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专题07 氮及其化合物
目 录
实验1 氮氧化合物与水的反应
NO 不溶于水且不与水反应；NO 与O₂ 反应生成红棕色NO₂；NO₂ 溶于水生成HNO₃
和NO（3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO），因此注射器内气体体积减小。这是硝酸工业（吸收
塔）的基础反应原理。
实验2 喷泉实验
NH₃ 极易溶于水（1:700），使烧瓶内压强急剧降低，外界大气压将水压入形成喷泉，
溶液含酚酞呈红色（显碱性）。核心在于内外压强差的形成，也适用于HCl、SO₂ 等气
体，是气体溶解性考查的经典装置。
实验3 铵盐的性质
铵盐与碱共热产生NH₃（NH₄⁺+OH⁻≜NH₃↑+H₂O），湿润红色石蕊试纸变蓝。这是
NH₄⁺检验的标准方法，也是NH₃ 实验室制法的反应原理。注意加热和强碱条件是关键。
实验4 氨气的实验室制法
用NH₄Cl 与Ca(OH)₂ 加热制NH₃，向下排空气法收集，湿润红色石蕊试纸验满。干燥
用碱石灰（不能用浓硫酸、CaCl₂）。快速制法：浓氨水加CaO 或NaOH 固体，利用放热
促进NH₃ 逸出。
实验5 硝酸的性质
浓、稀硝酸均具有强氧化性。Cu 与浓硝酸反应产生红棕色NO₂，与稀硝酸反应产生无
色NO（遇空气变红棕色）。浓硝酸见光分解生成NO₂（呈黄色），需保存在棕色瓶中。
常温下使Fe、Al 钝化。
实验1 氮氧化合物与水的反应
实验探源--溯本求源，实验精析
人教版（2019）必修第二册P13
实验梳理--实验过程 要点梳理
二氧化氮溶于水的实验
实验操作
图解操作
实验现象
实验结论
1 ．在一只50 毫
升的注射器里充
入20 毫升一氧化
氮，然后吸入5
毫升水，用乳胶
管和弹簧夹封住
管口，振荡注射
器，观察现象。
2．打开弹簧夹，
快速吸入10mL 空
气后夹上弹簧
夹，观察现象。
3．振荡注射器，
再观察现象。
①试管中充入20 毫升一氧化氮，然后吸入5 毫
升水。
②快速吸入10mL 空气后夹上弹簧夹。
③振荡注射器。
注射器内无明
显现象。
气体变为红棕
色
活塞位置显示
35ml
气体颜色变为
无色
活塞位置显示
总体积小于35
毫升
实验拓展--实验延伸 思维拓展
拓展一 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
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。
拓展二 氮氧化合物溶于水相关的计算
①NO2和O2混合气体溶于水的计算：
由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
可知：
②NO 与O2混合气体溶于水的计算：
由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可知： V(NO)∶V(O2)
③NO2、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。
b．也可先将NO2和H2O 反应转化为NO，再按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3情况处
真题感知--追溯真题 命题感知
1．（2007·北京·高考真题）如图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶
后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶气体是
① CO、O2 ② Cl2、CH4 ③ NO2、O2 ④ N2、H2
A．①②
B．②④
C．③④
D．②③
2．（2015·上海·高考真题）（多选）将O2和NH3的混合气体448mL 通过加热的三氧化二铬，充分反应后，
再通过足量的水，最终收集到44.8mL 气体。原混合气体中O2的体积可能是（假设氨全部被氧化；气
体体积均已换算成标准状况）
A．231.5mL
B．268.8mL
C．287.5mL
D．313.6mL
3．（2019·江苏·高考真题）N2O、NO 和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才
能排放。
（1）N2O 的处理。N2O 是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O 分解。NH3与O2在加
热和催化剂作用下生成N2O 的化学方程式为________。
（2）NO 和NO2的处理。已除去N2O 的硝酸尾气可用NaOH 溶液吸收，主要反应为
NO+NO2+2OH−=2
+H2O
2NO2+2OH−=
+
+H2O
①下列措施能提高尾气中NO 和NO2去除率的有________（填字母）。
A．加快通入尾气的速率
B．采用气、液逆流的方式吸收尾气
C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH 溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是________（填化学式）；
吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是________（填化学式）。
（3）NO 的氧化吸收。用NaClO 溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO 的去除率。其他条件相同，NO 转
