文档内容
第 14 讲 氮及其化合物
目录
考情分析
考点三 硝酸 硝酸盐
网络构建
【夯基·必备基础知识梳理】
考点一 氮及其氧化物 知识点1 硝酸
【夯基·必备基础知识梳理】 知识点2 硝酸盐
知识点1 氮气 【提升·必考题型归纳】
知识点2 氮的氧化物 考向1 考查硝酸的性质及实验探究
【提升·必考题型归纳】 考向2 考查金属与硝酸反应的多角度计算
考向1 考查氮气的性质及氮的固定
考点四 不同价态含氮物质的转化
考向2 考查氮的氧化物与环境污染
【夯基·必备基础知识梳理】
考点二 氨 铵盐 知识点1 不同价态含氮物质的转化
【夯基·必备基础知识梳理】 知识点2 氮族元素的其它知识归纳
知识点1 氨气 【提升·必考题型归纳】
知识点2 铵盐 考向1 考查不同价态含氮物质的转化关系
【提升·必考题型归纳】 考向2 考查不同价态含氮物质转化的实验
考向1 考查氨、铵盐的性质及实验 探究
考向2 考查喷泉实验原理及应用 考向3 考查氮族元素的其他相关知识
考向3 考查氨的实验室制法及创新
真题感悟
考点要 考题统计 考情分析
求
分析近三年全国高考试题，高考命题在本讲有以下规律：
2023湖北卷1题，3分
氮及其 1．从考查题型和内容上看，题型以选择题、综合推断题、实氧化物 2022天津卷4题，3分 验题为主。考查内容主要有以下三个方面：
2021河北卷4题，3分 (1)以新材料、新技术为背景或框图推断题综合考查氮及其化合
2023新课标卷12题，6分 物相互转化及生活应用；
氨气
2022天津卷4题，3分
(2)以氮及其化合物的制备、性质的实验为载体考查基本实验操
铵盐
作及实验的设计评价和实验探究能力；
2021全国甲卷9题，6分
(3)结合化学与生活考查氮氧化物对环境污染与防治及其预防措
2023山东卷2题，2分
施等。
硝酸 2022北京卷12题，3分
2．从命题思路上看，以侧重考查实验探究及其化学与生活的
2021河北卷10题，3分
联系为主。
(1)选择题：常以考查氮及其化合物的性质、检验方法、实际应
用及化学基本实验操作为重点；
(2)非选择题：以氮及其化合物的基础知识为主线，以最新的信
不同价 2023浙江1月卷6题，2分
息处理和知识的应用考查为重点，与物质结构、电化学、电解
态含氮 2022江苏卷8题，3分
质溶液等知识，考查学生综合运用知识的能力。
物质的 2021浙江6月卷16题，2
根据高考命题的特点和规律，复习时要注意以下几个方面：
转化 分
(1)注重氮及其化合物在生活中的应用。
(2)结合相关工业生产注重氮及其化合物对环境质量的影响。
(3)氮及其化合物的性质。
考点一 氮及其氧化物
知识点1 氮气
1．氮的固定
（1）自然固氮（a.雷电固氮：将N 转化_______；b.根瘤菌固氮将N 转化NH +）（2）人工固氮：_______
2 2 4
工业2．氮气
(1)结构：
分子式：N 电子式： 结构式：N≡N
2
(2)物理性质：无色、无味的气体，密度比空气略小，在水中溶解度很小（体积比=1：0.02），在压强为
101KPa下，氮气在—195.8℃时变成无色液体，氮气分子在—209.9℃时变成雪花状固体，N 空气中N 的体
2 2
积分数红为_______。
(3)化学性质
1）通常状况下很难与其它物质发生化学反应
2）在一定条件下，能与一些物质发生化学反应
①与H 反应：N＋3H 2NH ；
2 2 2 3
②与某些金属反应：3Mg+N MgN
2 3 2
MgN 离子化合物，在水中强烈水解___________________________________
3 2
③与O 反应：在通常情况下，与O 不发生反应，但在放电或高温的条件下能与O 直接化合生成NO。
2 2 2
N+O 2NO（闪电、汽车引擎中发生的反应）
2 2
(4)用途：
①文物馆将贵重文物保存在氮气中。
②氮气是合成氨工业的重要原料——合成氨，制化肥，HNO。
3
③雷电是自然界重要的固氮方式。
④医疗上，液氮是常见的冷冻剂。
(5)工业制法：
1）分离液态空气：
2）耗氧法：
知识点2 氮的氧化物
1.氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如NO、NO、NO 、NO (或NO)、
2 2 3 2 2 4
NO，其中_______、_______分别是硝酸、亚硝酸（HNO）的酸酐。
2 5 2
2.NO和NO 的比较
2
NO NO
2
物 色态味 无色、无味、气体 _______色、刺激性气味、气体
理
密度 密度略大于空气 密度比空气大熔沸点 很低 低，易液化
性 溶解性 不溶 易溶
质
毒性 有毒 有毒
与水 不反应 3NO +H O=2HNO +NO
2 2 3
NO 既是氧化剂，又是还原剂
2
与碱 不反应 2NO +2NaOH=NaNO +NaNO +H O
2 3 2 2
NO＋NO ＋2NaOH=2NaNO +H O
2 2 2
氧化性 2NO+2CO=2CO +N 2NO +2KI=I +2KNO
化 2 2 2 2 2
学 还原性 2NO+O =2NO 可使KMnO 褪色
