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.........................................................................................................................2
02 体系构建·思维可视.........................................................................................................................3
03 核心突破·靶向攻坚.........................................................................................................................4
考点一 氮及其氧化物.....................................................................................................................4
知识点1 氮气............................................................................................................................................4
知识点2 氮的氧化物................................................................................................................................5
考向1 考查氮气的性质及氮的固定........................................................................................................7
思维建模 解答氮气的性质及固氮试题的思维模型
考向2 考查氮的氧化物与环境污染........................................................................................................8
考点二 氨 铵盐...........................................................................................................................10
知识点1 氨气..........................................................................................................................................10
知识点2 铵盐..........................................................................................................................................14
考向1 考查氨、铵盐的性质及实验......................................................................................................15
考向2 考查喷泉实验原理及应用..........................................................................................................17
考向3 考查氨的实验室制法及创新......................................................................................................21
思维建模 从各角度学会氨气的制法
考点三 硝酸 硝酸盐.....................................................................................................................23
知识点1 硝酸..........................................................................................................................................23
知识点2 硝酸盐......................................................................................................................................25
考向1 考查硝酸的性质及实验探究......................................................................................................26
思维建模 利用HNO3 的酸性时，要注意考虑它的强氧化性
考向2 考查金属与硝酸反应的多角度计算..........................................................................................29
思维建模 金属与硝酸反应计算问题
考点四 不同价态含氮物质的转化...............................................................................................32
知识点1 不同价态含氮物质的转化........................................................................................................32
知识点2 氮族元素的其它知识归纳........................................................................................................33
考向1 考查不同价态含氮物质的转化关系..........................................................................................34
考向2 考查不同价态含氮物质转化的实验探究..................................................................................36
考向3 考查氮族元素的其他相关知识..................................................................................................39
04 真题溯源·考向感知.......................................................................................................................42
考点要求
考查形式
2025 年
2024 年
2023 年
氮及其氧化物
选择题
非选择题
河北卷T8，3 分
晋青宁卷
陕
T7，3 分
江
卷
苏
T1，3 分
浙江1 月卷T4，3 分
湖北卷T1，3 分
氨气与铵盐
选择题
云南卷T5，3 分
重
卷
庆
T6，3 分
新
卷
课标
T12，6 分
1
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非选择题
广
卷
东
T11，3 分
湖北卷T10，3 分
河北卷T9，3 分
河北卷T10，3 分
广
卷
东
T13，3 分
宁卷
辽
T3，3 分
浙江1 月卷T5，2 分
广
卷
东
T11，2 分
硝酸与硝酸盐
选择题
非选择题
广
卷
东
T8，3 分
云南卷T8，3 分
安徽卷T8，3 分
湖北卷T8，3 分
湖南卷T7，3 分
浙江1 月卷T16，3 分
河北卷T2，3 分
山
卷
东
T2，2 分
不同价
氮的物
态
相互
化
质
转
选择题
非选择题
湖北卷T8，3 分
广西卷T5，3 分
广西卷T12，3 分
浙江卷1 月卷T6，3 分
湖南卷T1，3 分
浙江1 月卷T6，2 分
江
卷
苏
T6，3 分
考情分析：
分析近三年全国高考
，高考命
在本
有以下
律：
题
题
讲
试
规
1．从考
型和内容上看，
型以
、
合推断
、
主。考
内容主要有以下三个方面：
查题
题
题
题实验题
查
选择
综
为
（1）以新材料、新技
背景或框
推断
合考
氮及其化合物相互
化及生活
用；
术为
图
题综
查
转
应
（2）以氮及其化合物的制
、性
的
体考
基本
操作及
的
价和
探究能力；
备
质
实验为载
查
实验
实验
设计评
实验
（3）
合化学与生活考
氮氧化物
境
染与防治及其
防措施等。
结
查
对环
污
预
2．从命
思路上看，以
重考
探究及其化学与生活的
系
主。
题
查实验
侧
联
为
（1）
：常以考
氮及其化合物的性
、
方法、
用及化学基本
操作
重点；
选择题
查
质检验
实际应
实验
为
（2）非
：以氮及其化合物的基
知
主
，以最新的信息
理和知
的
用考
重点，与物
选择题
础
识为
线
处
识
应
查为
质结
构、
化学、
解
溶液等知
，考
学生
合运用知
的能力。
质
识
查
识
电
电
综
3.根据高考命
的特点和
律，复
要注意以下几个方面：
题
规
习时
（1）注重氮及其化合物在生活中的
用。
应
（2）
合相关工
生
注重氮及其化合物
境
量的影响。
结
业
产
对环
质
（3）氮及其化合物的性
。
质
氮及其化合物的命
将延
“基
性
题
续
础
+
新性”双
模式，
创
轨
2026 年可能新增“氮
源可持
利用”情境（如人工
资
续
固氮能耗
比）。
对
复习目标：
1．了解氮及其重要化合物的性
和
用。
质
应
2．掌握NH3、NO、NO2的制法及性
探究。
质
3．了解铵盐(NH4
+)的
方法。
验
检
4．从化合价的角度理解氨催化氧化制HNO3的
程及原理。
过
5．了解
境
染及其保
和
色化学。
环
污
护
绿
2
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3
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考点一 氮及其氧化物
知识点1 氮气
1．自然界中氮的存在和氮的固定
（1）存在
①游离态：N2是空气中含量最多的气体(体积分数约为78%)；
②化合态：存在于动植物体内、土壤和海洋中。
（2）氮的固定
将游离态氮转化为化合态称为氮的固定，分为自然固氮和人工固氮：
①自然固氮（a.雷电固氮：将N2转化NO；b.根瘤菌固氮将N2转化NH4
+）
②人工固氮（合成氨工业：将N2转化NH3）
得分速记
氮的固定是化学变化，实质是游离态的N2转化为化合态氮的化合物。
2．氮气
（1）结构：分子式：N2 电子式：
结构式：N ≡ N
（2）物理性质：无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水（体积比=1：0.02），在压强为101KPa
