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1.氮气
第14 讲 氮及其化合物
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考点一 氮气及氮的氧化物的性质
重难点辨析
1
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写出有关化学方程式：
①3Mg＋N2=====Mg3N2；
②N2＋3H2
高温、高压
催化剂
2NH3；
③N2＋O2=====2NO。
2.氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。
完成下表中NO 和NO2的比较：
NO
NO2
物理性质
颜色
无色
红棕色
毒性
有毒
有毒
溶解性
不溶于水
能溶于水
化学性质
与O2反应
2NO＋O2===2NO2
与H2O 反应
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
3.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：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。
②酸雨：NOx排入大气中，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。
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。
④NO 与血红蛋白结合使人中毒。
(2)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
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)。一般适合工业尾气中NOx的处
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(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。
(1)氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4存在平衡：2NO2
N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质
量总是大于46。
(2)验证某无色气体为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。
规律·方法·技巧·点拔
2
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(3)NO 能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。
(4)氮氧化物对环境的污染。
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，产生了一种有毒的烟雾。
②酸雨：NOx排入大气中，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面形成酸雨。
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。
④NO 与血红蛋白结合使人中毒。
(5)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
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)。一般适合工业尾气中NOx的
处理。
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(N2),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。
(6)氮的氧化物与O2、H2O 反应的计算
解答氮氧化物溶于水的计算问题首先应明确原理
无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2 中的两者或三者的混合气体，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。
Ⅰ.利用关系式求解。
氮的氧化物溶于水的过程中所发生的反应有:
3NO2+H2O
2HNO3+NO，2NO+O2
2NO2。
叠加后得①4NO2+O2+2H2O
4HNO3;
②4NO+3O2+2H2O
4HNO3;
③NO2+NO+O2+H2O
2HNO3。
若NO2、O2的混合气体通入水中,由①式可知其体积比有:
V(NO2)∶V(O2){
= 4∶1,恰好完全反应,无剩余气体
<4∶1,O2过量,剩余气体为O2
>4∶1, N O2过量,剩余气体为NO
(因过量的N O2和水反应)
若NO、O2的混合气体通入水中,由②式可知其体积比有:
3
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V(NO)∶V(O2){
= 4∶3,恰好完全反应,无剩余气体
<4∶3,O2过量,剩余气体为O2
>4∶3, NO过量,剩余气体为NO
若NO、NO2、O2的混合气体通入水中,当V(NO)∶V(NO2)∶V(O2)=1∶1∶1 时,恰好转化为HNO3,即按③式
反应。当V(NO)∶V(NO2)∶V(O2)≠1∶1∶1 时,可先将NO2转化为NO,然后再按照NO 和O2溶于水的反应进
行计算。
Ⅱ.依据氮氧原子个数比求解。
通过上述方程式的关系,我们不难发现:无论是哪种情况,生成HNO3的NO、NO2、O2中氮氧原子个数比都为
2∶5。都等效于硝酸的酸酐N2O5与H2O 的反应。在解题时,我们也可以利用这个关系来进行分析判断,并最
终得出结论。
氮氧原子个数比{
=2∶5,无剩余气体
<2∶5,剩余气体为O2
>2∶5,氧气不足,剩余气体为NO
Ⅲ.利用电子守恒关系求解。
从氧化还原反应的电子得失角度分析上述反应,都是氮的氧化物被氧气氧化生成硝酸。
NO
HNO3 NO2
HNO3
O2
HNO3
解题时,可以根据氮的氧化物失电子总数=氧气得电子总数的关系来求解。
考向1 NO、NO2的性质及对环境的影响
【典例1】（2023·全国·高三专题练习）用体积相同的15 mol·L-1 HNO3溶液、4 mol·L-1 HNO3溶液分别将
两份等质量的铜片完全溶解，发生如下反应：
4HNO
①
3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，所得溶液为绿色
8HNO
②
3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，所得溶液为蓝色
用注射器分别取①、②中的少量溶液，夹上弹簧夹，完成如下实验：
①
向外拉动
注射器活
塞
液面上方呈红棕色，……
②
无明显变化
典型例题剖析
4
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下列分析正确的是
A．反应①中产生NO2，反应②中产生NO，说明氧化性：稀硝酸＞浓硝酸
B．溶解等量的Cu，消耗HNO3(浓)的物质的量小于HNO3(稀)
C．①中溶液上方呈红棕色，其原因是压强减小，NO2从溶液中逸出
D．向外拉动注射器活塞时，①中溶液颜色不会发生变化
【答案】C
【解析】A．浓硝酸得电子能力强，氧化性：稀硝酸＜浓硝酸，A 错误；
B．分别消耗1 mol Cu 时，消耗的HNO3(浓)为4 mol，消耗的HNO3(稀)为
mol，由此可知溶解等量的铜消
耗的HNO3(浓)更多，B 错误；
C．①中溶液中溶有二氧化氮，当向外拉动注射器活塞时压强减小，二氧化氮从溶液中逸出，从而出现红
棕色，C 正确；
D．向外拉动注射器活塞时，①中溶液中溶解的二氧化氮逸出，会使溶液的颜色发生变化，D 错误。
答案选C。
【变式练1】（2023·全国·高三专题练习）Murad 等三位教授提出NO 在人体内有独特的功能，下列关于
NO 的叙述正确的是
NO
①
可以是某些含低价态氮元素的物质的氧化产物
NO
②
是亚硝酸的酸酐
NO
③
可以是某些含高价态氮元素的物质的还原产物
NO
④
是无色气体，在空气中可变为红棕色
A．①②③④
B．①③④
C．②③④
D．①②④
【答案】B
【解析】①NO 中氮元素的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如
，也可以是氧化产
物，如
，①③正确；
②
的酸酐是
，②错误；
NO
④
是无色气体，可被空气中的氧气氧化为红棕色的
，④正确；
①③④正确，答案选B。
【变式练2】（2023·全国·高三统考专题练习）用NA阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
5
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A．1molCl2与足量Fe 反应，转移的电子数为3NA
B．1.5 mol NO2与足量H2O 反应，转移的电子数为1.5NA
C．常温常压下，46 g 的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3NA
D．0.10mol Fe 粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为0.10NA
