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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
既有游离态，又有化合态。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：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程，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：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水
(2)分子结构：电子式：
，结构式：N≡N；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
4
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①实验室制法：加热NH4Cl 饱和溶液和NaNO2晶体的混合物：NaNO2＋
NH
4Cl
△
NaCl
＋
N 2↑ ＋
2H
2O
②工业制法：工业上从液态空气中，利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低加以分离而制得氮气
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+1
、
+2
、
+3
、
+4
、
+5
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)
俗称笑气，常作麻醉剂
2.一氧化氮(NO)
①物理性质：无色、无味的有毒的气体，密度比空气略大，难溶于水
②实验室制法：3Cu
＋
8HNO
3( 稀
) ==
=3Cu(NO
3)2＋
2NO↑
＋
4H
2O，只能用排水法收集
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：5NO
＋
3MnO
4
－ ＋
4H
＋ ==
= 5NO
3
－ ＋
3Mn
2 ＋ ＋
2H
2O
c．NO 与酸性K2Cr2O7反应：2NO
＋
Cr
2O7
－ ＋
6H
＋ ==
= 2NO
3
－ ＋
2Cr
3 ＋ ＋
3 H 2O
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：红棕色有剌激性气味的有毒气体，易溶于水且与水能发生反应
5
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②实验室制法：Cu
＋
4HNO
3( 浓
) ==
=Cu(NO
3)2＋
2NO
2↑ ＋
2H
2O，只能用排空气法收集
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)
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)
无色气体，易液化，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剧毒性物质，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主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂的废气等
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)
6
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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
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
【答案】B
【详解】A．
变为
，实现了N 从游离态到化合态，A 正确；
B．反应物有
，生成物有
，该过程发生还原反应，在阴极发生，B 错误；
C．该反应的吉布斯自由能变化量为-0．34eV，小于0，能够自发，C 正确；
D．反应物有
，生成物有
，电解质溶液为酸性，所以历程的总反应为
，D 正
确；故选B。
【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
7
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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
【答案】D
【详解】A．NH3能形成分子间氢键，使得NH3的沸点高于HCl，A 正确；
B．酸性环境
和
可发生归中反应生成氯气，浓盐酸和浓NaClO 能发生氧化还原生成氯化钠、氯
气、水，B 正确；
C．工业上通过氮气和氢气催化反应生成氨气，氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气生成二氧化
氮，二氧化氮和水生成硝酸，从而制备
，C 正确；
D．
对应的含氧酸HClO4为强酸，但
为非极性分子，D 错误；
故选D。
【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
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
【答案】A
【详解】A．若a 是氨气，而氨气和氯气反应会形成白烟氯化铵，A 符合题意；
B．硝酸钠溶液显中性，亚硝酸钠溶液显碱性，B 不符合题意；
C．NO 密度和空气接近且易和空气中氧气反应，不可使用排空气法，C 不符合题意；
D．亚硝酸钠是有毒，但是不影响她作防腐剂，抛开剂量谈毒性，不科学，D 不符合题意；
故答案为A。
考向2 考查氮氧化物对环境的污染及防治
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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
【答案】B
【详解】A．
与
反应生成NO 和
，水中的氧元素化合价降低，是还原产物，A 正确；
B．N 原子的杂化方式为sp3杂化，C 原子杂化后和H 原子形成
键，分子中不含s-p
键，B 错误；
C．
，NO 为氧化剂，CO 为还原剂，说明氧化性：
