（ 3 ） 丙 装 置 中 的 现 象 为
________________________________________________________________________。
（4）丁装置存在安全隐患，应如何改进（画出改进后的装置图）。
方法总结
实验室制取少量NH 的两种简易方法
3
（1）加热浓氨水
①反应原理：NH·HO=====NH↑＋HO。
3 2 3 2
②装置：见图甲。
（2）浓氨水中加固态碱性物质
①反应原理：浓氨水中存在以下平衡：NH＋HO NH·HO
NH+
＋OH－，加入固态碱性
3 2 ⇌ 3 2 ⇌ 4物质（如CaO、NaOH、碱石灰等），消耗水且使c（OH－）增大，使平衡逆向移动，同时反应
放热，促进NH·HO的分解。
3 2
②装置：见图乙。
练点三 喷泉实验
5．下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷
泉的是（ ）
A．挤压装置①的胶头滴管使CCl 全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
4
B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D．在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
6．氨气易溶于水可通过喷泉实验验证。回答相关问题。
氨气的喷泉实验装置如图Ⅰ
（ 1 ） 按 图 Ⅰ 引 发 喷 泉 实 验 的 操 作 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）图Ⅰ、图Ⅱ（同温同压下）喷泉实验后，烧瓶内溶液物质的量浓度的关系为
（填“相等”或“不相等”）。
（ 3 ） 如 用 图 Ⅲ 、 图 Ⅳ 做 喷 泉 实 验 ， 操 作 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
练后归纳1.喷泉实验的原理
因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯
中的水压入烧瓶而形成喷泉。
2．形成喷泉的条件
从原理上讲，气体要易溶于水或易与水反应，以形成足够大的压强差；从实验条件上
讲，烧瓶内气体要充满，气体和仪器均要干燥，装置的气密性要好。
3．常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如下表：
CO、SO、
2 2
气体 HCl NH NO＋O
3 2 2
Cl、HS
2 2
水或NaOH 水或 浓NaOH
吸收剂 水
溶液 盐酸 溶液
考点三 硝酸
1知识梳理
1.物理性质
硝酸是无色易 的液体，有刺激性气味。
2．化学性质
（1）不稳定性
反 应 ：
________________________________________________________________________。
（2）强氧化性
硝酸有强氧化性，而且浓度 ，氧化性越强。
按要求完成下列反应的方程式：
①与金属反应：
稀硝酸与铜反应：
________________________________________________________________________；
浓硝酸与铜反应：________________________________________________________________________。
②与非金属反应：
浓硝酸与C的反应：
________________________________________________________________________。
③与还原性物质反应：
硝酸可氧化 等还原性物质。稀硝酸与FeSO 溶液反应的离子方程
4
式：________________________________________________________________________。
（3）与有机物反应
①硝化反应（与 反应）：
________________________________________________________________________。
②颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变 色。
[思考]
木炭屑与浓HNO 共热，产生的气体X等分为①和②两份，将两份气体分别按下图实验：
3
①、②中澄清石灰水中的现象分别为① 、② 。
[判断] （正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）硝酸可与NaS反应制得HS气体（ ）
2 2
（2）Cu溶于稀HNO：3Cu＋8H＋＋2NO− ===3Cu2＋＋2NO↑＋4HO（ ）
3 3 2
（3）常温下，将Al片放入浓硝酸中无明显现象，原因是Al与浓硝酸不反应（ ）
（4）浓硝酸、浓硫酸的浓度大，书写离子方程式时写分子式，不拆写为离子形式（
）
（5）浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色（ ）
（6）用浓硝酸与Cu反应制取NO（ ）
[提醒]
硝酸与金属反应的三个注意点
1．HNO 与金属反应一般不能产生H。
3 22．还原产物一般为HNO （浓）→NO ，HNO （稀）→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为
3 2 3
NO、N 或NHNO。
2 2 4 3
3．硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
4．常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，并非不反应，故浓硝酸可以用铁桶盛放。
2对点速练