下，氮气在—195.8℃时变成无色液体，氮气分子在—209.9℃时变成雪花状固体，N2空气中N2的体积分数
约为0.78。
（3）化学性质
1）通常状况下很难与其它物质发生化学反应
2）在一定条件下，能与一些物质发生化学反应
①与H2反应：N2＋
3H
2
2NH3；
②与某些金属反应：3Mg+N2
Mg3N2
Mg3N2离子化合物，在水中强烈水解Mg3N2+ 6 H 2O = 3Mg
(OH)
2+ 2NH
3↑
③与O2反应：在通常情况下，与O2不发生反应，但在放电或高温的条件下能与O2直接化合生成NO。
N2+O2
2NO（闪电、汽车引擎中发生的反应）
得分速记
4
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氮元素是一种活泼非金属元素，但N2很稳定，原因是N2分子中氮氮三键很稳定，不易断裂，难发生化学
反应。
（4）性质应用
①文物馆将贵重文物保存在氮气中，粮食种子保存在氮气中，应用了N2的稳定性。
②氮气是合成氨工业的重要原料，合成氨，制化肥，HNO3，应用了N2的氧化性。
③雷电是自然界重要的固氮方式，应用了N2 的还原性。
④医疗上，液氮是常见的冷冻剂，应用了N2 的沸点低，液氮易汽化，且汽化吸收热量。
（5）工业制法：
1）分离液态空气：
2）耗氧法：
（6）实验室制法：
（1）制备原理
①高温下氨气还原氧化铜：2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O。
②用饱和NaNO2和NH4Cl 溶液在加热条件反应：NaNO2+NH4Cl
NaCl+N2↑ +2H
2O。
（2）收集方法：只能用排水法(密度与空气接近，不能用排空气法)。
知识点2 氮的氧化物
1.氮的氧化物的种类
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
、
N 2O3、
NO
2( 或
N 2O4) 、
N2O5，其中N2O5、
N 2O3分别是硝酸、亚硝酸（HNO2）的酸酐。N2O 俗称笑气，可以致人发笑，有轻微麻
醉作用。
2.NO 和NO2的比较
NO
NO2
物
理
性
质
色态味
无色、无味、气体
红棕色、刺激性气味、气体
密度
密度略大于空气
密度比空气大
熔沸点
很低
低，易液化
溶解性
不溶
易溶
化
学
性质
毒性
有毒
有毒
与水
不反应
3NO2+H2O=2HNO3+NO
NO2既是氧化剂，又是还原剂
与碱
不反应
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
NO＋NO2 ＋2NaOH=2NaNO2 +H2O
氧化性
2NO+2CO=2CO2+N2
2NO2+2KI=I2+2KNO2
还原性
2NO+O2=2NO2
可使KMnO4褪色
5
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可使KMnO4褪色
与O2 混合，
通入水中
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
实验室制取
3Cu+8HNO3(
稀
)===3Cu(NO 3) 2
+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(
浓
)===Cu(NO 3) 2+2NO2
↑+2H2O
收集方法
排水法
向上排空气法
得分速记
NO
①
2与N2O4存在下列平衡：2NO2
N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46，由于此
平衡的存在，通常所说的NO2气体实际上是NO2和N2O4的混合气体。例如2 mol NO 与1 molO2 充分反
应，由于生成的NO2部分转化为N2O4,故实际所得的NO2少于2 mol。
②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。
③NO 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。
④NO2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.氮的氧化物溶于水的几种情况分析
1）NO2或NO2与N2混合气体溶于水时，3NO2+H2O==2HNO3+NO，利用气体体积变化差进行计算。
2）NO2与O2的混合气体溶于水，由3NO2+H2O==2HNO3+NO 及2NO+O2==2NO2，得：
4NO2+O2+2H2O==4HNO3 ，可知，
3 ）NO 和O2 同时通入水中时，其反应是2NO+O2==2NO2 ①，3NO2+H2O==2HNO3+NO ②，将
①×3+
×2
②
得总反应式为：4NO+3O2+2H2O==4HNO3。
4）NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按情况1）求出NO2与H2O 反应生成的NO 的体积，再加
上原混合气体中的NO 的体积即为NO 的总体积，再按情况3）进行计算。
4.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排入大气中后，与水反应生成HNO3和
HNO
2，随雨雪降到地面，形成酸雨pH＜5.6，酸雨的
主要危害是能直接破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化，还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运
输工具及电信电缆的腐蚀。
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。
6
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2)常见的NOx尾气处理方法
①碱液吸收法：2NO2＋
2NaOH===NaNO
3＋
NaNO
2＋
H 2O；NO2＋
NO
＋
2NaOH===2NaNO
2＋
H 2O
NO2、NO 的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 n (NO
2)≥
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)：2NOx+2xCO
=======
N 2+2xCO2，一般适用于汽车尾气的处理。
③氨气吸收法：8NH3＋
6NO
2======
7N
2＋
12H
2O、4NH3＋
6NO
=======
5N
2＋
6H
2O
考向1 考查氮气的性质及氮的固定
例1 （2025·浙江温州·三模）下列关于
的叙述中不正确的是
A．雷雨天，空气中的
与
可反应生成NO
B．
与
在一定条件下合成氨属于氮的固定
C．
分子中
键与
键的比值为
D．
既可作氧化剂又可作还原剂
【答案】C
【解析】A．雷雨天时发生自然固氮，空气中N2和O2可反应生成NO，A 正确；B．氮的固定是将空气中
游离态的氮(N2)转化为含氮化合物的过程，
与
在一定条件下合成氨属于氮的固定，B 正确；C．单键
均为σ 键，叁键含有1 个σ 键2 个π 键；
分子中
键与
键的比值为1:2，C 错误；D．N2中N 元素的化
合价可以降低生成NH3或铵根离子等，也可以升高生成NO 等，故N2既可作氧化剂又可作还原剂，D 正
确；故选C。
【变式训练1·变载体】氮是生命活动不可缺少的重要元素。下列叙述错误的是
A．氮气既可作氧化剂又可作还原剂
B．氮气和氧气在放电条件下直接生成
C．氮气是工业合成氨的原料之一
D．氮的固定是将大气中的氮气转化成氮的化合物
【答案】B
【解析】A．氮气中氮元素的化合价既可升高也可降低，所以既可作氧化剂也可作还原剂，A 正确；B．氮
气和氧气在放电条件下反应只能生成NO，不能生成NO2，因为在此条件下NO2完全分解，B 错误；C．工
业合成氨时，以氮气、氢气为原料，提供高温、高压、催化剂等条件，所以氮气是工业合成氨的原料之
一，C 正确；D．氮的固定是将大气中游离态的氮(即氮气)在适当的条件下转化为氮的化合物(如NH3、NO
等)，D 正确；故选B。
【变式训练2·变考法】（2025·江苏南通·三模）下列含氮物质的转化属于氮的固定的是
7
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A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】氮的固定指将游离态氮（N2）转化为化合态氮的过程，选项A 中N2→NH3符合此定义，故选A。
【变式训练3·
】【日常生活与学科知识结合】氮气常用作白炽灯泡中钨丝的保护气，这是因为
A．氮气比空气轻
B．氮气难溶于水
C．氮气是无色无味的气体
D．氮气很不活泼
【答案】D
【解析】A．氮气密度与空气相近，故A 错误； B．氮气作保护气与氮气的溶解性无关，故B 错误；C．
氨气作保护气与氮气的颜色、气味无关，故C 错误；D．氮气的性质不活泼，一般条件下不和其它物质反
应，因此可以用氮气作保护气，故D 正确；答案选D。
思维建模 解答氮气的性质及固氮试题的思维模型
①氮气性质思维模型：稳定性 → 键能分析 → 高温/放电条件突破 → 典型反应（O2/H2/Mg）
②氮固定思维模型：自然固氮（闪电/生物） → 人工固氮（合成氨） → 应用（化肥/环保）。
考向2 考查氮的氧化物与环境污染
例2 （2025·广东深圳·二模）下列有关NO 制备及性质验证的实验装置不正确的是
A．制备NO
B．提纯NO
C．验证NO 和氧气反应
D．收集NO
【答案】D
【解析】A．NO 可与氧气反应，先用碳酸钙与硝酸反应生成二氧化碳排出空气，再将铜与稀硝酸反应得到
NO，A 正确；B．气体通过水，除去挥发的硝酸蒸气和可能存在的NO2，再用浓硫酸干燥，可以得到干燥
纯净的NO，B 正确；C．NO 为无色气体，遇到氧气生成二氧化氮为红棕色，C 正确；D．NO 与氧气反
应，不能用排空气法收集NO，D 错误；答案选D。
8
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【变式训练1·变载体】（2024·浙江·二模）为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，人们开发了溶液
吸收、催化还原等尾气处理方法。后者常采用
作还原剂，其反应之一为：
，下列说法不正确的是（
为阿伏加德罗常数）
A．氧化产物与还原产物的质量比为3 4∶
B．生成
水转移电子的数目为
C．可使用
溶液吸收氮氧化物
D．氮氧化物的排放可形成酸雨
【答案】A
【解析】A．
中NH3的N 元素化合价上升发生氧化反应，NO2的N 元素化合价
下降发生还原反应，则氧化产物与还原产物的质量比为8：6=4 3∶，故A 错误；B．
中NH3的N 元素化合价由-3 价上升到0 价，转移24 个电子生成12 个H2O，生
成
水转移电子的数目为
，故B 正确；C．氮氧化物可以被碱性溶液
溶液吸收，故C 正
确；D．大气氮氧化物积累过多，最终会生成硝酸，溶解在雨水中，形成酸雨，故D 正确；故选A。
【变式训练2·变考法】将充有m mL NO 和n mL NO2的量筒倒立于水槽中，然后通入m mL O2，若m<n，
则充分反应后，量筒内剩余的气体体积为( )
A．3(m－n)mL
B．(m＋n)mL C．(m－n)mL
D． mL
【答案】D
【解析】发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，故NO 与NO2按1 1∶混合
的总反应为NO＋NO2＋O2＋H2O===2HNO3，充有m mL NO 和n mL NO2的量筒倒立于水槽中，然后通
入m mL O2，由于m<n，故按总反应进行，NO2有剩余，剩余NO2的体积为n mL－m mL＝(n－m)mL，再
发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故生成NO 的体积为 mL。
【变式训练3·
】【医疗与学科知识结合】1998 年，三位科学家因发现NO 在心血管系统中起信