【答案】C
【解析】A．Cl2与Fe 反应生成FeCl3，Cl 元素的化合价由0 降至-1 价，1molCl2与足量Fe 反应，转移电子
物质的量为2mol，转移电子数为2NA，A 项错误；
B．NO2与水的反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO，反应中每3molNO2参加反应转移2mol 电子，1.5molNO2与
足量H2O 反应，转移电子物质的量为1mol，转移电子数为1NA，B 项错误；
C．NO2和N2O4的实验式都为NO2，46g 的NO2和N2O4混合气体中含“NO2”的物质的量为46g÷46g/
mol=1mol，含原子总物质的量为3mol，原子数为3NA，C 项正确；
D．Fe 与水蒸气的反应为3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2；0.10molFe 粉与足量水蒸气反应生成H2的物质的量
为
mol，生成的H2分子数为
NA，D 项错误；
答案选C。
考向2 氮氧化物溶于水的定量判断
【典例2】（2023 秋·重庆万州·高三重庆市万州第二高级中学校考阶段练习）有一倒置于水槽且装满水的
容器，向其中依次通入一定体积的NO2、NO 和O2，充分反应后，若容器中仍充满溶液，则通入的NO2、
NO 和O2的体积比可能是
A．1 1 2
∶∶
B．4 3 2
∶∶
C．4 16 13
∶
∶
D．4 3 4
∶∶
【答案】C
【解析】A．若NO2为1 体积，NO 为1 体积，则消耗
=1 体积O2，故NO2、NO 和O2的体积比为
1 1 1
∶∶，A 项不符合题意；
B．若NO2为4 体积，NO 为3 体积，则消耗
体积O2，故NO2、NO 和O2的体积比为4 3∶∶
，B 项不
符合题意；
C．若NO2为4 体积，NO 为16 体积，则消耗
=13 体积O2，故NO2、NO 和O2的体积比为4 16 13
∶
∶
，C
6
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项符合题意；
D．若NO2为4 体积，NO 为3 体积，则消耗
=
体积O2，故NO2、NO 和O2的体积比为4 3∶∶
，D
项不符合题意；
故选C。
【变式练3】（2023·上海杨浦·统考二模）室温下，将充满
的试管倒立于水中，充分反应，如图所示，
下列分析错误的是
A．
不能用排水法收集
B．剩余的无色气体约占试管体积的
C．试管中的溶液能使石蕊试液变红色
D．向试管中缓慢通入
，液面上升但不可能充满试管
【答案】D
【解析】二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，则将充满
二氧化氮的试管倒立于水中，反应生成的一氧化氮气体约占试管体积的
。
A．由解析可知，二氧化氮易溶于水，与水发生反应，不能用排水法收集，故A 正确；
B．由解析可知，将充满二氧化氮的试管倒立于水中，反应生成的一氧化氮气体约占试管体积的
，故B
正确；
C．由解析可知，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应生成的硝酸能使石蕊试液变红色，故C 正
确；
D．由解析可知，将充满二氧化氮的试管倒立于水中，反应生成的一氧化氮气体约占试管体积的
，向试
管中缓慢通入氧气，氧气与一氧化氮反应生成二氧化氮、二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，所以试
7
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管中液面上升，若通入的氧气与一氧化氮的体积比为3：4，一氧化氮和氧气、水恰好反应生成硝酸，液面
能充满试管，故D 错误；
故选D。
【变式练4】（2023·全国·高三专题练习）用排空气法收集气体X 并将试管倒立在水中，实验如图所示。
下列说法不正确的是
A．若X 为NO2，剩余气体为NO，试管中溶液pH<7
B．若X 为Cl2，试管中溶液可使石蕊褪色
C．取反应后试管中溶液，滴入品红溶液褪色，X 可能为SO2
D．若X 为NH3，试管中溶液在空气中露置后pH 下降，说明氨水有挥发性
【答案】D
【解析】A．NO2与水反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，NO 不溶于水，且不与水反应，因此剩余气体为NO，
试管溶液中溶质为硝酸，溶液pH 小于7，故A 说法正确；
B．氯气能与水反应Cl2+H2O
HCl+HClO，HClO 具有强氧化性，因此石蕊先变红，后褪色，故B 说法正
确；
C．若X 为SO2，二氧化硫的水溶液能使品红褪色，故C 说法正确；
D．氨水显碱性，露置在空气中，可能与空气中的二氧化碳反应，使pH 降低，因此pH 降低不能说明氨水
具有挥发性，故D 说法错误；
答案为D。
1．（2022·天津·统考高考真题）燃油汽车行驶中会产生CO、NO 等多种污染物。下图为汽车发动机及催化
转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是
A．甲是空气中体积分数最大的成分
B．乙是引起温室效应的气体之一
三年真题·两年模拟
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C．反应(Ⅰ)在常温下容易发生
D．反应(Ⅱ)中NO 是氧化剂
【答案】C
【解析】A．甲是氮气，氮气空气中体积分数最大的成分，故A 正确；
B．乙是二氧化碳，则乙是引起温室效应的气体之一，故B 正确；
C．由于氮气含有氮氮三键，因此反应(Ⅰ)在常温下不容易发生，在高温或放电条件下发生，故C 错误；
D．一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳，一氧化氮中氮化合价降低，因此反应(Ⅱ)中NO 是氧化
剂，故D 正确。
综上所述，答案为C。
2．（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
【解析】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。
故选B。
3．（2022·山东·高考真题）在NO 催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法
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错误的是
A．含N 分子参与的反应一定有电子转移
B．由NO 生成
的反应历程有2 种
C．增大NO 的量，
的平衡转化率不变
D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少
【答案】D
【解析】A．根据反应机理的图示知，含N 分子发生的反应有NO+∙OOH=NO2+∙OH、
NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+∙C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+∙OH，含N 分子NO、NO2、HONO 中N 元
素的化合价依次为+2 价、+4 价、+3 价，上述反应中均有元素化合价的升降，都为氧化还原反应，一定有
电子转移，A 项正确；
B．根据图示，由NO 生成HONO 的反应历程有2 种，B 项正确；
C．NO 是催化剂，增大NO 的量，C3H8的平衡转化率不变，C 项正确；
D．无论反应历程如何，在NO 催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8+O2
2C3H6+2H2O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D 项错误；
答案选D。
4．（2022·浙江·统考高考真题）下列实验对应的离子方程式不正确的是
A．将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合：
+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B．将少量NO2通入NaOH 溶液：2NO2+2OH-=
+
+H2O
C．将少量SO2通入NaClO 溶液：SO2+H2O+2ClO-=
+2HClO
D．向氨水中滴入少量硝酸银溶液：Ag++2NH3·H2O=
+2H2O
【答案】C
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【解析】A. 将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合，反应生成碳酸钙和水，反应的离子方程式为：
+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O，选项A 正确；
B. 将少量NO2通入NaOH 溶液，反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水，反应的离子方程式为：2NO2+2OH-=
+
+H2O，选项B 正确；
C. 将少量SO2通入NaClO 溶液，反应生成硫酸钠和盐酸，反应的离子方程式为：SO2+H2O+3ClO-=
+2HClO+Cl-，选项C 不正确；
D. 向氨水中滴入少量硝酸银溶液，反应生成氢氧化二氨合银，反应的离子方程式为：Ag++2NH3·H2O=
+2H2O，选项D 正确；
