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1．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。
2．含氮元素物质之间的转化关系
典型物质间转化方程式再落实。
(1)工业合成氨：N2＋3H22NH3；
(2)实验室用NH4Cl 固体制NH3：2NH4Cl＋Ca(OH)2=====2NH3↑＋2H2O＋CaCl2；
(3)NH3的催化氧化：4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O；
(4)NO2溶于水：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；
(5)Cu 溶于稀HNO3：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；
(6)Cu 溶于浓HNO3：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；
(7)炽热的炭在浓硝酸中燃烧：C＋4HNO3(浓)=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；
(8)浓硝酸见光分解：4HNO3=====4NO2↑＋O2↑＋2H2O。
第24 讲 氮及其化合物的转化关系
01 能从物质类别、氮的化合价变化理解氮及其化合物的转化关系。
02 能从含氮物质的性质和转化的视角解释生产、生活中的相关现象。
重点·夯基易错
1
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1．牢记一条转化主线：
N2――→NH3――→NO――→NO2――→HNO3――→NH4NO3。
2．注意一种特殊的颜色：
NO2——红棕色气体。
3．掌握两种特殊的检验：
(1)NO：无色气体――→红棕色
(2)NH：――→――→
4．熟悉氨气还原性的“四大体现”
(1)催化氧化：4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O
(2)被CuO 氧化：2NH3＋3CuO=====3Cu＋N2＋3H2O
(3)被氯气氧化：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl
或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl
(4)被氮氧化物氧化：
6NO＋4NH3===5N2＋6H2O
6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O
5．注意铵盐与碱反应的两个应用
(1)实验室制NH3。
(2)检验铵盐或NH 存在。
6．牢记硝酸的三个反应
(1)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
(2)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；
(3)C＋4HNO3(浓)=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
1．自然界中氮的循环如图所示。下列说法不正确的是( )
方法·规律总结
点拨·能力培养
2
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A．工业合成氨属于人工固氮
B．雷电作用下N2与O2发生了化学反应
C．在氮的循环中不涉及氧化还原反应
D．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
【答案】 C
【解析】 工业合成氨是氮气和氢气在高温、高压和催化剂条件下生成氨气，属于人工固氮，故A 正确；
雷电作用下N2与O2发生反应生成NO，故B 正确；在氮的循环中，工业合成氨、雷电作用过程中N 元素
化合价改变，涉及氧化还原反应，故C 错误；含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化，如氨气可合成尿
素，故D 正确。
2．下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是( )
A．①和②均属于氮的固定
B．氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环
C．④中每生成1 mol NO，消耗2 mol O2
D．③和⑤过程中氮元素分别被还原和氧化
【答案】 D
【解析】 反应①将N2转化为NO，属于氮的固定，反应②属于植物固氮，A 正确；由图示知，氮循环过
程中涉及氢、氧元素，B 正确；反应④是O2将NH3氧化为NO，N 元素化合价由－3 价升高到＋5 价，即生
成1 mol NO 失去8 mol 电子，根据得失电子守恒可知每生成1 mol NO 需要消耗2 mol O2，C 正确；反应③
中NO 被氧化为NO，反应⑤中NO 被还原为N2，D 错误。
3．如图是氮元素形成物质的“价—类”二维图及氮循环的部分信息：
3
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下列说法正确的是( )
①可通过雷电作用将b 转化为c，这是一种固氮方式
②可通过加氧化剂将e 转化为f
③a→c→d→f 这几个反应中，均发生了N 元素被氧化的反应
