第二节 氮及其化合物
【题型 1 氮气 氮的固定】
【题型 2 一氧化氮与二氧化氮】
【题型 3 氮的氧化物溶于水的计算】
【题型 4 氨气的制备与性质】
【题型 5 氨水的性质与应用】
【题型 6 喷泉实验】
【题型 7 铵盐 铵根离子的检验】
【题型 8 硝酸的性质】
【题型 9 守恒法在化学计算中的应用】
【题型 10 氮及其化合物的转化 酸雨】
【题型 1 氮气 氮的固定】
【例 1】氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，下列过程不属于氮的固定的是
A．在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素
B．雷雨闪电时，大气中产生了一氧化氮
C．豆科农作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨
D．工业合成氨
【答案】A
【详解】A．氮得固定是将游离态得氮转化成化合态得氮，氨气和二氧化碳合成尿素不属
于氮得固定，A 错误；
B．雷雨闪电时，大气中产生了一氧化氮反应方程为N2 +O2放电2NO，属于氮的固定，B
正确；
C．豆科农作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨，将游离态的氮转化成了化合态的氮，属
于氮的固定，C 正确；
D．工业合成氨是将氢气与氮气在高温高压催化剂的条件下合成氨气，属于氮的固定，D
正确；
故选 A。
【变式 1】下列变化属于氮的固定的是
A．工业上用氨气和硝酸合成硝酸铵 B．氮气和氧气在放电条件下生成 NO
C．氨气与氯气反应生成氮气 D．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢
【答案】B
【分析】氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程。
【详解】A．是含-3 价 N 元素的 NH3与含+5 价 N 元素的 HNO3反应，且反应前后化合价不
变，A 错误；
B．游离态的氮气与氧气反应生成+2 价的 NO，符合氮的固定， B 正确；
C．含-3 价 N 元素的 NH3与氯气反应生成游离态的氮气，不符合氮的固定，C 错误；
D．-3 价的 N 元素在反应前后化合价不变， D 错误。
故选 B。
【变式 2】下列关于氮元素说法中，不正确的是
A．工业上氢气和氮气合成氨属于人工固氮
B．非金属单质氮气在化学反应中只能作氧化剂
C．氮元素在自然界有游离态和化合态
D．闪电时，大气中氮的氧化物的生成属于氮的固定
【答案】B
【详解】A．氮的固定是指游离态氮转化为化合态氮的过程，工业上氢气和氮气合成氨属
于人工固氮，选项 A 正确；
B．非金属单质氮气在化学反应中能作氧化剂，也能作还原剂，如氮气与氧气反应中，氮
气作还原剂，选项 B 错误；
C．氮元素在自然界有游离态（氮气）和化合态（铵态氮和硝态氮等），选项 C 正确；
D．闪电时，大气中氮气转化为氮的氧化物属于氮的固定，选项 D 正确；
答案选 B。
【变式 3】下列说法正确的是
A．氮气化学性质不活泼，原因是 N 的非金属性较弱
B．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有 N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐
C．氮气与氧气直接在汽车内燃机中高温下反应，氧气少量生成 NO，过量生成 NO2
D．植物直接吸收利用空气中的 NO 和 NO2作为肥料，实现氮的固定
【答案】B
【详解】A．氮气化学性质不活泼，原因是 N≡N 键能大使得氮气很稳定，A 错误；
B．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有：放电时氮气被 O2氧化产生 NO，NO 被 O2氧化为
NO2， NO2与 H2O 反应产生 HNO3，硝酸进一步转变为硝酸盐，即存在转化关系：
N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐，B 正确；
C．氮气与氧气在汽车内燃机中高温反应生成 NO，NO 进一步被氧气氧化生成 NO2，C 错
误；
D．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，植物不能直接吸收利用空气中的
NO 和 NO2作为肥料，D 错误；
故选 B。
【题型 2 一氧化氮与二氧化氮】
【例 2】下列关于 NO2和 NO 的说法正确的是
A．NO2能与水反应生成硝酸，故 NO2是酸性氧化物
B．除去 NO2中混有的 NO，可将混合气通入水中
C．NO 与 NO2互为同素异形体
D．3NO2+H2O=2HNO3+NO 中氧化剂与还原剂物质的量之比为 1：2
【答案】D
【详解】A．NO2能与水反应生成硝酸和 NO，故 NO2不是酸性氧化物，故 A 错误；
B．二氧化氮与水反应生成 NO，且 NO 不溶于水，不能用水除去 NO 杂质，故 B 错误；
C．同素异形体研究的对象是单质，而 NO 与 NO2是化合物，故 C 错误；
D．该反应中 N 元素的化合价由+4 价变为+5 价和+2 价，所以生成硝酸的二氧化氮是还原
剂，其计量数是 2，生成 NO 的二氧化氮是氧化剂，其计量数是 1，所以氧化剂和还原剂的
物质的量之比都是 1：2，故 D 正确；
故选：D。
【变式 1】氮的氧化物均是空气污染物，燃油发动机工作时会产生 NO，若要将 NO 转化为
N2，从性质考虑下列物质中可以选择与之反应的是
A．CO B．NaClO C．O2 D．Fe2 O3
【答案】A
【分析】将 NO 转化为 N2，N 得电子作氧化剂，则需要加入还原剂。
【详解】A．CO 具有还原性，能与 NO 反应生成氮气，A 正确；
B．NaClO 具有强氧化性，不能将 NO 还原为 N2，B 错误；
C．O2具有强氧化性，不能将 NO 还原为 N2，C 错误；
D．Fe2O3具有氧化性，不能将 NO 还原为 N2，D 错误；
故答案选 A。
【变式 2】在高温或放电条件下，N2和 O2反应生成 NO， NO 进一步氧化生成 NO2，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） H 2O HNO3（aq） B．N2（g）
O2
高温 NO2（g）
C．NO CO2（g） 高温、催化剂 N2（g） D．NH
浓
3
硫酸 N2（g）
【答案】C
【详解】A．NO 与 H2O 不发生反应，不能实现转化生成 HNO3，A 错误；
B．N2与氧气反应只能生成 NO，不能一步生成 NO2，B 错误；
C．NO2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，能一步实现，C 正确；
D．氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，不能转化生成 N2，D 错误；
故选 C。
【题型 3 氮的氧化物溶于水的计算】
【例 3】如图所示，在注射器里吸入 20mLNO，然后吸入 5mL 水。若再吸入 6mL O2 ，夹
