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文档简介
第03讲氮及其重要化合物
目录
01考情解码•命题预警............................................................2
02体系构建思维可视............................................................3
03核心突破•靶向攻坚............................................................4
考点一氮及其氧化物...............................................................4
知识点1氮气.....................................................................4
知识点2氮的氧化物...............................................................5
考向1考查氮气的性质及氮的固定....................................................7
思维建模解答氮气的性质及固氮试题的思维模型
考向2考查氮的氧化物与环境污染....................................................8
考点二氨锭盐..................................................................10
知识点1氨气....................................................................10
知识点2钱盐....................................................................14
考向1考查氨、镀盐的性质及实验...................................................15
考向2考查喷泉实验原理及应用....................................................17
考向3考查氨的实验室制法及创新...................................................21
思维建模从各角度学会氨气的制法
考点三硝酸硝酸盐...............................................................23
知识点1硝酸....................................................................23
知识点2硝酸盐..................................................................25
考向।考查召白的性质及头3包探...*.......*.......*.......*.......*.......*.......26
思维建模利用HNO3的酸性时,要注意考虑它的强氧化性
考向2考查金属与硝酸反应的多角度计算.............................................29
思维建模金属与硝酸反应计算问题
考点四不同价态含氮物质的转化...................................................32
知识点1不同价态含氮物质的转化....................................................32
知识点2氮族元素的其它知识归纳....................................................33
考向1考查不同价态含氮物质的转化关系.............................................34
考向2考查不同价态含氮物质转化的实验探究.........................................36
考向3考查氮族元素的其他相关知识.................................................39
04真题溯源•考向感知...........................................................42
01
考情解码-命题预警
考点要求考查形式2025年2024年2023年
湖北卷T1,3分
河北卷T8,3分
回选择题
氮及其氧化物陕晋青宁卷T7,3分浙江1月卷T4,3分
口非选择题
江苏卷T1,3分
重庆卷T6,3分
广东卷T11,3分新课标卷T12,6分
回选择题湖北卷T10,3分辽宁卷T3,3分
氨气与钱盐云南卷T5,3分
口非选择题河北卷T9,3分浙江1月卷T5,2分
河北卷T10,3分广东卷T11,2分
广东卷T13,3分
