2024版高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)題庫：第一章認(rèn)識化學(xué)科學(xué)題庫第3講 氮的循環(huán)

第3講氮的循環(huán)

【課標(biāo)要求】1.結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例，或通過實驗探究，了解氮及其主

要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識這些物質(zhì)在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生杰環(huán)境的影響。

2.結(jié)合實例認(rèn)識氮及其化合物的多樣性，了解通過化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)的性質(zhì),

實現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，認(rèn)識物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在促進(jìn)社會文明進(jìn)步，自然資源綜合利用和

環(huán)境保護(hù)中的重要價值。

夯?必備知識

一、氮氣、氮的氧化物

1.自然界中氮的存在和氮的固定

/［游離態(tài)］-N0（大氣中,體積分?jǐn)?shù)約為0.78）

限元素）

3醴一分為自然固翅和人工固毓

化W態(tài)］-動植物體內(nèi)、土壤和水體中

2.氮氣

⑴物理性質(zhì)：無色無味氣體，密度比空氣略小，難溶于水。

Q）化學(xué)性質(zhì)

①Mg」dMU離子化合物，

N-N遇水強烈水解

包

共價鍵工業(yè)合成氨條

的

牢固，心心NH,卜件：高溫、高

同

分子穩(wěn)壓、催化劑

定定

」NO卜離溫

寫出有關(guān)化學(xué)方程式:

①3Mg+N?：Mg3N2；

②N2+3H2回貓歸漏走2NH3；

③N?+溫2NO0

3.氮的氧化物

⑴氮有多種價態(tài)的氧化物

氧化物的化學(xué)式N20NON2O3NO2、N2O4N2O5

氮元素的價態(tài)+1+2+3+4+5

(2)N0、N6的比較

N0N02

顏色無色紅棕色

毒性有毒有毒

溶解性難溶于水易溶于水

2N0+0>2=

與02或與H20反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO

2NO2

收集方法排水法向上排空氣法

4.人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響

⑴大氣污染

①光化學(xué)煙霧：NO,在紫外線作用下,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：NOr排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HN03和HNO2，隨雨雪降到地面。

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

⑵水體污染

水體中氮元素的含量增大，會造成水體的富營養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類“瘋長”。

(3)對人體危害

NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒,

【診斷1】判斷下列敘述的正誤(正確的劃“J”，錯誤的劃“X”)。

(1)固氮反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)(V)

⑵通過灼熱的鎂粉，可除N2中的少量氧氣(X)

(3)NO中的NCh雜質(zhì)氣體,可通過盛有水的洗氣瓶除去(V)

(4)CO、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都穩(wěn)定存在(X)

二、氨的轉(zhuǎn)化和生成

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

：：刺激性極易溶于水

HNH比空氣小

H氣味(1：700)

2.氨的化學(xué)性質(zhì)

溶于水NH3+H2O^NHfH2O^NH；+OH

堿

三%NH,+HCI=NH,C1

性

也螫A/+3NH3H2O=A1(OH)3H3NH：

---------催件劑

還原性|—催化氧化：4NHI+5O2==4NO+6H2O

3.錢鹽

(1)物理性質(zhì)

鎮(zhèn)鹽都是白色固體,均易溶于水。

⑵化學(xué)性質(zhì)

NHtClANH3t+HCIt

石￡穩(wěn)-NH/CO惇NFM+CCM+HQ

-------?硫酸鏤、硝酸鉉分解產(chǎn)物復(fù)雜

消石灰2NH￡l+Ca(OH)2=A=CaC12+2NH3t+

或］而】?也0(實驗室制底氣原理)

|J5H_NH;+OH-￡NH：J+H2O(NH;的檢驗

原理)

(3)NH才的檢驗

強限濕潤紅色

筱鹽(NH；)一^無色氣體(NH；J.J試紙變藍(lán)

---------△---------------石蕊試紙---------

4.氨氣的實驗室制法

Ca(OH)2

g^^5)-*2NH1Cl+Ca(OH)2A2NH3t+CaCl2+2H2O

,昭1固體+固體A氣體(與用KOO-和Mn()2

［反應(yīng)［裝制O2的裝置相同)

［凈d裝置卜用堿石灰干燥

也還第一向卜'排空氣法

①用濕澗的紅色石蕊試紙置于試管U,

試紙變尬色

(驗滿方法卜

②將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口,

有白煙產(chǎn)生

(尾氣處理卜?般在管口塞?團蘸有稀硫酸的棉花球

【診斷2］判斷下列敘述的正誤(正確的劃“，'，錯誤的劃"X”)0

⑴氨易液化，可用來作制冷劑(外

⑵濃氨水可用于檢驗氯氣管道是否漏氣(J)

(3)向某無色溶液中加入稀NaOH溶液，把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，不變

藍(lán)，則原溶液中不含NH4(X)

