文档文本内容
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第03 讲 氮及其重要化合物
目 录
01
考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚...........................................................................................................................
考点一 氮气与氮的氧化物...............................................................................................................
知识点1 氮气的性质及应用..........................................................................................................................
知识点2 氮的氧化物......................................................................................................................................
考向1 氮气的性质及应用..............................................................................................................................
思维建模 氮循环
考向2 氮的氧化物的性质与制取..................................................................................................................
考点二 硝酸.......................................................................................................................................
知识点1 硝酸的性质......................................................................................................................................
知识点2 硝酸工业制法..................................................................................................................................
考向1 硝酸的性质..........................................................................................................................................
考向2 与硝酸有关的实验探究......................................................................................................................
考点三 氨和铵盐...............................................................................................................................
知识点1 氨气的性质及应用..........................................................................................................................
知识点2 氨气的实验室制法..........................................................................................................................
知识点3 铵盐的性质......................................................................................................................................
考向1 氨的实验室制取..................................................................................................................................
考向2 氨和铵盐的性质及应用......................................................................................................................
思维建模 喷泉实验的发生装置及操作方法
考向3 氨、铵盐的性质实验探究..................................................................................................................
考点四 氮及其化合物的相互转化...................................................................................................
知识点1 含氮元素物质之间的转化关系......................................................................................................
知识点2 氮元素的“价—类二维图”.........................................................................................................