化为
的转化率随NaClO 溶液初始pH（用稀盐酸调节）的变化如图所示。
①在酸性NaClO 溶液中，HClO 氧化NO 生成Cl−和
，其离子方程式为________。
②NaClO 溶液的初始pH 越小，NO 转化率越高。其原因是________。
变式训练--变式拓展 素养训练
1．（2025·陕西西安·模拟预测）在一支50 mL 注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL 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10 mL 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、具有还原性
B．现象②③，针筒示数：③>②
C．过程中若将空气10 mL 改成15 mL，③能观察到针筒内有气体剩余
D．此实验启示工业上制硝酸时充入适量O2可以提高氮原子利用率
2．（2024·湖北黄石·一模）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
3．（10-11 高一上·河南新乡·阶段检测）将盛有NO2和N2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间
后，试管内气体体积缩小为原体积的一半，原混合气体中N2与NO2的体积比为
A．1:1
B．1:2
C．1:3
D．3:1
4．（2025·陕西西安·模拟预测）氮的氧化物有
、NO 和
等，它们均是空气污染物，含有氮氧化物
的尾气需处理后才能排放。回答下列问题：
（1）室温下N2O 为无色有甜味气体，俗称笑气，加热硝酸铵可生成N2O，也可由金属锌与很稀的硝酸反
应生成，写出后者反应的化学方程式：_______。
（2）工业上往往采用石灰浆吸收NO 和
。
反应I：
；
反应Ⅱ：
。
①反应Ⅱ中，氧化产物和还原产物的物质的量之比为_______。
②若利用石灰浆充分吸收，当
_______时，可被石灰浆完全吸收且无污染性气体剩余。
③若利用石灰浆充分吸收后，排放的尾气中还含有较多的氮氧化物，可能是_______(填化学式)。未被石灰
浆吸收的氮氧化物可用酸化的NaClO2溶液吸收，在酸化的NaClO2溶液中，该氮氧化物被氧化为
，
其反应的离子方程式为_______。
5．（21-22 高一下·安徽合肥·期末）氮氧化物(
)是大气污染物之一，处理工业废气中的
对于环境保
护具有重要的意义。
（1）在一定条件下
可将
还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究，实验设计如图(部分夹持装
置省略)。
①实验室用装置A 制备
，其中发生反应的化学方程式为_______；装置B 内的试剂是_______。
②装置D 中发生反应的离子方程式为_______。
③在装置M 中
和
充分反应，生成两种对环境友好的物质，该反应中
和
的物质的量之比
为_______。
④上述装置M 中，气球的作用是_______。
（2）用
溶液吸收法处理
(仅含
、
)。已知过程中发生的反应有：
、
。
①用不同浓度的
溶液吸收
含量不同的尾气，关系如图：
用
溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：
_______、
_______。
②若一定体积的
被
的
溶液恰好完全吸收，溶液质量增加19.8g，则x 的值为
_______。
实验2 喷泉实验
实验探源--溯本求源，实验精析
人教版（2019）必修第二册P13
实验梳理--实验过程 要点梳理
氨气的喷泉实验
实验操作
图解操作
实验现象
实验结论
在干燥的圆底烧
瓶里充满氨气，
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。
①充满氨气的喷泉装置 ②轻轻挤压胶头滴管
③形成喷泉。
可观察到烧杯
中的水被吸入
到烧瓶中，形
成红色的喷
泉。
实验拓展--实验延伸 思维拓展
拓展一 喷泉产生的原因
喷泉产生的原因是烧瓶内外形成压强差，由于烧瓶内气体的压强烧瓶外的压强，所以液体会被压入烧
瓶内形成喷泉。
（1）如图甲(或乙)烧瓶内的气体极易溶于水(或易与溶液中的溶质发生化学反应)，从而使烧瓶内压强
迅速降低，在大气压作用下，烧杯中的液体迅速向上流动，从而形成喷泉。
（2）如图丙锥形瓶内发生化学反应，产生气体，从而使锥形瓶内压强迅速增大，促使锥形瓶内液体
迅速向上流动，形成喷泉。
拓展二 常见产生喷泉实验的组合
气体
NH3
HCl
SO2、CO2、NO2、Cl2
NO2和O2
吸收剂
水或盐酸
水或氢氧化钠溶液
浓氢氧化钠溶液
水
【易错提醒】
①NO2溶于水也能形成喷泉,但溶液不能充满烧瓶。
②NO2和O2的混合气体(体积比4∶1)也能形成喷泉,溶液充满烧瓶。
拓展三 喷泉实验装置及其创新
设计说明：
（1）装置(Ⅰ)改变了胶头滴管的位置，胶头滴管挤入少量水于试剂瓶中，即可使少量溶液沿导管进入烧瓶
中，导致大量的NH3溶解，烧瓶内形成负压而产生喷泉。
（2）装置(Ⅱ)省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨
气与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨气溶于水)。
（3）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。
（4）装置(Ⅳ)向导管中通入一定量的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。