(4)用濃NH4C1溶液處理過的舞臺幕布不易著火是因為NKG隔絕了空氣(X)

三、硝酸

1.物理性質(zhì)

硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。

2.化學(xué)性質(zhì)

具仃酸的通性

△［強酸性3〃色試制《

硝化反應(yīng)一吟忐心與大多數(shù)金屬、

一―段［蟹甲與某些非金屬單

顯色反應(yīng)策白質(zhì)［不穩(wěn)定性/質(zhì)及還原性化

受熱、光照易分解合物反應(yīng)

⑴不穩(wěn)定性

濃硝酸分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為4HNO3=^4NO2」+02t+2H?。

⑵強氧化性

不論濃硝酸、稀硝酸都有強氧化性，而且濃度越大，氧化性越強。

①與金屬（如銅）反應(yīng)

稀硝酸與銅反應(yīng)：3CU+8HNOK稀）=3Cu（NCh）2+2NOt+4比0；

濃硝酸與銅反應(yīng)：Cu+4HN0K濃）=Cu（NO3）2+2NO2t+2H2O。

②與非金屬（如木炭）反應(yīng)

C+4HNCH濃）獸=82」+4NO2t+2H2O。

③與還原性化合物反應(yīng)

硝酸可氧化H2S、SO2、Na2s03、HI、Fe?+等還原性物質(zhì)。

|提醒----------

常溫下，鐵、鋁遇濃硝酸能發(fā)生“鈍化”，“鈍化”并不是不反應(yīng)，故常溫下濃

硝酸可以用鐵桶（或鋁桶）盛裝。

【診斷3】判斷下列敘述的正誤（正確的劃“J，錯誤的劃“X”）。

⑴常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學(xué)變化（V）

⑵濃硝酸在光照下久置，會變黃（J）

⑶硝酸具有強氧化性，硝酸與Fe反應(yīng)一定生成Fe3+（X）

(4)在1.0mol?L」的KN03溶液中可以存在H+、Fe2\SOi(X)

四、不同價態(tài)含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

氮元素有多種可變化合價，物質(zhì)的種類繁多，借助“價類二維圖”，可構(gòu)建氮及

其化合物的知識結(jié)構(gòu)。

【診斷4】依據(jù)下列氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，判斷下列敘述的正誤(正確的劃

，錯誤的劃“X”)。

①②③

N.,—>NH、一>N()―>N()—>HN()；

]II92HI§

I

—>NH,NO3

⑴上述路徑①、②、③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑(J)

⑵路線【、n、ni是自然固氮的一種途徑(J)

⑶上述所有轉(zhuǎn)化都屬于氧化還原反應(yīng)(x)

(4)反應(yīng)③中通入過量02可使NO2完全轉(zhuǎn)化成HN03(V)

!提-關(guān)鍵能力

考點一氮及其氧化物的性質(zhì)和應(yīng)用

題組一氮氣及氮的氧化物的性質(zhì)

1.下列有關(guān)氮氣的說法正確的是（）

A.氮氣是由氮原子構(gòu)成的雙原子分子，所以化學(xué)性質(zhì)不活潑

B.lmolN2可與3molH2完全反應(yīng)生成2molNH3

C.電閃雷鳴的雨天，雨水中會含有一定量的硝酸，其中發(fā)生的反應(yīng)之一是N2+

2O2=2NO2

D.NO、NO2在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，且二者都是引起光化學(xué)煙霧的大氣污染物

答案D

解析A項，氮原子最外層有5個電子，氮與氮形成三對共月電子對，達(dá)8電子

的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，錯誤；B項，氮氣與氫氣反應(yīng)生成氨氣是可逆反應(yīng)，錯誤；C項，

氮氣與氧氣在放電的條件下生成一氧化氮，錯誤。

2.下列反應(yīng)必須加入氧化劑且一步反應(yīng)就能完成的是（）

①NzfNCh②NO2-NO③NChTNCh?N2-NO⑤N2-NH3

A.?B.②⑤

C.@D.③④

答案C

解析該題有兩個要求：（1）必須加入氧化劑；（2）一步反應(yīng)就能完成。反應(yīng)①、③、

④從化合價角度來看都升高，但反應(yīng)①N2-NO2不能一步反應(yīng)完成；而反應(yīng)

③NChfHNCh,雖然氮的化合價升高，但不加氧化劑也能實現(xiàn)，如3NO2十

H2O=2HNO3+NO,在該反應(yīng)中，NCh既是氧化劑又是還原劑；只有反應(yīng)

④N2-NO必須加入氧化劑且一步反應(yīng)就能完成。

3.根據(jù)題目信息,完成下列反應(yīng)：

⑴汽車尾氣中的CO、NO,在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理,使它們相互反應(yīng)

生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式：

(2)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。如4NH3+6NO催掣15N2+6H2O。寫出氨