考向1 氮及其化合物的相互转化.................................................................................................................
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
考点要求
考查形式
2025 年
2024 年
氮元素的用途
选择题
非选择题
安徽卷T3（C 项），3 分
1
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氨和铵盐的性质
及应用
选择题
非选择题
安徽卷T6，3 分
硝酸的性质
选择题
非选择题
安徽卷T8（A 项），3 分
考情分析：
近两年的安徽卷试题对氮及其化合物的考查有增加的趋势，主要出现在选择题中，考查氮及其化合物的性
质和用途。高考命题中，常以氮元素及其化合物知识为载体，与基本概念、基本理论、实验、计算等密切
结合。
复习目标：
1.理解和辨析氮及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解氮及其重要化合物的制备方法。
3.结合实例了解氨、铵盐的性质及用途。
4.掌握氨的实验室制法、工业制法和NH3的检验方法。
5.了解氮的化合物对大气的污染及防治措施。
2
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3
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4
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考点一 氮气与氮的氧化物
知识点1 氮气的性质及应用
1.氮的固定
2.氮气
（1）物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。
（2）化学性质
①与O2化合：N2＋
O 2
2NO
②镁在氮气中燃烧：3Mg
＋
N 2
Mg3N2
③与氢气化合：N2＋
3H
2
2NH3
得分速记
氮的非金属性很强，但N2非常稳定，其原因是氮氮三键键能大。
（3）用途
①氮气常用作保护气，如焊接金属、填充灯泡、保存食品等。
②氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。
③液氮可用作制冷剂，应用于医学、科技等领域。
知识点2 氮氧化物
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N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、
N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。
2.NO 和NO2的比较
性质
NO
NO2
颜色、气味、状
态
无色、无味气体
红棕色、有刺激性气味气体
5
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溶解性
不溶于水
易溶于水
毒性
有毒，大气污染物之一
有毒，大气污染物之一
与水反应
不反应
3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
与氧气反应
2NO＋O2=2NO2
不反应
对环境的影响
NO 与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层
得分速记
（1）NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2
N2O4，因此涉及NO2的分子数目都要考虑该平衡的存在，故1
mol NO2中分子数小于NA。
（2）NO 只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收
集。
（3）验证某无色气体是NO 的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。
（4）NO2既有氧化性又有还原性，以氧化性为主，NO2能使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝。
3. NOx的污染与治理
（1）氮氧化物的来源：氮氧化物(NOx)主要包括NO 和NO2。化石燃料的燃烧、硝酸生产和机动车辆尾气
的排放是氮氧化物的主要来源。
（2）氮氧化物的危害
①形成酸雨：NO2形成酸雨的过程为3NO2＋
H 2O=2HNO3＋
NO
。
②光化学烟雾：在日光照射下，NO2使氧气经过复杂的反应生成臭氧(O3)，臭氧与空气中的一些碳氢化合
物在紫外线照射下发生作用后，产生了一种有毒的烟雾，人们称之为光化学烟雾。
③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。
NO
④
与血红蛋白结合使人中毒。
（3）氮氧化物污染治理方法
①汽车尾气“催化转化法”：2CO＋2NO
2CO2＋
N 2
②氨还原法：
6NO＋4NH3
5N2＋
6H
2O；6NO2＋8NH3
7N2＋
12H
2O
③碱液吸收法：
2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO＋NO2＋2NaOH=NaNO2＋H2O
考向1 氮气的性质及应用
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例1 下列关于
的叙述不正确的是
A．两个氮原子间以共价三键结合
B．
既可用作氧化剂又可用作还原剂
C．氮的固定过程中
均被氧化
D．大自然通过闪电释放的能量可将
转化为含氮的化合物
【答案】C
【解析】A．氮气中氮氮之间含三键，
，A 正确；
B．0 价氮处于中间价态，既具有氧化性也具有还原性，因此氮气既可作氧化剂又可作还原剂，如氮气与氢
气反应，氮气作氧化剂，氮气与氧气反应，氮气作还原剂，B 正确；
C．氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮，自然固氮中，氮气与氧气反应，氮气被氧化，人工固氮中，
氮气与氢气反应生成氨气，氮气被还原，C 错误；
D．自然固氮中，
，D 正确；
故答案为：C。
思维建模 氮循环
【变式训练1·变题型】氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环
起始于氮的固定，过程可用下图表示。
下列关于海洋氮循环的说法正确的是
A．海洋中的氮循环起始于氮的氧化
B．海洋中的氮循环属于固氮作用的是③
C．海洋中的硝化作用可能有氧气的参与
