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知识清单13 氮及其重要化合物
知识点01 氮气的性质及应用
知识点03 氨和铵盐的性质
知识点02 氮氧化物的性质和应用
知识点04 硝酸的性质
知识点01 氮气的性质及应用
1．氮原子结构
（1）原子结构示意图：
（2）在周期表中位置：第二周期第VA 族
（3）原子的轨道表示式：
，单电子数：3
（4）第一电离能：I1（N）＞I1（O）
2．氮气的结构
（1）结构式N ≡
N ，电子式
①化学键：1 个
键2 个
键
②稳定性：
键＜
键
（2）分子极性：非极性分子
3．氮元素的自然存在
1
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4．自然界中氮的循环
5．氮气的物理性质
（1）色味态：无色无味气体
（2）密度：在标准状况下ρ（N2）＝
28g/mol
22.4L/mol ＝
1 . 25
g•L
－ 1 ，比空气的小（极为接近）
（3）溶解性：难溶于水
（4）收集方法：只能用排水法（密度与空气接近，不能用排空气法）
6．氮气的化学性质
（1）稳定性：N≡N 键能很大，通常情况下很难发生反应
（2）氧化性：N2+ 3H
2
2NH3（工业固氮反应）
（3）还原性
①除去中H2的N2：3Mg+N2
Mg3N2
②高能固氮反应：N2+ O 2
2NO
7．氮化镁
（1）电子式：
（2）与水反应：Mg3N2+ 6 H 2O
3Mg
（
OH
）
2↓
+ 2 NH
3↑
（3）与过量盐酸反应：Mg3N2+ 8 H Cl
3MgCl2+ 2 NH
4Cl
8、氮气的用途
（1）工业上合成氨，制硝酸
（2）代替稀有气体作焊接金属时的保护气，以防止金属被空气氧化
（3）在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发
（4）保存粮食、水果等食品，以防止腐烂
（5）医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术
（6）高科技利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能
（1）氮元素在自然界中主要以N2的形式存在于大气中，在空气中占体积分数约为0.78，N2的相对分
子质量与空气接近，故N2的密度与空气接近，实验室只能用排水法收集。
（2）N2化学性质不活泼，在一般条件下不与氧气反应，经常作为食品包装袋的填充剂隔绝空气，避
2
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免食品被氧化变质。在一定条件下能与部分活泼金属、非金属反应，表现出氧化性或还原性。
（3）氮的固定是指氮元素由游离态变为化合态，如NH3转化为NO 就不是氮的固定。
【典例01】（2023•湖北省选择性考试，1)2023 年5 月10 日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航
天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是( )
A．液氮-液氢
B．液氧-液氢
C．液态NO2-肼
D．液氧-煤油
【答案】A
【解析】A 项，虽然氮气在一定的条件下可以与氢气反应，而且是放热反应，但是，由于N≡N 键能很
大，该反应的速率很慢，氢气不能在氮气中燃烧，在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体，因此，
液氮-液氢不能作为火箭推进剂，A 符合题意；B 项，氢气可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的
热、生成大量气体，因此，液氧-液氢能作为火箭推进剂，B 不符合题意；C 项，肼和NO2在一定的条件下
可以发生剧烈反应，该反应放出大量的热，且生成大量气体，因此，液态NO2-肼能作为火箭推进剂，C 不
符合题意；D 项，煤油可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧-煤
油能作为火箭推进剂，D 不符合题意；故选A。
【典例02】（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”
【答案】A
【解析】A．自然界 “雷雨发庄稼”的第一步是将空气中的氮气转化为NO，工业生产硝酸的第一步
是将氮气和氢气反应生成氨气，氨气催化氧化得到NO，NO 被氧化为
，
和水反应最后得到硝酸，
A 项错误； B．氮的固定是是将