练点一 硝酸的性质
1．下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是（ ）
A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性
B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性
C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性
2．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是（ ）
实验操作 现象 解释或结论
过量的Fe粉中加入稀硝
① 酸，充分反应后，滴入 溶液呈红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋
KSCN溶液
② 浓硝酸久置或光照 变黄色 HNO 不稳定易分解
3
Al箔表面被HNO 氧化，形
③ Al箔插入稀硝酸中 无现象 3
成致密的氧化膜
用玻璃棒蘸取浓硝酸点到蓝 试纸先变红
④ 浓硝酸具有酸性和强氧化性
色石蕊试纸上 色后褪色
A．①② B．③④
C．②③④ D．②④
练点二 硝酸的探究实验
3．在通风橱中进行下列实验：
步
骤
现 Fe表面产生大量无色气 Fe表面产生少量红棕色 Fe、Cu接触后，其表面
象 泡，液面上方变为红棕色 气泡后，迅速停止 均产生红棕色气泡
下列说法不正确的是（ ）A.Ⅰ中气体由无色变为红棕色的化学方程式：2NO＋O===2NO
2 2
B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应
C．对比Ⅰ、Ⅱ中的现象，说明稀HNO 的氧化性强于浓HNO
3 3
D．针对Ⅲ中的现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化
4．实验室用废铜屑和稀硝酸反应制备无水硝酸铜，下列装置能达到实验目的的是（
）
5．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是 NO而设计了下列实
验，装置如图所示（加热装置和固定装置均已略去）。图中K为止水夹（处于关闭状态），F
是一半空的注射器。请回答有关问题：
（ 1 ） 设 计 装 置 A 的 目 的 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）在完成（1）中的“操作”后，将装置B中铜丝插入稀硝酸并微热，观察到装置B
中 的 现 象 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
B 中 反 应 的 离 子 方 程 式 为
________________________________________________________________________。
（ 3 ） 装 置 E 和 F 的 作 用 是
________________________________________________________________________；
为 实 现 此 作 用 ， 其 操 作 方 法 是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）装置D的作用是吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，兼有 的功能。
练点三 硝酸和金属反应的判断与计算
6．一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应，在相同条件下，用排水集气法收
集产生的气体。下列叙述一定正确的是（ ）
①硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少 ②硝酸浓度不同，生成的 Fe（NO ） 的物质的量
3 3
相同 ③硝酸浓度越大，产生的气体越少 ④用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积
相同
A．只有② B．②④
C．③④ D．①②③
7．取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL NO 气
2
体和672 mL N O 气体（都已折算到标准状况），在反应后的溶液中加足量的氢氧化钠溶液，
2 4
生成沉淀质量为17.02 g，则x等于（ ）
A．8.64 B．9.20
C．9.00 D．9.44
8．（1）在100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是 0.3 mol·L－1、
0.15 mol·L－1，向该混合液中逐渐加入铜粉至不再溶解，所得溶液中c（Cu2＋）为
mol·L－1。
（2）向200 mL 2 mol·L－1 HNO 溶液中，逐渐加入铁粉至过量（假设生成的气体只有
3
一种），在此过程中，n（Fe2＋）随n（Fe）变化如图所示。
①Ob段与bc段消耗Fe的物质的量之比为 。
②向c点所得溶液中加入 mL相同浓度的HNO 可将溶液中Fe2＋全部转化为Fe3
3
＋。
方法总结硝酸与金属反应的计算方法
本讲真题研练
1．[2020·全国卷Ⅲ，10]喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体－溶液，能出现
喷泉现象的是（ ）
气体 溶液
A. HS 稀盐酸
2
B. HCl 稀氨水
C． NO 稀HSO
2 4
D． CO 饱和NaHCO 溶液
2 3
2.[2018·全国卷Ⅱ，8]研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有
关（如图所示）。下列叙述错误的是（ ）