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D．
中只含离子键
【答案】C
【解析】A．海洋中的氮循环起始于氮溶解，A 错误；
B．固氮作用为游离态氮转化为化合态氮，海洋中的氮循环属于固氮作用的是②，B 错误；
C．海洋中的硝化作用中氮化合价升高，发生氧化反应，则可能有氧气的参与，C 正确；
D．NH4NO3中的铵根离子中存在氮氢共价键、硝酸根离子中存在氮氧共价键，D 错误；
故选C。
【变式训练2·变考法】中国科学家使用
催化剂，通过电催化实现了在温和的条件下人工固氮，电
极上催化过程的示意图如下图所示。
下列说法不正确的是
A．氮分子内两个氮原子间以
结合
B．①②中均断开氮分子内的部分化学键
C．形成
要吸收能量
D．在电极上
被催化还原
【答案】C
【解析】A．N 元素最外层有5 个电子，需要3 个电子形成共用电子对，而每一个公用电子对成为一个共价
键，故为三个共价键，故A 正确；
B．根据题目图示，氮气分子与
反应，得到一个e-，形成N-H 键，
分子内的部分化学键断开，故B
正确；
C．化学键的断裂要吸收能量，化学键的形成要放出能量形成稳定的结构，故C 错误；
D．该人工固氮的电催化过程的电极反应：
，
被催化还原，故D 正确；
答案选C。
考向2 氮的氧化物的性质与制取
例2 下列变化过程与氧化还原反应无关的是
A．推动盛有
的密闭针筒的活塞，压缩气体，气体颜色变深
B．将酸性
溶液滴入乙醇溶液中，溶液紫色褪去
C．将
溶液加入NaOH 溶液中，最终生成红褐色沉淀
D．向包有
粉末的脱脂棉上滴几滴蒸馏水，脱脂棉燃烧
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【答案】A
【解析】A．推进盛有NO2的密闭针筒的活塞，增大压强，反应2NO2
N2O4的平衡正向移动，NO2的浓
度增大，气体颜色变深，不涉及氧化还原反应，故A 正确；
B．乙醇有还原性，高锰酸钾有氧化性，两者发生氧化还原反应使紫色褪去，涉及氧化还原反应，故B 错
误；
C．Fe2+与NaOH 生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3红褐色沉淀，涉及氧化还原反应，故C
错误；
D．Na2O2加水生成氧气，涉及氧化还原反应，故D 错误；
故答案为A。
例3 选用如图所示装置制取气体，不正确的是
A．收集
，选
B．干燥
、
和
，选
C．用
和
反应制备
，选
D．用铜与浓硝酸反应制备和收集
，选
、和
【答案】B
【解析】A．NO 不溶于水，可以用排水法收集
，选
，A 正确；
B．
可与浓硫酸反应，故不能选，B 错误；
C．加热固体
与
的混合物制备
，采用固固加热制气法，C 正确；
D．装置a 用铜与浓硝酸反应制备NO2，装置c 用于收集NO2，装置e 用于NO2尾气吸收，D 正确；
故选B。
思维建模
（1）氮气与氧气反应的条件为放电，而一氧化氮与氧气在常温下就可反应，且反应速率较大。
（2）N2O4
2NO2的正反应为吸热反应。
（3）二氧化氮气体中存在一定量的四氧化二氮。
【变式训练1·变考法】兴趣小组利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是
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A．制备NO
B．除去NO 中的NO2
C．收集NO
D．吸收尾气中的NO
【答案】B
【解析】A．铜丝与浓硝酸反应，生成硝酸铜、二氧化氮和水，不用于制备NO，A 不能达到实验目的；
B．NO2能与水发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，则可用水除去NO 中的NO2，B 能达到实验目的；
C．NO 的相对分子质量比空气仅大1，且能与空气中的O2反应，不能用排空气法收集，C 不能达到实验目
的；
D．NO 为有毒的气体，NO 不与NaOH 溶液发生反应，所以不能用NaOH 溶液吸收NO 尾气，D 不能达到
实验目的；
故选B。
【变式训练2·变题型】资料显示：浓硝酸能将NO 氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。某学习小组据此
验证浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按如图装置进行实验(夹持仪器已略去)。可选试剂：浓硝酸、稀硝酸
(3mol·L-1)、 蒸馏水、浓硫酸、NaOH 溶液。下列说法错误的是
A．实验开始前及结束后皆需通一段时间氮气，其目的不同
B．②盛放的试剂为蒸馏水
C．做实验时应避免将有害气体排放到空气中，故装置③④盛放的试剂依次是浓硝酸、稀硝酸
D．能证明氧化性的相对强弱的实验现象是：③中气体仍为无色而④中气体变为红棕色
【答案】C
【分析】①中发生浓硝酸与铜反应生成硝酸铜、NO2和水，通过盛有水的②装置，NO2与水反应生成NO，
NO 气体通过盛有稀硝酸的装置③，不发生反应，最后用排水法在⑤中收集到NO 气体；NO 气体通过盛有
浓硝酸的装置④，浓硝酸能把NO 氧化为NO2，④中气体为红棕色，尾气被盛有NaOH 溶液的⑥吸收。
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【解析】A．实验开始前皆需通氮气一段时间，目的是排出装置中的氧气，结束后通氮气目的是排出装置
中残留的氮氧化物被收集或者吸收，防止污染空气，二者目的不同，A 正确；
B．②盛放的试剂为蒸馏水，NO2与水反应生成NO，B 正确；
C．装置③④盛放的试剂依次是稀硝酸、浓硝酸，用来验证浓硝酸能将NO 氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化
NO，为避免将有害气体排放到空气中，故装置⑥盛放的试剂是NaOH 溶液，C 错误；
D．根据实验现象：③中气体仍为无色而④中气体变为红棕色，说明浓硝酸能把NO 氧化为NO2，稀硝酸
不能氧化，可得出浓硝酸氧化性强于稀硝酸，D 正确；
故选C。
考点二 硝酸
知识点1 硝酸的性质
1.硝酸的物理性质
硝酸是一种无色、易挥发、具有刺激性气味的液体。能与水以任意比互溶。
2.硝酸的化学性质
（1）硝酸是一元强酸，具有酸的通性。
①硝酸和氢氧化钠反应：H＋＋OH-=H2O。
②硝酸和氧化钠反应：2H＋＋Na2O=2Na＋＋H2O。
③硝酸和碳酸钙反应：2H＋＋CaCO3=Ca2＋＋CO2↑＋H2O。
（2）不稳定性：硝酸不稳定，见光或受热易分解，化学方程式为：4HNO3
2H2O ＋
4NO
2↑ ＋
O2↑。
得分速记
市售浓硝酸呈黄色的原因是硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里，消除方法：向变色浓硝酸中通氧气；硝酸