（5）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。
（6）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。
拓展四 喷泉实验有关浓度的计算
1．实验完成后，溶液充满烧瓶，若溶质为原气体，则溶液物质的量浓度可由体积换算确定。
标准状况下，若烧瓶内气体的体积为V L，则有V(aq)＝V L，nB＝，cB＝＝= mol·L－1。
2．若溶质由气体发生化学反应生成，则依实际情况判断。
如用V L NO2 与O2( 体积比为4∶1) 的混合气体进行喷泉实验，发生的反应为4NO2 ＋O2 ＋
2H2O===4HNO3，则有nB＝·，V(aq)＝V L，cB＝＝ mol·L－1。
真题感知--追溯真题 命题感知
1．（2023·广东·高考真题）1827 年，英国科学家法拉第进行了
喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利
用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是
A．图1：喷泉实验 B．图2：干燥
C．图3：收集
D．图4：制备
2．（2012·上海·高考真题）实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是
A．是氨气发生装置
B．是氨气发生装置
C．是氨气吸收装置
D．是氨气收集、检验装置
3．（2008·上海·高考真题）右图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴定管内盛放某种液体。挤
压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是
A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉
B．NH3(H2O 含酚酞)/红色喷泉
C．H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉
D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
4．（2015·广东·高考真题）NH3及其盐都是重要的化工原料。
（1）用NH4Cl 和Ca（OH）2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为_____。
（2）按下图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1，B 瓶中的现象是_______，原因是__________，稳定后，关闭旋塞1。
②再打开旋塞2，B 瓶中的现象是_________________。
（3）设计实验，探究某一种因素对溶液中NH4Cl 水解程度的影响。
限制试剂与仪器：固体NH4Cl、蒸馏水、100mL 容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH 计、
温度计、恒温水浴槽（可控制温度）
①实验目的：探究______对溶液中NH4Cl 水解程度的影响。
②设计实验方案，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，
数据用字母表示；表中V（溶液）表示所配制溶液的体积）。_________________
物理量实验序号
V（溶液）/mL
……
1
100
2
100
③按实验序号I 所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为Y，则NH4Cl 水解反应得平衡转化率为
_____（只列出算式，忽略水自身电离的影响）。
变式训练--变式拓展 素养训练
1．（25-26 高一下·河北雄安·阶段检测）现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。
下列说法错误的是
A．制取氨气时圆底烧瓶中的固体可用
或者
B．置于三颈烧瓶左侧瓶口处的湿润蓝色石蕊试纸变红，说明
已经集满
C．实验过程中三颈烧瓶内压强变化曲线如图2，则
点时喷泉最剧烈
D．工业上若出现液氨泄漏，喷稀盐酸比喷洒水的处理效果更好
2．下列实验装置不能达到实验目的的是
A．图Ⅰ：用
做喷泉实验
B．图Ⅱ：验证Cu 与浓硝酸反应的热量变化
C．图Ⅲ：验证
易溶于水
D．图Ⅳ：制取氨气
3．（2025·河北保定·模拟预测）利用如图所示装置和下列物质一定不能完成“喷泉”实验的是
选项物质
A
B
C
D
a
、
b
酸性
溶液
稀硫酸
水
溶液
4．（2025·广东茂名·二模）按下图连接好实验装置，三通阀接通氨气发生器与烧瓶，滴入浓氨水，待烧杯
中酚酞完全变红后，再拧动三通阀使多余氨气通入尾气吸收装置，可见
管液面迅速上升形成喷泉。
下列有关说法不正确的是
A．该喷泉颜色为红色
B．该装置的优点为能处理多余氨气，减少污染
C．浓氨水与
反应有
生成，产氨过程熵减
D．若烧瓶内先集满
气体，则产生氨气后可见“喷烟”现象
5．（2025·北京丰台·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
6．（2024·湖南长沙·三模）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_________________。
实验3 铵盐的性质
实验探源--溯本求源，实验精析
人教版（2019）必修第二册P14
