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专题07 氮及其化合物
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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
说明一氧化氮不溶
于水，且不与水反
应
NO 与O2 反应生
成NO2，NO2为红
棕色气体2NO+O2=
2NO2
NO2会溶于水，与
水发生反应生成
HNO3和无色的NO
3NO2+ H20 =
2HNO3+ NO 因此
注射器内的气体又
变为无色总体积减
小
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
【答案】D
【解析】根据题意集气瓶中的气体在反应后产生易溶于水的气体或气体的体积减小了，① CO 与O2、④
N2与H2 不反应，也不溶于水；② Cl2与CH4发生取代反应生成易溶于水的HCl；③ NO2、O2与H2O
反应生成硝酸使气体的体积减小了，所以选D。
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
【答案】CD
【解析】将O2和NH3的混合气体通过加热的三氧化二铬，发生反应：4NH3+5O2
4NO+6H2O。充
分反应后，再通过足量的水，发生反应：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，将两个方程式叠加，可得总反应方
程式：NH3+2O2=HNO3+H2O，若最后得到的气体是NO，44.8mLNO 转化需要消耗的氧气56mL，发生
反应消耗的氧气的体积是
，则氧气的总体积是V(O2)=
。若最后剩余的气体是O2，则O2应该是反应消耗的和剩余的两部分，氧气
的体积是：V(O2)=403.2mL×2/3+44.8mL=313.6mL。故答案是选项CD。
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________。
【答案】 2NH3+2O2
N2O+3H2O BC NaNO3 NO 3HClO+2NO+H2O=3Cl−+2
+5H+ 溶液pH 越小，溶液中HClO 的浓度越大，氧化NO 的能力越强
【解析】（1）NH3与O2在加热和催化剂作用下发生氧化还原反应生成N2O，根据得失电子守恒和原子守
恒可知反应有水生成，配平化学方程式为：2NH3+2O2
N2O+3H2O，
故答案为2NH3+2O2
N2O+3H2O；
（2）①A．加快通入尾气的速率，不能提高尾气中NO 和NO2的去除率，不选A；
B．采用气、液逆流的方式吸收尾气，可使气液充分接触，能提高尾气中NO 和NO2的去除率，选B；
C．定期补充适量的NaOH 溶液可增大反应物浓度，能提高尾气中NO 和NO2的去除率，选C。
故答案为BC；
②由吸收反应：NO+NO2+2OH-=2NO2
-+H2O，2NO2+2OH-=NO2
-+ NO3
-+H2O 可知，反应后得到NaNO2和
NaNO3混合溶液，经浓缩、结晶、过滤得到NaNO2和NaNO3晶体，因此得到的NaNO2混有NaNO3；
由吸收反应可知，若NO 和NO2的物质的量之比大于1：1，NO 不能被吸收，因此，吸收后排放的尾
气中含量较高的氮氧化物是NO，
故答案为NaNO3；NO；
（3）①在酸性的NaClO 溶液中，次氯酸根离子和氢离子结合生成HClO，HClO 和NO 发生氧化还原反应
生成NO3
-和Cl-，根据得失电子守恒及电荷守恒、原子守恒，配平离子方程式为2NO+3HClO+H2O=2
NO3
-+3 Cl-+5H+，
故答案为2NO+3HClO+H2O=2 NO3
-+3 Cl-+5H+；
②在相同条件下，氧化剂的浓度越大，氧化能力越强，由反应2NO+3HClO+H2O=2NO3
-+3 Cl-+5H+可知，
溶液pH 越小，溶液中HClO 浓度越大，氧化NO 的能力越强，
故答案为溶液pH 越小，溶液中HClO 的浓度越大，氧化NO 的能力越强。
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
【答案】B
【解析】反应关系：
，
，总反应：
（气体完全转化为溶液中的硝酸，无气体剩余）。A．①
加入水后，体积无明显变化，体现
难
溶于水；现象②吸入空气后
被
氧化为
，气体变为红棕色，
作还原剂，体现还原性，A
正确；B．吸入10 mL 空气后，会发生反应：
和
，整个过
程消耗了气体，使注射器内气体体积减小，故针筒示数（体积）：
，B 错误；C．
完全反
应需要
体积为
；15 mL 空气中
体积仅为
，
过量，
因此一定有气体剩余，C 正确；D．工业制硝酸时，充入适量
可以使
完全转化为硝酸，提高氮
原子利用率，D 正确；故答案选B。
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
【答案】C
【解析】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。
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
【答案】C
【解析】N2与不溶于水，NO2与水发生化学反应
，生成的NO 不溶于水，气体体
积减少，设原试管气体体积为V，发生反应气体减少
，原混合气体中NO2的体积为x，
，解得
，则N2体积为
，原混合气体中N2与NO2
的体积比为
:
=1:3，故选C；答案为C。
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_______。
【答案】（1）
（2） 1：1
NO
【解析】（1）金属锌与很稀的硝酸反应生成N2O、硝酸锌和水，化学方程式为
；
（2）①反应Ⅱ：
，二氧化氮中氮元素化合价降低，则二氧化氮为
氧化剂，一氧化氮中氮元素化合价升高，则一氧化氮为还原剂。 Ca(NO2)2既是氧化产物，又是还原
产物。根据方程式可知，氧化产物和还原产物的物质的量之比为 1:1；
②根据反应Ⅰ，二氧化氮可以单独被石灰浆处理且无污染性气体剩余；根据反应Ⅱ，二氧化氮和一氧化氮
的物质的量之比为 1:1 时，可以被石灰浆完全吸收且无污染性气体剩余。因此可知，二氧化氮的量可
以多于一氧化氮，即 n(NO):n(NO2) ≤ 1:1 时，可被石灰浆完全吸收且无污染性气体剩余，故答案为：
≤1:1；
③根据上述分析可知，若利用石灰浆充分吸收后，排放的尾气中还可能有含量较高的氮氧化物是 NO；用
酸化的 NaClO2 溶液吸收 NO，NO 被氧化为
，则 NaClO2被还原为Cl-。根据质量守恒定律可
知，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
_______。
【答案】（1）
碱石灰
4：3 收集尾气，防止
、
会污染空气
（2） 50%
1.6
【解析】根据实验装置分析可知，装置A 中用Ca(OH)2和NH4Cl 制备氨气，方程式为
，B 中盛放碱石灰干燥氨气，D 中Cu 与浓硝酸制备
NO2，方程式为4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，用无水CaCl2干燥NO2，生成的两种气体进入
M 中发生反应，8NH3+6NO2=7N2+12H2O，上方的气球用于收集气体，据此分析解答问题。
（1）①用装置A 加热氢氧化钙固体和氯化铵固体，制备氨气，其中发生反应的化学方程式为
；装置B 的作用是干燥氨气，U 型管内的试剂是碱石
灰；