保存在棕色试剂瓶中，置于阴凉处，不能用橡胶塞。
（3）硝酸的强氧化性：硝酸是一种氧化性很强的酸，能与大多数金属(除Au、Pt 等少数金属以外)、许多
非金属以及有机物发生氧化还原反应。
HNO
①
3与金属反应：
Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋
2NO
2↑ ＋
2H
2O
3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋
2NO↑
＋
4H
2O
②硝酸与非金属的反应：C＋4HNO3(浓)
CO2↑ ＋
4NO
2↑ ＋
2H
2O。
③常温下浓硝酸可以使铝、铁等金属发生钝化。可以用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。
④与其他还原性物质反应：
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3Fe2++4H++NO =3Fe3++NO↑+2H2O
3H2S+2H++2NO =3S↓+2NO↑+4H2O
6I-+8H++2NO =3I2+2NO↑+4H2O
3SO2+2H2O+2NO =3SO
+2NO↑+4H+
3SO
+2H++2NO =3SO
+2NO↑+H2O
（4）与有机物反应
①硝化反应(与
反应)：
＋HNO3
＋H2O；
②颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
得分速记
知识点2 硝酸工业制法
1.NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO：4NH3+5O2
4NO+6H2O；
2.NO 进一步氧化生成NO2：2NO+O2=2NO2；
3.用水吸收NO2生成HNO3：3NO2+H2O=2HNO3+NO。
考向1 硝酸的性质
例1 为解决铜与稀硝酸反应过程中装置内氧气对实验现象的干扰，以及实验后装置内氮氧化物的绿色化处
理问题。某实验小组对装置进行微型化改造，设计如图所示的装置（试管底部有孔隙）。下列说法错误的
是
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A．装置内发生的化学反应方程式为：
B．实验开始前需除去试管内的氧气，可拉动注射器B
C．该装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止
D．实验终止时，需将铜丝提拉上来后再拉动注射器A
【答案】B
【解析】A．装置内铜与稀硝酸反应，即
，故A 正确；
B．实验开始时先拉注射器A 活塞，其目的是除去反应前试管内的空气，故B 错误；
C．该实验装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止，故C 正确；
D．反应停止后，应先提拉粗铜丝，停止反应进行，再拉动注射器A，故D 正确；
故答案选B。
思维建模
（1）浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强，其还原产物的价态越高。浓硝酸与金属反应
的过程中，浓度逐渐减小，还原产物有可能是NO2和NO 的混合物。
（2）硝酸与具有还原性的弱酸盐(如Na2SO3、NaI 等)、碱性氧化物、碱以及其他还原剂反应时，优先发生
氧化还原反应。
（3）在应用硝酸的氧化性分析离子是否共存时，要注意溶液中H＋和NO 的组合，它们相当于HNO3，能
够氧化具有强还原性的离子，而单纯的NO 不能氧化这些离子。
【变式训练1·变题型】将1.92g 铜投入10mL 一定浓度的硝酸中，铜完全溶解，产生标准状况下的NO 和
NO2混合气体共672mL。反应结束后向溶液中加入
NaOH 溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转
化为Cu(OH)2沉淀。若将盛有672mL 该混合气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的氧气，又
可将气体完全转化为
。则下列说法错误的是
A．与铜反应中，起酸性作用的硝酸为0.06mol
B．产生的混合气体中，NO 和NO2的体积比为1：1
C．原硝酸浓度为
D．通入标准状况下氧气的体积为168mL
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【答案】D
【解析】A．
，生成的Cu(NO3)2的物质的量为0.03mol。将0.03molCu(NO3)2全
部转化为Cu(OH)2沉淀，只需消耗0.06molNaOH，而实际消耗了0.07molNaOH，这说明硝酸与铜反应后，
过量的HNO3为0.01mol。与铜反应中，起酸性作用的硝酸的物质的量
，故A 正确；
B．根据得失电子守恒可列出方程
，根据产生标准状况下0.672L 的混合气体
的体积可列出方程
，解得
，故产生的
混合气体中，NO 和NO2的体积比为1：1，故B 正确；
C．与铜反应中，起氧化作用的硝酸的物质的量
，原硝酸溶液中溶质HNO3的
物质的量
，原硝酸浓度
，故C 正确；
D．NO 和NO2的体积比为1：1 的混合气体与氧气和水发生反应的化学方程式为
，故通入标准状况下氧气的物质的量为0.015mol，体积为336mL(标准状
况)，故D 错误；
故答案选D。
【变式训练2·变考法】硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。
下列说法正确的是
A．流程中，
、
和NO 作反应物时，均作还原剂
B．合成塔中高温、高压的反应条件均是为了提高
的平衡产率
C．吸收塔中通入空气的目的是提高NO 的转化率
D．可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料
【答案】C
【分析】氮气和氢气在合成塔中发生
反应生成
，
在氧化炉中发生
反应生成NO，NO 与空气在吸收塔中发生2NO+O2=2NO2、
3NO2+H2O=2HNO3+NO 反应制得硝酸，据此回答。
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【解析】A．在合成氨反应
中，N2中氮元素化合价从0 价降低到-3 价，N2作氧化剂；
在氧化炉中发生反应
，
中氮元素化合价升高，
作还原剂；NO
在吸收塔中发生反应2NO+O2=2NO2，NO 中氮元素化合价升高，NO 作还原剂，A 错误；
B．合成氨的正反应是放热反应，高温会使平衡逆向移动，降低
的平衡产率；高压使平衡正向移动，
能提高
的平衡产率，B 错误；
C．吸收塔中发生反应2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO，通入空气，提供O2，使NO 能充分反应，