号分子的作用而获得诺贝尔医学奖，使得NO 成为保健药物的"明星"分子。下列关于NO 的说法正确的是
A．NO 是酸性氧化物
B．NO 具有还原性，在空气中极易被氧化
C．NO 的大量排放导致雾霾
D．人工合成是产生NO 的唯一途径
【答案】B
【解析】A．NO 不能与碱反应生成盐和水，属于不成盐氧化物，故A 错误；B．NO 具有还原性，在空气
中极易被氧化为二氧化氮，故B 正确；C．固体颗粒的大量排放导致雾霾，NO 是气体，故C 错误；D．自
然界中的雷电也会使氮气和氧气反应生成NO，故D 错误。故选B。
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
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
9
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转化法
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
考点二 氨 铵盐
知识点1 氨气
1．氨的分子结构
分子式
电子式
结构式
空间构型
分子极性
NH3
键角107°18′
三角锥形
极性分子
2.氨的物理性质
通常状况下，氨是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水（常温常压下，体积比为
1 700
∶
），氨的水溶液称为氨水。氨在加压下容易液化，液氨气化时吸收大量的热，使周围环境温度急剧降
低，工业上可使用液氨作制冷剂。
3.氨的化学性质
（1）氨与水的反应
NH3＋H2O
NH3·H2O
NH＋OH－
a.氨溶于水得氨水，氨水是混合物，溶液中存在的微粒有三种分子：NH3·H2O 、
NH
3、
H 2O；三种离子：
NH4
+ 、
OH
－ 及少量的
H
+ 。
b.NH3·H2O 为可溶性一元弱碱，具有碱的通性。氨水可使紫色石蕊试液变蓝，故常用湿润的红色石蕊试纸
检验NH3的存在。
c.NH3·H2O 不稳定，易分解：NH3·H2O
NH3↑ ＋
H 2O。
得分速记
NH
①
3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。
（2）氨与酸的反应：氨气与酸反应生成铵盐，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，将浓盐酸改为浓硫酸，不
会
出现相同的现
象。
NH3+HCl=NH4Cl
（白烟）
NH3+HNO3=NH4NO3（白烟）
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
得分速记
NH3与酸反应生成铵盐，而氨水与酸反应生成铵盐和水，前者为化合反应后者为复分解反应。
（3）与盐溶液的反应：一般生成难溶的碱，如氯化铁溶液与氨水反应：Fe
3+
10
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+3NH3·H2O==Fe(OH)3↓+3NH4
+；
又如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：Al
3 ＋ ＋
3NH
3·H2O===Al(OH)3↓ ＋
3NH
。
与Cu2+、Zn2+、 Ag+反应先生成沉淀Cu(OH)2、Zn(OH)2、 Ag2O，继续加入NH3·H2O 或通入NH3，沉淀溶
解，分别生成Cu(NH3)4
2+、Zn(NH3)4
2+、 Ag(NH3)2
+。
（4）氨的还原性
a．催化氧化：4NH3＋
5O
2
4NO
＋
6H
2O(用于工业制硝酸)。
b．在纯氧中燃烧：4NH3＋
3O
2=====
2N
2＋
6H
2O。
c．与氯气反应：2NH3＋
3Cl
2===N2＋
6HCl
或8NH3＋
3Cl
2===N2＋
6NH
4Cl(用于检验Cl2 管道泄漏)。
d．与CuO 反应：2NH3＋
3CuO
N2＋
3Cu
＋
3H
2O(用于实验室制少量
N 2)。
4．氨的实验室制法
（1）原理：利用复分解反应强碱制弱碱 2NH4Cl +Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O
（2）药品的选择：
①铵盐：制取NH3时，一般用NH4Cl 而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3，原因如下：
铵盐
不选用的理由
NH4NO3
受热分解，会发生爆炸，不安全
(NH4)2SO4
与Ca(OH)2反应时生成CaSO4，反应物呈块状，不利于NH3逸出，且反应后试管难清洗
(NH4)2CO3
受热分解会产生CO2，使收集到的NH3不纯
②碱：一般用熟石灰，不用NaOH
或
KOH
，因为NaOH
或
KOH
易吸水结块，而且对玻璃仪器腐蚀性较
强。
（3）装置：固－固反应加热装置（同制O2）
①发生装置的试管口略向下倾斜；
②加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。
（4）干燥：碱石灰
（
或固体
NaOH
、固体
CaO
）
得分速记
不能用浓H2SO4、CaCl2干燥，CaCl2与NH3反应：CaCl2+8NH3= CaCl2·8 NH3。
（5）收集：向下排空气法收集，收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。由于氨气的密度比空
气小，因此收集氨气时，导管应插入接近试管的底部。
（6）验满：
①用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若变蓝，说明已经收集满。
②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。
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（7）尾气吸收：多余的氨要吸收掉（可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球），以避免污染空
气。但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有：
（8）氨气的其它实验室制法
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
5.喷泉实验及拓展应用
1）喷泉实验的原理:使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入
烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。
2）形成喷泉的类型
下面是几种常见的能形成喷泉的气体和吸收剂。
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、
SO2、H2S
NO2
NO、O2、
(4 3)
∶
NO2、O2
(4 1)
∶
吸收剂
水、NaOH 溶
液
水
NaOH 溶液
水
水
水
3）喷泉实验的发散装置和实验操作
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装置(Ⅰ)向锥形瓶通入少量空气，将少量水压入烧瓶，导致大量氨溶解，形成喷泉。
装置(Ⅱ)省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接
触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨溶于水)。
装置(Ⅲ)在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大而产
生喷泉。
装置(Ⅳ)向导管中先通入一定量的H2S 后，再通入一定量SO2，发生反应，压强减小，现象为有淡黄色粉
末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH 溶液上喷形成喷泉。
装置(Ⅴ)打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl 气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开
②处的止水夹，观察到先有白烟产生，压强减小，产生喷泉。
装置(Ⅵ)中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，压强减小，再
打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。
4）喷泉实验产物的浓度计算
关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后所得溶液的物质
的量浓度：
（1）HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时：所得溶液的物质的量浓度为 mol·L－1。
（2）当是NO2和O2的混合气体且体积比为4 1∶时，c(HNO3)＝ mol·L－1。
知识点2 铵盐
1.铵盐
（1）铵盐的物理性质：铵盐都是离子化合物，都是白色固体，均易溶于水。
（2）铵盐的化学性质
1)不稳定性
a．NH4Cl 受热分解：NH4Cl
NH3↑ ＋
HCl↑
（用于除去或分离铵盐）。
b．NH4HCO3或(NH4)2CO3受热分解：NH4HCO3
NH3↑ ＋
CO
2↑ ＋
H 2O；(NH4)2CO3
△
2NH3↑+CO2↑+H2O
c.硝酸铵的分解有四种情况：
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①110 ℃时分解：NH4NO3＝HNO3＋NH3↑
②185 ℃～200 ℃分解：NH4NO3＝N2O↑＋2H2O
230°C
③
以上，同时有弱光：2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O
④在400°C 以上时，剧烈分解发生爆炸：4NH4NO3=3N2↑+2NO2↑+8H2O
得分速记
一般情况下写为5NH4NO3
4N2+2HNO3+9H2O
d.硫酸铵分解两种情况
①硫酸铵在280℃就开始分解, 分解产物放出氨气而生成硫酸氢铵（酸式硫酸铵）：
(NH4)2SO4=NH3+NH4HSO4；
②513℃时则硫酸铵完全分解,分解放出氨气、氮气、二氧化硫及水：
3(NH4)2SO4=3SO2↑+6H2O+N2↑+4NH3↑
2）与碱反应
a．在稀溶液中不加热：NH
＋
OH
－ ===NH
3·H2O。
b．加热时或浓溶液：NH
＋
OH
－
NH3↑ ＋
H 2O。
3）铵盐溶于水易水解：NH
＋
H 2O
NH3·H2O ＋
H ＋ 。铵盐溶液可能显酸性，如强酸的铵盐溶液；可能呈
中性，如醋酸铵溶液；也可能呈碱性，如碳酸铵溶液。
2.NH 的检验
未知液――→呈碱性――→产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含NH。
得分速记
向某盐中加入强碱溶液，用湿润的红色石蕊试纸进行检验，若试纸没有变蓝，则不能说明盐中不含有
NH4
+，因为盐中含有NH4
+，加入强碱溶液后，需要加热才能产生NH3。
考向1 考查氨、铵盐的性质及实验
例1 （2025·广东汕头·三模）按下图装置进行实验(夹持装置省略)，下列判断正确的是
A．甲装置试管中的固体是
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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。
【变式训练1·变载体】（2025·广东深圳·一模）NH4SCN 在化学分析、摄影和医药等领域都有重要的作
用，实验室制备NH4SCN 的原理是CS2+3NH3
NH4SCN+NH4HS，下列实验装置中不能达到对应实验
目的的是
A．制备NH3
B．干燥NH3
C．制备NH4SCN
D．尾气处理
【答案】D
【解析】A．