，C 正确；
D．足量NaOH 溶液和等物质的量的NO 和
反应，生成
，方程式为：
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，D 正确；
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
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
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D．
为该历程的催化剂
【答案】C
【详解】A．根据题意和方程式的分析，反应③为
，故流程中的X 是氮气和水，是混合物，A 项错误；
B．分析反应①~④中物质的转化，不存在非极性键的断裂，B 项错误；
C．①~④中，反应③和④属于氧化还原反应，①和②不属于氧化还原反应，C 项正确；
D．流程分析可知，
为该历程的中间产物，不是催化剂，D 项错误；
故答案选C。
【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。
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
【答案】B
【详解】A．当观察到反应器Ⅰ中悬浊液变澄清时，说明生成Mg(HSO3)2，反应的离子方程式为
MgO+2SO2+H2O=Mg2++2
，A 正确；
B．反应器Ⅱ中，保持高速通入烟气，则烟气与NaClO2溶液无法充分接触，烟气中NOx去除率降低，B 错
误；
C．反应器Ⅱ中，保持适宜的进气深度能使烟气与NaClO2溶液充分接触，能提高烟气中NOx去除率，C 正
确；
D．烟气中的NO 几乎不被水或碱液吸收，因此MgO 吸收剂几乎不能脱硝，D 正确；
故答案选B。
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。
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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
【答案】C
【详解】A．由分析知，现象①②，主要体现了
难溶于水、还原性，A 正确；
B．现象②中空气进入针筒，NO 被氧化为二氧化氮，现象③中二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，故
针筒示数:
<
③②，B 正确；
C．过程中若将空气10mL 改成15mL，则氧气有约3mL，
和3mL 氧气反应时，NO 过量，故③能
观察到针筒内有气体剩余，C 错误；
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，D 正确；
故选C。
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 O
∶
2＝4 3)
∶
。
(2)若NO2和O2通入水中，总反应式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(NO2 O
∶
2＝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
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
【答案】D
【详解】A．N2和水不反应且不溶于水，在有O2的条件下N2也不与水反应，则通入O2后试管内不能完全
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被水充满，故A 错误；
B．O2与NO2可在溶液中发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3，试管内只有NO2气体，通入O2后能完全被水
充满，但还有其它可能，如NO 和NO2的混合气体或只有NO，故B 错误；
C．N2和水不反应且不溶于水，在有O2的条件下氮气也不与水反应，则通入O2后试管内不能完全被水充
满，故C 错误；
D．O2与NO2的混和气体可在水中发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3，则通入适量O2后试管内能完全被水
充满，故D 正确；
故答案为D。
【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
【答案】B
【详解】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,即三
种气体恰好完全反应生成HNO3，根据同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，结合氧化还原
反应中得失电子总数相等，固有：3V1+V2=4V3，故3×2+4≠4×5，3×9+5=4×8，3×7+2≠4×6，3×4+5≠4×6，只
有B 项符合题意，故答案为：B。
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
【答案】B
【详解】A．工业合成氨反应进行不完全，氮气不能完全转化为氨气，
与足量
反应，生成的
分子总数小于
，A 错误；
B．反应②中氮化合价由0 变为+2，则每生成3.0g NO（0.1mol），转移0.2mol 电子，电子数目为
，
B 正确；
C．未指明
所处的温度和压强，不能计算出其物质的量，C 错误；
D．未指明稀硝酸的体积，无法计算氢离子的数目，D 错误；
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故选B。
【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
【答案】B
【详解】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
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
【答案】D
【详解】A．根据反应①可知，每消耗32g
，生成NO 分子的数目为
，A 项错误；
B．标准状况下，
不是气体，无法计算，B 项错误；
C．
在溶液中会发生水解，1L1mol·L-1
溶液中，含有
的数目小于
，C 项错误；
D．
中，
为氧化产物，该反应每生成1 个
转移电子1 个，则每生
成1mol
，转移电子的数目为
，D 项正确；
答案选D。