转化为含氮化合物的过程，其中氮的固定包括自然固氮、人工固氮，B
项正确； C．氨气作为重要的工业原料可以制备化肥和纯碱等大宗化学品，C 项正确；
D．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 项正确。
知识点02 氮的氧化物的性质及应用
1．氮元素的六种氧化物
化合价
+1
+2
+3
+4
+5
化学式
N2O
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
含氧酸
H NO
2
H NO
3
2．NO 的性质
3
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（1）色味态：无色无味气体
（2）溶解性：难溶于水
（3）强还原性
①与O2反应：2 NO
+ O 2
2NO2
②与酸性H2O2反应：2 NO+
3 H 2O2
2 H + + 2 NO
3
－ + 2 H 2O
③酸性KMnO4溶液：5NO+3MnO4
－ +4H
+
5 NO
3
－ +3Mn
2 + +2
H 2O
④除去NO2中的NO：NO+2
HNO
3（浓）
3 NO
2↑
+ H 2O
3．NO2的性质
（1）色味态：红棕色有刺激性气味气体
（2）溶解性：易溶于水，不溶于四氯化碳
（3）与H2O 反应：3 NO
2+ H 2O
2HNO3+ NO
（4）双聚反应：2NO2
N2O4；△H＜0
①加热：红棕色变深
②加压：颜色先变深后变浅，比加压前深
（5）强氧化性：能够将某些还原性微粒氧化，自身被还原成NO
还原性微粒
氧化产物
S
SO3或SO4
2
－
I2
Fe3+
①2NO2+2KI＝2KNO2+I2（湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，可用于检验NO2）
②NO2+SO2
SO3+NO
③H2S+NO2
S+NO+H2O
④2Fe2++4H++NO2
2Fe3++2H2O+NO↑
（6）鉴别NO2和溴蒸气
方法
现象
二氧化氮
溴蒸汽
水溶解法
气体由红棕色变成无
色，得到无色溶液
溶液变为橙色
AgNO3沉淀法
气体由红棕色变成无
色，溶液无明显变化
产生浅黄色沉淀
CCl4溶解法
无明显现象
得到橙红色溶液
密闭加热法
颜色明显加深
无明显现象
密闭冷却法
颜色明显变浅
得到深红棕色液体
湿润的淀粉
碘化钾试纸法
变蓝
变蓝
4．氮氧化物的危害
（1）形成硝酸型酸雨
4
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含氮物质
NO
NO2
HNO3
（2）形成光化学烟雾
NO2和O2
O3
有毒烟雾
（3）破坏臭氧层：NO 催化O3分解为O2
NO+O3＝NO2+O，NO2+O＝NO+O2
（4）水体富营养化：水中含氮化合物引起水体污染
5．常见的处理氮氧化物的方法
（1）NaOH 溶液吸收法
①2NO2+2NaOH
NaNO2+NaNO3+H2O
②NO+NO2+2NaOH
2NaNO2+H2O
（2）纯碱溶液吸收法
①2NO2+Na2CO3
NaNO3+NaNO2+CO2↑
②NO2+NO+Na2CO3
2NaNO2+CO2↑
（3）CH4还原法
①2CH4+2NO2
N2+2CO2+4H2O
②CH4+4NO
2N2+CO2+2H2O
（4）NH3还原法
①6NO2+8NH3
7N2+12H2O
②6NO+4NH3
5N2+6H2O
（5）H2还原法
①4H2+2NO2
N2+4H2O
②2H2+2NO
N2+2H2O
（6）CO 还原法
①4CO+2NO2
4CO2+N2
②2CO+2NO
2CO2+N2
6. 氮氧化物溶于水的问题分析
（1）相关反应原理
3NO2＋
H 2O ==
=2HNO
3＋
NO
①
2NO
＋
O 2==
=2NO
2 ②
由方程式①×2＋②得：4NO2＋
O 2＋
2H
2O ==
=4HNO
3 ③
由方程式①×2＋②×3 得： 4NO
＋
3O
2＋
2H
2O ==
=4HNO
3 ④
（2）氮的氧化物溶于水的三种类型
Ⅰ.NO2气体：NO2气体溶于水时仅涉及反应①，剩余气体为NO。
Ⅱ.NO2和O2的混合气体：NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③：
x＝
0<x<
x＝
x>
5
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反应情况
O2过量，剩余气体为
O2
恰好完全反应，无气
体剩余
NO2过量，又发生反
应①，只剩余NO
