文档内容
第 14 讲 氮及其化合物
目录
第一部分：网络构建（总览全局）
第二部分：知识点精准记忆
第三部分：典型例题剖析
高频考点1 考查氮及其氧化物的性质和应用
高频考点2 考查硝酸的性质及应用
高频考点3 考查氨气、铵盐及NH +检验
4
高频考点4 考查氮及其化合物的转化关系及应用
高频考点5 考查喷泉实验及拓展应用
高频考点6 考查氮氧化物有关计算
正文
第一部分：网络构建（总览全局）
第二部分：知识点精准记忆
知识点一 氮气及其氧化物
1．氮的固定
（1）自然固氮（a.雷电固氮：将N 转化NO；b.根瘤菌固氮将N 转化NH +）（2）人工固氮：合成氨工业
2 2 4
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0.78。
(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MgN+6HO=3Mg(OH) +2NH ↑
3 2 3 2 2 2 3
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：
3．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NO、NO 分别是硝酸、亚硝酸（HNO）的酸酐。
2 5 2 5 2 3 2
(2)NO和NO 的比较
2NO NO
2
物 色态味 无色、无味、气体 红棕色、刺激性气味、气体
理
密度 密度略大于空气 密度比空气大
性
质 熔沸点 很低 低，易液化
溶解性 不溶 易溶
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
化
氧化性 2NO+2CO=2CO +N 2NO +2KI=I +2KNO
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
实验室制取 3Cu+8HNO ( 稀 )===3Cu(NO ) Cu+4HNO ( 浓 )===Cu(NO ) +2NO
3 3 2 3 3 2 2
+2NO↑+4H O ↑+2H O
2 2
收集方法 排水法 向上排空气法
【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
知识点二 氨、铵盐
一、氨
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、有刺激性气味的气体，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制冷剂。
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，故常用湿润的红色石蕊试纸
3 2
检验NH 的存在。
3c.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 2
NaOH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
二、铵盐及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＋。
2 3 2
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。
知识点三 硝酸 硝酸盐
一、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 2③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。
二、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。
知识点四 氮及其化合物的相互转化
1.理清氮元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系（即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。2.构建氮气及其化合物转化网络
3.掌握硫及其化合物之间的转化规律
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
