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备战2025 年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义
考点24 氮及其化合物
知识精讲
一．氮气的性质及应用
二．氮的氧化物的性质及应用
三．氮的氧化物和O2、H2O 反应的计算方法
四．氨和铵盐
五．硝酸
六．硝酸与金属反应的计算
七．氮及其化合物的相互转化
课后精练
选择题：
20
题
非选择题：
5
题
建议时长：
45
分钟
实际时长： 分钟
一．氮气的性质及应用
1．氮元素存在形态及氮的固定
（1）氮元素在周期表中的位置及氮原子结构
氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA 族。氮原子结构示意图为
，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）氮元素在自然界中的存在形式
既有游离态，又有化合态。在自然界中，氮元素主要以氮分子(N2)的形式存在于空气中(N2约占空气总
体积的78%)，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。
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（3）氮的固定
①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氮的固定分为自然固氮(放电条件下氮气与氧气化合)、生物固氮(豆科植物的根瘤菌固氮)和人工固氮
(工业上合成氨等)。
2．氮气
（1）物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。
（2）化学性质
氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要吸收较多能量，故氮气的化学性质
很稳定，通常情况下难以与其他物质发生化学反应，无法被大多数生物体直接吸收。
①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)
N
②
2＋3H2
催化剂
高温高压2NH3；
N
③
2＋O2=====2NO。
（3）氮气的制法
①实验室制法：加热NH4Cl 饱和溶液和NaNO2晶体的混合物：NaNO2＋NH4Cl
NaCl＋N2↑＋2H2O
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。
2
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空气净化、液化
(
—198.5℃)
液氮沸点：
(
—183℃)
液氧沸点：
蒸发
N2
液态O2
（4）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；
二．氮的氧化物的性质及应用
1．氮的氧化物
（1）氮有多种价态的氧化物：氮元素有+1、+2、+3、+4、+5 价，五种正价对应六种氧化物N2O、NO、
N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5，分别是HNO2和HNO3的酸酐。
（2）NO 和NO2性质的比较
NO
NO2
物理性质
颜色
无色
红棕色
毒性
有毒(跟血红蛋白结合)，大气
污染物之一
有毒、有刺激性气味的气体、大气污
染物之一
溶解性
不溶于水
易溶于水
化学性质
与O2反应
2NO＋O2===2NO2
—
与H2O 反应
—
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
对环境的影
响
导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层
其他性质
NO 化学性质：既有氧化性又有还原性，以还原性为主：
与酸性KMnO4反应：5NO＋3MnO4
－＋4H＋===5NO3
－＋3Mn2＋＋2H2O
与酸性K2Cr2O7反应：2NO＋Cr2O7
－＋6H＋===2NO3
－＋2Cr3＋＋3H2O
NO2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：
3
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与SO2的反应：NO2＋SO2===SO3＋NO
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)
与水的反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
与氢氧化钠溶液的反应：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
与N2O4相互转化：2NO2
N2O4
实验室制法
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O（只能用排水法收集）
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O（只能用排空气法收集）
注意：
NO
①
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。
NO
②
2气体存在平衡：2NO2
N2O4，故常温时没有纯净的NO2或N2O4气体，实验测得NO2的平均
相对分子质量总大于46。
NO
③
2虽然与水反应生成HNO3，但不是硝酸的酸酐。硝酸的酸酐是N2O5；NO2不是酸性氧化物。
NO
④
2能使湿润的淀粉－碘化钾试纸变蓝，原因是二氧化氮先与水反应生成HNO3，HNO3再将碘化钾
氧化为I2，最终淀粉遇I2变蓝。
⑤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。
（3）其他氮的氧化物
一氧化二氮(N2O)：俗称笑气，常作麻醉剂。
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
四氧化二氮(N2O4)：无色气体，易液化，与NO2相互转化，N2O4
2NO2
五氧化二氮(N2O5)：硝酸的酸酐，可与水作用生成硝酸，N2O5＋H2O===2HNO3
2．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，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。
（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，产生一种有毒的烟雾。
4
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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。
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。
⑤水体污染：水体富营养化。
（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)。
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
三．氮的氧化物和O2、H2O 反应的计算方法
（1）关系式法
NO
①