固体和
固体混合加热，可以制备氨气，能达到实验目的，A 不符合题意；
B．
是碱性气体，应该用碱性干燥剂干燥，碱石灰是碱性干燥剂，可以达到目的，B 不符合题意；C．
氨气与
发生反应制备
可以达到目的，C 不符合题意；D．
与稀硫酸反应生成
，该装置极容易引起倒吸，故不能达到目的，D 符合题意；故选D。
【变式训练2·变考法】（2025·江苏盐城·模拟预测）实验室以新制的氨水配制银氨溶液并进行银镜反应。
下列有关实验原理、装置和操作的说法不正确的是
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A．制氨气
B．制氨水
C．制银氨溶液
D．银镜反应
【答案】C
【解析】A．氯化铵和氢氧化钙加热下可反应生成氯化钙、氨气和水，实验室常用氯化铵和氢氧化钙共热
制取氨气，所给装置符合要求，A 正确；B．氨气极易溶于水，且氨气和水反应可生成一水合氨，倒扣漏
斗可防止液体倒吸，该装置可用于制氨水，B 正确；C．配制银氨溶液应向硝酸银溶液中逐滴加氨水至生
成的沉淀恰好溶解，图中试剂加入顺序反了，C 错误；D．葡萄糖含醛基，可与银氨溶液在水浴加热的条
件下反应生成光亮的银镜，装置合理，D 正确；故选C。
【变式训练3·
】【文化遗产保护与学科知识结合】清代《本草纲目拾遗》中关于“鼻冲水(氨
水)”的记载明确指出：“鼻冲水，……贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药方不减……”下列说法不
正确的是
A．“鼻冲水”是弱电解质
B．“鼻冲水”滴入酚酞溶液中，溶液变红色
C．“鼻冲水”中含有分子和离子的种类为6 种
D．“鼻冲水”不能使二氧化硅溶解
【答案】A
【解析】A．“鼻冲水”为氨水，为混合物，不是电解质，A 说法错误；B．“鼻冲水”溶液显碱性，则滴
入酚酞溶液中，溶液变红色，B 说法正确；C．“鼻冲水”中含有水分子、一水合氨分子、氨气分子，含
有铵根离子、氢离子和氢氧根离子，种类为6 种，C 说法正确；D．“鼻冲水”可贮存在玻璃瓶中，则氨
水不能使二氧化硅溶解，D 说法正确；答案为A。
思维建模 从各角度学会氨气的制法
（1）制取氨时，不能用硝酸铵代替氯化铵。因为硝酸铵在加热过程中可能发生爆炸性的反应，发生危
险。
（2）制取氨时，不能用氢氧化钠代替熟石灰。因为氢氧化钠具有吸湿性，易结块，不利于产生NH3，且
在加热条件下易腐蚀试管。
（3）氨是碱性气体，不能用酸性干燥剂(浓硫酸等)干燥，也不能用无水CaCl2干燥，因为它们均能与氨发
生反应，常用碱石灰做干燥剂。
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（4）实验室快速制氨气的方法:①加热浓氨水制氨气②浓氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨气。
考向2 考查喷泉实验原理及应用
例2 （24-25 高三上·四川·月考）已知
极易溶于水，
易溶于乙醇。某同学用收集满的
或
进行喷泉实验，设计了多个装置如下，图1 装置实验前先关闭止水夹。下列说法错误的是
A．标准状况下图1 喷泉试验后，烧瓶内氨水的物质的量浓度约为
B．利用图1 进行喷泉实验，将胶头滴管中的水挤入烧瓶，立即形成喷泉
C．利用图2 进行喷泉实验，用冰冷的毛巾覆盖烧瓶可引发形成喷泉
D．图3 锥形瓶内盛有乙醇，水槽中加入热水加热可引发喷泉
【答案】B
【解析】A．设烧瓶内
体积为
，喷泉实验后烧瓶内溶液的体积也为
，标准状况下烧瓶内溶液物
质的量浓度
，A 项正确；B．将胶头滴管中的水挤入烧瓶，还需打开止水夹
才能形成喷泉，操作有误，B 项错误；C．用冰冷的毛巾覆盖烧瓶，烧瓶内气压降低，烧杯内的水在大气
压作用下可进入烧瓶，从而引发喷泉，C 项正确；D．热水浴可使乙醇挥发，锥形瓶内压强增大，将乙醇
压入烧瓶中，部分HCl 溶解，导致烧瓶内压强减小引发喷泉，D 项正确；答案选B。
【变式训练1·变载体】（24-25 高三上·黑龙江哈尔滨·月考）喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体-
溶液，不能出现喷泉现象的是
气体
溶液
A
溶液
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B
饱和食盐水
C
NaOH 溶液
D
HCl
水
【答案】B
【解析】A．SO2能和亚硫酸钠反应生成亚硫酸氢钠，圆底烧瓶内气体减少，压强减小，会出现喷泉现
象， A 不符合题意；B．Cl2难溶于和饱和食盐水，圆底烧瓶内气体不减少，不能出现喷泉现象，B 符合题
意；C．NO2会与氢氧化钠溶液发生反应，圆底烧瓶中压强减小，会出现喷泉现象，C 不符合题意；D．
HCl 气体极易溶于水，圆底烧瓶内气体减少，压强减小，D 不符合题意；故选B。
【变式训练2·变考法】（24-25 高三上·福建福州·月考）同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充
满：①NH3，②NO2，进行喷泉实验。经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为
A．①=
=
=
②③④
B．①>
>
>
②③④
C．①=
>
>
②③④
D．①=
>
=
②③④
【答案】D
【分析】相同条件下，等体积的气体其物质的量相等，氨气极易溶于水，则盛有氨气的烧瓶倒立在水槽中
时，水会充满整个烧瓶；二氧化氮和水反应方程式为：3NO2+H2O═2HNO3+NO，根据方程式可知，水充入
烧瓶容积的
；如混有氧气，NO 与氧气发生反应生成二氧化氮，再进一步反应生成硝酸，根据
计算
溶液的物质的量浓度。
【解析】①设体积为3L，纯净的氨气，完全溶于水，溶液的体积等于烧瓶容积，所以溶液浓度为
；②设体积为3L，纯净的NO2，发生反应：3NO2+H2O═2HNO3+NO，根据方
程式可知，水充入烧瓶容积的
；生成HNO3的物质的量2mol，则溶液浓度为
；③NO2和O2(4:1)的混合气体，发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，这样5
份的气体(4NO2+O2)生成4 份HNO3，溶液体积等于二氧化氮与氧气的体积和，故浓度为
；④NO2和O2(1:1)的混合气体，发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，这样8 份的气体
(4NO2+4O2)生成4 份HNO3，氧气有3 体积未参与反应，溶液体积为：8-3=5，故浓度为
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；综上所诉，答案为D。
【变式训练3·
】【新技术与学科知识结合】如图所示，用传感技术测定喷泉实验中的压强变化
来认识喷泉实验的原理。下列说法正确的是
A．制取氨氨气时烧瓶中的固体常用
或
B．喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，肯定是因为装置气密性不好
C．关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈烧瓶内压
强变化曲线如图乙，则E 点时喷泉最剧烈
D．工业上，若出现液氨泄漏，可通过喷水处理
【答案】D
【解析】A．
与
反应放热，且
浓度增大，有利于氨气的逸出，而
中性盐，能溶于水，
热量的变化很小，不与水反应，对氨气的逸出没有促进作用，A 项错误；B．喷泉实验结束后，发现水未
充满三颈烧瓶，可能是因为装置气密性不好，也可能是因为氨气中混有空气等，B 项错误；C．三颈烧瓶
内气体压强与外界大气压之差越大，喷泉越剧烈，C 点的压强最小，大气压不变，则大气压和C 点的压强
差最大，则C 点喷泉最剧烈，C 项错误；D．氨气极易溶于水，因此工业上，若出现液氨泄漏，可通过喷
水处理，D 项正确；答案选D。
思维建模 喷泉实验思维过程
1.喷泉实验原理：使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧
瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。形成喷泉的常见组合
HCl
①
、NH3、NO2、NO 与O2（4 3∶）、NO2与O2（4 1∶）溶于水。
HCl
②
、CO2、Cl2、SO2溶于NaOH 溶液。
2.常见的喷泉实验装置及引发方法
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装置Ⅰ：打开止水夹→挤压胶头滴管的胶头→使少量水进入烧瓶→烧瓶内形成负压而产生喷泉。
装置Ⅱ：挤压气球→可使少量的溶液沿导管进入烧瓶→烧瓶内形成负压而产生喷泉。
装置Ⅲ：打开止水夹→用手(或热毛巾等)捂热烧瓶→氨气受热膨胀→氨气通过导管与水接触→产生喷泉。
(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气溶于水)
考向3 考查氨的实验室制法及创新
例3 （2025·广东肇庆·二模）下列实验装置能达到实验目的的是
A．制备
B．干燥
C．收集
D．吸收
尾气
【答案】D
【解析】A．加热时氯化铵分解生成氨气和氯化氢，在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵，不能制备氨
气，应选氯化铵与氢氧化钙加热制备，故A 错误；B．氨气与氯化钙反应，不能干燥氨气，故B 错误；
C．NH3的密度比空气的小，应该采用向下排空气法收集，即进口在上出口在下，故C 错误；D．氨气不与
四氯化碳反应，不溶于四氯化碳，可防止倒吸，故D 正确；答案选D。
【变式训练1·变载体】（2025·山东·一模）碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)n]-是强还原
剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)，已知液氨的沸点-33.5℃。下列说法正确的是
A．装置A 中的药品可替换为Ca(OH)2溶液与NH4Cl 固体
B．D 中发生的变化是Li+nNH3=Li++[e(NH3)n]-
C．锂片必须打磨出新鲜表面，C、E 均可选用CaCl2固体
D．D 中干冰-丙酮冷却装置可改为冰水浴
【答案】B
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【解析】A．
微溶于水，其溶液浓度小，与
固体在不加热条件下不能生成氨气(加热条件也
不适合制取氨气)，故装置A 中药品不能换为
溶液与
固体，A 项错误；B．氨气在双口瓶中
冷却为液氨，锂与液氨反应生成
，根据原子守恒和电荷守恒可知，双口瓶中的变化为：
，B 项正确；C．锂保存在石蜡中，使用前应打磨掉表面的氧化层，氨气可
与氯化钙发生络合反应，故干燥管C 中不能加入
固体，C 项错误；D．冰水浴温度不能达到-77℃，
干冰-丙酮冷却装置不可改为冰水浴，D 项错误；答案选B。
【变式训练2·变考法】（2025·辽宁·模拟预测）某制肼法是以氨为氮源，用次氯酸钠氧化氨气制备水合肼(
)。其反应装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是
A．可用装置d 代替装置a 制备氨气
B．装置a 中碱石灰能够吸水并放出热量，有利于氨气的逸出
C．烧杯中加入
可避免在进行尾气处理时发生倒吸
D．双口烧瓶中发生反应的离子方程式为
【答案】A
【分析】a 中浓氨水和碱石灰反应生成氨气，b 中发生
制取水合肼(
)，c 用于吸收多余的氨气，氨气不溶于CCl4，可以防止倒吸，据此解答。
【解析】A．氯化铵分解生成氨气和HCl，NH3、HCl 遇冷又生成氯化铵，不可用装置d 代替装置a 制备氨
气，A 错误；B．装置a 中碱石灰能够吸水并放出热量，使浓氨水生成氨气，有利于氨气的逸出，B 正确；
C．氨气易溶于水，不溶于CCl4，烧杯中加入
可避免在进行尾气处理时发生倒吸，C 正确；D．双口
烧瓶中氨气被氧化生成产物，发生反应的离子方程式为
，D 正确；故选A。
【变式训练3·
