第12講氮及其化合物（講）-2023年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)（解析版）

第12講氮及其化合物

日考綱考情

1.結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解氮及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)中

的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。

2.結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)氮及其化合物性質(zhì)的多樣性，了解通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，

認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在自然資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)中的重要價(jià)值。

【核心素養(yǎng)分析】

1.變化觀念與平衡思想：分析氮及其化合物的化學(xué)反應(yīng)，預(yù)測(cè)在一定條件下氮及其化合物可能發(fā)生的化

學(xué)變化。

2.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：發(fā)現(xiàn)或提出對(duì)氮及其化合物有探究?jī)r(jià)值的化學(xué)問(wèn)題，能依據(jù)探究目的設(shè)計(jì)并優(yōu)

化實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)操作，能對(duì)觀察記錄的實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工并獲得結(jié)論。

3.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：關(guān)注氮及其化合物的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)的重要性，形成可持續(xù)發(fā)展

意識(shí)和綠色化學(xué)觀念。

合考點(diǎn)梳理

知識(shí)點(diǎn)一氮?dú)饧捌溲趸?/p>

1.氮的固定

（1）自然固氮（2）人工固氮：合成氨工業(yè)

2.氮?dú)?/p>

（1）物理性質(zhì)：無(wú)色無(wú)味氣體，密度比空氣略小，難溶于水。

（2）化學(xué)性質(zhì)

_占燃

①3Mg+N2==至'=Mg3N2;

高溫「高壓

②N2+3H2催化劑2NH3；

③N2+

3.氮的氧化物

⑴氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物，氮元素從+1?+5價(jià)都有對(duì)應(yīng)的氧化物，如N2O?NO、N2O3,NO2（或N2O4）.

N2O5,其中屬于酸性氧化物的是N2O3、N2O50

(2)NO和NO?的比較

性質(zhì)

NONO2

色、態(tài)、昧無(wú)色、無(wú)味氣體紅棕色、有刺激性氣味氣體

溶解性難溶于水

毒性有毒，大氣污染物之一有毒，大氣污染物之一

與水反應(yīng)不反應(yīng)3NO2+H2O===2HNO3+NO

與氧氣反應(yīng)No+Ch===2NO2不反應(yīng)

NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒，NO、NCh導(dǎo)致光化學(xué)煙霧、形成酸雨

對(duì)環(huán)境的影響

及破壞臭氧層

【歸納總結(jié)】氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染及防治

(1)常見(jiàn)的污染類(lèi)型

①光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線(xiàn)作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。

②酸雨：NOX排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。

③破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線(xiàn)輻射量增加。

?NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。

(2)常見(jiàn)的NO*尾氣處理方法

①堿液吸收法

2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O

NO2+N0+2NaOH===2NaNC>2+H2O

NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)o一般適合工業(yè)尾氣中NOv

的處理。

②催化轉(zhuǎn)化法

在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N?),或Nor與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為

無(wú)毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車(chē)尾氣的處理。

知識(shí)點(diǎn)二硝酸

1.物理性質(zhì)

硝酸是無(wú)色易揮發(fā)的液體，有刺激性氣味。

2.化學(xué)性質(zhì)

(1)不穩(wěn)定性

或光昭

A,

反應(yīng)：4HNCh(濃)÷?≡=≡''2H2O+4NO2↑+O2↑o

(2)強(qiáng)氧化性

硝酸無(wú)論濃、稀都有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大，氧化性越強(qiáng)。

①與金屬反應(yīng)：

稀硝酸與銅反應(yīng)：

3Cu+8HNCh(稀)===3CU(NO3)2+2NO↑+4H2θ;

濃硝酸與銅反應(yīng)：

Cu+4HNCh(濃)===Cu(NCh)2+2NO2↑+2H2O?

②與非金屬反應(yīng)：

濃硝酸與C的反應(yīng)：

濃)=

C+4HNCh(A=CChT+4NO2↑+2H2OO

③與還原性化合物反應(yīng)：

硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3,HI、Fe?+等還原性物質(zhì)。

稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式；

3Fe2-+4H*+NO]===3Fe3++NOT+2H2θ°

(3)與有機(jī)物反應(yīng)

①硝化反應(yīng)(與苯反應(yīng))：

’1濃硫酸八廠(chǎng)'O?