提高NO 的转化率，C 正确；
D．浓硝酸具有强氧化性，能与铜反应，不能用铜作为盛装浓硝酸的罐体材料，D 错误；
故选C。
考向2 与硝酸有关的实验探究
例2 浓硝酸与铜作用的过程如下图所示。
现象：i．a 中产生红棕色气体，溶液呈绿色，试管壁发热；b 中充满红棕色气体
ii．烧杯液面上方无明显变化
下列关于该过程的分析不正确的是
A．a 中产生红棕色气体，主要体现了浓硝酸的氧化性
B．b 中气体的颜色比a 中的浅，与
正向移动有关
C．
溶液吸收
的反应为
D．a 中溶解6.4g 铜时，转移电子的数目为
【答案】C
【解析】A．a 中产生红棕色气体，发生反应
，N 元素化合价
降低，主要体现了浓硝酸的氧化性，故A 正确；
B．二氧化氮可以转化为无色四氧化二氮，b 中气体的颜色比a 中的浅，与
正向移动有关，
故B 正确；
C．NO 和氧气反应生成红棕色NO2，烧杯液面上方无明显变化，说明
溶液吸收
没有生成NO，
故C 错误；
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D．a 中铜失电子酸性硝酸铜，铜元素化合价由0 升高为+2 价，溶解6.4g 铜时，转移电子的数目为
，故D 正确；
选C。
【变式训练1·变载体】浓硝酸与铜作用的过程如下图所示。
现象：i．a 中产生红棕色气体，溶液呈绿色，试管壁发热；b 中充满红棕色气体
ii．烧杯液面上方无明显变化
下列关于该过程的分析不正确的是
A．a 中产生红棕色气体，主要体现了浓硝酸的氧化性
B．b 中气体的颜色比a 中的浅，与
正向移动有关
C．
溶液吸收
的反应为
D．a 中溶解6.4g 铜时，转移电子的数目为
【答案】C
【解析】A．a 中产生红棕色气体，发生反应
，N 元素化合价
降低，主要体现了浓硝酸的氧化性，故A 正确；
B．二氧化氮可以转化为无色四氧化二氮，b 中气体的颜色比a 中的浅，与
正向移动有关，
故B 正确；
C．NO 和氧气反应生成红棕色NO2，烧杯液面上方无明显变化，说明
溶液吸收
没有生成NO，
故C 错误；
D．a 中铜失电子酸性硝酸铜，铜元素化合价由0 升高为+2 价，溶解6.4g 铜时，转移电子的数目为
，故D 正确；
选C。
【变式训练2·变题型】铜片与浓硝酸反应后溶液呈现鲜草绿色，小组同学探究其成因。
（1）铜片溶解的离子方程式为 。
【初步实验】
甲同学提出猜想：溶液呈现鲜草绿色仅仅是因为气体溶解后，溶液颜色和气体颜色叠加形成鲜草绿色，进
行实验1-1 及1-2 予以验证。
编号
通入气体及流速
现象
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1-1
N2，VL/min
溢出红棕色气体，25min 后
溶液变成蓝色
1-2
O2，VL/min
溢出红棕色气体，5min 后溶
液变成蓝色
（2）乙同学根据以上2 个实验现象证明甲同学猜想不成立，理由是 。
【深入研究】
分别向三支试管内依次加入下列试剂后，同时插入铜丝并记录实验现象，如下表。
编
号
浓硝
酸/mL
蒸馏
水/滴
30%H2O2/
滴
4mol/L 尿素
溶液/滴
现象
2-1
1
3
0
0
快速反应，异常剧烈，溶液鲜草绿色
2-2
1
0
3
0
反应较慢，溶液为蓝色，无绿色出现
2-3
1
0
0
3
反应较慢，溶液为蓝色。无绿色出现
已知：①尿素的化学式为
，其中C 的化合价为+4 价
②该条件下，浓硝酸与尿素溶液不反应
③金属和浓硝酸反应过程中有HNO2生成，可大大加快金属与浓硝酸反应的速率。
其原理为：
第一步：
第二步：Cu+
第三步：
（3）补全上述原理的第二步反应，对应的离子反应方程式为： 。
（4）因为发生如下化学反应，因此实验2-3 中反应速率较慢。
___________CO(NH2)2+___________
___________
___________+___________
上述实验可以说明反应过程中的HNO2对反应速率有一定影响。
丙同学设计实验3，能证明反应混合液的鲜草绿色也与HNO2也有关。
（5）实验3：向一支试管内加入5 滴稀H2SO4，加入NaNO2溶液振荡后，再滴加 (填化学式)溶
液，观察到溶液变为鲜草绿色。
（6）解释实验1-1 和1-2 的现象差异 。
【答案】（1）
（2）相同气体流速下，溶液变为蓝色所用时间不同
（3）
（4）
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（5）CuSO4
（6）实验1-2 中，氧气将产生的 HNO2氧化，因此鲜草绿色较快消失
【分析】本实验探究铜片与浓硝酸反应后溶液呈现鲜草绿色的原因，采用控制变量法，通过对比实验，利
用硝酸、蒸馏水、双氧水、尿素等设计不同介质条件下铜与之反应的现象进行分析，最后得出结论，溶液
呈鲜草绿色与HNO2有关。
【解析】（1）
铜片与浓硝酸发生氧化还原反应，产物为二氧化氮，硝酸铜和水，离子方程式为
，故答案为：
；
（2）由题意知，相同气体流速下，实验1-1、1-2 中溶液变为蓝色所用时间不同，所以不仅仅是因为气体
溶解后，溶液颜色和气体颜色叠加形成鲜草绿色，还有其他方面的原因，证明甲同学猜想不成立，故答案
为：相同气体流速下，溶液变为蓝色所用时间不同；
（3）已知总反应为
，用总反应减去第一步反应，再减去第三步反
应，可得到第二步反应
，故答案为：
（4）由已知信息①可知
中C 的化合价为+4，则N 的化合价为-3, 反应后产物为N2，则N 的化
合价升高了3 价；由题意可知，HNO2参与反应生成氮气，HNO2中N 的化合价降低3，结合原子守恒配平
该反应的化学方程式为
，故答案为：
（5）向一支试管内加入5 滴稀H2SO4，加入NaNO2溶液，溶液振荡后产生 HNO2，再加入 Cu2+溶液，若
溶液变为鲜草绿色，则能证明反应混合液的鲜草绿色与HNO2有关，故需要加入CuSO4溶液，故答案为：
CuSO4；
（6）实验1-1 和1-2 的现象存在差异，原因是实验1-2 中，氧气将产生的 HNO2氧化，因此鲜草绿色较快
消失，故答案为：实验1-2 中，氧气将产生的 HNO2氧化，因此鲜草绿色较快消失。
考点三 氨气和铵盐
知识点1 氨气的性质
1.氨的分子结构和物理性质
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电子式
密度
颜色、气味
水溶性
比空气小
无色、有强烈刺激性气味
极易溶于水(1 700)
∶
2.氨的化学性质
（1）氨与水的反应：NH3＋H2O
NH3·H2O
NH ＋
OH
- 。
得分速记
喷泉实验原理及应用
（1）实验原理：烧瓶内外产生压强差，当烧瓶内压强明显小于外界压强时就会产生喷泉。
（2）喷泉实验能否成功的关键因素：
①盛气体的烧瓶必须干燥；②气体要充满烧瓶；③烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性)；