住弹簧夹，让内外大气压相同，观察。下列叙述正确的是
A．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色
B．可观察到注射器的活塞缓缓向右移动
C．最终剩余气体体积约为 19mL
D．所得硝酸溶液的浓度约为 0.07mol/L
【答案】A
【详解】A．NO 遇空气中氧气生成 NO2，NO2为红棕色气体，NO2溶于水生成 NO，气体
由红棕色变为无色，A 项正确；
B．可观察到注射器活塞缓缓向左移动，B 项错误；
C．由 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3可知，O2消耗完，NO 有剩余，剩余气体体积为
20 -8 =12mL，C 项错误；
D．没有注明状态，无法计算，D 项错误；
故选 A。
【变式 1】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
【详解】设原混合气体中含有 xmolN2，ymolNO2，盛有 N2和 NO2 的混合气体的试管倒立
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
于水中发生反应 3NO2+H2O=2HNO
y
3+NO，则有 y 3 ，反
3 1
( y x) ( y应后试管内气体物质的量为 + mol，则有（x+y）=2 + x)，解得 x：y=1：3，故答案
3 3
选 C。
【变式 2】将装有 50 mL NO2、NO 混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为
30mL，则原混合气体中 NO 的体积为
A．15mL B．20mL C．25mL D．30mL
【答案】B
【详解】NO2与 H2O 反应生成 HNO3和 NO，化学方程式为 3NO2+H2O=2HNO3+NO，NO
与水不反应，则气体体积减小的 20mL 为 NO2转化为 NO 时减小的，根据化学方程式可
知，30mLNO2转化为 10mLNO，气体减小 20mL，因此原混合气体中有 NO20mL，答案选
B。
【题型 4 氨气的制备与性质】
【例 4】某学习小组设计实验验证 NH3能与 CuO 反应，实验装置如图。
（1）装置 D 的仪器名称是 。
（2）装置 A 试管中发生复分解反应的化学方程式为 。
（3）装置 B 的作用是干燥 NH3，可选择的试剂是 （填字母）。
A．浓硫酸 B．碱石灰
（4）实验中装置 C 的试管中有红色单质生成，还能收集到一种气体单质，且 D 装置中无
水硫酸铜变蓝。则该反应说明 NH3具有 （填“氧化性”或“还原性”），写出化学方程
式并用单线桥表示该反应电子转移的方向和数目 。
（5）该实验的缺陷是 。
D
【答案】（1）干燥管（2）2NH4Cl+Ca（OH）2 == CaCl2+2NH3↑+2H2O（3）B
（4） 还原性 （5）缺少吸收未反应 NH3的装置
【分析】本实验的目的，先制取氨气，再用氨气还原氧化铜。装置 A 为 NH3的制取装置，
装置 B 为干燥装置，装置 C 为 NH3还原 CuO 的装置，装置 D 为检验反应产生中水蒸气的
装置。
【详解】（1）装置 D 的仪器名称是干燥管。
（2）装置 A 试管中，NH4Cl 与 Ca（OH）2在加热条件下反应制取 NH3等，发生复分解反
D
应的化学方程式为 2NH4Cl+Ca（OH）2 == CaCl2+2NH3↑+2H2O。
（3）装置 B 的作用是干燥 NH3，但浓硫酸能吸收 NH3，所以可选择的试剂是碱石灰，故
选 B。
（4）实验中装置 C 的试管中生成的红色单质为 Cu，气体单质为 N2，且 D 装置中无水硫酸
铜变蓝，则生成 H2O，则 NH3与 CuO 发生反应生成 Cu、N2、H2O。该反应中，NH3所含
N 元素化合价升高，具有还原性，用单线桥表示该反应电子转移的方向和数目为
。
（5）NH3是大气污染物，需进行尾气处理，则该实验的缺陷是：缺少吸收未反应 NH3的
装置。
【点睛】凡是有毒气体的制取，都需进行尾气处理。
【变式 1】下列关于氨气的说法中，不正确的是
A．实验室可用浓氨水和生石灰制取氨气 B．氨气可用浓硫酸干燥
C．氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 D．氨常用作制冷剂
【答案】B
【详解】A．CaO 与水反应放出大量的热，加快一水合氨分解出氨气，故 A 正确；
B．氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，故 B 错误；
C．氨气溶于水，与水反应生成弱碱一水合氨，使红色石蕊试纸变蓝，故 C 正确；
D．液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此液氨可用作制冷剂，故 D 正
确；
答案选 B。
【变式 2】实验室里通过加热熟石灰与氯化铵的固体混合物来制备氨气。氨气密度小于空
气，有刺激性气味。氨气极易溶于硫酸，下列氨气的制备、干燥、收集、检验的操作正确
的是
A． 制取 NH3 B． 用碱石灰干燥 NH3
C． 收集 NH3 D． 尾气处理
【答案】B
【详解】A．固体混合物加热制取氨气时，试管口应向下倾斜，故 A 错误；
B．氨气为碱性气体，可用碱石灰干燥，故 B 正确；
C．氨气的密度小于空气，应用向下排空气法收集，应短管进气长管出气，故 C 错误；
D．氨气极易溶于水，直接通入硫酸中会引起倒吸，故 D 错误；
故选：B。
【变式 3】某化学兴趣实验小组同学在实验室利用如图所示装置制取NH3。
已知：①浓氨水中的溶质为NH3 ×H2O；
②浓氨水与氧化钙反应会放出大量的热。
回答下列问题：
（1）仪器 a 的名称为 。
（2）浓氨水属于 （填“混合物”、“氧化物”或“盐”）， （填“能”或“不能”）导
电，判断理由为 。
（3）圆底烧瓶中发生的反应为NH3 × H2O + CaO=NH3 +Ca(OH)2 。
①写出Ca(OH)2的一种用途： 。
②NH3与Cl2反应只生成N2 和NH4Cl，该反应的化学方程式为 ，该反应的氧化产物
为 （填化学式）。
（4）烧杯中发生的反应为 2NH3 + H2SO4 (稀)=(NH4 )2SO4。
①该反应的离子方程式为 。
②该反应中，每消耗3.4g NH3，同时生成 (NH4 )2SO4的质量为 g。
【答案】（1）分液漏斗（2） 混合物 能 溶液中存在自由移动的离子（或其他合理答
案）（3） 改良酸性土壤、建筑材料（或其他合理答案） 8NH3 + 3Cl2 =N2 + 6NH4Cl
N2 （4） NH3 + H
+ =NH+4 13.2
【详解】（1）根据装置图，仪器 a 的名称为分液漏斗；
（2）浓氨水是氨气的水溶液，属于混合物，浓氨水中含有自由移动的离子，能导电；
（3）圆底烧瓶中发生的反应为NH3 × H2O + CaO=NH3 +Ca(OH)2 。
①Ca(OH)2属于碱，可用于改良酸性土壤，建筑材料等。
②NH3与Cl2反应只生成N2 和NH4Cl，氮元素化合价由-3 升高为 0、Cl 元素化合价由 0 降
低为-1，根据得失电子守恒，该反应的化学方程式为8NH3 + 3Cl2 =N2 + 6NH4Cl ，NH3中 N