+HNCh(濃)一區(qū)―/+H2O;

②顯色反應(yīng)：含有苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色。

【易錯(cuò)警示】

(I)HNO3與金屬反應(yīng)一般不能產(chǎn)生H2。

(2)還原產(chǎn)物一般為HNo3(濃)一No2,HNo3(稀)一N0；很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2。、刈或

NH4NO3o

(3)硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。

(4)涉及HNO3的離子反應(yīng)常見(jiàn)的易錯(cuò)問(wèn)題

①忽視N03在酸性條件下的強(qiáng)氧化性。在酸性條件下NoI不能與Fe?+、廣、SOΓ>S?一等還原性較強(qiáng)

的離子大量共存。

②在書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)，忽視HNc)3的強(qiáng)氧化性，將氧化還原反應(yīng)簡(jiǎn)單地寫(xiě)成復(fù)分解反應(yīng)。

(3)硝酸工業(yè)制法的反應(yīng)原理

①NH3在催化劑作用下與Ch反應(yīng)生成N0：

?催化劑

4NH3+5O2Δ4NO+6H2OO

②NO進(jìn)一步氧化生成NO2：2NO+O2===2NO2O

③用水吸收No2生成HNO3:

3NO2+H2O===2HNO3+NOo

(4)硝酸的保存

①保存硝酸：棕色瓶(避光)、玻璃塞(橡膠塞易被氧化)、陰涼處(防熱)。

②存放的濃硝酸中，因分解產(chǎn)生的NCh溶于HNCh而使其呈黃色。與工業(yè)鹽酸中因含F(xiàn)e?,而呈黃色易

混。

知識(shí)點(diǎn)三氨、錢(qián)鹽

1.氨的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)

電子式密度氣味水溶性

Il義NMl

?X比空氣小強(qiáng)烈刺激性氣味極易溶于水(1：700)

H

2.氨的化學(xué)性質(zhì)

(1)氨與水的反應(yīng)

NH3+H2O^=→NH3?H2O^=→NH^+OH,氨溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3?H2ChNH3、

H2O.NHl0H^,H?氨水為可溶性一元弱堿，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解：NH3?H2O=-=NH3↑+H2θo

(2)氨與酸的反應(yīng)：蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，其現(xiàn)象為有白煙生成，將濃鹽酸

改為濃硝酸，也會(huì)出現(xiàn)相同的現(xiàn)象。

化學(xué)方程式：HCl+NH3===NH4CkNH3+HNO3===NH4NO3(>

(3)與鹽溶液的反應(yīng)

如過(guò)量氨水與AlCI3反應(yīng)的離子方程式：

Al31+3NH3H2O===Al(OH)3i+3NH；。

(4)氨的還原性

催化劑

a.催化氧化：4NH3+5O2△4NO+6H2OO

占憾

b.在純氧中燃燒：4NH3+3θ2=====2N2+6H2O?

c.與氯氣反應(yīng)：2NH3+3C12===N2+6HC1或8NH3+3C12===N2+6NH4CL

d.與CUO反應(yīng)：2NH3+3CUO=A=N2+3CU+3H2O°

3.氨的實(shí)驗(yàn)室制法

(1)加熱固態(tài)鍍鹽和堿的混合物

一般加熱NH4Cl和Ca(OH)2的混合物，化學(xué)方程式:

2NH4C1+Ca(OH)2上=2NH3?+CaCl2+2H2O..

①裝置：“固體+固體A氣體”(與用KCIO3或KMnO4制02的裝置相同)。

②收集：只能用向下排空氣法。

③驗(yàn)滿(mǎn)方法：a.用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變藍(lán)色；b.將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口,

現(xiàn)象是有白煙產(chǎn)生。

④尾氣處理：收集時(shí)，一般在管口塞一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球，可減小NE與空氣的對(duì)流速度,

收集到純凈的NH3,同時(shí)也可避免污染空氣。

(2)實(shí)驗(yàn)室制取氨的其他方法

方法化學(xué)方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置

加熱濃氨水NH3?H2O=A=NH3T+H2O4

溶于水放熱，促使氨水分解。且J

NaoHOH?

濃氨水+固體NaoH

一濃度的增大有利于NH3的生成

CaO與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少；反應(yīng)放熱，U

濃氨水+固體CaO促使氨水分解?；瘜W(xué)方程式為NH3?H2O+?M??2F

1->1

CaO===NH3↑+Ca(OH)2

4.錢(qián)鹽及NH；的檢驗(yàn)

(1)鍍鹽的物理性質(zhì)

錢(qián)鹽都是白色固體，均易溶于水。

(2)錢(qián)鹽的化學(xué)性質(zhì)

①不穩(wěn)定性

a.NHKI受熱分解：NH4C1=≈=NH3↑+HC1↑O

b.NH4HCO3受熱分解：NH4HCO3=≈=NH3↑+CO2↑+H2O?