答案选C。
5．（2021·江苏·高考真题）N2是合成氨工业的重要原料，NH3不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产
HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag 等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N2与O2反
应生成NO，NO 进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NOx和
水体中过量的NH 、NO 均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO 转化为
N2，也可将水体中的NO 转化为N2。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是
A．NO(g)
HNO3(aq)
B．稀HNO3(aq)
NO2(g)
C．NO(g)
N2(g)
D．NO (aq)
N2(g)
【答案】C
【解析】A．NO 不溶于水也不与水反应，A 错误；
B．稀HNO3与Cu 反应得到硝酸铜、水和NO，得不到NO2，B 错误；
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C．NO 有氧化性，CO 有还原性，在高温、催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为无毒的N2和
CO2，C 正确；
D．O3有强氧化性，不能作还原剂将硝酸根离子还原，D 错误；
答案选C。
6．（2021·北京·高考真题）实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气
体
试剂
制备装置
收集方法
A
O2
KMnO4
a
d
B
H2
Zn+稀H2SO4
b
e
C
NO
Cu+稀HNO3
b
c
D
CO2
CaCO3+稀H2SO4
b
c
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【解析】A．KMnO4是固体物质，加热分解产生O2，由于O2难溶于水，因此可以用排水方法或向上排空
气的方法收集，故不可以使用a、d 装置制取和收集O2，A 错误；
B．Zn 与H2SO4发生置换反应产生H2，块状固体与液体反应制取气体，产生的H2难溶于水，因此可以用排
水方法收集，故可以使用装置b、e 制取H2，B 正确；
C．Cu 与稀HNO3反应产生NO 气体，NO 能够与O2发生反应产生NO2气体，因此不能使用排空气的方法
收集，C 错误；
D．CaCO3与稀硫酸反应产生的CaSO4、CO2气体，CaSO4微溶于水，使制取CO2气体不能持续发生，因此
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不能使用该方法制取CO2气体，D 错误；
故合理选项是B。
7．（2021·河北·统考高考真题）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
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．
是红棕色且有刺激性气味的气体，而
是无色有刺激性气味的气体，A 错误；
B．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．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．工业废气中的
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。
8．（2021·湖南·统考高考真题）
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
【答案】D
【解析】A．
的物质的量为
=0.9mol，1 个
含0+(18-8)=10 个中子，则
含有
的中子数为
，A 错误；
B．未给溶液体积，无法计算，B 错误；
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C．存在2NO+O2=2NO2，2NO2
N2O4，因此
与
在密闭容器中充分反应后的分子数小于
，C 错误；
D．甲烷和氯气在光照下发生取代，1mol 氯气可取代1molH，同时产生1molHCl 分子，分子数不变，标准
状况下
的物质的量为0.5mol，
的物质的量为1mol，在光照下充分反应后的分子数为
，D 正确；
选D。
9．（2023·江苏盐城·盐城中学校考二模）下列有关物质的性质与用途的对应关系正确的是
A．N2性质不活泼，可作为粮食保护气
B．NH3具有还原性，可用作制冷剂
C．N2H4的熔沸点较低，可用作火箭推进剂
D．NH4Cl 受热易分解，可用作铁的除锈剂
【答案】A
【解析】A．氮气含有氮氮三键，化学性质稳定，一般不与物质发生反应，可用作保护气，A 正确；
B．液氨汽化吸收大量的热，具有制冷作用，可用作制冷剂，与其还原性无关，B 不正确；
C．N2H4在空气中燃烧或与过氧化氢H2O2反应时，能生成大量气体（N2和水蒸气），因此可用作火箭燃料，
与其熔沸点较低无关，C 不正确；
D．因为NH4Cl 在水中电离出的
，
水解使溶液显酸性，因此可作为铁的除锈剂，与其受热易分解
无关，D 不正确。
答案选A。
10．（2023·山东济南·山东师范大学附中校考模拟预测）下列装置用于实验室制取
并回收
，
能达到实验目的的是
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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。
1.氨的分子结构和物理性质
电子式
密度
气味
水溶性
比空气小
强烈刺激性气味
极易溶于水(1∶700)
2.氨的化学性质
(1)氨气与水的反应
NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，氨气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、
NH、OH－、H＋。氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2O====NH3↑＋H2O。
(2)氨气与酸的反应
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：HCl＋NH3===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：
考点二 氨 铵盐的性质
重难点辨析
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Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。
(4)氨气的还原性——氨的催化氧化
化学方程式：4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O。
3.氨气的实验室制法
4.铵盐及NH 的检验
(1)铵盐的物理性质
铵盐都是白色固体，均易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
(3)NH 的检验
未知液――→呈碱性――→湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。
(1)NH3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题突破口。
(2)氨水呈碱性，NH3·H2O 属于一元弱碱，计算氨水的浓度时,溶质按NH3进行计算。
规律·方法·技巧·点拔
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(3)NH 4
+的检验
(4)实验室制取氨气的简易方法
方法
化学方程式(或原理)
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NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
(5)制氨时，选用的铵盐及碱都有一定的要求。选铵盐时，不选(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等，因它
们受热易分解，使产生的NH3中混有较多的杂质气体，另外NH4NO3易爆炸；选碱时，用Ca(OH)2而不用
NaOH 或KOH，因NaOH、KOH 具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，且在高温下均能腐蚀玻璃。
(6)干燥氨气不能用浓硫酸，也不能用无水CaCl2(8NH3＋CaCl2===CaCl2·8NH3)，通常用碱石灰干燥氨气。
考向1 氨和铵盐的性质及应用
【典例1】（2023·全国·高三专题练习）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合
成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是
典型例题剖析
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A．可以利用NH3易液化的性质分离出NH3