2和O2混合气体溶于水的计算：由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知
NO
②
与O2同时通入水中：由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可知
V(NO)∶V(O2)
NO
③
2、NO、O2三种混合气体通入水中：
a．可先将NO 和O2转化为NO2，再按上述各种情况分别处理。
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b．也可先将NO2和H2O 反应转化为NO，再按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3情况处理。
（2）得失电子守恒法
当NOx转化为硝酸时要失去电子，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电
子数相等。
四．氨和铵盐
1．氨的分子结构和物理性质
电子式及结构
密度
气味
水溶性
其他
空间构型为三角锥形，属于极
性分子。
比空气
刺激性
气味
极易溶于水(1 700)
∶
，可由喷泉实
验证明。（防止倒吸）
易液化可用作制
冷剂。
NH3极易溶于水的原因：NH3、H2O 均为极性分子，NH3与H2O 之间可形成分子间氢键，并且NH3和H2O
反应。
2．氨的化学性质
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，氨水的浓度越
大，密度反而越小。
（1）氨气与水的反应
NH3＋H2O
NH3·H2O
NH＋OH－，氨气溶于水得氨水，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－。
①氨水中含有的粒子：NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH－、H＋。
NH
②
3·H2O 为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2O
NH3↑＋H2O。
③液氨与氨水的比较
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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
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。
（2）氨气与酸的反应
a．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。（魔棒生烟）
b．与CO2、SO2等酸性氧化物反应：
NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3或2NH3＋CO2＋H2O===(NH4)2CO3。
c．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)
（3）氨气与盐溶液的反应
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
（4）氨气的还原性：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催化氧化：4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O (工业制硝酸的基础，也是工业上制NO 的方法)
②被CuO 氧化：2NH3＋3CuO
3Cu＋N2＋3H2O (氨气还原CuO 是实验室制氮气的方法之一)
③被氯气氧化：2NH3＋3Cl2(足量)===N2＋6HCl 或8NH3＋3Cl2(少量)===N2＋6NH4Cl
④与纯氧反应：4NH3 + 3O2(纯氧)===== 2N2 + 6H2O (黄绿色火焰)
（5）氨的用途
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①液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。
②制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。
③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．喷泉实验
（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
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)。
（3）喷泉实验的发散装置及操作方法
喷泉实验是中学化学的重要实验，其本质是形成压强差而引发液体上喷，以教材中的装置(发散源)可
设计如图所示的多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体等)来形成喷
泉。
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设计说明：
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)向烧瓶中通入一定量的H2S 和SO2，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，后产生喷泉。
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，再打开导
管下部活塞，则可产生双喷泉。
（4）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
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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。
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。
（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。
4．氨气的实验室制法
（1）常规方法
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【注意】
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)
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
注意：
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①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（8NH3＋CaCl2===CaCl2·8NH3）。
②吸收氨气时要注意防止倒吸，常用装置为：
5．铵盐及NH 的检验
（1）铵盐：由铵离子和酸根离子构成的盐，铵盐都是白色固体，绝大多数铵盐都易溶于水。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]。
铵盐具有离子键、共价键，是由非金属元素组成的离子化合物(离子晶体)。铵盐可用作氮肥，炸药，
焊药。
（2）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。
NH4Cl
NH3↑＋HCl↑，NH3＋HCl===NH4Cl（白色固体消失，在试管上方重新凝成白色固体）