A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH 是形成无机颗粒物的催化剂
3
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
3．[2019·江苏卷，6]下列有关化学反应的叙述正确的是（ ）
A.Fe在稀硝酸中发生钝化B.MnO 和稀盐酸反应制取Cl
2 2
C.SO 与过量氨水反应生成（NH）SO
2 4 2 3
D.室温下Na与空气中O 反应制取NaO
2 2 2
4．[2017·北京卷，12]下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的
是（ ）
① ② ③
A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应
C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D．③的气体产物中检测出CO，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
2
5．[2015·全国卷Ⅰ]我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强
水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”
这里的“强水”是指（ ）
A．氨水 B．硝酸
C．醋 D．卤水
6．[2019·江苏卷，16]NO、NO和NO 等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气
2 2
需处理后才能排放。
（1）NO的处理。NO是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使 NO分解。
2 2 2
NH 与O 在加热和催化剂作用下生成NO的化学方程式为 。
3 2 2
（2）NO和NO 的处理。已除去NO的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为
2 2
NO＋NO＋2OH－===2NO−
＋HO
2 2 2
2NO＋2OH－===NO− ＋NO−
＋HO
2 2 3 2
①下列措施能提高尾气中NO和NO 去除率的有 （填字母）。
2
A．加快通入尾气的速率
B．采用气、液逆流的方式吸收尾气
C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO 晶体，该晶体中的主要杂质是
2
（填化学式）；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 （填化学式）。（3）NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他
条件相同，NO转化为NO−
的转化率随NaClO溶液初始pH（用稀盐酸调节）的变化如图所示。
3
①在酸性 NaClO 溶液中，HClO 氧化 NO 生成
Cl－和NO−
，其离子方程式为
3
。
②NaClO 溶 液 的 初 始 pH 越 小 ， NO 转 化 率 越 高 。 其 原 因 是
。
7．[2018·天津卷，9]烟道气中的NO 是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选
x
用如下采样和检测方法。回答下列问题：
Ⅰ.采样
采样步骤：
①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140 ℃；③打开抽气泵置换系统内空气；
④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。
（1）A中装有无碱玻璃棉，其作用是 。
（2）C中填充的干燥剂是（填序号） 。
a．碱石灰 b．无水CuSO c．PO
4 2 5
（3）用实验室常用仪器组装一套装置，其作用是与D（装有碱液）相同，在虚线框中
画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。（ 4 ） 采 样 步 骤 ② 加 热 烟 道 气 的 目 的 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.NO 含量的测定
x
将V L 气样通入适量酸化的 HO 溶液中，使 NO
完全被氧化为NO−
，加水稀释至
2 2 x 3
100.00 mL。量取20.00 mL该溶液，加入V mL c mol·L－1 FeSO 标准溶液（过量），充分
1 1 4
反应后，用c mol·L－1 KCrO 标准溶液滴定剩余的Fe2＋，终点时消耗V mL。
2 2 2 7 2
（ 5 ） NO 被 HO 氧 化 为
NO−
的 离 子 方 程 式 是
2 2 3
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（ 6 ） 滴 定 操 作 使 用 的 玻 璃 仪 器 主 要 有
________________________________________________________________________。
（7）滴定过程中发生下列反应：
3Fe2＋＋NO− ＋4H＋===NO↑＋3Fe3＋＋2HO
3 2
Cr O2− ＋ 6Fe2＋ ＋14H＋ ===2Cr3＋ ＋6Fe3＋＋7HO
2 7 2
则气样中NO 折合成NO 的含量为 mg·m－3。
x 2
（8）判断下列情况对 NO 含量测定结果的影响（填“偏高” “偏低”或“无影
x
响 ”）
若缺少采样步骤③，会使测定结果 。
若 FeSO 标 准 溶 液 部 分 变 质 ， 会 使 测 定 结 果
4