④g 只具有氧化性，还可能与碱发生反应
⑤将f 转化为d 必须选用合适的还原剂才能实现
⑥h 可与f 反应生成i
A．①③⑤⑥
B．②③④
C．①③⑥
D．①④⑤
【答案】 C
【解析】 根据物质类别及与N 元素化合价的关系可知：a 是NH3，b 是N2，c 是NO，d 是NO2，e 是
N2O5，f 是HNO3，g 是HNO2，h 是NH3·H2O，i 是NH4NO3。①在雷电作用下N2与O2反应产生NO，这是
一种固氮方式，正确；②N2O5与水反应产生HNO3，反应过程中元素化合价不变，因此反应不需要加入氧
化剂就可以实现，错误；③在a→c→d→f 这几个反应中，N 元素化合价升高，被氧化，因此均发生了N 元
素被氧化的反应，正确；④g 是HNO2，属于酸，N 元素化合价是＋3 价，处于中间价态，因此既具有氧化
性又具有还原性，同时也能与碱发生中和反应生成盐和水，错误；⑤f 是HNO3，光照条件下自身分解即可
生成NO2(d)，可以不用其他还原剂，错误；⑥HNO3与NH3·H2O 发生中和反应生成NH4NO3和水，正确。
4．下列关系图中，A 是一种正盐，B 是气态氢化物，C 是单质，F 是强酸。当X 无论是强酸还是强碱时都
有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去)，当X 是强碱时，过量的B 跟Cl2反应除生成C 外，
另一产物是盐酸盐。
下列说法不正确的是( )
A．当X 是强酸时，A、B、C、D、E、F 中均含同一种元素，F 可能是H2SO4
B．当X 是强碱时，A、B、C、D、E、F 中均含同一种元素，F 是HNO3
C．当X 是强酸时，C 在常温下是气态单质
D．B 和Cl2的反应为氧化还原反应
【答案】 C
【解析】 当X 是强碱时，和强碱反应产生的气态氢化物B 可判断为NH3，则A 为铵盐，过量的B 跟Cl2
反应生成的盐酸盐是NH4Cl，则C 为N2，由此判断D 为NO、E 为NO2、F 为HNO3；A 和强酸反应生成的
4
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B 能被Cl2氧化，且生成的C 能被O2连续氧化，在常见的物质中可考虑A 为硫化物，所以，当X 是强酸时，
A、B、C、D、E、F 可分别为(NH4)2S、H2S、S、SO2、SO3、H2SO4，故A、B 正确，C 错误；B 是氨气或
硫化氢，氨气与Cl2反应生成氯化铵和氮气，硫化氢和氯气反应生成硫单质和氯化氢，因此B 与氯气的反
应是氧化还原反应，故D 正确。
1．（2024·广东·高考真题）下列陈述I 与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是
选
项
陈述I
陈述Ⅱ
A
酸性：
电负性：
B
某冠醚与
能形成超分子，与
则不能
与
的离子半径不同
C
由氨制硝酸：
和
均具有氧化性
D
苯酚与甲醛反应，可合成酚醛树脂
合成酚醛树脂的反应是加聚反应
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【解析】A．电负性F＞Cl，F 的吸电子能力大于Cl，导致CF3COOH 中O-H 键的极性大于CCl3COOH 中
O-H 键的极性，故酸性：CF3COOH＞CCl3COOH，故陈述I 不正确，A 不符合题意；
B．冠醚最大的特点就是能与正离子，尤其是与碱金属离子形成超分子，并且随环的大小不同而与不同的
金属离子形成超分子，某冠醚与Li+能形成超分子，与K+则不能，则说明Li+与K+的离子半径不同，陈述I
与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系，B 符合题意；
C．由氨制硝酸过程中，NH3做还原剂，体现了
的还原性，故陈述Ⅱ不正确，C 不符合题意；
D．苯酚与甲醛反应，可合成酚醛树脂，该反应是缩聚反应，故陈述Ⅱ不正确，D 不符合题意；
故选B。
2．（2023·江苏·高考真题）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：
B．工业制硝酸过程中的物质转化：
C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：
真题·明考向
5
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D．实验室制备少量
的原理：
【答案】B
【解析】A．Cu 与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO 与氧气发生反应
生成NO2，A 正确；
B．氮气与氧气在高温条件下生成NO，但NO 无法与水发生化学反应，B 错误；
C．汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO 转化为无污染的气体，故该反应方程式为
，C 正确；
D．实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量
，化学方程式为
，
D 正确。
故选B。
3．（2022·天津·高考真题）燃油汽车行驶中会产生CO、NO 等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化
器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是
A．甲是空气中体积分数最大的成分
B．乙是引起温室效应的气体之一