4．氮在自然界中的循环知识点五 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
知识点六 第ⅤA族元素其它知识归纳
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
第三部分：典型例题剖析高频考点1 考查氮及其氧化物的性质和应用
例1．（2022·江苏·阜宁县东沟中学模拟预测）下列有关氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A．N 难溶于水，可用作粮食保护气
2
B．氨水具有碱性，可用于去除烟气中的SO
2
C．NO 具有还原性，与NH 混合可用作火箭推进剂
2 2 4
D．HNO 具有氧化性，可用于生产氮肥NH NO
3 4 3
【解析】A．用作粮食保护气的气体化学性质稳定且不与粮食反应，与氮气的溶解度无关，A错误；B．氨
水具有碱性，可与酸性氧化物反应，故可用于去除烟气中的SO ，B正确；C．NO 具有氧化性，与NH
2 2 2 4
混合反应生成氮气并放热，体现氧化性，C错误；
D．HNO 具有氧化性，用硝酸与氨气反应生产氮肥NH NO ，相关性质为硝酸的酸性，D错误；故选B。
3 4 3
【答案】B
【特别提醒】1．氮的氧化物都有毒，其中 NO 与NO 存在下列平衡：2NO NO ，因此实验测得
2 2 4 2 2 4
NO 的平均相对分子质量总大于46，也没有纯净NO 和NO 气体。
2 2 2 4
2．验证某无色气体是NO的方法是向无色气体中通入O(或空气)，无色气体变为红棕色。
2
3．NO 、NO可用碱液处理，如 NaOH溶液吸收原理为 NO ＋NO＋2NaOH===2NaNO ＋HO、2NO ＋
2 2 2 2 2
2NaOH===NaNO ＋NaNO ＋HO。
3 2 2
4．NO 虽然与水反应生成HNO ，但不是硝酸的酸酐。NO 既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。如
2 3 2
NO 能使湿润的淀粉－碘化钾试纸变蓝：2NO ＋2KI===2KNO ＋I。
2 2 2 2
5．鉴别NO 和溴蒸气常用①AgNO 溶液、②HO、③CCl 。
2 3 2 4
【变式训练】（2022·江苏扬州·一模）下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A． 性质稳定，可用作某些反应的保护气
B． 易溶于水，可用作制冷剂
C． 受热易分解，可用作氮肥
D． 呈红棕色，可用于制备硝酸
【解析】A．氮气具有稳定性，可用作某些反应的保护气，故A正确；B．液氨汽化吸收大量的热，具有
制冷作用，所以可用作制冷剂，故B错误；C．碳酸氢铵含有氮元素，所以可用作氮肥，与其受热分解的
性质无关，故C错误；D．二氧化氮可以和水反应生成硝酸，可用于制备硝酸，故D错误；故选A。
【答案】A
高频考点2 考查硝酸的性质及应用
例2．（2021·浙江绍兴·模拟预测）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．由②中的红棕色气体不能表明木炭与浓硝酸发生了反应
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
【解析】浓硝酸不稳定，易分解为二氧化氮、水和氧气。A．①中的红棕色气体是NO ，N元素化合价降
2
低，根据氧化还原反应规律，一定有元素化合价升高，推断产生的气体中还一定有O，故A正确；B．浓
2
硝酸受热易分解，②中的红棕色气体可能是硝酸分解产生，不能说明木炭与浓硝酸发生了反应，故B正确；
C．硝酸中N元素化合价为+5价，生成二氧化氮中N元素化合价为+4价，化合价降低，所以生成的红棕色
气体为还原产物，故C正确；D．③的气体产物中检测出CO，CO 可能是C和氧气反应生成的产物，故D
2 2
错误；选D。
【答案】D
【变式训练】(2022·玉溪市易门县第一中学模拟)硝酸与金属反应后所得还原产物与硝酸的浓度和金属的活
泼性有关。10 mL 0.5 mol·L－1 HNO 与0.048 g Mg恰好完全反应。若氮元素只被还原到一种价态，下列说
3
法不正确的是( )
A．HNO 作还原剂
3
B．HNO 浓度越低，N元素还原价态越低
3
C．反应中转移电子数为0.004 mol
D．还原产物可能为NH NO