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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
【答案】D
【详解】A．f 是硫酸盐，硫酸是强酸，强酸弱碱盐水溶液呈酸性，如
溶液，同理l 是铵盐，
溶液呈酸性，A 正确；
B．
、
，转化均可通过与氧气反应实现，B 正确；
C．向一定量氨水中通入
气体，当
少量生成
，当
过量生成
，C 正确；
D．
铁粉物质的量为0.1mol，与稀硫酸反应转移电子数为
，与足量稀硝酸反应，Fe 被氧化为
，转移电子数为
，D 错误；
故选D。
【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
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D．将k 转化为j 必须加入合适的还原剂才能实现
【答案】C
【详解】A．根据上述分析可知g 是NH3，e 是H2SO4，二者可以发生反应产生 (NH4)2SO4，(NH4)2SO4属于
硫酸盐，A 错误；
B．根据上述分析可知a 是H2S，c 是SO2，g 是NH3。浓硫酸具有吸水性，可以干燥气体。但由于浓硫酸同
时具有氧化性和酸性，因此不能干燥具有还原性的H2S，也不能干燥碱性气体NH3，而浓硫酸与SO2不能
发生反应，因此可以干燥SO2气体，B 错误；
C．汽车尾气系统中安装的催化转化器能够实现NO 和CO 转化为N2和CO2，C 正确；
D．根据上述分析可知j 是NO2(N2O4)，k 是HNO3，浓HNO3不稳定，受热或光照会发生分解反应产生
NO2，故不需要加入还原剂，也可以实现由HNO3向NO2的转化，D 错误；
故合理选项是C。
【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
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
【答案】B
【详解】A．酸性氧化物是能和碱反应只生成盐和水，只有 SO2、SO3属于酸性氧化物，故A 正确；
B．HNO3、硫酸氢铵、H2SO4、H2S 均属于电解质，故B 错误；
C．g 为NH3、a 为H2S、d 为SO3，三者中NH3具碱性与还原性，H2S 具有还原性，不能用浓硫酸干燥，
SO3会被浓硫酸吸收，因此g、a、d 均不能用浓硫酸干燥，故C 正确；
D．雷雨天气可实现
的转化，故D 正确；
故选B。
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
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(1)分子结构：氨的电子式为
，结构式为
，氨的结构为三角锥形
(2)物理性质：氨是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，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是唯一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，能使无色酚酞试液变为浅红色，使红色石蕊试液变为蓝色。
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，所以不能用金属容器盛装氨水。通常把氨水盛装在玻璃
容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里
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
(2)氨气与酸(盐酸、硝酸、硫酸等)反应，生成铵盐
①蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象是有大量白烟产生，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，可用于检验
NH
3)
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，不能用浓硫酸干燥
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 (工业制硝酸的基础，也是工业上制
NO
的方法)
②与纯氧反应：4NH3 + 3O2(纯氧)===== 2N2 + 6H2O (黄绿色火焰)
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③与CuO 反应：2NH3＋
3CuO
N2＋
3Cu
＋
3H
2O (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
生成红褐色沉淀
Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
AlCl3溶液
生成白色沉淀
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
2NH4Cl
＋
Ca(OH)
2
CaCl2＋
2NH
3↑ ＋
2H
2O
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
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
通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、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，只能用向下排空气法收集，试管口塞一团疏松的棉花团，目
的是防止氨气与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气
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
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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
NH3·H2O
H2O ＋
NH
3↑
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：NH3·H2O ＋
CaO