②装置D 中铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水，装置D 中发生反应的离子方程式是
；
③在装置M 中
和
充分反应，生成两种对环境友好的物质，化学方程式为
，因此该反应中
和
的物质的量之比为4：3；
④
、
直接排放至空气中会污染空气，故气球的作用是吸收尾气，防止污染空气；
（2）①根据图象分析可知，
、
时，氮氧化物的吸收率最高，因此用
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，即
的质量，
，则x 的值为1.6。
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
①充满氨气的喷泉装置 ②轻轻挤压胶头滴管
可观察到烧杯
中的水被吸入
到烧瓶中，形
成红色的喷
泉。
NH3 极易溶于水，
1 体积水大约体积
的NH3，烧瓶中的
氨气溶解在水中，
烧瓶中的压强迅速
减小，外界大气压
使烧杯中的水被吸
入烧瓶中形成喷
泉。氨气与水反应
生成NH3•H20 ，
NH3•H20 发生微弱
电离生成氨根离子
和氢氧根离子，溶
液呈碱性，能使滴
现象。分析出现
这些现象的可能
原因。
③形成喷泉。
入酚酞的水呈红
色。
NH3+ H20 →
NH3•H20 → NH +
OH-。
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小于烧瓶外的压强，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
【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。
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
【答案】B
【解析】A．NH4Cl 固体受热分解生成的NH3和HCl 在试管口遇冷会重新化合生成NH4Cl，故A 错误；B．
将浓氨水滴到生石灰固体上时，生石灰与水反应放热会导致NH3逸出，此为氨气的发生装置，故B 正
确；C．NH3极易溶于水，为防止倒吸，倒置的漏斗口刚接触水面即可，不能浸于水中，故C 错误；
D．收集NH3时，为防止NH3与空气形成对流使收集的NH3不纯，通常在导管口放置棉花团，故D 错
误；答案选B。
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
【答案】A
【解析】A．NaHCO3与CO2不反应，烧瓶内的压强不变，不能形成喷泉，故选A；B．NH3易溶于水，形
成NH3·H2O，NH3·H2O
NH4＋OH－，溶液呈碱性，能形成红色喷泉，故不选B；C．H2S＋CuSO4
H2SO4＋CuS
，CuS 为黑色沉淀，能形成黑色喷泉，故不选C；D．HCl＋AgNO3
HNO3＋
AgCl
，AgCl 为白色沉淀，能形成白色喷泉，故不选D。答案选A。
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）。
【答案】 A．C．G 产生白烟 打开旋塞1，氯化氢与氨气混合反应生成了白色氯化铵固体小
颗粒，形成白烟 烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B 瓶中，形成红色溶液 温度（或浓度）
若探究温度对NH4Cl 水解程度的影响时数据为：
物理量
实验序号
V（溶液）/mL
NH4Cl 质量（g）
温度（℃）
pH
……
1
100
m
T1
Y
2
100
m
T2
Z
若探究浓度对NH4Cl 水解程度的影响时数据为：
物理量
实验序号
V（溶液）/mL
NH4Cl 质量（g）
温度（℃）
pH
……
1
100
m1
T
Y
2
100
m2
T
Z
（10-Y×5.35）/m
【解析】（1）实验室用NH4Cl 和Ca（OH）2制备NH3，依据反应条件和反应物状态确定发生装置；依据
氨气易溶于水，密度小于空气密度选择收集装置；依据氨气极易溶于水特点选择尾气处理装置；
（2）①据AB 容器压强及AB 混合后压强相等，氨气和氯化氢反应生成白色固体氯化铵分析解答；
②氨气、氯化氢为气体，反应生成的氯化铵是固体，压强减小，氯化铵为强酸弱碱盐，溶液显酸性，据此
解答；
（3）①根据影响NH4Cl 水解的因素以及题干提供的限选试剂与仪器分析；
②氯化铵为强酸弱碱盐，水解溶液呈酸性，所配制溶液的体积，根据温度不同，盐类水解后PH 不同，进
行设计表格数据；
③读取的待测物理量的数值为Y，Y 为pH 值，pH=-lgc（H+）可求算出氢离子浓度，根据NH4
+
+H2O⇌NH3•H2O+H+，求解NH4Cl 水解反应的平衡转化率。
（1）NH4Cl 和Ca（OH）2制备NH3是固体混合物加热制取气体的反应，有水生成，试管口应向下倾斜，
发生装置选A，NH3密度比空气小，用向下排空气法收集，收集装置选C，氨气极易溶于水，要用防
倒吸装置，但不能距离水太远，也不能插入液面以下，选G，故选A．C．G；
（2）①先打开旋塞1，B 瓶中的现象是产生白色的烟；原因是先打开旋塞1，氯化氢与氨气挥发出来，氯
化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒，氯化铵小颗粒形成白烟；
②再打开旋塞2，B 瓶中的现象是烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B 瓶中，是因为气体参与反应后使得烧
瓶内的压强变小，打开旋塞2 后，大气压就会把烧杯中的溶液压到烧瓶中来，同时由于A 中的HCl 不
可能全部进入B 中，A 中HCl 过量，就算不能完全进入Ｂ瓶，Ｂ中的氨气也应能完全反应，形成氯化
铵，石蕊溶液进入B 中，B 中的NH4Cl 溶于石蕊溶液，溶液显酸性，所以石蕊试液显红色；
（3）①主要采用控制变量的方法，根据给出的仪器，有可控制温度水浴槽，那么可以完成温度对NH4Cl
水解程度的影响，天平可以称出不同质量NH4Cl，那么可以配制出不同浓度的溶液，就可以探究浓度
对NH4Cl 水解程度的影响，故答案为温度或浓度。
①如果探究温度的影响那么控制浓度相同，改变温度，如果探究浓度相同，那么就要控制温度相同，不管
哪一种探究都需要配制一定浓度的NH4Cl 溶液，那么需要称量NH4Cl 的质量，但不管探究的是哪种因
素的影响，都需要使用pH 计通过测量水解后溶液的pH 来判断其水解程度，所以在表格中都应有一项
为pH 值。
若探究温度对NH4Cl 水解程度的影响时数据为：
物理量
实验序号
V（溶液）/mL
NH4Cl 质量（g）
温度（℃）
pH
……
1
100
m
T1
Y
2
100
m
T2
Z
若探究浓度对NH4Cl 水解程度的影响时数据为：
物理量
实验序号
V（溶液）/mL
NH4Cl 质量（g）
温度（℃）
pH
……
1
100
m1
T
Y
2
100
m2
T
Z
如果pH 为Y，那么c（H+）=10-Ymol/L，物质的量为10-Ymol/L×0.1L=10-Y-1mol，那么水解的NH4Cl 的物质
的量也为10-Y-1mol，质量为10-Y-1mol×53.5g/mol=10-Y×5.35g，则NH4Cl 水解反应得平衡转化率为:（10-
Y×5.35）/m。
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
【答案】B
【解析】实验时，打开止水夹a，关闭止水夹b，在圆底烧瓶中加入CaO 或者NaOH 固体，将分液漏斗中
的浓氨水滴入到圆底烧瓶中，反应制取氨气，在三颈烧瓶内收集满氨气，关闭止水夹a，打开止水夹