4 3
【解析】HNO 与金属反应时，表现酸性和强氧化性，故A错误；HNO 浓度越高，氧化性越强，氧化同种
3 3
金属时，N元素被还原的价态就越高，故B正确；HNO 与Mg反应，还原剂只有Mg，Mg的化合价由0→
3
＋2,0.048 g Mg的物质的量为0.002 mol，根据得失电子守恒，反应中转移电子为0.004 mol，故C正确；硝
酸的物质的量为0.01 L×0.5 mol·L－1＝0.005 mol，生成0.002 mol Mg(NO ) ，根据N原子守恒，可能生成
3 2
0.0005 mol NH NO ，若生成0.0005 mol NH NO 转移电子为0.004 mol，符合得失电子守恒，故D正确。
4 3 4 3
【答案】A
高频考点3 考查氨气、铵盐及NH检验
例3．（2022·上海市市西中学高三阶段练习）关于氨和铵盐的说法错误的是A．氨气溶于水存在化学变化 B．氨的催化氧化属于人工固氮
C．氯化铵可以作金属焊接时除锈剂 D．碳酸氢铵受热易分解
【解析】A．氨气溶于水生成一水合氨，有新物质生成，属于化学变化，故A正确；B．氮的固定是指游
离态的氮元素转化为化合态的过程，氨的催化氧化是氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，NH 和NO均是
3
化合态，因此氨的催化氧化不属于人工固氮，故B错误；C．氯化铵水解产生氢离子，溶液呈酸性，可除
去金属表面的锈，因此氯化铵可以作金属焊接时除锈剂，故C正确；D．碳酸氢铵受热易分解，生成二氧
化碳、氨气和水，故D正确；答案选B。
【答案】B
【变式训练1】（NH 的性质）关于氨的下列叙述中，错误的是( )
3
A．氨易液化，因此可用来作制冷剂
B．氨溶解于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色
C．氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应，产生白烟现象
D．氨气可被氯气氧化生成N，同时还可能产生白烟现象
2
【解析】C项，NH ＋HCl===NHCl，有白烟生成，但与HSO 反应不会产生白烟；D项，氨气可被氯气氧
3 4 2 4
化生成N，氯气被还原生成HCl，HCl与NH 化合产生白烟现象。
2 3
【答案】C
【误区警示】理解NH 性质应注意的问题
3
(1)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 的存在。
3 3
(2)氨水的成分是三分子：NH 、NH ·H O、HO；三离子：NH、OH－、H＋，氨水呈弱碱性。计算氨水浓度
3 3 2 2
时，溶质视为NH 。
3
【变式训练2】（2022·山东青岛·二模）为探究氨及铵盐性质，将 晶体装入如图所示T形三通管两
端，进行微型实验。下列说法错误的是
A．轻轻挤压任一乳胶头，若蒸馏水中有气泡冒出，则装置气密性良好
B．同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均变蓝
C．实验过程中竖直支管上方会出现白烟
D．停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体更充分吸收，减少污染【解析】A． 整套装置是密闭体系，若装置气密性良好，轻轻挤压任一乳胶头，则蒸馏水中有气泡冒出，
故A正确；B． pH试纸遇酸变红，遇碱变蓝，氯化铵受热分解生成氨气和HCl，左边氯化钙会吸收氨气，
右边NaOH会吸收HCl，因此同时点燃两个酒精灯后，左端pH试纸变红，右边pH试纸变蓝，故B错误；
C． 竖直支管上方同时有氨气和HCl，两者相遇变为氯化铵，因此实验过程中竖直支管上方会出现白烟，
故C正确；D． 停止加热后，不断交替挤压两边乳胶头，增大压强，将残余的气体全部赶入到蒸馏水中被
吸收，减少污染，故D正确；答案为B。
【答案】B
【变式训练3】（2022·福建泉州·模拟预测）用如图所示装置进行NH 与CuO反应的实验。下列说法错误
3
的
A．加入药品前须检验装置的气密性 B．a中药品为氯化铵固体
C．b中固体变红，可能有Cu O生成 D．c中能收集到氨水，d中可收集到N
2 2
【解析】该装置进行NH 与CuO反应的实验，故从左往右依次为氨气制备装置，干燥装置，反应发生装置，
3