Ⅲ.NO 和O2的混合气体：NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④：
x＝
0<x<
x＝
x>
反应情况
O2过量，剩余O2
恰好完全反应，无气体剩余
NO 过量，剩余NO
7. 实验室制一氧化氮和二氧化氮
1)反应原理及装置
（1）装置类型：“固体+液体
气体”型
或
或
（2）药品：铜和稀（浓）硝酸
（3）反应
①NO2：Cu
+ 4HNO
3（浓）
Cu
（
NO
3）2+ 2NO
2↑
+ 2H
2O
②NO：3Cu
+ 8HNO
3（
稀
）
3Cu
（
NO
3）2+ 2NO
↑
+ 4H
2O
2)气体的净化：一般用无水氯化钙或P2O5 或硅胶除水蒸气
3)气体的收集
（1）NO：只能用排水
法
收集或排“惰性”气体法
（2）NO2：向
上
排空气法或排四氯化碳法
4)气体的检验
（1）NO：通入空气，无色气体变成红棕色气体
（2）NO2：通过湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
5)尾气吸收
（1）NO：一般用酸性的H2O2、酸性高锰酸钾溶液等强氧化性溶液吸收
（2）NO2：一般用NaOH、Na2CO3等碱性溶液吸收
6)特别提醒：制NO 前，先通氮气、二氧化碳等气体将装置内的空气排尽
易错点01 NO2、N2O4的转化
在实验测定NO2、N2O4的相对分子质量、比较相同条件下相同物质的量的气体体积大小，以及涉及
到NO2气体的颜色深浅、压强、密度等方面时要考虑2NO2
N2O4反应
易错点02 区别NO2气体和溴蒸气
6
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由于NO2气体和溴蒸气都为红棕色气体，都能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，溴蒸气和NO2通入
NaOH 溶液均形成无色溶液。故不能用淀粉碘化钾试纸或NaOH 溶液来区别NO2气体和溴蒸气，可
用水来区别
【典例03】 （2023·全国·高三专题练习）下列装置用于实验室制取
并回收
，能达到实验目
的的是
A．用装置甲制
气体
B．用装置乙收集
气体
C．用装置丙进行
的尾气吸收
D．用装置丁蒸干溶液获得
固体
【答案】B
【解析】A．为避免气体从长颈漏斗逸出，不应用长颈漏斗，应用分液漏斗，故A 错误；B．NO 不溶
于水，且能与氧气反应，因此用排水法收集，故B 正确；C．NO 不与NaOH 溶液反应，也不溶于NaOH 溶
液，故C 错误；D．硝酸铜溶液中存在Cu(NO3)2+2H2O
Cu(OH)2+2HNO3，盐类水解为吸热反应，加热蒸
干，促进水解，HNO3易挥发或受热分解，更有利于平衡正向进行，因此不能采用该方法得到硝酸铜固体，
故D 错误；答案为B。
【典例04】下列关于氮的氧化物的说法中，正确的是( )
A．氮的氧化物都是酸性氧化物
B．氮的氧化物都既有氧化性，又有还原性
C．NO2 与 H2O 反应生成 HNO3，所以 NO2 是酸性氧化物
D．NO 和 NO2 均有毒
【答案】D
【解析】NO、NO2等不是酸性氧化物；N2O5中氮元素为最高价，只有氧化性；NO2与H2O 反应生成HNO3时
N 的价态发生了变化，故NO2不是酸性氧化物。
知识点03 氨和铵盐的性质
一、氨气的性质
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1．物理性质
（1）色味态：无色、有刺激性气味的气体
（2）密度：比空气的小
（3）溶解性：极易溶于水，1∶700，难溶于CCl4
（4）物理特性：易液化（沸点－33.5℃）
2．碱性气体
（1）水：NH3+ H 2O
NH3· H 2O
（2）指示剂：能够使紫色石蕊试液变蓝，酚酞试液变红
（3）与酸化合成铵盐
①HCl：HCl
NH4Cl
，
产生白烟
②HNO3：HNO3
NH4NO3，产生白烟，同浓硝酸
③H2SO4：H2SO4（浓）
（
NH
4）2SO4，产生白色沉淀
3．氨气的还原性：NH3--------------------→N2或NO
（1）催化氧化：4NH3+5O2
4NO+6H2O
（2）热的CuO：2NH3+3CuO
N2+3Cu+3H2O
（3）还原氯气
①少量NH3：2 NH
3+3Cl2
6HCl+N2
②过量NH3：8NH3+3Cl2
6NH4Cl+N2（检验输送氯气的管道是否泄漏）
4．氧化性：2Na+2NH3
2NaNH2+H2↑
5．氨气的用途
（1）制硝酸和硝酸铵：N2
NH3
NO
NO2
HNO3
NH4NO3
（2）致冷剂：液氨气化吸热，使环境温度急剧降低
（3）制化肥：制备硝铵、硫铵、氯铵、碳铵等铵态氮肥