2 2 4
性质 可使KMnO 褪色
4
与 O 混合， 4NO+3O +2H O=4HNO 4NO +O +2H O=4HNO
2 2 2 3 2 2 2 3
通入水中
3Cu+8HNO ( 稀 )===3Cu(NO ) Cu+4HNO ( 浓 )===Cu(NO ) +2NO
3 3 2 3 3 2 2
实验室制取 +2NO↑+4H O ↑+2H O
2 2
收集方法 ______________法 ______________法
【特别提醒】①NO 与NO 存在下列平衡：2NO NO ，因此实验测得NO 的平均相对分子质量总大
2 2 4 2 2 4 2
于46。②验证某无色气体为NO的方法是向该无色气体中通入O(或空气)，无色气体变为红棕色。
2
3.氮的氧化物溶于水的几种情况分析
1）NO 或NO 与N 混合气体溶于水时，3NO +H O==2HNO +NO，利用气体体积变化差进行计算。
2 2 2 2 2 3
2）NO 与O 的混合气体溶于水，由3NO +H O==2HNO +NO及2NO+O ==2NO ，得：
2 2 2 2 3 2 2
4NO +O +2H O==4HNO ，可知，
2 2 2 3
3）NO 和 O 同时通入水中时，其反应是 2NO+O ==2NO ①，3NO +H O==2HNO +NO ②，将
2 2 2 2 2 3
①×3+②×2得总反应式为：4NO+3O +2H O==4HNO 。
2 2 3
4）NO、NO 、O 三种混合气体通入水中，可先按情况（1）求出NO 与HO反应生成的NO的体积，再加
2 2 2 2
上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按情况（3）进行计算。
4.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：NO 在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。
x
②酸雨：NO 排入大气中后，与水反应生成HNO 和HNO ，随雨雪降到地面，形成酸雨pH＜5.6，酸雨的
x 3 2主要危害是能直接破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化，还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运
输工具及电信电缆的腐蚀。
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
④NO与血红蛋白结合使人中毒。
2)常见的NO 尾气处理方法
x
①碱液吸收法：2NO ＋2NaOH===NaNO ＋NaNO ＋HO；NO ＋NO＋2NaOH===2NaNO ＋HO
2 3 2 2 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)。一般适合工业尾气中NO 的处
2 2 x
理。
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
③氨气吸收法：8NH ＋6NO ======7N＋12HO 4NH ＋6NO=======5N＋6HO
3 2 2 2 3 2 2
考向1 考查氮气的性质及氮的固定
例1．（2023·天津河东·统考二模）自然界中时刻存在着氮的转化。下图为N 分子在催化剂作用下发生一
2
系列转化示意图。
下列叙述正确的是
A． ， 均属于氮的固定
B．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D．在催化剂a作用下，氮原子发生了氧化反应
【变式训练1】（2023·湖南娄底·统考模拟预测）开发常压旋转滑行弧实现高效固氮具有广阔的应用前景，
如图所示：
下列叙述正确的是
A． 和 在光照或风能作用下直接生成B．上述过程包括
C． 中阴、阳离子空间结构相同
D． 分子如图所示 ， 和 都存在分子内氢键
【变式训练2】（2023·湖南长沙·长沙一中校考一模）植物对氮元素的吸收过程如下，下列说法错误的是
A．过程①叫做氮的固定 B．浇水和松土有利于过程②
C．过程③中 发生氧化反应 D．高温有利于加快过程④
考向2 考查氮的氧化物与环境污染
例2．（2023·江苏·统考二模）煤燃烧时，烟气中NO含量随温度和氧气含量的变化如图所示。下列说法不
正确的是
A．燃煤过程中发生了氮的固定 B．燃煤温度越高 污染越重
C．含氧量越高越容易生成NO D．煤燃烧不影响自然界氮循环
【变式训练】（2023·山东烟台·统考二模）实验室通过反应： 制备 。下列实
验装置不能达到实验目的的是
A．用装置甲制备NO B．用装置乙干燥NO
C．用装置丙制备 D．用装置丁处理尾气
考点二 氨 铵盐知识点1 氨气
1．氨的分子结构
分子式 电子式 结构式 空间构型 分子极性
NH 三角锥形 极性分子
3 键角107°18′
2.氨的物理性质
