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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 氮气及氮氧化物...................................................................................................................
知识点1 氮的固定和氮气............................................................................................................................
知识点2 氮氧化物........................................................................................................................................
知识点3 氮氧化物对环境的污染及防治....................................................................................................
考向1 考查氮气的性质及氮的固定............................................................................................................
考向2 考查氮氧化物对环境的污染及防治................................................................................................
【思维建模】 常见的NOx 尾气处理办法
考向3 考查氮氧化物溶于水的问题分析....................................................................................................
【思维建模】 氮氧化物溶于水的反应情况
考向4 考查氮及其化合物的转化................................................................................................................
考向5 考查氮及其化合物的性质与应用....................................................................................................
考点二 氨和铵盐...............................................................................................................................
知识点1 氨的分子结构与性质....................................................................................................................
知识点2 氨的实验室制法.............................................................................................................................
知识点3 喷泉实验........................................................................................................................................
知识点4 铵盐及NH 的检验........................................................................................................................
考向1 考查氨气的性质和实验室制法........................................................................................................
考向2 考查喷泉实验.....................................................................................................................................
【思维建模】 喷泉实验的发生装置及操作方法
考向3 考查硝酸盐及铵盐的性质................................................................................................................
考点三 硝酸.......................................................................................................................................
知识点1 硝酸的性质....................................................................................................................................
知识点2 硝酸的制法....................................................................................................................................
考向1 考查硝酸的性质................................................................................................................................
考向2 考查硝酸与金属的有关计算.............................................................................................................
【思维建模】 金属与硝酸反应计算问题
考向3 考查硝酸的制备................................................................................................................................
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
1
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考点要求
考查形式
2025 年
2024 年
2023 年
2022 年
2021 年
氮气及氮氧
化物
选择题
非选择题
湖南卷T8,
3 分
湖南卷
T7,3 分
湖南卷T5,
3 分
氨和铵盐
选择题
非选择题
湖南卷T4,
3 分
湖
南
卷
T18,2 分
湖南卷T2,
3 分
湖南卷T6,
3 分
湖
南
卷
T12,4 分
分散系与胶
体
选择题
非选择题
湖
南
卷
T13,4 分
考情分析:
1.从命
型和内容上看
题题
,本
独考
含氮化合物的性
的可能性不大,但与其相关的内容会分散在
讲
查
质
单
一些
目中
行考
。
常从宏
辨
与微
探析角度考
氮的固定、氮氧化物的回收利用,具有
题
查
题
识
查
进
选择
观
观
一定的
新性
创
;非
常
合工
流程、
、化学反
原理考
硝酸、氨气、
等物
的性
。
选择题
结
艺
实验
应
查
铵盐
质
质
2.从命
思路上看
题
,要关注守恒法在化学
算中的
用,具有一定的
合性;磷及其化合物一般会
合物
计
应
结
综
构等
行考
,砷及其化合物会以新材料、新技
背景
合工
流程、物
构等
行考
,具有
质结
查
结
质结
查
进
术为
艺
进
一定的
用性。
应
复习目标:
1.了解N2、NO、NO2的性
。
质
2.掌握硝酸的性
和用途,
合金属与
质
结
HNO3的反
,掌握守恒法的
算技巧。
应
计
3.了解氨气、
的性
及用途;掌握氨气的
室制法。
铵盐
质
实验
4.掌握
根离子的
。
铵
检验
5.了解氮的化合物
境的影响。
对环
2
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3
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考点一 氮气及氮氧化物
知识点1 氮的固定和氮气
1.氮元素存在形态及氮的固定
(1)氮元素的位置、结构
氮位于元素周期表的第二周期、第ⅤA 族。氮原子的最外电子层有5 个电子,既不容易得到3 个电子,也