④所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。
（3）常见喷泉的形成主要有以下两类：
①极易溶于水的气体(NH3、HCl、SO2等)与水可形成喷泉。
②酸性气体(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S 等)与NaOH(aq)也能形成喷泉。
（2）氨与酸的反应：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。化学方程式：NH3＋HCl=NH4Cl、NH3＋HNO3=NH4NO3。
（3）与盐溶液的反应，如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓ ＋
3NH
。
（4）氨的还原性——氨的催化氧化，化学方程式：4NH3＋5O2
4NO＋6H2O。
得分速记
氨水、液氨和一水合氨的区别
氨水
液氨
一水合氨
化学式
——
NH3
NH3·H2O
分类
混合物，多成分物，非电解质
纯净物，氢化
物
一元弱碱
成分
NH3、NH3·H2O、NH 、OH-、H＋(极少)
NH3
NH3·H2O
联系
氨溶于水形成氨水，氨水中含有NH3和NH3·H2O
知识点2 氨气的实验室制法
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1.原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2
2NH3↑＋CaCl2＋2H2O。
2.装置：“固体＋固体
气体”(与用KClO3或KMnO4制O2的装置相同)。
3.收集：只能用向下排空气法。
4.验满方法：A．将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；B．将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管
口，现象是有白烟产生。
5.尾气处理：收集时，一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，收
集到纯净的NH3，同时也可避免污染空气。
得分速记
实验室制取氨的其他方法
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装
置
加热浓氨水
NH3·H2O
NH3↑＋H2O
浓氨水＋固体
NaOH
NaOH 溶于水放热，促使氨水分解。且OH-浓度的增大有利于NH3的生成
浓氨水＋固体
CaO
CaO 与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式
为NH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)2
知识点3 铵盐的性质
1.铵盐的物理性质：通常把铵根离子和酸根离子形成的离子化合物称为铵盐 ，它们多为无色、易溶于水的
晶体。
2.铵盐的化学性质：
①不稳定性：铵盐不稳定，受热易分解。
NH4Cl 分解：NH4Cl
NH3↑+HCl↑
NH4HCO3分解：NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O
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②与碱反应：
a．在稀溶液中不加热：NH ＋OH-=NH3·H2O。
b．加热时或浓溶液：NH ＋OH-
NH3↑＋H2O。
3.铵盐的检验方法：向铵盐中加入
NaOH
溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝
，证
明样品中含有NH 。
考向1 氨的实验室制取
例11727 年，英国的化学家哈尔斯用氯化铵与石灰的混合物合成了氨气。以下实验难以达到预期目的的是
A．制备
B．干燥
C．尾气处理
D．喷泉实验
【答案】B
【解析】A．实验室可用Ca(OH)2固体与NH4Cl 固体混合加热反应制备NH3，加热时试管口向下倾斜，图
示装置可用于制备NH3，A 不符合题意；
B．NH3能与酸反应生成铵盐，干燥NH3时不能用浓硫酸作干燥剂，B 符合题意；
C．NH3极易溶于水，多余的NH3可用水吸收，图示装置中球形干燥管能防止倒吸，故该装置可用于实验
室制氨气时的尾气处理，C 不符合题意；
D．NH3极易溶于水，且NH3与水反应生成
，
部分电离生成
，使溶液呈碱性，可
用酚酞检验，图示装置可用于做NH3的喷泉实验，D 不符合题意；
故选B。
【变式训练1·变考法】某小组探究NH3的催化氧化，实验装置图如下。
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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。下列分析不正确的是
A．③、④中现象说明③中的反应是：
B．④中白烟的主要成分是NH4Cl
C．一段时间后⑤中可能变蓝
D．若用氨气进行无害化尾气处理，每处理0.6mol NO2需消耗0.8mol 氨气
【答案】B
【解析】A．③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后产生白烟说明③中氨气在催
化剂作用下与氧气发生催化氧化生成一氧化氮，反应方程式为：4NH3+5O2
4NO+6H2O，故A 正确；
B．产生的一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，氨气与硝酸结合生成硝酸
铵，④中白烟的主要成分是硝酸铵，故B 错误；
C．装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜溶液，故C 正
确；
D．用氨气无害化处理尾气NO2，发生的反应的方程式为：
，NO2与NH3的化
学计量数之比为6：8，则处理0.6molNO2需消耗0.8mol 氨气，故D 正确；
答案选B。
考向2 氨和铵盐的性质及应用
例2 实验：如图所示，干燥的烧瓶中充满氨，打开弹簧夹，将滴管中的水挤入烧瓶内，烧杯中的水则呈喷
泉状喷出，最终液体占烧瓶体积的
。对实验现象的分析正确的是
A．烧杯中的水喷入烧瓶，说明
与
发生了反应
B．烧瓶内剩余气体，是因为
的溶解已达饱和
C．喷泉停止后，加热烧瓶，则烧杯中的水会继续喷入烧瓶
D．取出烧瓶中的溶液，加入酚酞溶液，溶液显红色，原因是
【答案】D
【解析】A．烧瓶中形成喷泉，不一定是因为氨气与水发生了反应引起的，还有可能是因为氨气极易溶于
水造成的，A 项错误；
B．烧瓶中剩余少量气体可能是空气，来源于实验中某个操作，比如图中止水夹下方的玻璃管未插入水中