元素化合价升高发生氧化反应，该反应的氧化产物为N2 。
（4）① 2NH3 + H2SO4 (稀)=(NH )
+ +
4 2SO4反应的离子方程式为NH3 + H =NH4 。
②该反应中，每消耗3.4g NH3，同时生成 (NH4 )2SO4的质量为 xg。
2NH3 + H2SO4 = (NH4 )2SO4
34 132
3.4g xg
x=13.2g。
【变式 4】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的反应进行了探究。回答下列
问题：
I．氨气的制备
某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气，并探究氨气的性质（部分仪器已略去）。
（1）用装置 A 制备氨气的化学方程式为 。
（2）标准状况下，装置 B 中圆底烧瓶收集氨气时，氨气的进气口为 （填“a”或
“b”）。检验氨气收集满的方法是 。
（3）下列哪些干燥剂不能用于干燥氨气 。
a．浓硫酸 b．无水氯化钙 c．碱石灰
（4）若装置 B 中的烧瓶充满干燥气体，烧杯中盛有液体，下列组合中不可能形成喷泉的
是___________。
A．CO2、NaHCO3溶液 B．NH3、H2O
C．SO2、Na2CO3溶液 D．HCl、NaCl 溶液
（5）为防止环境污染，以下装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨气的是 （填
序号）。
II．氨气与二氧化氮的反应
（6）将制备的 NH3充入注射器 X 中，硬质玻璃管 Y 中加入少量催化剂，充入一定量 NO2
（两端用夹子 K1、K2夹好），生成无污染气体。
则反应的化学方程式为 。
（7）若有 NO2和 NH3的混合物 1mol，充分反应后所得产物中，经氧化得到的 N2比经还
原得到的 N2多 1.4g，则反应混合物中 NH3的物质的量为 。
Δ
【答案】（1）2NH4Cl+Ca（OH）2 2NH3↑+CaCl2+2H2O（2） a 将湿润的红色石蕊试纸
催化剂
放在 b 处（3）ab（4）A（5）②④（6）6NO2+8NH3 7N2+12H2O（7）0.4mol 或
Δ
0.7mol
【分析】用 NH4Cl 固体和 Ca（OH）2固体混合加热制取氨气，氨气极易溶于水，可以做喷
泉实验，氨气能污染空气，多余的氨气用水吸收即可，但要注意防止倒吸。
Δ
【详解】（1）实验室制取氨气的化学方程式是 2NH4Cl+Ca（OH）2 2NH3↑+CaCl2+2H2O，
Δ
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2 2NH3↑+CaCl2+2H2O；
（2）由于氨气密度比空气的小，a 口进气是向下排空气，氨气是碱性气体，能使湿润红色
石蕊试纸变蓝色，若试纸变蓝则已集满，故答案为：a；将湿润的红色石蕊试纸放在 b 处；
（3）氨气的水溶液呈碱性，能与浓硫酸反应；氯化钙与氨气也能反应；碱石灰显碱性，可
用于干燥氢气，故答案为：ab；
（4）A．CO2不能被 NaHCO3溶液吸收，不能形成喷泉，故 A 选；
B．氨气极易溶于水，导致烧瓶中的气体减小，能形成喷泉，故 B 不选；
C．亚硫酸酸性比碳酸强，SO2能被 Na2CO3溶液吸收，所以能使烧瓶中的气体压强迅速减
小，能形成喷泉，故 C 不选；
D．HCl 易溶于 NaCl 溶液，所以能使烧瓶中的气体压强迅速减小，能形成喷泉，故 D 不
选；
故选：A；
（5）因为氨气极易溶于水，②④装置中的倒置的漏斗和球形干燥管的体积较大，能防止倒
吸，①是密闭装置，不能吸收多余的氨气，③会发生倒吸，故答案为：②④；
（6）氨气与二氧化氮气体混合后，红棕色气体慢慢变浅，生成的无污染气体为氮气，根据
催化剂
原子守恒，还生成 H2O，发生反应的化学方程式为 6NO2+8NH3 7N2+12H2O，故答案
Δ
催化剂
为：6NO2+8NH3 7N2+12H2O；
Δ
（7）发生的反应为 6NO2+8NH3=7N2+12H2O，该反应中氧化产物和还原产物都是氮气，当
生成 7molN2时，氧化得到的氮气比经还原得到的 N2多 28g，已知氧化产物比还原产物多
1.4g，则参加反应的 NO2为 0.3mol，NH3为 0.4mol，而 NO2和 NH3的总物质的量为
1mol，其中必有一种物质过量。若 NO2过量，则 NH3为 0.4mol，NO2为 0.6mol；若 NH3
过量，则 NO2为 0.3mol，NH3为 0.7mol。故答案为：0.4mol 或 0.7mol。
【题型 5 氨水的性质与应用】
【例 5】清代《本草纲目拾遗》中有关于“鼻冲水（氨水）”的记载：“鼻冲水，……贮以玻
璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药方不减……”下列有关“鼻冲水”的推断错误的是
A．鼻冲水易挥发，具有刺激性气味 B．鼻冲水滴入酚酞溶液中，溶液变红色
C．鼻冲水中含有多种分子和离子 D．鼻冲水中不存在NH3 ×H2O分子
【答案】D
【详解】A．鼻冲水是氨水，易挥发产生氨气，具有刺激性气味，A 正确；
B．鼻冲水是氨水，溶液显碱性，将其滴入酚酞溶液中，溶液变红色，B 正确；
C．鼻冲水是氨水，含氨气、一水合氨、水、铵根离子、氢氧根、氢离子，C 正确；
D．鼻冲水是氨水，成分中含一水合氨分子，D 错误；
故选 D。
【变式 1】1L1mol/L 的氨水中
A．含有 1mol 氨气分子
B NH+．含 4 、NH3的物质的量之和为 1mol
C +．含有 0.5mol NH4
D +．含NH4 、NH3和 NH3 H2O 的物质的量之和为 1mol
【答案】D
【详解】氨气溶解于水得到氨水，在氨水中存在平衡：
NH3 + H2O NH3 ×H2O NH
+
4 +OH
-
，所以 N 元素的存在形式有 NH3、NH3·H2O、
NH +4 ，在 1L 1mo/L 氨水中，根据物料守恒可知 NH3、NH3·H2O、NH
+
4 的物质的量之和为
1mol，所以 ABC 错误，D 正确；
故选 D。
【变式 2】常温下，1 体积水能溶解约 700 体积NH3。用圆底烧瓶收集NH3后进行如图所
示实验，下列分析正确的是
A．圆底烧瓶内形成喷泉现象，证明NH3与水发生了反应
B NH + H O NH ×H O NH+ -．圆底烧瓶中的液体呈红色的原因是 3 2 3 2 4 + OH
C．取圆底烧瓶内部分液体，滴加盐酸溶液红色加深
D．烧杯中换成其他液体无法形成喷泉
【答案】B
【详解】A．1 体积水能溶解 700 体积的 NH3，因此圆底烧瓶内形成喷泉，但是 NH3若不
与 H2O 反应只是溶解于 H2O 中，也能形成喷泉，无法证明氨气与水发生反应，A 错误；
B．氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根离子，从而使溶液呈碱性，因
此圆底烧瓶中液体呈红色，B 正确；
C．圆底烧瓶中溶液呈碱性，滴加盐酸溶液，溶液碱性减弱或变为中性甚至酸性，溶液中
红色变浅直至消失，C 错误；
D．烧杯中换成其他溶液也能形成喷泉，比如烧杯中装入稀盐酸也能形成喷泉，D 错误；
故答案选 B。
【变式 3】室温下，将充满某气体的试管倒立在水中（如图）。下列对食盐现象描述不正确