b，将胶头滴管中的水挤入三颈烧瓶内，引发喷泉，据此回答。A．CaO 能与水反应，使c(OH-)增大，
同时放出大量的热，有利于氨气的逸出，固体NaOH 溶解时放出大量的热，有利于氨气的逸出，故A
正确；B．氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，所以检验三颈瓶集满NH3的方法是将湿润的红色石蕊
试纸靠近三颈烧瓶的瓶口(左侧)，试纸变蓝色，证明NH3已收满，故B 错误；C．三颈瓶内气体与外
界大气压压强之差越大，其反应速率越快，C 点压强最小、大气压不变，所以大气压和C 点压强差最
大，则喷泉越剧烈，故C 正确；D．盐酸显酸性，氨水溶液显碱性，因此氨气在酸性溶液中的吸收效
率高于水中的吸收效率，故D 正确； 故选B。
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
【答案】D
【解析】A．SO2与NaOH 浓溶液反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，使烧瓶内压强骤减，外界大气压将液
体压入烧瓶形成喷泉，能达到目的，故A 正确；B．Cu 与浓硝酸反应为放热反应，反应放热使试管内
气体膨胀，U 型管中红墨水会出现液面差，可验证热量变化，故B 正确；C．NH3易溶于水，水滴入
烧瓶后NH3溶解，烧瓶内压强减小，气球因外界空气进入而膨胀，能验证NH3易溶，故C 正确；D．
实验室制取氨气通常用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制取氨气，不是分解氯化铵来制备氨气，加热
固体制气体时常采用试管口应略向下倾斜，为防止冷凝水回流炸裂试管，故D 错误；综上所述，答案
为D。
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
【答案】A
【解析】A．乙烯被酸性
溶液氧化生成
，烧瓶内气体量增加，不能形成喷泉，A 符合题意；
B．
易溶于稀硫酸，烧瓶内压强减小，可形成喷泉，B 不符合题意；C．
、
与
发生反
应
，烧瓶内压强减小，可形成喷泉，C 不符合题意；D．
与
溶
液反应，且产物中无气体，烧瓶内压强减小，可形成喷泉，D 不符合题意；故选A。
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
【答案】C
【解析】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。
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
【答案】A
【解析】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；D．NO 不溶于水且不与水反应，不形成喷泉，D 错误； 故选A。
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_________________。
【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
【解析】氢氧化钠固体和浓氨水反应生成NH3，碱石灰用于干燥氨气，氨气进入烧瓶中，用紫甘蓝溶液进
行喷泉实验，使喷泉颜色更加多彩，用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，可以充分吸收逸出的氨气，还不用增加常规的防倒吸装置。
（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。
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
①取三种溶液少量于三支试管中
湿润的红色石
蕊试纸变蓝
可溶性铵盐溶液中
加入氢氧化钠溶
液，生成一水合气
氨，一水合氨不稳
定，受热易分解，
生成氨气。
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。
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
离子方程式NH
+OH-
NH3↑+H2O
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
【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。
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
【答案】AC
【解析】根据题意，Ba2+和SO4
2-，可发生离子反应生成BaSO4↓，因此两者不能共存。Ba2+和CO3
2-可发生
离子反应生成BaCO3↓，因此两者也不能共存。
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，可能发生Cl-+Ag+═AgCl↓、CO3
2-+2Ag+═Ag2CO3↓、SO4
2-
+2Ag+═Ag2SO4↓，所以可能含有Cl-、CO3
2-、SO4
2-。
第二份加足量NaOH 溶液加热后，收集到气体0.04mol，能和NaOH 溶液加热产生气体的只能是NH4
+，而
没有沉淀产生说明一定不存在Mg2+．故可确定一定含有NH4
+，一定不存在Mg2+．根据反应NH4
++OH-
NH3↑+H2O，产生NH3为0.04mol，可得NH4
+也为0.04mol。
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。部分沉淀
溶于盐酸为BaCO3，部分沉淀不溶于盐酸为BaSO4，发生反应CO3
2-+Ba2+═BaCO3↓、SO4
2-
+Ba2+═BaSO4↓；因为BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O 而使BaCO3溶解。因此溶液中一定存在CO3
2-、
SO4
2-，一定不存在Ba2+。
由条件可知BaSO4为2.33g，物质的量为
═0.01mol；
BaCO3为6.27g-2.33g═3.94g，物质的量为
═0.02mol。
则CO3
2-物质的量为0.02mol，CO3
2-物质的量浓度为
═0.2mol/L；
由上述分析可得，溶液中一定存在CO3
2-、SO4
2-、NH4
+，一定不存在Mg2+、Ba2+。
结合电荷守恒解答该题。
由以上分析可知溶液中一定存在CO3
2-、SO4
2-、NH4
+，一定不存在Mg2+、Ba2+；A．CO3
2-、SO4
2-、NH4
+物质
的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO3
2-、SO4
2-所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2，共
0.06mol，NH4
+所带正电荷为0.04mol，根据溶液中电荷守恒，可知K+一定存在，故A 正确；B．由上
述分析可得，CO3
2-物质的量为0.02mol，CO3
2-物质的量浓度为
═0.2mol/L，故B 错误；C．
CO3
2-、SO4
2-、NH4
+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO3
2-、SO4
2-所带负电荷分别为
0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH4
+所带正电荷为0.04mol，根据溶液中电荷守恒，可知K+一定