冷凝装置，尾气收集装置。制备氨气用氯化铵和氢氧化钙固体加热反应。A．装置中制备氨气并作为反应
物，加入药品前须检验装置的气密性，A正确；B．a中药品为氯化铵和氢氧化钙固体，B错误；C．b中
固体变红，氨气与氧化铜发生了氧化还原反应，Cu O中铜元素为+1价，故可能有Cu O生成，C正确；
2 2
D．c中过量的氨气和水能形成一水合氨，冷凝后能在冰水浴处收集到氨水，氧化还原反应时氨气中氮元素
化合价升高，d中可收集到N，D正确；故选B。
2
【答案】B
高频考点4 考查氮及其化合物的转化关系及应用
例4．(2022·石家庄市高三模拟)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是( )A．①和②均属于氮的固定
B．氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环
C．④中每生成1 mol NO，消耗2 mol O
2
D．③和⑤过程中氮元素分别被还原和氧化
【解析】氮的固定指将N 转化为氮的化合物，反应①将N 转化为NO，属于氮的固定，反应②属于植物固
2 2
氮，A正确；由图示知，氮循环过程中涉及氢、氧元素，B正确；反应④是O 将NH 氧化为NO，N元素
2 3
化合价由－3价升高到＋5价，失去8个电子，即1 mol NO生成失去电子8 mol，失去的电子被O 得到，
2
根据转移电子关系O～4e－，知得8 mol电子需要2 mol O ，C正确；反应③中NO被氧化为NO，氮元素
2 2
被氧化，反应⑤中NO被还原为N，氮元素被还原，D错误。
2
【答案】D
【变式训练】(2022·河北省三河市第一中学质检)如图是氮元素形成物质的价类二维图及氮循环的部分信息：
下列说法正确的是( )
①可通过雷电作用将b转化为c，这是一种固氮方式
②可通过加氧化剂将e转化为f
③a→c→d→f这几个反应中，均发生了N元素被氧化的反应
④g只具有氧化性，还可能与碱发生反应
⑤将f转化为d必须选用合适的还原剂才能实现
⑥h可与f反应生成i
A．①③⑤⑥ B．②③④ C．①③⑥ D．①④⑤
【解析】根据物质类别及与N元素化合价的关系可知：a是NH ；b是N；c是NO；d是NO ；e是NO；
3 2 2 2 5
f是HNO ；g是HNO ；h是NH ·H O；i是NH NO 。①在雷电作用下N 与O 反应产生NO，从而实现了
3 2 3 2 4 3 2 2
N元素的单质向化合物的转化，这是一种固氮方式，正确；②e是NO ，f是HNO ，NO 与水反应产生
2 5 3 2 5
HNO ，反应过程中元素化合价不变，因此反应不需要加入氧化剂就可以实现，错误；③在a→c→d→f这
3
几个反应中，N元素化合价升高，失去电子，被氧化，因此均发生了N元素被氧化的反应，正确；④g是
HNO ，属于酸，N元素化合价是＋3价，介于最高价和最低价之间，因此既具有氧化性又具有还原性，同
2
时也能与碱发生中和反应产生盐和水，错误；⑤f是HNO ，光照条件下自身分解即可生成NO (d)，可以
3 2
不用其他还原剂，错误；⑥HNO 与NH ·H O发生中和反应产生NH NO 和水，正确。
3 3 2 4 3
【答案】C高频考点5 考查喷泉实验及拓展应用
例5．（2022·北京市第一六六中学三模）用圆底烧瓶收集NH 后进行喷泉实验。对实验现象的分析正确的
3
是
A．烧瓶中形成喷泉，说明NH 与HO发生了反应
3 2
B．烧瓶中剩余少量气体，能证明NH 的溶解已达饱和
3
C．烧瓶中溶液为红色的原因是：NH +H O NH •H O NH +OH-
3 2 3 2
D．烧瓶中溶液露置在空气中一段时间后pH下降，能证明氨水具有挥发性
【解析】A．烧瓶中形成喷泉，不一定是因为NH 与HO发生了反应引起的，还有可能是因为NH 极易溶
3 2 3
于水造成的，故不能说明NH 与HO发生了反应，A错误；B．烧瓶中剩余少量气体可能是空气，来源于
3 2
实验中的某个操作，比如图中止水夹下方的玻璃管未插入水中时会有空气进入，故烧瓶中剩余少量气体不
能说明NH 的溶解达到饱和，B错误；C．烧瓶中溶液变为红色，说明溶液呈碱性，原因为NH +H O
3 3 2
NH •H O +OH-，C正确；D．烧瓶中溶液露置在空气中一段时间后pH下降，不一定是因为氨水
3 2
的挥发性，还可能是因为吸收了空气中的CO，故烧瓶中溶液pH下降，不能说明氨水具有挥发性，D错误；
2