氣轉(zhuǎn)化N02的化學(xué)方程式：__________________________________________

該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為

⑶工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理。

①NO?被燒堿溶液吸收時，生成兩種鈉鹽，其物質(zhì)的量之比為1：1,寫出該反應(yīng)

的化學(xué)方程式：___________________________________________________

②NO與NO2按物質(zhì)的量之比1：1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉

鹽，該鈉鹽的化學(xué)式是________________

催化劑

答案(1)2CO+2NO=N:+2c02

催化劑

(2)8NH3+6NO2=7N2+12H10

△

4：3

⑶①2NO2+2NaOH=NaNO-+NaNCh+H2O②NaNO

題組二氮氧化物與水的反應(yīng)

4.常溫常壓下，注射器甲中裝有N02氣體，注射器乙中裝有相同體積的空氣，注

射器與U形管連通，固定活塞。如圖所示，打開兩個止水夾,足夠時間后，將會

看到U形管中液面()

A.a端上升，b端下降

B.a端下降，b端上升

C.U形管中液面無變化

D.無法判斷

答案A

解析注射器甲中的NCh與水反應(yīng)：3NO2+H2O=2HNO3+NO,注射器甲中氣

體的量減小，注射器乙中的空氣與水不反應(yīng)，氣體量不變，故a端液面上升，b

端液面下降。

5.將盛有12mLNCh和的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后,還剩余

2mL無色氣體，則原混合氣體中02的體積和剩余的2mL氣體分別是()

A.1.2mL,NOB.2.4mL,O2

C.3.5mL,O2D.4mL,NO

答案A

解析解題依據(jù)的化學(xué)方程式：

2+；

4NO2+。2H2O=4HNO3

3NO2+H2O=2HNO3+NOo

設(shè)O2的體積為占剩余的氣體有兩種可能：

①若剩。2,貝！］V制=x—(X(12mL—x)=2mL,解得x=4mL,B、C兩項均不正

確；

②若剩NO,貝UV剩=gx［(l2mL—幻一4幻=2mL,解得％=1.2mL,D項不正確，

A項正確。

］歸納總結(jié)》------------

氮氧化物與水、氧氣反應(yīng)的判斷和計算

?關(guān)系式法

(1)NO和02的混合氣體通入水中

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

2H20=4HNO3O

等于4：3恰好完全反應(yīng)

當(dāng)體積比

》小于4：3剩余氣體為。？

V(NO)：V(()

?大于4：3剩余氣體為NO

(2)N()2和(%的混合氣體通入水中

由3NO?+H.O^=2HN()3+NO和2NO+。?

^=2N()2得總反應(yīng)為4NO,+()?+2H/)—

4HN()3O

等于4：1恰好完全反應(yīng)

當(dāng)體積比

小于4：1剩余氣體為()？

V(N()2)：V(()2)

大于4：1剩余氣體為NO

(3)NO、NO2和02三種混合氣體通入水中

先按3NO2+H2O=2HNO3+N0計算出生成NO的體積，再加上原來混合氣體

中NO體積，再按(1)計算。

?電子守恒法

NO.r轉(zhuǎn)化為硝酸時失去電子，如果是NO*與02的混合氣體，則反應(yīng)中02得到的

電子數(shù)與NCX失去的電子數(shù)相等。

?原子守恒法

4NO2+O2和4NO+3O2從組成上均相當(dāng)于2N2O5,都與N2O5+H2O=2HNO3等

效；當(dāng)NO、NO2、O2的混合氣體溶于水時利用混合氣體中N、O原子個數(shù)比進(jìn)

行分析判斷。

小于2：5剩余(%

N(N)：N(O)等于2：5恰好完全反應(yīng)

大于2：5剩余氣體為N()

考點二氨的性質(zhì)與制備

題組一氨和鐵鹽的性質(zhì)