不容易失去5 个电子。因此,氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质
(2)氮元素的存在
既有 ,又有 。氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中(N2约占空气总体积的
78%、总质量的75%),部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的
硝酸盐和铵盐中
(3)氮的固定
①概念:将大气中 转化为 的过程,叫做氮的固定
②氮的固定有三种途径
a.自然固氮:自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物
b.生物固氮:豆科植物根瘤菌将N2转化成氨
c.人工固氮:人类通过控制条件,将氮气转化为氮的化合物,最重要的人工固氮途径是工业合成氨
2.氮气
(1)物理性质: 气体,密度比空气 , 溶于水
(2)分子结构:电子式:
,结构式: ;氮氮键很难断裂,通常情况下,氮气的化学性很质稳
定、不活泼,不易与其他物质反应
(3)化学性质:常温下氮气很稳定,N2的化学性质很不活泼,很难与其它物质发生反应,但这种稳定是相
对的,在一定条件下(如:高温、放电、点燃),也能跟某些物质(如:H2、O2、Mg 等)发生反应
①与氢气反应生成NH3:N2+3H2
催化剂
高温高压 2NH3
②与氧气在放电或高温条件下生成NO:N2+O2========2NO
③与活泼金属(Mg、Li)反应:3Mg+N2=====Mg3N2 6Li+N2=====2Li3N
氮化镁与水的反应:Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑ (金属氮化物易水解,生成氨气和相应的碱)
(4)氮气的制法
①实验室制法:加热NH4Cl 饱和溶液和NaNO2晶体的混合物:
②工业制法:工业上从液态空气中,利用 而制得氮气
4
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气
化化
(
—198.5℃)
氮点:
(
—183℃)
氧
点:
液
沸
蒸发
N2
液态O2
(5)氮气的用途
①工业上合成氨,制硝酸 ②在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发
③保存粮食、水果等食品,以防止腐烂 ④医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉下进行手术
⑤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
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
得分速记
1.氮的非金属性很强,但N2非常稳定,其原因是氮氮三键很强。
2.氮的固定是指将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程,可简单表示为N2→含氮化合物。
知识点2 氮氧化物
氮元素有 价,五种正价对应六种氧化物:
1
N
(N2O)、
2
N
(NO)、
3
N
(N2O3)、
4
N
(NO2、N2O4)、
5
N
(N2O5),其中N2O3和N2O5为酸性氧化物,分别是HNO2和HNO3的酸酐
1. 一氧化二氮(N2O)
俗称 ,常作
2.一氧化氮(NO)
①物理性质: 、 的 的气体,密度比空气 , 溶于水
②实验室制法: ,只能用 收集
③化学性质:既有氧化性又有还原性,以还原性为主
a.易被O2氧化为NO2而变红棕色:2NO+O2===2NO2 (收集NO 气体必须用排水集气法)
b.NO 与酸性KMnO4反应:
c.NO 与酸性K2Cr2O7反应:
④对人体、环境的影响:①与血红蛋白结合,使人中毒 ②转化成NO2,形成酸雨、光化学烟雾
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。
3.三氧化二氮(N2O3):亚硝酸的酸酐,可与水作用生成亚硝酸,N2O3+H2O===2HNO2
4.二氧化氮(NO2)
①物理性质: 的 气体, 溶于水且与水能发生反应
②实验室制法: ,只能用 收集
③化学性质:既有氧化性又有还原性,以氧化性为主,NO2能氧化SO2、KI 等物质
a.与SO2的反应:NO2+SO2===SO3+NO
b.与碘化钾溶液的反应:NO2+2KI===2KNO2+I2 (NO2能使湿润的淀粉KI 试纸为蓝)
5
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c.与水的反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO
d.与氢氧化钠溶液的反应:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
e.与N2O4相互转化:2NO2
N2O4
④对人体、环境的影响:形成酸雨、光化学烟雾
得分速记
a.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
b.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
c.验证某无色气体为NO 的方法是向该无色气体中通入O2(或空气),无色气体变为红棕色
5.四氧化二氮(N2O4)
气体, 液化,与NO2相互转化,N2O4
2NO2
6. 五氧化二氮(N2O5)
硝酸的酸酐,可与水作用生成硝酸,N2O5+H2O===2HNO3
知识点3 氮氧化物对环境的污染及防治
气态的氮氧化物几乎都是 物质,都是大气污染物,在太阳辐射下还会与碳氢化物反应形成光化学烟雾
1.空气中氮氧化物的来源
空气中的NO、NO2主要来源于 、 、 等
2. 常见的污染类型
①光化学烟雾:NOx在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生一种有毒的烟雾
②酸雨:NOx排入大气中后,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面,就有可能形成酸雨
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
④水体污染:水体富营养化
⑤NO 与血红蛋白结合使人中毒
3. 常见的NOx尾气处理方法
①碱液吸收法
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
工业尾气中NOx 常用碱液吸收处理,NO2、NO 的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是:
n(NO2)≥n(NO)
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(N2)或NOx与CO 在一定温度下
催化转化为无毒气体(N2和CO2,一般适用于汽车尾气的处理)。
a.氨气吸收法:8NH3+6NO2======7N2+12H2O 4NH3+6NO=======5N2+6H2O
b.汽车尾气转换器:2CO+2NO=====2CO2+N2
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考向1 考查氮气的性质及氮的固定
例1(2023·湖南·二模)我国科技工作者利用计算机模拟
在不同催化剂,以及硫酸作电解质溶液的条件
下,电解还原制备氨气反应历程中相对吉布斯自由能变化如图所示(*代表微粒吸附在催化剂表面)。下列说
法错误的是
A.该反应历程实现了人工固氮
B.该反应历程在阳极发生
C.从热力学趋势来说该反应能自发进行
D.该历程的总反应为
【变式训练1】(2025·湖南·一模)部分含
及
物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合
理的是
A.a 物质的熔沸点高于a
的原因涉及氢键
B.浓的a
溶液和浓的c
溶液反应可以得到b
C.工业上通过
来制备
D.
对应的含氧酸为强酸,其酸酐为极性分子
【变式训练2】(2025·湖南·模拟预测)
六种物质的转化关系如图所示,其中
均为气体,a 含氮元素,b、c 都不溶于水。下列说法正确的是
A.a 与
反应可能产生白烟
B.x、y 的水溶液均呈碱性
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C.可以用排空气法收集气体c
D.x 有毒,不能用作食品防腐剂
考向2 考查氮氧化物对环境的污染及防治
例2(2023·湖南·模拟预测)关于氮的性质,下列说法不正确的是
A.
与
反应的还原产物为
B.34g
气体中s-p σ 键数目为
C.
,说明氧化性:
D.足量NaOH 溶液和等物质的量的NO 和
反应,生成
思维建模 常见的NOx 尾气处理方法
碱液
吸收法
工业尾气中的NOx常用碱液吸收处理,NO2、NO 的混合气体能被足量烧碱溶液
完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)
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(N2)和水,或NOx与
CO 在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2),一般适用于汽车尾气的处理
【变式训练1】(2023·湖南益阳·二模)
在催化剂作用下能够有效将NO、
有毒气体转化为对环境
无污染的气体,其反应历程如图所示。下列说法正确的是
A.X 是一种化合物
B.反应过程中存在非极性键的断裂
C.①~④中,有两个属于氧化还原反应
D.