==
=NH
3↑ ＋
Ca(OH)
2
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
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
氨易溶于水，水溶液呈碱性
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
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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
水或
NaOH
溶液
水或盐酸
NaOH
溶液
水
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
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，铵盐属于铵态氮肥
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
铵盐都是白色固体，绝大多数铵盐都易溶于水
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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)：NH4Cl
＋
NaOH
NH3↑ ＋
NaCl
＋
H 2O
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，再加入浓的
NaOH
溶液
，加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝
的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生)，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
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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
【答案】C
【详解】A．由分析可知，b 和c 分别是
或
，均不是酸性氧化物，故A 正确；
B．由分析可知，a 为
，b 为
，c 为
或
，d 为
，NH3催化氧化生成NO，NO 和氧气
反应生成NO2，NO2和水反应生成HNO3，可存在
的转化，故B 正确；
C．d 为
，常温下，浓硝酸能与铁发生钝化反应，故C 错误；
D．铵盐与强碱的反应生成氨气，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，据此检验e 中的阳离子铵根离子，故D
正确；
故选C。
【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
【答案】A
【详解】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
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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
【答案】C
【详解】A．NH3极易溶于水，NH3在水中的溶解度远大于CO2，且NH3溶于水后的溶液呈碱性，能够吸收
更多的CO2生成高浓度的
，故实验时应先向饱和NaCl 溶液中通入NH3、后通入CO2，即实验时应先
点燃装置①的酒精灯，过一段时间后再打开装置③中分液漏斗的旋塞，A 错误；
B．NH3属于碱性气体，不能用碱石灰吸收，装置②的干燥管中应盛放蘸有稀硫酸的脱脂棉吸收多余
NH3，B 错误；
C．步骤I 所得滤液中含大量NH4Cl 和饱和状态的NaHCO3，通入NH3可以增大
的浓度、加入细小的食
盐可以增大Cl-的浓度，都有利于NH4Cl 析出，NH4Cl 的溶解度随温度的升高明显增大，降温也有利于
NH4Cl 析出，同时NH3会将NaHCO3转化为溶解度更大的Na2CO3，提高析出的NH4Cl 的纯度，C 正确；
D．步骤II 为NaHCO3受热分解成Na2CO3、H2O 和CO2，工业上生成的CO2可循环使用，装置④中有两处
错误：没有垫石棉网加热、没有用玻璃棒搅拌，D 错误；
答案选C。
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
【答案】A
【详解】A．氨气溶于水，生成一水合氨，一水合氨是弱电解质，微弱电离，
，A 正确；
B．溶液未充满烧瓶，是因为收集的氨气不纯，含有少量不溶于水的气体，而不是氨气与水的反应已达平
衡状态，B 错误；
C．向红色溶液中加盐酸调至恰好无色时，溶液仍为碱性，根据电荷守恒
，则
，C 错误；
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D．NO 不溶于水且不与水反应，不形成喷泉，D 错误； 故选A。
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。
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
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A．该喷泉颜色为红色
B．该装置的优点为能处理多余氨气，减少污染
C．浓氨水与
反应有
生成，产氨过程熵减
D．若烧瓶内先集满
气体，则产生氨气后可见“喷烟”现象
【答案】C
【详解】A．氨气溶于水反应生成一水合氨，一水合氨为弱碱，遇酚酞变红，因此该喷泉颜色为红色，A
正确；
B．该装置形成喷泉后，装置中产生的多余氨气可通过三通阀利用倒扣的漏斗所处烧杯中的水吸收，减少
污染，B 正确；
C．浓氨水与
反应有
生成，产氨过程气体分子数增加，为熵增，C 不正确；
D．若烧瓶内先集满
气体，则产生氨气后相遇能反应生成氯化铵，故可见“喷烟”现象，D 正确；
答案选C。
【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
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
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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 。