1.(2021?江西東湖?南昌二中月考)利用壓強傳感器測定氨氣的噴泉實驗中的壓強變

化。下列說法錯誤的是（）

DE

I

-—

e

d

w

s

r

H:B

t

c

時

、

r?/s

-

I5

*3())35

圖1氨氣噴泉實臉圖2噴泉實臉中瓶內(nèi)壓強變化曲線

A.燒瓶中制取氨氣時常用的固體為CaO或NaOH

B.可用濕潤的紅色石蕊試紙置于三頸瓶口c處驗滿

C.關(guān)閉a，將單孔塞（插有吸入水的膠頭滴管）塞緊瓶口c,擠壓膠頭滴管，打開b,

完成噴泉實驗,電腦繪制三頸瓶內(nèi)壓強變化曲線如圖2,C點時噴泉最劇烈

D.常溫下完成該實驗，假設(shè)溶液剛好充滿燒瓶且混合均勻，則溶液的物質(zhì)的量濃

度大于1/22.4mol/L

答案D

解析固體為CaO或NaOH能夠與氨水中的水反應(yīng)或遇水放熱，且溶液呈堿性，

使NH3H2O的電離平衡逆向移動，則燒瓶中制取氨氣時常用的固體為CaO或

NaOH,A說法正確；氨氣遇到濕潤的紅色石蕊顯藍(lán)色，則可用濕潤的紅色石蕊

試紙置于三頸瓶口c處驗滿，B說法正確；關(guān)閉a,將單孔塞（插有吸入水的膠頭

滴管）塞緊瓶口c,擠壓膠頭滴管，打開b,完成噴泉實驗，電腦繪制三頸瓶內(nèi)壓

強變化曲線中，C點時容器內(nèi)外壓強差最大，則噴泉最劇烈，C說法正確；D.若

為標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成該實驗，假設(shè)溶液剛好充滿燒瓶且混合均勻，容器的容積為V

L,則溶液的物質(zhì)的量濃度=22.藍(lán)的。1=擊mol/L,則常溫下應(yīng)小于該值，D

VJL//乙?一

說法錯誤。

2.下列說法錯誤的是（）

A.檢驗溶液中是否含有NFU的實驗操作是取少量試液于試管中加入NaOH溶液

并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產(chǎn)生的氣體

B.加熱NHC1和Ca（OH）2的混合物,并將產(chǎn)生的氣體通入酚歐溶液中，溶液變成

紅色

C.施肥時，草木灰（有效成分為K2co3）不能與NH4C1混合使用的原因是K2cCh與

NH4C1反應(yīng)生成氨氣會降低肥效

D.因NH4HCO3受熱易分解，所以可用作氮肥

答案D

解析NH：與NaOH溶液共熱生成氨氣，氨氣是堿性氣體，能使?jié)駶櫟募t色石蕊

試紙變藍(lán)，A正確；NH4。與Ca（0H）2混合加熱生成氨氣，氨氣通入酚瞅溶液中,

溶液變成紅色，B正確；K2c03溶于水顯堿性，與NH4cl反應(yīng)生成氨氣會降低肥

效，C止確；NH4HCO3中含有氮元素，可用作氮肥，D錯誤。

題組二氨的實驗室制法

3.下列是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是（）

濃

氨

水

氧

化

鈣

答案A

解析NH4。加熱生成的NH3和HC1,冷卻后又生成NH4CI,不能得到NH3。

4.（2021-1月江蘇適應(yīng)性考試）實驗室制取NH3時，下列裝置能達(dá)到相應(yīng)實驗?zāi)康?/p>

是（）

A.生成NH：,B.干燥NH§

訴IL

nHQ由

C.收集NH\D.吸收NH,尾氣

答案B

解析實驗室用加熱NH4C1和Ca(OH)2固體混合物的方法制取少量氨氣，制取裝

置中試管口應(yīng)該略向下傾斜，防止水倒流引起試管炸裂，故A錯誤；堿性氣體選

用堿性干燥劑，可用堿石灰干燥氨氣，故B正確：氨氣的密度比空氣小，應(yīng)該用

向下排空氣法，故C錯誤；氨氣極易溶于水，裝置圖中導(dǎo)管不能直接插入水中，

否則會引起倒吸，故D錯誤。

|知識歸綱》------

?氨氣制備的其他方法

方法化學(xué)方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置

加熱

NH3-H2O=^=NH3t+H2O

濃氨水:1

濃氨水+固體NaOH溶于水放熱，促使氨水分解，且

NaOHOH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

濃氨水+固體

熱，促使氨水分解。化學(xué)方程式為

CaOi

NHsH2O+CaO=NH3t+Ca(OH)2

?實驗裝置的創(chuàng)新

實驗裝置的創(chuàng)新：對于一些加

熱易熔化的固體物質(zhì)，可選用

該裝置進(jìn)行加熱分解，如草酸

晶體(H2c2H20)100X：開始

失水.101.5七熔花，150七左

右分解產(chǎn)生H?。、CO、CO2

收集和尾氣吸收裝置創(chuàng)新：

①收集裝置密封，可防止空氣

對流,提高收集到NH,的純度-

②用水吸收多余的NH,以防污

染環(huán)境，倒扣的漏斗防止倒吸。

③根據(jù)倒扣漏斗下沿與液面接

觸處溶液顏色變紅,判斷圓底

燒瓶中已收集滿NM

微專題12噴泉實驗的拓展與應(yīng)用

【進(jìn)階學(xué)習(xí)】

1.噴泉實驗的原理

使燒瓶內(nèi)外在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強差，利用大氣壓將燒瓶下面燒杯中的液體