】【化学史与学科知识结合】1873 年，卡尔·冯·林德发明了以氨为制冷剂的冷冻
机。兴趣小组利用下列装置制得并收集氨气，后续用于模拟制冷过程。下列装置(“→”表示气流方向)难以
达到目的的是
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A．制备氨气
B．净化氨气
C．收集氨气
D．尾气处理
【答案】C
【解析】A．实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制备氨气，故A 正确；B．氨气是碱性气体，用碱石灰干燥
氨气，故B 正确；C．氨气密度比空气小，用向下排空气法收集氨气，故C 错误；D．氨气易溶于水，用
水吸收氨气，且该装置能防倒吸，故D 正确；选C。
思维建模 NH3制取实验3 方面创新
（1）制取原理创新：实验室不用铵盐和碱混合共热，而将浓氨水滴加到固态碱性物质(如CaO、NaOH、
碱石灰等)上，快速制取NH3。
（2）制取装置创新：
（3）吸收装置创新：
考点三 硝酸 硝酸盐
知识点1 硝酸
1．物理性质:无色，易挥发，具有刺激性气味的液体，易溶于水。浓硝酸常因为溶解有NO2 而呈黄色。质
量分数为69%的硝酸为常用浓硝酸。98%
以上
的硝酸称之为发烟硝酸。
2．化学性质
（1）硝酸具有酸的通性
①与金属反应：一般不生成氢气
②与碱性氧化物反应：如CuO、Na2O、Fe2O3等
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③与碱反应：Cu(OH)2、NaOH 等
④与盐反应：NaHCO3、Na2CO3等
⑤与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊先变红后褪色
得分速记
在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如FeO 与稀硝酸反应时的方程式应是：
3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。
（2）不稳定性
硝酸是不稳定性酸，受热或者光照易分解，所以实验室中常用棕色瓶储存硝酸，置于冷暗处。
4HNO3( 浓
) =====
2H
2O ＋
4NO
2↑ ＋
O 2↑。
（3）强氧化性
由于HNO3中的+5 价氮元素有很强的得电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是+5 价氮被还
原，故硝酸具有强氧化性。硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。
硝酸的强氧化性规律：①温度越高，硝酸越浓，其氧化性越强。 ②与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成
最高价态。
①浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色。
②与非金属单质C、S、P 等在加热条件下反应，非金属元素被氧化成酸性氧化物
或最高价含氧酸
。如：
C+4HNO3 (浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O，S+6HNO3 (
浓
)
△
H2SO4+6NO2↑+2H2O。
③金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO，极稀HNO3
可被还原成NH3，生成NH4NO3等。
3Cu+8HNO3（稀）
==3Cu(NO
3)2+2NO↑+4H2O，Cu+4HNO3（浓）==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
得分速记
浓硝酸与Cu 反应时，若Cu 过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2，但随着反应的进行，硝酸变稀，
其还原产物将为NO，最终应得到NO2与NO 的混合气体，可利用氧化还原反应过程中化合价升降总数相
等的守恒规律求解有关Cu、HNO3和混合气体之间的量的关系。
④钝化：常温时，冷的浓硝酸、浓硫酸可使铝、铁表面生成致密的氧化膜，阻止酸与金属的进一步反应，
这种现象叫钝化。钝化其实也是硝酸强氧化性的表现，利用金属Al 和Fe 的这种性质，我们可以用Al 或
Fe 制的容器来盛装浓硫酸或浓硝酸。
⑤硝酸与铁反应时，产物符合以下规律
⑥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。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：
3Fe
2 ＋ ＋
4H
＋ ＋
NO
===3Fe
3 ＋ ＋
NO↑
＋
2H
2O。
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（4）与有机物反应
①硝化反应(与苯反应)：
＋
HNO
3( 浓
) ――→
＋
H 2O；
②显色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
得分速记
（1）HNO3与金属反应一般不能产生H2。
（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）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地写成复分解反应。
（5）王水是指浓硝酸和浓盐酸体积比为1 3∶的混合物，可溶解Au、Pt 等。
3.硝酸的用途
（1）在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等；
（2）在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。
4.硝酸工业制法的反应原理
NH
①
3在催化剂作用下与O2反应生成NO：4NH3＋
5O
2
4NO
＋
6H
2O。
NO
②
进一步氧化生成NO2：2NO
＋
O 2=2NO2。
③用水吸收NO2生成HNO3：3NO2＋
H 2O=2HNO3＋
NO
。
5.硝酸的保存
①保存硝酸：棕色瓶(避光)、玻璃塞(橡胶塞易被氧化)、阴凉处(防热)。
②存放的浓硝酸中，因分解产生的NO2溶于HNO3而使其呈黄色。与工业盐酸中因含Fe3＋而呈黄色易混。
得分速记
（1）硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO，HNO3(极稀)→N2O 或
NH。
（2）“钝化”并非不反应。
（3）浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色。
知识点2 硝酸盐
1.概念：硝酸盐是硝酸HNO3与金属反应形成的盐类。由金属离子（或铵离子）和硝酸根离子组成。常见
的硝酸盐有硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钙、硝酸铅、硝酸铈等。
2.物理性质：硝酸盐几乎全部易溶于水，只有硝酸脲微溶于水，碱式硝酸铋难溶于水，所以溶液中硝酸根
不能被其他绝大多数阳离子沉淀。
3.化学性质
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（1）不稳定性：固体的硝酸盐加热时能分解放出氧，其中最活泼的金属的硝酸盐仅放出一部分氧而变成
亚硝酸盐，其余大部分金属的硝酸盐，分解为金属的氧化物、氧气和二氧化氮。
a.按金属活动性顺序表，钾到钠的硝酸盐受热分解生成亚硝酸盐和氧气：2KNO3
2KNO2＋
O 2↑;
b.按金属活动性顺序表，镁到铜的硝酸盐受热分解生成金属的氧化物、氧气和二氧化氮：2 Cu(NO
3)2
2 CuO
+4NO
2＋
O 2↑；
c.按金属活动性顺序表，铜以后的硝酸盐受热分解生成金属单质、氧气和二氧化氮：2 Ag
NO
3
2 Ag
+2NO
2＋
O 2↑。
（2）硝酸盐在高温或酸性水溶液中是强
氧化剂
，但在碱性或中性的水溶液几乎没有氧化作用。
考向1 考查硝酸的性质及实验探究
例1 （2025·北京西城·三模）为研究浓硝酸与
的反应，进行右图所示实验。下列说法不正确的是
A．浓硝酸需存放在棕色试剂瓶中，滴入浓硝酸后，无需加热即可反应
B．反应开始后，试管中产生红棕色气体，说明浓硝酸具有氧化性
C．反应消耗
时，转移电子数约为
D．若将铜片换成铝片，反应更剧烈，产生大量气体
【答案】D
【解析】A．浓硝酸见光会分解，因此需存放在棕色试剂瓶中，浓硝酸具有强氧化性，与铜片接触后无需
加热即可发生反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，A 正确；B．反应开始后，试管中产生红棕
色气体，即生成NO2，说明HNO3被还原生成NO2，HNO3为氧化剂，说明浓硝酸具有氧化性，B 正确；
C．铜与浓硝酸发生反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，铜元素化合价从0 价升高到+2 价，每
消耗1mol 铜，转移2mol 电子，则当反应消耗0.05molCu 时，转移电子数约为
0.05mol×2×6.02×1023mol-1=6.02×1022，C 正确；D．若将铜片换成铝片，将无明显现象，因为常温下铝在浓
硝酸中会发生钝化，在铝表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止反应进一步进行，D 错误；故选D。
【变式训练1·变载体】（2025·山东·二模）在恒压密闭容器中，过量铜粉、铁粉分别和
混合，实验记录如下：
实验编号
金属
现象、操作
i
铁粉
立即产生无色气体，遇空气不变色，经检验为
；向溶液加入足量
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，得到灰绿色沉淀，煮沸，蒸汽使湿润红色石蕊试纸变蓝
ii
铜粉
溶液变蓝，经检验无
产生
下列分析正确的是
A．实验i 中产生
的物质的量为
B．推测实验i 中产生
，
硝酸只能将
氧化为
C．根据上述实验推断，该浓度的硝酸中
的氧化性强于
D．由上述实验可知，
的还原速率大于
的还原速率
【答案】C
【解析】A．实验i 中产生H2，说明发生了反应Fe+2H+=Fe2++H2↑，试纸变蓝，说明产生了NH3，则溶液中
有
，说明Fe 与HNO3反应生成了
，这步反应会消耗H+，则与过量Fe 反应的H+的物质的量少于
总的HNO3的物质的量：0.5mol/L×2×10-3L=1×10-3mol，所以生成的H2少于5×10-4mol，故A 错误；B．由试
纸变蓝可知，实验i 产生了
，由于铁粉过量，过量得铁粉会将Fe3+还原为Fe2+，因此该实验无法确定
0.5mol/L 硝酸只将Fe 氧化为Fe2+，故B 错误；C．实验ii 中，无H2产生，但溶液变蓝，说明Cu 与HNO3
反应生成了Cu2+，而H+并未与Cu 反应生成H2，说明该浓度的硝酸中
的氧化性强于H+，故C 正确；
D．由实验i、ii 现象及A、B、C 分析可知，在有
、H+同时存在时，Cu 只与
发生氧化还原反应，
而不与H+反应，说明H+的还原速率小于
的还原速率，故D 错误；故答案为C。
【变式训练2·变考法】（2025·广东惠州·一模）利用以下装置探究铜与浓、稀硝酸的反应。关闭阀门A、
C，同时开始甲、乙两管的实验，下列说法正确的是
A．甲、乙两管皆变热，说明存在ΔH>0 的反应
B．甲、乙两管中产生气体，说明两管皆发生氧化还原反应
C．反应开始时甲管产生气泡的速率比乙管快，说明甲管中反应速率大
D．NO2、NO 均为酸性氧化物，故可用NaOH 溶液吸收尾气
【答案】B
【解析】A．甲、乙两管皆变热，说明存在放热反应即ΔH＜0 的反应，A 错误；B．甲、乙两管中产生气
体，铜与浓硝酸反应产生NO2气体，铜与稀硝酸反应产生NO 气体，二者均有元素化合价改变，即说明两
管皆发生氧化还原反应，B 正确；C．由于两管产生的气体不同，不同气体在水中的溶解度不同，即气泡
的速率与压强、温度和溶解度有关，即反应开始时甲管产生气泡的速率比乙管快，不能说明甲管中反应速