【答案】(1)abde
(2) 红 不仅可以充分吸收逸出的氨气，还不用增加常规的防倒吸装置
(3) 1 2
(4) adecbf（或aedcbf） 作安全瓶，防倒吸 排尽装置内的空气（合理即可）
(5)0.075 mol Cu2O、0.075 mol Cu
【详解】（1）由图可知，用到的玻璃仪器有具支试管、干燥管、烧瓶、烧杯，故选abde；
（2）①常规的水加无色酚酞溶液的喷泉为红色；水与无水乙醇以体积比1:1 混合而成的乙醇溶液用于处理
尾气，不仅可以充分吸收逸出的氨气，还不用增加常规的防倒吸装置；
（3）①检查装置气密性，如图所示连接好装置，打开开关1，关闭开关2，使整个装置密闭；
②高锰酸钾固体与浓盐酸在常温下反应，Cl-被氧化为Cl2，反应的离子方程式：
；
（4）A 为氨气的制取、干燥装置，干燥的氨气通过装置C，来探究氨气的还原性，多余的氨气用装置D
进行尾气处理，为了防倒吸，C、D 装置之间要增加B 装置，用作安全瓶，仪器接口连接顺序为：adecbf
（或aedcbf）；装置B 的作用为作安全瓶，防倒吸；为了避免装置内的空气干扰试验，实验开始前，先通
一段时间的N2，将装置内的空气排出；
（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
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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
【详解】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。
【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。
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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
【答案】B
【详解】A．c 是
，
水解使溶液呈酸性，A 正确；
B．g 是Al(OH)3，h 是AgCl，e 是NH3，Al(OH)3不溶于氨水，
可与氨水反应生成银氨溶液，B 错
误；
C．a（NaOH）可与f（CO2）反应，生成碳酸钠或碳酸氢钠，C 正确；
D．CuCl2溶液与NaOH 反应生成蓝色沉淀，与
反应生成沉淀和气体，与
不反应，与
反应生成白色沉淀，现象不同，可以鉴别这四种溶液，D 正确；
故选B。
【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 。
(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。
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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）
【答案】(1) 浓硫酸 作安全瓶，防止NaOH 溶液倒吸 将生成的SO2赶入装置C 中完全吸收
(2) H3BO3＋H2O⇌
＋H＋ 2NH3＋4H3BO3=(NH4)2B4O7＋5H2O
(3) 用锥形瓶内壁将其碰下来，并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内 14%
【详解】（1）①将蛋白质样品在CuSO4催化下用硫酸消化分解，使氮元素转化为
，所以滴液漏斗中
盛放的物质是浓硫酸；
②装置B 中导气管“长进短出”，B 的作用是作安全瓶，防止NaOH 溶液倒吸；
③蛋白质“消化”过程中，浓硫酸还原产生二氧化硫，反应结束后，打开止水夹K 并不断通入N2，将生成
的SO2赶入装置C 中完全吸收。
（2）①H3BO3＋H2O⇌
＋H＋，所以硼酸水溶液显酸性；
②根据元素守恒，NH3与H3BO3反应生成(NH4)2B4O7的化学方程式为2NH3＋4H3BO3=(NH4)2B4O7＋5H2O；
（3）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，用锥形瓶内壁将其碰下来，并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内。
②根据反应建立关系式2N~2NH3~(NH4)2B4O7~2HCl，n(N)=n(HCl)= 0.1000 moL·L−1×0.02L=0.002mol，该样
品中氮元素的质量分数为
。
考点三 硝酸
知识点1 硝酸的性质
1．物理性质
硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味，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：CaCO3＋
2HNO
3( 稀
) ==
=Ca(NO
3)2＋
CO
2↑ ＋
H 2O (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：硝酸见光或受热易发生分解，HNO3越浓，越易分解，温度越高分解越快，光照越强分解越
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快4HNO3( 浓
) =====
2H
2O ＋
4NO
2↑ ＋
O 2↑
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
3Ag
＋
4HNO
3( 稀
) ==
=3AgNO
3＋
NO↑
＋
2H
2O
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
Cu
＋
4HNO
3( 浓
) ==
=Cu(NO
3)2＋
2NO
2↑ ＋
2H
2O
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
3Cu
＋
8HNO
3( 稀
) ==
=3Cu(NO
3)2＋
2NO↑
＋
4H
2O
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：Fe
＋
6HNO
3( 浓
)
Fe(NO3)3＋
3NO
2↑ ＋
3H
2O
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