的是
选
实验装置 气体 实验现象
项
试管中液面上升，取试管中溶液滴加紫色石蕊溶
A Cl2
液，溶液先变红后褪色
试管中液面上升，取试管中溶液滴加紫色石蕊溶
B SO2
液，溶液先变红后褪色
试管中液面逐渐上升，停止后，向试管中再缓缓
C NO2
通入一定量的O2，试管中的液面会继续上升
试管中液面迅速上升，取试管中溶液滴加酚酞溶
D NH3
液，溶液显红色
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A．氯气与水反应生成 HCl 和 HClO，溶液具有酸性和漂白性，故能使紫色石蕊试
液先变红后褪色，A 正确；
B．二氧化硫溶于水溶液显酸性，能使紫色石蕊试液变红，但不能使其褪色，B 错误；
C．二氧化氮与水反应生成 NO 和 HNO3，试管内液面逐渐上升；再通入 O2后，NO、O2
和 H2O 反应生成硝酸，液面会继续上升，C 正确；
D．氨气溶于水溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，D 正确；
故选 B。
【题型 6 喷泉实验】
【例 1】喷泉是一种常见的现象，其产生的原因是存在压强差。图中有关胶头滴管及止水
夹的操作均已略去。下列说法中正确的是
A．从产生喷泉的原理来分析，图 1 和图 2 都只能通过减小烧瓶内气体压强来形成喷泉
B．若图 1 的烧瓶盛装的是 CO2，胶头滴管及烧杯中均盛有 NaOH 溶液，不可能形成喷
泉
C．常温下，在图 2 的锥形瓶中加入足量的铁粉与浓硝酸，能形成喷泉
D．在图 3 装置中，通过控制活塞的开关，可以选择性地使左、右烧瓶中形成喷泉
【答案】D
【详解】A．图 2 能通过增大下部锥形瓶内气体压强来形成喷泉，A 错误；
B． 若图 1 的烧瓶盛装的是 CO2，胶头滴管及烧杯中均盛有 NaOH 溶液，二氧化碳被吸
收，减小上部烧瓶内气体压强，能形成喷泉，B 错误；
C．常温下，足量的铁粉与浓硝酸发生钝化，在图 2 的锥形瓶中气体压强几乎不变，不能
形成喷泉，C 错误；
D． 在图 3 装置中，如果关闭活塞 c，打开活塞 a、b，再挤压胶头滴管，有氨气的瓶内气
压减小，HCl 与氨气结合生成氯化铵，操作的基础上，打开活塞 c，烧瓶内气体减少，外
压大于内压，形成双喷泉，通过控制活塞的开关，可以选择性地使左、右烧瓶中形成喷
泉，若关闭 b 打开 c，则在左边烧瓶产生喷泉，若先打开活塞 a，再挤压胶头滴管、再打开
c，则在右边烧瓶产生喷泉，D 正确；
答案选 D。
【变式 1】标准状况下，在干燥的烧瓶中充满纯净的 NH3，进行如图所示的喷泉实验，下
列说法错误的是
A．本实验之所以能够产生喷泉是因为氨气极易溶于水，导致烧瓶内外存在压强差
B．若烧瓶的氨气中混有少量空气，则喷泉实验后的水不能充满烧瓶
C．本实验若将 NH3换成 HCl，也能产生红色的喷泉
1
D．若烧瓶氨气中混有少量空气，实验结束后烧瓶中氨水物质的量浓度仍为 mol/L
22.4
【答案】C
【详解】A．氨气极易溶于水，从而导致烧瓶内外存在压强差，使烧瓶内气压迅速小于大
气压，所以形成喷泉，A 正确；
B．若烧瓶的氨气中混有少量空气，由于空气中的氮气不溶于水，也不与水反应，则喷泉
实验后的水不能充满烧瓶，B 正确；
C．若将 NH3换成 HCl，HCl 也极容易溶于水，由于 HCl 的水溶液显酸性，所以滴有酚酞
的水形成的喷泉溶液显无色，C 错误；
V
D．设烧瓶容积为 VL，则烧瓶内氨气的物质的量为 mol，由于氨水充满烧瓶，所以最
22.4
V
终形成氨水的物质的量浓度 c= 22.4 mol/L 1= mol/L，D 正确；
V 22.4
故选 C。
【变式 2】在体积为 1 L 的干燥烧瓶中，用排空气法充入 HCl 气体后，测得烧瓶中的气体
对氧气的相对密度为 1.082，以此气体进行喷泉实验，当喷泉停止后，进入烧瓶中的液体体
积是
1
A L B 1
3
． ． 2 L C． L D．全满4 4
【答案】C
【详解】由题意可知，烧瓶中气体的相对分子质量为 32×1.082=34.624，则烧瓶中的气体为
氯化氢和空气的混合气体，设混合气体的总物质的量为 1mol，氯化氢的物质的量为
amol、空气的物质的量为 bmol，由物质的量和相对分子质量可得：a+b=1 和
36.5a+29b=34.624，解联立方程可得 a=0.25、b=0.75，当喷泉停止后，进入烧瓶中的液体体
0.75mol 3
积为氯化氢气体的体积，则进入烧瓶中的液体体积为 ×1L= L，故选 C。
1mol 4
【变式 3】在如图所示的装置中，烧瓶中充满干燥气体 a，将滴管中的液体 b 挤入烧瓶内，
轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹 f，烧杯中的液体 b 呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，
则 a 和 b 分别是
选项 a（干燥气体） b（液体）
A NO2 水
B CO2 饱和 NaHCO3溶液
C Cl2 饱和 NaCl 溶液
D NH3 水
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A．二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，所以选用二氧化氮和水做喷泉实验
时，打开弹簧夹 f，烧杯中的水呈喷泉状喷出，但最终不可能充满烧瓶，故 A 错误；
B．二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液，所以打开弹簧夹 f，烧杯中的饱和碳酸氢钠溶液不
可能呈喷泉状喷出，故 B 错误；
C．氯气不溶于饱和氯化钠溶液，所以打开弹簧夹 f，烧杯中的饱和氯化钠溶液不可能呈喷
泉状喷出，故 C 错误；
D．氨气极易溶于水，所以打开弹簧夹 f，烧杯中的水呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，
故 D 正确；
故选 D。
【题型 7 铵盐 铵根离子的检验】
【例 1】下列关于铵盐的叙述不正确的是
A．加热盛有少量 NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊
试纸变蓝
B．可用 Ba（OH）2溶液鉴别（NH4）2SO4和（NH4）2CO3
C +．可用烧碱处理含高浓度 NH 4 的废水并回收利用氨
D．实验室不能直接加热 NH4Cl 或 NH4NO3固体制取氨气
【答案】B
【详解】A．加热盛有少量 NH4HCO3固体的试管，受热分解生成氨气，在试管口放置湿润
的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝，A 正确；
B．Ba（OH）2溶液与（NH4）2SO4和（NH4）2CO3溶液反应均生成氨气和白色沉淀，不能
鉴别，B 错误；
C +．烧碱可与 NH 4 反应生成氨气，故可用烧碱处理含高浓度的废水并回收利用氨，C 正
确；
D．加热 NH4Cl 生成的氨气和 HCl 遇冷又化合为氯化铵，加热 NH4NO3固体易爆炸，不能
用于实验室制取氨气，D 正确；