湖北卷T8,3分
广东卷T8,3分
回选择题湖南卷T7,3分
硝酸与硝酸盐云南卷T8,3分山东卷T2,2分
口非选择题浙江1月卷T16,3分
安徽卷T8,3分
河北卷T2,3分
广西卷T5,3分湖南卷T1,3分
不同价态氮的物回选择题
湖北卷T8,3分广西卷T12,3分浙江1月卷T6,2分
质相互转化口非选择题
浙江卷1月卷T6,3分江苏卷T6,3分
考情分析:
分析近三年全国高考试题,高考命题在本讲有以下规律:
1.从考查题型和内容上看,题型以选择题、综合推断题、实验题为主。考查内容主要有以下三个方面:
(1)以新材料、新技术为背景或框图推断题综合考查氮及其化合物相互转化及生活应用;
(2)以氮及其化合物的制备、性质的实验为载体考查基本实验操作及实验的设计评价和实验探究能力;
(3)结合化学与生活考查氮氧化物对环境污染与防治及其预防措施等。
2.从命题思路上看,以侧重考查实验探究及其化学与生活的联系为主。
(1)选择题:常以考查氮及其化合物的性质、检验方法、实际应用及化学基本实验操作为重点;
(2)非选择题:以氮及其化合物的基础知识为主线,以最新的信息处理和知识的应用考查为重点,与物质
结构、电化学、电解质溶液等知识,考查学生综合运用知识的能力。
3.根据高考命题的特点和规律,复习时要注意以下几个方面:
(1)注重氮及其化合物在生活中的应用。
(2)结合相关工业生产注重氮及其化合物对环境质量的影响。
(3)氮及其化合物的性质。
氮及其化合物的命题将延续“基础性+创新性”双轨模式,2026年可能新增“氮资源可持续利用”情境(如人工
固氮能耗对比)。
复习目标:
1.了解氮及其重要化合物的性质和应用。
2.掌握NH3、NO、NCh的制法及性质探究。
3.了解钱盐(NH4+)的检验方法。
4.从化合价的角度理解氨催化氧化制HNO3的过程及原理。
5.了解环境污染及其保护和绿色化学。
02
体系构建-思维可视
氨和钱盐
物质类别变化(非氧化还原反应)
/!转化关系图K
化合价变化(氧化还原反应)
不同价态含氮
-转化网络构建H氮在自然界中的循环]
物质的转化
脱(联氨)的性质]-[二ai碱,强还原性
\氮族元素其
他知识碑化物的崛]-IAs2O3、As2O5和As2s3的化学崛及反应
03
核心突破-靶向攻坚
♦考点一氮及其氧化物♦
知识点1氮气
1.自然界中氮的存在和氮的固定
(1)存在
①游离态:N2是空气中含量最多的气体(体积分数约为78%);
②化合态:存在于动植物体内、土壤和海洋中。
(2)氮的固定
将游离态氮转化为化合态称为氮的固定,分为自然固氮和人工固氮:
①自然固氮(a.雷电固氮:将N2转化XQ;b.根瘤菌固氮将N2转化NH4士)
②人工固氮(合成氨工业:将N2转化NH3)
得分速记
氮的固定是化学变化,实质是游离态的N2转化为化合态氮的化合物。
2.氮气
(1)结构:分子式:Nj电子式::结构式:N三N
(2)物理性质:无色、无味的气体,密度比空气略小,瞳溶于水(体积比=1:0.02),在压强为lOlKPa
下,氮气在一195.8C时变成无色液体,氮气分子在一2099C时变成雪花状固体,N2空气中N2的体积分数
约为0.78。
(3)化学性质
氮
的
固
定
1)通常状况下很难与其它物质发生化学反应
2)在一定条件下,能与一些物质发生化学反应
①与H2反应:N2±3H2^=|f2NH3;
②与某些金属反应:3Mg+N2虚签NfeN2
Mg3N2离子化合物,在水中强烈水解Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3T
③与O2反应:在通常情况下,与02不发生反应,但在放电或高温的条件下能与02直接化合生成NO。
N2+O2放电或高温2NO(闪电、汽车引擎中发生的反应)
得分速记
氮元素是一种活泼非金属元素,但N2很稳定,原因是N2分子中氮氮三键很稳定,不易断裂,难发生化学
反应。
(4)性质应用
①文物馆将贵重文物保存在氮气中,粮食种子保存在氮气中,应用了N2的稳定性。
②氮气是合成氨工业的重要原料,合成氨,制化肥,HN03,应用了N2的氧化性。
③雷电是自然界重要的固氮方式,应用/N2的还原性。
④医疗上,液氮是常见的冷冻剂,应用了N?的沸点低,液氮易汽化,且汽化吸收热量。
(5)工业制法:
1)分离液态空气:空气一降温.加压液化空气—逐渐升温_>N,
2)耗氧法:空气—碳燃烧>混合气体―通过NaOH溶液>N,
(6)实验室制法:
(1)制备原理
①高温下氨气还原氧化铜:2NH3+3CUO-3CU+N2+3H2。。
②用饱和NaNCh和NH4C1溶液在加热条件反应:NaNO2+NH4ClONaCl+N2~T+2H2。。
(2)收集方法:只能用排水法(密度与空气接近,不能用排空气法)。
知识点2氮的氧化物
1.氮的氧化物的种类
氮有多种价态的氧化物,氮元素从+1〜+5价都有对应的氧化物,如N2O、NO、N2O3、NO?(或N2O4)、N2O5,
其中N2O5、N2O3分别是硝酸、亚硝酸(HNO2)的酸酎。N2。俗称笑气,可以致人发笑,有轻微麻醉作用。
2.N0和NCh的比较
NONO2
物色态味无色、无味、气体红棕色、刺激性气味、气体
理密度密度略大于空气密度比空气大
性
熔沸点很低低,易液化
质