B．吸收塔中通入A 是为了提高原料的利用率
C．可以用NH3进行氮氧化物的尾气处理
D．合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程中氮元素均被氧化
【答案】D
【解析】A．
易液化，可利用
易液化的性质分离
，A 项正确；
B．A 为
,
的催化氧化需要
,NO 转化为
需要
,故吸收塔中通入
是为了提高原料的利用率，
B 项正确；
C．
可与
发生价态归中的反应生成
和
，从而消除污染，C 项正确；
D．合成氨反应中N 元素化合价降低,则氮元素被还原，D 项错误；
答案选D。
【变式练1】（2022 秋·广东河源·高三统考阶段练习）下列根据实验操作和实验现象所得出的结论中，正
确的是
实验
现象
结论
A
向
溶液中滴加
溶液
生成黑色沉
淀
酸性比
强
B
向
溶液中通入
气体
产生白色沉
淀
具有还原性
C
取
少许溶于水，加入几滴KSCN 溶液
溶液变红色
全部变质
D
向溶液中加入NaOH 溶液，然后加热并用湿润的蓝色石蕊试纸检验
产生的气体
试纸不变红
色
溶液中不含有
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【解析】A．CuSO4溶液中通入H2S，生成CuS 不溶于硫酸，而H2S 的酸性比H2SO4弱，故A 错误；
B．向
溶液中通入
气体，产生BaSO4白色沉淀，说明
具有还原性具有还原性，被NO 氧
化为SO
，故B 正确；
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C．取
少许溶于水，加入几滴KSCN 溶液，溶液变红色，说明溶液中存在Fe3+，但不能说明
全
部变质，故C 错误；
D．向溶液中加入NaOH 溶液，然后加热并用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体，该气体为NH3，说明
溶液中含有
，故D 错误；
故选B。
【变式练2】（2023·江苏·高三统考专题练习）实验室制取NH3时，下列装置能达到相应实验目的的是
A．生成
B．干燥
C．收集
D．吸收
尾气
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【解析】A．实验室用加热NH4Cl 和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量NH3，制取装置中试管口应该略
向下倾斜，防止水倒流引起试管炸裂，故A 错误；
B．氨气是碱性气体，可以用碱石灰干燥，故B 正确；
C．NH3的密度比空气小，应该用向下排空气法收集，即短口进长口出，故C 错误；
D．NH3极易溶于水，装置图中导管不能直接插入水中，否则会引起倒吸，故D 错误。
答案选B。
考向2 氨气的制取及实验探究
【典例2】（2023·全国·高三专题练习）1827 年，英国科学家法拉第进行了
喷泉实验。在此启发下，
兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是
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A．图1：喷泉实验
B．图2：干燥
C．图3：收集
D．图4：制备
【答案】B
【解析】A．
极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，故A 可以达到预期；
B．P2O5为酸性氧化物，
具有碱性，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥
，故B 不可以达到
预期；
C．
的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，故C 可以达到预期；
D．CaO 与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使
挥发，可用此装置制备
，故D 可以达到
预期；
故选B。
【变式练3】（2023·全国·高三专题练习）下列由相关实验现象推出的结论正确的是
A．NH4Cl 和NH4HCO3受热都能分解，说明可以用加热NH4Cl 和NH4HCO3固体的方法制取氨
B．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定含有SO
C．Fe 与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe 与两种酸均发生置换反应
D．NH3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体
【答案】D
【解析】A．NH4Cl 受热分解生成氨和氯化氢，冷却后二者又重新化合生成NH4Cl，不能制备氨，A 项错误；
B．在酸性条件下NO 具有强氧化性，会把SO
氧化成SO
，故向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现
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白色沉淀，不能说明原溶液中一定含有SO
，也可能含有SO
，B 项错误；
C．Fe 与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，前者是由于Fe 与稀硝酸反应生成NO，该反应不是置换反应，
后者是由于Fe 与稀硫酸发生置换反应生成H2，C 项错误；
D．烟是固体小颗粒，NH3遇到浓盐酸产生白烟，是由于二者发生反应生成白色固体氯化铵，D 项正确；
答案选D。
【变式练4】（2021 春·广东汕头·高三汕头市潮阳实验学校校考阶段练习）模拟氨催化氧化法制硝酸的装
置如图所示(无水CaCl2可用于吸收氨气)，下列说法错误的是
A．装置①、②、⑤依次盛装碱石灰、无水CaCl2、NaOH 溶液
B．装置③中气体呈红棕色
C．通空气的主要作用是鼓出氨气，空气可用N2代替
D．装置④中溶液可使紫色石蕊溶液变红，说明有HNO3生成
【答案】C
【解析】空气通入浓氨水后，氨气和氧气的混合气体经过干燥后进入装有催化剂的硬质玻璃管，发生催化
氧化：4NH3+5O2
4NO+6H2O，生成的气体经过无水CaCl2，除去氨气和水蒸气，在装置③中NO 与
空气中的氧气反应生成NO2，并收集，④中的水可以吸收排出的二氧化氮，尾气中的NO2、NO 在⑤中被
吸收，防止污染，因此⑤中可以选用氢氧化钠溶液。
A．根据上述分析，装置①、②、⑤依次盛装碱石灰、无水CaCl2、NaOH 溶液，A 正确；
B．装置③NO 被氧化生成NO2，气体呈红棕色，B 正确；
C．通空气的主要作用是鼓出氨气并提供氧气，空气不能用N2代替，C 错误；
D．装置④中发生3NO2+H2O=2HNO3+NO，溶液显酸性，可使紫色石蕊溶液变红，D 正确；
故答案为：C。
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1．（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
【解析】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。
故选B。
2．（2023·广东·统考高考真题）1827 年，英国科学家法拉第进行了
喷泉实验。在此启发下，兴趣小
组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是
三年真题·两年模拟
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A．图1：喷泉实验B．图2：干燥
C．图3：收集
D．图4：制备
【答案】B
【解析】A．
极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，故A 可以达到预期；
B．P2O5为酸性氧化物，
具有碱性，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥
，故B 不可以达到
预期；
C．
的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，故C 可以达到预期；
D．CaO 与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使
挥发，可用此装置制备
，故D 可以达到
预期；
故选B。
3．（2023·北京·统考高考真题）完成下述实验，装置或试剂不正确的是
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A．实验室制
B．实验室收集
C．验证
易溶于水且溶液呈碱性D．除去
中混有的
少量
【答案】D
【解析】A．MnO2固体加热条件下将HCl 氧化为Cl2，固液加热的反应该装置可用于制备Cl2，A 项正确；
B．C2H4不溶于水，可选择排水收集，B 项正确；
C．挤压胶头滴管，水进入烧瓶将NH3溶解，烧瓶中气体大量减少压强急剧降低打开活塞水迅速被压入烧
瓶中形成红色喷泉，红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质，C 项正确；
D．Na2CO3与HCl、CO2发生反应，不能达到除杂的目的，应该选用饱和NaHCO3溶液，D 项错误；
故选D。
4．（2023·浙江·统考高考真题）下列说法正确的是