率大，C 错误；D．已知能与碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物，NO2虽然能与NaOH 反应但发生
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了氧化还原反应，NO 不能与NaOH 反应，故NO2、NO 均不属于酸性氧化物，用NaOH 溶液吸收尾气是
NO2、NO 发生归中反应，方程式为：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，D 错误；故答案为：B。
【变式训练3·
】【工业生产与学科知识结合】（2025·全国·模拟预测）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
【答案】C
【分析】废旧CPU 中含有单质Au(金)、Ag 和Cu，加入硝酸酸化后，金不反应，Ag 和Cu 转化为铜离子和
银离子的混合溶液，反应为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，
3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O，含Au 固体中加入王水溶液，Au 转化为HAuCl4，反应为
Au+4HCl+HNO3=HAuCl4+2H2O+NO↑，HAuCl4经还原分离得到金，以此解答。
【解析】A．在实验室中，步骤①
和
分别转化为银离子和铜离子，其中一个反应为
(稀)
，产生有毒气体
，需要在通风橱中进行，A 正确；B．浓
和
也
可提供足够浓度的氯离子和硝酸根离子，能起到与王水同样的作用，使
溶解，B 正确；C．配离子
是内界，在溶液中难电离出
，C 错误；D．步骤③中
的转化，需加入还原剂，
具有强还原性，可实现
的转化，D 正确；故选C。
思维建模 利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性
（1）活泼金属与金属反应不生成H2。
（2）与还原性的碱性氧化物、碱反应时，要考虑硝酸的强氧化性。
如FeO 与稀硝酸反应时的方程式应是：
3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。
（3）与还原性的盐（S2-、SO3
2-）反应时，要考虑硝酸的强氧化性。
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3SO3
2-+2H++2NO3
-=3SO4
2-+2NO↑+H2O，而不是SO3
2-+2H+=SO2↑+H2O。
（4）与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊先变红后褪色，而不是只变红。
考向2 考查金属与硝酸反应的多角度计算
例2 （2025·江苏南京·一模）向Cu、Cu2O 和CuO 组成的混合物中加入1 L 0.6 mol·L-1 HNO3溶液恰好使混
合物溶解，同时收集到2 240 mL NO 气体(标准状况)。已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。下列说法不正确的
是
A．上述体现酸性的硝酸与体现氧化性的硝酸的物质的量之比为5 1∶
B．若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为32 g
C．Cu2O 跟稀硝酸反应的离子方程式为3Cu2O+14H++2
=6Cu2++2NO↑+7H2O
D．若混合物中含0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，消耗H2SO4的物质的量为0.1 mol
【答案】B
【解析】A．Cu、Cu2O、CuO 与HNO3恰好完全反应时生成Cu(NO3)2、NO 和H2O，硝酸的物质的量为1
L×0.6 mol·L-1=0.6 mol，生成的NO 的物质的量=2.24 L÷22.4 L·mol-1=0.1 mol，则体现氧化性的硝酸是0.1
mol，体现酸性的硝酸是0.5 mol，体现酸性的硝酸与体现氧化性的硝酸的物质的量之比为5 1∶，A 正确；
B．根据N 原子守恒可知：n[Cu(NO3)2]=(0.6 mol-0.1 mol)÷2=0.25 mol，混合物中所含的Cu 元素共有0.25
mol，根据铜元素守恒可知，用H2还原Cu、Cu2O、CuO 的混合物后应得到0.25 mol Cu，故所得固体的质
量为0.25 mol×64 g·mol-1=16 g，B 错误；C．Cu2O 被稀HNO3氧化为Cu2+，硝酸根被还原为NO，同时生成
H2O，反应的离子方程式为3Cu2O+14H++2
=6Cu2++2NO↑+7H2O，C 正确；D．若混合物中含0.1 mol
Cu，生成的NO 的物质的量0.1mol，共转移0.3mol 电子，Cu-Cu2+-2e-、Cu2O-Cu2+-2e-，根据电子转移守
恒，混合物中n(Cu2O)=(0.1 mol×3－0.1 mol×2)÷2=0.05 mol，根据铜元素守恒可知，n(CuO)=0.25 mol－0.1
mol－0.05 mol×2=0.05 mol，混合物中，Cu 不与稀H2SO4反应，0.05 mol Cu2O、0.05 mol CuO 与稀H2SO4反
应，根据Cu2O、CuO 中氧原子与H2SO4电离出的H+反应生成H2O，可得n(H2SO4)=0.05 mol+0.05 mol=0.1
mol，D 正确；故选B。
【变式训练1·变载体】（2025·重庆·一模）铁与不同浓度硝酸反应时，各种还原产物的相对含量与硝酸溶
液浓度的关系如图，下列说法错误的是
A．少量铁粉与足量9.75mol·L-1溶液反应得到标准状况下气体2.24L，则参加反应的硝酸的物质的量为
0.1mol
B．常温时，相同规格的铜片和铁片分别投入相同浓度的浓硝酸中，铜片的反应更剧烈
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C．硝酸的浓度越大，其还原产物中高价态的N 元素成分越多
D．当硝酸浓度为12.2mol·L-1时，主要的还原产物是NO 和NO2，且二者物质的量之比为1：1
【答案】A
【解析】A．参加反应的硝酸包括被还原的，以及没有被还原的(转化为硝酸铁)，因此参加反应的硝酸的物
质的量大于0.1mol，故A 错误；B．常温时，相同规格的铜片和铁片分别投入相同浓度的浓硝酸中，铁与
浓硝酸发生钝化，故B 正确；C．由图象可知，随着硝酸浓度的升高，NO2的含量增大，这说明硝酸的浓
度越大，其还原产物中高价态的N 元素成分越多，故C 正确；D．由图象可知，当硝酸浓度为12.2mol·L-1
时，主要的还原产物是NO 和NO2，且二者物质的量之比为1：1，故D 正确；答案选A。
【变式训练2·变考法】（24-25 高三上·云南·月考）38.4gCu 与一定量的浓硝酸恰好完全反应生成
、
、NO 的混合气体，将这些气体通入
溶液中，所有气体恰好被完全吸收，得到
和
的混合溶液，该溶液中
和
的物质的量之比为
A．2：3
B．3：2
C．3：5
D．5：3
【答案】A
【解析】38.4gCu 为0.6mol，由电子守恒可以知道，38.4gCu 失去的电子等于
到
得到的电子，
，
，由Na 原子守恒可以知道
，则
，则该溶液中
和
的物质的量之比为2：3，故答案选A。
【变式训练3·
】【环境保护与学科知识结合】（24-25 高三上·河南·月考）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
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
【答案】D
【分析】NO2、NO 通入碳酸钠溶液发生已知①、②的两个反应，会生成硝酸钠和亚硝酸钠的混合物，加入
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稀硝酸将亚硝酸钠转化为硝酸钠，最后对硝酸钠溶液蒸发结晶得到硝酸钠固体。
【解析】A．酸性氧化物与碱反应生成一种盐和水，
与NaOH 反应生成NaNO2、NaNO3，生成两种
盐，且氮元素化合价发生变化，不属于酸性氧化物，A 错误；B．反应①中二氧化氮的氮元素发生歧化反
应，二氧化氮既是氧化剂也是还原剂，被氧化的氮元素与被还原的氮元素的物质的量为1:1，反应②NO 中
氮元素化合价升高被氧化，NO2中氮元素化合价降低被还原，则同时发生反应①和②时，被氧化的氮元素
与被还原的氮元素的质量之比1:1，B 错误；C．“转化器”中加入稀硝酸将亚硝酸钠转化为硝酸钠，硝酸
被还原为NO，生成的
是氧化产物，NO 是还原产物，C 错误；D．根据题意可知，N 元素和Na 元素
最终变为硝酸钠，根据守恒有等式：a+b+e=2c；NO、NO2最终变为硝酸钠，N 失去电子，O2得到电子，根
据电子守恒有等式：3a+b=4d，根据上述两个等式可得：
，D 正确；故选D。
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
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。
考点四 不同价态含氮物质的转化
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知识点1 不同价态含氮物质的转化
1.氮气及其化合物的价类二维图
氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化
关系。
1）横向转化为物质类别变化，为非氧化还原反应，如
（1）氨气转化为铵盐：HCl
＋
NH
3==
=NH
4Cl
（2）硝酸转化为硝酸盐：NaOH
＋
HNO
3==
=NaNO
3＋
H 2O
2）纵向转化为化合价变化反应，是氧化还原反应，如
（1）NH3转化为N2：3Cl2＋
8NH
3==
= N
2＋
6NH
4Cl
（2）NH3转化为NO：5O2＋
4NH
3=====
4NO
＋
6H
2O
得分速记
N2不能一步氧化为NO2。
3)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。
如：3NO2＋
H 2O ==
=2HNO
3＋
NO
、 2NO2＋
2NaOH
==
=NaNO
3＋
NaNO
2＋
H 2O
4)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。
如：6NO
＋
4NH
3=====
5N
2＋
6H
2O、NO2＋
NO
＋
2NaOH
==
=2NaNO
2＋
H 2O
2.构建氮气及其化合物转化网络
3．氮在自然界中的循环
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知识点2 氮族元素的其它知识归纳
1．肼（联氨）
（1）结构：
分子式
电子式
结构式
结构简式
N2H4
H2N-NH2
（2）碱性：二元弱碱，碱性比NH3弱。在水中的电离方式与氨相似，分两步进行：N2H4＋
H 2O
N2H
＋
OH
－ 、N2H ＋
H 2O
N2H ＋
OH
－ 。
（3）强还原性：①水合肼在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成金属单质，如2N2H4·H2O ＋
2Ag
＋
==
=2Ag↓
＋
2NH
＋
N 2↑ ＋
2H
2O；②能被氧气、H2O2等氧化，可用作喷气式发动机推进剂、火箭燃料等。
2．As2O3、As2O5和As2S3
（1）As2O3俗称砒霜，微溶于水生成亚砷酸
(H
3AsO3)，可被过氧化氢氧化成砷酸
(H
3AsO4)，属于两性氧化
物：As2O3＋
6NaOH
==
=2Na
3AsO3＋
3H
2O，As2O3＋
6HCl
==
=2AsCl
3＋
3H
2O。
（2）As2O5遇热不稳定，在熔点(300℃)附近即失去O2变成As2O3。
（3 ）As2S3 俗称雌黄，可溶于碱性硫化物或碱溶液中：As2S3 ＋
3Na
2S ==
=2Na