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时会有空气进入，B 项错误；
C．喷泉停止后，加热烧瓶，一水合氨分解产生氨气，瓶内压强增大，则烧杯中的水不会继续喷如烧瓶，C
项错误；
D．烧瓶中溶液变红，说明溶液呈碱性，原因是
，D 项正确；
答案选D。
思维建模 喷泉实验的发生装置及操作方法
原装置：打开活塞，挤压胶头滴管的胶头，使少量水进入烧瓶。
装置(Ⅰ)：向导管中通入一定量的H2S 和SO2，现象为有淡黄色固体生成，烧瓶内壁附有水珠，NaOH 溶液
上喷形成喷泉。
装置(Ⅱ)：打开①处的活塞并向烧瓶中缓慢通入少量的HCl 气体后关闭该活塞，等充分反应后再打开②处的
活塞，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。
装置(Ⅲ)：挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则右边烧瓶出现喷白烟的现象，再打开导管下
部活塞，则可产生双喷泉。
【变式训练1·变载体】（2025·广东茂名·二模）按下图连接好实验装置，三通阀接通氨气发生器与烧瓶，
滴入浓氨水，待烧杯中酚酞完全变红后，再拧动三通阀使多余氨气通入尾气吸收装置，可见
管液面迅速
上升形成喷泉。下列有关说法不正确的是
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A．该喷泉颜色为红色
B．该装置的优点为能处理多余氨气，减少污染
C．浓氨水与
反应有
生成，产氨过程熵减
D．若烧瓶内先集满
气体，则产生氨气后可见“喷烟”现象
【答案】C
【解析】A．氨气溶于水反应生成一水合氨，一水合氨为弱碱，遇酚酞变红，因此该喷泉颜色为红色，A
正确；
B．该装置形成喷泉后，装置中产生的多余氨气可通过三通阀利用倒扣的漏斗所处烧杯中的水吸收，减少
污染，B 正确；
C．浓氨水与
反应有
生成，产氨过程气体分子数增加，为熵增，C 不正确；
D．若烧瓶内先集满
气体，则产生氨气后相遇能反应生成氯化铵，故可见“喷烟”现象，D 正确；
答案选C。
考向3 氨、铵盐的性质实验探究
例3 按下图装置进行实验，两张湿润的试纸贴于广口瓶内壁，先注入浓氨水，一段时间后再注入浓盐酸，
对实验现象的分析合理的是
A．注入浓氨水，气球膨胀，说明
分解放热
B．注入浓氨水，红色石蕊试纸变蓝，说明
是电解质
C．注入浓盐酸，淀粉KI 试纸变蓝后褪色，说明氯气具有漂白性
D．注入浓盐酸，出现大量白烟，说明氨气具有还原性
【答案】D
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【解析】A．注入浓氨水，
分解产生氨气，使广口瓶内压强增大，气球膨胀，并不是因为
分解放热，A 错误；
B．注入浓氨水，红色石蕊试纸变蓝，是因为氨气与水反应生成的
电离出
使溶液显碱性，氨
气自身不能电离，属于非电解质，B 错误；
C．注入浓盐酸，浓盐酸与
反应生成氯气，氯气将KI 氧化为
，淀粉KI 试纸变蓝，氯气不具有漂
白性，是次氯酸等具有漂白性，C 错误；
D．注入浓盐酸，浓盐酸与
反应生成氯气，与氨气反应生成氯化铵固体，出现大量白烟，氯元素化
合价降低，说明氨气具有还原性，D 正确；
故选D。
【变式训练1·变考法】实验室利用如图所示装置模拟氨的催化氧化实验。用酒精灯预热催化剂至红热后，
移开酒精灯并向试管中注入浓氨水；一段时间后，烧瓶中有红棕色气体产生，再向烧瓶中注入浓氨水，烧
瓶中有白烟产生。下列说法正确的是
A．每消耗0.1mol
生成0.1mol
B．催化剂持续红热，说明氨的催化氧化反应为吸热反应
C．烧瓶中有红棕色气体产生，说明
被
直接氧化为
D．烧瓶中所产生的白烟的主要成分为
【答案】D
【分析】过氧化钠和水反应放热且生成氧气，温度升高使得浓氨水逸出氨气，氨气和氧气催化氧化生成
NO，NO 和氧气生成红棕色二氧化氮，二氧化氮和水生成硝酸，氨气和硝酸反应生成的硝酸铵固体，出现
白烟；
【解析】A．
，每消耗0.1mol
生成0.05mol
，A 错误；
B．催化剂持续红热，说明氨的催化氧化反应放出热量，为放热反应，B 错误；
C．氨气和氧气催化氧化生成NO，NO 和氧气生成红棕色二氧化氮，C 错误；
D．由分析，白烟的主要成分为
，D 正确；
故选D。
【变式训练2·变考法】按下图装置进行实验(夹持装置省略)，下列判断正确的是
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A．甲装置试管中的固体是
B．乙中a 处比b 处先变蓝
C．由于
与酸产生铵盐，丙中有白烟
D．因为
极易溶于水，所以丁中会产生倒吸
【答案】B
【分析】该实验的实验目的是利用氯化铵与氢氧化钙共热反应制备氨气，并探究氨气的性质。
【解析】A．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢在试管口遇冷生成氯化铵，无气体进入装
置乙中，无法探究氨气的性质，故A 错误；
B．氨气的密度小于空气，所以乙瓶中a 处比b 处先变蓝，故B 正确；
C．浓硫酸不具有挥发性，不能与氨气反应生成铵盐而产生白烟，故C 错误；
D．倒置的干燥管能起到防倒吸的作用，所以丁中不会产生倒吸，故D 错误；
故选B。
考点四 氮及其化合物的相互转化
知识点1 含氮元素物质之间的转化关系
知识点2 氮元素的“价—类二维图”
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考向1 氮及其化合物的相互转化
例1 下列选项中的物质不能按图示路径进行一步转化的是
选项
甲
乙
丙
A
NaCl
Na
B
C
D
HClO
NaClO
【答案】B
【解析】A．电解熔融的NaCl 可得Na，Na 在氧气中燃烧生成
，
与盐酸反应可得NaCl，A 不
符合题意；
B．
在
中燃烧生成
，
被
氧化为NO，而不是
，B 符合题意；
C．
被稀硫酸溶解生成
，
与强碱反应得到
，
受热分解得到
，C 不符合题意；
D．
与水反应得到HClO，HClO 与NaOH 反应得到NaClO，NaClO 与盐酸反应可得
，D 不符合题
意。
故选B。
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【变式训练1·变考法】部分含氮物质的分类及相应化合价关系如图所示。下列说法正确的是
A．f 可作为化肥，与草木灰同时施用可增强肥效
B．若用Cu 与e 的水溶液反应制备c，为加快反应速率，可用e 的浓溶液
C．a 与d 反应生成b，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3 4∶
D．工业制备e：b→a→d→e
【答案】C
【分析】图为部分含氮物质的分类及相应化合价关系图，a 为-3 价的氢化物为氨气，b 为单质氮气，c 为+2