实验梳理--实验过程 要点梳理
探究NH 的检验方法
实验操作
图解操作
实验现象
实验结论
向盛有少量氯化
铵溶液、硝酸铵
溶液和硫酸铵溶
液的三支试管中
分别加入氢氧化
钠溶液并加热(注
意通风)，用镊子
夹住一片湿润的
红色石蕊试纸放
在试管口，观察
现象，分析现象
产生的原因，写
出反应的离子方
程式。
①取三种溶液少量于三支试管中
②各滴入几滴氢氧化钠溶液
③分别加热，湿润的红色石蕊试纸变蓝
湿润的红色石
蕊试纸变蓝
实验拓展--实验延伸 思维拓展
拓展 铵根离子检验方法
取少量待测液于试管中，加入浓
NaOH
溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变蓝
，
则说明有
NH
4
+ (1 取样2 浓NaOH 溶液3 加热4 湿润5 红色石蕊试纸6 变蓝7 结论)
真题感知--追溯真题 命题感知
1．（2024·广东·高考真题）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
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
2．（2007·上海·高考真题）（多选）今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K+、
NH4
+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO3
2-、SO4
2-，现取三份100mL 溶液进行如下实验：
（1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生
（2）第二份加足量NaOH 溶液加热后，收集到气体0.04mol
（3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。根据
上述实验，以下推测正确的是
A．K+一定存在
B．100mL 溶液中含0.01mol CO3
2-
C．Cl-可能存在
D．Ba2+一定不存在，Mg2+可能存在
3．（2015·福建·高考真题）下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是
实验目的
实验操作
A
称取2.0gNaOH 固体
先在托盘上各放一张滤纸，然后在右盘上添加2g 砝码，左盘
上添加NaOH 固体
B
配制FeCl3溶液
将FeCl3固体溶解于适量蒸馏水
C
检验溶液中是否含有NH4
+
取少量试液于试管中，加入NaOH 溶液并加热，用湿润的红
色石蕊试纸检验产生的气体
D
验证铁的吸氧腐蚀
将铁钉放入试管中，用盐酸浸没
4．（2012·福建·高考真题）下列物质与水作用形成的溶液能与NH4Cl 反应生成NH3的是
A．二氧化氮
B．钠
C．硫酸镁
D．二氧化硅
5．（2009·上海·高考真题）用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是 ( )
①幕布的着火点升高 ②幕布的质量增加
③氯化铵分解吸收热量，降低了温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
A．①②
B．③④
C．①③
D．②④
变式训练--变式拓展 素养训练
1．（2026·安徽合肥·三模）某无色澄清溶液中可能存在如下离子，实验小组取一定量该溶液进行如下实验
(不考虑水解)，下列推理正确的是
阳离子
、
、
、
、
阴离子
、
、
、
A．溶液B 中可大量存在
、
、
、
B．由气体
可判断无色溶液中有
C．由生成黄色沉淀
，可判断无色溶液中没有
D．用洁净的铂丝蘸取溶液F 在火焰上灼烧，火焰呈黄色，说明原无色溶液中含有
2．（2026·江西上饶·二模）
是由
、
、
、
、
中一种或几种组成的白色
粉末，为了探究其成分，在下列试剂中加入少量
粉末，实验记录如下表：
序号
试剂及操作
现象
①
盐酸
产生气泡
②
蒸馏水
产生白色沉淀
③
溶液，加热
产生气泡
根据实验现象，下列关于
的推断正确的是
A．
只含
和
B．
一定不含
C．
至少含3 种盐
D．
一定含
3．（2025·福建厦门·模拟预测）采用沉淀法定量测定氯化铵在溶液中的热分解率实验过程如图。
下列说法错误的是
A．“热分解”过程不宜加入沸石，以免影响后续定量测定
B．“沉淀”过程向上层清液中滴加AgNO3溶液，若无浑浊说明已沉淀完全
C．“干燥”过程选择干燥器干燥而非烘箱烘干，是为了提升干燥效率
D．“称量”所得样品质量为mg，则NH4Cl 的热分解率为
4．（2023·陕西商洛·一模）某化学探究活动小组为制备
并探究
的某些性质，进行了以下
实验：
（1）该小组用
和HCl 合成
(实验装置如图)。
①在A 装置中利用浓硫酸和 NaCl 制备 HCl，写出用 A 装置制备 HCl 时发生反应的化学方程式：
___________。若B 装置的分液漏斗中装浓氨水，烧瓶中盛放的试剂为___________。
②为使
和HCl 充分混合并反应，上述装置的连接顺序为a→c→d→___________，
___________←g←h←b。
③D 装置的不足之处为___________。
（2）取0.5g 镁粉加入
溶液中进行
性质探究实验，观察到反应剧烈，产生有刺
激性气味的气体和灰白色难溶固体。该小组进行以下探究：
①气体成分探究：
用排水(滴加几滴石蕊)法收集一小试管产生的气体，滴有石蕊的水溶液颜色变为___________，经检验小试
管中气体为 H2。
②沉淀成分探究：
过滤，将得到的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加