为该历程的催化剂
【变式训练2】(2025·湖南湘西·二模)烟气的主要污染物为
和
(烟气中
以上的
以
的形
式存在)。一种基于吸收剂分区的同时脱硫脱硝的反应装置如图所示。一段时间后,检测仪I 检测到反应的
主要产物是含硫化合物,检测仪Ⅱ检测到反应的主要产物是含氮化合物。
8
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下列说法不正确的是
A.当观察到反应器Ⅰ中悬浊液变澄清时,反应的离子方程式为
B.反应器Ⅱ中,保持高速通入烟气能提高烟气中
去除率
C.反应器Ⅱ中,保持适宜的进气深度能提高烟气中
去除率
D.烟气中的
几乎不被水或碱液吸收,因此
吸收剂几乎不能脱硝
考向3 考查氮氧化物溶于水的问题分析
例3(2025·湖南常德·三模)在一支
注射器里充入
,然后吸入
水,用乳胶管和弹簧夹
封住管口,振荡注射器,静置后观察现象①。打开弹簧夹,快速吸入
空气后夹上弹簧夹,观察现象
②。振荡注射器,静置后再观察现象③。
下列关于该过程的分析不正确的是
A.现象①②,主要体现了
难溶于水、还原性
B.现象②③,针筒示数:
C.过程中若将空气
改成
,③能观察到针筒内无气体剩余
D.此实验启示工业上制硝酸时充入适量
可以提高氮原子利用率
思维建模 氮氧化物溶于水的反应情况
无论是单一气体(NO2),还是NO、NO2、O2中的两者的混合气体,反应的实质是3NO2+H2O===2HNO3+NO,2NO
+O2===2NO2,故若有气体剩余只能是NO 或O2,不可能是NO2。
(1)若NO 和O2通入水中,总反应式为4NO+3O2+2H2O===4HNO3(NO∶O2=4∶3)。
(2)若NO2和O2通入水中,总反应式为4NO2+O2+2H2O===4HNO3(NO2∶O2=4∶1)。
【变式训练1】(2024·湖南衡阳·一模)如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣
在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水
柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的可能是什么气体
9
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A.可能是N2与NO2的混和气体
B.只能是NO2一种气体
C.可能是N2与NO 的混和气体
D.可能是O2与NO2的混和气体
【变式训练2】(2024·湖南湘潭·调研)三容器内分别装有相同压强下的NO、NO2、O2,设三容器容积依
次为V1、V2、V3,若将三气体混合于一个容积为V1+V2+V3的容器中后,倒立于水槽中,最终容器内充
满水。则V1、V2、V3之比可能是
A.2:4:5
B.9:5:8
C.7:2:6
D.4:5:6
考向4 考查氮及其化合物的转化
例4(2025·湖南湘潭·模拟预测)氮及其化合物的部分转化关系如图。设
为阿伏加德罗常数的值,下列
说法正确的是
A.反应①中,
与足量
反应,生成的
分子总数为
B.反应②中每生成3.0g NO,转移电子的数目为
C.
气体中含有氧原子的数目为
D.
的稀硝酸中,含有
的数目为
【变式训练1】(2025·湖南岳阳·二模)合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下,下列说法不
正确的是
A.甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素
B.甲、乙、丙在反应中均做还原剂
C.反应Ⅳ的另一种产物可循环使用
D.反应V,N 元素化合价未发生改变
【变式训练2】(2025·湖南长沙·三模)含氮化合物的部分转化关系如图,设
为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
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A.反应①每消耗32g
,生成NO 分子的数目为
B.标准状况下,22.4L
中含有原子的数目为
C.1L1mol·L-1
溶液中,含有
的数目为
D.反应③中每生成1mol 氧化产物,转移电子的数目为
考向5 氮及其化合物的性质与应用
例5(2025·湖南湘西·联考)“价一类二维图”是学习元素及其化合物的重要工具。图表示硫、氮的“价
一类二维图”,
为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.、l 可能为一种水溶液呈酸性的物质
B.
与
的转化均可通过与氧气反应实现
C.向一定量
的水溶液中通入气体可能生成两种盐
D.
铁粉分别与足量的、
的稀溶液充分反应,转移的电子数均为
【变式训练1】(2025·湖南永州·二模)下图为氮、硫及其部分化合物的价类二维图。下列说法正确的是
A.g 和e 不能反应生成f
B.a、c、g 均不能用e 的浓溶液干燥
C.汽车尾气系统中安装的催化转化器能够实现i 到h 的转化
D.将k 转化为j 必须加入合适的还原剂才能实现
【变式训练2】(2024·湖南邵阳·模拟预测)元素的“价类二维图”体现了化学变化之美。部分含硫、氮物
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质的类别与硫元素和氮元素化合价的对应关系如图所示。下列有关图中所示物质的叙述错误的是
A.只有c、d 属于酸性氧化物
B.只有k、e、f 属于电解质
C.g、a、d 均不能用浓硫酸干燥
D.雷雨天可实现h→i→j→k 转化
考点二 氨和铵盐
知识点1 氨的分子结构与性质
1.氨的分子结构和物理性质
(1)分子结构:氨的电子式为 ,结构式为 ,氨的结构为
(2)物理性质:氨是 、 的气体,密度比空气 ,很容易液化;氨极易溶于水,在常
温常压下,1 体积水大约可溶解700 体积氨。氨气溶于水时,需防止倒吸现象的发生
2.氨的化学性质
(1)与水的反应
氨溶于水的水溶液称为氨水,其中大部分NH3与水结合成一水合氨(NH3·H2O),NH3·H2O 为弱电解质,只
能部分电离成NH4
+和OH-:NH3+H2O
NH3·H2O
NH4
++OH―
NH
①
3是 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,常用此性质检验NH3
②液氨与氨水的比较
液氨
氨水
物质成分
纯净物(非电解质)
混合物(NH3·H2O 为弱电解质)
粒子种类
NH3分子
NH3、NH3·H2O、H2O、NH、OH-、H+
主要性质
不具有碱性
具有碱的通性
存在条件
常温常压下不能存在
在常温常压下可存在
③氨水的性质:NH3·H2O 为可溶性一元弱碱,能使 试液变为 ,使 变为 。氨
水的浓度越大,密度反而越小。NH3·H2O 易挥发,不稳定,易分解:NH3·H2O
NH3↑+H2O
④氨水的保存方法:氨水对许多金属有腐蚀作用,所以 用金属容器盛装氨水。通常把氨水盛装在