________________________________________________________________________。
微专题·大素养 10化学实验中的含氮化合物探究题
一、围绕氨的性质与制法展开的探究
[例1] 某化学兴趣小组利用如图装置制取氨气并探究氨气的有关性质。
（1）装置A中烧瓶内试剂可选用 （填序号）。
a．碱石灰 b．浓硫酸
c．生石灰 d．五氧化二磷
e．烧碱固体
（2）若探究氨气的溶解性，需在K 的导管末端连接下表装置中的 装置（填序
2
号），当装置D中集满氨气后，关闭K、K，打开K，引发喷泉的实验操作是
1 2 3
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
备选装置（其中水中含酚酞试液）
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
（3）若探究氨气的还原性，需打开K、K，K 处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。
1 3 2
①用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成气体必须通过盛有 试剂的洗气瓶；
②D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式
为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
③从K 处导管逸出的气体中含有少量Cl ，则C装置中应盛放 溶液（填化学
3 2
式 ） ， 反 应 的 离 子 方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。[练1] NH 及其盐都是重要的化工原料。
3
（1）用NHCl和Ca（OH） 制备NH ，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为
4 2 3
。
（2）按下图装置进行NH 性质实验。
3
①先打开旋塞 1，B 瓶中的现象是 ，原因是
。稳定后，关闭旋塞1。
②再打开旋塞2，B瓶中的现象是 。
[练2] 干燥的二氧化碳和氨气反应可生成氨基甲酸铵固体，化学方程式为：2NH
3
（g）＋CO （g） NHCOONH （s） ΔH<0，在四氯化碳中通入二氧化碳和氨制备氨基甲酸铵
2 ⇌ 2 4
的实验装置如下图所示，回答下列问题：
（1）装置1用来制备二氧化碳气体：将块状石灰石放置在试管中的带孔塑料板上，漏
斗 中 所 加 试 剂 为 ； 装 置 2 中 所 加 试 剂 为
________________________________________________________________________。
（2）装置 4 中试剂为固体 NHCl 和 Ca（OH） ，发生反应的化学方程式为
4 2
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；试 管 口 不 能 向 上 倾 斜 的 原 因 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
装 置 3 中 试 剂 为 KOH ， 其 作 用 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（ 3 ） 反 应 时 三 颈 烧 瓶 需 用 冷 水 浴 冷 却 ， 其 目 的 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
二、围绕硝酸与氮氧化物展开的探究
[例2] 用如图所示装置制备、收集二氧化氮气体，并探究其性质。
（1）装置A中的分液漏斗中盛装的液体是 ，烧瓶中预先加入的是铜屑，铁的
价 格 比 铜 的 价 格 低 ， 此 处 用 铜 不 用 铁 的 原 因 是
________________________________________________________________________。
（ 2 ） 干 燥 管 B 中 盛 装 的 干 燥 剂 可 以 是
________________________________________________________________________
（选填“浓硫酸”“无水氯化钙”“五氧化二磷”“碱石灰”），干燥管 D中干燥剂
的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）装置E的作用是吸收尾气，吸收过程中发生反应的化学方程式如下，请将其补充
完整。
NaOH＋NO=== ＋NaNO＋HO。
2 2 2
（ 4 ） 用 上 述 装 置 收 集 NO 气 体 ， 采 用 的 收 集 装 置 是
________________________________________________________________________
（选填“F”或“G”）。
[练3] 亚硝酸钠（NaNO ）在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领
2
域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业中的用量有严格限制。现用下图所示仪器（夹持装置已省略）及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反
应及气体产物的成分。
已知：①NO＋NO＋2OH－===2NO−
＋HO；
2 2 2
②气体液化的温度：NO 为21 ℃，NO为－152 ℃。
2
（1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序（按左→右连接）为A、C、
、 、 。