溶液后无明显浑浊。将洗涤后的固体溶于
稀 HNO3，再滴加 AgNO3溶液，出现白色沉淀。灰白色固体可能是___________(填化学式)。
③反应机理探究：
猜想一：NH4Cl 溶液中c(H⁺)大，与Mg 反应快。
猜想二：NH 与Mg 反应剧烈，产生氢气。
资料显示：a．
溶液呈中性；b．Cl⁻对该反应几乎无影响。
为验证猜想一，小组设计如图一实验，分别向两试管中加入0.5g Mg 粉，结果两试管反应剧烈程度相当，
说明猜想 不合理，试剂X 应为___________。
为验证猜想二，小组设计如图二实验，分别向两试管中加入0.5g Mg 粉，结果甲试管无现象，乙试管反应
剧烈，说明猜想二合理，试剂Y 应为___________。
实验4 氨气的实验室制法
实验探源--溯本求源，实验精析
人教版（2019）必修第二册P15
实验梳理--实验过程 要点梳理
实验室制备氨气
实验操作
图解操作
实验现象
实验结论
1．.组装仪器，检
查装置的气密
性。
2．用药匙取适量
氢氧化钙和氯化
铵盛放在纸上，
混合均匀后将反
应物装入试管
①检查装置气密性的操作。
1.加热氯化铵
和氢氧化钙的
混合物，在试
管壁上有水珠
产生；
△
中，塞上橡胶
塞，将试管固定
在铁架台上。
3.取一支试管并将
导气管伸入试管
底部，在试管口
放置少许湿棉花
用酒精灯加热试
管，观察现象。
4.用水将红色石蕊
试纸润湿将其放
在试管口观察颜
色变化。
②取氢氧化钙和氯化铵混合均匀。
③把混合固体装入试管，并加热。
④用湿润的红色石蕊试纸放试管口检验气体。
2.放在试管口
的湿润红色石
蕊试纸变蓝，
同时闻到刺激
性气味。
实验拓展--实验延伸 思维拓展
拓展一 氨气实验室制法原理全解
1．反应原理：利用复分解反应强碱制弱碱
实验室用固体氯化铵和氢氧化钙制取氨气：2NH4Cl
＋
Ca(OH)
2=====
CaCl
2＋
2NH
3↑ ＋
2H
2O。
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，而且加热时对玻璃仪
器腐蚀性较强。
3．实验装置
（1）制取装置：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。
（2）净化装置——用碱石灰(或固体NaOH、固体CaO)干燥除水
注意：不能用浓H2SO4、CaCl2干燥，CaCl2与NH3反应：CaCl2+8NH3= CaCl2·8NH3。
（3）收集方法：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。
（4）验满方法：
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。
（5）尾气处理：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：
拓展二 氨气快速制法
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NH3·H2O 分解，且OH－浓度的增大也有
利于NH3的生成
浓氨水＋
固体CaO
CaO 与水反应生成OH－，使溶剂(水)减少；
且反应放热，促使NH3·H2O 分解。
化学方程式：NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
真题感知--追溯真题 命题感知
1．（2026·浙江·高考真题）下列有关
的说法中，不正确的是
A．
是弱电解质
B．水溶液呈酸性
C．实验室用于制
D．HCl 和
反应制
2．（2024·重庆·高考真题）某小组用下图中甲作为气体发生装置，其他装置根据实验需求选用(加热及夹
持装置略)。下列说法错误的是
A．若制取
，则a 为浓氨水，b 可为氧化钙
B．若制取
，则乙可盛饱和食盐水以除去
C．若制取
，则丙可作气体收集装置
D．若制取
，则丁可盛水用作尾气处理装置
3．（2024·贵州·高考真题）下列装置不能达到实验目的的是
A．图①可用于实验室制
B．图②可用于除去
中少量的
C．图③可用于分离
和
D．图④可用于制备明矾晶体
4．（2024·湖北·高考真题）碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子
是强还原剂。锂与液氨反
应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是
A．碱石灰有利于
逸出
B．锂片必须打磨出新鲜表面
C．干燥管中均可选用
D．双口烧瓶中发生的变化是
5．（2019·海南·高考真题）干燥的二氧化碳和氨气反应可生成氨基甲酸铵固体，化学方程式为：
，在四氯化碳中通入二氧化碳和氨制备氨基甲酸铵的实
验装置如下图所示，回答下列问题：
（1）装置1 用来制备二氧化碳气体：将块状石灰石放置在试管中的带孔塑料板上，漏斗中所加试剂为
____；装置2 中所加试剂为____；
（2）装置4 中试剂为固体NH4Cl 和Ca(OH)2，发生反应的化学方程式为________；试管口不能向上倾斜的
原因是__________。装置3 中试剂为KOH，其作用为______________。
（3）反应时三颈瓶需用冷水浴冷却，其目的是_______________________。
6．（2017·上海·高考真题）实验室通常用如图所示的装置来制取氨气。回答下列问题：
（1）安装仪器时要求试管口略低于试管底的原因是：_____________________________________________。