、 、 或
⑤有关氨水浓度的计算:氨水虽然大部分以NH3·H2O 形式存在,但计算时仍以NH3作溶质
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(2)氨气与酸(盐酸、硝酸、硫酸等)反应,生成铵盐
①蘸有 与蘸有 靠近,其现象是有 产生,其原因是:浓氨水和
浓盐酸均有挥发性,挥发出来的NH3和HCl 在空气中相遇,化合生成NH4Cl 固体小颗粒,即为白烟
反应的化学方程式:HCl+NH3===NH4Cl (产生白烟,可用于 )
②将浓盐酸改为浓硝酸,也会出现相同的现象
反应的化学方程式:NH3+HNO3===NH4NO3 (产生白烟,可用于检验NH3)
③与硫酸反应:2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4 (浓硫酸没有挥发性,不能形成白烟, 用浓硫酸
干燥氨气)
④与CO2、SO2等酸性氧化物反应:NH3+CO2+H2O===NH4HCO3或2NH3+CO2+H2O===(NH4)2CO3
NH3 的还原性:NH3 分子中氮元素的化合价为-3 价,在化学反应中氮元素化合价可能的变化是只能升
高,不能降低,因此氨具有还原性。NH3能与与O2、CuO、Cl2等的反应
①氨的催化氧化:氨气在催化剂(如铂等)、加热条件下,被氧气氧化生成NO 和H2O。此反应是放热反
应,叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化),是工业制硝酸的反应原理之一
NH3+5O2=====4NO+6H2O ( 的基础,也是工业上 的方法)
②与纯氧反应:4NH3 + 3O2(纯氧)===== 2N2 + 6H2O (黄绿色火焰)
③与CuO 反应: (氨气还原CuO 是实验室制氮气的方法之一)
④氨气与氯气反应
氨气与少量氯气反应的化学方程式为:8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl
氨气与足量氯气反应的化学方程式为:2NH3 + 3Cl2 ===N2 + 6HCl
(4)与盐溶液反应
被滴试剂
现象
离子方程式
FeCl3溶液
生成
Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH
AlCl3溶液
生成
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
3.氨的用途
①氨是氮肥工业及制造硝酸、碳铵、纯碱等的重要原料
②氨也是有机合成工业中的常用原料 (如:尿素、合成纤维、染料等)
③氨还以用作制冷剂。液氨作制冷剂的原因是氨易液化,液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降
低
知识点2 氨的实验室制法
1.常规方法
原理
反应原料
实验室一般用氯化铵或硫酸铵与Ca(OH)2固体
实验装置
13
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发生装置
“固+固⃗Δ 气”型,与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同
净化装置
通常用 干燥氨气, 用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥
收集装置
NH3极易溶于水 密度比空气小,只能用 收集,试管口塞一团疏松的棉花团,目
的是
尾气处理
多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。在吸收
时要防止倒吸,常采用的装置如图所示:
验满方法
①方法一:用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说明已经收集满
②方法二: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
得分速记
NH
①
4Cl 可用(NH4)2SO4等代替,但不能用NH4HCO3或NH4NO3代替。因为加热过程中NH4NO3可能发生爆
炸性的分解反应,发生危险;而NH4HCO3极易分解产生CO2,使生成的中混有较多CO2杂质
②消石灰不能用KOH 或NaOH 代替,原因是:NaOH、KOH 易吸水、易结块,不利于生成的NH3逸出,
而且高温下NaOH、KOH 会腐蚀试管
③氨气干燥时:不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂,因为NH3能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3。P2O5与
浓硫酸均能与NH3反应,生成相应的盐。所以NH3通常用碱石灰干燥
④收集NH3时所用的仪器必须干燥,导气管要插入管底;试管口要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,使收集的气体纯净,同时也可避免污染空气
2.简易方法
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
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的放出
浓氨水+固体CaO
化学方程式:
CaO 的作用:①与水反应,使溶剂(水)减少
②反应放热,促使氨水分解
** 错误的表达式 **增加溶液中的OH-浓度,减小NH3的
溶解度
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知识点3 喷泉实验
实验过程
在干燥的圆底烧瓶里充满,用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。
倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧
夹,挤压胶头滴管,使水进入烧瓶。观察并描述现象,分析出现这些现象的可能原因
实验装置
实验现象
烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,瓶内液体呈红色
实验结论
方程式
NH3+H2O
NH3·H2O
1. 喷泉实验的原理:因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应,使瓶内压强减小,形成压强差,大气压将
烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉
2. 能形成喷泉的条件:从原理上讲,气体要易溶于水或易与水反应,以形成足够大的压强差;从实验条
件上讲,烧瓶内气体要充满,气体和仪器均要干燥,装置的气密性要好
3.使容器内外产生较大压强差的两种方法
①减小内压法:使烧瓶外气压不变,烧瓶内气压减小
实验装置
原理
烧瓶内气体与液体接触→气体溶解或发生化学反应→烧瓶内压强减小→外部液体迅速进