价的氧化物一氧化氮，d 为+4 价的氧化物二氧化氮，e 为硝酸，f 为铵盐。
【解析】A．f 为铵盐与草木灰同时施用铵根离子和碳酸根离子会相互促进水解，使铵根离子变为氨气逸
出，使肥效降低，A 错误；
B．e 为硝酸，用浓硝酸和铜反应得到的物质为二氧化氮，B 错误；
C．a 为氨气，d 为二氧化氮，氨气和二氧化氮的反应为
，氧化剂为二氧化氮，还
原剂为氨气，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3 4∶，C 正确；
D．工业制硝酸通过氮气制氨气，氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧
化氮和水反应生成硝酸，应为b→a→c→d→e，D 错误；
故答案选C。
【变式训练2·变考法】
催化
与
反应的物质转化关系如下。下列对该过程的分析不正确的是
A．a、c 分别是
、
B．
改变了
与
的反应历程
C．NO 既体现了还原性，又体现了氧化性
D．
与
分子中硫原子杂化轨道类型相同
【答案】C
【分析】根据反应过程分析，SO2与O2反应生成SO3，NO 参与催化过程，a 参与反应生成NO2（b），所以
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a 是O2，SO2与NO2反应生成SO3和NO， 所以d 是SO2，c 是SO3。
【解析】A．根据分析可知，A 正确；
B．根据催化剂的作用原理，NO 作为催化剂， 改变了反应的途径，降低了反应的活化能，从而改变了
SO2与O2的反应历程，B 正确；
C．根据氧化还原反应原理，NO 与O2反应时NO 被氧化，体现还原性，NO2与SO2反应生成NO，并未体
现NO 的氧化性，C 错误；
D．根据杂化轨道理论，SO2中S 原子价层电子对数是：
，是
杂化；SO3中S 原子价
层电子对数是：
，也是
杂化，D 正确；
故选C。
1．（2025·江苏卷）大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是
A．工业合成氨
B．湿法炼铜
C．高炉炼铁
D．接触法制硫酸
【答案】A
【解析】A．工业合成氨的反应为N2 和H2 反应生成NH3，氮气是直接反应物，A 正确；
B．湿法炼铜通过Fe 置换CuSO4中的Cu，反应不涉及氮气，B 错误；
C．高炉炼铁中氮气作为空气成分进入高炉，但未参与还原铁矿石的主要反应，C 错误；
D．接触法制硫酸涉及硫或硫化物的氧化，氮气未参与反应，D 错误；
故选A。
2．（2025·湖南卷）化学实验充满着五颜六色的变化。下列描述错误的是
A．溶液褪色
B．产生红色沉淀
C．溶液呈紫色
D．试纸变为蓝
色
【答案】B
【解析】A．乙烯中含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾氧化，从而使其褪色，A 正确；
B．
溶液与
溶液发生复分解反应，生成
蓝色沉淀，B 错误；
C．苯酚与
发生显色反应，溶液呈紫色，C 正确；
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D．浓氨水挥发出的氨气遇到湿润的红色石蕊试纸，发生反应：
，试
纸变为蓝色，D 正确；
故选B。
3．（2025·湖北卷）如图所示的物质转化关系中，固体A 与固体B 研细后混合，常温下搅拌产生气体C 和
固体D，温度迅速下降。气体C 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G 是一种强酸。H 是白色固体，常用作钡
餐。下列叙述错误的是
A．在C 的水溶液中加入少量固体A，溶液
升高
B．D 为可溶于水的有毒物质
C．F 溶于雨水可形成酸雨
D．常温下可用铁制容器来盛装G 的浓溶液
【答案】A
【分析】固体A 与固体B 研细后混合，常温下搅拌产生气体C 和固体D，温度迅速下降。气体C 能使湿润
的红色石蕊试纸变蓝，则C 为NH3，G 是强酸，则E 是NO，F 是NO2，G 是HNO3；H 是白色固体，常用
作钡餐，H 是BaSO4，D 是BaCl2，A 和B 反应是NH4Cl 和Ba(OH)2·8H2O 反应，C(NH3)和HCl 可转化为
NH4Cl，则A 是NH4Cl，B 是Ba(OH)2·8H2O。
【解析】A．在C(NH3)的水溶液(氨水)中加入少量固体A(NH4Cl)，铵根浓度增大，抑制了NH3·H2O 的电
离，OH-浓度减小，溶液pH 减小，A 错误；
B．D(BaCl2)易溶于水，溶于水电离出Ba2+，钡是重金属，有毒，B 正确；
C．F(NO2)与水反应生成强酸硝酸，故NO2溶于雨水可形成硝酸型酸雨，C 正确；
D．G 是HNO3，常温下浓HNO3将Fe 钝化，故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸，D 正确；
答案选A。
4．（2025·广东卷）下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
浓硝酸具有强氧化性
B
向蔗糖中加适量浓硫酸，蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
C
与
可生成蓝色物质
KSCN 溶液可用于检验
D
与浓盐酸共热，生成黄绿色气
体
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【答案】B
【解析】A．浓硝酸保存在棕色试剂瓶中是因为其见光易分解，而非因其强氧化性，陈述Ⅰ正确但因果关
系错误，A 不符合题意；
B．浓硫酸使蔗糖变黑体现其脱水性，陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系，B 符合题意；
C．Fe2+与K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀用于检验Fe2+，而KSCN 用于检验Fe3+，两者无直接因果关系，C 不符
合题意；
D．MnO2与浓盐酸生成Cl2是独立反应，与Cl2和SO2的反应无因果关系，D 不符合题意；
故选B。
5．（2023·山东卷）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
【答案】D
【解析】A．实验室配制AlCl3溶液时向其中加入少量的稀盐酸以抑制Al3+水解，A 不合题意；
B．蔗糖和淀粉的水解时常采用稀硫酸作催化剂，B 不合题意；
C．清洗附有银镜的试管用稀硝酸，反应原理为：3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O，C 不合题意；
D．苯的磺化是苯和浓硫酸共热，反应生成苯磺酸的反应，故不需要用到浓硫酸和浓硝酸的混合溶液，D
符合题意；
故答案为：D。
31