C．反应(Ⅰ)在常温下容易发生
D．反应(Ⅱ)中NO 是氧化剂
【答案】C
【分析】甲和氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮和一氧化碳反应生成甲和二氧化碳，再根据元素守恒，则
甲为氮气。
【解析】A．甲是氮气，氮气空气中体积分数最大的成分，故A 正确；
B．乙是二氧化碳，则乙是引起温室效应的气体之一，故B 正确；
C．由于氮气含有氮氮三键，因此反应(Ⅰ)在常温下不容易发生，在高温或放电条件下发生，故C 错误；
D．一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳，一氧化氮中氮化合价降低，因此反应(Ⅱ)中NO 是氧化
剂，故D 正确。
综上所述，答案为C。
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4．（2021·江苏·高考真题）N2是合成氨工业的重要原料，NH3不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产
HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag 等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N2与O2反
应生成NO，NO 进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NOx和
水体中过量的NH 、NO 均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO 转化为
N2，也可将水体中的NO 转化为N2。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是
A．NO(g)
HNO3(aq)
B．稀HNO3(aq)
NO2(g)
C．NO(g)
N2(g)
D．NO (aq)
N2(g)
【答案】C
【解析】A．NO 不溶于水也不与水反应，A 错误；
B．稀HNO3与Cu 反应得到硝酸铜、水和NO，得不到NO2，B 错误；
C．NO 有氧化性，CO 有还原性，在高温、催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为无毒的N2和
CO2，C 正确；
D．O3有强氧化性，不能作还原剂将硝酸根离子还原，D 错误；
答案选C。
1．（2024·贵州遵义·二模）一定符合以下转化过程的X 是
X
溶液W
Z
X
A．FeO
B．SiO2
C．Al2O3
D．NH3
【答案】D
【解析】A．FeO 与稀硝酸反应生成硝酸铁溶液，硝酸铁溶液与NaOH 溶液反应生成氢氧化铁沉淀，氢氧
化铁加热分解生成氧化铁，不能生成FeO，所以不符合转化关系，故A 不选；
B．SiO2与稀硝酸不反应，故B 不选；
演练·提能力
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C．Al2O3与稀硝酸反应生成硝酸铝溶液，硝酸铝溶液与少量NaOH 溶液反应生成氢氧化铝沉淀，但过量
NaOH 溶液反应生成偏铝酸钠，氢氧化铝加热分解生成氧化铝，偏铝酸钠加热得不到氧化铝，所以不一定
符合，故C 不选；
D．NH3与稀硝酸反应生成硝酸铵溶液，硝酸铵溶液与NaOH 溶液反应生成一水合氨，一水合氨加热分解
生成NH3，符合转化关系，故D 选；
故答案为：D。
2．（2024·广东·模拟预测）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
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；
【解析】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。
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3．（2024·浙江·模拟预测）氯气管道发生泄漏可用浓氨水检验：
，下列说法不
正确的是（
为阿伏加德罗常数的值）
A．生成
时转移电子为
B．若产生白烟，说明此处有氯气泄漏
C．
仅表现氧化剂，
仅表现还原性
D．
也有一定的氧化性，但氧化性比
弱
【答案】C
【解析】A．反应中每生成1mol 氮气，氮元素由-3 价变为0 价，转移电子的物质的量=1mol×2×3=6mol，
则个数为6NA，A 正确；
B．如果氯气管道漏气，遇氨气可立刻化合生成氯化铵固体小颗粒，会看到有大量白烟生成，B 正确；
C．反应中Cl2为氧化剂，NH3为还原剂，由方程式可知，当有8molNH3参加反应，有2mol 被氧化，即Cl2
仅表现氧化性，NH3既表现还原性又表现出碱性，C 错误；
D．N2中N 的化合价为0 价处于中间价态，则N2也有一定的氧化性，反应中Cl2为氧化剂而N2为氧化产物，
故N2的氧化性比Cl2弱，D 正确；
故答案为：C。
4．（2024·安徽阜阳·模拟预测）物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为
氮元素及其部分化合物的价态—类别图。下列说法正确的是
A．图中各物质均参与自然界循环
B．c、d 均为酸性氧化物
C．f 不能检验氯气管道是否漏气
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D．实验室可用g 的固体与NaOH 固体加热制备f