通常状况下，氨是一种无色、_______气味的气体，密度比空气小，极易溶于水（常温常压下，体积
比为1∶700），氨的水溶液称为氨水。氨在加压下容易液化，液氨气化时吸收大量的热，使周围环境温度
急剧降低，工业上可使用液氨作_______剂。
3.氨的化学性质
(1)氨与水的反应
NH ＋HO NH ·H O NH＋OH－
3 2 3 2
a.氨溶于水得氨水，氨水是混合物，溶液中存在的微粒有三种分子：NH ·H O、NH 、HO；三种离子：
3 2 3 2
NH +、OH－及少量的H+。
4
b.NH·H O为可溶性一元弱碱，具有碱的通性。氨水可使紫色石蕊试液变蓝，故常用_______试纸检验NH
3 2 3
的存在。
c.NH ·H O不稳定，易分解：NH ·H O NH ↑＋HO。
3 2 3 2 3 2
【特别提醒】①NH 是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可在推断题中作为解
3
题突破口。
②氨水呈碱性，NH ·H O属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH 进行计算。
3 2 3
(2)氨与酸的反应：氨气与酸反应生成铵盐
NH +HCl=NH Cl（白烟）
3 4
NH +HNO =NHNO （白烟）
3 3 4 3
2NH +H SO =(NH)SO
3 2 4 4 2 4
注：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会
出现相同的现象。
(3)与盐溶液的反应：一般生成难溶的碱，如氯化铁溶液与氨水反应：Fe3++3NH·H O==Fe(OH) ↓+3NH+
3 2 3 4
又如过量氨水与AlCl 反应的离子方程式：Al3＋＋3NH ·H O===Al(OH) ↓＋3NH。
3 3 2 3
注：与Cu2+、Zn2+、 Ag+反应先生成沉淀Cu(OH) 、Zn(OH) 、 Ag O，继续加入NH ·H O或通入NH ，沉
2 2 2 3 2 3
淀溶解，分别生成Cu(NH )2+、Zn(NH )2+、 Ag(NH)+。
3 4 3 4 3 2
(4)氨的还原性
a．催化氧化：4NH ＋5O 4NO＋6HO(用于工业制硝酸)。
3 2 2
b．在纯氧中燃烧：4NH ＋3O=====2N＋6HO。
3 2 2 2
c．与氯气反应：2NH ＋3Cl===N＋6HCl或8NH ＋3Cl===N＋6NH Cl(用于检验Cl 管道泄漏)。
3 2 2 3 2 2 4 2
d．与CuO反应：2NH ＋3CuO N＋3Cu＋3HO(用于实验室制少量N)。
3 2 2 2
4．氨的实验室制法
（1）原理：利用复分解反应强碱制弱碱2 NHCl +Ca(OH) CaCl +2NH↑+2H O
4 2 2 3 2
（2）药品的选择：
①铵盐：制取NH 时，一般用NH Cl而不用NH NO 、(NH )SO 或(NH )CO，原因如下：
3 4 4 3 4 2 4 4 2 3
铵盐 不选用的理由
NH NO 受热分解，会发生爆炸，不安全
4 3
(NH )SO 与Ca(OH) 反应时生成CaSO，反应物呈块状，不利于NH 逸出，且反应后试管难清洗
4 2 4 2 4 3
(NH )CO 受热分解会产生CO，使收集到的NH 不纯
4 2 3 2 3
②碱：一般用熟石灰，不用NaOH或KOH，因为NaOH或KOH易吸水结块，而且对玻璃仪器腐蚀性较
强。
（3）装置：固－固反应加热装置（同制O）
2
①发生装置的试管口略向下倾斜；
②加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。
（4）干燥：碱石灰（或固体NaOH、固体CaO）
【特别提醒】不能用浓HSO 、CaCl 干燥，CaCl 与NH 反应：CaCl +8NH= CaCl ·8 NH。
2 4 2 2 3 2 3 2 3
（5）收集：向下排空气法收集。
收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管
应插入接近试管的底部。
（6）验满：
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。
（7）尾气吸收：多余的氨要吸收掉（可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球），以避免污染空气。
但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有：
（6）氨气的其它实验室制法
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热浓氨水 NH ·H O NH ↑＋HO
3 2 3 2NaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH－浓
浓氨水＋固体NaOH
度的增大有利于NH 的生成
3
CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，
浓氨水＋固体CaO 促使氨水分解。化学方程式为 NH ·H O＋
3 2
CaO===NH ↑＋Ca(OH)
3 2
5.喷泉实验及拓展应用
1）喷泉实验的原理
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
导管口形成喷泉。
2）形成喷泉的类型
下面是几种常见的能形成喷泉的气体和吸收剂。
CO、Cl、 NO、O、 NO 、O
2 2 2 2 2
气体 HCl NH NO
3 2
SO 、HS (4∶3) (4∶1)
2 2
水、NaOH溶
吸收剂 水 NaOH溶液 水 水 水
液
3）喷泉实验的发散装置和实验操作
装置(Ⅰ)向锥形瓶通入少量空气，将少量水压入烧瓶，导致大量氨溶解，形成喷泉。
装置(Ⅱ)省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触，
即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨溶于水)。
装置(Ⅲ)在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大而产
生喷泉。
装置(Ⅳ)向导管中通入一定量的HS和SO ，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶
2 2
液上喷形成喷泉。
装置(Ⅴ)打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。
装置(Ⅵ)中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下
部活塞，则可产生双喷泉。
4）喷泉实验产物的浓度计算
关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后所得溶液的物质
的量浓度：
(1)HCl、NH 、NO 气体或它们与其他不溶于水的气体混合时：所得溶液的物质的量浓度为 mol·L－1。
3 2
(2)当是NO 和O 的混合气体且体积比为4∶1时，c(HNO)＝ mol·L－1。
2 2 3
知识点2 铵盐 NH的检验
1.铵盐
(1)铵盐的物理性质：铵盐都是离子化合物，都是白色固体，均易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
1)不稳定性
a．NH Cl受热分解：NH Cl NH ↑＋HCl↑（用于除去或分离铵盐）。
4 4 3
△
b．NH HCO 或(NH )CO 受热分解：NH HCO NH ↑＋CO↑＋HO；(NH )CO 2NH ↑+CO ↑+H O
4 3 4 2 3 4 3 3 2 2 4 2 3 3 2 2
c.硝酸铵的分解有四种情况：
①110 ℃时分解：NH NO ＝HNO＋NH ↑
4 3 3 3
②185 ℃～200 ℃分解：NH NO ＝NO↑＋2HO
4 3 2 2
③230°C以上，同时有弱光：2NH NO =2N ↑+O ↑+4H O
4 3 2 2 2
④在400°C以上时，剧烈分解发生爆炸：4NH NO =3N ↑+2NO↑+8H O
4 3 2 2 2
注：一般情况下写为5NH NO 4N+2HNO +9H O
4 3 2 3 2
d.硫酸铵分解两种情况
① 硫 酸 铵 在 280℃ 就 开 始 分 解 , 分 解 产 物 放 出 氨 气 而 生 成 硫 酸 氢 铵 （ 酸 式 硫 酸 铵 ） ：
(NH )SO =NH+NHHSO ；
4 2 4 3 4 4
②513℃时则硫酸铵完全分解,分解放出氨气、氮气、二氧化硫及水：
3(NH )SO =3SO↑+6H O+N↑+4NH↑
4 2 4 2 2 2 3
2）与碱反应
a．在稀溶液中不加热：NH＋OH－===NH ·H O。
3 2
b．加热时或浓溶液：NH＋OH－ NH ↑＋HO。
3 2
3）铵盐溶于水易水解：NH＋HO NH ·H O＋H＋。铵盐溶液可能显酸性，如强酸的铵盐溶液；可能呈
2 3 2
中性，如醋酸铵溶液；也可能呈碱性，如碳酸铵溶液。
2.NH的检验
未知液――→呈碱性――→使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。
【易错提醒】向某盐中加入强碱溶液，用湿润的红色石蕊试纸进行检验，若试纸没有变蓝，则不能说明盐
中不含有NH +，因为盐中含有NH +，加入强碱溶液后，需要加热才能产生NH 。
4 4 3考向1 考查氨、铵盐的性质及实验
例1．（2023·全国·模拟预测）如图的“微型”实验装置(夹持装置已略去)可用于氨气的制取和检验。下列
分析错误的是
A．可分别向装置A、B处加入药品浓氨水与生石灰制取氨气
B．装置C处的干燥剂可用无水氯化钙
C．装置D处湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明氨气遇水产生的物质呈碱性