NH4HCO3
NH3↑＋CO2↑＋H2O
(NH4)2CO3
2NH3↑＋CO2↑＋H2O
NH4NO3
N2O↑＋2H2O
2NH4NO3
2N2↑＋O2↑＋4H2O
②与碱反应
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NH4Cl 固体与NaOH 固体共热：NH4Cl＋NaOH
NH3↑＋NaCl＋H2O
(NH4)2SO4与NaOH 两溶液混合加热：NH＋OH－
NH3↑＋H2O
浓NaOH 溶液中加入硫酸铵固体：OH－＋NH===NH3↑＋H2O
NH4Cl 与NaOH 两稀溶液混合：NH＋OH－===NH3·H2O
注意：
①铵盐受热都能分解，但不是所有的铵盐分解都能生成NH3，如2NH4NO3
O2↑＋2N2↑＋4H2O。
②制氨时铵盐不选(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，且在高温下均能腐蚀玻璃。
（3）NH 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。
6．N2H4的结构与性质
（1）无水N2H4为无色发烟液体，并有微弱氨的气味。它的稳定性比NH3小，受热即发生爆炸性分解，生
成N2、NH3和H2。
（2）燃烧：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－622 kJ·mol－1，N2H4的主要用途是作导弹、宇宙飞船
飞行的火箭燃料。
（3）N2H4的水溶液呈弱碱性，其强度比氨水弱：
N2H4＋H2O
N2H＋OH－、N2H＋H2O
N2H＋OH－
五．硝酸
1．物理性质：纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，与H2O 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)。
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．化学性质
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（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＋2HNO3(稀)===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O (若无稀盐酸可用稀硝酸代替室制CO2)
【注意】
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
①反应：4HNO3
2H2O＋4NO2↑＋O2↑。
②市售浓硝酸呈黄色的原因是HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中，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。
③浓硝酸的保存方法是保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于冷暗处。
（3）强氧化性
HNO3中的＋5 价氮元素具有很强的得电子能力，硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，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。
【注意】NO3
－无氧化性，而当NO3
－在酸性溶液中时，则具有强氧化性。
①与活泼金属反应：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。
4Mg＋10HNO3(稀)===4Mg (NO3)2＋NH4NO3＋3H2O
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)＋4HNO3(稀===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
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3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
②与不活泼金属反应：除Au、Pt 等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O
③常温下，浓硝酸使Fe、Al 钝化，可用铁或铝制容器盛放浓硝酸。当加热时，与Fe、Al 发生反应：
Fe（少量）＋6HNO3(浓)
Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O
④与非金属反应：硝酸只表现出氧化性。
非金属单质＋浓硝酸
最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O
C＋4HNO3(浓)
CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
S＋6HNO3(浓)
H2SO4＋6NO2↑＋4H2O
红磷与浓硝酸反应：P＋5HNO3(浓)
H3PO4＋5NO2↑＋H2O
白磷与浓硝酸反应：P4＋20HNO3(浓)
4H3PO4＋20NO2↑＋4H2O
⑤与还原性化合物反应：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋、FeO 等还原性物质。
3H2S＋2HNO3(稀)===3S↓＋2NO↑＋4H2O
3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO↑＋4H＋
3SO＋2NO3
－＋2H＋===3SO＋2NO↑＋H2O
6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O
3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
3FeO＋NO＋10H＋===3Fe3+＋NO↑＋5H2O
（3）与有机化合物反应
①硝化反应(与苯反应)：
+ HO—NO2
浓硫酸
50°C~60°C
NO2+ H2O
②显色反应：含苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
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3．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。
4．硝酸的制法
（1）硝酸的实验室制法：NaNO3＋H2SO4(浓)
△
NaHSO4＋HNO3↑ (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，所用仪器为曲颈甑
（2）硝酸的工业制法
NH
①
3在催化剂作用下与O2反应生成NO：4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O
NO
②
进一步氧化生成NO2：2NO＋O2===2NO2
③用水吸收NO2生成HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
六．硝酸与金属反应的计算
两类重要反应方程式
1．硝酸与铜反应
浓硝酸与足量的铜反应，开始浓硝酸被还原为NO2，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸被还原为