存在，且K+物质的量≥0.02mol，当K+物质的量＞0.02mol 时，溶液中还必须存在Cl-，故C 正确；
D．溶液中一定存在CO3
2-、SO4
2-、NH4
+，Ba2+和CO3
2-、SO4
2-，可发生离子反应生成BaCO3↓、
BaSO4↓，因此Ba2+一定不存在。同时第二份加足量NaOH 溶液加热后，收集到气体，没有产生沉淀，
说明一定不含Mg2+，故D 错误；故答案为AC。
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
【答案】C
【解析】A．氢氧化钠易潮解且具有腐蚀性，不能用滤纸称量，A 错误；B．氯化铁易水解而使溶液变浑浊，
应将氯化铁溶于少量盐酸中，再稀释，B 错误；C．加热时铵离子与氢氧根反应产生氨气，湿润的红
色石蕊试纸遇氨气变蓝，能达到相应实验目的，C 正确；D．在盐酸作用下，铁发生析氢腐蚀，D 错
误；故选C。
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
【答案】B
【解析】A．二氧化氮溶于水生成硝酸和NO，硝酸与氯化铵不反应，A 错误；B．钠溶于水生成氢氧化钠
和氢气，氢氧化钠是强碱，与氯化铵反应生成氨气，B 正确；C．硫酸镁溶液与氯化铵不反应，C 错
误；D．二氧化硅不溶于水，与氯化铵不反应，D 错误；答案选B。
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
【答案】B
【解析】氯化铵分解吸收热量，能降低火焰温度，达不到幕布的着火点；并且分解产物氯化氢和氨气能隔
绝空气，均破坏了可燃物的燃烧条件，故能使幕布不易着火，答案选B。
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
【答案】B
【解析】溶液无色，则一定不含
，溶液与足量的氢碘酸反应有气体A 生成，则溶液至少含有
、
中的一种， 故原溶液一定不含
、
，否则会因生成沉淀而不能大量共存，反应生成的黄
色沉淀C 为S，可知溶液一定含有
，其在酸性条件下发生歧化反应生成黄色硫单质沉淀和二氧
化硫气体，不能确定溶液中含有
，气体A 是二氧化硫或二氧化碳和二氧化硫；溶液B 与足量氢
氧化钠溶液反应生成气体D，则D 为氨气，故原溶液一定含有
；A．溶液B 是加入足量氢碘酸后
得到的酸性溶液，碳酸根离子在酸性溶液中不能大量存在，B 中不会含大量碳酸根离子，A 错误；
B．由气体
可判断无色溶液中有
，B 正确；C．由分析，黄色沉淀为硫单质，不确定溶液中是
否含氯离子，C 错误；D．加入氢氧化钠使得F 中含钠离子，干扰原溶液中钠离子的检验，D 错误；
故选B。
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
【答案】C
【解析】加盐酸产生气泡，说明含有
，与盐酸反应生成二氧化硫气体；加蒸馏水产生白色沉淀，
则应有
，溶于水与
可生成
白色沉淀，可能含有
；加
溶液，加热，
产生气体，说明含有
，产生的气体为氨气；综上，一定存在
、
、
，无法判
断
、
是否存在。A．根据分析，
一定含
、
、
，A 错误；B．根据
分析，可能存在
，B 错误；C．
一定含
、
、
，因此X 至少含3 种盐，
C 正确；D．无法确定是否有
，D 错误；故选C。
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
【答案】C
【解析】测定氯化铵在溶液中的热分解率原理：NH4Cl 分解产生NH3和HCl，使NH3和HCl 逸出，测定残
留液中NH4Cl 的含量，从而计算其热分解率。A．沸石多微孔，可能造成NH4Cl 分解产生的气体残留，
故“热分解”过程不宜加入沸石，以免影响后续定量测定，A 正确；B．“沉淀”过程向上层清液中
滴加AgNO3溶液，若无浑浊说明溶液中已无Cl-，说明已沉淀完全，B 正确；C．“干燥”过程选择干
燥器干燥而非烘箱烘干是为了防止氯化银分解，造成最终实验误差，C 错误；D．“称量”所得样品
为AgCl，质量为mg，依据
可知分解后残留液中NH4Cl 的物质的量为
，则残
留率=
，NH4Cl 的热分解率为
，D 正
确；故选C。
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___________。
【答案】（1） H2SO4(浓)+NaCl
=HCl↑+NaHSO4 CaO 固体 f e 氨气与氯化氢反应
生成的氯化铵固体易堵塞导气管，且无尾气处理装置，逸出的气体会污染空气
（2） 蓝色 Mg(OH)Cl 5mL1.0mol/L 醋酸铵溶液 5mL 无水乙醇
【解析】由实验装置图可知，装置A 为浓硫酸和 NaCl 共热反应制备HCl 的装置，装置C 中盛有的浓硫酸
用于干燥氯化氢气体，装置B 为浓氨水与氧化钙反应制备氨气的装置，装置E 中盛有的碱石灰用于干
燥氨气装置，D 为氨气与氯化氢反应制备氯化铵装置，氨气的密度小于空气，氯化氢的密度大于空气，
应从长导管通入氨气，从短导管通入氯化氢气体，使氨气和氯化氢形成逆向流动，增大气体的接触面
积，使氨气和氯化氢充分反应，则装置的连接顺序为ACDEB，接口的连接顺序为
a→c→d→f→e←g←h←b，该装置的设计缺陷有两点，一是氨气与氯化氢反应生成的氯化铵固体易堵
塞导气管，二是无尾气处理装置，逸出的气体会污染空气；
（1）①由分析可知，装置A 中发生的反应为浓硫酸和 NaCl 共热反应制备HCl，原理是不挥发的酸制挥发
性的酸，反应的化学方程式为H2SO4(浓)+NaCl
=HCl↑+NaHSO4。由分析可知，装置B 为浓氨水与氧
化钙反应制备氨气的装置，则B 中圆底烧瓶中放CaO 固体；
②制备氯化铵时装置的连接顺序为ACDEB，为增大气体的接触面积，使氨气和氯化氢充分反应，应将密
度比空气小的氨气从长导管通入，密度比空气大的氯化氢从短导管通入，则装置接口的连接顺序为
a→c→d→f→e←g←h←b；
③由分析可知，该装置的设计缺陷有两点，一是氨气与氯化氢反应生成的氯化铵固体易堵塞导气管，二是
无尾气处理装置，逸出的气体会污染空气；
（2）①氨气极易溶于水得到氨水能使石蕊试液变蓝色；
②由题意可知，灰白色沉淀中含有镁离子，洗净的固体溶于稀 HNO3，再滴加 AgNO3溶液，出现白色沉
淀说明有氯离子，但是氯化镁不是灰白色不溶于水的物质，考虑还有氢氧根离子，即灰白色沉淀是碱
式盐，由化合价代数和为0 可知，灰白色沉淀的化学式为Mg(OH)Cl；
③氯化铵为强酸弱碱盐，铵根离子在溶液中水解使溶液呈酸性，水解生成的氢离子可能使反应速率加快，
醋酸铵是弱酸弱碱盐，醋酸根和铵根离子在溶液中的水解程度相当，溶液呈中性，为排除氯化铵溶液
中氢离子浓度对反应速率的影响，应选用等体积等浓度的醋酸铵溶液做对比实验，通过实验结果验证
猜想一不合理，则试剂X 为5mL1.0mol/L 醋酸铵溶液；
为验证猜想二中镁与铵根离子反应生成氢气是否正确，应补充镁粉和无水乙醇是否反应的对比实验，若实
验中无明显现象，说明镁能与铵根离子反应生成氢气的结论正确，故试剂Y 应为5mL 无水乙醇。
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
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
①检查装置气密性的操作。
②取氢氧化钙和氯化铵混合均匀。
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；
2.放在试管口
的湿润红色石
蕊试纸变蓝，
同时闻到刺激
1.加热铵盐和碱的
混合物方法可制取
氨气；