D．装置E处有白烟生成，说明氨气与氯化氢发生化合反应生成氯化铵
【变式训练1】（2023·广东深圳·深圳市高级中学校考模拟预测）氨气是人工固氮的产物，易液化、极易溶
于水，加热条件下能与氧化铜反应，如图所示装置制备氨气并验证氨气的还原性，其中不能达到实验目的
的是
A．用装置甲生成氨气 B．用装置乙干燥氨气
C．用装置丙验证氨气的还原性 D．用装置丁和戊分别收集氨气和氮气
【变式训练2】14．（2023·湖南岳阳·统考二模）某小组探究 的催化氧化，实验装置图如下。③中气
体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后，④中产生白烟。下列分析正确的是A．②中 能用 替代
B．③、④中现象说明③中的反应是
C．④中白烟的主要成分是
D．反应结束后若⑤中溶液变蓝则溶液中一定含有
考向2 考查喷泉实验原理及应用
例2．（2023·广东肇庆·高要一中校考二模）如下装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某
种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是
A．CO(NaHCO 溶液)/无色喷泉 B．NH (H O中含酚酞)/红色喷泉
2 3 3 2
C．NH (H O中含甲基橙)/黄色喷泉 D．HCl(AgNO 溶液)/白色喷泉
3 2 3
【变式训练】（2023·北京房山·统考一模）如图所示的装置中，烧瓶中充满干燥气体a，打开弹簧夹c，将
滴管中的液体b挤入烧瓶内，烧杯中的液体d呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是
a(干燥气体) b(液体)
A 水
B 水C 饱和 溶液
D 溴的水溶液
【解析】A．NO 与水反应为3NO +H O=2HNO +NO，NO难溶于水，液体不可能充满烧瓶，A不正确;B．
2 2 2 3
NH 极易溶于水，造成烧瓶中压强变小，形成喷泉，且水最终几乎充满烧瓶，B正确;C．CO 难溶于饱和
3 2
NaHCO 溶液，烧瓶内不可能形成喷泉，C不正确;D．CH 难溶于水，且不与溴单质反应，烧瓶内不可能形
3 4
成喷泉，D不正确;故选B。
【答案】B
【思维拓展】1.喷泉实验原理：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，在尖嘴导管口形成喷泉。形成喷泉的常见组合
①HCl、NH 、NO 、NO与O（4∶3）、NO 与O（4∶1）溶于水。
3 2 2 2 2
②HCl、CO、Cl、SO 溶于NaOH溶液。
2 2 2
2.常见的喷泉实验装置及引发方法
装置Ⅰ：打开止水夹→挤压胶头滴管的胶头→使少量水进入烧瓶→烧瓶内形成负压而产生喷泉。
装置Ⅱ：挤压气球→可使少量的溶液沿导管进入烧瓶→烧瓶内形成负压而产生喷泉。
装置Ⅲ：打开止水夹→用手(或热毛巾等)捂热烧瓶→氨气受热膨胀→氨气通过导管与水接触→产生喷泉。
(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气溶于水)
考向3 考查氨的实验室制法及创新
例3．（2023·全国·模拟预测）用浓氨水和碱石灰制取 ，按照制取、干燥、收集、尾气处理的顺序进
行实验。下列装置能达到实验目的的是
无水氯化钙
A．制取氨气 B．干燥氨气 C．收集氨气 D．吸收氨气
【变式训练】NH 、NH Cl、NO、NO 、HNO 等是氮的重要化合物，工业合成氨的反应为N(g)+3H(g)
3 4 2 3 2 2
2NH (g) ΔH=-92.4kJ•mol-1。NH 可与酸反应制得铵盐，也可通过催化氧化生成NO，用于生产
3 3
HNO。浓氨水加到生石灰中，放出大量热量，促进NH •H O分解，可用于实验室制取NH 。下列装置用
3 3 2 3
于实验室中制取干燥氨气的实验，其中能达到实验目的的是A．用装置甲制备氨气 B．用装置乙除去氨气中的少量水
C．用装置丙收集氨气 D．用装置丁吸收多余的氨气
考点三 硝酸 硝酸盐
知识点1 硝酸
1．物理性质
无色，易挥发，具有刺激性气味的液体，易溶于水。浓硝酸常因为溶解有NO 而呈黄色。质量分数为
2
69%的硝酸为常用浓硝酸。98%以上的硝酸称之为发烟硝酸。
2．化学性质
（1）硝酸具有酸的通性
①与金属反应：一般不生成氢气
②与碱性氧化物反应：如CuO、NaO、Fe O 等
2 2 3
③与碱反应：Cu(OH) 、NaOH等
2
④与盐反应：NaHCO 、NaCO 等
3 2 3
⑤与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊先变红后褪色
【特别提醒】在利用HNO 的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是：
3
3FeO+10HNO (稀)==3Fe(NO )+NO↑+5HO，而不是FeO+2HNO (稀)==Fe(NO )+H O。
3 3 3 2 3 3 2 2