A．图①装置可用于制取并收集氨气
B．图②操作可排出盛有
溶液滴定管尖嘴内的气泡
C．图③操作俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大
D．图④装置盐桥中阳离子向
溶液中迁移
【答案】C
【解析】A．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，遇冷又化合生成氯化铵，则直接加热氯化铵无法制得氨
气，实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法制备氨气，故A 错误；
B．高锰酸钾溶液具有强氧化性，会腐蚀橡胶管，所以高锰酸钾溶液应盛放在酸式滴定管在，不能盛放在
碱式滴定管中，故B 错误；
C．配制一定物质的量浓度的溶液时，俯视刻度线定容会使溶液的体积偏小，导致所配溶液浓度偏大，故
C 正确；
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D．由图可知，锌铜原电池中，锌电极为原电池的负极，铜为正极，盐桥中阳离子向硫酸铜溶液中迁移，
故D 错误；
故选C。
5．（2023·湖南·统考高考真题）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
【答案】D
【解析】A．向氨水中滴加
溶液并振荡，由于开始时氨水过量，振荡后没有沉淀产生，发生的反应
为
；向
溶液中滴加氨水并振荡，开始时生成白色沉淀且
沉淀逐渐增多,发生的反应为
；当氨水过量后，继续滴加氨水沉淀逐
渐减少直至沉淀完全溶解，发生的反应为
，因此，改变两种试剂
的滴加顺序后反应现象有明显差别，A 不符合题意；
B．向
中滴加
溶液并振荡，由于开始时
过量，振荡后没有沉淀产生，发生的反应
为
；向
溶液中滴加
并振荡，开始时生成
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白色沉淀且沉淀逐渐增多,发生的反应为
；当
过量后，继
续滴加
沉淀逐渐减少直至沉淀完全溶解，发生的反应为
，因此，
改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别，B 不符合题意；
C．向
溶液中滴加酸性
溶液并振荡，由于开始时
是过量的，
可以被
完全还原，可以看到紫红色的溶液褪为无色，发生的反应为
;向
溶液中滴加酸性
溶液
并振荡，由于开始时
是过量的，
逐渐被
还原，可以看到紫红色的溶液逐渐变浅，
最后变为无色，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别，C 不符合题意；
D．向
溶液中滴加
溶液，溶液立即变为血红色；向
溶液中滴加
溶液，溶液同样立
即变为血红色，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象没有明显差别，D 符合题意；
综上所述，本题选D。
6．（2022·重庆·统考高考真题）工业上用N2和H2合成NH3，NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确
的是
A．消耗14gN2生成NH3分子数为2 NA
B．消耗1molH2，生成N－H 键数为2 NA
C．生成标准状况下22.4LNH3，电子转移数为2 NA
D．氧化1molNH3生成NO，需O2分子数为2 NA
【答案】B
【解析】A．由方程式可知，消耗14g 氮气生成氨气的分子数为
×2×NAmol—1=NA，故A 错误；
B．由方程式可知，消耗1mol 氢气生成N－H 键数为1mol×
×3×NAmol—1=2NA，故B 正确；
C．由方程式可知，生成标准状况下22.4L 氨气，反应电子转移数为
×3×NAmol—1=3NA，故C 错
误；
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D．由得失电子数目守恒可知，1mol 氨气与氧气反应生成一氧化氮，需氧气分子数为1mol×
×NAmol—
1=1.25NA，故D 错误；
故选B。
7．（2023·浙江·高考真题）下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是
A．
和乙醇反应可生成
B．工业上煅烧黄铁矿
生产
C．工业上用氨的催化氧化制备
D．常温下铁与浓硝酸反应可制备
【答案】D
【解析】A．乙醇分子中含有羟基，可以和钠反应生成氢气，A 正确；
B．黄铁矿(FeS2)在空气中煅烧生成二氧化硫和氧化铁，B 正确；
C．工业上利用氨与氧气催化氧化生成一氧化氮和副产物水，C 正确；
D．常温下铁与浓硝酸会发生钝化，不能制备二氧化氮，D 错误；
故选D。
8．（2022·河北·高考真题）下列图示装置不能达到实验目的的是
A．装置甲用CCl4萃取溴水中的Br2
B．装置乙除去Cl2中的HCl 并干燥
C．装置丙验证铁的吸氧腐蚀
D．装置丁实验室制备少量NH3
【答案】D
【解析】A．四氯化碳和水不互溶，溴在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，则装置甲能达到用用
四氯化碳萃取溴水中溴的实验目的，故A 不符合题意；
B．浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，盛有的饱和食盐水的洗气瓶能用于除去氯化
氢气体，盛有的浓硫酸的洗气瓶能用于干燥氯气，则装置乙能达到除去氯气中的氯化氢气体并干燥的实验
目的，故B 不符合题意；
C．铁丝网在氯化钠溶液中发生吸氧腐蚀会使试管内气体的物质的量减小，气体压强减小，红墨水会进入
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导气管中形成一段液柱，则装置丙能达到验证铁的吸氧腐蚀的实验目的，故C 不符合题意；
D．由图可知，装置丁的向下排空气法收集氨气的试管中没有排出气体的出口，则装置丁不能达到实验室
制备少量氨气的实验目的，故D 符合题意；
故选D。
9．（2022·浙江台州·统考一模）下列说法不正确的是
A．可用离子交换法进行海水淡化
B．硝酸铵是一种高效氮肥，受热易爆炸
C．接触室产生的
可用98.3%的浓硫酸吸收
D．工业上用HCl 气体在常温下与粗硅反应生成
与氢气
【答案】D
【解析】A．利用阳离子交换柱可将海水中的金属阳离子交换为H+，用阴离子交换柱可以将海水中的阴离
子交换为OH-，H+和OH-生成H2O，故可用离子交换法进行海水淡化，A 正确；
B．硝酸铵中含氮量高且阳离子和阴离子中均含有N 元素，是一种高效氮肥，其受热易爆炸，B 正确；
C．工业上制硫酸时，为了减少酸雾的形成，接触室产生的SO3可用98.3%的浓硫酸吸收，C 正确；
D．常温下HCl 与Si 不反应，工业上用HCl 气体在高温下与粗硅反应生成SiHCl3与氢气，D 错误；
故答案为：D。
10．（2023·海南省直辖县级单位·嘉积中学校考一模）下列实验的方案设计、现象和结论都正确的是
选
项
实验目的
实验方案设计
实验现象和结论
A
检验未知溶液中是否
含有铵盐
取一定量未知溶液于试管中，滴入
NaOH 溶液并加热，试管口放置湿润的
红色石蕊试纸
试纸变蓝，说明溶液中一定含有
铵盐
B
检验某固体试样中是
否存在三价铁
取少量固体试样完全溶于盐酸，再滴加
KSCN 溶液
没有出现血红色，说明该固体试
样中不存在三价铁
C
比较Ksp(CaSO4)与
Ksp(CaCO3)的大小
向饱和CaSO4溶液中滴加相同浓度的
Na2CO3溶液
产生白色沉淀，说明
Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3)
D
探究Ag+与Fe3+氧化
性的强弱
向Fe(NO3)2和KSCN 的混合溶液中滴加
酸化的AgNO3溶液
溶液变红，说明氧化性：
Ag+>Fe3+
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
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【解析】A．试纸变蓝，说明溶液中可能含有铵盐，也可能含有氨水，A 项错误；
B．当固体中同时含有铁和氧化铁时也会出现该现象，B 项错误；
C．向饱和CaSO4溶液中滴加相同浓度的Na2CO3溶液，产生白色沉淀，说明Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3)，C 项
正确；
D．NO 在酸性条件下也有氧化性，也可以氧化Fe2+，溶液变红不能证明是Ag+氧化了Fe2+，还是H+和NO
氧化了Fe2+，D 项错误；
故选C。
1.物理性质
硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。
2.化学性质
(1)不稳定性
反应：4HNO3(浓)=======2H2O＋4NO2↑＋O2↑。
(2)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。
按要求完成下列反应的方程式：
①与金属反应：
稀硝酸与铜反应：
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
浓硝酸与铜反应：
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
②与非金属反应：
浓硝酸与C 的反应：
考点三 硝酸
重难点辨析