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaC12+2H2O+2NH3
↑
2.氨气易溶于水且
密度比空气小，常
用向下排空气法收
集；
3.氨气溶于水，形
成氨水，氨水呈碱
性，能使红色的石
蕊试纸变蓝，实验
△
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。
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。
性气味。
室常用湿润的红色
石蕊试纸检验氨
气。
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
【答案】A
【解析】A．NH4Cl 是离子化合物，在水溶液中完全电离，属于强电解质，A 错误；B．NH4Cl 水溶液中
水解产生H+，使溶液呈酸性，B 正确；C．实验室中常用NH4Cl 与Ca(OH)2加热反应制取NH3，
C 正确；D．HCl 和NH3直接反应生成NH4Cl，是制备NH4Cl 的常用方法，D 正确；故选A。
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
【答案】D
【解析】A．氧化钙和水反应放出大量热，促使氨水中一水合氨分解释放出氨气，A 正确； B．饱和食盐
水能抑制氯气溶解，且能吸收HCl，则制取
，乙可盛饱和食盐水以除去
，B 正确；C．氯气密
度大于空气，则丙中气体长进短出，可作氯气气体收集装置，C 正确； D．氨气极易溶于水，容
易倒吸，没有防倒吸装置，D 错误；故选D。
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
【答案】C
【解析】A．CaO 与水反应生成Ca(OH)2使c(OH-)增大，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，试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，既可以减
小空气对流，使NH3充满试管，又可以吸收多余的氨气，防止污染空气，故A 正确；B．硫化氢能和
硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀，所以图②可用于除去
中少量的
，故B 正确；C．
和
沸点不同，应采用蒸馏的方法分离，蒸馏时温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处，故C 错误；
D．制备明矾晶体时，先用饱和明矾溶液制取小晶体，再将小晶体悬挂在饱和明矾溶液的中央位置，
有利于获得对称性更好的晶体，盖上硬纸片可防止空气中的灰尘等掉入溶液中，影响大晶体形成，故
D 正确；故答案为：C。
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
【答案】C
【解析】本题利用Li 和液氨反应
制备
；碱石灰可以吸收浓氨水中
的水分，同时吸水过程大量放热，使浓氨水受热分解产生氨气；利用集气瓶收集氨气；过量的氨气进
入双口烧瓶中在冷却体系中发生反应生成
；最后的球形干燥管中可装
，除掉过量的氨
气，同时防止空气的水进入引起副反应。A．碱石灰为生石灰和氢氧化钠的混合物，可以吸收浓氨水
中的水分，同时吸水过程大量放热，有利于
逸出，A 正确；B．锂片表面有Li2O，Li2O 会阻碍Li
和液氨的接触，所以必须打磨出新鲜表面，B 正确；C．第一个干燥管目的是干燥氨气，
为酸性
干燥剂能与氨气反应，所以不能用
，而装置末端的干燥管作用为吸收过量的氨气，可用
，C
错误；D．双口烧瓶中发生的变化是
，D 正确；故选C。
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_______________________。
【答案】 稀盐酸 浓H2SO4 Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O 防止冷凝水倒流到管
底部使试管破裂 干燥剂(干燥氨气) 降低温度，使平衡正向移动提高产量
【解析】在装置1 中稀盐酸与CaCO3发生反应产生CO2气体，在装置2 中用浓硫酸干燥CO2气体，将干燥
的CO2通入三颈烧瓶中；在装置4 中Ca(OH)2与NH4Cl 混合加热发生复分解反应产生NH3，经装置3
盛有KOH 固体的干燥管干燥后通入三颈烧瓶中，与CO2发生反应2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s)
△H<0，制取得到NH2COONH4。
（1）装置1 用来制备二氧化碳气体，反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O，在试管的带孔塑料板
上放置块状CaCO3，在长颈漏斗中放置稀盐酸；装置2 中所加试剂为浓硫酸，作用是干燥CO2气体；
（2）在装置4 中试剂为固体NH4Cl 和Ca(OH)2，二者混合加热发生反应制取氨气，发生反应的化学方程式
为Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O；试管口不能向上倾斜的原因是：防止冷凝水倒流到管底部
使试管破裂。装置3 中试剂为KOH，其作用为干燥氨气。
（3）反应时三颈瓶需用冷水浴冷却，原因是2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s) △H<0 的正反应是放热反
应，降低温度，化学平衡向放热的正反应方向移动，从而可提高产物的产量。
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 _______________________ 。
【答案】 防止水倒流到试管底部，引起试管破裂 Ca(OH)2+2NH4Cl==CaCl2+2H2O+2NH3↑ 氨
气极易溶于水 有白烟 氧气
【解析】（1）该反应中有水生成，如果水倒流能炸裂试管，易造成安全事故，故答案为防止水倒流到试
管底部，引起试管破裂；
（2）实验室用加热氢氧化钙和氯化铵的方法制取氨气，加热条件下，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、
氨气和水，反应方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2 +2H2O+2NH3↑，故答案为Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2 +2H2O+2NH3↑；
（3）因为氨气极易溶于水，常温下1 体积水中可溶700 体积氨气，所以如果集气装置中有水，则氨气溶于
水，得不到气体，故答案为氨气极易溶于水；
（4）氯化氢和氨气接触立即生成氯化铵固体，看到的现象是产生白烟，故答案为产生白烟；
（5）该反应装置是固体加热装置，只要是利用加热固体的方法制取的气体就可以用此装置，该装置还可
以制取氧气、甲烷等气体，故答案为O2。
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______________
【答案】 A(或B) 2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+ CaCl2+2H2O(或B NH3·H2O
NH3↑+H2O)
d→c→f→e→i 红棕色气体慢慢变浅 8NH3+6NO2
7N2 +12H2O Z 中NaOH 溶液产生
倒吸现象 反应后气体分子数减少，Y 管中压强小于外压