3AsS3 ，As2S3 ＋
6NaOH
==
=Na
3AsS3＋
Na
3AsO3＋
3H
2O。也可以与SnCl2、发烟盐酸反应转化为雄黄
(As
4S4)：2As2S3＋
2SnCl
2
＋
4HCl
==
=As
4S4＋
2SnCl
4＋
2H
2S↑。雄黄和雌黄均可以与氧气反应生成As2O3。
考向1 考查不同价态含氮物质的转化关系
例1 （2025·陕西商洛·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
【答案】A
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【分析】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10e-分子，乙为单质，结合转化关系分析可知，甲为NH3，乙为O2，丁
为H2O，丙为NO，戊为NO2，己为HNO3，据此分析判断。
【解析】A．甲为NH3易溶于水，形成的一水合氨溶液显碱性，故A 正确；B．丙与乙反应时生成红棕色
气体二氧化氮，有明显现象，故B 错误；C．气体戊为NO2，二氧化氮和水反应，不能通过排水法收集，
故C 错误；D．戊与丁生成己的反应为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，不是化合反应，故D 错误；故选：A。
【变式训练1·变载体】（2025·天津·二模）地球上的生物循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如图所
示。下列说法错误的是
A．1 个
分子中σ 键与π 键数目之比为
B．反应j 中
被还原生成
C．反应c 和反应k 均为氮的固定
D．反应g 中
发生氧化反应
【答案】B
【解析】A．
分子中化学键为氮氮三键，σ 键与π 键的比为
，A 正确；B．反应j 中
没有注
明标准状况，无法计算，B 错误；C．反应c 和反应k 均为游离态氮转化为化合态氮，是氮的固定，C 正
确；D．反应g 中
，氮元素化合价升高，发生氧化反应，D 正确；故答案选B。
【变式训练2·变考法】（2025·北京昌平·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
【答案】B
【分析】合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下，甲为N2，反应Ⅰ为N2+3H2
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2NH3，反应Ⅱ为4NH3+5O2
4NO+6H2O，乙为NO，Ⅲ为2NO+O2=2NO2，丙为NO2，Ⅳ为
3NO2+H2O=2HNO3+NO，Ⅴ为NH3+HNO3=NH4NO3，据此分析判断。
【解析】A．分析可知，甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，A 正确；B．甲为N2，反应中做氧化剂，
乙为NO，反应中做还原剂，丙NO2，反应中既作氧化剂也做还原剂，B 错误；C．反应Ⅳ的另一种产物
NO 可循环使用，C 正确；D．反应Ⅴ为NH3+HNO3=NH4NO3，N 元素化合价未发生改变，D 正确；故答案
为：B。
【变式训练3·
】【物质用途与学科知识结合】（2025·江苏·一模）氮及其化合物的转化具有重
要应用。下列说法正确的是
A．自然固氮、人工固氮都是将
转化为
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．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：
(稀)
【答案】D
【解析】A．自然固氮、人工固氮都是将
转化为含氮的化合物，故A 错误；B．工业制硝酸过程中的物
质转化是氮气转化为氨气，氨气发生催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化为二氧化氮，二氧化氮和水反
应生成硝酸，故B 错误；C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应是一氧化氮和一氧化碳反应生成氮气
和二氧化碳，
，故C 错误；D．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物，铜
稀硝酸反应生成NO 气体，NO 遇空气转化为NO2，故D 正确；选D。
思维建模 解题时，抓住氮元素化合价的变化，依据氧化还原反应的知识进行分析、判断。
（1）牢记一条转化主线，侧重物质之间转化的条件及产物：
N2――→NH3――→NO――→NO2――→HNO3――→NH4NO3。
（2）结合氧化还原反应中“价态转化规律”，认识不同价态含氮物质之间的转化关系：
NH3――→NO――→NO2――→HNO3
（3）明确含氮物质的连续氧化关系：N2――→NO――→NO2――→HNO3
考向2 考查不同价态含氮物质转化的实验探究
例2 （24-25 高三上·广东·期末）某小组探究NH3的催化氧化，实验装置如图，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。下列分析正确的是
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A．①中固体药品可用KClO3代替，②中固体药品可为NH4Cl
B．③、④中现象说明③中的反应是
C．④中白烟的主要成分是NH4Cl
D．一段时间后，⑤中溶液可能变蓝
【答案】D
【分析】由实验装置图可知，装置①中高锰酸钾受热分解制备氧气，装置②中氯化铵与氢氧化钙共热反应
制备氨气，装置③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮，反应生成的一氧化氮在
装置④中与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水蒸气反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵，会有
白烟产生，装置⑤中氮的氧化物溶于水与氧气反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成硝酸铜，使溶液呈蓝色。
【解析】A．二氧化锰做催化剂作用下氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气，所以装置①中高锰酸钾固体不
能用氯酸钾替代，氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，在试管口遇冷又生成氯化铵堵塞导管，所以②中固
体药品不能用氯化铵替代，故A 错误；B．由分析可知，③中发生的是氨气在催化剂作用下与氧气反应生
成一氧化氮，故B 错误；C．由分析可知，④中白烟的主要成分是硝酸铵，不是氯化铵，故C 错误；D．
由分析可知，装置⑤中氮的氧化物溶于水与氧气反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成硝酸铜，使溶液呈蓝
色，故D 正确；故选D。
【变式训练1·变载体】（2025·四川·一模）某学生按图示方法进行实验，一段时间后，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。下列相应的推理错误的是
A．常温下
能自发进行，说明该反应
B．铜位于周期表第四周期第I 族
C．锥形瓶内气体颜色先变深后变浅，说明铜与稀
反应生成 NO
D．锥形瓶中液面下降，最终铜丝与液面脱离接触，说明体系压强增大
【答案】B
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【分析】铜丝与稀硝酸反应生成一氧化氮气体，气体不断在锥形瓶中聚集，压强不断增大，把液体压到长
颈漏斗，使长颈漏斗液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。
【解析】A．常温下
为熵减反应，其能自发进行，说明该反应放热，故
，A 正确；B．铜为29 号元素，位于周期表第四周期第IB 族，B 错误；C．二氧化氮为红色、NO 为无
色，锥形瓶内气体颜色先变深后变浅，说明铜与稀
反应生成 NO， C 正确；D．据分析，锥形瓶中
液面下降，最终铜丝与液面脱离接触，说明体系压强增大，D 正确；故选B。
【变式训练2·变考法】（2025·江苏·一模）实验室在如图所示装置(部分夹持装置已省略)中，用氨气和金属
钠反应制得氨基钠(
)。
已知：常温下氨基钠为白色晶体，熔点210℃，沸点400℃，露置于空气中遇水蒸气剧烈反应生成NaOH
和
；金属钠熔点为97.8℃，沸点 882.9℃；氨气在空气中不能燃烧。下列说法正确的是
A．装置①试管中盛放
固体
B．实验时应先点燃装置③的酒精灯
C．装置②和⑤中固体分别为碱石灰和
D．装置④中冷凝管的进水口应接在b 处
【答案】C
【分析】由实验装置图可知，装置①中氯化铵和氢氧化钙共热反应制备氨气，装置②中盛有的碱石灰用于
干燥氨气，装置③中金属钠与氨气反应制备氨基钠，装置④用于冷凝回流挥发出的氨基钠，装置⑤中盛有
的五氧化二磷用于吸收未反应的氨气，防止污染空气，同时防止水蒸气进入装置③中导致氨基钠与水蒸气
反应，点燃的目的是除去反应生成的氢气，防止氢气逸出而发生意外事故。
【解析】A．由分析可知，装置①中氯化铵和氢氧化钙共热反应制备氨气，故A 错误；B．金属钠能与空
气中的氧气和水蒸气反应，所以实验时应先点燃装置①的酒精灯，利用反应生成的氨气排尽装置中的空气
后，再点燃装置③的酒精灯，故B 错误；C．由分析可知，装置②中盛有的碱石灰用于干燥氨气，装置⑤
中盛有的五氧化二磷用于吸收未反应的氨气，防止污染空气，同时防止水蒸气进入装置③中导致氨基钠与
水蒸气反应，故C 正确；D．由分析可知，装置④用于冷凝回流挥发出的氨基钠，为增强冷凝效果，冷凝
管的进水口应接在下口a 处，故D 错误；故选C。
【变式训练3·
】【探究实验与学科知识结合】（2025·河南·三模）某小组设计实验探究NaNO2
的性质，装置如图所示(夹持装置省略)。
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已知：
(棕色环)。实验现象：装置乙中产生“棕色环”，装置丙中溶液紫色变浅。
下列叙述错误的是
A．通入装置乙中的气体可能有NO
B．用
溶液检验装置甲中FeSO4是否完全反应
C．可以用含酚酞的纯碱溶液替代装置丙中酸性KMnO4溶液
D．其他条件不变，撤去水浴，产生“棕色环”速率变慢
【答案】C
【分析】装置乙中产生“棕色环”，说明乙中发生反应
，即甲中反应生成NO；装
置丙中酸性高锰酸钾溶液吸收NO，溶液紫色变浅。
【解析】A．装置乙中产生“棕色环”，说明乙中发生反应
，即甲中反应生成NO 通
入装置乙中，A 正确；B．
与
反应生成蓝色沉淀，可用
溶液检验
的存
在，即
检验装置甲中
是否完全反应，B 正确；C．装置丙中酸性高锰酸钾溶液吸收
NO，并检验NO，不能用纯碱溶液吸收NO，C 错误；D．热水浴起加热作用，撤去热水浴，温度降低，反
应速率降低，产生“棕色环”速率变慢，D 正确；故答案为：C。
思维建模 解题流程标准化
1.审题阶段
（1）提取关键信息：实验目的、给定试剂/装置、数据呈现形式（图表/文字）。
（2）识别隐蔽条件（如"密闭容器"防气体逸出、"暗处理"排除原有淀粉干扰）。
2.方案设计阶段
（1）遵循四原则：科学性（符合反应原理）、安全性（防爆防毒）、可行性（仪器可达）、简约性（步
骤精简）。
（2）装置选择：如气体制备需"发生→净化→收集→尾气处理"四步装置链。
3.数据分析阶段
（1）定量计算：运用差量法（气体体积差）、滴定公式等工具。
（2）误差分析：识别操作失误（如未润洗滴定管）与系统误差（如热量散失）。
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考向3 考查氮族元素的其他相关知识
例3 （2025·全国·模拟预测）工业废水中的砷元素(主要存在形式是
)具有强毒性，需要进行脱砷处理