（2）反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。
① 确 认 A 中 产 生 的 气 体 含 有 NO ， 依 据 的 现 象 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
② 装 置 E 的 作 用 是
________________________________________________________________________。
（ 4 ） 如 果 向 D 中 通 入 过 量 O ， 则 装 置 B 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为
2
________________________________________________________________________。
（ 5 ） 通 过 上 述 实 验 探 究 过 程 ， 可 得 出 装 置 A 中 反 应 的 化 学 方 程 式 是
________________________________________________________________________。
[练4] 亚硝酰氯（NOCl）是有机合成中重要试剂，可由NO与Cl 在常温常压（或稍低
2
温度）下合成，其熔点－64.5℃，沸点－5.5℃，遇水易水解。实验室模拟制备装置如图所
示（部分夹持装置省略），D中三颈烧瓶置于－10℃冰盐水中。经查阅资料：NO与NaOH溶液不反应，但NO＋NO＋2NaOH===2NaNO＋HO。
2 2 2
（1）仪器甲的名称是 。
（ 2 ） 图 示 装 置 中 恒 压 漏 斗 与 分 液 漏 斗 相 比 ， 其 优 点 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）实验开始时。先打开K 、K ，关闭K ，打开分液漏斗活塞滴入适量稀硝酸，至 C
1 2 3
中 红 棕 色 完 全 消 失 后 ， 关 闭 K 、 K ， 此 时 装 置 C 的 作 用 为
1 2
________________________________________________________________________。
滴入适量浓盐酸，点燃酒精灯，当 （填装置字母）中充满黄绿色气体时，打
开K、K，制备NOCl。
1 3
（4）装置乙中装有无水CaCl ，其作用为 ；丙为尾气
2
处理装置，则最佳选择为 。
第4讲 氮及其化合物
考点一
1知识梳理
1．3Mg＋N=====MgN N＋3H2NH N＋O===========2NO
2 3 2 2 2 3 2 2
2．NO NO NO 无色 红棕 3NO＋HO===2HNO＋NO 2NO＋O===2NO
2 2 4 2 2 3 2 2
3．（2）HNO HNO
3 2
4．游离 人工 化合
思考 答案：（1）催化作用 （2）3O=====2O
2 3
判断 答案：（1）× （2）√ （3）× （4）× （5）× （6）√ （7）×（8）× （9）√
2对点速练
1．解析：A项，氮原子最外层5个电子，氮与氮形成三对共用电子对，达8电子的稳
定结构；B项，氮气与氢气反应生成氨气是可逆反应；C项，氮气与氧气在放电的条件下生成
一氧化氮；D项，NO和氧气能反应生成NO，NO 和水反应生成NO。
2 2
答案：D
2．解析：NO中氮的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如 HNO→NO，也可以是
3
氧化产物，如NH→NO；HNO 的酸酐是NO；NO是无色气体，可被空气中的氧气氧化为红棕色
3 2 2 3
的NO。
2
答案：B
3．解析：发生反应4NO ＋O ＋2HO===4HNO ，4NO＋3O ＋2HO===4HNO ，故NO与NO 按
2 2 2 3 2 2 3 2
1∶1混合的总反应为：NO＋NO＋O＋HO===2HNO，
2 2 2 3
充有m mL NO和n mL NO 的量筒倒立于水槽中，然后通入m mL O ，由于m<n，故按总
2 2
反应进行，NO 有剩余，剩余 NO 的体积为n mL－m mL＝（n－m）mL，再发生 3NO ＋
2 2 2
1
HO===2HNO＋NO，故生成NO的体积为 （n－m） mL。
2 3 3
答案：D
4．解析：反应过程中NO、O 为氧化剂，N 为还原产物；汽车尾气中的N 不是污染物；
2 2 2
NO和O 的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋
2
O===2NO ，2NO ＋4CO===N ＋4CO ，将两步反应式合并可得总化学方程式为 2NO＋O ＋
2 2 2 2 2 2
4CO=====4CO＋N。
2 2
答案：D
3.5 10.5 5.25
5．解析：设气体处于标准状况下， mol NH 含 mol H，生成 HO
22.4 3 22.4 2 22.4
3.0 10.5
mol，即 mol NO 中含 mol O；现设NO和NO 的物质的量分别为m mol和n mol，
22.4 x 22.4 2
3.0 5.25 0.75 2.25
则有：m mol＋n mol＝ mol，m mol＋2n mol＝ mol，解得m＝ ，n＝ ，
22.4 22.4 22.4 22.4
则m∶n＝1∶3。
答案：D
6．解析：（2）汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N 和O 在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境
2 2
的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。
解析：（3）CO、NO 反应后生成的无毒气体为CO 和N。
x 2 2