NO，向反应后的溶液中加稀硫酸，NO 又被还原为NO。
2．稀硝酸与铁反应 (铁的常见价态：＋2、＋3)
Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
①n(HNO3)：n(Fe)≥4，产物为Fe(NO3)3
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②n(HNO3)：n(Fe)≤，产物为Fe(NO3)2
③<n(HNO3)：n(Fe)<4，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2
常用的计算方法
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。
以Cu 与硝酸反应为例，反应前所有的N 只存在于HNO3中，反应后含N 的物质有HNO3的还原产物
(假设有NO2、NO)和Cu(NO3)2，若HNO3 过量，则过量HNO3 中也含N，则有n(N)＝n(NO2)＋n(NO)＋
2n[Cu(NO3)2]＋n(HNO3)剩(N 原子守恒)。
2．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。
以Cu 与硝酸反应为例，反应中失去电子的是参加反应的Cu，Cu－2e－===Cu2＋；得到电子的是被还原
的HNO3(假设还原产物为NO2、NO)，NO＋e－===NO2、NO＋3e－===NO。根据得失电子守恒，则有
2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)。若将生成的氮的氧化物气体与一定量的氧气共同通入水中，氮的氧化物完全生
成硝酸，由于开始反应物为硝酸，中间生成了氮的氧化物，但最终又变回了硝酸，所以相当于铜失去的电
子最终由氧气得到，则有2n(Cu)＝n(O2)。
3．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。
七．氮及其化合物的相互转化
1．氮在自然界中的循环
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2．含氮元素物质之间的转化关系
(1)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＋H2O===2HNO3＋NO
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
(2)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＋4NH3
△
5N2＋6H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
3．氮元素的“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。
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1．次磷酸钠(
，次磷酸的结构式为
)具有强还原性，是食品工业常用的抗氧化剂
和防腐剂。关于次磷酸钠，下列叙述正确的是
A．磷元素显
价
B．
与还原性酸不反应
C．能与
反应生成
D．能与
溶液发生氧化还原反应
【答案】D
【详解】A．
中磷元素显
价，A 项错误；
B．次磷酸钠是强碱弱酸盐，能与强酸也是还原性酸(如HI)发生复分解反应，B 项错误；
C．从化学名称次磷酸钠（
）看，
是正盐，
为一元酸，酸式盐化学名称带有
“氢”字，如亚硫酸氢钠（
），
是正盐，不能与
反应，C 项错误；
D．
溶液具有强氧化性，能与
发生氧化还原反应，D 项正确；
答案选D。
2．小明家里农田中的玉米叶子发黄且茎秆较细，则小明应该建议妈妈施用哪种肥料
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】已知氮肥为叶面肥，钾肥为长茎秆的肥料，磷肥为长果实的肥料，故玉米叶子发黄、茎细，说明
缺少氮元素和钾元素，故需要选择硝酸钾，故答案为：B。
3．由下列实验操作和现象得出的结论正确的是
实验操作
现象
结论
A
向某食盐中加入淀粉KI 溶液
溶液未变蓝
该食盐中不含
B
向
溶液中通入
产生白色沉淀
具有还原性
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C
向某补铁口服液中滴加酸性高锰
酸钾
紫色消失
该补铁口服液溶液中含有
D
向某无色溶液中滴入盐酸
产生有刺激性气味的气体和淡黄色
沉淀
该无色溶液中一定含有
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【详解】A．碘单质能使淀粉变蓝色，
不能使淀粉溶液变蓝色；碘离子和
需要在酸性条件下生成碘
单质，溶液未变蓝说明没有生成碘单质，由于溶液不为酸性，故不能说明不含
，A 错误；
B．硝酸根离子和二氧化硫反应氧化还原反应生成硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀，该
实验体现了
具有还原性，B 正确；
C．亚铁离子、氯离子等多种还原剂均能使酸性高锰酸钾溶液反应而褪色，故不能说明该补铁口服液溶液
中含有
，C 错误；
D．若溶液中含有亚硫酸根离子、硫离子，加入盐酸也会出现相同的现象，故不能说明该无色溶液中一定
含有
，D 错误；
故选B。
4．微生物介导的碳氮硫循环耦合如图所示。下列说法错误的是
A．
在富氧条件下最终的产物为
B．
可作为电子供体进行
还原
C．
可通过生物固氮作用做氮肥
D．溶液中可能存在：
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【答案】A
【详解】A．
在空气中不稳定，易被氧气氧化为
，A 项错误；
B．由循环图可知，
可将
还原为
，B 项正确；
C．
通过豆科植物根瘤菌生物固氮转化为化合物，做氨肥，C 项正确；
D．一定条件下，
和
可发生归中反应：
，D 项正确；
故选：A。
5．关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是
A．浓
具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B．
等氯的含氧酸盐均可用于制取氯气
C．加热
与浓
混合物可制备
，说明
比
酸性强
D．浓
和稀
与
反应的还原产物分别为
和
，故稀
氧化性更强
【答案】B
【详解】A．浓硫酸能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化是因为浓硫酸具有脱水性，而不是吸水性，A
错误；
B．NaClO 和KClO3均可与HCl 反应生成氯气，B 正确；
C．加热NaI 与浓H3PO4混合物可制备HI，化学方程式为3NaI+H3PO4(浓)
Na3PO4+3HI↑，体现
了浓H3PO4的难挥发性，难挥发性的酸可制取挥发性的酸，酸性H3PO4<HI，C 错误；
D．浓硝酸和稀硝酸与Cu 反应的还原产物分别为NO2和NO，则浓硝酸氧化性更强，D 错误；
故答案选B。
6．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Cl 物质的分类与相应化
合价关系如图所示，下列推断不正确的是
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A．a 和e 反应可能得到b
B．工业上通过
来制备
C．中
的杂化方式与