【答案】A
【分析】图为氮元素及其部分化合物的价态—类别图。由图可知，a 为硝酸盐、b 为硝酸、c 为一氧化氮、
d 为二氧化氮或四氧化二氮、e 为氮气、f 为氨气、g 为铵盐。
【解析】A．氮气和氧气通过雷电生成NO，NO 和氧气生成二氧化氮，二氧化氮和水生成硝酸，硝酸进入
土壤中转化为硝酸盐，硝酸盐可被植物转化为有机物，然后排泄后转化为氨气等，各物质均参与自然界循
环，A 正确；
B．NO 为不成盐氧化物，B 错误；
C．氨气和氯气能发生反应生成白烟，能检验氯气管道是否漏气，C 错误；
D．实验室制取氨气时是将氯化铵与氢氧化钙混合加热，D 错误；
故选A。
5．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）下列物质的生产流程不正确的是
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】A．氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮被氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮和水反应生成
硝酸和一氧化氮，故A 正确；
B．电解氯化镁溶液得不到单质镁，应电解熔融态氯化镁得金属镁，故B 错误；
C．空气中煅烧硫铁矿有二氧化硫生成，二氧化硫被氧气催化氧化为三氧化硫，用浓硫酸吸收三氧化硫制
备硫酸，故C 正确；
D．海水浓缩后向其中通入氯气，氯气将溴离子氧化为溴单质，通过热空气吹出、二氧化硫还原、氯气再
次氧化可以富集得到浓溴水，通过蒸馏即可得到较为纯净得溴单质，故D 正确；
故选B。
6．冬季燃煤排放的大量活性溴化合物BrCl 能通过光解释放溴自由基（用Br 表示）和氯自由基（用Cl 表
示），从而影响大气中自由基（OH、
）的浓度，其循环原理如图所示。下列说法错误的是
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A．BrCl 可以与水反应生成HCl 和HBrO B．HOBr 分子中中心原子采用
杂化
C．溴自由基和氯自由基均具有强氧化性D．BrCl 的排放会造成臭氧空洞、水中汞含量超标等
【答案】B
【分析】燃煤排放的大量活性溴化合物BrCl 能通过光解释放溴自由基(用Br 表示)和氯自由基(用Cl 表示)，
Br 自由基能将Hg0氧化为HgⅡ，也能与O3作用生成BrO 自由基；BrO 自由基与HO2自由基作用可生成
HOBr，也可与NO2作用生成BrONO2，BrONO2在气溶胶中也能转化为HOBr，HOBr 与Cl 自由基在气溶胶
中反应重新转化为BrCl。
【解析】A．BrCl 中Br 显+1 价，Cl 显-1 价，可以与水发生复分解反应生成HCl 和HBrO，A 正确；
B．HOBr 的中心O 原子的价层电子对数为
，发生sp3杂化，B 错误；
C．溴自由基和氯自由基最外层都有7 个电子，都易得到电子从而具有强氧化性，C 正确；
D．BrCl 的排放会消耗大气中的O3，将Hg0氧化为HgⅡ，从而造成臭氧空洞、水中汞含量超标等，D 正确；
故选B。
7．氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意
图。下列说法合理的是
A．高温、高压．催化剂条件均有利于提高合成氨的产率
B．物质A 的有效成分是
C．经“氨分离器”产生的尾气应用碱液处理
D．“氧化炉”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4 5∶
【答案】B
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【解析】A．合成氨是放热反应，高温不利于提高合成氨的产率，催化剂不影响平衡移动，所以不能提高
合成氨的产率，A 错误；
B．氧化炉内的反应为4NH3+5O2=4NO+6H2O，B 正确；
C．经“氨分离器”产生的尾气是未反应的N2和H2，应返回“合成塔”循环利用，且二者不能与碱液反应，
C 错误；
D．“氧化炉”内NH3与O2反应生成NO 和H2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比为5 4∶，D 错误；
故选B。
8．空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气，氨气是重要的化工原料，通过氨氧化法可制得硝酸，反应过
程如图：
N2――――――――――→NH3―――――――→NO―――→NO2―――→HNO3
硝酸是一种强氧化性酸，制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物，应处理后才能排放。下列说法不正确的
是( )
A．常温下，浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中
B．BaSO3固体能溶于稀硝酸，生成Ba(NO3)2，放出SO2气体
C．工业上，当转化①的反应达到平衡时，需不断地从混合气体中分离出NH3，将未反应的原料气送回合
成塔以提高原料的利用率
D．转化④中，当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1 时，理论上NO2全部转化为HNO3
【答案】 B
【解析】 硝酸是强氧化性酸，BaSO3固体能溶于稀硝酸，被氧化生成硫酸钡，硝酸被还原生成NO，B 错
误。