故选 B。
【变式 1】肥田粉是我国最早使用的氮肥，主要成分（NH4）2SO4易溶于水，其水溶液呈
弱酸性。有关（NH4）2SO4的说法错误的是
A．能与 BaCl2溶液反应 B．长期使用会导致土壤酸化
C．能与 NaOH 溶液反应 D．可与生石灰混合使用
【答案】D
【详解】A．硫酸铵与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，A 正确；
B．（NH4）2SO4的水溶液呈弱酸性，长期使用会导致土壤酸化，B 正确；
C．（NH4）2SO4能与 NaOH 溶液发生复分解反应生成一水合氨，C 正确；
D．生石灰显碱性，其中的氢氧化钠可以和硫酸铵反应生成一水合氨，造成氮肥的损失，
不能混用，D 错误；
故选 D。
【变式 2】下列说法中正确的是
A．所有铵盐受热均可以分解，但产物不一定有 NH3
B．加热可除去 NH4Cl 中的少量 NaHCO3
C．在盛有硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2]溶液的试管中，滴加少量 NaOH 溶液，在
试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝
D．铵盐易溶于水，其水溶液只能与碱反应，不能与酸反应
【答案】A
【详解】A．铵盐分解不一定产生氨气，如 NH4NO3在 400 ℃以上分解生成 N2、NO2和
H2O，选项 A 正确；
B．在加热的条件下氯化铵与碳酸氢钠均分解，不能除去氯化铵中的碳酸氢钠，选项 B 错
误；
C．盛有硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2]溶液的试管中，滴加少量 NaOH 溶液，氢氧根离
子与亚铁离子生成氢氧化亚铁沉淀，没有氨气生成，所以在试管口用湿润的红色石蕊试纸
检验，试纸不变蓝，选项 C 错误；
D．铵盐都易溶于水，其水溶液不一定只能与碱反应不能与酸反应，例如碳酸铵溶液能和
盐酸反应，选项 D 错误。
答案选 A。
【题型 8 硝酸的性质】
【例 1】硝酸是一种无色液体，常用来制造火药、氮肥、染料。下列关于硝酸的认识正确
的是
A．等质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸反应，转移电子数不同
B．久置的浓硝酸呈黄色，体现了浓硝酸的不稳定性
C．检验久置于空气中的亚硫酸钠溶液是否变质，可以先加硝酸溶液，再加氯化钡溶液
D 水．工业制硝酸的原理：空气 放 电 NO NO2 硝酸→尾气处理
吸收
【答案】B
【详解】A．等质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸反应，铜被氧化为硝酸铜，转移电
子数相同，故 A 错误；
B．久置的浓硝酸呈黄色，是因为硝酸分解生成的 NO2溶于硝酸溶于中，体现了浓硝酸的
不稳定性，故 B 正确；
C．亚硫酸钠能被硝酸氧化为硫酸钠，检验久置于空气中的亚硫酸钠溶液是否变质，应该
先加盐酸溶液，再加氯化钡溶液，若生成白色沉淀，证明亚硫酸钠已变质，故 C 错误；
V
D 水．工业制硝酸的原理：氨气 NO NO2 硝酸→尾气处理，故 D 错误；
催化剂 吸收
选 B。
【变式 1】下列物质不需要保存在棕色试剂瓶里的是
A．氨水 B．硝酸 C．硫酸铵 D．次氯酸
【答案】C
【详解】A．氨水易挥发且不稳定，需要低温避光保存，故需存放在棕色试剂瓶，故 A 错
误；
B．硝酸见光易分解，需要保存在棕色试剂瓶，故 B 错误；
C．硫酸铵见光不分解，不需要保存在棕色试剂瓶，故 C 正确；
D．次氯酸见光会分解，需要保存在棕色试剂瓶，故 D 错误；
答案选 C。
【变式 2】下列关于硝酸的说法不正确的是
A．浓硝酸易挥发，因此打开浓硝酸的瓶口会出现大量白雾
B．常温下，浓硝酸能使金属铁和金属铝钝化
C．浓硝酸氧化性很强，常温下即可与碳发生氧化还原反应
D．浓硝酸不稳定，见光易分解，因此需要避光保存
【答案】C
【详解】A．浓硝酸易挥发且易溶于水，打开浓硝酸的瓶口后，挥发出的 HNO3溶于空气
中水蒸气形成酸雾，故会出现大量白雾，A 正确；
B．浓硝酸具有强氧化性，常温下，浓硝酸能使铁、铝表面氧化生成致密氧化膜而钝化，B
正确；
C．浓硝酸氧化性很强，加热时可与碳发生氧化还原反应，C 错误；
D．浓硝酸不稳定，见光易分解，因此需要避光保存，D 正确；
故选 C。
【变式 3】按如图所示装置进行实验（加持装置已略去），实验证明浓硝酸的氧化性强于稀
硝酸，依据为浓硝酸能将 NO 氧化为 NO2，而稀硝酸不能。
已知：NaOH 溶液不与 NO 反应，能与 NO2反应。
（1）浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中，用化学方程式解释其原因为 。
（2）装置 A 中发生反应的化学方程式为 ；装置 B 的作用为 。
（3）装置 D 中的现象为 ；C 中盛放的试剂为 。
【答案】
光照
（1） 4HNO3 4NO2 +O2 +2H2O
（2） Cu + 4HNO3(浓) = Cu NO3 + 2NO2 +2H2 2O 将NO2 转化为NO
（3） 液面上方气体由无色变为红棕色 稀硝酸
【详解】（1）浓硝酸见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中，用化学方程式解释其原因为
光照
4HNO3 4NO2 +O2 +2H2O；
（2）装置 A 中铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，发生反应的化学方程式为
Cu + 4HNO3(浓) = Cu NO3 + 2NO2 +2H2O2 ，由二氧化氮和水反应生成硝酸和 NO，装
置 B 的作用为将NO2 转化为NO ；
（3）实验证明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，依据为浓硝酸能将 NO 氧化为 NO2，而稀硝酸
不能，则装置 D 中装有浓硝酸，装置 C 装稀硝酸，依据浓硝酸能将 NO 氧化为 NO2，装置
D 的现象为液面上方气体由无色变为红棕色，C 中盛放的试剂为稀硝酸。
【题型 9 守恒法在化学计算中的应用】
【例 9】将一定量的铁粉与稀 HNO3混合恰好完全反应后，产物有 Fe(NO3)2、Fe(NO3)3、
NO 气体、H2O，其中当 Fe(NO3)2、Fe(NO3)3的物质的量之比为3: 2时。下列判断正确
的是
A．反应产生的 NO 的质量为120g
B 3+．反应后溶液中 n Fe : n NO-3 为1:6
C．若反应中转移的电子为 nmol，则会产生 NO 为3nmol
D．若 n【Fe NO3 】: n【Fe NO3 】: n2 3 NO 为3: 4 : 5时，该反应也可发生
【答案】B
【详解】A．反应物的用量未知，不能确定最终产物的量，故 A 错误；
B．结合题中信息，根据得失电子守恒及元素守恒的化学方程式：
5Fe+16HNO3 =3Fe NO +2Fe NO + 4NO +8H 3+ -3 2 3 3 2O，反应后溶液中 n Fe : n NO3 为
2 :12 =1: 6，故 B 正确；