溶解性不溶易溶
化毒性有毒有毒
学与水不反应3NO2+H2O=2HNO3+NO
性NO2既是氧化剂,又是还原剂
质
与碱不反应2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
氧化性2NO+2cO2CO2+N22NO2+2KI=l2+2KNO2
还原性2NO+O2=2NO2可使KMnO4褪色
可使KMnC)4褪色
与。2混合,4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3
通入水中
3CU+8HNO3(稀)==3CU(NO3)2CU+4HNO3(浓)===CU(NO3)2+2NO2
实验室制取+2NOT+4H2OT+2H2O
收集方法排水法向上排空气法
:得分速记
①N02与N2O4存在下列平衡:2NO2K^N2O4,因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46,由于此
平衡的存在,通常所说的N02气体实际上是N02和N2O4的混合气体。例如2molNO与1molO2充分反应,
由于生成的NO2部分转化为N2O4,故实际所得的N6少于2mol。
②验证某无色气体为NO的方法是向该无色气体中通入02(或空气),无色气体变为红棕色。
③NO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。
④NO?既有氧化性又有还原性,以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝。
3.氮的氧化物溶于水的几种情况分析
1)Nth或NO2与N2混合气体溶于水时,3NO2+H2O==2HNO3+NO,利用气体体积变化差进行计算。
2)NO2与02的混合气体溶于水,由3NO2+H2O==2HNO3+NO及2NO+O2==2NC)2,得:
4NO2+O2+2H2O==4HNO3,可知,
=4:1,恰好完全反应
r(NOJ:>4:1,NO担:量,剩余气体为NO
<4:I,。?过量,剩余气体为。2
3)NO和。2同时通入水中时,其反应是2NO+O2==2NCh①,3NO2+H2O==2HNO3+NO②,将①x3+②x2
得总反应式为:4NO+3O2+2H2O==4HNO30
=4:3,恰好完全反应
V(NO):V(O2)J>4:3,乘馀NO
<4:3,剩余。2
4)NO,NO2、O2三种混合气体通入水中,可先按情况1)求出NO2与H2O反应生成的NO的体积,再加
上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积,再按情况3)进行计算。
4.氮氧化物对环境的污染及防治
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,产生了一种有毒的烟雾。
②酸雨:NOx排入大气中后,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面,形成酸雨pH95.6,酸雨的
主要危害是能直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化,还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运
输工具及电信电缆的腐蚀。
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与血红蛋白结合使人中毒。
2)常见的NO*尾气处理方法
①碱液吸收法:2NCh+2NaOH===NaNO3+NaNCh+H2O;NO2+NO+2NaOH===2NaNC)2+H2O
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是“(NOz%"(NO)。一般适合工业尾气中NO*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):2NOx+2xCOr从小、2+2xCO2,一般适用于汽车尾气的处理。
一宗冬件一宗'冬件
③氨气吸收法:8NH3+6NO27N2+I2H2O、4NH3+6N0-5N?N6H2O
考向1考查氮气的性质及氮的固定
H(2025•浙江温州•三模)下列关于N?的叙述中不正聊的是
A.雷雨天,空气中的N?与5可反应生成NO
B.N?与H2在一定条件下合成氨属于氮的固定
C.电分子中0键与兀键的比值为2:1
D.N?既可作氧化剂又可作还原剂
【答案】C
【解析】A.雷雨天时发生自然固氮,空气中N2和02可反应生成NO,A正确;B.氮的固定是将空气中
游离态的氮(N2)转化为含氮化合物的过程,N?与H?在一定条件下合成氨属于氮的固定,B正确;C.单键
均为。键,叁键含有1个◎键2个兀键;N2分子中G键与兀键的比值为1:2,C错误;D.N2中N元素的化
合价可以降低生成NE或镂根离子等,也可以升高生成NO等,故N2既可作氧化剂又可作还原剂,D正确;
故选Co
【变式训练1•变载体】氮是生命活动不可缺少的重要元素。下列叙述错误的是
A.氮气既可作氧化剂又可作还原剂
B.氮气和氧气在放电条件下直接生成NO?