入形成喷泉
引发喷泉
打开橡皮管上的弹簧夹,挤压滴管的胶头,则烧杯中的水由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉
常见气体与吸收剂的组合
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、H2S、SO2
NO2+O2
吸收剂
组合时的条件
气体在溶液中的溶解度很大或通过反应,使气体的物质的量迅速减小,产生足
够的压强差(负压)
②增大外压法:使烧瓶外气压增大,烧瓶内气压不变
实验装置
原理
锥形瓶内液体挥发或发生化学反应产生气体→容器内压强增大→锥形瓶内液体迅速
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流入烧瓶形成喷泉
实例
喷雾器、人造喷泉、火山喷发等
知识点4 铵盐及NH 的检验
1.铵盐
由铵离子和酸根离子构成的盐,铵盐属于
如:硫酸铵[(NH4)2SO4 ,俗称硫铵,又称肥田粉],氯化铵[NH4Cl,俗称氯铵],硝酸铵[NH4NO3,俗称硝
铵],
碳酸氢铵[NH4HCO3,俗称碳铵]
2.结构
具有离子键、共价键,是由非金属元素组成的离子化合物(离子晶体)
3.铵盐的物理性质
铵盐都是 ,绝大多数铵盐都
4.铵盐的化学性质
(1)不稳定性:铵盐受热易分解,但不一定都有NH3生成
①在试管中加热氯化铵固体,观察到的现象是氯化铵白色固体消失,在试管上方重新凝成白色固体
反应的化学方程式:NH4Cl
NH3↑+HCl↑,NH3+HCl===NH4Cl
得分速记
该过程不是升华,利用NH4Cl 的这种性质常用来分离提纯NH4Cl 固体
②NH4HCO3固体受热分解:NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O
③(NH4)2CO3固体受热分解:(NH4)2CO3
2NH3↑+CO2↑+H2O
④NH4NO3受热分解较为复杂:NH4NO3
N2O↑+2H2O,2NH4NO3
2N2↑+O2↑+4H2O
(2) 与碱反应
①固体反应(NH4Cl 固体与NaOH 固体共热):
②溶液中的反应
a.若是铵盐溶液与碱溶液共热,写成NH3↑+H2O
(NH4)2SO4与NaOH 两溶液混合加热:NH+OH-
NH3↑+H2O
b.若是铵盐溶液与浓碱溶液,写成NH3↑+H2O
浓NaOH 溶液中加入硫酸铵固体:OH-+NH===NH3↑+H2O
c.若是反应物为稀溶液且不加热时或无特殊说明写NH3·H2O
NH4Cl 与NaOH 两稀溶液混合:NH+OH-===NH3·H2O
5.用途
可用作氮肥,炸药,焊药
6.NH4
+的检验: 取少量待测溶液于试管中,再加入 ,加热产生能使
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的气体(或将 靠近试管口,有 产生),则该溶液中存在NH
考向1 考查氨气的性质和实验室制法
例1 (2023·湖南长沙·模拟预测)下图是短周期某种非金属元素的“价-类”二维图,其中e 是a 和d 的反
应产物。下列推断错误的是
A.b 和c 均不是酸性氧化物
B.可存在a→b→c→d 的转化
C.常温下,d 的浓溶液不能与铁发生反应
D.可用与强碱的反应来检验e 中的阳离子
【变式训练1】(2024·湖南岳阳·二模)甲、乙、丙、丁、戊、己为短周期元素组成的常见物质,其中甲、
乙、丙、戊在常温下均为气体,甲和丁为原子总数不大于4 的
分子,乙为单质。它们之间的转化关系
如图。下列说法正确的是
A.甲易溶于水,溶液显碱性
B.丙与乙反应时无明显现象
C.气体戊可通过排水法收集
D.戊与丁生成己的反应为化合反应
【变式训练2】(2024·湖南·模拟预测)实验室欲利用如图所示装置模拟“侯氏制碱法”制取纯碱(部分夹
持装置省略),下列叙述正确的是
A.实验时应先打开装置③中分液漏斗的旋塞,过一段时间后再点燃装置①的酒精灯
B.装置②的干燥管中可盛放碱石灰,作用是吸收多余的NH3
C.向步骤Ⅰ所得滤液中通入氨气,加入细小的食盐颗粒并降温可析出NH4Cl
D.用装置④可实现步骤Ⅱ转化,所得CO2可循环使用
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考向2 考查喷泉实验
例2(2023·湖南长沙·一模)用圆底烧瓶收集
后进行喷泉实验,装置如图。下列叙述正确的是
A.烧瓶内的溶液中存在平衡:
B.溶液未充满烧瓶,是因为氨气与水的反应已达平衡状态
C.向红色溶液中加盐酸调至恰好无色时,溶液中
D.将实验中的
换为NO,亦可形成喷泉
思维建模 喷泉实验的发生装置及操作方法
引发操作:
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。
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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】(2024·湖南娄底·调研)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
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
【变式训练2】(2024·湖南益阳·联考)本实验将氨的制备与性质探究及尾气处理综合在一起进行一体化创
新设计,实验使用氢氧化钠固体与浓氨水在常温下反应快速制备少量氨,省时高效。
I.氨气的制备
(1)图中装置用到的玻璃实验仪器有 (填字母)。
a.具支试管 b.干燥管 c.试管架 d.烧瓶 e.烧杯 f.铁架台 g.橡胶塞
(2)①本实验改进了氨极易溶于水的喷泉实验,运用自制紫甘蓝溶液替代常规的水加无色酚酞溶液,使喷泉
的颜色由 色变得绚丽多彩。
表1 紫甘蓝指示剂变色范围
pH
1
2~3
4~6
7~9
10
11
12~14
紫甘蓝溶液颜色变化
深红
紫红
浅紫
蓝
青
绿
黄
②本实验将氨的尾气吸收试剂(常规的吸收试剂为水或稀硫酸)改为水与无水乙醇以体积比1:1 混合而成
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的乙醇溶液,其作用为 。
(3)实验步骤及现象分析
①检查装置气密性。如图所示连接好装置,打开开关 (填“1”或“2”,下同),关闭
开关 ,使整个装置密闭。记录小注射器活塞的初始位置,缓慢向下拉大注射器活塞一
段距离,松开大注射器活塞,观察,若大、小注射器活塞均回到原来的位置,则说明装置气密性良好。
②装入试剂,准备实验。本实验增设了氨与氯气的反应实验,增设实验中另选装置用高锰酸钾固体与浓盐
酸在常温下反应快速制备氯气,写出该反应的离子方程式: 。
Ⅱ.探究氨气的还原性
已知:Cu2O 为红色固体,在酸性溶液中不稳定:
。
(4)用装置A 制备氨气,仪器接口的连接顺序为 ,装置B 的作用为 ,
实验开始前应先通一段时间的N2,其目的是 。
A.
B.
C.
D.