C．反应中NO-3 得电子生成 NO，1molNO 生成时转移 3mol 电子，则反应中转移的电子为
n
nmol，则会产生NO 为 mol，故 C 错误；
3
D．若 n【Fe NO3 】: n【Fe NO3 】: n NO2 3 为3: 4 : 5时，设物质的量分别为 3mol、
4mol、5mol，则失电子数位 3×2+4×3=18mol，得电子数位 5×3=15mol，得失电子数不相
等，违背得失电子守恒，该反应不能发生，故 D 错误；
故选：B。
【变式 1】100mL 含HNO3、H2SO4 的混合液中，HNO3、H2SO4 的物质的量浓度分别是
0.4mol × L-1和0.1mol × L-1，向该混合液中加入 1.92g 铜粉，充分反应，下列说法错误的是
（不考虑溶液体积的变化及硝酸的挥发性）
A．充分反应后，该混合液的 pH 减小
B．充分反应后，剩余铜粉的质量为 0.48g
C．充分反应后， c SO2- -14 = 0.1mol × L
D + - 2+．发生反应的离子方程式为8H + 2NO3 + 3Cu=3Cu + 2NO +4H2O
【答案】A
【分析】n（HNO3）=0.1L×0.4mol/L=0.04mol，n（H2SO4）=0.1L×0.1moL/L=0.01moL，n
1.92g
（H+）=0.04moL+2×0.01moL=0.06mol -，n（Cu）= 64g/mol =0.03mol，根据 3Cu+2NO 3
+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O -，由反应关系可以看出，Cu、NO 3 过量，H+完全反应，则反应的
n（Cu）=0.0225mol，n（NO -3 ）=0.015mol。
【详解】A．由分析可知，充分反应后，该溶液的 pH 增大，故 A 错误；
B．由分析可知，充分反应后， 剩余铜粉的质量为（0.03mol-0.0225mol）
×64g/mol=0.48g，故 B 正确；
C 2-．反应不消耗硫酸根，故 c SO4 = 0.1mol × L-1，故 C 正确；
D + - 2+．发生反应的离子方程式为8H + 2NO3 + 3Cu=3Cu + 2NO +4H2O，故 D 正确；
故选 A。
【变式 2】将 32.64g 铜与 140mL 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的 NO 和NO2 混合
气体在标准状况下的体积为 11.2L。请回答：
（1）求 NO 和NO2 混合气体的平均摩尔质量 。
（2）待产生的气体全部释放后，向溶液加入 V mL 浓度为 a mol/L 的 NaOH 溶液，恰好使
溶液中的Cu2+ 全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 mol/L。
（3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在 NaOH 溶液中全部转化为NaNO3，至少需要 30%的
过氧化氢 g。
50+0.1aV
【答案】（1）37.68g/mol（2） （3）57.8
14
32.64g
【分析】32.64g 铜的物质的量为 = 0.51mol64g/mol ；铜完全溶解产生的 NO 和
NO2 混合气
11.2L
的物质的量为 = 0.5mol。
22.4L/mol
【详解】（1）设 NO 和NO2 的物质的量为 xmol、（0.5-x）mol，根据得失电子守恒 3x+
（0.5-x）=0.51mol×2，x=0.26mol；NO 和NO2 混合气体的平均摩尔质量
30g/mol 0.26mol + 46g/mol 0.24mol
= 37.68g/mol；
0.5mol
（2）待产生的气体全部释放后，向溶液加入 V mL 浓度为 a mol/L 的 NaOH 溶液，恰好使
溶液中的Cu2+ -全部转化成沉淀，溶液中的溶质恰好为 NaNO3，n（Na+）=n（NO3 ）
=V×10-3L×a mol/L= Va×10-3 mol，根据 N 元素守恒，则原硝酸溶液中硝酸的物质的量为
-3
-3 Va 10 + 0.5 mol 50+0.1aV（Va×10 +0.5）mol，硝酸的浓度为 = mol/L；
0.14L 14
（3）设需要 30%的双氧水 m g，根据电子得失守恒，有
0.26 3+ 0.24 1 = 0.51 2 = 30% m 2，解得m = 57.8。
34
【变式 3】将 1.76g 镁铜合金投入 20mL 一定浓度的硝酸中，合金完全溶解，产生 NO 和
NO2混合气体共 896mL（不考虑N2O4 ，体积折算为标准状况下），反应结束后向溶液中加
入120mL1mol ×L-1NaOH溶液，恰好使溶液中的金属阳离子全部转化为沉淀 3.12g。若将盛
有 896mL 该混合气体的容器倒扣在水中，通入一定体积的氧气，恰好可将该混合气体完全
NO-转化为 3 。
（1）NO 和NO2 的体积比为 ；
（2）原硝酸的浓度为 mol × L-1；
（3）通入的O2的体积（标准状况下）V = mL。
【答案】（1）1:1 （2）8 （3）448
【详解】（1）NO 和 NO2混合气体共 896mL，标准状况下混合气体总物质的量为：
n= V = 0.896L =0.04mol
V 22.4L/mol ，设混合气体中 NO 和 NO2的物质的量分别为 xmol、ymol，根m
据电子转移守恒可知，镁铜失去电子总和等于硝酸生成 NO 和 NO2得到电子总和，而镁铜
失去电子与 Mg2+、Cu2+生成沉淀结合的 OH-的物质的量相等，该
n(OH- )= m = (3.12-1.76)g =0.08mol
M 17g/mol ，则：x+y＝0.04、3x+y＝0.08，解得 x=y=0.02，故 NO
和 NO2的体积比为 1：1；
（2）金属离子恰好完全沉淀时，溶液的溶质为 NaNO3，则未被还原的 HNO3的物质的量
等于 n（NaOH）=cV=1mol/L×0.12L=0.12mol，因此原硝酸的物质的量为 n（气体）+ 未被
c= n = 0.16mol还原的 n（HNO3）=0.04+0.12=0.16mol，原硝酸的浓度为 -3 =8mol/L ；V 20 10 L
（3）NO、NO2与氧气、水反应又转化为 HNO3，反应方程式为 4NO2+O2+2H2O=4HNO3、
4NO+3O2+2H2O=4HNO3，氧气得电子等于 NO、NO2转化为 HNO3失电子，因此 4n（O2）
=0.08mol，n（O2）=0.02mol，标准状况下通入氧气的体积为：
0.02mol×22.4L/mol=0.448L，即 448mL。
【题型 10 氮及其化合物的转化 酸雨】
【例 10】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_______（填字母）
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
【详解】A．雾和霾的分散剂都是空气，A 正确；
B．根据流程图可知，雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，B 正确；