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C＋4HNO3(浓)====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；
③与还原性化合物反应：
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。
稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：
3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
(3)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。
(1)硝酸与金属反应的规律
①硝酸能够与绝大多数的金属(除Au、Pt 外)反应，但不生成氢气；与变价金属反应时，金属能够被氧化为
高价态。
②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。
③硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
④常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，“钝化”并不是不反应，而是不能继续反应，故常温下浓硝
酸可以用铁桶盛放。
(2)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题
①市售浓硝酸呈黄色，是因为硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。
②硝酸要保存在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处，不能用橡胶塞。
③分析离子共存的问题时要注意H+和NO3
-共存时相当于稀硝酸，有较强的氧化性。
④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。
⑤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。
(3)金属与硝酸反应计算的四种方法
①原子守恒法
HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO 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
规律·方法·技巧·点拔
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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(NO)＝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。
(4)解金属与硝酸反应计算题的一般方法
(5)现象描述答题模板
Ⅰ.全面描述现象的程序——“海、陆、空”
“海”——溶液有什么变化；
“陆”——固体有什么变化；
“空”——气体有什么变化。
Ⅱ.范描述现象的答题模板
如①颜色：……由……(具体颜色)变为……(具体颜色)；
②气体：溶液中产生……(颜色)的气泡，(或)在固体表面产生……(颜色)气泡；
③沉淀：在……(颜色)溶液中产生……(颜色)的沉淀(浑浊)。
考向1 硝酸的基本性质及应用的判断
【典例1】（2023·海南·高三统考专题练习）明代《徐光启手迹》记载了制备王水的方法，其主要流程如图
所示(水蒸气等部分产物已省略)，下列说法中正确的是
典型例题剖析
31
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A．X 不能使酸性
溶液褪色
B．操作1 的名称为蒸馏
C．流程中涉及的均为非氧化还原反应
D．步骤ⅱ能在铁容器中进行
【答案】B
【解析】A．由题意，Fe 元素化合价升高，故部分硫元素化合价降低，X 的化学式应为SO2，SO2具有还原
性能使酸性
溶液褪色，故A 错误；
B．操作1 后得到硝酸，该过程中制取硝酸是利用了硝酸易挥发的性质，则操作1 的名称为蒸馏，故B 正
确；
C．步骤i 中煅烧绿矾生成SO2过程中，S、Fe 的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故C 错误；
D．王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比=1:3 的混合物，会腐蚀铁容器，步骤ⅱ不能在铁容器中进行，故D 错
误；
故选B。
【变式练1】（2022·广东深圳·高三校考阶段练习）硝酸是一种常见化学品。某同学在实验室中进行硝酸性
质探究时，下列说法和表示方法不正确的是
A．浓硝酸需要避光保存，原因：
B．少量铜片加入到浓硝酸中：
C．炽热的木炭置入浓硝酸中：
D．将打开瓶塞的浓硝酸与浓氨水靠近，有白烟产生：
【答案】C
【解析】A．浓硝酸在光照条件下易分解，需避光保存，分解的方程式为：
，A
正确；
32
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B．铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的离子方程式为：
，B 正确；
C．炽热的木炭与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学方程式为：
，C 错误；
D．浓硝酸易挥发出HNO3，浓氨水易挥发出NH3，将打开瓶塞的浓硝酸与浓氨水靠近，会发生反应：
，现象为产生白烟，D 正确；
答案选C。
【变式练2】（2021·江苏南通·统考模拟预测）硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，具有强氧化性，
浓硝酸见光易分解。下列有关硝酸的说法正确的是
A．NO 的空间构型为三角锥形
B．浓硝酸保存在棕色带橡胶塞的试剂瓶中
C．用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硝酸有白烟产生
D．常温下用铁制容器运输浓硝酸是因为铁与浓硝酸不反应
【答案】C
【解析】A．硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，则硝酸根离子的空间构型为平
面三角形，故A 错误；
B．浓硝酸具有强氧化性，能腐蚀橡胶塞，则浓硝酸应保存在棕色带玻璃塞的试剂瓶中，故B 错误；
C．浓氨水和浓硝酸都具有挥发性，用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硝酸时，挥发出的氨气与硝酸蒸汽反应
生成硝酸铵，会有白烟产生，故C 正确；
D．常温下用铁制容器运输浓硝酸是因为铁在浓硝酸中发生钝化，阻碍反应的进行，并非是铁与浓硝酸不
反应，故D 错误；
故选C。
考向2 硝酸与金属反应的定量判断
【典例2】（2023 秋·福建厦门·高三厦门一中校考阶段练习）将32.64 g 铜与140 mL 一定浓度的硝酸反应，
铜完全溶解，产生的NO 和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L，下列说法中错误的是
33
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A．NO 的体积为5.824 L，NO2的体积为5.376 L
B．参加氧化还原反应的HNO3的物质的量是1.52 mol
C．待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mLa mol/L 的NaOH 溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部
转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为
D．欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH 溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水57.8 g
【答案】B
【解析】A．32.64 g 铜的物质的量n(Cu)=
，反应产生的NO、NO2 气体的物质的量n(气
体)=
。假设混合气体中NO、NO2的物质的量分别是x、y，则根据气体物质的量关系可
知：x+y=0.5 mol；根据电子守恒可知3x+y=0.51 mol×2，解得x=0.26 mol，y=0.24 mol，故反应产生的气体
在标准状况下的体积： V(NO)=0.26 mol×22.4 L/mol=5.824 L；V(NO2)=0.24 mol×22.4 L/mol=5.376 L，A 正
确；
B．参加氧化还原反应的HNO3，就是反应变为NO、NO2气体的硝酸，其物质的量是0.5 mol，B 错误；
C．在该反应中HNO3的作用有：起酸的作用，与Cu2+结合形成Cu(NO3)2，其物质的量为Cu2+变为Cu(OH)2
沉淀时NaOH 的物质的量，n(HNO3)酸=a mol/L×V×10-3 L=aV×10-3 mol，还有一部分起氧化剂作用，反应
变为NO、NO2，其物质的量n(HNO3)氧化剂=0.5 mol，由于溶液的体积是140 mL，故原硝酸溶液的浓度
c(HNO3)=
，C 正确；
D．用30%的双氧水使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH 溶液中全部转化为NaNO3，双氧水得到的电子等