Fe
( 少量
) ＋
4HNO
3( 稀
==
= Fe(NO
3)3＋
NO↑
＋
2H
2O
3Fe(
过量
) ＋
8HNO
3( 稀
) ==
= 3Fe(NO
3)2＋
2NO↑
＋
4H
2O
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：C ＋
4HNO
3( 浓
)
CO2↑ ＋
4NO
2↑ ＋
2H
2O
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b．硫与浓硝酸反应：S + 6HNO
3( 浓
)
H2SO4+6 NO2↑+4H2O
c．红磷与浓硝酸反应：P + 5HNO3( 浓
)
H3PO4+5 NO2↑+H2O
d．白磷与浓硝酸反应：P4 + 20HNO3( 浓
)
4H3PO4+20 NO2↑+4H2O
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
NO
④
3
－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3Cu
＋
2 HNO
3＋
3H
2SO4==
=3Cu
SO
4＋
2NO↑
＋
4H
2O
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，应立即用大量水冲洗，再用小苏打或肥皂液洗涤
(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，应将硝酸保存在棕色、细口、磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶中，并放置在黑暗且温度较低的地方
知识点2 硝酸的制法
1.硝酸的实验室制法
原理：NaNO3＋
H 2SO4( 浓
)
△
NaHSO4＋
HNO
3↑ (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
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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
NO2+NO+2NaOH
==
= 2NaNO
2+ H2O，2NO2 + 2NaOH
==
= NaNO
2 + NaNO3 + H2O
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
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
【答案】C
【详解】A．步骤①使Pt 转化为K2PtCl6，生成1mol K2PtCl6转移4mol 电子，步骤④K2PtCl6转化生成
1moK2Pt(NO2)4转移2mol 电子，电子转移数目不相同，故A 错误；
B．硝酸易挥发，步骤②利用硝酸的易挥发性，适合加强热，故B 错误；
C．步骤③加入KCl，增大氯离子浓度，且几乎不溶于乙醇，加入稍过量KCl，再加入适量乙醇能促进
K2PtCl6晶体析出，故C 正确；
D．K2C2O4还原性过强，且引入草酸根离子，不利于后续反应，故步骤④不可用K2C2O4代替，故D 错误；
故答案为：C。
【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
实验操作和现象
结论
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项
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
【答案】D
【详解】A．若原溶液中存在
，加入
溶液，产生
白色沉淀，再加足量盐酸，
转化为
白色沉淀，白色沉淀不消失，所以原溶液中不一定含有
，A 错误；
B．C 与浓硝酸反应可生成二氧化氮，浓硝酸受热分解也能生成二氧化氮，结论不合理，B 错误；
C．氯离子和碘离子的浓度大小未知，若碘离子浓度远远大于氯离子浓度，溶液中会有AgI 黄色沉淀生
成，所以不能以此确定
溶度积大小，C 错误；
D．溶液呈蓝色，说明溶液中有物质和
发生了氧化还原反应生成碘单质，淀粉遇碘变蓝，该物质不一定
是
，也可能是
，D 正确；
故选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
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
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A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【详解】A．稀硝酸具有强氧化性，会将
氧化为
，与硝酸钡溶液反应生成BaSO₄ 沉淀，无法检
验NaHSO3溶液是否变质，A 错误；
B．用pH 计测定NaHSO3溶液的pH，若pH 小于7，溶液显酸性，说明
的电离程度大于水解程度，则
电离平衡常数大于水解平衡常数，若pH 大于7，溶液显碱性，说明
的水解程度大于电离程度，则水
解平衡常数大于电离平衡常数，B 正确；
C．
与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，使其褪色，体现
的还原性，而非漂白性，C 错误；
D．FeCl3过量时，无论反应是否发生，溶液中均存在Fe3+，滴加KSCN 溶液，溶液均为血红色，无法判断
与Fe2+的还原性强弱，D 错误；
故选B。
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
【答案】B
【详解】A．“高温转化I”二氧化硅与足量碳反应的化学方程式为
，则氧化剂与
还原剂的物质的量之比为1：2，故A 正确；
B．“净化”需依次除去空气中的二氧化碳、水蒸气、氧气，则可将空气依次通过NaOH 溶液、浓
、热还原铁粉，故B 错误；
C．稀硝酸可溶解铁、铜，而不能溶解耐腐蚀的氮化硅，故C 正确；
D．
和
均为共价晶体，成键原子半径越小，键长越短、键能越大，O 原子半径小于N 原子，所
以SiO2中的Si－O 键能高于Si3N4中Si－N 键能，故D 正确；
选B。
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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。