(5)反应结束后装置C 中的氧化铜完全反应生成红色固体,为了探究红色固体的成分,进行了如下实验:取
15.6g 红色固体于烧杯中,加入足量稀硫酸,充分搅拌、静置、过滤、洗涤、干燥、称重,得固体9.6g。
则红色固体的成分及其物质的量为 。
(5)最后得到的9.6g 固体为Cu,已知反应
,每1molCu2O 转化为Cu,固
体质量减少80g,现反应前后固体质量减少15.6g-9.6g=6g,说明Cu2O 有0.075mol,则原有的Cu 的质量为
15.6g-10.8g=4.8g,物质的量为0.075mol,因此红色固体中Cu2O 和Cu 均有0.075mol。
考向3 考查硝酸盐及铵盐的性质
例3((2025·湖南常德·调研)硝酸钠在玻璃业、染料业、农业等领域应用广泛.工业上以含氮氧化物废
气为原料生产硝酸钠的流程如图所示:
已知:①
;
②
.
下列叙述正确的是
A.
属于酸性氧化物
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B.同时发生反应①和②时,被氧化的氮元素与被还原的氮元素的质量之比可能为2 1∶
C.“转化器”中生成的
既是氧化产物,又是还原产物
D.不考虑流程中钠、氮元素的损失,则
【变式训练1】(2024·湖南湘潭·调研)四瓶无色溶液
,它们之间的反
应关系如图所示。其中a、b、c、d 分别代表这四种溶液中的一种,e 和f 为无色气体,g、h 为白色沉淀。
下列叙述错误的是
A.c 呈酸性
B.g、h 均能溶于e 的水溶液中
C.a 可与f 反应
D.只用CuCl2溶液就可以鉴别这四种溶液
【变式训练2】(2025·湖南益阳·一模)通过测定某蛋白质样品中氮元素的含量可以确定其优劣。“凯氏定
氮法”测定蛋白质中含氮量的实验方案如下:
(1)“消化”。将蛋白质样品与CuSO4溶液(作催化剂)和浓硫酸中的一种混合后放入三颈烧瓶中,实验装置如
图所示,然后再滴加其中的另一种物质,在加热条件下充分反应,蛋白质中的氮元素转化为(NH4)2SO4。
①滴液漏斗中盛放的物质是 。
②装置B 的作用是 。
③反应结束后,打开止水夹K 并不断通入N2,其原因是 。
(2)“吸收”。向得到的(NH4)2SO4中加入足量的NaOH 溶液充分反应后,加热将所得NH3蒸出,然后用硼酸
(H3BO3)溶液吸收,得到(NH4)2B4O7溶液。
①硼酸是一元弱酸,易与水结合生成B(OH) ,其水溶液显酸性的原因是 (用离子方程式表示)。
NH
②
3与H3BO3反应生成(NH4)2B4O7的化学方程式为 。
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(3)“测定”。称取0.8000g 蛋白质样品,按照上述流程制取(NH4)2B4O7溶液,然后将其加水稀释至100mL。
取出25.00 mL 放入锥形瓶中,滴加几滴指示剂,然后用0.1000 moL·L−1盐酸标准溶液滴定,滴定终点时消
耗盐酸的体积为20.00mL。已知:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3。
①接近终点时滴加半滴盐酸溶液的操作:慢慢转动滴定管的活塞,使滴定管的尖嘴处悬挂半滴液体不滴
落, 。
②该样品中氮元素的质量分数为 。(写出计算过程)
考点三 硝酸
知识点1 硝酸的性质
1.物理性质
硝酸是 的液体, ,能跟水以任意比互溶,打开盛浓硝酸的试剂瓶盖,有白雾产
生(与浓盐酸相同)
2.化学性质
(1)酸性:属于强酸,溶于水完全电离:HNO3===H++NO3-,具有酸的通性,能与碱、碱性氧化物、某些
盐反应
CaCO3与HNO3反应: (若无稀盐酸可用稀硝酸代替室制CO2)
得分速记
①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)
②硝酸具有酸的一些通性,但硝酸与活泼金属反应时无氢气产生
(2)不稳定性:硝酸 易发生分解,HNO3越浓,越易分解,温度越高分解越快,光照越强分解
越快
得分速记
①实验室中浓硝酸显黄色的原因:浓硝酸分解生成的NO2又溶于硝酸所致。消除黄色的方法是向浓硝酸中
通入空气或O2,发生反应为4NO2+O2+2H2O===4HNO3
②硝酸一般保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处
(3)强氧化性:HNO3中的+5 价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大,反应温度越高,其氧化
性越强还原产物一般为:HNO3(浓)→NO2,HNO3(稀)→NO;很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2 或
NH4NO3
①硝酸与金属的反应:硝酸与金属反应时,硝酸既表现氧化性又表现酸性
金属与硝酸反应规律
a.除Au、Pt 等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属
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b.活泼金属与硝酸反应不生成H2,硝酸的浓度不同,还原产物不同,可能是NO2、N2O、NO、N2、
NH4NO3 如:4Mg+10HNO3(稀)===4Mg (NO3)2+NH4NO3+3H2O
c.铜与浓、稀硝酸反应
浓硝酸与铜反应
该反应较剧烈,反应过程中有红棕色气体产生,此外,随着反应的进
行,硝酸的浓度渐渐变稀,反应产生的气体是NO2、NO 等的混合气体
稀硝酸与铜反应
该反应较缓慢,反应后溶液显蓝色,反应产生的无色气体遇到空气后变
为红棕色(无色的NO 被空气氧化为红棕色的NO2)
d.与Fe、Al 反应:常温下,浓硝酸能使Fe、A1 发生钝化,这是因为浓硝酸将Fe、A1 表面氧化,使Fe、
A1 的表面形成一层致密的氧化物薄膜,阻止了反应的进一步进行。常温下,可用铁或铝制容器盛放浓硝
酸,但要注意密封,以防止硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。当加热时,加热时可以与Fe、Al 发生反应
铁在加热时,与过量的浓硝酸反应:
e.铁与稀硝酸反应:先生成Fe(NO3)3,若Fe 过量,Fe(NO3)3再与Fe 反应生成Fe(NO3)2
f.王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比1 3∶的混合物,能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解
②硝酸与非金属的反应:硝酸与非金属反应时,硝酸只表现出氧化性
金属与非硝酸反应规律
非金属单质+浓硝酸
最高价氧化物或其含氧酸+NO2↑+H2O
a.木炭与浓硝酸反应:
b.硫与浓硝酸反应:
c.红磷与浓硝酸反应:
d.白磷与浓硝酸反应:
③硝酸与还原性化合物的反应:硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI(I—)、Fe2+、FeO 等还原性物质
a.稀硝酸与H2S 反应的离子方程式:3H2S+2HNO3(稀)===3S↓+2NO↑+4H2O
b.稀硝酸与SO2反应的离子方程式:3SO2+2NO3