C.氮气是工业合成氨的原料之一
D.氮的固定是将大气中的氮气转化成氮的化合物
【答案】B
【解析】A.氮气中氮元素的化合价既可升高也可降低,所以既可作氧化剂也可作还原剂,A正确;B.氮
气和氧气在放电条件下反应只能生成NO,不能生成NO2,因为在此条件下NO2完全分解,B错误;C.工
业合成氨时,以氮气、氢气为原料,提供高温、高压、催化剂等条件,所以氮气是工业合成氨的原料之一,
C正确;D.氮的固定是将大气中游离态的氮(即氮气)在适当的条件下转化为氮的化合物(如NH3、NO等),
D正确;故选B。
【变式训练2•变考法】(2025•江苏南通•三模)下列含氮物质的转化属于氮的固定的是
()
A.N2->NH3B.NO->N2C.NH3^CONH22D.HNO3->NH4NO3
【答案】A
【解析】氮的固定指将游离态氮(N2)转化为化合态氮的过程,选项A中N2TNH3符合此定义,故选A。
【变式训练【日常生活与学科知识结合】氮气常用作白炽灯泡中鸨丝的保护气,这是因为
A.氮气比空气轻B.氮气难溶于水
C.氮气是无色无味的气体D.氮气很不活泼
【答案】D
【解析】A.氮气密度与空气相近,故A错误;B.氮气作保护气与氮气的溶解性无关,故B错误;C.氨
气作保护气与氮气的颜色、气味无关,故C错误;D.氮气的性质不活泼,一般条件下不和其它物质反应,
因此可以用氮气作保护气,故D正确;答案选D。
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思维建模解答氮气的性质及固氮试题的思维模型
①氮气性质思维模型:稳定性一键能分析-高温/放电条件突破一典型反应(O2/H2/Mg)
②氮固定思维模型:自然固氮(闪电/生物)一人工固氮(合成氨)一应用(化肥/环保)。
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考向2考查氮的氧化物与环境污染
瓯(2025•广东深圳•二模)下列有关NO制备及性质验证的实验装置不正确的是
A.制备NOB.提纯NO
C.验证NO和氧气反应D.收集NO
【答案】D
【解析】A.NO可与氧气反应,先用碳酸钙与硝酸反应生成二氧化碳排出空气,再将铜与稀硝酸反应得到
NO,A正确;B.气体通过水,除去挥发的硝酸蒸气和可能存在的NO2,再用浓硫酸干燥,可以得到干燥
纯净的NO,B正确;C.NO为无色气体,遇到氧气生成二氧化氮为红棕色,C正确;D.NO与氧气反应,
不能用排空气法收集NO,D错误;答案选D。
【变式训练1♦变载体】(2024•浙江•二模)为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境,人们开发了溶液吸
收、催化还原等尾气处理方法。后者常采用NH、作还原剂,其反应之一为:8NH3+6NO2=7N2+12H2O,
下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数)
A.氧化产物与还原产物的质量比为3:4B.生成Imol水转移电子的数目为2NA
C.可使用Na2cO3溶液吸收氮氧化物D.氮氧化物的排放可形成酸雨
【答案】A
【解析】A.8NH3+6NO2=7N2+12H2O中NH3的N元素化合价上升发生氧化反应,NO2的N元素化合价
下降发生还原反应,则氧化产物与还原产物的质量比为8:6=4:3,故A错误;B.8NH3+6NO2=7N2+12H2O
中NH3的N元素化合价由-3价上升到0价,转移24个电子生成12个H2O,生成Imol水转移电子的数目为
2NA,故B正确;C.氮氧化物可以被碱性溶液Na2cO3溶液吸收,故C正确;D.大气氮氧化物积累过多,
最终会生成硝酸,溶解在雨水中,形成酸雨,故D正确;故选A。
【变式训练2•变考法】将充有mmLNO和nmLNO2的量筒倒立于水槽中,然后通入相mL。2,若m<n,
则充分反应后,量筒内剩余的气体体积为()
n-m
A.3(m—n)mLB.(S+w)mLC.(加一")mLD.3mL
【答案】D
【解析】发生反应:4NO2+02+2H2O=4HNO3,4N0+302+2H2O=4HNO3,故NO与NCh按1:1混