壓入燒瓶內(nèi)，在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。

2.形成噴泉實驗的氣體和吸收劑

CO2、。2、NO、O2NCh、O2

氣體HC1NH3NO2

SO2、H2s（4：3）（4：1）

吸收水、NaOHNaOH

水水水水

劑溶液溶液

3.噴泉實驗裝置及創(chuàng)新設(shè)計

噴泉實驗是中學(xué)化學(xué)的重要實驗，其本質(zhì)是形成壓強差而引發(fā)液體上噴，依托教

材中的實驗裝置可設(shè)計下圖所示的不同裝置和采用不同的實驗操作（如氣體溶于

水或與液體反應(yīng)或產(chǎn)生氣體等）來形成噴泉。

JLQ氨氣

裝置設(shè)計說明

改變了膠頭滴管的位置，膠頭滴管擠入少量水于試劑瓶中，即可使少量溶

I液沿導(dǎo)管進(jìn)入燒瓶中，導(dǎo)致大量的NH3溶解，燒瓶內(nèi)形成負(fù)壓而產(chǎn)生噴

泉

省去了膠頭滴管，用手（或熱毛巾等）捂熱燒瓶，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃

II導(dǎo)管內(nèi)的空氣，氨氣與水接觸，即發(fā)生噴泉（或用浸冰水的毛巾3令敷”

燒瓶，使水進(jìn)入燒瓶中，瓶內(nèi)氨氣溶于水）

在水槽中加入能使水溫升高的物質(zhì)致使錐形瓶內(nèi)酒精因升溫而揮發(fā)，錐形

III

瓶內(nèi)氣體壓強增大而產(chǎn)生噴泉

向?qū)Ч苤型ㄈ胍欢康腍2s和S02,現(xiàn)象為有淡黃色粉末狀物質(zhì)生成，瓶

IV

內(nèi)壁附有水珠，NaOH溶液上噴形成噴泉

V打開①處的止水夾并向燒瓶中緩慢通入等體積的HC1氣體后關(guān)閉該止水

夾，等充分反應(yīng)后再打開②處的止水夾，觀察到先有白煙產(chǎn)生，后產(chǎn)生噴

泉

擠壓膠頭滴管，然后打開導(dǎo)管上部的兩個活塞，則在右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)

VI

象，再打開導(dǎo)管下部活塞，則可產(chǎn)生雙噴泉

［典例］利用如圖所示的裝置，可以驗證NH3和HC1的有關(guān)性質(zhì)。實驗前a、

b、c活塞均關(guān)閉。

HCI

JJ裝水的

蹲/膠頭滴滴

㈤。

⑴若要在燒瓶n中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶I中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方

法是

⑵若先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管，在燒瓶中可觀察到的現(xiàn)象是

（3）通過擠壓膠頭滴管和控制活塞的開關(guān)，在燒瓶I中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶II

中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是_______________________________O

若要在該裝置中產(chǎn)生雙噴泉現(xiàn)象,其操作方法是________________________

答案⑴先打開a、b活塞，再擠壓膠頭滴管（或先擠壓膠頭滴管,再打開a、b

活塞）

⑵燒瓶H中導(dǎo)管口處產(chǎn)生白煙

⑶先打開a、c活塞，再擠壓狡頭滴管（或先打開a活塞,擠壓膠頭滴管，再打開

C活塞），片刻后，關(guān)閉a活塞，然后打開b活塞先打開a.c活塞，再擠壓膠頭

滴管（或先打開a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開c活塞），片刻后，打開b活塞

解析（1）打開a、b活塞，再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶II中，由于NH3極易溶

于水，使燒瓶內(nèi)氣體壓強迅速減小，燒杯中的水迅速進(jìn)入燒瓶II中，形成噴泉。

（2）先打開a、c活塞，再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶H中，燒瓶H中的壓強迅速

減小，燒瓶I中的HC1氣體會進(jìn)入到燒瓶U中，且與NM化合生成NH4cl而產(chǎn)

生白煙。（3）在（2）基礎(chǔ)上，若關(guān)閉a活塞，打開b活塞，燒杯口的水會迅速進(jìn)入燒

瓶I中，形成噴泉；若打開b活塞，不關(guān)閉a活塞，燒瓶中的水便會同時進(jìn)入燒

瓶I和U中，形成雙噴泉。

【專題精練】

1.（2020.全國卷III）噴泉實驗裝置如圖所示。應(yīng)用下列各組氣體-溶液，能出現(xiàn)噴

泉現(xiàn)象的是（）

答案B

解析H2s與稀鹽酸不反應(yīng)，且在稀鹽酸中的溶解度較小，向圓底燒瓶中擠入少

量稀鹽酸，不能造成圓底燒瓶內(nèi)氣壓明顯減小，不能形成噴泉，A項錯誤；HC1

能與稀氨水反應(yīng)，向圓底燒瓶中擠入少量稀氨水會造成圓底燒瓶內(nèi)氣壓明顯減小，

能形成噴泉，B項正確；NO與稀硫酸不反應(yīng)，且在稀硫酸口溶解度非常小，向

圓底燒瓶中擠入稀硫酸，不能造成圓底燒瓶內(nèi)氣壓明顯減小，不能形成噴泉，C

項錯誤；CO2在飽和NaHCO3溶液中的溶解度較小，向圓底燒瓶中擠入飽和

NaHCCh溶液，不能造成圓底燒瓶內(nèi)氣壓明顯減小，不能形成噴泉，D項錯誤。

2.如圖裝置中，干燥燒瓶內(nèi)盛有某種氣體，燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液。擠壓滴

