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专题21 氮及其化合物
考点
十年考情(2015-2024)
命题趋势
考点1 氮及其
化合物的性质
2023•江苏卷、2022•北京卷、2022•湖南选
择性卷、2022•江苏卷、2022•辽宁省选择
性卷、2021•河北选择性卷、2018•新课标
Ⅱ卷、2016·浙江理综、2015·北京卷、
2015·北京卷、2015·全国卷
氮氧化物的性质、铵盐的性质(NH4
+的
水解、与碱反应)、氨气的还原性、硝酸
的强氧化性是近年来高考考查的重点，
多以实验题和工艺流程题的形式出现，
与生产、生活实际相联系，将物质的循
环利用、保护环境等观念渗透在考题
中，体现“科学态度与社会责任”的化
学核心素养，分值为2~10 分。
考点2 氮及其
化合物的综合
应用
2020•浙江1 月卷、2015·海南卷、2015·广
东卷
考点1 氮及其化合物的性质
1．(2023•江苏卷，8，3 分)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．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：
B．工业制硝酸过程中
物质转化：
C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO+2CO
N2+2CO2
D．实验室制备少量NH3
原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2
CaCl 2＋2NH3↑+2H2O
【答案】B
【解析】A 项，Cu 与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO 与氧气发生反应2NO+O2=2NO2生成NO2，A
正确；B 项，氮气与氧气在高温条件下生成NO，但NO 无法与水发生化学反应，B 错误；C 项，汽车尾气
催化转化器主要将污染气体NO、CO 转化为无污染的气体，故该反应方程式为2NO+2CO
N2+2CO2，
C 正确；D 项，实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量NH3，化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2
CaCl 2＋
2NH3↑+2H2O，D 正确。故选B。
2．(2022•北京卷，12)某
的多孔材料刚好可将N2O4 “固定”，实现了NO2与N2O4分离并制备
HNO3，如图所示：
1
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己知：2NO2(g)
N2O4(g) ΔH＜0
下列说法不正确的是( )
A．气体温度升高后，不利于N2O4的固定
B．N2O4被固定后，平衡正移，有利于NO2的去除
C．制备HNO3的原理为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3
D．每制备0.4mol 硝酸，转移电子数约为6.02×1022
【答案】D
【解析】A 项，二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，
四氧化二氮的浓度减小，所以气体温度升高后，不利于四氧化二氮的固定，故A 正确；B 项，四氧化二氮
被固定后，四氧化二氮的浓度减小，二氧化氮转化为四氧化二氮的平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓
度减小，所以四氧化二氮被固定后，有利于二氧化氮的去除，故B 正确；C 项，由题意可知，被固定后的
四氧化二氮与氧气和水反应生成硝酸，反应的化学方程式为2N2O4+O2+2H2O=4HNO3，故C 正确；D 项，
四氧化二氮转化为硝酸时，生成1mol 硝酸，反应转移1mol 电子，则每制备0.4mol 硝酸，转移电子数约为
0.4mol×6.02×1023=2.408×1023，故D 错误；故选D。
3．(2022•湖南选择性卷，9)科学家发现某些生物酶体系可以促进
和
的转移(如a、b 和c)，能将海
洋中的NO2
-转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。
下列说法正确的是( )
A．过程Ⅰ中NO2
-发生氧化反应
B．a 和b 中转移的e-数目相等
C．过程Ⅱ中参与反应的n(NO)：n(NH4
+)=1：4
D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO2
-+NH4
+=N2↑+2H2O
【答案】C
【解析】A 项，由图示可知，过程I 中NO2
-转化为NO，氮元素化合价由+3 价降低到+2 价，NO2
-作氧
2
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化剂，被还原，发生还原反应，A 错误；B 项，由图示可知，过程I 为NO2
-在酶1 的作用下转化为NO 和
H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：NO2
-+2H++e-
NO+H2O，
生成1molNO，a 过程转移1mole-，过程II 为NO 和NH4
+在酶2 的作用下发生氧化还原反应生成H2O 和
N2H4，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：2NO+8NH4