②與堿反應(yīng)

a.在稀溶液中不加熱：NHt+OH===NH3?H2OO

b.加熱時(shí)或濃溶液：NH4+OH?NH3↑+H20O

i+

③鐵鹽溶于水易水解：NH4+H2O^=NH3?H2θ+H?

(3)NHI的檢驗(yàn)

未知液/"T呈堿性A濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色，則證明含NH：?

(≡)題型剖析

高頻考點(diǎn)一氮及其氧化物

例1.(2022?江蘇卷)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說(shuō)法不F碉的是

A.自然固氮、人工固氮都是將N2轉(zhuǎn)化為NHa

B.侯氏制堿法以H?。、NH3、Co2、NaCI為原料制備N(xiāo)aHCO3和NHQ

C.工業(yè)上通過(guò)NH3催化氧化等反應(yīng)過(guò)程生產(chǎn)HNo3

D.多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”

【答案】A

【解析】自然固氮是將N2轉(zhuǎn)化為含氮化合物，不一定是轉(zhuǎn)化為NH3,比如大氣固氮是將N2會(huì)轉(zhuǎn)化為

NO,A錯(cuò)誤；侯氏制堿法以H2O、NH3、CC)2、NaCl為原料制備N(xiāo)aHeo3和NHQ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

H2O+NH3+CO2+Naα=NaHCO3∣+NH4CI,B正確；工業(yè)上通過(guò)NH3催化氧化等反應(yīng)過(guò)程生產(chǎn)HNo3,相關(guān)的

化學(xué)反應(yīng)方程式為4NH3+5O;詈4NO+6H2。、2NO+O2=2NO2^3NO2+H2O=2HNO3+NO?

4NO2+O2+2H2O≈4HNO3,C正確；氮元素在自然界中既有游離態(tài)乂有化合態(tài)，多種形態(tài)的氮及其化合物間

的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”，D正確；故選A。

【變式探究】(2018?全國(guó)卷II)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)(如下圖

所示)。下列敘述錯(cuò)誤的是()

NO-^NO-?2-HNO.NHNO,

t2511無(wú)

機(jī)

顆

燃NH*

粒

料

皿H.O/?-物

燃1

L

SO2-------SO1^-H2SO4(NH4)2SO4

燒

、-------(顆粒物)-----------------------(W)

A.霧和霾的分散劑相同

B.霧霾中含有硝酸鍍和硫酸鉉

C.NH3是形成無(wú)機(jī)顆粒物的催化劑

D.霧霾的形成與過(guò)度施用氮肥有關(guān)

【答案】C

【解析】NH3參與反應(yīng)生成餒鹽，是反應(yīng)物，不是催化劑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；霧和霾的分散劑都是空氣，A項(xiàng)

正確；霧霾中的無(wú)機(jī)顆粒物含有硝酸錢(qián)和硫酸鏤，B項(xiàng)正確；過(guò)度施用氮肥會(huì)增加大氣中氨的含量，D項(xiàng)正

確。

【舉一反三】某集氣瓶?jī)?nèi)裝有紅棕色氣體，加入足量蒸儲(chǔ)水后蓋上玻璃片振蕩，得橙黃色溶液，氣體

顏色消失：再打開(kāi)玻璃片后，瓶中氣體又變?yōu)榧t棕色，則該氣體可能是()

A.N2、NO2、Br2(g)B.Ne)2、NO、N2

C.No2、NO、O2D.N2、O2、Br2(g)

【答案】A

【解析】溪蒸氣和二氧化氮?dú)怏w均呈紅棕色，所以至少含有溪蒸氣和二氧化氮?dú)怏w中的一種，溪水為

橙黃色，所以含有澳蒸氣，再打開(kāi)玻璃片后，瓶中氣體又變?yōu)榧t棕色，說(shuō)明有一氧化氮存在，二氧化氮在

水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮無(wú)色氣體，再打開(kāi)玻璃片后，一氧化氮遇到氧氣迅速變?yōu)?/p>

二氧化氮，所以至少還存在二氧化氮或NO氣體中的一種。

高頻考點(diǎn)二氮氧化物有關(guān)計(jì)算

例2.(2018.海南卷)某工業(yè)廢氣所含氮氧化物(NQr)的氮氧質(zhì)量比約為7：4,該NQ，可表示為()

A.N2OB.NOC.N2O3D.NO2

【答案】A

7

MN)142

【解析】喘=N=*故NO,可表示為N20。

"(O)?I

16

【方法技巧】氮氧化物與。2、比0反應(yīng)的計(jì)算

(1)關(guān)系式法

①NO和02通入水中

由2NO+θ2===2NCh和3NO2+H2O===2HNO3+NO得總反應(yīng)為4N0+3O2+2H2O===4HNO3

,---?笛干4?3

可知當(dāng)體積比、;恰好完全反應(yīng)

------*■小于4:3剩余氣體(1?