二、氨水的性质
1．氨水的密度
（1）比水小，浓度越大，密度越小
（2）质量分数为a 和b 的两种氨水混合
①等质量混合，所得氨水的质量分数c＝
②等体积混合，所得氨水的质量分数c＜
2．氨水的挥发性：易挥发出氨气，所以氨水应密封保存
3．氨水的组成
（1）三个可逆反应
①氨气和水的反应：NH3+H2O
NH3·H2O
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②一水合氨的电离：NH3· H 2O
NH4
+ + OH
－
③水的电离：H2O
H++OH－
（2）“三分子”、“三离子”成分
①三分子：NH3、H2O、NH3·H2O
②三离子：NH4
+、OH－、H+
4．氨水的化学性质
（1）不稳定性：NH3· H 2O
NH3↑
+ H 2O
（2）弱碱性
①H2SO4：2 NH
3·
H 2O+H2SO4
（
NH
4）2SO4+2
H 2O
②少量CO2：2 NH
3· H 2O + CO
2
（
NH
4）2CO3+ H 2O
③过量CO2：NH3· H 2O + CO
2
NH4H CO
3
④AlCl3：AlCl3+3
NH
3· H 2O
Al
（
OH
）
3↓
+3NH
4Cl
三、铵盐的结构和性质
1. 性质：都是无色，易
溶
于水的晶体
2．结构：NH4
+的电子式
（1）所含化学键：离子键、共价键和配位键
（2）化合物类型：离子化合物
3．热不稳定性
（1）非氧化性酸铵盐
氨气和相应的酸
①碳酸铵：（
NH
4）2CO3
2 NH
3↑
+ H 2O ↑
+ CO
2↑
②碳酸氢铵：NH4H CO
3
NH3↑
+ H 2O ↑
+ CO
2↑
③亚硫酸铵：（
NH
4）2S O 3
2 NH
3↑
+ H 2O ↑
+S
O 2↑
④亚硫酸氢铵：NH4HS
O 3
NH3↑
+ H 2O ↑
+S
O 2↑
⑤氯化铵：NH4Cl
NH3↑
+ HCl
↑
（2）氧化性酸铵盐
复杂的氧化还原反应，一般不放氨气
①NH4NO3
N2O↑+2H2O
②5NH4NO3
2HNO3+4N2↑+9H2O
③2NH4NO3
2N2↑+O2↑+4H2O
④3（NH4）2SO4
4NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O
4．铵盐和碱反应
（1）条件不同，产物不同
①常温：NH4
+ + OH
－
NH3· H 2O
②加热：NH4
+ + OH
－
NH3↑
+ H 2O
（2）注意事项
①铵态氮肥不能与碱性物质混合使用，以免生成氨气，降低肥效。
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②铵盐固体和碱固体反应时，不能拆写成离子形式
③酸式铵盐和碱溶液反应时，注意碱过量时，NH4
+和酸式酸根离子都参与反应
5．铵盐的检验
（1）步骤：取样，加
碱
，加热，加湿润的红色石蕊试纸
（2）现象：湿润的红色石蕊试纸变蓝
四、实验室制取氨气
1．反应原理及装置
（1）装置类型：“固体+固体
气体”型
①方法：氯化铵固体与氢氧化钙固体混合加热
②反应：2NH4Cl
+ Ca
（
OH
）
2
2NH3↑
+ 2H
2O + Ca
Cl
2
（2）装置类型：“液体+液体
气体”型
①方法：加热浓氨水
②反应：NH3· H 2O
NH3↑+H2O
（3）装置类型：“固体+液体
气体”型
方法
原理
浓氨水与NaOH 固体混合
①NaOH 溶于水放热，促使氨水分解
②NaOH 固体吸水，使c（OH－）增大，有利于NH3的生成
③加入NaOH，使c（OH－）增大，有利于NH3的生成
浓氨水与CaO 固体混合
①CaO 与水反应放热，促使氨水分解。
②CaO 与水反应，使水减少，使c（OH－）增大，有利于NH3的生
成
③生成Ca（OH）2，使c（OH－）增大，有利于NH3的生成
2．气体的净化：一般用碱石灰吸水
3．气体的收集
（1）方法：向上排空气法和排四氯化碳液体法
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（2）净化：试管口堵棉花的作用：防止氨气和空气发生对流，提高氨气的收集速率和纯度
4．验满方法
（1）最佳方法：用湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，则说明氨气收集满了
（2）其他方法：用玻璃棒蘸取浓盐酸或浓硝酸放在集气瓶口，若产生白烟，则说明氨气收集满了
5．尾气吸收
（1）吸收剂：棉花最好用稀硫酸浸湿，防止污染空气
（2）注意防倒吸
6．喷泉实验的原理及操作
（1）典型实验装置及变形设计
（2）操作步骤：先打开止水夹→再挤胶头滴管