合的总反应为NO+NO2+O2+H2O=2HNO3,充有机mLNO和〃mLNO2的量筒倒立于水槽中,然后通
入根mLCh,由于切<w,故按总反应进行,NCh有剩余,剩余NCh的体积为〃mL—垃mL=(w—m)mL,再
n-m
发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故生成NO的体积为二—mL。
【变式训练3•七褚前】【医疗与学科知识结合】1998年,三位科学家因发现NO在心血管系统中起信
号分子的作用而获得诺贝尔医学奖,使得NO成为保健药物的“明星”分子。下列关于NO的说法正确的是
A.NO是酸性氧化物B.NO具有还原性,在空气中极易被氧化
C.NO的大量排放导致雾霾D.人工合成是产生NO的唯一途径
【答案】B
【解析】A.NO不能与碱反应生成盐和水,属于不成盐氧化物,故A错误;B.NO具有还原性,在空气
中极易被氧化为二氧化氮,故B正确;C.固体颗粒的大量排放导致雾霾,NO是气体,故C错误;D.自
然界中的雷电也会使氮气和氧气反应生成NO,故D错误。故选B。
思维建模常见的NQ,尾气处理方法
碱液工业尾气中的NCX常用碱液吸收处理,NCh、NO的混合气体能被足量烧碱溶液
吸收法完全吸收的条件是«(NO2)>n(NO)
催化在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)和水,或NO,与CO
转化法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
♦考点二氨镀盐♦
知识点1氨气
1.氨的分子结构
分子式电子式结构式空间构型分子极性
H—N—H
H义Nxll键角,三角锥形极性分子
NH3•X1107°18
IIH
2.氨的物理性质
通常状况下,氨是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水(常温常压下,体积比为
1:700),氨的水溶液称为氨水。氨在加压下容易液化,液氨气化时吸收大量的热,使周围环境温度急剧
降低,工业上可使用液氨作制冷剂。
3.氨的化学性质
(1)氨与水的反应
NH3+H2O^^NH3-H2。''NHi+OBT
a.氨溶于水得氨水,氨水是混合物,溶液中存在的微粒有三种分子:NH3H2O、NH3、氐0;三种离子:N*
OH」及少量的H+。
b.NHHzO为可溶性一元弱碱,具有碱的通性。氨水可使紫色石蕊试液变蓝,故常用湿润的红色石蕊试纸检
验NR的存在。
C.NH3H2O不稳定,易分解:NH3H2O-,NH3T+H2O。
一得分速记
①NH3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,NH3M2O属于一元弱碱,计算氨水的浓度时,溶质按NH3进行计算。
(2)氨与酸的反应:氨气与酸反应生成锈盐,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,将浓盐酸改为浓硫酸,不会出现相同的现象。
NH3+HC1=NH4cl(白烟)
NH3+HNO3=NH4NO3(白烟)
2NH3+H2so4=(NH4)2SC)4
得分速记
NH3与酸反应生成镀盐,而氨水与酸反应生成铁盐和水,前者为化合反应后者为复分解反应。
(3)与盐溶液的反应:一般生成难溶的碱,如氯化铁溶液与氨水反应:Fe3++3NH3-H2O==Fe(OH)31+3NH4±:
又如过量氨水与AlCb反应的离子方程式:A13++3NH3-H2O===A1(OH)31+3NH丸
2
与CM+、Zn\Ag+反应先生成沉淀CU(OH)2、Zn(OH)2,Ag2O,继续加入或通入NH3,沉淀溶
2+
解,分别生成CU(NH3)42+、Zn(NH3)4\Ag(NH3)2»
(4)氨的还原性
a.催化氧化:4NH3+5O?工4NO+6H2。(用于工业制硝酸)。
b.在纯氧中燃烧:4NH3+30?选丝2N2+6H2。。
c.与氯气反应:2NH3+3C反==N2+6HC1或8NH3+3CL===N2+6NH4cl(用干检验Cb管道泄漏)。
d.与Cu0反应:2NH3+3CuOdN2+3Cu+3H用于实验室制少量N2)。
4.氨的实验室制法