V(NO):V(S)

1一-大于4：3剩余氣體NO

②NCh和O2混合氣體通入水中

由3NO2+H2O===2HNO3+NO和2NO+C>2===2NO2得總反應(yīng)為4NO2+O2+2H2O===4HNO3

f等于4：1恰好完全反應(yīng)

可知當(dāng)體積比~\~~*小于1:1

剩余氣體()2

V(NO):V((K)

2一大于4：1剩余氣體NO

③NO、NO2和O2三種氣體通入水中

先按3NO2+H2O===2HNO3+NO計(jì)算出生成的NO體積，然后加上原來(lái)混合氣體中NO體積，再按①

計(jì)算。

(2)電子守恒法

當(dāng)Nox轉(zhuǎn)化為硝酸時(shí)要失去電子，如果是NOX與Ch混合，則反應(yīng)中。2得到的電子數(shù)與No,、失去的電

子數(shù)相等。

【變式探究】60mLNCh和的混合氣體通入倒立在水槽中盛滿(mǎn)水的玻璃筒(帶刻度)中，充分反應(yīng)后，

筒內(nèi)剩余IOmL氣體，則原混合氣體中的N02與。2的體積比可能為()

A.3：1B.6：1C.9：1D.12：1

【答案】C

【解析】可能發(fā)生的反應(yīng)為4NO2+O2+2H2O=4HNO3,3NO2+H2O=2HNO3+NO,試管中。2和NO2

按體積比1：4混合全部溶解，液體充滿(mǎn)試管。由題意知，充分反應(yīng)后，筒內(nèi)剩余

IOmL氣體，則剩余的氣體可能為02或NO。若剩余的氣體為氧氣，則參加反應(yīng)的氣體為60mL-∣0mL

4

=50mL,根據(jù)4NO2+O2+2H2O=4HNO3,可知參加此反應(yīng)的NO2的體積為50mLx,=40mL,參加反應(yīng)

的02的體積為50mL—40mL=IOmL,原混合氣體中O2的體積為IomL+1OmL=20mL,則原混合氣體

中的NO2?Ch的體積比為40mL：20mL=2：1；若剩余氣體為NO,t∣??3NO2+H2O=2HNO3+NO,

可知過(guò)量的NO2的體積為3×10mL=30mL,反應(yīng)4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的氣體總體積為60mL

-30mL=30mL,則反應(yīng)消耗的氧氣為30mLx2=6mL,消耗的NCh的體積為30mL-6mL=24mL,所

以原混合氣體中NO2的體積為30mL+24mL=54mL,則原混合氣體中的NCh與Ch的體積比為54mL：6

mL=9：Io

高頻考點(diǎn)三氨氣的制取和鍍鹽性質(zhì)

例3.下列制備N(xiāo)H3并制取氨水的裝置正確且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)

NH4Cl∏

NH

Ca(OH^ΛNH33

-

∩rr>∣

用?！獈rττ

山CCI4-?r建G

C-/——

A.制取NH3B.干燥NH3C.收集NH3D.吸收氨氣

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，加熱固體時(shí)試管口應(yīng)略向下傾斜，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，帶有水蒸氣的氨氣能與五氧化二磷反應(yīng),

不能用五氧化二磷干燥氨氣，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氨氣密度小于空氣，應(yīng)用向下排空氣法收集，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氨氣

極易溶于水但不溶于四氯化碳，可通過(guò)四氯化碳層再進(jìn)入水層吸收氨氣可防止倒吸，正確。

【變式探究】(2022?海南卷)磷酸氫二錢(qián)KNHJzHPO/常用于干粉滅火劑。某研究小組用磷酸吸收

氫氣制備(NH4)?HP。，，裝置如圖所示(夾持和攪拌裝置已省略)。

回答問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl(S)和Ca(OH)2(S)制備氨氣的化學(xué)方程式為。