（3）形成条件：容器内外产生较大的压强差
①气体完全被液体吸收剂溶解或反应
②气体和气体完全反应生成固体或液体
③气体冷凝成液体使气压减小
④液体变成气体使气压增大
⑤外界气压压缩气体
五、氨的催化氧化实验
1．反应原理：4 NH
3+ 5O
2
4 NO
+6
H 2O
2．氨气的提供
（1）浓氨水
①向浓氨水中通入空气，使氨挥发出来，从而使氧气和氨充分混合。
②向浓氨水中加入Na2O2，使浓氨水分解产生氨气，从而使氧气和氨充分混合。
（2）铵盐分解法提供氨气
3．氧气的提供
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（1）直接通入空气法
（2）双氧水在二氧化锰的催化作用下分解：2H2O2
2H2O+O2↑
（3）过氧化钠和水反应：2 Na
2O2+2H2O
4NaOH
+O
2↑
（4）氯酸钾和二氧化锰混合加热：2KClO3
2KCl+3O2↑
（5）高锰酸钾固体加热：2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
（6）过氧化钠和碳酸（氢）铵混合加热：
①NH4H CO
3
NH3↑
+ H 2O ↑
+ CO
2↑或（
NH
4）2CO3
2 NH
3↑
+ H 2O ↑
+ CO
2↑
②2Na2O2+2CO2
2Na2CO3+O2
4．典型现象
（1）锥形瓶中气体呈红棕色：这是因为NH3被氧化为NO，NO 遇到空气中的O2又迅速被氧化为红棕色
的NO2。
（2）通常瓶内有白烟出现：这是由于锥形瓶里有水蒸气存在，水蒸气和NO2 反应生成了HNO3：
3NO2+H2O＝2HNO3+NO，HNO3再跟NH3反应生成微小的白色NH4NO3晶体：NH3+HNO3＝NH4NO3。
（3）铂丝呈红色：这是因为NH3与O2在铂丝的表面上进行的反应是放热反应，反应放出的热量足以使
铂丝继续保持红热状态。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)NH3易溶于水，可用作制冷剂( )
(2)氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀，反应中氨气被还原( )
(3)氨溶于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色( )
(4)氨极易溶解于水，因此氨水比较稳定(不容易)分解( )
(5)氨可被氯气氧化生成N2，同时还可能产生白烟现象( )
(6)氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物( )
(7)氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(水除外) ( )
(8)氨水显弱碱性，是弱电解质( )
(9)氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH( )
(10)铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性( )
(11)现有1 mol·L－1的氨水，则该溶液中NH3·H2O 的浓度是1 mol·L－1( )
(12)在1 mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L－1( )
(13)某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性( )
(14)加热盛有NH4Cl 固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结，说明NH4Cl 固体可以升华(
)
(15)加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝，说明
NH4HCO3显碱性( )
12
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答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)√ (8)× (9)× (10)× (11)× (12)√ (13)√ (14)×
(15)×
【典例05】某同学探究氨气和铵盐的性质，对相关实验操作及现象描述正确的是( )
A．室温下测定等浓度氨水和NaOH 溶液的pH，比较氨水和NaOH 碱性强弱
B．向试管中滴加稀NaOH 溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，若试纸不变蓝，则原溶液中无NH