才能排放，下图是一种处理酸性废水中砷元素的工艺。下列叙述正确的是
A．氧化剂可以选择
B．氧化步骤的离子方程式：
C．加
有助于通过共沉淀提高除砷率
D．脱砷后排放的水可用于配制
溶液
【答案】C
【分析】高浓度的含砷废水中，砷以As(Ⅲ)和As(Ⅴ)形式存在，废水呈酸性，向废水中加入H2O2将低价态
的As(Ⅲ)氧化为高价态，再加入FeCl3和NaOH，FeCl3在碱性条件下生成Fe(OH)3沉淀，砷的化合物与
Fe(OH)3共同沉淀，提高除砷率，再调节废水pH，使水质符合排放标准，最终排放。
【解析】A．若氧化剂使用
，会引入新的杂质锰元素，因此氧化剂不能选择
，A 项错误；
B．氧化步骤中加H2O2将
氧化为
，H2O2被还原为H2O，而不是生成O2，B 项错误；C．加
调节
，
会转化为
沉淀, 通过共同沉淀提高除砷率，C 项正确；D．根据流程分析
可知，脱砷后排放的水中含有
等杂质，会与
反应生成沉淀，不能用于配制
溶液，D 项错
误；答案选C。
【变式训练1·变载体】（24-25 高三上·重庆荣昌·月考）已知：①辉铋矿的主要成分是Bi2S3，
易水解
生成难溶的BiOCl；②化合物中Bi 通常呈+3 价或+5 价，
具有强氧化性。下列说法错误的是
A．“溶浸”步骤加入盐酸的目的是提高铋的浸取率，抑制
的水解
B．“溶浸”步骤发生的主要反应为
C．“置换”步骤发生的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3 2∶
D．流程中可循环利用的物质为
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【答案】C
【分析】由题给流程可知，向辉铋矿中加入氯化铁和盐酸混合溶液氧化浸取，将矿石中的金属元素转化为
可溶的金属氯化物、硫元素转化为单质硫，过滤得到含有硫的滤渣1 和滤液；加入铁粉，将铋置换出来，
过滤得到海绵铋和滤液，滤液通入氯气转化为氯化铁溶液，回到酸浸步骤循环使用。
【解析】A．由已知信息可得，“溶浸”步骤加入盐酸的目的是提高铋的浸取率，抑制铋离子的水解，A
正确；B．由分析可知，氯化铁和盐酸将矿石中的金属元素转化为可溶的金属氯化物、硫元素转化为单质
硫，化学方程式为
，B 正确；C．“置换”步骤发生反应的离子方程式
为
，可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3，C 错误；D．“置换”步骤生成
的
在“滤液氯化”步骤被
氧化为
，可以实现循环利用，D 正确；故选C。
【变式训练2·变考法】（23-24 高三下·江苏扬州·开学考试）ⅤA 族氮、磷、砷(As)、锑(Sb)元素及其化合
物应用广泛。氨是重要的化工原料，广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱、医药等；肼(
)的燃烧热为
624kJ/mol，是常用的火箭燃料。白磷(
)晶胞如图所示，P 元素可形成多种含氧酸，其中次磷酸(
)
为一元弱酸，H3PO4为三元中强酸。雌黄(As2S3)和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4(沸点114
℃)并放出H2S 气体。锑是带有银色光泽的灰色金属，铅锑合金一般用作铅蓄电池的负极材料。
下列化学反应表示正确的是
A．NO2制HNO3的离子方程式：3NO2＋H2O=2HNO3 ＋NO
B．次磷酸与足量NaOH 溶液反应：
C．肼燃烧的热化学方程式：
；
D．雌黄制备雄黄的化学方程式：2As2S3＋2SnCl2＋4HCl=As4S4＋2SnCl4＋2H2S↑
【答案】D
【解析】A．NO2制HNO3的离子方程式：3NO2＋H2O=2H++2NO ＋NO，故A 错误；B．次磷酸是一元弱
酸，次磷酸与足量NaOH 溶液反应生成NaH2PO2，方程式为：
，故B 错误；
C．肼(
)的燃烧热为624kJ/mol，即1mol
燃烧生成氮气和液态水时放出624kJ 热量，热化学方程
式：
，故C 错误；D．雌黄(As2S3)和SnCl2在盐酸中反
应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4(沸点114 ℃)并放出H2S 气体，化学方程式为：2As2S3＋2SnCl2＋4HCl=As4S4
＋2SnCl4＋2H2S↑，故D 正确；故选D。
【变式训练3·
】【工业生产与学科知识结合】（2025·山东聊城·一模）晶体磷酸二氢钾
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是一种非线性光学材料，实验室模拟工业工序设计的流程如图所示。
已知：HCl 易溶于乙醇和醚等有机溶剂，下列说法不正确的是
A．有机萃取剂不可选用乙醇
B．
既可与盐酸也可与
溶液反应
C．操作I、操作II 是相同的操作方法
D．一系列操作III 主要包括蒸发结晶、干燥
【答案】D
【分析】
加入KCl 混合，用有机萃取剂进行萃取，主要反应原理为
，
经操作I (分液)得到有机相和水相，水相经一系列操作可得到
晶体，反应产生的HCl 易溶于有机萃
取剂，有机相加入氨水进行反萃取，发生反应NH3·H2O+HCl=NH4Cl+H2O，再分液得到有机萃取剂返回萃
取操作中循环使用，另一部分经蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥便可得到NH4Cl。
【解析】A．因为乙醇与水互溶，所以有机萃取剂不可选用乙醇，A 正确；B．
是酸式盐，既可与
盐酸也可与
溶液反应，B 正确；C．根据分析知，操作I、操作II 都是分液，是相同的操作方法，C
正确；D．NH4Cl 受热易分解，所以一系列操作III 主要包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D
错误；故选D。
思维建模 根据同族元素的性质推断氮族元素的性质
（1）位于周期表ⅤA 族，包括N/P/As/Sb/Bi，最外层5 电子结构决定其多种化合价（-3 至+5），
P、As、Sb 的低价化合物有还原性；Bi 的高价化合物有强氧化性，如NaBiO3能将Mn2+氧化为MnO4
-。
（2）非金属性递变规律：N＞P＞As（Sb/Bi 显金属性），对应氢化物稳定性NH₃＞PH₃＞AsH₃。
1．（2025·云南卷）某化学兴趣小组设计如下实验装置，通过测定反应前后质量的变化，验证
固体
在酒精灯加热条件下，受热分解的气态产物。
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实验步骤：先缓慢通入Ar 气，排尽装置内空气；关闭Ⅰ左侧阀门，点燃酒精灯；一段时间后，Ⅱ中灼热
的铜网变黑，熄灭酒精灯甲；再次缓慢通入Ar 气……
下列说法错误的是
A．实验步骤中，点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙
B．整个过程中，若Ⅲ中灼热的铜网未变黑，则说明生成的
在Ⅱ中反应完全
C．实验结束后，若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量，则分解的气态产物只有
D．
应远离热源、可燃物，并与还原性物质分开存放
【答案】A
【分析】先缓慢通入Ar 气，排尽装置内空气，防止对实验造成干扰，关闭Ⅰ左侧阀门，先后点燃乙、
丙、甲处酒精灯，一段时间后，Ⅰ中灼热的铜网变黑，说明NaNO3分解产生了O2，熄灭酒精灯甲，再次
缓慢通入Ar 气，使NaNO3分解产生的气态产物全部排尽，浓硫酸用于防止空气中的水蒸气进入装置干扰
实验。
【解析】A．一段时间后，Ⅱ中灼热的铜网变黑，说明NaNO3分解产生了O2，为确保能准确测定产生的氧
气的质量，应先点燃乙处酒精灯，再点燃丙处酒精灯，最后点燃甲处酒精灯，A 错误；B．Ⅱ、Ⅲ中Cu 均
能和氧气反应生成黑色的CuO，整个过程中，若Ⅱ中灼热的铜网未变黑，则说明生成的O2在Ⅱ中反应完
全，B 正确；C．Ⅱ中的Cu 只能吸收O2，实验结束后，若Ⅰ中减少的质量等于Ⅰ中增加的质量，则分解的
气态产物只有O2，C 正确；D．由该实验可知NaNO3受热易分解产生氧化剂、助燃性气体O2，故NaNO3
应远离热源、可燃物，并与还原性物质分开存放，D 正确；答案选A。
2．（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
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【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。
3．（2024·广西卷）实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。
为阿伏加德罗常数的值，下列说法
正确的是
A．“反应1”中，每消耗
，在
下得到
B．“反应2”中，每生成0.1molNO，转移电子数为
C．在密闭容器中进行“反应3”，
充分反应后体系中有
个
D．“反应4”中，为使
完全转化成
，至少需要
个
【答案】B
【分析】反应1 为实验室制备氨气的反应，方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+CaCl2+2H2O，反应2 是氨
气的催化氧化，方程式为：4NH3+5O2
4NO+6H2O，反应3 为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，方程
式为：2NO+O₂=2NO₂ ，反应4 为二氧化氮，氧气和水反应生成硝酸，4NO2+2H2O+O2=4HNO3，以此解
题。
【解析】A．根据分析可知，每消耗
，生成0.1mol 氨气，但是由于不是标准状况，则气体不
是2.24L，A 错误；B．根据分析可知，反应2 方程式为：4NH3+5O2
4NO+6H2O，该反应转移20e-，则
每生成0.1molNO，转移电子数为
，B 正确；C．根据反应3，
充分反应后生成
个
，但是体系中存在2NO2
N
⇌
2O4，则最终二氧化氮数目小于
，C 错误；D．根据反应4 可知，为
使
完全转化成
，至少需要
个O2，D 错误；故选B。
4．（2024·广东卷）按下图装置进行实验。搅拌一段时间后，滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其
相应推理均合理的是
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A．烧瓶壁会变冷，说明存在
的反应
B．试纸会变蓝，说明有
生成，产氨过程熵增
C．滴加浓盐酸后，有白烟产生，说明有
升华
D．实验过程中，气球会一直变大，说明体系压强增大
【答案】B
【解析】A．烧瓶壁变冷说明八水氢氧化钡与氯化铵的反应是焓变大于0 的吸热反应，故A 错误；B．试
纸会变蓝，说明八水氢氧化钡与氯化铵反应时有氨气生成，该反应是熵增的反应，故B 正确；C．滴加浓
盐酸后，有白烟产生是因为浓盐酸挥发出的氯化氢气体与反应生成的氨气生成了氯化铵，与氯化铵的升华
无关，故C 错误；D．八水氢氧化钡与氯化铵生成氯化钡和一水合氨的反应是焓变大于0 的吸热反应，烧
瓶中温度降低、气体压强会减小会导致气球变小，后因为一水合氨分解生成氨气导致气体压强增大，气球
会变大，滴入盐酸后，浓盐酸挥发出的氯化氢气体与反应生成的氨气生成了氯化铵，导致气体压强变小，
则实验过程中，气球先变小、后增大，加入盐酸后又变小，故D 错误；故选B。
5．（2023·江苏卷）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。
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10．（2023·广东卷）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
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。
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