中
的杂化方式不相同
D．浓
溶液和浓
溶液反应可以得到
【答案】B
【分析】由图可得a 为NH3，b 为N2，c 为NO，d 为NO2或四氧化二氮，e 为HNO3或硝酸盐，a＇为HCl，
b＇为Cl2，c＇为HClO 或次氯酸盐，d＇为HClO3或氯酸盐，e＇为HClO4或高氯酸盐；
【详解】A．氨气和硝酸生成硝酸铵，可能生成氮气，A 正确；
B．工业上氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝
酸，而不是氨气转化为氮气，B 错误；
C．e 为HNO3或硝酸盐，N 为sp2杂化，e＇为HClO4或高氯酸盐，其中氯为sp3杂化，C 正确；
D．根据氧化还原规律可知，浓氯水溶液和浓次氯酸溶液发生氧化还原反应可以得到氯气单质，D 正确；
故选B。
7．类比或推理是重要的学习方法，下列类比或推理合理的是
选项
已知
类比或推理
A
溶液显碱性
溶液也显碱性
B
工业电解熔融氯化镁制镁
工业电解熔融氯化铝制铝
C
可以用浓
干燥
也可以用浓
干燥
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D
通入
溶液无明显现
象
通入
溶液也无明显现象
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】A
【详解】A．氧、硫同主族，
结合水电离出的
而使
溶液显碱性，推测
也能结合水电离
出的
而使
溶液显碱性，A 项正确；
B．
是共价化合物，在熔融状态下不导电，工业上采用电解熔融氧化铝制铝，B 项错误；
C．浓
具有强氧化性，可与
反应，因此H
不能用浓
干燥，C 项错误；
D．
通入
溶液无明显现象，但
通入
溶液能使溶液显酸性，
在酸性条件下具有
强氧化性，因此能生成
白色沉淀，D 项错误；
故答案选A。
8．已知氨氮废水中氮元素多以
和NH3 H
⋅
2O 的形式存在。某工厂用稍过量NaClO 溶液处理氨氮废水的
流程如下：
已知：达标废水中氯元素主要以Cl-形式存在。下列有关说法错误的是
A．过程Ⅰ鼓入热空气的作用是降低氨气溶解度，使氨气逸出
B．过程Ⅱ中无污染气体为N2
C．过程Ⅱ后含余氯废水的碱性增强
D．过程Ⅲ加入的溶液X 可能是Na2SO3溶液
【答案】C
【分析】过程Ⅰ中铵根离子和氢氧化钠反应，将
转化为NH3，并通过鼓入大量热空气将氨气吹出，得
到低浓度氨氮废水；次氯酸钠具有强氧化性，过程Ⅱ中加入溶液可将氨氮化合物氧化为氮气等无毒物质，
含氯废水处理后的得到达标废水；
【详解】A．温度升高，氨气的溶解度降低，过程Ⅰ鼓入热空气的作用是降低氨气溶解度，使氨气逸出，
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故A 项正确；
B．过程Ⅱ中加入NaClO 可将废水中的
转化为无污染的氮气，NaClO 被还原为氯化钠，氯元素
化合价由+1 降低至-1，N 元素化合价由-3 升高至0，根据得失电子守恒及质量守恒，该反应的化学方程式
为
，故B 项正确；
C．过程Ⅱ中发生反应：
，故过程Ⅱ后含余氯废水的碱性减
弱，故C 项错误；
D．过程Ⅲ中加入的溶液X 的目的是把剩余的NaClO 还原为氯化钠，所以X 可能是
，故D 项正
确；
故本题选C。
9．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用图表示。
下列关于海洋氮循环的说法正确的是
A．①、②均属于固氮反应
B．反硝化过程涉及氮元素的氧化和还原
C．向海洋中排放含
的废水不会影响
的含量
D．反应④的离子方程式可能为
【答案】D
【详解】A．固氮是人为的条件下或自然环境中将氮元素的单质转化为化合物的过程，①中是
在水及空
气中的变化，不属于固氮反应，故A 错误；
B．反硝化过程中氮元素的化合价降低，被还原，故B 错误；
C．转化关系图中
增多，反硝化作用增强，水中氮气含量增加，会引起铵离子含量变化，故向海洋排
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放含
的废水会影响海洋中
的含量，故C 错误；
D．据题意知反应④是
被氧化成
和
，离子方程式符合反应事实，遵循原子守恒、电子守恒及
电荷守恒，故D 正确；
答案选D。
10．将5.6 g Fe 投入浓硝酸中，产生红棕色混合气体A，把所得溶液减压蒸干，得到20g Fe（NO3）2和Fe
（NO3）3的混合物，将该固体在高温下加热，得到红棕色的Fe2O3和气体B，A、B 气体混合通入足量水
中，在标准状况下剩余气体的体积约为
A．1120mL
B．2240mL
C．2670mL
D．4480mL
【答案】B
【详解】5.6 g Fe 物质的量为0.1mol，将5.6gFe 投入浓硝酸中，产生红棕色混合气体A，把所得溶液减压
蒸干，得到20g Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物，将该固体在高温下加热，得到红棕色的Fe2O3和气体B，整
个反应的实质是铁变为+3 价，失去电子物质的量为0.1mol×3=0.3mol，将A、B 气体混合通入足量水中，
剩余气体为NO，即硝酸最终变为NO，根据得失电子守恒，
，在标准状况下
剩余气体的体积约为
，故B 正确。
综上所述，答案为B。
11．工业制取硝酸的过程如下图：
下列说法正确的是
A．工业上的转化①使用的催化剂为V2O5
B．转化②中，每生成1molNO，转移电子数目为10NA
C．NO、NO2的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO)≤n(NO2)
D．转化④中，相同条件下V(NO2)：V(O2)=4：3 时，理论上NO2全部转化为HNO3
【答案】C
【详解】A．工业上的转化①使用的催化剂为铁触媒而不是V2O5，A 错误；
B．转化②中，即反应为：4NH3+5O2
4NO+6H2O，由反应可知，每生成1molNO，转移电子数目为
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5NA，B 错误；
C．由反应NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O 可知，NO、NO2的混合气
体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO)≤n(NO2)，C 正确；
D．转化④中，由反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知，相同条件下V(NO2)：V(O2)=4：1 时，理论上NO2全
部转化为HNO3，D 错误；
故答案为：C。
12．元素化合物知识在生产、生活中有广泛应用。下列说法正确的是
A．工业上利用碳还原二氧化硅制备粗硅，说明碳的非金属性比硅强
B．热的碳酸钠溶液可用于除油污，说明碳酸钠属于碱
C．常温下，铁遇到浓硝酸钝化，但可与稀硝酸反应，说明稀硝酸氧化性更强
D．二氧化硫能使品红溶液褪色，说明二氧化硫具有漂白性
【答案】D
【详解】A．元素的非金属性对应得电子能力，碳还原二氧化硅表现出的还原性对应失电子能力，二者不
同，A 错误；
B．碳酸钠是碳酸盐不属于碱，B 错误；
C．铁遇到浓硝酸钝化是发生氧化还原反应生成了致密的氧化膜，不能证明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强，C
错误；
D．二氧化硫能使品红溶液褪色，说明二氧化硫具有漂白性，D 正确。
答案选D。
13．为吸收工业尾气中的
和
，同时获得连二亚硫酸钠(
)和
，设计流程如下。