(2)不稳定性
硝酸是不稳定性酸，受热或者光照易分解，所以实验室中常用棕色瓶储存硝酸。
4HNO(浓) =====2HO＋4NO ↑＋O↑。
3 2 2 2
(3)强氧化性
由于HNO 中的+5价氮元素有很强的得电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是+5价氮
3
被还原，故硝酸具有强氧化性。硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。硝酸的强氧
化性规律：①温度越高，硝酸越浓，其氧化性越强。 ②与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。
①浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色。
②与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应，非金属元素被氧化成酸性氧化物。如：C+4HNO (浓) CO↑+4NO↑+2H O，
3 2 2 2
△
S+6HNO (浓) HSO +6NO↑+2H O。
3 2 4 2 2
③金属与HNO 反应一般不生成H ，浓HNO 一般被还原为NO ，稀HNO 一般被还原为NO，极稀HNO
3 2 3 2 3 3
可被还原成NH ，生成NH NO 等。
3 4 3
3Cu+8HNO （稀）==3Cu(NO )+2NO↑+4HO
3 3 2 2
Cu+4HNO （浓）==Cu(NO )+2NO↑+2H O
3 3 2 2 2
【特别提醒】浓硝酸与Cu反应时，若Cu过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为NO ，但随着反应的进行，
2
硝酸变稀，其还原产物将为NO，最终应得到NO 与NO的混合气体，可利用氧化还原反应过程中化合价
2
升降总数相等的守恒规律求解有关Cu、HNO 和混合气体之间的量的关系。
3
④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，
这种现象叫钝化。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。
⑤硝酸与铁反应时，产物符合以下规律
⑥与还原性化合物反应：
硝酸可氧化HS、SO 、NaSO 、HI、Fe2＋等还原性物质。如稀硝酸与FeSO 溶液反应的离子方程式：
2 2 2 3 4
3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2HO。
2
(4)与有机物反应
①硝化反应(与苯反应)：
＋HNO(浓)――→ ＋HO；
3 2
②显色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
【易错提醒】(1)HNO 与金属反应一般不能产生H。
3 2
(2)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 NO、N 或
3 2 3 2 2
NH NO 。
4 3
(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
(4)涉及HNO 的离子反应常见的易错问题
3
①忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO不能与Fe2＋、I－、SO、S2－等还原性较强的离子大
量共存。
②在书写离子方程式时，忽视HNO 的强氧化性，将氧化还原反应简单地写成复分解反应。
3
3.硝酸的用途
（1）在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等；
（2）在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。4.硝酸工业制法的反应原理
①NH 在催化剂作用下与O 反应生成NO：
3 2
4NH ＋5O 4NO＋6HO。
3 2 2
②NO进一步氧化生成NO ：2NO＋O===2NO 。
2 2 2
③用水吸收NO 生成HNO：
2 3
3NO ＋HO===2HNO＋NO。
2 2 3
5.硝酸的保存
①保存硝酸：棕色瓶(避光)、玻璃塞(橡胶塞易被氧化)、阴凉处(防热)。
②存放的浓硝酸中，因分解产生的NO 溶于HNO 而使其呈黄色。与工业盐酸中因含Fe3＋而呈黄色易混。
2 3
【特别提醒】(1)硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般为 HNO(浓)→NO ，HNO(稀)→NO，HNO(极
3 2 3 3
稀)→N O或NH。
2
(2)“钝化”并非不反应。
(3)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色。
知识点2 硝酸盐