（2）制取氨气时的化学反应方程式为：___________________________________________。
（3）收集氨气时必须使用干燥的集气装置的原因是________________________。
（4）加热后将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近导管口，产生的现象是：
____________________________________________________。
（5）除氨气外，还可以用该装置制取的常见气体是 _______________________ 。
7．（2016·全国I 卷·高考真题）氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用
NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NOx反应进行了探究。回答下列问题：
（1）氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的_________，反应的化学方程式为_______________。
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→______(按气流方向，用小写字
母表示)。
（2）氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X 中，硬质玻璃管Y 中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹
好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X
中的气体缓慢通入Y 管中
①Y 管中_____________
②反应的化学方程式
____________
将注射器活塞退回原处并固定，
待装置恢复到室温
Y 管中有少量水珠
生成的气态水凝集
打开K2
③_______________
④______________
8．（2010·海南·高考真题）根据氨气还原氧化铜的反应，可设计测定铜元素相对原子质量Ar（Cu） (近似
值)的实验。先称量反应物氧化铜的质量m(CuO)，反应完全后测定生成物水的质量m(H2O)，由此计算
Ar（Cu）。为此，提供的实验仪器及试剂如下(根据需要可重复选用，加入的NH4C1 与Ca(OH)2的量
足以产生使CuO 完全还原的氨气)：
请回答下列问题：
（1）氨气还原炽热氧化铜的化学方程式为________________________________；
（2）从所提供的仪器及试剂中选择并组装本实验的一套合理、简单的装置，按气流方向的连接顺序为(用
图中标注的导管口符号表示)a→______________________________；
（3）在本实验中，若测得m(CuO)=ag，m(H2O)=bg，则Ar（Cu）= _______________；
（4）在本实验中，使测定结果Ar（Cu）偏大的是_______________ (填序号)；
①CuO 未完全起反应 ② CuO 不干燥
③CuO 中混有不反应的杂质 ④碱石灰不干燥
⑤NH4C1 与Ca(OH)2混合物不干燥
（5）在本实验中，还可通过测定_______________和_______________，或_______________和
_______________达到实验目的。
变式训练--变式拓展 素养训练
1．（2026·湖南长沙·二模）某实验小组用密封W 形三口玻璃管制备少量氨气并探究其性质，装置如图所
示。下列说法不正确的是
A．固体a 可能为NaOH 固体
B．若氧化铜粉末变红，说明
将其还原成了铜单质
C．蘸碱石灰的脱脂棉团的作用是干燥氨气
D．实验结束，待装置冷却，需向三口玻璃管内注入适量稀硫酸后再拆卸装置
2．（2026·广东江门·二模）某兴趣小组为探究
的催化氧化设计了如图实验装置。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，④中产生白烟；⑤中溶液变成蓝色。下列说法错误的是
A．②处的棉花可防止
粉末堵塞玻璃管
B．③、④中的现象说明
未被
直接氧化成
C．④、⑤之间加一个盛有碱石灰的干燥管，将看不到白烟
D．⑤中的现象可能是
溶于水生成了
所造成的
3．（2025·江苏南京·模拟预测）下列有关氨气及相关化合物的制备、性质的实验原理和操作正确的是
A．制备氨气
B．干燥氨气
C．收集氨气
D．制备银氨溶液
4．（2026·天津河北·二模）磷酸氢二铵
可通过氨气和磷酸反应制得，其制备装置如下图所
示：
（1）用浓
配制
的
溶液时，下列操作中，会导致所配溶液浓度偏小的是
________（填序号）。
A．量筒有挂壁残留的浓磷酸未转移
B．转移时，有少量溶液溅出
C．定容时，仰视容量瓶刻度线
D．溶解后未经冷却就移液
（2）上述装置中制备氨气利用实验室制氨气原理，其化学方程式为______________。
（3）组装尾气处理装置，需选择的试剂和主要仪器有_____（填序号）。
A．碱石灰 B．稀硫酸 C．氧化钙 D．
E．
（4）仪器m 的名称为______。
（5）当溶液pH 为
时，停止通
，即可制得
溶液。若继续通入
，将导致产品
混有的杂质（盐）是_________（填化学式）。
（6）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
。
（7）将所得溶液依次经过操作：________、________、过滤、洗涤和干燥，得到产品。
（8）产品纯度测定（杂质不参与反应）。