下列说法正确的是
A．装置Ⅰ的作用是吸收NO 和
B．键角大小：
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C．
从装置Ⅲ的阴极口流出到装置Ⅱ循环使用
D．装置Ⅳ中氧化
，至少需要标准状况下
【答案】B
【分析】装置Ⅰ中加入NaOH 溶液吸收SO2，装置Ⅱ中加入Ce4+，酸性条件下，NO 和Ce4+发生氧化还原反
应，生成
，装置Ⅲ(电解槽)中阳极发生反应Ce3+-e-=Ce4+，从阳极口流出回到装置Ⅱ循环使用，
阴极得到
，装置Ⅳ中
被氧气氧化为
，
与氨气生成硝酸铵。
【详解】A．由分析可知，NO 不和NaOH 反应，装置Ⅰ中加入NaOH 溶液吸收SO2，不能吸收NO，A 错
误；
B．
中心原子价层电子对数未2+
=3，
中心原子价层电子对数未3+
=3，
和
中心原子都是sp2杂化，
中没有孤电子对，
含有1 个孤电子对，孤电子对越多，键角
越小，则键角大小：
，B 正确；
C．装置Ⅲ(电解槽)中阳极发生反应Ce3+-e-=Ce4+，从阳极口流出回到装置Ⅱ循环使用，C 错误；
D．未说明
溶液的体积，无法计算需要氧气的物质的量，D 错误；
故选C。
14．下列关于含氮化合物之间转化反应的离子方程式书写错误的是
A．氧化物转化为酸：
B．氧化物转化为两种盐：
C．氢化物转化为络合物：
D．酸转化为氧化物：
【答案】C
【详解】A．
和水反应生成NO 和HNO3，离子方程式为：
，A 正确；
B．
和NaOH 溶液反应生成生成硝酸钠和亚硝酸钠，离子方程式为：
，B 正确；
C．氢氧化铜和氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+，离子方程式为：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-，C 错误；
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D．Fe 和稀硝酸反应生成NO 硝酸亚铁，离子方程式为：
，D 正确；
故选C。
15．在一支
注射器里充入
，然后吸入
水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，
静置后观察现象①。打开弹簧夹，快速吸入
空气后夹上弹簧夹，观察现象②。振荡注射器，静置后
再观察现象③。
下列关于该过程的分析不正确的是
A．现象①②，主要体现了NO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
【分析】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中注射器中气体无色，注射器活塞几乎不发生移动，
难溶于水；打开弹簧夹，
快速吸入
空气后夹上弹簧夹，观察现象②为注射器内气体变为红棕色，气体体积减小，注射器活塞
向里移动，
具有还原性，被氧化为NO2；振荡注射器，静置后再观察现象③气体由红棕色变为无色，
气体体积减小，注射器活塞向里移动，据此回答。
【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。
16．中国科学院研究团队开发了一种基于钯修饰二氧化钛的串联光热催化氮气氧化制备硝酸的新反应体
系，实现了高选择性制备单一氧化产物硝酸（过程如图所示）。下列有关说法错误的是
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A．
中
原子的杂化方式为
B．
的作用是提高
的平衡转化率
C．该过程可实现太阳能向化学能转化
D．总反应的化学方程式：
【答案】B
【详解】A．
中
原子周围的价层电子对数为：3+
=3，根据杂化轨道理论可知，该N 原子
的杂化方式为
，A 正确；
B．由题干信息可知，
的作用是催化剂，催化剂只能影响化学反应速率，而不能使平衡发生移
动，故不能提高
的平衡转化率，B 错误；
C．由题干图示信息可知，该过程可实现太阳能向化学能转化，C 正确；
D．由题干图示信息可知，该转化过程的反应有：N2+O2
2NO，2NO+O2=2NO2，
4NO2+O2+2H2O=4HNO3，故总反应的化学方程式：
，D 正确；
故答案为：B。
17．如图装置可用于收集气体并验证其某些化学性质，能达到目的的是
选
项
气体
试剂
现象
结论
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A
酚酞试液
溶液变红色
氨水显碱性
B
紫色石蕊试液
溶液先变红后褪色
有酸性和漂白性
C
溴水
溶液褪色
分子中含碳碳双键
D
淀粉-KI 溶液
溶液变蓝
有氧化性
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【详解】A．氨气的密度比空气密度小，选向下排空气法收集，故A 不选；
B．氯气与水反应生成盐酸和HClO，溶液先变红后褪色，但Cl2不具有酸性和漂白性，故B 不选；
C．C2H4的密度与空气密度接近，不能选排空气法收集，故C 不选；
D．二氧化氮将KI 淀粉溶液中的碘离子氧化成碘单质，碘单质和淀粉作用显示蓝色，所以说NO2有氧化性
正确，故D 正确。
答案选D。
18．利用氨的催化氧化原理制备硝酸并进行喷泉实验，装置如图所示(省略夹持装置)，下列说法正确的是
A．也可以通过加热
固体制备氨气
B．一段时间后，可以在圆底烧瓶观察到无色喷泉
C．实验过程中，硬质玻璃管中可以观察到红棕色气体
D．氨的催化氧化反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为
【答案】C
【分析】NH3与O2催化氧化转化为NO，NO、氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，据此
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回答。
【详解】A．氯化铵加热分解产生氨气和氯化氢，氨气和氯化氢又会在试管口生成氯化铵，不能加热氯化
铵制备氨气，A 错误；
B．NO、氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，(或：NO、O2与水反应生成硝酸)，溶液为
酸性，可以在圆底烧瓶观察到红色喷泉，B 错误；
C．NH3与O2催化氧化转化为NO，NO、氧气反应生成红棕色气体二氧化氮，故实验过程中，硬质玻璃管
中可以观察到红棕色气体，C 正确；
D．氨气与O2催化氧化转化为NO，化学方程式为：
，氨气为还原剂，氧气
为氧化剂，则氧化剂与还原剂物质的量之比为5:4，D 错误；
故选C。
19．设
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．
在空气中完全燃烧转移电子数为
B．
与
在密闭容器中充分反应后的分子数为
C．
与足量
溶液反应，所得溶液中
的数目为
D．
乙醇和
乙酸发生酯化反应，生成乙酸乙酯的分子数为
【答案】A
【详解】A．镁在化合物中的常见化合价为+2，1.2g 镁为
，1mol 镁完全反应无论生成氧
化镁还是氮化镁，都转移了2mol 电子，因此转移的电子数为
，A 正确；
B．2mol NO 与1mol O2发生反应2NO+O2=2NO2，生成2mol NO2，因为存在化学平衡
，所以
最终达到平衡时气体分子数小于
，B 错误；
C．没有说明气体的状态，无法计算，C 错误；
D．乙酸与乙醇的反应为可逆反应，生成的乙酸乙酯分子数小于
，D 错误；
故答案选A。
20．在Pt-BaO 催化下，NO 的“储存-还原”过程如图1 所示。其中“还原”过程依次发生反应I 和反应