(1)原理:利用复分解反应强碱制弱碱2NH4cl+Ca(OH)2—△CaC12+2NH3t+2H2O
(2)药品的选择:
①镂盐:制取NH3时,一般用NH4cl而不用NH4NO3、(NH4)2SC)4或(NH4)2CC)3,原因如下:
镂盐不选用的理由
NH4NO3受热分解,会发生爆炸,不安全
(NH4)2SO4与Ca(OH)2反应时生成CaS04,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C02,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,而且对玻璃仪器腐蚀性较强。
(3)装置:固一固反应加热装置(同制。2)
①发生装置的试管口略向上倾斜;
②加热温度不宜过高,并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。
(4)干燥:碱石灰(或固体NaOH、固体CaO)
得分速记
不能用浓H2so4、CaC12干燥,CaC12与NH3反应:CaCl2+8NH3=CaCh-8NH3o
(5)收集:向工排空气法收集,收集装置和反应装置的试管和导管必须是王燥的。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。
(6)验满:
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。
(7)尾气吸收: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:
△
(8)氨气的其它实验室制法
方法化学方程式(或原理)气体发生装置
加热浓氨水NHTH'O△NH3T+H2O1
£
NaOH溶于水放热,促使氨水分解。且OH一浓
浓氨水+固体NaOH
度的增大有利于NH3的生成
CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促u
浓氨水+固体CaO使氨水分解。化学方程式为NH3-H2O+
CaO===NH3T+Ca(OH)2
5.喷泉实验及拓展应用
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。
CC)2、Ch>NO、O2、NC)2、O2
气体
HC1NH3NO2
SO2、H2S(4:3)(4:1)
水、NaOH溶
吸收剂水NaOH溶液水水水
液
3)喷泉实验的发散装置和实验操作
发散源
装置(I)向锥形瓶通入少量空气,将少量水压入烧瓶,
装置(II)省去了胶头滴管,用手(或热毛巾等)捂热烧瓶,氢受热膨胀,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(W)向导管中先通入一定量的H2s后,再通入一定量SO2,发生反应,压强减小,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HC1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,压强减小,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,压强减小,再打
开导管下部活塞,则可产生双喷泉。
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
(1)HC1、NH3、NCh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近jnoLL-%
1
-1
(2)当是NO2和O2的混合气体且体积比为4:1时,c(HNO3)=28_mol-Lo
知识点2钱盐
1镇盐
(1)钱盐的物理性质:钱盐都是离子化合物,都是自色固体,均易溶于水。
(2)镂盐的化学性质
1)不稳定性
a.NH4cl受热分解:NH4cL△=NHT+HClf(用于除去或分离钱盐)。
b.NH4HCO3或(NH4)2CC>3受热分角电NH4HCCh△NH3T+CO2T+H2O:(NHSCCh△2NH3T+CO2T+H2O
c.硝酸镂的分解有四种情况:
①110℃时分解:NH4NO3=HNO3+NH3?