取0.1000 g 结晶后的产品于三颈烧瓶中，加入足量NaOH 溶液并加热，蒸出的
经
溶液吸收；向溶液中滴加两滴甲基橙溶液，再用
溶液中和过量的
，消耗
溶液。
的质量分数为____%。
5．（2026·四川内江·三模）[Cu(NH3)4]SO4·H2O 为深蓝色晶体，受热易失氨，常用作杀虫剂、媒染剂。某
化学兴趣小组拟合成[Cu(NH3)4]SO4·H2O 并进行相关探究。回答下列问题：
Ⅰ．配制CuSO4溶液
（1）配制450mL 0.1mol/L 的CuSO4溶液，用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还有
_______；需称取胆矾的质量为_______g。
Ⅱ．利用下图装置(部分夹持装置略)制备[Cu(NH3)4]SO4·H2O。
（2）仪器X 的名称是_______。
（3）A 装置中发生反应的化学方程式为_______。
（4）用Y 而不用长导管将A 产生的气体持续通入B 中的原因是_______。
（5）向反应后深蓝色溶液中滴加95%乙醇，有深蓝色晶体析出。析出晶体时不采用浓缩结晶的原因是
_______。
Ⅲ．探究[Cu(NH3)4]2+的形成
i．对照实验：
ii．猜想与求证。
（6）提出猜想：对于实验1、2 现象不同的原因，同学甲认为Na+对[Cu(NH3)4]2+的形成有阻碍作用，同学
乙认为_______。
（7）实验求证：将浊液a 过滤，洗涤除去沉淀附着的_______(填离子符号)，取少量固体加入过量6mol/L
氨水，沉淀不溶解，再滴入几滴_______溶液，沉淀溶解，得到深蓝色溶液，则同学乙的观点被证实。
实验5 硝酸的性质
实验探源--溯本求源，实验精析
人教版（2019）必修第二册P15
实验梳理--实验过程 要点梳理
铜和硝酸的反应
实验操作
图解操作
实验现象
实验结论
1.在橡胶塞侧面挖
一个凹槽，并嵌
入下端卷成螺旋
状的铜丝。向两
支具支试管中分
别加入2mL 浓硝
酸和稀硝酸，用
橡胶塞塞住试管
①铜和稀硝酸反应
可观察到铜和
稀硝酸反应产
生气体，在试
管上方的红棕
色气体出现。
口，使铜丝与硝
酸接触，观察并
比较实验现象。
向上拉铜丝，终
止反应。
②铜和浓硝酸反应
有红棕色气体
生成
实验拓展--实验延伸 思维拓展
拓展一 硝酸的强氧化性
1．硝酸与金属的反应
（1）除Au、Pt 等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。
（2）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。
（3）常温下浓硝酸能使Fe、Al 钝化。
2．硝酸与非金属的反应
非金属单质＋浓硝酸→最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O。
3．硝酸与还原性化合物的反应
可以氧化具有还原性的化合物或离子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SO 等均能被
HNO3氧化。
拓展二 硝酸的分解反应
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。
挥发出来的HNO3分子遇到空气中的水分子结合成的小液滴，实际是酸雾。
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。
真题感知--追溯真题 命题感知
1．（2025·广西·高考真题）为探究不同浓度
被
还原的产物，进行如下实验。下列说法错误的是
装置
实验
溶液的浓度
步骤与现象
①
铁丝表
面有气
泡产
生，溶
液变为
黄色；
取出铁
丝
液面上方出现红棕色
气体
②
试管口出现红棕色气
体
③
无明显红棕色气体；
取少量上层溶液，加
入足量
溶液，
加热，产生能使湿润
红色石蕊试纸变蓝的
气体
A．①中溶液变为黄色，可能是
溶于溶液
B．“试管口出现红棕色气体”说明②中的
被
还原为
C．③中无明显红棕色气体，可能是生成了
D．“石蕊试纸变蓝”说明③中有
被
还原为
2．（2025·广东·高考真题）按如图组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当c 中红色褪去时，将铜丝
拔离液面。下列叙述错误的是
A．a 中有化合反应发生，并有颜色变化
B．b 中气体变红棕色时，所含氮氧化物至少有两种
C．c 中溶液红色刚好褪去时，
恰好完全反应
D．若将a 中稀硝酸换为浓硫酸并加热，则c 中溶液颜色会褪去
3．（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
4．（2017·北京·高考真题）下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是
①
②
③
A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B．由②中的红棕色气体不能表明木炭与浓硝酸发生了反应
C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
5．（2012·四川·高考真题）向27.2gCu 和Cu2O 的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，
生成NO 和Cu(NO3)2，在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH 溶液1.0L，此时溶液呈中性。金属离子已