1.概念：硝酸盐，是硝酸HNO3与金属反应形成的盐类。由金属离子（或铵离子）和硝酸根离子组成。常
见的硝酸盐有硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钙、硝酸铅、硝酸铈等。
2.物理性质：硝酸盐几乎全部易溶于水，只有硝酸脲微溶于水，碱式硝酸铋难溶于水，所以溶液中硝酸根
不能被其他绝大多数阳离子沉淀。
3.化学性质
（1）不稳定性：固体的硝酸盐加热时能分解放出氧，其中最活泼的金属的硝酸盐仅放出一部分氧而变成
亚硝酸盐，其余大部分金属的硝酸盐，分解为金属的氧化物、氧气和二氧化氮。
a.按金属活动性顺序表，钾到钠的硝酸盐受热分解生成亚硝酸盐和氧气：2KNO 2KNO＋O↑;
3 2 2
b.按金属活动性顺序表，镁到铜的硝酸盐受热分解生成金属的氧化物、氧气和二氧化氮：2Cu(NO )
3 2
2CuO+4NO＋O↑；
2 2
c.按金属活动性顺序表，铜以后的硝酸盐受热分解生成金属单质、氧气和二氧化氮：2AgNO
3
2Ag+2NO＋O↑
2 2
（2）硝酸盐在高温或酸性水溶液中是强氧化剂，但在碱性或中性的水溶液几乎没有氧化作用。
考向1 考查硝酸的性质及实验探究
例1．（2023·全国·模拟预测）金属Mn与 反应的现象如下：已知：经检验，反应后的溶液中含有 ；氧化性： 。
下列说法错误的是
A．缓慢滴加产生的气体中，可能含有 ，一定不含
B．快速滴加实验中，硝酸表现酸性、强氧化性
C．向缓慢滴加实验所得溶液中加入 ，溶液变为紫红色
D．收集快速滴加过程中获得的红棕色气体，干燥后会得到纯净的
【变式训练】（2023·广东广州·统考二模）下列装置用于实验室制取NO并回收 ，不能达到实验
目的的是
A．用装置甲制NO气体 B．用装置乙除NO中的少量
C．用装置丙收集NO气体 D．用装置丁蒸干溶液获得 固体
考向2 考查金属与硝酸反应的多角度计算
例2．（2023·山东淄博·校联考二模）探究铜与硝酸反应的生成 时的硝酸浓度。如图所示，先通 一
段时间后关闭活塞K，将铜丝伸入溶液中，当A中气体变为无色时，上提铜丝，再将B中溶液稀释至
，取 ，用 的 溶液滴定至终点时消耗 (忽略硝酸的挥发、分解及
溶液体积变化)。下列说法正确的是
A．可用盛有 溶液的洗气瓶进行尾气吸收
B．铜与硝酸反应主要生成 时的硝酸浓度不大于
C．若不通 ，可能导致所得实验结果偏高
D．若通过直接滴定A中剩余酸的量(掩蔽掉 的干扰)进行求算，所得实验结果偏低
【变式训练】（2022·浙江温州·统考三模）一定条件下，将28.8gCu O固体投入100mL12.0mol·L-1的硝酸溶
2
液中充分反应后，固体全部溶解，硝酸被还原为氮氧化物(NO )，并收集到标准状况下氮氧化物
x(NO )4.48L。(生成气体全部逸出)
x
(1)x=____。
(2)往反应后的溶液中加入4.00mol·L-1NaOH溶液，为使沉淀质量达到最大，至少需要NaOH溶液____mL。
(请写出简要的计算过程)
考点四 不同价态含氮物质的转化
知识点1 不同价态含氮物质的转化
1.氮气及其化合物的价类二维图
氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的
转化关系。
1）横向转化为物质类别变化，非氧化还原反应，如
(1)氨气转化为铵盐：HCl＋NH ===NHCl
3 4
(2)硝酸转化为硝酸盐：NaOH＋HNO===NaNO ＋HO
3 3 2
2）纵向转化为化合价变化反应，是氧化还原反应，如
(1)NH 转化为N：3Cl＋8NH === N ＋6NH Cl
3 2 2 3 2 4
(2)NH 转化为NO：5O＋4NH =====4NO＋6HO
3 2 3 2
3)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。
如：3NO ＋HO===2HNO ＋NO
2 2 3
2NO ＋2NaOH===NaNO ＋NaNO ＋HO
2 3 2 2
4)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。
如：6NO＋4NH 5N＋6HO
3===== 2 2
NO ＋NO＋2NaOH===2NaNO ＋HO
2 2 2
2.构建氮气及其化合物转化网络3．氮在自然界中的循环
知识点2 氮族元素的其它知识归纳
1．肼（联氨）
(1)结构：
分子式 电子式 结构式 结构简式
NH HN-NH
2 4 2 2
(2)碱性：二元弱碱，碱性比NH 弱。在水中的电离方式与氨相似，分两步进行：NH ＋HO NH＋
3 2 4 2 2
OH－、NH＋HO NH＋OH－。
2 2 2
(3)强还原性：①水合肼在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成金属单质，如 2NH·H O＋2Ag＋
2 4 2
===2Ag↓＋2NH＋N↑＋2HO；②能被氧气、HO 等氧化，可用作喷气式发动机推进剂、火箭燃料等。
2 2 2 2
2．As O、As O 和As S
2 3 2 5 2 3