答案：（1）3NO＋HO===2HNO＋NO
2 2 3
（2）汽油的不完全燃烧 N 与O 在汽车汽缸内的高温环境下的反应 形成硝酸型酸雨、
2 2
导致光化学烟雾、产生温室效应（任填两种即可）
（3）2CO＋2NO=====N＋2CO
2 2
（4）①2NO＋2NaOH===NaNO＋NaNO＋HO ②NaNO
2 3 2 2 2
考点二
1知识梳理
1．（1）无 刺激性 小 喷泉 （2）4NH ＋5O=====4NO＋6HO NH ＋HCl===NHCl
3 2 2 3 4
产生白烟 NH ＋HO NH·HO NH·HO NH＋OH－ Al3＋＋3NH·HO===Al（OH） ↓＋3NH
3 2 ⇌ 3 2 3 2 ⇌ 3 2 3
Ag＋＋NH·HO===AgOH↓＋NH、AgOH＋2NH·HO===Ag（NH ）＋OH－＋2HO （3）2NH↑＋
3 2 3 2 3 2 3
CaCl＋2HO 碱石灰 干燥 蓝 白烟 稀硫酸
2 2
2．（1）白 （2）NH
4
Cl≜NH
3
↑＋HCl↑ NH
4
HCO 3≜NH
3
↑＋CO
2
↑＋H
2
O NH＋OH－≜
NH↑＋HO
3 2
3．红 蓝
判断 答案：（1）× （2）× （3）√ （4）√ （5）√ （6）× （7）√
（8）× （9）×
2对点速练1．解析：氨极易溶于水，发生如下反应：NH ＋HO NH·HO
NH+
＋OH－；生成的氨
3 2 ⇌ 3 2 ⇌ 4
水是混合物，其中的NH·HO是弱电解质，电离程度小，且NH 分子极易与HO结合，故其中
3 2 3 2
浓度最大的粒子是NH·HO（HO除外）。
3 2 2
答案：C
2．解析：由无色气体知一定无NO ，通过浓HSO 体积减小，一定有NH ，无色气体变
2 2 4 3
为红棕色，一定有NO，还要有能与NaO 产生氧气的气体，即为CO。
2 2 2
答案：B
3．解析：NHCl受热可产生NH 和HCl，但两者遇冷会重新凝结产生NHCl，且可能出现
4 3 4
堵塞导管的情况，③中试管口未向下倾斜会导致水倒流入试管而使试管破裂，故①③符合题
意。
答案：D
4．答案：（1）Ca（OH）
2
＋2NH
4
Cl≜CaCl
2
＋2NH
3
↑＋2H
2
O （2）b
（3）固体由黑色变为红色，管壁上有水珠
（4） （或 等合理即可）
5．解析：H 难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。
2
答案：B
6．答案：（1）打开止水夹，挤压胶头滴管
（2）相等
（3）图Ⅲ：打开止水夹后用热毛巾捂住烧瓶，一段时间后松开即可；图Ⅳ：打开止水
夹后向水槽中加入浓硫酸或碱石灰等
考点三
1知识梳理
1．挥发
2．（1）4HNO （浓）=========2HO＋4NO↑＋O↑ （2）越大 3Cu＋8HNO （稀）
3 2 2 2 3
===3Cu（NO ） ＋2NO↑＋4HO Cu＋4HNO （浓）===Cu（NO ） ＋2NO↑＋2HO C＋4HNO
3 2 2 3 3 2 2 2 3
（浓）≜CO
2
↑＋4NO
2
↑＋2H
2
O H
2
S、SO
2
、Na
2
SO
3
、HI、Fe2＋ 3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋
NO↑＋2HO
2（3） 黄
思考 答案：①变浑浊 ②无现象
判断 答案：（1）× （2）√ （3）× （4）× （5）× （6）×
2对点速练
1．解析：硝酸能使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去，原因是硝酸和NaOH发生了酸碱中
和反应，体现的是硝酸的酸性，D错。
答案：D
2．解析：①中过量的Fe与HNO 反应生成Fe2＋，滴入KSCN溶液不呈红色；③中Al在
3
常温下遇浓硝酸钝化，而遇稀硝酸反应。
答案：D
3．解析：A 项，铁与稀硝酸反应生成 NO，NO 与空气中 O 反应生成 NO ：2NO＋
2 2
O===2NO，正确；B项，铁遇浓硝酸钝化，阻止铁继续与浓硝酸反应，正确；C项，对比Ⅰ、
2 2
Ⅱ，说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，错误；D项，装置Ⅲ形成原电池，通过电流计指针偏
转的方向，可判断铁是否被氧化，正确。
答案：C
4．解析：B 项，洗气应“长进短出”，错误；C 项，硝酸铜水解：Cu（NO ） ＋
3 2
2HO Cu（OH） ＋2HNO ，加热HNO 挥发，水解平衡正向移动，得不到Cu（NO ） 固体，错误；
2 ⇌ 2 3 3 3 2
D项，同C项，加热促进水解，错误。
答案：A
5．答案：（1）碳酸钙与稀硝酸反应产生CO ，赶走装置中的空气，防止因NO与O 反
2 2
应生成NO 而产生干扰
2
（2）Cu 丝表面产生气泡，稀硝酸液面上方仍为无色，溶液变蓝 3Cu＋8H＋＋
2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4HO
2
（3）验证NO的生成 将注射器中的空气推入E中，若气体变为红棕色，则说明铜与稀
硝酸反应生成了NO
（4）防止倒吸
6．解析：依据Fe＋4HNO （稀）===Fe（NO ） ＋NO↑＋2HO及Fe＋6HNO （浓）===Fe
3 3 3 2 3
（NO）＋3NO↑＋3HO可知，硝酸浓度越大，消耗的硝酸越多，①错；根据铁元素守恒，最
3 3 2 2后生成的Fe（NO ） 的物质的量相同，②正确；③硝酸浓度越大，产生的气体越多，③错；
3 3
因3NO ＋HO===2HNO ＋NO，故用排水法收集到的气体均为NO，且在相同状况下体积相同，④
2 2 3
正确。
答案：B
7．解析：铜镁合金与浓硝酸反应时，Cu、Mg失去电子变成Cu2＋和Mg2＋，而浓硝酸中的
NO，一部分生成Cu（NO ） 和Mg（NO ） ，另一部分则得到电子被还原，生成NO 和NO 。所