-+2H2O===3SO4
2-+2NO↑+4H+
c.稀硝酸与Na2SO3反应的离子方程式:3SO3
2-+2NO3
-+2H+===3SO4
2-+2NO↑+H2O
d.稀硝酸与HI 反应的离子方程式:6I-+2NO3
-+8H+===3I2+2NO↑+4H2O
e.稀硝酸与Fe2+反应的离子方程式:3Fe2++NO3
-+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O
f.稀硝酸与FeO 反应的离子方程式:3FeO+NO3
-+10H+===3Fe3++NO↑+5H2O
④NO3
-无氧化性,而当NO3
-在酸性溶液中时,则具有强氧化性
a.在Fe(NO3)2溶液中加入盐酸或硫酸,因引入了H+而使Fe2+被氧化为Fe3+
b.过量的Cu 与浓硝酸反应,待反应停止后,再加入稀盐酸或硫酸,此时铜片上有无色气体生成,这是因
为:加入的稀盐酸或硫酸电离出的H+与Cu(NO3)2中的NO3
-结合具有强氧化性,能使Cu 继续溶解
c.铜片与稀硝酸、稀硫酸反应
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⑤能氧化并腐蚀某些有机物,如皮肤、衣服、纸张、橡胶等。因此在使用硝酸(尤其是浓硝酸)时要特别小
心,万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上,应立即用 ,再用
(4)与有机物反应
①硝化反应(与
反应):
+ HO—NO2
酸
浓硫
50°C~60°C
NO2+ H2O
②显色反应:含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色
2.用途:硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐、氮肥等
3.硝酸的保存方法:硝酸易挥发,见光或受热易分解,具有强氧化性而腐蚀橡胶,因此,实验室保存硝
酸时,应将硝酸保存在 中,并放置在
知识点2 硝酸的制法
1.硝酸的实验室制法
原理: (利用浓H2SO4的高沸点,难挥发性制取挥发性的HNO3)
因HNO3不稳定,加热温度不宜过高;由于硝酸易腐蚀橡胶,因此该反应禁用橡胶塞,所用仪器为曲颈
瓶
2.硝酸的工业制法
流程示意图
主要流程
将氨和空气的混合气(氧∶氮≈2 1)
∶
通入灼热(760~840 ℃)的铂铑合金网,在合金网的
催化作用下,氨被氧化成一氧化氮(NO),生成的一氧化氮结合反应后残余的氧气继续
被氧化为二氧化氮,随后将二氧化氮通入水中制取硝酸
各步反应的化
学方程式
4NH3+5O2=====4NO+6H2O,2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO
尾气吸收
,
考向1 考查硝酸的性质
例1 (2024·湖南长沙·一模)利用
废料制备氯亚铂酸钾,流程如下:
已知:
溶于热水、微溶于冷水、几乎不溶于乙醇、乙醚。
难溶于水、不溶于乙醇、受热分
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解。
还原性强于
,可还原
到
。
不稳定、易分解。
没有磁性(离子
中无成单电子)为平面构型;
没有磁性(离子中无成单电子)为八面体构型。
以下操作说法正确的是
A.步骤①和④转化相同物质的量的含Pt 微粒电子转移数目相同
B.步骤②⑤⑧赶出多余酸的原理相同,所需温度都不宜过高
C.步骤③加入稍过量KCl,再加入适量乙醇,均有利于
晶体析出
D.步骤④用
代替
更好,步骤⑥可选用引入磺酸基
的离子树脂
【变式训练1】(2023·湖南郴州·三模)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选
项
实验操作和现象
结论
A
向某溶液中加入
溶液,产生白色沉淀,再加足量盐酸,白色
沉淀不消失
原溶液中一定含有
B
向浓硝酸中加入红热的碳,产生红棕色气体
碳能还原浓硝酸生成
C
向
、
的混合稀溶液中滴入少量稀
溶液,有黄色沉淀生
成
D
向某黄色溶液中加入淀粉
溶液,溶液呈蓝色
不能说明溶液中是否含
A.A
B.B
C.C
D.D
【变式训练2】(2023·湖南岳阳·二模)室温下,探究
溶液的性质,下列实验方案能达
到探究目的的是
选
项
探究目的
实验方案
A
检验溶液是否变质
向2mL 溶液中滴加几滴稀硝酸,再滴加
溶液,观察是
否产生沉淀
B
比较
水解平衡常数和电离
平衡常数大小
用pH 计测定溶液的pH,比较溶液pH 与7 的大小
C
溶液是否具有漂白性
向2mL 溶液中滴加几滴酸性
溶液,观察溶液颜色变化
D
比较
与
还原性强弱
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向2mL 溶液中加入过量
溶液,充分反应后,滴加几滴
KSCN 溶液,观察溶液颜色变化
A.A
B.B
C.C
D.D
考向2 考查硝酸与金属的有关计算
例2((2024·湖南衡阳·二模)氮化硅可用作耐高温、耐腐蚀材料。由石英(含少量铁、铜氧化物)和空气制
备氮化硅的一种工艺流程如图所示。
下列说法错误的是
A.“高温转化I”硅元素参与的反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2
B.“净化”可将空气依次通过NaOH 溶液、热还原铁粉、浓H2SO4
C.“洗涤”时酸洗可选用稀硝酸
D.SiO2中的Si-O 键能高于Si3N4中Si-N 键能
思维建模 金属与硝酸反应计算问题
1.金属与硝酸反应计算问题的思维模型
2.硝酸与金属反应的计算技巧
(1)原子守恒法:HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO3
-的形式存在于溶液中;一部分
作为氧化剂转化为还原产物,这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的
量。
(2)得失电子守恒法:HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金
属失电子的物质的量。
(3)电荷守恒法:HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH-)则有:c(NO3
-)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属
离子)。
(4)离子方程式计算法:金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时,由于硝酸盐中NO 在H2SO4提供H+的条
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件下能继续与金属反应,因此此类题目应用离子方程式来计算,先作过量判断,然后根据完全反应的金属
或H+或NO 进行相关计算,且溶液中要符合电荷守恒。
【变式训练1】(2024·湖南娄底·调研)金、银、铜是电脑、手机等电子线路中不可或缺的材料。从废旧电
子材料中回收Au 等可实现贵金属资源的再利用。如图是从废旧
中回收
的一种工艺流
程。已知:王水与
的反应为
。下列说法不正确的是