【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
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【答案】C
【详解】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。
【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
【答案】D
【详解】A．稀硝酸可以和Cu，Ni 和Co 等杂质金属反应，则通过稀硝酸可以有效地除去Cu、Ni 和Co，
故A 项正确；
B．由图可知，钾离子和溴离子之间是离子键，金和溴离子之间是配位键，故B 项正确；
C．自组装是超分子的重要特征，故C 项正确；
D．
，
还原一维复合物
，最多
生成Au 的质量为
，故D 项错误；
故选D。
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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
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
【答案】D
【详解】A．Cl 非金属性大于S，则HClO4酸性强于
，故A 正确；
B．浓盐酸和浓NaClO 反应生成氯化钠、氯气、水，故B 正确；
C．NH3能形成分子间氢键，NH3的沸点高于HCl，故C 正确；
D．工业上制备
，通过NH3→NO→NO2→
，故D 错误；
选D。
【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
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D．生产过程中吸收塔产生的尾气可用碱液吸收
【答案】A
【详解】A．合成氨的反应是放热反应，合成氨的反应条件中高温不能提高平衡转化率，目的是为了提高
催化剂的活性、加快反应速率，另外加入催化剂也不能提高平衡转化率，A 错误；
B．氧化炉中NH3和O2在催化剂、加热的条件下反应生成NO 和H2O，化学方程式：
，B 正确；
C．流程分析可知M 为空气，氨气的催化氧化需要O2，NO 和水反应生成HNO3需要O2；吸收塔发生反
应：2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO，O2与NO 反应生成NO2， NO2被吸收生成HNO3，所以空气
的作用是：将使NO 充分转化为HNO3，C 正确；
D．吸收塔产生的尾气中可能含有未反应的NO 和NO2等氮氧化物，这些气体可以用碱液（如NaOH 溶
液）吸收，生成硝酸盐和亚硝酸盐，D 正确；
故选A。
【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
。
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：
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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 。
【答案】 4NH3+5O2
4NO+6H2O 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl 氧化钙与水反应放热，生成氢
氧化钙溶于水增大了OH－离子浓度，氨水中的离子平衡向左移动，使氨气挥发出来 NH3·H2O+CO2=
+
1.68% A 2NH3+3O2－- 6e－=N2+ 3H2O
【详解】(1)转化Ⅱ反应①是氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O；
(2)①工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏，氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气，若泄漏可看到白烟，
反应方程式是8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl；
②氧化钙与水反应放热，生成氢氧化钙溶于水增大了OH－离子浓度，氨水中的
平衡向左移动，使氨气挥发出来；
(3)①向一水合氨中通入过量的CO2生成碳酸氢铵，该反应的离子方程式为NH3·H2O+CO2=
+
；
②设样品中NaHCO3的质量为xg；
x=1.68g
样品中NaHCO3的质量分数为
1.68%
(4)①以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2 一)燃料电池，电极a 氨气失电子生成氮气，a 是负极，原电池中阴
离子移向负极，固体氧化物电池工作时，O2 一移向电极a，选A；
②该电池工作时，电极a 氨气失电子生成氮气和水，发生的电极反应为2NH3+3O2－- 6e－=N2+ 3H2O；
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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
【答案】D
【详解】A．NaOH 溶液与AlCl3反应生成白色沉淀，过量时溶解；与(NH4)2CO3加热会释放NH3气体，但
常温下可能无法明显区分；Na2SO4和KNO3均无现象，无法区分，A 错误；
B．AgNO3溶液与Na2SO4生成微溶Ag2SO4，与(NH4)2CO3生成Ag2CO3沉淀，与AlCl3生成AgCl 沉淀，
KNO3无反应。但三种沉淀均为白色，无法明确区分，B 错误；
C．H2SO4溶液仅与(NH4)2CO3反应产生CO2气体，其余三者无现象，无法区分Na2SO4、AlCl3、KNO3，C
错误；
D．Ba(OH)2溶液与Na2SO4生成BaSO4白色沉淀（不溶解）；与(NH4)2CO3生成BaCO3沉淀并释放NH3气
体；与AlCl3先生成Al(OH)3沉淀，过量时溶解；KNO3无现象，四种现象均不同，可区分，D 正确；
故选D。
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。
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
【答案】C
【详解】A．金属铜与稀硝酸不会产生钝化。开始反应速率较慢，可能的原因是反应温度较低，故A 项说