管的膠頭，下列與實驗事實不相符的是（）

A.CO2（NaHCO3溶液）/無色噴泉

B.NHS（H2O中含酚酥）/紅色噴泉

C.H2S（CUSO4溶液）/黑色噴泉

D.HCKAgNOs溶液）/白色噴泉

答案A

解析二氧化碳難溶于碳酸氫鈉溶液，不能產(chǎn)生壓強差，無法形成噴泉，A項與

實驗事實不相符。

考點三硝酸的性質(zhì)與應(yīng)用

【典例】有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成兩份。向其中一份中

逐漸加入銅粉，最多溶解9.6ge向另T分中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的體積隨鐵

粉質(zhì)量增加的變化如圖所示，且每一階段只對應(yīng)一個反應(yīng)（已知硝酸只被還原為

NO氣體）。下列分析或結(jié)果錯誤的是（）

V/L

°5.68.414.0m(Fc)/g

A.原混合酸中NO3的物質(zhì)的量為0.1mol

B.OA段產(chǎn)生的是NO,AB段的反應(yīng)為Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段產(chǎn)生H2

C.第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4

D.H2so4濃度為2.5mol-L-1

答案A

解析鐵粉既能與硝酸反應(yīng)也能與硫酸反應(yīng)，題圖中，OA段產(chǎn)生的是NO,反應(yīng)

為Fe+N03+4H=Fe3t+NOt+2H2O；AB段的反應(yīng)為Fe+2Fe3=3Fe2+；

BC段產(chǎn)生的是H2,反應(yīng)為Fe+2H+=Fe2++H2t。根據(jù)OA段發(fā)生反應(yīng)的離子

方程式可知第二份溶液中NOT的物質(zhì)的量為#56g0.]mol,則原混合酸中

NO3的物質(zhì)的量為0.2mol。第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSCM,此時參加反應(yīng)的鐵

的質(zhì)量是14.0g,物質(zhì)的量為0.25mol,FeSCh中w(Fe2+)：〃(SOl)=l：1,故

/i(H2SO4)=n(Fe)=0.25mol,原混合酸中H2sO4濃度為耳筆@=2.5molLr。綜

U?IL

上所述，A項符合題意。

I規(guī)律方法*-----

金屬與硝酸反應(yīng)計算的思維流程

兩個「N原子守恒

守恒L電子守恒|

起酸性作用的

I金屬I訃

UNO.,的物質(zhì)的

一個

量等于生成的

關(guān)系

硝酸鹽中NO；

的物質(zhì)的量

利用離子方程式

一個快讀段中久種品

技巧

的相互關(guān)系

【題組訓(xùn)練】

1.硝酸是化學(xué)實驗室中最常用的試劑之一，下列有關(guān)硝酸的說法不正確的是

)

A.濃硝酸和氯水用棕色試劑瓶保存，原理相同

B.將分別蘸有濃硝酸和濃氨水的玻璃棒相互靠近時，有白煙生成

C.常溫下鐵和鈾都不溶于濃硝酸，原理相同

D.濃硝酸濺到皮膚上，皮膚會變黃

答案C

解析A項，HN03和氯水中的HC10見光都易分解，都應(yīng)避光保存，正確；B項,

濃HN03和濃氨水都具有揮發(fā)畦,HN03與NH3化合生成白色固體小顆粒NH4NO3,

正確；C項，常溫下，鐵在濃硝酸中鈍化，而Pl與濃硝酸不反應(yīng)，原理不同，錯

誤：D項，濃HNO3能使蛋白質(zhì)顯黃色，正確。

2.在通風(fēng)櫥中進(jìn)行下列實驗：

由4#U

步驟

Fc濃HNO,Fe濃HNO,

A稀HNO,

Ilin

1

Fe表面產(chǎn)生大量無色

Fe表面產(chǎn)生少量紅棕Fe、Cu接觸后，其表面

現(xiàn)象氣泡，液面上方變?yōu)榧t

色氣泡后，迅速停止均產(chǎn)生紅棕色氣泡

棕色

下列說法不正確的是（）

A.I中氣體由無色變紅棕色的化學(xué)方程式：2NO+O2=2NO2

B.II中的現(xiàn)象說明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)

C.對比I、II中現(xiàn)象,說明稀HNO3的氧化性強于濃HNO3

D.針對IU中現(xiàn)象，在Fe、Cu之間連接電流計,可判斷Fe是否被氧化

答案C

解析A.鐵放入稀HNO3中發(fā)生反應(yīng)Fe+4HNO3（#）=Fe（NO3）3+NOt+

2H20,NO逸出，遇到02生成N02,氣體由無色變?yōu)榧t棕色；B.鐵放入濃HN03

中，在常溫下會鈍化，即在Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)；C.