【解析】（1）①实验室可以用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气，反应物状态为固体，反应条
件为加热，所以选择A 为发生装置，反应方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O，也可以
选择装置B 用加热浓氨水的方法制备氨气，反应方程式为NH3·H2O
NH3↑+H2O，故答案为A (或
B)；Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O(或B NH3·H2O
NH3↑+H2O)；
②实验室制备的氨气中含有水蒸气，氨气为碱性气体，应选择盛有碱石灰的干燥管干燥气体，氨气极易溶
于水，密度小于空气密度，所以应选择向下排空气法收集气体，氨气极易溶于水，尾气可以用水吸收，
注意防止倒吸的发生，所以正确的连接顺序为：发生装置→d→c→f→e→i；故答案为d→c→f→e→i；
（2）打开K1，推动注射器活塞，使X 中的气体缓慢充入Y 管中，则氨气与二氧化氮发生归中反应 生成
无色氮气，所以看到现象为：红棕色气体慢慢变浅；根据反应8NH3+6NO2
7N2+12H2O 以及装置恢
复至室温后气态水凝聚可判断反应后气体分子数减少，Y 装置内压强降低，所以打开K2在大气压的作
用下Z 中NaOH 溶液发生倒吸，故答案为红棕色气体慢慢变浅；8NH3+6NO2
7N2 +12H2O；Z 中
NaOH 溶液产生倒吸现象；反应后气体分子数减少，Y 管中压强小于外压。
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。
【答案】 2NH3+ 3CuO
3Cu + 3H2O + N2 a→ e→ b→ e
-16 ①③ m(CuO)
m(Cu) m(Cu) m(H2O)
【解析】（1）氨气具有弱还原性，在加热条件下可以被氧化铜氧化，生成物为氮气、铜和水，反应的化
学方程式为2NH3+3CuO
3Cu+3H2O+N2；
（2）因为需要测定反应后生成物水的质量，所以必需保证通入的氨气是纯净干燥的，由于浓硫酸可以与
氨气反应，因此只能通过碱石灰进行干燥，再通入氧化铜进行反应，最后再通入碱石灰吸收反应生成
的水，以测得生成水的质量，所以正确的顺序为a→e→b→e；
（3）根据反应方程式2NH3+3CuO
3Cu+3H2O+N2可知，氧化铜和水的物质的量相等，所以有以下关系式：
=
，解得Ar(Cu)=
－16；
（4）由（3）可知得Ar(Cu)=
－16，①若CuO 未完全起反应，说明b 偏小，结果偏大；②若CuO 不干
燥，说明a 偏小，b 偏大，结果偏低；③若CuO 中混有不反应的杂质，说明b 偏小，结果偏大；④若
碱石灰不干燥，说明氨气干燥不彻底，b 偏大，结果偏低；⑤若NH4C1 与Ca（OH）2混合物不干燥，
但只要氨气干燥彻底，对结果不影响；故答案为①③；
（5）根据反应方程式2NH3+3CuO
3Cu+3H2O+N2可知，也可以通过测定m（CuO）和m（Cu）或m
（Cu）和m（H2O）来达到实验目的，故答案为m（CuO）和m（Cu）或m（Cu）和m（H2O）。
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
【答案】B
【解析】A．用浓氨水制备氨气时，NaOH 固体溶于水会放热，同时增大溶液中
浓度，促进
分解，使氨气逸出，因此固体a 可能为NaOH 固体，A 正确；B．氧化亚铜也为红色固体，黑色氧化
铜变红，只能说明CuO 被还原，但不能证明产物一定是铜单质，B 错误；C．浓氨水挥发出的氨气混
有水蒸气，碱石灰是碱性干燥剂，可以干燥氨气，因此蘸碱石灰的脱脂棉团作用为干燥氨气，C 正确；
D．氨气有毒，会污染环境，实验结束后注入稀硫酸可以吸收装置内残留的氨气，避免拆卸装置时氨
气逸出污染空气，D 正确； 故选B。
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
【答案】C
【解析】①中
与
加热生成
，装置②中
加热制备
，装置③中
在催化剂作
用下与
发生催化氧化反应生成NO，方程式为
，装置④中反应生成
的NO 与过量的
反应生成红棕色气体
，
与水蒸气反应生成硝酸，
与
反应生成
，会有白烟产生，装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸，或NO2与水反应生成硝
酸，硝酸与铜反应生成蓝色的硝酸铜溶液。A．②加热
制氧气，高锰酸钾固体粉末容易随气流
进入导管，棉花的作用就是防止粉末堵塞玻璃管，A 正确；B．题目说明③中气体颜色无明显变化，
④中才出现红棕色
，说明③中
不会被
直接氧化为
，氨催化氧化的直接产物是NO，
NO 在④中被
氧化才得到红棕色
，B 正确；C．白烟是④中NO2与水蒸气反应生成HNO3，
和未反应的NH3反应生成
固体小颗粒产生的，白烟生成在④装置中；碱石灰干燥管加在
④、⑤之间，不影响④中反应的发生，仍然可以在④中观察到白烟，C 错误；D．⑤中含有铜和水，
进入溶液后和水反应生成
，硝酸和铜反应生成蓝色的
，使溶液变蓝，D 正确；故答案
为：C。
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
【答案】D
【解析】A．实验室用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制备氨气，加热固体时，试管口应略向下倾斜，防
止冷凝水回流使试管炸裂，图中试管口向上倾斜，A 错误；B．无水氯化钙会与氨气发生反应，不能
用于干燥氨气，应该用碱石灰等碱性干燥剂干燥氨气，B 错误；C．氨气密度比空气小，应采用向下
排空气法收集，即短管进长管出，C 错误；D．制备银氨溶液时，向硝酸银溶液中逐滴加入浓氨水，
至最初产生的沉淀恰好溶解为止，D 正确；故答案选D。
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____%。
【答案】（1）BC
（2）
；
（3）BDE；
（4）球形干燥管；
（5）
；
（6） 酚酞； 无色； 浅红色；
（7） 蒸发浓缩； 冷却结晶；
（8）
；
【解析】装置分步拆解：左侧为固固加热型氨气制备装置，通过铵盐与强碱加热反应生成氨气，为核心反
应提供反应物；中间为核心反应装置，氨气通入磷酸溶液中发生分步反应，通过pH 传感器控制溶液
pH 在8.0~9.0，精准控制反应进程，仪器m 起到防倒吸作用；末端为尾气处理装置，用于吸收过量氨
气，避免污染环境。
（1）A．量筒有挂壁残留的浓磷酸不影响结果，A 错误；B．转移时，有少量溶液溅出，导致溶质的物质
的量偏小，所配溶液浓度偏小，B 正确；C．定容时，仰视容量瓶刻度线，导致溶液体积偏大，所配
溶液浓度偏小，C 正确；D．溶解后未经冷却就移液，溶液热胀冷缩，冷却后溶液体积偏小，所配溶
液浓度偏大，D 错误；故选 BC。
（2）实验室制备氨气采用氯化铵与氢氧化钙固体加热反应，生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式
为
。
（3）尾气的主要成分为过量的氨气，氨气为碱性气体，需选用酸性试剂稀硫酸吸收，吸收氨气时需防止
倒吸，需搭配烧杯和普通漏斗搭建防倒吸装置，碱石灰、氧化钙为碱性物质，无法吸收氨气，因此选
择的试剂和主要仪器为BDE。
（4）仪器m 的名称为球形干燥管。
（5）磷酸为三元酸，与氨气分步反应，先生成磷酸二氢铵，再生成磷酸氢二铵，若继续通入过量氨气，
磷酸氢二铵会继续与氨气反应生成磷酸三铵，因此产品混有的杂质盐为
。