+
2H2O+5N2H4+8H+，消耗1molNO，b 过程转移4mol e-，转移电子数目不相等，B 错误；C 项，由图示可知，
过程II 发生反应的参与反应的离子方程式为：2NO+8NH4
+
2H2O+5N2H4+8H+，n(NO)：n(NH4
+)=1：4，
C 正确；D 项，由图示可知，过程III 为N2H4转化为N2和4H+、4e-，反应的离子方程式为：N2H4= N2+4H+
+4e-，过程I-III 的总反应为：2NO2
-+8NH4
+=5N2↑+4H2O+24H++18e-，D 错误；故选C。
4．(2022•江苏卷，8)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．自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl 为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
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”
【答案】A
【解析】A 项，自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，比如大气固氮是将N2会
转化为NO，A 错误；B 项，侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl 为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的
化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，B 正确；C 项，工业上通过NH3催化氧化等反应过
程生产HNO3，相关的化学反应方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、
3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3，C 正确；D 项，氮元素在自然界中既有游离态又有化合
态，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”，D 正确；故选A。
5．(2022•辽宁省选择性卷，11)H2O(l)、NH3(l)均可自耦电离：2H2O(l)
H3O++OH-、2NH3(l)
NH4
++NH2
-。下列反应与
CH3CH2OH+HBr 原理不同的是( )
A．Mg3N2+6H2O=3 Mg(OH)2+2NH3
B．SiCl4+8NH3(l)= Si(NH2)4+4NH4Cl
C．3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
D．PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl
【答案】C
【解析】A 项，根据题目信息可知，CH3CH2Br 和H2O 互相交换成分生成CH3CH2OH 和HBr。由
2H2O(l)
H3O++OH-可得，Mg3N2与H2O 互相交换成分生成Mg(OH)2和NH3，与题述反应原理相同，
A 正确；B 项，由于NH3(l)可自电离，2NH3可写为
，
与
交换成分生成Si(NH2)4
和NH4Cl 与题述反应原理相同，故B 正确；C 项，Cl2与NH3反应生成了单质N2，反应物没有互相交换成
分，与题述反应原理不同，故C 错误；D 项，
和PCl3互相交换成分生成了H3PO3和HCl，与题述反
应原理相同，故D 正确；故案选C。
6．(2021•河北选择性卷，4)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化
物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是( )
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A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因
B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
C．植物直接吸收利用空气中的NO 和NO2作为肥料，实现氮的固定
D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
【答案】D
【解析】A 项，NO2是红棕色且有刺激性气味的气体，而SO2是无色有刺激性气味的气体，A 错误；B
项，汽车尾气的主要大气污染物为C 与N 的氧化物，如NOx和CO 等，B 错误；C 项，氮的固定是指将游
离态的氮元素转化为化合态，且植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料，不能直接吸收空气
中的氮氧化物，C 错误；D 项，工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除，如加入石灰石或石灰乳均可进
行脱硫处理，D 正确；故选D。
7．(2018•新课标Ⅱ卷，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(如下图所
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．NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【答案】C