(1)As O 俗称砒霜，微溶于水生成亚砷酸(H AsO )，可被过氧化氢氧化成砷酸(H AsO )，属于两性氧化物：
2 3 3 3 3 4
As O＋6NaOH===2Na AsO ＋3HO，As O＋6HCl===2AsCl ＋3HO。
2 3 3 3 2 2 3 3 2
(2)As O 遇热不稳定，在熔点(300℃)附近即失去O变成As O。
2 5 2 3
(3)As S 俗称雌黄，可溶于碱性硫化物或碱溶液中：As S ＋3NaS===2Na AsS ，As S ＋6NaOH===Na AsS
2 3 2 3 2 3 3 2 3 3 3
＋NaAsO ＋3HO。也可以与SnCl 、发烟盐酸反应转化为雄黄(As S)：2As S ＋2SnCl ＋4HCl===AsS ＋
3 3 2 2 4 4 2 3 2 4 4
2SnCl ＋2HS↑。雄黄和雌黄均可以与氧气反应生成As O。
4 2 2 3
考向1 考查不同价态含氮物质的转化关系
例1．（2023·广东揭阳·普宁二中实验学校校联考二模）如图所示是氮元素的几种价态与物质类别的对应关
系，下列说法错误的是A．物质B可与物质A反应
B．物质B可经催化氧化直接生成物质A
C． 物质A、物质 均为自然固氮
D． 和物质C常用于检验 ，则C为
【变式训练1】（2023·上海宝山·统考二模）在下列变化 ①工业固氮，②大气固氮，③碳铵分解，按氮元
素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是
A．②①③ B．③②① C．①②③ D．③①②
【变式训练2】（2023·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测）氮及其化合物的转化具有重要应用，下列说法不
正确的是
A．工业上模拟自然界“雷雨发庄稼”的过程生产
B．自然固氮、人工固氮都是将 转化为含氮化合物
C．氨气是重要的工业原料，可用于制备化肥和纯碱等大宗化学品
D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
考向2 考查不同价态含硫物质转化的实验探究
例2．（2023·海南海口·统考模拟预测）下列关于氮及其化合物的探究，结论和解释正确的是
操作和现象 结论和解释
A 铜丝溶解于稀 ，生成无色气体 金属能与强酸反应置换出氢气
B 能使热的氧化铜产生红色物质 有还原性
C 与 混合加热不反应 N的非金属性弱
D 被 溶液吸收 是酸性氧化物
考向3 考查氮族元素的其他相关知识
例3．（2023·山东·潍坊一中校联考模拟预测）含氮物质种类繁多，例如N、NH 、NH、HN (酸性与醋酸
2 3 2 4 3
相当)等。下列有关物质的说法中正确的是
A．NH 中两个氮原子之间有一对共用电子对，故其6个原子可能共平面
2 4
B．N 性质不活泼，可作为焊接镁条的保护气
2C．NH 具有还原性，可用于将AgNO 还原为单质Ag
2 4 3
D．可向NaN 溶液中通CO 来制备HN
3 2 3
【变式训练】（2023春·江苏连云港·高三统考阶段练习）VA族氮、磷、砷(As)、锑(Sb)元素及其化合物应
用广泛。 催化氧化生成NO，NO继续被氧化为 ，将 通入水中制取 。工业上用白磷( )
与 反应生成 和一种盐，该盐可与 反应制备一元中强酸 。雌黄 和 在
盐酸中反应转化为雄黄( )和 (沸点114℃)并放出 气体。锑是带有银色光泽的灰色金属，其氧
化物 可用于制造耐火材料；锑能与铅形成用途广泛的合金。下列物质性质与用途具有对应关系的是
A．氨气易液化，可用于工业制硝酸
B．五氧化二磷能与水反应，可用作干燥氨气
C．三氧化二锑的熔点高，可用于制造耐火材料
D．锑铅合金导热性好，可用于铅酸电池的电极材料
1．（2023·全国·统考高考真题）“肼合成酶”以其中的 配合物为催化中心，可将 与 转化
为肼( )，其反应历程如下所示。
下列说法错误的是
A． 、 和 均为极性分子
B．反应涉及 、 键断裂和 键生成
C．催化中心的 被氧化为 ，后又被还原为
D．将 替换为 ，反应可得
2．（2023·山东·统考高考真题）实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时，对应关系错误的是
A．稀盐酸：配制 溶液
B．稀硫酸：蔗糖和淀粉的水解
C．稀硝酸：清洗附有银镜的试管
D．浓硫酸和浓硝酸的混合溶液：苯的磺化
3．（2023·浙江·高考真题）关于反应 ，下列说法正确的是
A．生成 ，转移 电子 B． 是还原产物
C． 既是氧化剂又是还原剂 D．若设计成原电池， 为负极产物4．（2023·浙江·统考高考真题）下列反应的离子方程式正确的是
A．碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气：
B．向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳：
C．铜与稀硝酸：
D．向硫化钠溶液通入足量二氧化硫：