濃HN03的氧化性強于稀HNO3;D.在鐵、銅之間加一個電流計，根據(jù)電子的流

向，可判斷鐵是否被氧化，若電子由鐵移動到銅，則鐵被氧化。

|名師點撥*-----

多角度突破HN03的強氧化性

?硝酸與金屬的反應(yīng)

①除Au、Pl等少數(shù)金屬外，硝酸幾乎可以氧化所有的金屬。

②活潑金屬與硝酸反應(yīng)不生成H2,硝酸的濃度不同，還原產(chǎn)物不同。

③常溫下濃硝酸能使Fe、Al鈍化。

?硝酸與非金屬的反應(yīng)

非金屬單質(zhì)+濃硝酸一最高價氧化物或其含氧酸+NO2t+H2Oo

?硝酸與還原性化合物的反應(yīng)

可以氧化具有還原性的化合物或離子，如HI、HBr、SO2、Fe2+.FeO>Br、I一、

S2\SO二等均能被HNO3氧化。

考點四氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用

題組一氮在自然界中的循環(huán)

1.氮元素在海洋中的循環(huán)是整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無機氮的循

環(huán)過程可用下圖表示。下列關(guān)于海洋氮循環(huán)的說法正確的是（）

A.海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化

B.海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是③

C.海洋中的反硝化作用一定有氧氣的參與

D.向海洋中排放含N03一的廢水會景鄉(xiāng)響海洋中NHr的含量

答案D

解析A項，海洋中的氮循環(huán)起始于氮的還原，錯誤；B項，海洋中的氮循環(huán)屬

于固氮作用的是②，錯誤；C項，反硝化作用是氮元素化合價降低的過程，反硝

化細(xì)菌在氧氣不足的條件下還原N,不一定有氧氣參與，錯誤；D項，由氮的循

環(huán)過程可知，硝酸根離子增多，反硝化作用增強，會進(jìn)一步影響海洋中NH：的含

量，正確。

2.一定條件下，含氮元素的物質(zhì)可發(fā)生如圖所示的循環(huán)轉(zhuǎn)化。

回答下列問題：

(1)氮的原子結(jié)構(gòu)示意圖為0

⑵圖中屬于“氮的固定”的是___________(填字母,下同)；轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生非

氧化還原反應(yīng)的是___________O

⑶若“反應(yīng)h”是在NO?和H20的作用下實現(xiàn)，則該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物

的物質(zhì)的量之比為

(4)若“反應(yīng)i”是在酸性條件下由NO3-與Zn的作用實現(xiàn)，則該反應(yīng)的離子方程

式為

答案⑴(2)k和ca和1

+2+

(3)2：1(4)4Zn+2NCh-+1()H=4Zn+N2Ot+5H2O

解析（3）反應(yīng)h的化學(xué)萬程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO.HNO3是氧化產(chǎn)物,

NO是還原產(chǎn)物，因此氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2：葭

題組二氮及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的綜合應(yīng)用

3.（2021.1月廣東適應(yīng)性考試）部分含氮物質(zhì)的分類與相應(yīng)氮元素的化合價關(guān)系如

圖所示。下列說法錯誤的是（）

A.a可經(jīng)催化氧化生成b

B.b為紅棕色，可轉(zhuǎn)化為c

C.密閉體系中,c存在2NO2N2O4

D.d的溶液與Cu反應(yīng)可生成b或c

答案B

解析A.由題中信息知，a為NH3,b為NO,NH3可經(jīng)催化氧化生成NO,A說

法正確；B.b為NO,為無色氣體，與氧氣反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為c,即NO2,B說法錯誤;

C.c存在2NO2N2O4,C說法正確；D.d為硝酸，Cu與稀硝酸溶液反應(yīng)生成

NO,與濃硝酸反應(yīng)生成NO2,D說法正確°

4.合成氨及其衍生工業(yè)是化工生產(chǎn)的重要門類，請結(jié)合圖示判斷下列說法正確的

是（）

O

2mSjHNOah

甲催化劑

INH,NO：,|

4O(H5O()t?