②185℃~200℃分解:NH4NO3=N2OT+2H2O
③23CTC以上,同时有弱光:2NH4NO3=2N2T+C)2T+4H2。
④在40CTC以上时,剧烈分解发生爆炸:4NH4NCh=3N2T+2NO2T+8H20
得分速记
一般情况下写为5NHaNOr△4N2+2HNO3+9H2O
d.硫酸钱分解两种情况
①硫酸镂在280℃就开始分解,分解产物放出氨气而生成硫酸氢铁(酸式硫酸锈):(NH4)2SO4=NH3+NH4HSO4;
②513℃时则硫酸锭完全分解,分解放出氨气、氮气、二氧化硫及水:
3(NH4)2SO4=3SO2T+6H2O+N2T+4NH3T
2)与碱反应
a.在稀溶液中不加热:NH^+OH-nuuNIhHzO。
b.加热时或浓溶液:NHj^+OH-NH3T+H2O。
3)镂盐溶于水易水解:NHQ+H2OU^NH3H2O+H+。镂盐溶液可能显酸性,如强酸的镂盐溶液;可能呈
中性,如醋酸镂溶液;也可能呈碱性,如碳酸镀溶液。
2.NHj的检验
强碱△
未知液——>呈碱性——>产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,则证明含NH九
得分速记
向某盐中加入强碱溶液,用湿润的红色石蕊试纸进行检验,若试纸没有变蓝,则不能说明盐中不含有NH4+,
因为盐中含有NH4+,加入强碱溶液后,需要加热才能产生NH3。
考向1考查氨、钺盐的性质及实验
H(2025•广东汕头•三模)按下图装置进行实验(夹持装置省略),下列判断正确的是
A.甲装置试管中的固体是NH4a
B.乙中a处比b处先变蓝
C.由于NW与酸产生锈盐,丙中有白烟
D.因为NK极易溶于水,所以丁中会产生倒吸
【答案】B
【分析】该实验的实验目的是利用氯化镂与氢氧化钙共热反应制备氨气,并探究氨气的性质。
【解析】A.氯化镂受热分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢在试管口遇冷生成氯化镂,无气体进入装置
乙中,无法探究氨气的性质,故A错误;B.氨气的密度小于空气,所以乙瓶中a处比b处先变蓝,故B
正确;C.浓硫酸不具有挥发性,不能与氨气反应生成镂盐而产生白烟,故C错误;D.倒置的干燥管能起
到防倒吸的作用,所以丁中不会产生倒吸,故D错误;故选B。
【变式训练1•变载体】(2025•广东深圳•一模)NH4SCN在化学分析、摄影和医药等领域都有重要的作用,
催化齐I
实验室制备NH4SCN的原理是CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS,下列实验装置中不能达到对应实验目的
的是
NH4cl和
Ca(OH)
21
量碱石类
A.制备NH3B.干燥NH3
S-cs
J2d
/稀硫酸
许乙催化剂
C.制备NH4SCND.尾气处理
【答案】D
【解析】A.NHE1固体和Ca(OH%固体混合加热,可以制备氨气,能达到实验目的,A不符合题意;B.NH3
是碱性气体,应该用碱性干燥剂干燥,碱石灰是碱性干燥剂,可以达到目的,B不符合题意;C.氨气与CS?
发生反应制备NH,SCN可以达到目的,C不符合题意;D.NH3与稀硫酸反应生成(NHJ2SO4,该装置极
容易引起倒吸,故不能达到目的,D符合题意;故选D。
【变式训练2•变考法】(2025•江苏盐城•模拟预测)实验室以新制的氨水配制银氨溶液并进行银镜反应。下
列有关实验原理、装置和操作的说法不正确的是
NH4cl和
Ca(OH)2
_2%AgNO3
C.制银氨溶液溶液D.银镜反应葡萄糖和
口
银氨溶液热水
3-2%氨水
【答案】C
【解析】A.氯化镂和氢氧化钙加热下可反应生成氯化钙、氨气和水,实验室常用氯化核和氢氧化钙共热制
取氨气,所给装置符合要求,A正确;B.氨气极易溶于水,且氨气和水反应可生成一水合氨,倒扣漏斗可
防止液体倒吸,该装置可用于制氨水,B正确;C.配制银氨溶液应向硝酸银溶液中逐滴加氨水至生成的沉
淀恰好溶解,图中试剂加入顺序反了,C错误;D.葡萄糖含醛基,可与银氨溶液在水浴加热的条件下反应
生成光亮的银镜,装置合理,D正确;故选C。
【变式训练【文化遗产保护与学科知识结合】清代《本草纲目拾遗》中关于“鼻冲水(氨水厂
的记载明确指出:“鼻冲水,……贮以玻璃瓶,紧塞其口,勿使泄气,则药方不减……”下列说法不正确的