法错误；
B．由于装置内有空气，铜和稀HNO3反应生成的NO 迅速被氧气氧化为红棕色的NO2，产生的NO2浓度逐
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渐增加，气体颜色逐渐变深，故B 项说法错误；
C．装置内氧气逐渐被消耗，生成的NO2量逐渐达到最大值，同时装置内的NO2能与溶液中的H2O 反应
3NO2+H2O=2HNO3+NO，气体颜色变浅，故C 项说法正确；
D．由于该装置为密闭体系，生成的NO 无法排出，逐渐将锥形瓶内液体压入长颈漏斗，铜丝与液面脱离
接触，反应停止，故D 项说法错误；
答案选C。
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
【答案】D
【详解】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
，继续滴加产生沉淀；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
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，
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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。
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
【答案】D
【详解】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；
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。
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 。
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(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
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
。
【答案】(1)
(2)11.5
(3) 平衡气压防倒吸 倒吸 (4)
(5) 酚酞 无 浅红
【详解】（1）实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)在加热的条件下制备氨气，反应的化学方程式为
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2H2O+2NH3↑；
（2）根据公式
可得，浓H3PO4的浓度
，溶液稀释
前后溶质的物质的量不变，因此配制100mL 1.7mol/L 的H3PO4溶液，需要浓H3PO4的体积V=
；
（3）由于NH3极易溶于水，因此可选择打开活塞K2以平衡气压，防止发生倒吸，所以实验过程中，当出
现倒吸现象时，应及时关闭K1，打开K2；
（4）继续通入NH3，(NH4)2HPO4继续反应生成(NH4)3PO4，当pH＞10.0 时，溶液中OH-、
、
的浓
度明显增加；
（5）由(4)小问可知，当pH 为8.0~9.0 时，可制得(NH4)2HPO4，说明(NH4)2HPO4溶液显碱性，因此若不选
用pH 传感器，还可以选用酚酞作指示剂，当溶液颜色由无色变为浅红时，停止通入NH3，即可制得
(NH4)2HPO4溶液。
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)。
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(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 。
【答案】(1) Ba、Cu、O BaCu3O4 (2)HCl、H2SO4
(3) 2NH3+BaCu3O4
Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O BaCu3O4+12NH3 H2O＝3Cu(NH3)
+Ba2＋+8OH－
+8H2O
(4)将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，若变蓝，说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中，若有液
珠，说明有H2O
【详解】（1）根据以上分析可知Cu 的物质的量是0.96g÷64g/mol＝0.015mol，第一次生成硫酸钡的物质的
量是1.165g÷233g/mol＝0.005mol，第二次生成硫酸钡的物质的量是2.33g÷233g/mol＝0.01mol，因此
1.965gX 中一定含有0.96gCu，Ba 的质量是0.005mol×137g/mol＝0.685g，二者质量之和是1.645g＜
1.965g，相差0.32g，根据原子守恒可知应该是氧元素，物质的量是0.32g÷16g/mol＝0.02mol，则Ba、Cu、
O 三种原子的个数之比是1：3：4，所以组成X 的三种元素为Ba、Cu、O，X 的化学式为BaCu3O4。
（2）根据氯原子原子守恒以及溶液C 仍然能与氯化钡反应生成硫酸钡可知溶液C 的溶质组成为HCl、
H2SO4。
（3）①反应中Cu 元素化合价降低，得到电子，则氨气中氮元素化合价升高，被氧化生成氮气，根据原子
守恒可知由X 到A 的化学方程式为2NH3+BaCu3O4
Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O。
X
②
难溶于水，但可溶于氨水中，说明有Cu(NH3)
生成，所以该反应的离子方程式为BaCu3O4+12NH3
H2O＝3Cu(NH3)
+Ba2＋+8OH－+8H2O。
（4）反应中氨气可能过量，高温下水是气态，氮气性质稳定，所以需要检验的是氨气和水蒸气，实验方
案为：将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，若变蓝，说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中，若有
液珠，说明有H2O。
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