3 2 3 2 2 2 4
得溶液中加入足量NaOH溶液后，生成Cu（OH） 和Mg（OH） 沉淀。据此可知，Cu、Mg失去
2 2
电子的物质的量等于与Cu2＋、Mg2＋反应生成沉淀消耗OH－的物质的量。整个反应过程中，NO
8.960 L 2×0.672 L
得电子的物质的量为 ＋ ＝0.46 mol，根据电子得失守恒可知
22.4 L·mol－1 22.4 L·mol－1
Cu、Mg失去电子的物质的量也等于0.46 mol，从而推知，n（OH－）＝0.46 mol，则铜镁合金
的质量x g＝17.02 g－0.46 mol×17 g·mol－1＝9.20 g。
答案：B
8．答案：（1）0.225 （2）①2∶1 ②100
本讲真题研练
1．解析：本题喷泉实验的原理是使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气
压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口处形成喷泉。A项，HS气体不易溶于
2
稀盐酸，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误；B项，HCl极易溶于水，能与稀
氨水迅速反应，使烧瓶内外形成较大的压强差，故可以形成喷泉，正确；C项，NO难溶于水，
不能与稀硫酸反应，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误；D项，CO 不溶于饱
2
和碳酸氢钠溶液且不能与饱和碳酸氢钠溶液反应，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷
泉，错误。
答案：B
2．解析：雾和霾的分散剂均为空气，A项正确；结合图示可知形成雾霾的无机颗粒物
中含有NHNO 和（NH ） SO ，B项正确；根据图示可知空气中NO 、SO 等分别转化为HNO 、
4 3 4 2 4 x 2 3
HSO 后，吸收空气中的NH 生成NHNO 和（NH ） SO ，即NH 是形成无机颗粒物的反应物，C
2 4 3 4 3 4 2 4 3
项错误；过度施用氮肥，会导致空气中挥发的NH 浓度增大，与雾霾的形成有关，D项正确。
3
答案：C
3．解析：A项，常温下，Fe遇浓硝酸发生钝化，Fe与稀硝酸发生氧化还原反应生成NO气体，错误；B项，MnO 与浓盐酸在加热条件下可制取Cl ，与稀盐酸不反应，错误；C项，
2 2
SO 与过量氨水反应生成（NH）SO，正确；D项，室温下Na与O 反应生成NaO，错误。
2 4 2 3 2 2
答案：C
4．解析：①中浓HNO
3
受热分解，发生反应4HNO
3
（浓）≜4NO
2
↑＋O
2
↑＋2H
2
O，产生的
气体为混合气体，故选项A正确。由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO ，所以
2
“产生红棕色气体”不能说明②中木炭能与浓硝酸发生反应，故选项B正确。根据①和②，
浓硝酸反应产生红棕色NO 时需要加热，所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触，
2
同时，N元素化合价降低，所以生成的NO 为还原产物，故选项C正确。红热的木炭可与空气
2
中的O 反应生成CO，故选项D错误。
2 2
答案：D
5．解析：根据题意，“强水”能溶解大多数金属和矿物，所以为硝酸。
答案：B
6．解析：（1）根据得失电子守恒和原子守恒可写出NH 与O 反应的化学方程式。
3 2
（2）①若要提高尾气中NO和NO 的去除率，须加快氮氧化物与NaOH的反应速率。B项
2
措施能增大气、液反应物的接触面积，C项措施增大NaOH溶液的浓度，二者均能加快反应速
率；A项措施易导致氮氧化物不能及时被吸收，使NO和NO 去除率降低。②据题给反应：2NO
2 2
＋2OH－===NO− ＋NO−
＋HO可知，NaNO 晶体中含有NaNO 杂质；由于NO与NaOH不反应，
2 3 2 2 3
故吸收后排放的尾气中NO的含量较高。
解析：（3）①据得失电子守恒可得：3HClO＋2NO―→3Cl－＋2NO−
，据电荷守恒可得：
3
3HClO＋2NO―→3Cl－＋2NO− ＋5H＋，据原子（质量）守恒可得：3HClO＋2NO＋HO===3Cl－＋
3 2
2NO− ＋5H＋。
3
②NaClO溶液的初始pH越小，c（H＋）越大，c（HClO）越大，氧化NO的能力越强，NO
的转化率越高。
答案：（1）2NH＋2O=====NO＋3HO
3 2 2 2
（2）①BC ②NaNO NO
3
（3）①3HClO＋2NO＋HO===3Cl－＋2NO− ＋5H＋
2 3②溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强，NO的转化率越高
7．解析：（1）A中装有无碱玻璃棉，其作用是除去烟道气中的粉尘。
（2）C中填充的干燥剂不能吸收NO ，因此不能为碱石灰，而无水CuSO 通常只用于检
x 4
验水而不是吸收水，故该干燥剂为PO。
2 5
（3）D的作用是吸收NO，故该装置中应装有碱液，为洗气瓶装置，气体从长管进、短
x
管出。
（4）NO 中的NO 能溶于水且与水反应，故加热烟道气的目的是防止NO 溶于冷凝水。
x 2 x
（5）NO被HO
氧化为NO−
，则HO 被还原为HO，配平离子方程式为2NO＋3HO===2
2 2 3 2 2 2 2 2
NO− ＋2H＋＋2HO。
3 2
（6）KCrO 标准溶液具有强氧化性，能氧化碱式滴定管下端的橡胶部分，因此滴定操
2 2 7
作使用的玻璃仪器主要有锥形瓶、酸式滴定管。
解析：（7）根据滴定原理，可得原溶液中NO− 消耗的n（Fe2＋）＝[c mol·L－
3 1
100.00
1×v×10－3 L－c mol·L－1×v×10－3 L×6]× ＝5（cv－6cv）×10－3 mol，则n