是
A.“鼻冲水”是弱电解质
B.“鼻冲水”滴入酚醐溶液中,溶液变红色
C.“鼻冲水”中含有分子和离子的种类为6种
D.“鼻冲水”不能使二氧化硅溶解
【答案】A
【解析】A.“鼻冲水”为氨水,为混合物,不是电解质,A说法错误;B.“鼻冲水”溶液显碱性,则滴入酚
醐溶液中,溶液变红色,B说法正确;C.“鼻冲水”中含有水分子、一水合氨分子、氨气分子,含有钱根离
子、氢离子和氢氧根离子,种类为6种,C说法正确;D.“鼻冲水”可贮存在玻璃瓶中,则氨水不能使二氧
化硅溶解,D说法正确;答案为A。
思维建模从各角度学会氨气的制法
(1)制取氨时,不能用硝酸镂代替氯化钱。因为硝酸镂在加热过程中可能发生爆炸性的反应,发生危险。
(2)制取氨时,不能用氢氧化钠代替熟石灰。因为氢氧化钠具有吸湿性,易结块,不利于产生NH3,且在
加热条件下易腐蚀试管。
(3)氨是碱性气体,不能用酸性干燥剂(浓硫酸等)干燥,也不能用无水CaCb干燥,因为它们均能与氨发
生反应,常用碱石灰做干燥剂。
(4)实验室快速制氨气的方法:①加热浓氨水制氨气②浓氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨气。
考向2考查啧泉实验原理及应用
瓯(24-25高三上•四川•月考)已知NH3极易溶于水,HC1易溶于乙醇。某同学用收集满的NH3或HC1进
行喷泉实验,设计了多个装置如下,图1装置实验前先关闭止水夹。下列说法错误的是
烧瓶内氨水的物质的量浓度约为圭mol.I?
A.标准状况下图1喷泉试验后,
B.利用图1进行喷泉实验,将胶头滴管中的水挤入烧瓶,立即形成喷泉
C.利用图2进行喷泉实验,用冰冷的毛巾覆盖烧瓶可引发形成喷泉
D.图3锥形瓶内盛有乙醇,水槽中加入热水加热可引发喷泉
【答案】B
【解析】A.设烧瓶内N%体积为VL,喷泉实验后烧瓶内溶液的体积也为VL,标准状况下烧瓶内溶液物质
VL
的量浓度_22.4L3八一1‘「I,A项正确;B.将胶头滴管中的水挤入烧瓶,还需打开止水夹才
c=----------------=-------moi,L
VL22.4
能形成喷泉,操作有误,B项错误;C.用冰冷的毛巾覆盖烧瓶,烧瓶内气压降低,烧杯内的水在大气压作
用下可进入烧瓶,从而引发喷泉,C项正确;D.热水浴可使乙醇挥发,锥形瓶内压强增大,将乙醇压入烧
瓶中,部分HC1溶解,导致烧瓶内压强减小引发喷泉,D项正确;答案选B。
【变式训练1♦变载体】(24-25高三上•黑龙江哈尔滨•月考)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体-溶
液,不能出现喷泉现象的是
【解析】A.S02能和亚硫酸钠反应生成亚硫酸氢钠,圆底烧瓶内气体减少,压强减小,会出现喷泉现象,
A不符合题意;B.C12难溶于和饱和食盐水,圆底烧瓶内气体不减少,不能出现喷泉现象,B符合题意;C.N02
会与氢氧化钠溶液发生反应,圆底烧瓶中压强减小,会出现喷泉现象,C不符合题意;D.HC1气体极易溶
于水,圆底烧瓶内气体减少,压强减小,D不符合题意;故选B。
【变式训练2•变考法】(24-25高三上•福建福州•月考)同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充
满:①NH3,②N02,进行喷泉实验。经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为
A.CD@=®④B.①〉②,③〉④
C.①二②)③〉④D.①二②遍二④
【答案】D
【分析】相同条件下,等体积的气体其物质的量相等,氨气极易溶于水,则盛有氨气的烧瓶倒立在水槽中
时,水会充满整个烧瓶;二氧化氮和水反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,根据方程式可知,水充入
烧瓶容积的:;如混有氧气,NO与氧气发生反应生成二氧化氮,再进一步反应生成硝酸,根据。=令计算
溶液的物质的量浓度。
【解析】①设体积为3L,纯净的氨气,完全溶于水,溶液的体积等于烧瓶容积,所以溶液浓度为
--,吧=/mol/L;②设体积为3L,纯净的
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