(2)現(xiàn)有濃H3PO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%,密度為1.7g∕mL0若實(shí)驗(yàn)需IOOmLl.7mol∕L的H3PO4溶液，則

需濃H3PO4mL(保留一位小數(shù))。

(3)裝置中活塞K?的作用為。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉K∣,打開(kāi)K2。

(4)當(dāng)溶液PH為8.0~9.0時(shí),停止通NH,,即可制得(NHjHP溶液。若繼續(xù)通入NH3,當(dāng)pH>l().()

時(shí)，溶液中C)H-、和(填離子符號(hào))濃度明顯增加。

(5)若本實(shí)驗(yàn)不選用PH傳感器，還可選用作指示劑，當(dāng)溶液顏色由變?yōu)闀r(shí)，

停止通NH3.

Δ?

【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑(2)11.5

(3)平衡氣壓防倒吸倒吸(4)NH；PO：(5)酚醐無(wú)淺紅

【解析】本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑橹苽淞姿岫溴僛(NHQzHPOa],實(shí)驗(yàn)原理為2NH3+H3PO4=[(NH4)2HPO4∣,

結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)分析解答問(wèn)題。

(1)實(shí)驗(yàn)室用NHQ(S)和Ca(OH)2(s)在加熱的條件下制備氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4CI+Ca(OH)2

Δ

=CaC∣2+2H2O+2NH3↑:

(2)根據(jù)公式C=M)(X)PO)1OOOP3JOoOXl.7g?mL1X85%

可得，濃HsPOq的濃度C=≈14.7mol∕L,

MM98

溶液稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，因此配制IoomLI.7mol∕L的H3PO4溶液，需要濃H3PO4的體積V=

0.ILX1.7mol∕L

?0.0115L=ll.5mL；

14.7mol∕L

(3)由于NH3極易溶于水，因此可選擇打開(kāi)活塞K2以平衡氣壓，防止發(fā)生倒吸，所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，

當(dāng)出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉K∣,打開(kāi)K2;

(4)繼續(xù)通入NE,(NHSHPCU繼續(xù)反應(yīng)生成(NH4)3PO4,當(dāng)pH>10.0時(shí)，溶液中OH?NH：、PO：

的濃度明顯增加；

(5)由(4)小問(wèn)可知,當(dāng)PH為8.0~9.0時(shí),可制得(NHSHPo4,說(shuō)明(NH4)2HPO4溶液顯堿性,因此若

不選用PH傳感器，還可以選用酚猷;作指示劑，當(dāng)溶液顏色由無(wú)色變?yōu)闇\紅時(shí)，停止通入NH3,即可制得

(NHQzHPCU溶液。

高頻考點(diǎn)四噴泉實(shí)驗(yàn)原理

例4..(2020?全國(guó)卷HI)噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。應(yīng)用下列各組氣體一溶液，能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是()

選項(xiàng)氣體溶液

AH2S稀鹽酸

BHCI稀氨水

~C~NO稀H2SO4

D-CO^飽和NaHCc）3溶液

【答案】B

【解析】HzS與稀鹽酸、No與稀H2SO4、CO2與飽和NaHCO3溶液均不反應(yīng)，不能形成噴泉，A、C、

D錯(cuò)誤。

【知識(shí)拓展】噴泉實(shí)驗(yàn)

1.噴泉實(shí)驗(yàn)的原理

使燒瓶?jī)?nèi)外在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差，利用大氣壓將燒瓶下面容器中的液體壓入燒瓶?jī)?nèi)，在尖嘴

導(dǎo)管口形成噴泉。

2.形成噴泉的類(lèi)型

下面是幾種常見(jiàn)的能形成噴泉的氣體和液體組合。

Co2、Cl2、NO、02sNO2、O2

氣體HClNH3NO2

So2、H2S(4:3)(4：D

吸收劑水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水

3.噴泉實(shí)驗(yàn)的發(fā)散裝置及操作方法

噴泉實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)，其本質(zhì)是形成壓強(qiáng)差而引發(fā)液體上噴，以教材中的裝置為發(fā)散源可

設(shè)計(jì)如圖所示多種不同的裝置和采用不同的操作（如使氣體溶于水、熱敷或冷敷、生成氣體、使氣體發(fā)生反

應(yīng)等）來(lái)形成噴泉。

設(shè)計(jì)說(shuō)明：裝置(I)向錐形瓶通入少量空氣，將少量水壓入燒瓶，導(dǎo)致大量氨溶解，形成噴泉。裝置(II)