催化劑’

H…

A.合成氨采用400~500℃是為了提局原料轉(zhuǎn)化署口反應(yīng)速率

B.濕潤的淀粉-KI試紙可以鑒別氣體2和浪蒸氣

C.在飽和NaCl溶液中先通入過量C02再通入過量NH3可得到固體1

D.lL氣體1、2的混合氣與1LNH3在一定條件下轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害的物質(zhì)，混

合氣中二者的體積比為1：1

答案D

解析由圖可知：氣體1為NO,氣體2為NO2,NO2與水反應(yīng)生成硝酸，固體1

為NaHCCh,NaHCCh受熱分解生成的固體2為Na2co3;1LNO、NO2的混合氣

體與1LNH3在一定條件下轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害的物質(zhì)，反應(yīng)方程式為2NH3+NO

+N02售封2N2+3H2O,NO、NO2的體積之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，為1：1,

故D正確。

I名師點撥*-----

含氮元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系

o?.催化劑、△Cu.能溶液

^CCaa((OOHHh)..△AI.純6.點燃…。2.放電I[o]…HQ

NH.CI『4NH,一.「N,.NO—NO.HNO,

HQ*?凡.高溫、「NH,H;O[Cu,濃溶液

高壓、催化劑|Mg.點燃|

麗―MgMNA

?歧化——同一物質(zhì)中某元素的化合價在同一反應(yīng)中既升高又降低。

如：3NO2+H2O=2HNO3+NO

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNCh+H2O

?歸中一不同物質(zhì)中同一元素的不同化合價在同一反應(yīng)中只靠攏。

如：6NO+4NH30=5N2十6H20

NO2+N0+2NaOH=2NaNO2+H2O

微專題13常見氣體的制備、凈化與尾氣處理

【進(jìn)階學(xué)習(xí)】

1.氣體制備實驗的基本思路

2.氣體制備的發(fā)生裝置及創(chuàng)新沒計

⑴“固（液）+液=氣體”裝置的創(chuàng)新（適用于02、HC1等）

圖A的改進(jìn)優(yōu)點是能控制反應(yīng)液的溫度。

圖B的改進(jìn)優(yōu)點是使蒸儲燒瓶和分液漏斗中的氣體壓強相等便于液體順利流下。

⑵“固+液一氣體”裝置的創(chuàng)新（適用于H2、C02、SO2、NO、NCh等）

大試管中的小：通過傾斜Y

試管中盛有液:形管使液體

體反應(yīng)物，起：

與固體接觸

液封的作用.L

防止氣體從長？發(fā)生反應(yīng).

控制反應(yīng)的

頸漏斗中逸出；IUY形管

“節(jié)省試劑：進(jìn)行

通過分液漏斗通過伸入或

滴加液體反應(yīng)發(fā)散源拉出燃燒匙.

物,控制反應(yīng)控制反應(yīng)的

的進(jìn)行發(fā)生和停止

⑶“固+固一氣體”裝置的創(chuàng)新（適用于NH3、02等）

改進(jìn)的目的：用于加熱易熔化的固體物質(zhì)的分解，這樣可有效地防止固體熔化時

造成液體的倒流，如草酸晶體受熱分解制取C02氣體。

3.氣體的除雜方法

⑴除雜試劑選擇的依據(jù)：主體氣體和雜質(zhì)氣體性質(zhì)上的差異，如溶解性、酸堿性、

氧化性、還原性。

除雜原則：①不損失主體氣體；②不引入新的雜質(zhì)氣體；③在密閉裝置內(nèi)進(jìn)行;

④先除易除的雜質(zhì)氣體。

⑵氣體干燥凈化裝置

液態(tài)固態(tài)固體,

類型

干燥劑干燥劑加熱

RR

裝置圖

11m

濃H2so4、（酸無水氯化鈣（中性）、除雜試劑Cu、

常見干燥劑

性、強氧化性）堿石灰（堿性）CuO、Mg等

當(dāng)C02中混有02雜質(zhì)時，應(yīng)選用上述I~IV中的IV裝置除02,除雜試劑是Cu

粉。

（3）注意事項：

①需凈化的氣體中含有多種雜質(zhì)時，除雜順序：一般先除去酸性氣體，如氯化氫

氣體、CCh、S02等,水蒸氣要在最后除去。

②除雜選用方法時要保證雜質(zhì)完全除掉，如除C02最好用NaOH不用Ca（0H）2溶

液。有時候為了保證氣體除盡，還要驗證一步，如驗證混合氣體中既有CO2,又

有S02,通常用品紅溶液檢驗S02,然后用浸水或酸性KMnCh溶液除去S02,再

用品紅溶液檢驗是否除盡，最后用澄清石灰水檢驗CO%

4.尾氣處理的原因、方法及裝置

⑴原因：有些氣體有毒或有可燃性,逸散到空氣中，會污染空氣或者引發(fā)火災(zāi)、

爆炸等災(zāi)害。

⑵處理方法：一般根據(jù)氣體的相關(guān)性質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化為非氣態(tài)物質(zhì)或無毒物質(zhì)，如

酸性有毒氣體用堿溶液吸收，可燃性氣體用點燃等措施。

(3)尾氣處理裝置(見下圖a、b、c)

巡出明

燃燒式吸收式收集式

①實驗室制取C12時,尾氣的處理可采用b裝置。

②制取CO時，尾氣處理可采用ac裝置。

③制取H2時,尾氣處理可采用