C．NH3自身参与了反应生成了硝酸铵和硫酸铵，故 NH3不是催化剂，C 错误；
D．无机颗粒物主要成分是铵盐，可形成雾霾，可知雾霾的形成与过度施用氮肥有关，D
正确；
故答案选 C。
【变式 1】酸雨的形成示意如图，下列关于酸雨的叙述中，不正确的是
A．酸雨的 pH 小于 5.6
B．酸雨形成的过程中不涉及氧化还原反应
C．汽车尾气及含硫物的燃烧都会形成酸雨
D．酸雨能直接损伤农作物，破坏森林和草原
【答案】B
【分析】硫酸型酸雨的形成：含硫燃料燃烧生成二氧化硫、排放到空气中的二氧化硫与氧
气反应生成三氧化硫、三氧化硫与水反应生成硫酸；二氧化硫也可以和水分反应生成亚硫
酸、亚硫酸被氧气氧化成为硫酸。硝酸型酸雨的形成：汽车尾气中含一氧化氮，一氧化氮
与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸。
【详解】A． 酸雨是指 pH 小于 5.6 的雨雪或其他形式的降水，A 正确；
B． 据分析，酸雨形成的过程中涉及氧化还原反应，B 不正确；
C． 酸雨分硫酸型酸雨和硝酸型酸雨，汽车尾气及含硫物的燃烧都会形成酸雨，C 正确；
D． 酸雨有较强酸性，能直接损伤农作物，破坏森林和草原，D 正确；
答案选 B。
【变式 2】随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置
里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是
A．催化转化中，O2在催化剂表面将 NO 氧化为 NO2
B．反应中 NO 为氧化剂，N2为氧化产物
C．汽车尾气的主要污染成分包括 CO2、NO 和 N2
D．液氨可作为汽车未来的新能源，反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O，反应中 NH3的氢
元素被氧化
【答案】A
【分析】根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋O2=2NO2，2NO2＋
4CO 催化剂= N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总化学方程式为 2NO O 4CO
催化剂
＋ 2＋ = 4CO2＋
N2.
【详解】A．虽然 NO 和 O2的反应不需要催化剂即可实现，但催化剂能加快反应速率，由
图可知，在催化转化中，O2在催化剂表面将 NO 氧化为 NO2， A 正确；
B．反应过程中 NO、O2为氧化剂，N2为还原产物，B 错误；
C．汽车尾气中的 CO2、N2不是污染物，C 错误；
D． 4NH3+3O2=2N2+6H2O NH3反应中 NH3中氮元素从-3 价升高到 0 价，氢元素始终为+1
价，则 NH3的氮元素被氧化、氢元素未被氧化，D 错误；
答案选 A。
【变式 3 +】某氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以NH4 和NH3 ×H2O的形式存在，设计如
下处理流程：
（1）过程 I：加 NaOH 溶液，调节 pH 至 9 后，升温至 30℃，通入空气将氨赶出并回收。
加入 NaOH 溶液时，所发生反应的离子方程式为 。
（2 + - -）过程 II：在微生物作用下实现NH4 NO2 NO3 的转化，称为硝化过程。在碱性条
件下，NH+4 被氧气氧化为NO
-
3 的总反应的离子方程式为 。
+ D
【答案】（1）NH4 + OH NH3 +H2O
+ - -
（2） NH4 + 2OH + 2O2 = NO3 + 3H2O
【详解】（1）过程 I 向氨氮废水中加入 NaOH，与溶液中的铵根离子在加热的条件下反应
+ D
生成氨气，发生反应的离子方程式为NH4 + OH NH3 +H2O；
（2 NH+ -）在碱性条件下， 4 被氧气氧化为NO3 ，氮元素化合价从-3 升高至+5 价，氧元素化
合价从 0 价降低至-2 价，由电子得失守恒，可配氧气系数为 2，再结合电荷守恒、原子守
+ - -
恒可得总反应的离子方程式为NH4 + 2OH + 2O2 = NO3 + 3H2O。第二节 氮及其化合物
【题型 1 氮气 氮的固定】
【题型 2 一氧化氮与二氧化氮】
【题型 3 氮的氧化物溶于水的计算】
【题型 4 氨气的制备与性质】
【题型 5 氨水的性质与应用】
【题型 6 喷泉实验】
【题型 7 铵盐 铵根离子的检验】
【题型 8 硝酸的性质】
【题型 9 守恒法在化学计算中的应用】
【题型 10 氮及其化合物的转化 酸雨】
【题型 1 氮气 氮的固定】
【例 1】氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，下列过程不属于氮的固定的是
A．在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素
B．雷雨闪电时，大气中产生了一氧化氮
C．豆科农作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨
D．工业合成氨
【变式 1】下列变化属于氮的固定的是
A．工业上用氨气和硝酸合成硝酸铵 B．氮气和氧气在放电条件下生成 NO
C．氨气与氯气反应生成氮气 D．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢
【变式 2】下列关于氮元素说法中，不正确的是
A．工业上氢气和氮气合成氨属于人工固氮
B．非金属单质氮气在化学反应中只能作氧化剂
C．氮元素在自然界有游离态和化合态
D．闪电时，大气中氮的氧化物的生成属于氮的固定
【变式 3】下列说法正确的是
A．氮气化学性质不活泼，原因是 N 的非金属性较弱
B．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有 N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐
C．氮气与氧气直接在汽车内燃机中高温下反应，氧气少量生成 NO，过量生成 NO2
D．植物直接吸收利用空气中的 NO 和 NO2作为肥料，实现氮的固定
【题型 2 一氧化氮与二氧化氮】
【例 2】下列关于 NO2和 NO 的说法正确的是
A．NO2能与水反应生成硝酸，故 NO2是酸性氧化物
B．除去 NO2中混有的 NO，可将混合气通入水中
C．NO 与 NO2互为同素异形体
D．3NO2+H2O=2HNO3+NO 中氧化剂与还原剂物质的量之比为 1：2
【变式 1】氮的氧化物均是空气污染物，燃油发动机工作时会产生 NO，若要将 NO 转化为
N2，从性质考虑下列物质中可以选择与之反应的是
A．CO B．NaClO C．O2 D．Fe2 O3
【变式 2】在高温或放电条件下，N2和 O2反应生成 NO， NO 进一步氧化生成 NO2，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） H 2O HNO O23（aq） B．N2（g） 高温 NO2（g）
C．NO2（g）
CO 浓硫酸
高温、催化剂 N2（g） D．NH3 N2（g）
【题型 3 氮的氧化物溶于水的计算】