【解析】A 项，雾的分散剂是空气，分散质是水。霾的分散剂是空气，分散质固体颗粒。因此雾和霾的
分散剂相同，A 正确；B 项，由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物，因此雾霾中含有硝酸
铵和硫酸铵，B 正确；C 项，NH3作为反应物参加反应转化为铵盐，因此氨气不是形成无机颗粒物的催化
剂，C 错误；D 项，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，由于氮肥会释放出氨气，因此
雾霾的形成与过度施用氮肥有关，D 正确。
8．(2016·浙江理综，13)为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH4
+废水和工业废气(主要含N2、
CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：
下列说法不正确的是( )
A．固体1 中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
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B．X 可以是空气，且需过量
C．捕获剂所捕获的气体主要是CO
D．处理含NH4
+废水时，发生反应的离子方程式为：NH4
++NO2
-==N2↑+2H2O
【答案】B
【解析】气体1 是不能被过量石灰乳吸收的NO、CO 和氮气，NO 和NO2按1：1 的体积比能与NaOH
溶液反应生成亚硝酸钠，所以X 可以是空气，但不能过量，故选B。
9．(2015·北京卷，8)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是( )
A．氮元素均被氧化
B．工业合成氨属于人工固氮
C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
【答案】A
【解析】N2→NH3中氮元素被还原，A 错误；工业合成氨是氮气转化为氨气，属于人工固氮，B 正确；
通过生物体，铵盐(含氮无机物)与蛋白质(含氮有机物)可相互转化，C 正确；生物体合成蛋白质的过程有
C、H、O 的参与，D 正确。
10．(2015·北京卷，12)在通风橱中进行下列实验：
步
骤
现
象
Fe 表面产生大量无色气
泡，液面上方变为红棕色
Fe 表面产生少量红棕色气
泡后，迅速停止
Fe、Cu 接触后，其表面
均产生红棕色气泡
下列说法不正确的是( )
A．Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NO+O2=2NO2
B．Ⅱ中的现象说明Fe 表面形成致密的氧化层，阻止Fe 进一步反应
C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu 之间连接电流计，可判断Fe 是否被氧化
【答案】C
【解析】步骤Ⅰ是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO，NO 被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO2气体，
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故A 正确；步骤Ⅱ的现象是因为铁发生了钝化，Fe 表面形成致密的氧化层，阻止Fe 进一步反应，故B 正
确；步骤Ⅱ反应停止是因为发生了钝化，不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱，物质氧化性强弱只
能通过比较物质得电子能力强弱来分析，故C 错误；步骤Ⅲ中Fe、Cu 都能与硝酸反应，二者接触，根据
构成原电池条件，要想验证铁是否为负极、发生氧化反应，可以连接电流计，故D 正确。
11．(2015·全国卷Ⅰ，7)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
【答案】B
【解析】根据所给四种物质氧化性的强弱可判断，该强水为硝酸，硝酸具有强氧化性，可溶解大部分
金属。
考点2 氮及其化合物综合应用
1．(2020•浙江1 月卷，28)Ⅰ．由三种元素组成的化合物A，按如下流程进行实验。气体B 为纯净物，
溶液C 焰色反应为砖红色，气体E 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
请回答：
(1)组成A 的三种元素是________，A 的化学式是________。
(2)固体A 与足量稀盐酸反应的化学方程式是________。
(3)气体E 与甲醛在一定条件下可生成乌洛托品(
学名：亚甲基四胺)，该反应的化学方程式
是________(乌洛托品可以用分子式表示)。
【答案】Ⅰ．Ca、H 和N Ca2HN (2)Ca2HN＋5HCl=2CaCl2＋H2↑＋NH4Cl
(3)4NH3＋6HCHO→
(或C6H12N4)＋6H2O
【解析】Ⅰ．(1)由分析可知，组成A 的三种元素是Ca、N 和H，由钙原子个数守恒可知，固体A 中
钙的物质的量为
=0.04mol，质量为0.04mol×40g/mol=1.6g，固体A 与足量盐酸反应时，固体A
中氢元素化合价升高被氧化，HCl 中氢元素化合价降低被还原，由得失电子数目守恒和原子个数守恒可知，
固体A 中氢的物质的量为
×2×