9．水合肼(N2H4·H2O)是重要的氢能源稳定剂，其制备的反应原理为NaClO＋2NH3===N2H4·H2O＋NaCl。下
列装置和操作不能达到实验目的的是( )
A．装置甲用于制备NH3，试剂X 是氯化钙
B．用装置乙作为反应过程的安全瓶
C．制备水合肼时从装置丙的a 口通入NH3
D．用装置丁吸收反应中过量的NH3
【答案】 A
【解析】 浓氨水需受热或加入碱性物质才能分解产生NH3，CaCl2不能使浓氨水分解，A 项错误；化学实
验装置中的安全瓶的进气管和出气管均较短，B 项正确；氨气密度比空气小，为了利于氨气与NaClO 溶液
反应，应从装置丙的a 口通入氨气，C 项正确；氨气会污染环境，用装置丁可吸收过量的NH3，并能防倒
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吸，D 项正确。
10．氨基甲酸铵(NH2COONH4)易分解，易水解，难溶于CCl4。某小组设计如图所示装置制备氨基甲酸铵。
已知：2NH3 (g)＋ CO2(g)NH2COONH4 (s) ΔH＜0
下列分析错误的是( )
A．A 装置的优点是能够随时控制反应的发生和停止
B．装置B、C、E 中试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸、P2O5固体
C．装置D 使用冰水浴
D．装置F 中所用试剂可为NH4Cl 与熟石灰
【答案】 B
【解析】 A 装置为碳酸钙与盐酸反应制备CO2的简易装置，该装置的优点是能够随时控制反应的发生和
停止，A 正确；氨基甲酸铵易水解，进入装置D 的气体必须是干燥纯净气体，左侧装置B、C 试剂可分别
为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸，制备纯净干燥的CO2，装置F 可用NH4Cl 与熟石灰制备氨气，E 中试剂需
干燥氨气，可以选用碱石灰，但不能选用P2O5固体，B 错误、D 正确；制备氨基甲酸铵的反应为放热反应，
制得的物质易分解，所以装置D 需降温，使用冰水浴，C 正确。
四、氮及其化合物的转化与典型物质性质探究
11．研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是(
)
A．雾和霾的分散剂相同
B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【答案】 C
【解析】 雾和霾的分散剂都是空气，A 项正确；NH3参与反应生成铵盐，是反应物，不是催化剂，C 项
错误；过度施用氮肥会增加大气中氨的含量，D 项正确。
12．部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
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A．a 可经催化氧化生成b
B．b 为红棕色，可转化为c
C．密闭体系中，c 存在2NO2N2O4
D．d 的溶液与Cu 反应可生成b 或c
【答案】 B
【解析】 由题中信息知，a 为NH3，b 为NO，NH3可经催化氧化生成NO，A 说法正确；b 为NO，为无
色气体，与氧气反应可转化为c，即NO2，B 说法错误；d 为硝酸，Cu 与稀硝酸反应生成NO，与浓硝酸反
应生成NO2，D 说法正确。
13．（2024·北京·高考真题）
是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备
。
(1)方法一：早期以硝石(含
)为氮源制备
，反应的化学方程式为：
。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和 。
(2)方法二：以
为氮源催化氧化制备
，反应原理分三步进行。
①第I 步反应的化学方程式为 。
②针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入
和
进行反应。在不同压强
下(
、
)，反应达到平衡时，测得
转化率随温度的变化如图所示。解释y 点的容器容积小于x 点的
容器容积的原因 。
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(3)方法三：研究表明可以用电解法以
为氨源直接制备
，其原理示意图如下。
①电极a 表面生成
的电极反应式： 。
②研究发现：
转化可能的途径为
。电极a 表面还发生iii．
。iii 的存在，有利
于途径ii，原因是 。
(4)人工固氮是高能耗的过程，结合
分子结构解释原因 。方法三为
的直接利用提供了一种新
的思路。
【答案】(1)难挥发性
(2)
，该反应正向气体分子总数减小，同温时，
条件下
转化率高于
，故
，x、y 点转化率相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影
响
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(3)
反应iii 生成
，
将
氧化成
，
更易转化成
(4)
中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程
【解析】（1）浓硫酸难挥发，产物
为气体，有利于复分解反应进行，体现了浓硫酸的难挥发性和酸
性。
（2）①第I 步反应为氨气的催化氧化，化学方程式为
；
②
，该反应正向气体分子总数减小，同温时，
条件下
转化率高于
，故
，
根据