于NO、NO2失去的电子，等于Cu 变为Cu2+失去电子。设需要30%的双氧水m g，根据电子得失守恒，有：
0.26×3+0.24×1=0.51×2=30%×
×2，解得m=57.8 g，D 正确；
故合理选项是B。
【变式练3】（2023·广东广州·高三广州市第二中学校考专题练习）现将1molCu2S 与144 克FeO 投入到足
量稀硝酸溶液中，充分反应得到Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、CuSO4的混合溶液，并产生NO 气体。则最终反应所
得NO 物质的量为
A．7.2mol
B．5mol
C．6.4mol
D．4mol
【答案】D
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【解析】Cu2S 与FeO 均与稀硝酸发生氧化还原反应，铜元素化合价由+1 上升至+2，硫元素化合价由-2 上
升至+6，铁元素化合价由+2 上升至+3，1molCu2S 参与反应能够失去10mol 电子，144gFeO 物质的量为
2mol，参加反应失去2 mol 电子，因此1 molCu2S 与144gFeO 共失去12mol 电子，硝酸发生还原反应每生
成1 molNO 得到电子3mol，故根据电子转移守恒可知共生成4molNO，故选D 项。
综上所述，本题正确答案为D。
【变式练4】（2023·云南·统考二模）下列实验设计能达到实验目的的是
选
项
实验目的
实验设计
A
提高KMnO4溶液的氧化性
用草酸酸化KMnO4溶液
B
除去乙醇中混有的乙酸
向混合物中滴加适量的Na2CO3溶液，静置分液
C
检验碳酸钠中是否混有亚硫酸
钠
向样品中加入过量稀盐酸，将产生的气体通入Ba(NO3)2溶液中，
观察是否出现白色沉淀
D
验证浓硝酸在加热条件下可以
氧化碳单质
将木炭和浓硝酸混合后加热，观察是否出现红棕色气体
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【解析】A．草酸具有还原性，会将高锰酸钾还原，A 错误；
B．乙醇和水互溶，无法分液分离，B 错误；
C．CO2与酸化的硝酸钡不反应，SO2可以和酸化的硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀，C 正确；
D．浓硝酸受热分解也可以产生NO2，D 错误；
综上所述答案为C。
考向3 硝酸的性质实验现象的描述
【典例3】（2022·浙江·模拟预测）下列实验的解释与结论正确的是
编
号
实验过程
解释与结论
A
向硝酸铁溶液中加入稀硫酸，溶液黄色褪去
Fe3+被还原
B
向碳酸钠溶液中加入稀盐酸，产生的气体再通入硅酸钠溶液中，产
生白色沉淀
非金属性：氯＞碳＞硅
C
将浓硫酸加入浓硝酸中，产生红棕色气体
氧化性：浓硫酸＜浓硝酸
35
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D
甲烷、苯和甲苯分别与酸性高锰酸钾溶液混合，只有甲苯使高锰酸
钾溶液褪色
甲基与苯环基团间发生了相互
影响
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【解析】A．Fe3+不能与加入的硫酸发生氧化还原反应，溶液不褪色，A 错误；
B．碳酸钠溶液中加入稀盐酸生成的二氧化碳气体中可能混有HCl，HCl 与硅酸钠反应生成硅酸，不能证明
C、Si 非金属性强弱，非金属性氯＞碳的验证，要用HClO4，B 错误；
C．浓硫酸加入浓硝酸中放热，导致硝酸受热分解生成NO2气体，硫酸本身没有参与反应，不能比较氧化
性，C 错误；
D．甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色，甲烷不能，则说明苯环对甲基产生了影响，D 正确；
故选D。
【变式练5】（2022 秋·山东威海·高三统考期末）下列说法正确的是
A．工业上常用MnS 作沉淀剂除去废水中的Cu2+，证明Ksp(MnS)>Ksp(CuS)
B．将FeCl2溶液滴加到酸性KMnO4溶液中，紫色褪去，证明Fe2＋具有还原性
C．红热的炭插入浓硝酸中产生红棕色气体，证明炭与浓硝酸反应生成NO2气体
D．苯、液溴与铁粉混合，生成气体通入AgNO3溶液中，若得到淡黄色沉淀则证明苯与液溴发生取代
反应
【答案】A
【解析】A．常用MnS 作沉淀剂除去废水中的Cu2+，生成硫化铜沉淀，证明Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，A 正确；
B．氯离子也会和酸性高锰酸钾反应导致溶液褪色，B 错误；
C．浓硝酸受热分解也会生成二氧化氮气体干扰实验，C 错误；
D．溴与铁生成溴离子，也会与银离子生成沉淀，D 错误；
故选A。
【变式练6】（2024·湖南长沙·湖南师大附中校考模拟预测）下列实验操作与现象及相关结论都正确的是
选
项
实验操作及现象
结论
A
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者产生红棕
色气体
浓硝酸的氧化性比
稀硝酸强
B
向溶有
的
溶液中通入气体X，出现白色沉淀
X 一定具有强氧化
性
C
向溴水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅
溴与苯发生了加成
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反应
D
将银和
溶液与铜和
溶液组成原电池，连通后银表面有银白色金
属沉积，铜电极附近溶液逐渐变蓝
Cu 的金属性比Ag
强
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【解析】A．常温下，铁片与浓硝酸会发生钝化，导致无明显现象，但稀硝酸与铁不发生钝化，会产生气
泡，所以不能通过该实验现象比较浓硝酸和稀硝酸的氧化性强弱，故A 错误；
B．向溶有
的
溶液中通入气体X，出现白色沉淀，白色沉淀可能为
或
，X 可能为氨
气或氯气等，
不具有强氧化性，
具有强氧化性，故B 错误；
C．向溴水中加入苯，苯可将溴萃取到上层，使下层水层颜色变浅，不是溴与苯发生了加成反应，故C 错
误；
D．铜比银活泼，在形成原电池过程中，作负极，发生氧化反应，生成了铜离子，导致溶液变为蓝色，所
以该实验可以比较铜和银的金属性强弱，故D 正确；
综上所述，答案为D。
1．（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
【解析】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；
三年真题·两年模拟
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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。
故选B。
2．（2023·浙江·统考高考真题）下列反应的离子方程式正确的是
A．碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气：
B．向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳：
C．铜与稀硝酸：
D．向硫化钠溶液通入足量二氧化硫：
【答案】B
【解析】A．碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气，碘离子与氯气恰好完全反应，：
，故A
错误；
B．向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳，反应生成碳酸氢钙和次氯酸：
，故
B 正确；
C．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水：
，故C 错误；
D．向硫化钠溶液通入足量二氧化硫，溶液变浑浊，溶液中生成亚硫酸氢钠：
，故D 错误；
答案为B。
3．（2023·山东·统考高考真题）实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时，对应关系错误的是
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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。
4．（2023·全国·统考高考真题）根据实验操作及现象，下列结论中正确的是
选
项
实验操作及现象
结论
A
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显
现象
稀硝酸的氧化性比
浓硝酸强
B
取一定量
样品，溶解后加入
溶液，产生白色沉淀。加入浓
，仍有沉淀
此样品中含有
C
将银和
溶液与铜和
溶液组成原电池。连通后银表面有银白色金
属沉积，铜电极附近溶液逐渐变蓝
的金属性比
强
D
向溴水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅
溴与苯发生了加成
反应
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【解析】A．常温下，铁片与浓硝酸会发生钝化，导致现象不明显，但稀硝酸与铁不发生钝化，会产生气
泡，所以不能通过该实验现象比较浓硝酸和稀硝酸的氧化性强弱，A 错误；