省去了膠頭滴管，用手(或熱毛巾等)捂熱燒瓶，氨受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣，氨與水接觸，即發(fā)生

噴泉(或用浸冰水的毛巾"冷敷”燒瓶，使水進(jìn)入燒瓶中，瓶?jī)?nèi)氨溶于水)。裝置(In)在水槽中加入能使水溫升

高的物質(zhì)致使錐形瓶?jī)?nèi)酒精因升溫而揮發(fā)，錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)增大產(chǎn)生噴泉。裝置(IV)向?qū)Ч苤型ㄈ胍欢?/p>

的H2S和S02,現(xiàn)象為有淡黃色粉末狀物質(zhì)生成，瓶?jī)?nèi)壁附有水珠，Nae)H溶液上噴形成噴泉。裝置(V)打

開(kāi)①處的止水夾并向燒瓶中緩慢通入等體積的HCl氣體后關(guān)閉該止水夾，等充分反應(yīng)后再打開(kāi)②處的止水

夾，觀察到先有白煙產(chǎn)生，后產(chǎn)生噴泉。裝置(Vl)中，擠壓膠頭滴管，然后打開(kāi)導(dǎo)管上部的兩個(gè)活塞，則在

右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開(kāi)導(dǎo)管下部活塞，則可產(chǎn)生雙噴泉。

4.噴泉實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的濃度計(jì)算

關(guān)鍵是確定所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)后所得溶液的

物質(zhì)的量濃度：

(1)若燒瓶?jī)?nèi)為HC1、NH3、NO2氣體或它們與其他不溶于水且不與之反應(yīng)的氣體混合時(shí)，溶質(zhì)的物質(zhì)的

量濃度為molL'o

(2)若燒瓶?jī)?nèi)為NO2和的混合氣體且其體積比為4：I時(shí),溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度即C(HNO3)=?mol-L

-1

0

【舉一反三】如圖是某課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的4個(gè)噴泉實(shí)驗(yàn)方案。下列有關(guān)操作不可能引發(fā)噴泉

現(xiàn)象的是()

A.擠壓裝置①的膠頭滴管使CCL1全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開(kāi)止水夾

B.擠壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開(kāi)止水夾

C.用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開(kāi)止水夾

D.向裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開(kāi)止水夾

【答案】B

【解析】氯氣易溶于有機(jī)溶劑四氯化碳，燒瓶中的氣體壓強(qiáng)減小，故能形成噴泉；氫氣不溶于水，也

不和氫氧化鈉反應(yīng)，燒瓶中的氣體壓強(qiáng)不會(huì)有明顯的變化，故不能形成噴泉；用鼓氣裝置從裝置③的a處

不斷鼓入空氣，使錐形瓶中的水進(jìn)入燒瓶中，因氨極易溶于水，所以燒瓶中的氣體壓強(qiáng)減小，故能形成噴

泉；濃硫酸溶于水時(shí)放熱，促使?jié)獍彼懦霭?，氨和氯化氫氣體反應(yīng)，燒瓶中的氣體壓強(qiáng)減小，故能形成

噴泉。

高頻考點(diǎn)五硝酸及其性質(zhì)

例5.（2022.山東卷）下列試劑實(shí)驗(yàn)室保存方法錯(cuò)誤的是

A.濃硝酸保存在棕色細(xì)口瓶中B.氫氧化鈉固體保存在廣口塑料瓶中

C.四氯化碳保存在廣口塑料瓶中D.高鎰酸鉀固體保存在棕色廣口瓶中

【答案】C

【解析】由于濃硝酸見(jiàn)光易分解，故濃硝酸需保存在棕色細(xì)口瓶中避光保存，A正確；氫氧化鈉固體能

與玻璃中的SiO2反應(yīng)，故氫氧化鈉固體保存在廣口塑料瓶中，B正確；四氯化碳是一種有機(jī)溶劑，易揮發(fā),

且能夠溶解塑料，故其不能保存在廣口塑料瓶中，應(yīng)該保存在細(xì)口玻璃瓶中，C錯(cuò)誤；高鎰酸鉀固體受熱后

易分解，故需在棕色廣口瓶中、陰冷處密封保存，D正確；故答案為C。

【變式探究】（2021?福建卷）明代《徐光啟手跡》記載了制備硝酸的方法，其主要流程（部分產(chǎn)物已省

略）如下：

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燃燒H2OKNO