（6）反应终点为弱碱性环境，因此可选用酚酞作指示剂。
酚酞在酸性和中性溶液中为无色，在弱碱性溶液中为浅红色，因此当溶液颜色由无色变为浅红色时，停止
通
。
（7）从磷酸氢二铵溶液中获得固体产品，需先通过蒸发浓缩使溶液达到饱和状态，再通过冷却结晶使溶
质析出，后续经过过滤、洗涤和干燥，得到产品。
（8）与氨气反应的硫酸的物质的量为
；
氨气的物质的量为
；
1mol
完全反应生成2mol
，因此
；
的摩尔质量为
，因此产品中
的质量为
；
产品的质量分数为
。
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。
【答案】（1） 500 mL 容量瓶 12.5
（2）恒压滴液漏斗
（3）
（4）防止倒吸
（5）Cu(NH3)4]SO4·H2O 晶体受热易失氨分解，浓缩结晶加热会导致产物变质
（6）
对
形成有促进作用
（7）
【解析】本实验制备
的核心原理为：首先加热氯化铵与熟石灰固体制备反应所需氨气，
将氨气通入硫酸铜溶液中，使
与过量
配位生成可溶性化合物
。由于目标产物
受热易分解失氨，因此不采用加热浓缩结晶，利用其在乙醇中溶解度更小的特点，加95%乙醇降低溶
解度析出晶体。装置中Y 做安全瓶防倒吸，末端稀硫酸吸收尾气氨气，避免污染。
（1）实验室没有450mL 容量瓶，需选用500 mL 容量瓶配制；
，故
。
（2）仪器X 为带直管的滴加液体的仪器，名称为恒压滴液漏斗。
（3）实验室加热氯化铵和熟石灰制备氨气，方程式为
。
（4）氨气极易溶于水，直接用长导管通入溶液会发生倒吸，Y 为安全瓶，可以防止B 中溶液倒吸入加热
的A 装置中。
（5）题干已知该晶体受热易失氨，浓缩结晶需要加热，加热会导致晶体分解变质，因此不用浓缩结晶。
（6）实验1 加入
，引入
和
两种离子，实验2 加入氨水引入
和
两种离子，实验1
沉淀不溶，实验2 沉淀溶解，甲猜想
有阻碍作用，对应乙猜想
对
形成有促进作
用。
（7）要验证猜想，首先需要洗涤除去沉淀表面吸附的
，排除
的影响，加入氨水后沉淀不溶解，
说明
不是阻碍原因；若证实乙猜想，取少量固体加入过量6mol/L 氨水，沉淀不溶解，滴加含
溶液，若沉淀溶解，即可证实乙观点，可用
等溶液。
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
口，使铜丝与硝
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。
铜和稀硝酸反应生
成无色的一氧化氮
与空气中的氧气反
应生成红棕色的二
氧
化
氮
。
3Cu+8HNO3( 稀)=3
Cu(NO3)2+4H2O+2
NO↑
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
2NO+O2=2NO2
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
【答案】B
【解析】A．①中12mol/L HNO3溶液为浓硝酸，与铁反应生成NO2（红棕色气体），NO2溶于水可能使溶
液呈黄色，该说法合理，A 正确；B．②中试管口出现红棕色气体，是因为生成的NO 在试管口被O2
氧化为NO2，说明HNO3被还原为NO 而非NO2，B 错误；C．③中为0.5mol/L HNO3溶液为稀硝酸，
无红棕色气体说明无NO2，若生成N2（无色气体），则不会出现红棕色，该可能性存在，C 正确；
D．③中加入NaOH 加热产生使石蕊试纸变蓝的气体（NH3），说明溶液中含
，即HNO3被还原
为
，D 正确；故选B。
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
【答案】C
【解析】A．铜和稀硝酸反应，会生成一氧化氮，一氧化氮为无色气体，液面上方有氧气存在，一氧化氮
与氧气反应，生成红棕色的二氧化氮，属于化合反应，生成
为蓝色，有颜色变化，A 正确；
B．b 中气体变红棕色时，说明有二氧化氮存在，存在
的反应，所以所含氮氧化物至
少有两种，B 正确；C．酚酞的变色范围是8.2~10，c 中溶液红色刚好褪去时，此时溶液可能呈弱碱性，
所以不能判断
是否恰好完全反应，C 错误；D．若将a 中稀硝酸换为浓硫酸并加热，会生成二氧
化硫，二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中，可生成亚硫酸氢钠，溶液显酸性，c 中溶液颜色会褪去，D 正
确；故选C。
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
【答案】C
【解析】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。
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
【答案】D
【解析】浓硝酸不稳定，易分解为二氧化氮、水和氧气。A．①中的红棕色气体是NO2，N 元素化合价降
低，根据氧化还原反应规律，一定有元素化合价升高，推断产生的气体中还一定有O2，故A 正确；
B．浓硝酸受热易分解，②中的红棕色气体可能是硝酸分解产生，不能说明木炭与浓硝酸发生了反应，
故B 正确；C．硝酸中N 元素化合价为+5 价，生成二氧化氮中N 元素化合价为+4 价，化合价降低，
所以生成的红棕色气体为还原产物，故C 正确；D．③的气体产物中检测出CO2，CO2可能是C 和氧
气反应生成的产物，故D 错误；选D。
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
【答案】B
【解析】设Cu 和Cu2O 的物质的量分别为xmol、ymol，根据题意，则有
64x+144y=27.2……①
由Cu→Cu(OH)2、Cu2O→2Cu(OH)2可得34x+68y-16y=39.2-27.2……②
解得x=0.2、y=0.1
A．Cu 与Cu2O 的物质的量之比为0.2∶0.1=2∶1，A 正确；B．根据氮原子守恒可知硝酸的物质的量为
1.0mol+（0.2 mol×2+0.1 mol×2）/3=1.2 mol，硝酸的物质的量浓度为1.2 mol /0.5L =2.4 mol/L，B 不正
确；C．根据电子得失守恒可知产生的NO 在标准状况下的体积为22.4L/ mol×（0.2 mol×2+0.1
mol×2）/3=4.48L，C 正确；D．根据氮原子守恒可知Cu、Cu2O 与硝酸反应后剩余HNO3为1.0mol-0.2
mol×2-0.1 mol×2×2=0.2mol，D 正确。答案选B。
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_______。
【答案】（1） 具支试管 防倒吸
（2） Cu+H2O2+2H+= Cu2++2H2O O2 既不是氧化剂，又不是还原剂，但可增强H2O2的氧化
性
（3）CuO2
（4） 滴入最后半滴标准液,溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色 96%
【解析】（1）由图可知，仪器A 的名称为具支试管；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，其中二氧
化氮易溶于水，需要防倒吸，则装置B 的作用为防倒吸；
（2）根据实验现象，铜片溶解，溶液变蓝，可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应，生成硫酸铜，离
子方程式为：Cu+H2O2+2H+= Cu2++2H2O；硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气，则产生的气体为