A.在实验室中,步骤①应在通风橱中进行
B.步骤②用浓
和
也可使
溶解
C.配离子
在溶液中能完全电离出
D.为实现步骤③中
的转化,可尝试加入
【变式训练2】(2024·湖南益阳·联考)CPU 针脚(含有大量Cu、Ni 和Co 等金属,金含量1%左右)中金的
绿色回收包括四个步骤:富金、溶金、萃金和成金。其中萃金步骤使用α-CD 与溶金时形成的
在溶
液中发生高度特异性的自组装、快速共沉淀形成具有延伸结构的一维复合物α·Br,结构如图所示。下列说
法错误的是
A.富金时,通过稀硝酸可以有效地除去Cu、Ni 和Co
B.溶金时,形成的
中含离子键和配位键
C.萃金时,形成的一维复合物α·Br 具有超分子的特征
D.成金时,3mol
还原一维复合物α·Br,最多生成394gAu
考向3 考查硝酸的制备
例3(2025·湖南衡阳·一模)物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。部分含N
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及
物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是
A.
(含氧酸)酸性强于
B.浓
溶液和浓
溶液反应可以得到
C.a 的沸点高于
D.工业上通过
来制备
【变式训练1】(2025·湖南常德·一模)硝酸是重要化工原料,工业合成氨以及氨氧化制取硝酸的原理示意
图如下。
下列说法不正确的是
A.合成塔中合成氨的反应条件都是为了提高平衡转化率
B.氧化炉中反应的化学方程式:
C.A 物质可以是空气或氧气,目的是使
尽量充分的转化为
D.生产过程中吸收塔产生的尾气可用碱液吸收
【变式训练2】(2024·湖南湘西·三模)含氮化合物是重要的化工原料。存在如下转化关系:
(1)转化Ⅱ中发生的系列反应,在工业上可以用来制备硝酸,写出①中反应的化学方程式为
。
(2)①工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏,若泄漏可看到白烟,用方程式解释检验原理
。
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②向固体氧化钙中滴加浓氨水,可用于实验室制取少量氨气,请结合化学用语简述原理
。
(3)现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱。
①向一水合氨中通入过量的CO2,该反应的离子方程式为 。
②某工业纯碱样品中含少量NaCl 和NaHCO3,为测定该样品中NaHCO3的质量分数,某同学设计方案如
下:准确称取100.00g 样品,反复加热、冷却、称量,直至所称量的固体质量几乎不变为止,此时所得固
体的质量为99.38g。样品中NaHCO3的质量分数为 。
(4)以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2 一)燃料电池,具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点。工作
原理如图所示:
①固体氧化物电池工作的电解质,O2 一移向 (填字母)。
A.电极a B.电极b
②该电池工作时,电极a 上发生的电极反应为 。
1.(2025·湖南·高考真题)只用一种试剂,将
四种物质的溶液区分
开,这种试剂是
A.
溶液
B.
溶液
C.
溶液
D.
溶液
2.(2024·湖南·高考真题)某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象:
①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈红棕色;
②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,气体颜色逐渐变深;
③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至几乎无色;
④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。
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下列说法正确的是
A.开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B.锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C.红棕色逐渐变浅的主要原因是
D.铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全
3.(2023·湖南·高考真题)取一定体积的两种试剂进行反应,改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为
),反应现象没有明显差别的是
选项
试剂①
试剂②
A
氨水
溶液
B
溶液
溶液
C
溶液
酸性
溶液
D
溶液
溶液
A.A
B.B
C.C
D.D
4.(2021·湖南·高考真题)
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.
含有的中子数为
B.
溶液中含有的
数为
C.
与
在密闭容器中充分反应后的分子数为
D.
和
(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为
5.(2022·海南·高考真题)磷酸氢二铵[
]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备
,装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
回答问题:
(1)实验室用
和
制备氨气的化学方程式为 。
(2)现有浓
质量分数为85%,密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7mol/L 的
溶液,则需浓
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mL(保留一位小数)。
(3)装置中活塞
的作用为 。实验过程中,当出现 现象时,应及时关闭
,打开
。
(4)当溶液pH 为8.0~9.0 时,停止通
,即可制得
溶液。若继续通入
,当
时,
溶液中
、 和 (填离子符号)浓度明显增加。
(5)若本实验不选用pH 传感器,还可选用 作指示剂,当溶液颜色由 变为 时,停止通
。
6.(2022·浙江·高考真题)化合物X 由三种元素组成,某实验小组按如下流程进行相关实验:
化合物X 在空气中加热到
,不发生反应。
请回答:
(1)组成X 的三种元素为 ;X 的化学式为 。
(2)溶液C 的溶质组成为 (用化学式表示)。
(3)①写出由X 到A 的化学方程式 。
X
②
难溶于水,但可溶于氨水中,写出该反应的离子方程式 。
(4)设计实验,检验尾气中相对活泼的2 种气体 。
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