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Ⅱ，各气体的物质的量变化如图2 所示。
下列说法不正确的是
A．
、
与BaO 的反应中，
是还原剂，
是氧化剂
B．反应I 为
C．反应Ⅱ中，最终生成
的物质的量为
mol
D．反应I 和Ⅱ中消耗的
的物质的量之比是3 5∶
【答案】D
【详解】A．由图可知，NO 和
在Pt 表面发生反应生成
，
、
和BaO 反应生成
，
则
是还原剂，
是氧化剂，故A 正确；
B．由图可知，第一步反应为
与
作用生成
，反应方程式为
，故B 正确；
C．由图可知，反应分两步进行，第二步反应为
还原
生成BaO 和
等，反应方程式为
，相应的关系式为
，图中
最大物质的量为
mol，则最终生成
的物质的量为
mol，故C 正确；
D．根据得失电子守恒可知，第二步反应的关系式为
，再结合第一步反应可知，第一
步反应的关系式为
，则反应Ⅰ和Ⅱ中消耗的
的物质的量之比是5 3∶，故D 错
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误；
故选D。
21．亚硝酸钠
外观酷似食盐且有咸味，易潮解，易溶于水。广泛应用于工业和建筑业，也允许在
安全范围内作为肉制品发色剂或防腐剂。某实验室制备亚硝酸钠装置如下图(部分夹持装置略，气密性已检
验)：
已知：①
，
②酸性条件下，NO 或
，都能与
反应生成
和
。
(1)下列试剂或方法中不可用于检验NaCl 中是否含有
的是 。
a．
溶液 b．淀粉-KI 溶液 c．酚酞 d．焰色反应
(2)仪器a 的名称为 。反应开始前，先通入
至装置F 中产生大量气泡，其目的是
。
(3)装置B 中盛放的试剂为水，其目的用化学方程式表示是 。
(4)当
完全反应后，D 中的固体除
外，还可能有
。测定
纯度的步骤如下：
i．配制
标准溶液，并进行酸化。
ii．称取4.0g 样品溶于水配成250mL 溶液，取其中25.00mL 于锥形瓶中进行滴定，消耗20.00mL 酸性
标准液。
①步骤ii 中达到滴定终点的标志为 。
②混合固体中
的质量分数为 。(保留三位有效数字)
③若在滴定终点读取滴定管刻度时，仰视标准液液面，则测得
的纯度 。(填“偏高”、
“偏低”或“无影响”)
【答案】
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(1)ad
(2)三颈烧瓶 排尽装置内空气，防止产物不纯
(3)
(4)滴入最后半滴标准液后，溶液由无色变为浅红色，且30s 内不再变化
偏高
【分析】由实验装置图可知，装置A 中浓硝酸与铜丝反应制备二氧化氮，装置B 中盛有的水用于将二氧化
氮转化为一氧化氮，装置C 中的浓硫酸干燥一氧化氮，装置D 中一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠，
装置E 中盛有的浓硫酸用于吸收水蒸气，防止水蒸气进入装置D 与过氧化钠反应干扰实验，装置F 中盛有
的酸性高锰酸钾溶液用于吸收一氧化氮，防止污染空气；
【详解】（1）a．AgNO3溶液用于检验溶液中是否含有氯离子，不能检验亚硝酸根，a 符合题意；
b．I-具有还原性，与具有氧化性的亚硝酸根反应生成碘单质，使淀粉变蓝，可以用淀粉KI 溶液检验亚硝
酸根，b 不符合题意；
c．NaCl 溶液显中性，NaNO2水解显碱性，酚酞遇到NaNO2溶液显红色，可以用酚酞溶液检验亚硝酸
根，c 不符合题意；
d．含有钠元素的物质的焰色实验为黄色，则不能用焰色反应检验NaCl 中的NaNO2，d 符合题意；
故答案为：ad；
（2）仪器a 的名称为三颈烧瓶；反应开始前，先通入氮气，排尽装置内空气，否则一氧化氮和氧气反应生
成二氧化氮，二氧化氮和过氧化钠反应生成硝酸钠，使产物不纯；
故答案为：三颈烧瓶；排尽装置内空气，防止产物不纯；
（3）由分析可知，装置B 中盛有的水用于将二氧化氮转化为一氧化氮，反应的化学方程式为
；
故答案为：
；
（4）①滴定结束前酸性高锰酸钾溶液无剩余，溶液无色，滴定终点时滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液，
溶液由无色变浅红色，且半分钟内不变色；
故答案为：滴入最后半滴标准液后，溶液由无色变为浅红色，且30s 内不再变化；
1
②个Mn 原子得到5 个电子，1 个N 失去2 个电子，得失电子守恒，5NaNO2~2KMnO4，产品中亚硝酸钠
的质量分数为
；
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故答案为：86.3%；
③若在滴定终点读取滴定管刻度时，仰视标准液液面，则本次读数偏大，造成酸性高锰酸钾溶液的体积偏
大，所以产品纯度的测定结果偏高；
故答案为：偏高。
22．1777 年，卡尔·威廉·舍勒发现了氨气并确定了其化学性质。受此启发，某小组探究
还原
的固
体产物。装置如下图所示。
回答下列问题：
(1)Fe 位于元素周期表 区。
(2)导管L 的作用是 。装置D 中倒置漏斗的作用是 。
(3)装置B 中试剂宜选择 (填字母)。
a．
b．碱石灰 c．
(4)写出装置A 中反应的化学方程式： 。
(5)实验中观察到装置C 中硬质玻璃管中红色粉末变为黑色粉末(M)，硬质玻璃管内壁有液珠。小组进一步
探究M 成分：
[提出假设]
假设1：M 是Fe；
假设2：M 是FeO 和
混合物；
假设3：M 是Fe、FeO 和
混合物。
[设计实验]
①甲同学用强磁铁接近黑色粉末，发现能吸附黑色粉末，他认为假设1 成立，丁同学认为他的观点不合
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理，原因是 。
②乙同学取少量黑色粉末溶于稀硫酸，滴加KSCN 溶液，未见溶液变红色，他认为假设2、3 一定不成
立。他的观点是否合理： (填“合理”或“不合理”)，并说明理由： 。
③丙同学设计下图装置定量分析M 的成分。
若硬质玻璃管中黑色粉末完全反应，测得装置F 净增质量为
，且
，则M 的成分是 (填化学
式)。
【答案】
(1)d
(2)平衡气压，使氨水顺利滴下(合理即可) 防止倒吸
(3)b
(4)
(或
、
)
(5)强磁铁能吸附铁粉、四氧化三铁 不合理 假设2 一定不成立，但Fe 能还原
，不能判断假
设3 是否成立(合理即可)
【详解】（1）Fe 原子序数为26，位于周期表的第四周期，第VIII 族，位于元素周期表d 区；
（2）导管L 的作用是平衡气压，使氨水顺利滴下；装置D 中倒置漏斗的作用是防止倒吸；
（3）装置B 中试剂宜选择碱石灰，作用是干燥氨气；
（4）装置A 中反应的化学方程式：
(或
、
)；
（5）①甲同学用强磁铁接近黑色粉末，发现能吸附黑色粉末，说明Fe 和
至少存在一种物质，即因
为强磁铁能吸附铁粉、四氧化三铁，所以甲同学的观点不合理；②乙同学取少量黑色粉末溶于稀硫酸，滴
加KSCN 溶液，未见溶液变红色，说明没有
，因为Fe 能还原
，不能判断假设3 是否成立，但假设
2 一定不成立；③装置F 净增质量为生成水的质量，根据元素守恒，当M 只有FeO，则
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，当M 只有
，则
，则M 的成分
是
。
23．硫酸肼
又名硫酸联氨，无色或白色棱形结晶或粉末。易溶于热水，微溶于冷水，不溶
于醇。某实验小组用水合肼制取硫酸肼。
I．水合肼的制取
(水合肼)为无色透明油状发烟液体，具有强还原性。可由
和
制得水合肼，可能用到
的实验装置如图所示：
(1)装置A 中发生反应的化学方程式是 。
(2)装置的连接顺序是 (填仪器接口小写字母)，试剂