O2；在铜和过氧化氢的反应过程中，氢元素的化合价没有发生变化，但反应现象明显，故从氧化还原
角度说明
的作用是：既不是氧化剂，又不是还原剂，但可增强H2O2氧化性；
（3）在该反应中铜的质量m(Cu)=n×
，因为
，则m(O)=
，则X 的化学式
中铜原子和氧原子的物质的量之比为：
，则X 为CuO2；
（4）滴定结束的时候，单质碘消耗完，则标志滴定终点的现象是：滴入最后半滴标准液，溶液蓝色消失，
且半分钟不恢复原来的颜色；在CuO2中铜为+2 价，氧为-1 价，根据
，可以得到关系式：
，则n(CuO2)=
×0.1mol/L×0.015L=0.0005mol，粗品中X 的相对含量为
。
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
【答案】B
【解析】装置A 是利用Cu 和浓硝酸反应生成NO2,；装置B 是用水将NO2转化为NO；装置C 是用浓硫酸
对NO 进行干燥；装置D 是进行Cu 和NO 的反应；装置E 是对尾气进行回收，由此解答；A．由分析
可知，A 中生成的气体为NO2，因此发生的离子方程式为
，
A 错误；B．先打开分液漏斗活塞，使A 中生成的NO2经B 转化为NO，排尽装置内空气（防止O2氧
化NO 或Cu），待D 中充满NO 后再点燃酒精灯，确保Cu 在无氧环境下与NO 反应，B 正确；C．若
改用稀HNO3，A 中直接生成NO，无需B 装置转化NO；此时B 的作用变为除去挥发的硝酸蒸气，C
错误；D．无论D 中产物含有CuO、Cu2O 还是未反应的Cu，加入足量稀硝酸后均会完全溶解，因此
固体完全溶解不能作为判断Cu2O 生成的依据；故答案为B。
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
【答案】D
【解析】a 中Cu 与稀硝酸反应生成
，生成的
进入b 后与空气反应生成
，
进入c 中与水反
应生成硝酸，硝酸中和碱性，使含酚酞的
褪色。A．铜和稀硝酸反应，会生成一氧化氮，一
氧化氮为无色气体，液面上方有氧气存在，一氧化氮与氧气反应，生成红棕色的二氧化氮，属于化合
反应，生成硝酸铜，溶液变为蓝色，有颜色变化，A 正确；B．b 中气体变红棕色时，说明有二氧化氮
存在，存在反应
，所以所含氮氧化物至少有两种，B 正确；C．若将a 中稀硝酸换为浓
硫酸并加热，会生成二氧化硫，二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中，可生成亚硫酸氢钠，溶液显酸性，c
中溶液颜色会褪去，C 正确；D．酚酞的变色范围是8.2~10，c 中溶液红色刚好褪去时，此时溶液可能
呈弱碱性，NaHCO3本身水解显弱碱性，所以不能判断是否恰好完全反应，D 错误；故选D。
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
【答案】C
【解析】图示为铜丝与浓HNO3的反应实验改进装置，向J 形管加入浓HNO3连接装置，使铜丝与浓HNO3
接触，反应的化学方程式：
，
是污染性气体，存在
化学平衡
，能和碱溶液反应生成硝酸盐、亚硝酸盐和水；A．由分析可知，J 形管内铜
丝与浓HNO3反应产生红棕色气体
，随着气体增多压强增大，左侧液面逐渐上升，A 正确；B．打
开K，向玻璃管依次注入水、空气，注入水之后
和水反应生成
和
，通入空气之后，
和
反应又生成
气体，气体颜色变化为：红棕色
变浅
红棕色，B 正确;C．打开K，向玻璃
管中注入NaOH 溶液吸收气体，
和
溶液反应生成
、
和水，反应的离子方程
式为：
，C 错误；D．
、
都是污染性气体，该装置可以使
、
被NaOH 溶液充分吸收避免污染空气，D 正确；故选C。
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
【答案】C
【解析】A．根据题目意思，试管中发生的是铜丝和浓硝酸的反应，故试剂X 为浓硝酸，生成的二氧化氮
在右侧U 型管与水发生反应生成稀硝酸，故试剂Y 为蒸馏水，A 正确；B．尾气中含有NO，通入空
气后，2NO+O2=2NO2，二氧化氮可被氢氧化钠溶液充分吸收，有利于尾气处理，B 正确；C．实验前
通He 是为了排尽装置内的空气，防止氧气氧化产物NO，干扰NO 气体颜色的观察；实验后通He 是
为了将装置内残留氮氧化物全部吹出，用氢氧化钠溶液充分吸收，防止有毒气体散逸污染空气，C 错
误；D．两套反应装置并列，可同步观察铜与浓稀硝酸反应生成的不同颜色的气体，直观对比现象差
异，D 正确；故选C。
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
【答案】AC
【解析】A．KSCN 是检验
的特征试剂，
与SCN-结合会使溶液变红，因此实验1 中溶液变红可以
证明溶液a 中存在
，A 正确；B．红棕色NO2是浓硝酸作为氧化剂被还原后的产物，SCN-是还原
剂，被氧化不会生成NO2，B 错误；C．实验2 中，Fe( NO❑❑)❑❑固体溶于水后溶液为黄色，这是
由于
水解产生
显示黄色，加硝酸增大
，水解平衡逆向移动，颜色由黄色变
为无色，因此黄色变无色是因为硝酸抑制了
的水解，C 正确；D．实验3 中，实验①和实验②中
无色溶液变为黄色溶液，实验③中无色溶液未变黄色，说明
溶于浓硝酸或
在稀硝酸酸化下与
共同作用时溶液显黄色，因此说明溶液a 显黄色可能与
遇浓硝酸、
有关，D 错误；故选
AC。
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：________。
【答案】（1）
（2） 赶出装置里的空气，防止生成的
或NO 被氧化 常温时，铁遇浓硝酸形成致密氧化膜，
阻止反应进一步发生（或其他合理答案）
（3） 浅
（4）棕色溶液变浅，产生气泡，液面上方有红棕色气体生成
（5） 取样品，加入浓NaOH 溶液，微热，生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色
【解析】本实验的实验目的为探究浓硝酸与铁反应的产物，装置
为反应装置，加热装置
先有红棕色气
体产生，说明有
气体生成，取
中溶液，滴入硫氰化钾溶液，目的是检验是否存在
，装置B
的目的是除去NO2气体并生成NO 气体，装置
为检验
，若溶液由浅绿色变为棕色则证明含有
，据此分析解答。
【解析】（1）实验室通常用石灰石与稀盐酸反应制取
的离子方程式为：CaCO3+2H+=Ca2+
+H2O+CO2↑；
（2）实验前通CO2气体的目的是赶出装置里的空气，防止将生成的
或NO 氧化；往三颈烧瓶中滴入浓
HNO3时，浓HNO3将铁片钝化，看不到明显实验现象；
（3）加热装置A 反应一段时间后，浓HNO3变稀，与Fe 片反应生成无色的NO 气体，气体颜色逐渐变浅，
若Fe 片完全反应，滴加KSCN 溶液出现红色，发生反应生成
呈红色，检验亚铁离子通常用
K3[Fe(CN)6]检验，产生特征蓝色沉淀；
（4）取少量装置C 中溶液，加热，
（棕色，aq）
，反应平衡左
移，棕色溶液变浅，产生气泡，液面上方因NO 被氧化成NO2气体，看到有红棕色气体生成；
（5）检验
的方法是往样品中加入浓NaOH 溶液，微热，若生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
色，证明有
；根据信息铁和稀硝酸反应生成
和
的化学方程式为
8Fe+30HNO3(稀)=8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O