，x、y 点转化率相同，则n 相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响，故y 点的
容器容积小于x 点的容器容积。
（3）①由电极a 上的物质转化可知，氮元素化合价升高，发生氧化反应，电极a 为阳极，电极反应式为
；
②反应iii 生成
，
将
氧化成
，
更易转化成
。
（4）
中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程。
14．某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。
探究Ⅰ：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持及固定装置略去)。
(1)A 装置中制取NH3的化学方程式是______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)甲、乙分别是________(填字母)。
a．浓硫酸、碱石灰
b．碱石灰、碱石灰
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c．碱石灰、无水氯化钙
d．五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若NO2能够被NH3还原，预期C 装置中能观察到的现象是__________________________。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是_______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
探究Ⅱ：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。
(5)请在G 装置中的虚线上描出导管实线图。
(6)G
装置中浓硫酸有三种作用：混合
NO2 、O2 气体；干燥
NO2 、O2 ；
_______________________________________________________________________________。
(7)将G 装置上面的圆底烧瓶收集满气体(标准状况下)进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液
物质的量浓度为______ mol·L－1(结果保留两位有效数字)。
【答案】 (1)NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 (2)c (3)C 装置中混合气体颜色变浅
(4)缺少尾气处理装置 (5)
(进气管短，出气管长) (6)观察气泡的速率，控制混合气体的比例
(7)0.036
【解析】 (7)烧瓶中充满溶液，则恰好发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，HNO3的物质的量是恰好完
全反应的NO2和O2(体积比4∶1)总物质的量的，溶液体积等于烧瓶体积，设烧瓶体积为V L，则溶液的物
质的量浓度为＝× mol·L－1≈0.036 mol·L－1。
15．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NO2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)。
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(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
生成的气态水凝聚
打开K2
③__________
④__________________
【答案】 (1)①A 2NH4Cl＋Ca(OH)2=====CaCl2＋2H2O＋2NH3↑(或B NH3·H2O=====NH3↑＋H2O)
②dcfei (2)①红棕色气体颜色慢慢变浅 ②6NO2＋8NH3=====7N2＋12H2O ③Z 中NaOH 溶液产生倒
吸现象 ④反应后气体分子数减少，Y 管中压强小于外界压强
【解析】 (1)①在实验室通常用加热氯化铵和消石灰固体混合物的方法制取氨气，应选用发生装置A，其
反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2=====CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，或选用发生装置B，直接加热浓氨
水生成氨气：NH3·H2O=====NH3↑＋H2O。②氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，其密度小于空气，应
采用向下排空气法收集，氨气极易溶于水，尾气处理时应防止倒吸，则要收集一瓶干燥的氨气，仪器的连
接顺序为发生装置→dcfei。
(2)打开K1，推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y 管中，在一定温度和催化剂的作用下发生反应：6NO2＋
8NH3=====7N2＋12H2O，随着反应的发生Y 管中红棕色气体颜色变浅；反应生成的水蒸气液化后，NO2
和NH3反应后气体的物质的量减小，反应容器中的压强减小，打开K2，Z 中的溶液倒吸入Y 管中。
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