完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是
A．Cu 与Cu2O 的物质的量之比为2∶1
B．硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L
C．产生的NO 在标准状况下的体积为4.48L D．Cu、Cu2O 与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
6．（2023·湖北·高考真题）学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题：
（1）铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A 的名称为_______，装置B 的作用为_______。
（2）铜与过量
反应的探究如下：
实验②中Cu 溶解的离子方程式为_______；产生的气体为_______。比较实验①和②，从氧化还原角度说
明
的作用是_______。
（3）用足量NaOH 处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X 为铜的氧化物，提纯干燥后的X
在惰性氛围下加热，mgX 完全分解为ng 黑色氧化物Y，
。X 的化学式为_______。
（4）取含X 粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI 完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指
示剂，用
标准溶液滴定，滴定终点时消耗
标准溶液15.00mL。(已知：
，
)标志滴定终点的现象是_______，粗品中X 的相对
含量为_______。
变式训练--变式拓展 素养训练
1．（2026·广东深圳·三模）某兴趣小组为制备
并探究
和
反应的氧化产物，设计如图所示实验
装置。
已知：①氧化亚铜在酸性条件下能发生歧化反应：
；
②红热的铜能与氮的氧化物反应。
下列说法正确的是
A．A 中反应的离子方程式为：
B．实验开始时，先打开A 中分液漏斗活塞，过一会儿，点燃D 处酒精灯
C．若把浓
改为稀
，装置B 的作用相同
D．取少量D 中完全反应后的产物，加入足量的稀硝酸，若固体完全溶解，说明有
生成
2．（2026·广西柳州·模拟预测）按如图组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当c 中红色褪去时，将
铜丝拔离液面。下列叙述错误的是
A．a 中有化合反应发生，并有颜色变化
B．b 中气体变红棕色时，所含氮氧化物至少有两种
C．若将a 中稀硝酸换为浓硫酸并加热，则c 中溶液颜色会褪去
D．中溶液红色刚好褪去时，
恰好完全反应
3．（2025·广东佛山·一模）下图为铜丝与浓
反应实验改进装置，向J 形管加入浓
，连接装置，
使铜丝与浓
接触。下列说法不正确的是
A．J 形管内产生红棕色气体，左侧液面逐渐上升
B．打开K，向玻璃管依次注入水、空气，气体颜色变化：红棕色→变浅→红棕色
C．打开K，向玻璃管中注入NaOH 溶液吸收气体，反应为
D．该装置实现了实验绿色环保的目标
4．（2026·湖北武汉·模拟预测）某实验小组针对铜与浓、稀硝酸的反应设计了一套一体化实验装置，如图
所示。下列说法错误的是
A．试剂X 为浓硝酸、试剂Y 为蒸馏水
B．向烧杯中通入空气有助于尾气处理
C．实验前后均需要通入
气且作用相同
D．一体化实验装置便于对比观察实验现象
5．（2026·山东济南·模拟预测）（多选）将铁钉放入浓硝酸中，生成少量气体后反应停止，得到黄色溶液
a．设计实验探究溶液a 显黄色的原因。
实验1：取少量溶液a，滴入几滴KSCN 溶液，溶液变红，振荡后红色逐渐褪去，产生红棕色气体；
实验2：取一定量
固体溶于水中，溶液为黄色，加硝酸酸化，溶液变为无色；
实验3：按如图装置进行实验；
序号
无色溶液X
实验现象
①
浓硝酸
无色溶液变为黄色
②
稀
酸化的
溶
液
无色溶液变为黄色
③
稀
酸化的
溶液无色溶液未变黄色
下列说法正确的是
A．实验1 中溶液变红说明溶液a 中有
B．实验1 中产生红棕色气体说明
被浓硝酸氧化为
C．实验2 中溶液由黄色变为无色说明硝酸抑制了
的水解
D．综合以上实验，溶液a 显黄色与
遇浓硝酸有关，与
无关
6．（2026·青海西宁·一模）某校课外小组探究浓硝酸与铁反应的产物，用如图所示装置（夹持和加热仪器
已省略）进行如下实验：
Ⅰ．打开弹簧夹，通入
一段时间后，先滴入浓硝酸，无明显现象，加热三颈烧瓶，反应开始后停止加
热；
Ⅱ．取少量装置A 中溶液，滴入KSCN 溶液；
Ⅲ．取少量装置C 中溶液，加热。
已知：
（棕色，aq）
。
回答下列问题：
（1）实验室用石灰石与稀盐酸反应制取
的离子方程式为________。
（2）实验开始时通入
的原因是________，常温下滴入浓硝酸，三颈烧瓶中没有明显现象的原因是
________。
（3）装置A 中先有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变________；反应停止后，装置A 中无
固体剩余。步骤Ⅱ中，滴入KSCN 溶液后溶液变为红色，写出该实验过程中反应的离子方程式：
________；若装置A 中有
生成，检验该离子的常用试剂为________（填化学式）溶液。
（4）步骤Ⅲ中，装置C 中的现象为________。
（5）验证硝酸的还原产物中含有
的操作方法及现象为________；若铁和稀硝酸反应生成
和
，写出该反应的化学方程式：________。