1 2 2 20.00 1 1 2 2
1 5 5
（NO− ）＝ n（Fe2＋）＝ （cv－6cv）×10－3 mol，故气样中NO 折合成NO 的含量为
3 3 3 1 1 2 2 x 2 3
23×（c v －6c v ）
（cv－6cv）×10－3 mol×46 000 mg·mol－1÷（v×10－3） m3＝ 1 1 2 2
1 1 2 2
3v
×104 mg·m－3。
（8）若缺少采样步骤③，则采集的烟道气中混有空气，测定结果偏低；若FeSO 标准
4
溶液部分变质，则消耗的FeSO 标准溶液的体积偏大，测定结果偏高。
4
答案：（1）除尘 （2）c
（3）
（4）防止NO 溶于冷凝水
x
（5）2NO＋3HO===2H＋＋2NO−
＋2HO
2 2 3 2
（6）锥形瓶、酸式滴定管23×（c v －6c v ）
（7） 1 1 2 2 ×104
3v
（8）偏低 偏高
微专题·大素养⑩
[例1] 解析：解答本题要注意以下4点：①实验室中快速制备氨气的方法和原理；②
氨气的“喷泉实验”原理和操作；③氯气的实验室制法和尾气吸收；④氨气和氯气的反应原
理。
（1）在浓氨水中存在平衡：NH ＋HO NH·HO
NH+
＋OH－，加入生石灰[CaO＋
3 2 ⇌ 3 2 ⇌ 4
HO===Ca（OH） ]或NaOH固体，平衡左移，同时放出大量的热促进氨水的挥发。碱石灰的成
2 2
分是烧碱和生石灰，能快速制备氨气。
（2）氨气极易溶于水，不溶于CCl ，要用防倒吸装置，因此选择Ⅱ或Ⅲ。要使装置 D
4
发生喷泉现象，必须使烧瓶中的压强迅速降低，形成内外压强差。用热毛巾将烧瓶捂热，可
使D中氨气受热膨胀，赶出导管中空气后与水接触，D中压强变小即产生“喷泉”。
（3）①用二氧化锰与浓盐酸制取的氯气中，混有氯化氢气体和水蒸气，通过饱和食盐
水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气。②探究氨气具有还原性，氯气与氨气反应产生白烟，
联系NH ＋HCl===NHCl可知，“白烟”的成分为氯化铵，氯元素化合价降低，则生成的“无
3 4
色无味气体”必为氨气的氧化产物，可推知为氮气。③氯气是有毒气体，可与强碱溶液反应，
因此可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。
答案：（1）ace
（2）Ⅱ或Ⅲ 用热毛巾将烧瓶捂热片刻（其他合理答案均可）
（3）①饱和食盐水、浓硫酸
②3Cl＋8NH===6NHCl＋N
2 3 4 2
③NaOH Cl＋2OH－===Cl－＋ClO－＋HO
2 2
[练1] 答案：（1）A、C、G
（2）①有白烟生成 A瓶中的氯化氢扩散到B瓶中，与B瓶中的氨气反应生成氯化铵，
能看到白烟 ②液体进入B瓶中，溶液的颜色变红
[练2] 答案：（1）稀盐酸 浓HSO
2 4
（2）2NH
4
Cl＋Ca（OH） 2≜2NH
3
↑＋2H
2
O＋CaCl
2
防止冷凝水倒流到试管底部使试管破
裂 干燥剂（干燥氨气）（3）降低温度，使平衡正向移动提高产量
[例2] 解析：（1）铁在浓硝酸中钝化，故使用铜屑与浓硝酸反应制备二氧化氮。
（3）根据提供的反应物，NaOH中各元素化合价不可能发生变化，而NO 中N的化合价
2
由＋4价降低为产物NaNO 中的＋3价，则另外一种产物含有N，且N的化合价升高为＋5价，
2
该物质是NaNO，根据氧化还原反应方程式的配平方法可以配平该化学方程式。
3
答案：（1）浓硝酸 铁在浓硝酸中会钝化而终止反应
（2）无水氯化钙或五氧化二磷 防止E装置中的水蒸气进入集气瓶
（3）2 2 NaNO 1 1 （4）G
3
[练3] 解析：（1）根据NO、NO 的液化温度和性质可知装置D用于检验NO，装置E用
2
于检验并分离NO ，装置B为尾气处理装置，NO 会干扰NO的检验，所以为了检验装置A中的
2 2
气体产物，仪器的连接顺序是A、C、E、D、B。
（2）由于NO极易被空气中的氧气氧化为NO ，所以先通入一段时间氮气，排除装置中
2
的空气，防止可能产生的NO被氧化成NO，造成对A中反应产物检验的干扰。
2
（3）①利用装置D检验NO。开始时装置D中无色，通入氧气后出现红棕色气体即可证
明NO的存在。②装置E的作用是降温冷凝，使NO 完全液化，避免干扰NO的检验。
2
（4）因为NO、O 和水共同作用可以产生HNO，所以装置B中发生反应的化学方程式为
2 2 3
4NO＋O＋4NaOH===4NaNO＋2HO。
2 2 3 2
（5）装置A中发生反应的化学方程式是2NaNO＋HSO===NaSO＋NO↑＋NO↑＋HO。
2 2 4 2 4 2 2
答案：（1）E D B
（2）防止可能产生的NO被氧化成NO，造成对A中反应产物检验的干扰
2
（3）①装置D中通入氧气后出现红棕色气体
②冷凝，使NO 完全液化
2
（4）4NO＋O＋4NaOH===4NaNO＋2HO
2 2 3 2
（5）2NaNO＋HSO===NaSO＋NO↑＋NO↑＋HO
2 2 4 2 4 2 2
[练4] 解析：（3）关闭K 、K ，A中依然产生NO气体，故此时C可以作为安全瓶，
1 2
储存A中产生的NO气体，滴入适量浓盐酸，点燃酒精灯，当D中充满黄绿色气体时，打开
K 、K ，制备NOCl。（4）亚硝酰氯（NOCl）遇水发生水解反应，装置乙中无水氯化钙可以吸
1 3
收水蒸气，防止水蒸气进入D中使NOCl水解，丙为尾气处理装置，尾气主要为NO、Cl 和
2
NOCl、NO ，故在尾气吸收时可以选用NaOH溶液，同时为了防止NOCl和NO 挥发逸出，可以
2 2
在上方加一个浸有NaOH溶液的棉花团，①中碱石灰固体不能吸收NOCl和NO气体，③中不能
避免挥发出来的气体污染空气，则最佳选择为②。答案：（1）蒸馏烧瓶
（2）平衡压强，便于液体顺利流下
（3）储存A中产生的NO D
（4）防止水蒸气进入D，使NOCl水解 ②