=0.02mol，质量为0.02mol×1g/mol=0.02g，则固体A 中氮的物
质的量为
=0.02mol，A 中Ca、N 和H 的物质的量比为0.04mol： 0.02mol：
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0.02mol=2：1：1，化学式为Ca2HN；(2)Ca2HN 与足量盐酸反应时，Ca2HN 中氢元素化合价升高被氧化，
HCl 中氢元素化合价降低被还原，反应生成氯化钙、氯化铵和氢气，反应的化学方程式为Ca2HN＋
5HCl=2CaCl2＋H2↑＋NH4Cl；(3)氨气与甲醛反应生成
和水，反应的化学方程式为4NH3＋
6HCHO→
(或C6H12N4)＋6H2O。
2．(2015·海南卷，16)氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，回答下列问题：
(1)氨的水溶液显弱碱性，其原因为
(用离子方程式表示)，
0.1 mol·L-1的氨水中加入少量NH4Cl 固体，溶液的pH (填“升高”或“降低”)；若加入少量明
矾，溶液中NH 4
+的浓度 (填“增大”或“减小”)。
(2)硝酸铵加热分解可得到N2O 和H2O，250℃时，硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡，该分解反应的化
学方程式为
，平衡常数表达式为 ；
若有1 mol 硝酸铵完全分解，转移的电子数为 mol。
(3)由N2O 和NO 反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1 mol N2，其ΔH= kJ·mol-1。
【答案】(1)NH3·H2O
NH4
++OH- 降低 增大
(2)NH4NO3
N2O↑+2H2O↑ K=c(N2O)c2(H2O) 4
(3)-139
【解析】(1)氨水中一水合氨部分电离生成铵根离子和氢氧根离子，使溶液呈碱性；若加入氯化铵，铵
根离子浓度增大，电离平衡逆向移动，氢氧根离子浓度减小，pH 减小；若加入明矾，Al3+水解消耗OH-，
使NH3·H2O 的电离反应正向移动，c(NH4
+)增大。(2)硝酸铵分解生成N2O 和H2O 为可逆反应，因此化学方
程式为NH4NO3(s)
N2O(g)+2H2O(g)(250℃时，水为气态)，则K=c(N2O)c2(H2O)；硝酸铵中氮元素化
合价分别从-3 和+5 价均变为+1 价，因此转移电子数为4 个，每有1 mol 硝酸铵反应转移电子数为4 mol。
(3)N2O+NO=N2+NO2，根据图示每生成1 mol 氮气，ΔH=209 kJ·mol-1-348 kJ·mol-1=-139 kJ·mol-1。
3．(2015·广东卷，23)NH3及其盐都是重要的化工原料。
(1) 用NH4Cl 和Ca(OH)2 制备NH3 ，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为
。
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(2)按图装置进行NH3性质实验。
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 。
(3)设计实验，探究某一种因素对溶液中NH4Cl 水解程度的影响。
限选试剂与仪器：固体NH4Cl、蒸馏水、100 mL 容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH
计、温度计、恒温水浴槽(可调控温度)
①实验目的：探究 对溶液中NH4Cl 水解程度的影响。
②设计实验方案，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数
据，数据用字母表示；表中“V(溶液)”表示所配制溶液的体积)。
物理量
实验序号
V(溶液)
/mL
……
1
100
……
2
100
……
③按实验序号1 所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为Y，则NH4Cl 水解反应的平衡转化率
为 (只列出算式，忽略水自身电离的影响)。
【答案】(1)A、C、G (2)①产生白烟 氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒，氯化铵小颗粒形成白
烟 ②烧杯中的石蕊溶液会流入B 瓶
(3)①温度
②
物理量
实验序号
V(溶液)
/mL
m(NH4Cl)
/g
pH
温度
(℃)
……
1
100
m
Y
T1
……
2
100
m
Z
T2
……
③(10-Y×5.35)/m
【解析】(1)氨气的实验室制取采用的是固固加热装置，氨气密度比空气小且极易溶于水，所以选A、
C、G。(2)由于A 中压强比B 中大，所以当打开旋塞1，A 中的HCl 会进入B 中与NH3反应生成氯化铵，
产生大量的白烟；再打开旋塞2，由于氯化氢和氨气反应生成了固体氯化铵，所以会导致烧瓶内的压强减
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小，烧杯中的石蕊溶液会倒流进入B 瓶。(3)由所给的实验仪器可知该实验应该是探究温度对溶液中NH4Cl
水解程度的影响。根据题中所给的数据，NH4Cl 水解反应的平衡转化率为c(H+)/c(NH4Cl)，其中c(H+)=10-
Ymol·L-1，c(NH4Cl)=(m/53.5)/0.1 mol·L-1，将两个数值代入公式即可得到转化率为(10-Y×5.35)/m。
9