B．浓硝酸会氧化亚硫酸根生成硫酸根，仍然产生白色沉淀，所以不能通过该实验现象判断样品中含有硫
酸根，B 错误；
C．铜比银活泼，在形成原电池过程中，做负极，发生氧化反应，生成了铜离子，导致溶液变为蓝色，所
以该实验可以比较铜和银的金属性强弱，C 正确；
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D．向溴水中加入苯，苯可将溴萃取到上层，使下层水层颜色变浅，不是溴与苯发生了加成反应，D 错误；
故选C。
5．（2023·浙江·高考真题）下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是
A．
和乙醇反应可生成
B．工业上煅烧黄铁矿
生产
C．工业上用氨的催化氧化制备
D．常温下铁与浓硝酸反应可制备
【答案】D
【解析】A．乙醇分子中含有羟基，可以和钠反应生成氢气，A 正确；
B．黄铁矿(FeS2)在空气中煅烧生成二氧化硫和氧化铁，B 正确；
C．工业上利用氨与氧气催化氧化生成一氧化氮和副产物水，C 正确；
D．常温下铁与浓硝酸会发生钝化，不能制备二氧化氮，D 错误；
故选D。
6．（2022·北京·高考真题）下列方程式与所给事实不相符的是
A．加热
固体，产生无色气体：
B．过量铁粉与稀硝酸反应，产生无色气体：
C．苯酚钠溶液中通入
，出现白色浑浊：
D．乙醇、乙酸和浓硫酸混合加热，产生有香味的油状液体：
【答案】B
【解析】A．碳酸氢钠受热之后分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，A 正确；
B．过量的铁粉与稀硝酸反应，应该生成Fe2+，B 错误；
C．苯酚钠溶液中通入二氧化碳利用强酸制取弱酸生成苯酚和碳酸氢钠，C 正确；
D．乙醇和乙酸在浓硫酸混合加热的条件下发生酯化反应产生有香味的油状液体乙酸乙酯和水，D 正确；
故选B。
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7．（2022·北京·高考真题）利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验，b 中现象不能证明a 中产物生成的是
a 中反应
b 中检测试剂及现象
A
浓
分解生成
淀粉
溶液变蓝
B
与浓
生成
品红溶液褪色
C
浓
与
溶液生成
酚酞溶液变红
D
与
乙醇溶液生成丙烯
溴水褪色
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】A
【解析】A．浓硝酸具有挥发性，挥发出的硝酸也能与碘化钾溶液反应生成遇淀粉溶液变蓝色的碘，则淀
粉碘化钾溶液变蓝色不能说明浓硝酸分解生成二氧化氮，故A 符合题意；
B．铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，则品红溶液褪色能说明铜与浓
硝酸共热反应生成二氧化硫，故B 不符合题意；
C．浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成能使酚酞溶液变红的氨气，则酚酞溶液变红能说明浓氢氧
化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气，故C 不符合题意；
D．乙醇具有挥发性，挥发出的乙醇不能与溴水反应，则2—溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应
生成能使溴水褪色的丙烯气体，则溴水褪色能说明2—溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成
丙烯，故D 不符合题意；
故选A。
8．（2024·湖南长沙·湖南师大附中校考模拟预测）下列实验操作与现象及相关结论都正确的是
选
项
实验操作及现象
结论
A
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者产生红棕
浓硝酸的氧化性比
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色气体
稀硝酸强
B
向溶有
的
溶液中通入气体X，出现白色沉淀
X 一定具有强氧化
性
C
向溴水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅
溴与苯发生了加成
反应
D
将银和
溶液与铜和
溶液组成原电池，连通后银表面有银白色金
属沉积，铜电极附近溶液逐渐变蓝
Cu 的金属性比Ag
强
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【解析】A．常温下，铁片与浓硝酸会发生钝化，导致无明显现象，但稀硝酸与铁不发生钝化，会产生气
泡，所以不能通过该实验现象比较浓硝酸和稀硝酸的氧化性强弱，故A 错误；
B．向溶有
的
溶液中通入气体X，出现白色沉淀，白色沉淀可能为
或
，X 可能为氨
气或氯气等，
不具有强氧化性，
具有强氧化性，故B 错误；
C．向溴水中加入苯，苯可将溴萃取到上层，使下层水层颜色变浅，不是溴与苯发生了加成反应，故C 错
误；
D．铜比银活泼，在形成原电池过程中，作负极，发生氧化反应，生成了铜离子，导致溶液变为蓝色，所
以该实验可以比较铜和银的金属性强弱，故D 正确；
综上所述，答案为D。
9．（2023·河北沧州·沧州市第二中学校联考三模）下列离子方程式书写正确的是
A．用烧碱溶液吸收尾气中的氯气：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
B．磁性氧化铁溶于过量稀硝酸中：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
C．用硫酸铜溶液除去乙炔中的硫化氢：S2-+Cu2+=CuS↓
D．用双氧水和浓氨水的混合液溶解铜粉：Cu+H2O2=Cu2++2OH-
【答案】A
【解析】A．用烧碱溶液吸收尾气中的氯气：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O，A 正确；
B．
与
反应生成
，B 项错误；
C．
不能拆分，C 项错误；
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D．该反应的离子方程式为
，D 项错误；
故选A。
10．（2023·湖北·统考高考真题）学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题：
(1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A 的名称为 ，装置B 的作用为 。
(2)铜与过量
反应的探究如下：
实验②中Cu 溶解的离子方程式为 ；产生的气体为 。比较实验①和②，从氧化还原角度说
明
的作用是 。
(3)用足量NaOH 处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X 为铜的氧化物，提纯干燥后的X 在惰
性氛围下加热，mgX 完全分解为ng 黑色氧化物Y，
。X 的化学式为 。
(4)取含X 粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI 完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示
剂，用
标准溶液滴定，滴定终点时消耗
标准溶液15.00mL。(已知：
，
)标志滴定终点的现象是 ，粗品中X 的相对含量
为 。
【答案】(1) 具支试管 防倒吸
(2) Cu+H2O2+2H+= Cu2++2H2O O2 既不是氧化剂，又不是还原剂，但可增强H2O2的氧化性
(3)CuO2
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(4) 溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色 96%
【解析】（1）由图可知，仪器A 的名称为具支试管；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，其中二氧
化氮易溶于水，需要防倒吸，则装置B 的作用为防倒吸；
（2）根据实验现象，铜片溶解，溶液变蓝，可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应，生成硫酸铜，离
子方程式为：Cu+H2O2+2H+= Cu2++2H2O；硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气，则产生的气体为O2；在
铜和过氧化氢的反应过程中，氢元素的化合价没有发生变化，但反应现象明显，故从氧化还原角度说明
的作用是：既不是氧化剂，又不是还原剂，但可增强H2O2氧化性；
（3）在该反应中铜的质量m(Cu)=n×
，因为
，则m(O)=
，则X 的化学式
中铜原子和氧原子的物质的量之比为：
，则X 为CuO2；
（4）滴定结束的时候，单质碘消耗完，则标志滴定终点的现象是：溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来
的颜色；在CuO2中铜为+2 价，氧为-1 价，根据
，可以得到关系式：
，则n(CuO2)=
×0.1mol/L×0.015L=0.0005mol，粗品中X 的相对含量为
。
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