C．液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O
D．加热可除去NH4Cl 中的少量NaHCO3
【答案】A
【解析】NH3·H2O 是弱电解质，NaOH 是强电解质，前者部分电离，后者完全电离，故通过室温下测
定等浓度氨水和NaOH 溶液的pH，可比较氨水和NaOH 碱性强弱，A 正确；NH3极易溶于水，稀溶液中不
加热NH3不能逸出，无法确定是否含NH，B 错误；NH3不易燃烧，产生的NO 是大气污染物，不能作清洁
能源，C 错误；NH4Cl 受热也会分解，故不可采用加热法除杂，D 错误。
【典例06】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．③④ C．①③
D．②④
【答案】C
【解析】实验室制取氨气的方法有：铵盐与碱加热制取氨气，常用NH4Cl 与Ca(OH)2反应，固体与固体
反试管口应略向下倾斜，③错误；在浓氨水中加入CaO，CaO 与水反应使溶液中c(OH－)增大，消耗了水，
并且放出大量的热，使NH3·H2O 分解放出氨气；加热浓氨水，加快氨气挥发。①是错误的，因为氯化铵
分解生成的NH3与HCl 冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3。
【典例07】某同学仿照“喷泉”实验的原理，在实验室做了一个“喷烟”实验，如图所示。他在甲、乙两
个烧瓶中分别充入X、Y 两种无色气体，在胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH 溶液，实验时将胶头滴管内
的液体挤入甲烧瓶内，然后打开止水夹，便可以看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的
溶液颜色逐渐变浅。若已知X、Y 是HCl、NH3、Cl2、O2、CH4、SO2、NO 气体中的两种，则下列判断
中正确的是( )
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A．X 是NH3，Y 是HCl
B．X 是Cl2，Y 是NH3
C．X 是SO2，Y 是O2
D．X 是NO，Y 是O2
【答案】A。
【解析】根据题中已知的气体，能产生白烟的是HCl 和NH3或Cl2和NH3，再根据题中信息“甲烧瓶中
的溶液颜色逐渐变浅”可知X 是NH3，Y 是HCl，故A 项正确。
知识点04 硝酸的性质
1．物理性质
（1）色味态：纯硝酸是一种无色有刺激性气味的液体
（2）密度：比水的大，密度越大，浓度越越大，常见浓硝酸浓度为68%~70%
（3）溶解性：以任意比和水互溶
①主要原因：硝酸和水之间可以形成氢键
②次要原因：硝酸和水都是极性分子
（4）挥发性：易挥发，浓度为95%以上的硝酸称为发烟硝酸
2．不稳定性
（1）反应：4HNO3
4NO2↑
+O
2↑
+H
2O
（2）通常所见的浓硝酸因含NO2 而呈黄色
①除去黄色最简单的方法：加水，3 NO
2+ H 2O
2HNO3+ NO
②除去黄色最环保的方法：通足量氧气，4NO2+O2+2H2O
4HNO3
3．与金属单质反应
（1）Al、Fe----------→钝化；Al、Fe----------→剧烈反应放NO2气体
（2）Au、Pt：任何情况下都不反应
（3）其他金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同
①浓硝酸与铜反应：Cu
+ 4HNO
3（浓）
Cu
（
NO
3）2+ 2NO
2↑
+ 2H
2O
②稀硝酸与铜反应：3Cu
+ 8HNO
3（
稀
）
3Cu
（
NO
3）2+ 2NO
↑
+ 4H
2O
③3Zn+10HNO3（稀）
4Zn（NO3）2+N2O↑+5H2O
④3Mg+10HNO3（极稀）
4Mg（NO3）2+NH4NO3+3H2O
（4）Fe-----------→Fe
（
NO
3）3；Fe-----------→Fe
（
NO
3）2
①Fe+4HNO3（稀）
Fe（NO3）3+NO↑+2H2O
②3Fe+8HNO3（稀）
3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O
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4．浓硝酸与非金属单质加热反应
（1）碳与浓硝酸加热反应：C+4HNO3（浓）
CO2↑
+4NO
2↑
+2H
2O
（2）碳与稀硝酸不反应
5．硝酸与还原性化合物反应：HNO3---------------→NO2或NO