的作用 。
(3)甲同学认为制取
时，要将氨气快速通入
溶液中的理由是 。
II．制取硫酸肼
①将一定量水合肼加入三口烧瓶内，将98%的浓硫酸加入滴液漏斗内，并缓慢滴加至三口烧瓶内，如图所
示。
②保持烧瓶内温度在0～10℃左右，并用pH 试纸测量其酸碱度，在pH 值为5～7 时可停止滴加。
③将溶液缓慢降温，缓慢搅拌然后保温2，可沉降出白色固体。向混合溶液内加入适量甲醇，沉淀，过滤
即可得硫酸肼固体。
(4)水合肼的纯度对制取硫酸肼的质量影响较大。称取水合肼样品
，加入适量
固体(滴定过程
中，调节溶液的
保持在6.5 左右)加水配成
溶液，移出
置于锥形瓶中，并滴加2~3 滴淀
粉溶液，用
的碘的标准溶液滴定。(已知：
)
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①滴定终点的现象：
②实验测得消耗
溶液的平均值为
，水合肼
的质量分数为 。
(5)已知：硫酸肼(又可以表示为：
)是一种重要的化工原料，硫酸肼属于离子化合物，易溶于水，
溶液呈酸性，水解原理与
类似。
①写出硫酸肼第一步水解反应的离子方程式： 。
②硫酸阱水溶液中离子浓度关系表达正确的是 。
A．
B．
C．
D．
【答案】
(1)
(2)ehi(ih)abc(d) 让氨气没有直接与水接触，防倒吸
(3)由于
溶液有强氧化性，氨气缓慢通入，生成的水合肼容易被
溶液氧化
(4)滴入最后半滴碘溶液，溶液由无色变蓝色，且半分钟不褪色 25%
(5)
AD
【详解】（1）装置A 中
和
发生氧化还原反应制得
和NaCl，反应的化学方程式是
；
（2）装置C 为制取氨气，装置A 为制取水合肼，则在氨气制备装置和水合肼制备装置之间应增加安全瓶
装置以防倒吸，最后用水吸收氨气作为尾气处理装置，故正确连接顺序为ehi（ih）abc（d）；为防尾气吸
收时发生倒吸，应在B 中增添密度大于水的非极性试剂，如
作为缓冲试剂，让氨气不直接与水接触，
防倒吸；
（3）不可以将氨气慢慢通入
溶液中，其原因在于
溶液有强氧化性，氨气缓慢通入，生成的
水合肼容易被
溶液氧化；
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（4）①当滴入最后半滴碘溶液，溶液由无色变蓝色，且半分钟不褪色，此时为滴定终点；
②由反应
可知，反应比例为
，则水合肼
的
质量分数为
；
（5）①硫酸肼的水解原理与
类似，则硫酸肼呈酸性，其第一步水解反应的离子方程式为
；
A
②．
溶液中
水解，则根据物料守恒关系可得：
，故A 正确；
B．根据电荷守恒关系可得：
，故B 错误；
C．
两步水解都生成氢离子，所以氢离子浓度大于
，则
，故C 错误；
D．
溶液中
水解，则溶液呈酸性，所以
，故D 正
确；
答案选AD。
24．硝酸镍、硝酸钠在陶瓷、玻璃工业应用广泛。以废弃镍板（含有少量的氧化铝杂质）生产硝酸镍、硝
酸钠的工艺流程如图所示：
已知：①
难溶于水。
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②
，
。
请回答下列问题：
(1)工业生产普通玻璃的主要原料有石英砂、 。
(2)“反应器”中需控制反应温度为：50 60℃
∼
的原因是 。
(3)假若Ni 与浓硝酸反应产生的混合气体中
，该反应的离子方程式为 。
(4)为了除去
，向“浸取液”中加入
调节pH 至5~6。写出除去
并生成
的离子方程式：
。
(5)补充完成操作③ 。
(6)向“转化器”中加入稀硝酸的目的是 。
(7)若进入“吸收塔”的混合气体中NO 为a mol、
为b mol、空气中含
为d mol，
溶液中含
为c mol，“转化器”中加入的稀硝酸中含e mol
，则
（用含e、d 的代数式
表示，不考虑流程中钠、氮元素的损失）。
【答案】
(1)纯碱、石灰石
(2)温度太低，反应速率慢，温度太高，硝酸分解挥发快
(3)
(4)
(5)冷却结晶
(6)除去
中的
杂质（合理即可）
(7)
【详解】（1）工业生产普通玻璃的主要原料有石英砂、纯碱、石灰石；
（2）“反应器”中需控制温度50 60℃
∼
的原因是温度太低，反应速率慢，温度太高，硝酸分解挥发快；
（3）Ni 与浓硝酸反应产生的混合气体中
，根据电荷守恒、电子守恒，写出该反应
的离子方程式为：
；
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（4）为了除去
，向“浸取液”中加入
，其作用是促进Al3+的水解，Al3+生成Al(OH)3沉淀，同
时生成CO2和Ni2+，离子方程式为：
；
（5）从硝酸镍溶液得到硝酸镍固体的操作是用硝酸酸化后，进行减压蒸发，冷却结晶，离心分离；
（6）通过分析可知，吸收塔反应后的溶液为硝酸钠和亚硝酸钠的混合物，加入硝酸的目的是除去
中的
杂质；
（7）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：
；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：
，根据上述两个等式可得：
。
25．
是重要的化工原料，可以按如下流程充分利用
已知：
①
具有较强的还原性
②水溶液中，
可与
反应生成
；
是一种溶于稀硝酸的白色沉淀
(1)物质A 的化学式为 。
(2)
是离子化合物，各原子均满足8 电子稳定结构。写出
的电子式 。
(3)写出途径Ⅰ的化学反应方程式 。
(4)下列说法不正确的是___________
A．工业上制备硝酸时，应该将
与纯
混合反应
B．结合
能力：
C．物质A 发生水解反应后可以得到
溶液
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D．途径Ⅰ可以采用将氨水滴入NaClO 溶液中的方法制备
(5)途径Ⅱ除生成B 外，另一种产物为HF，设计实验验证化合物B 中含有Cl 元素 。写出实验
过程中涉及的第一个反应的离子方程式 。
【答案】
(1)
(2)
(3)
(4)ABD
(5)取样品与试管中，先滴加少许亚硝酸，再滴加硝酸银，发现有白色沉淀生成，再滴加稀硝酸，发现沉淀
部分溶解，即证明化合物B 中含有Cl 元素
【详解】（1）流程图可知，NH3和SO3等物质的量反应，方程式为：NH3+H2O+SO3=
，到产物
为
，答案：
。
（2）
是离子化合物，各原子均满足8 电子稳定结构。写出
的电子式
，答案：
。
（3）氨气和次氯酸钠反应，有N2H4生成，依据氧化还原反应可知化学式为
，答案：
；
（4）A．NH3和纯净的O2在一定条件下会发生反应：4NH3+3O2
2N2+6H2O，不利用制备HNO3，故A 错
误；
B．甲基为推电子基团，使得-NH2氮原子周围电子云密度比
增大，易给出孤电子对与H+形成配位
键，结合
能力：
，故B 错误；
C．物质A 发生水解反应后可以得到
溶液，故C 正确；
D．将氨水滴入NaClO 溶液中，溶液中过量的HClO 会氧化N2H4，不能生成N2H4，故D 错误；
答案：ABD；
（5）验证化合物B 中含有Cl 元素，取样品与试管中，先滴加少许亚硝酸，再滴加硝酸银，发现有白色沉
淀生成，再滴加稀硝酸，发现沉淀部分溶解，即证明化合物B 中含有Cl 元素，实验过程中涉及的第一个反
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应的离子方程式，答案：取样品与试管中，先滴加少许亚硝酸，再滴加硝酸银，发现有白色沉淀生成，再
滴加稀硝酸，发现沉淀部分溶解，即证明化合物B 中含有Cl 元素、。
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