故选C。
【答案】C
【变式训练】（2021·全国高三专题练习）下图装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体a，烧杯和滴管内盛有某
种溶液b。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是气体a 溶液b 实验现象
A SO NaOH溶液 无色喷泉
2
B NH HO含紫色石蕊 蓝色喷泉
3 2
C HCl HO含紫色石蕊 红色喷泉
2
D Cl 饱和食盐水 无色喷泉
2
【解析】由图可知：挤压滴管的胶头，气体与溶液发生反应时，烧瓶内气体压强减小，外压大于内压，可
形成喷泉。A．SO 与NaOH溶液反应，使烧瓶内气体压强减小，形成喷泉，反应产生的NaSO 水溶液无
2 2 3
色，因此看到的是无色喷泉，A不符合题意；B．氨气极易溶于水，气体溶解使烧瓶内气体压强减小，可
形成喷泉。氨气的溶液显碱性，能够使紫色石蕊变为蓝色，因此形成的是蓝色喷泉，B不符合题意；C．
HCl极易溶于水，气体溶解使烧瓶内气体压强减小，可形成喷泉。由于HCl的水溶液显酸性，可以使紫色
石蕊试液变为红色，因此会看到形成红色喷泉，C不符合题意；D．Cl 不能在饱和食盐水中溶解，也不能
2
发生反应，因此不会形成内外压强差，故不能形成喷泉，D符合题意；故合理选项是D。
【答案】D
【题后归纳】下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体组合。
气体 HCl NH CO、Cl、SO 、HS NO NO、O(4∶3) NO 、O(4∶1)
3 2 2 2 2 2 2 2 2
吸 收
水、NaOH溶液 水 NaOH溶液 水 水 水
剂
高频考点6 考查氮氧化物有关计算
例6.（2021·浙江·高三专题练习）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，
2 2
若m＜n，则充分反应后，量筒内剩余的气体体积为
A．3(m-n) mL B．(m＋n) mL C．(m-n) mL D． mL
【解析】发生反应4NO ＋O＋2HO=4HNO ，4NO＋3O＋2HO=4HNO ，故NO与NO 按1∶1混合的总
2 2 2 3 2 2 3 2
反应为：NO＋NO ＋O＋HO=2HNO ，充有m mL NO和n mL NO 的量筒倒立于水槽中，然后通入m mL
2 2 2 3 2
O，由于m＜n，故按总反应进行，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 2
HO=2HNO ＋NO，故生成NO的体积为 mL，综上所述故选D。
2 3
【答案】D
【名师点拨】氮氧化物溶于水的问题分析
无论是单一气体(NO )，还是NO、NO 、O 中的两者的混合气体，反应的实质是3NO ＋HO===2HNO ＋
2 2 2 2 2 3
NO，2NO＋O===2NO，故若有气体剩余只能是NO或O，不可能是NO 。
2 2 2 2(1)若NO和O 通入水中，总关系式为4NO＋3O＋2HO===4HNO (4∶3)。
2 2 2 3
(2)若NO 和O 通入水中，总关系式为4NO ＋O＋2HO===4HNO (4∶1)。
2 2 2 2 2 3
【变式训练】（2021·全国·高三专题练习）如图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4 mL一氧化氮。若通入
11.2 mL氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度、压强不变，则容器内物质的密度为( )
A．等于1.369 g·L－1
B．等于2.054 g·L－1
C．在1.369 g·L－1和2.054 g·L－1之间
D．大于2.054 g·L－1
【解析】一氧化氮与氧气恰好发生反应生成了二氧化氮，
2NO,＋ O === 2NO
2 2
2 1 2
22.4 mL 11.2 mL 22.4 mL
反应后生成了22.4 mL二氧化氮，假设二氧化氮的体积不变，则容器中气体的密度为
ρ(NO )＝≈2.054 g·L－1，因存在转化平衡：2NO NO ，则混合气体的体积小于22.4 mL，所以容器中
2 2 2 4
气体的密度应大于2.054 g·L－1。
【答案】D