（1）－2 价硫：3H2S+2HNO3（稀）
3S↓+2NO↑+4H2O
（2）+4 价硫：3Na2SO3+2HNO3（稀）
3Na2SO4+2NO↑+H2O
（3）－2 价碘：6I－+8H++2NO3
－
3I2+2NO↑+4H2O
（4）+2 价铁：3Fe2++4H++NO3
－
3Fe3++2H2O+NO↑
6．几种物质和湿润的蓝色石蕊试纸的反应
（1）湿润的蓝色石蕊试纸
先变红，后褪色
（2）湿润的蓝色石蕊试纸
只变红，不褪色
（3）湿润的蓝色石蕊试纸
先变红，后变黑
（4）湿润的蓝色石蕊试纸
只变红，不褪色
（5）湿润的蓝色石蕊试纸
先变红，后褪色
（6）湿润的蓝色石蕊试纸
只变红，不褪色
7．浓硝酸的保存
（1）易挥发：密封保存，敞口放置，质量减小，浓度降低
（2）易分解：棕色细口瓶避光、黑暗而且温度低的地方
（3）强氧化性：不能用橡胶塞，而用玻璃塞
（4）大量存放：铝制或铁制的槽车内
8．硝化反应
（1）苯：
+HNO3（浓）
NO2+H2O
（2）甲苯：制备黄色的TNT 炸药
（3）颜色反应：含苯环的蛋白质遇到浓硝酸显黄色
易错点01 硝酸性质的易错点
（1）硝酸要保存在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处，不能用橡胶塞。
（2）常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，“钝化”并不是不反应，故常温下浓硝酸可以用铁桶盛
放。
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（3） 稀硝酸使石蕊试液变红色，浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色(酸性和强氧化性)
易错点02 涉及HNO3的离子反应常见的易错问题
（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HNO3的强氧化性，将氧化还原反应简单的写成复分解反应。
【典例08】（2023·江苏·统考高考真题）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．工业制硝酸过程中的物质转化：
C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D．实验室制备少量
的原理：
【答案】B
【详解】A．Cu 与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO 与氧气发生反应
生成NO2，A
正确； B．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．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
，
C 正确； D．实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量
，化学方程式为
，D 正确。
【典例09】向某HNO3和Fe(NO3)3的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生无色气体，该气体遇空气变红棕色，
溶液中Fe2＋的物质的量和加入Fe 粉的物质的量之间的关系如图所示，则原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的
物质的量浓度之比为( )
A．4∶1 B．3∶1 C．2∶1 D．1∶1
【答案】A
【解析】由图像可知，当加入1 mol Fe 时，n(Fe2＋)＝0，再加入Fe，n(Fe2＋)逐渐增大，说明当加入
Fe 少于1 mol 时，发生反应：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，所以混合溶液中含有4 mol HNO3，
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当再加入1 mol Fe 时，发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，得到3 mol Fe2＋，由图像和前面分析可知原混合
溶液中含有1 mol Fe(NO3)3。故原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为4∶1。A 项正确。
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