【例 3】如图所示，在注射器里吸入 20mLNO，然后吸入 5mL 水。若再吸入 6mL O2 ，夹
住弹簧夹，让内外大气压相同，观察。下列叙述正确的是
A．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色
B．可观察到注射器的活塞缓缓向右移动
C．最终剩余气体体积约为 19mL
D．所得硝酸溶液的浓度约为 0.07mol/L
【变式 1】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
【变式 2】将装有 50 mL NO2、NO 混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为
30mL，则原混合气体中 NO 的体积为
A．15mL B．20mL C．25mL D．30mL
【题型 4 氨气的制备与性质】
【例 4】某学习小组设计实验验证 NH3能与 CuO 反应，实验装置如图。
（1）装置 D 的仪器名称是 。
（2）装置 A 试管中发生复分解反应的化学方程式为 。
（3）装置 B 的作用是干燥 NH3，可选择的试剂是 （填字母）。
A．浓硫酸 B．碱石灰
（4）实验中装置 C 的试管中有红色单质生成，还能收集到一种气体单质，且 D 装置中无
水硫酸铜变蓝。则该反应说明 NH3具有 （填“氧化性”或“还原性”），写出化学方程
式并用单线桥表示该反应电子转移的方向和数目 。
（5）该实验的缺陷是 。
【变式 1】下列关于氨气的说法中，不正确的是
A．实验室可用浓氨水和生石灰制取氨气 B．氨气可用浓硫酸干燥
C．氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 D．氨常用作制冷剂
【变式 2】实验室里通过加热熟石灰与氯化铵的固体混合物来制备氨气。氨气密度小于空
气，有刺激性气味。氨气极易溶于硫酸，下列氨气的制备、干燥、收集、检验的操作正确
的是
A． 制取 NH3 B． 用碱石灰干燥 NH3
C． 收集 NH3 D． 尾气处理
【变式 3】某化学兴趣实验小组同学在实验室利用如图所示装置制取 NH3。
已知：①浓氨水中的溶质为NH3 ×H2O；
②浓氨水与氧化钙反应会放出大量的热。
回答下列问题：
（1）仪器 a 的名称为 。
（2）浓氨水属于 （填“混合物”、“氧化物”或“盐”）， （填“能”或“不能”）导
电，判断理由为 。
（3）圆底烧瓶中发生的反应为NH3 × H2O + CaO=NH3 +Ca(OH)2 。
①写出Ca(OH)2的一种用途： 。
②NH3与Cl2反应只生成N2 和NH4Cl，该反应的化学方程式为 ，该反应的氧化产物
为 （填化学式）。
（4）烧杯中发生的反应为 2NH3 + H2SO4 (稀)=(NH4 )2SO4。
①该反应的离子方程式为 。
②该反应中，每消耗3.4g NH3，同时生成 (NH4 )2SO4的质量为 g。
【变式 4】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的反应进行了探究。回答下列
问题：
I．氨气的制备
某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气，并探究氨气的性质（部分仪器已略去）。
（1）用装置 A 制备氨气的化学方程式为 。
（2）标准状况下，装置 B 中圆底烧瓶收集氨气时，氨气的进气口为 （填“a”或
“b”）。检验氨气收集满的方法是 。
（3）下列哪些干燥剂不能用于干燥氨气 。
a．浓硫酸 b．无水氯化钙 c．碱石灰
（4）若装置 B 中的烧瓶充满干燥气体，烧杯中盛有液体，下列组合中不可能形成喷泉的
是___________。
A．CO2、NaHCO3溶液 B．NH3、H2O
C．SO2、Na2CO3溶液 D．HCl、NaCl 溶液
（5）为防止环境污染，以下装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨气的是 （填
序号）。
II．氨气与二氧化氮的反应
（6）将制备的 NH3充入注射器 X 中，硬质玻璃管 Y 中加入少量催化剂，充入一定量 NO2
（两端用夹子 K1、K2夹好），生成无污染气体。
则反应的化学方程式为 。
（7）若有 NO2和 NH3的混合物 1mol，充分反应后所得产物中，经氧化得到的 N2比经还
原得到的 N2多 1.4g，则反应混合物中 NH3的物质的量为 。
【题型 5 氨水的性质与应用】
【例 5】清代《本草纲目拾遗》中有关于“鼻冲水（氨水）”的记载：“鼻冲水，……贮以玻
璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药方不减……”下列有关“鼻冲水”的推断错误的是
A．鼻冲水易挥发，具有刺激性气味 B．鼻冲水滴入酚酞溶液中，溶液变红色
C．鼻冲水中含有多种分子和离子 D．鼻冲水中不存在NH3 ×H2O分子
【变式 1】1L1mol/L 的氨水中
A．含有 1mol 氨气分子
B +．含NH4 、NH3的物质的量之和为 1mol
C 0.5mol NH+．含有 4
D NH+．含 4 、NH3和 NH3 H2O 的物质的量之和为 1mol
【变式 2】常温下，1 体积水能溶解约 700 体积NH3。用圆底烧瓶收集NH3后进行如图所
示实验，下列分析正确的是
A．圆底烧瓶内形成喷泉现象，证明NH3与水发生了反应
B．圆底烧瓶中的液体呈红色的原因是NH + H O NH ×H O +3 2 3 2 NH4 + OH
-
C．取圆底烧瓶内部分液体，滴加盐酸溶液红色加深
D．烧杯中换成其他液体无法形成喷泉
【变式 3】室温下，将充满某气体的试管倒立在水中（如图）。下列对食盐现象描述不正确
的是
选
实验装置 气体 实验现象
项
试管中液面上升，取试管中溶液滴加紫色石蕊溶
A Cl2
液，溶液先变红后褪色
试管中液面上升，取试管中溶液滴加紫色石蕊溶
B SO2
液，溶液先变红后褪色
试管中液面逐渐上升，停止后，向试管中再缓缓
C NO2
通入一定量的O2，试管中的液面会继续上升
试管中液面迅速上升，取试管中溶液滴加酚酞溶
D NH3
液，溶液显红色
A．A B．B C．C D．D
【题型 6 喷泉实验】
【例 1】喷泉是一种常见的现象，其产生的原因是存在压强差。图中有关胶头滴管及止水
夹的操作均已略去。下列说法中正确的是
A．从产生喷泉的原理来分析，图 1 和图 2 都只能通过减小烧瓶内气体压强来形成喷泉
B．若图 1 的烧瓶盛装的是 CO2，胶头滴管及烧杯中均盛有 NaOH 溶液，不可能形成喷
泉
C．常温下，在图 2 的锥形瓶中加入足量的铁粉与浓硝酸，能形成喷泉
D．在图 3 装置中，通过控制活塞的开关，可以选择性地使左、右烧瓶中形成喷泉
【变式 1】标准状况下，在干燥的烧瓶中充满纯净的 NH3，进行如图所示的喷泉实验，下
列说法错误的是
A．本实验之所以能够产生喷泉是因为氨气极易溶于水，导致烧瓶内外存在压强差
B．若烧瓶的氨气中混有少量空气，则喷泉实验后的水不能充满烧瓶
C．本实验若将 NH3换成 HCl，也能产生红色的喷泉
1
D．若烧瓶氨气中混有少量空气，实验结束后烧瓶中氨水物质的量浓度仍为 mol/L
22.4
【变式 2】在体积为 1 L 的干燥烧瓶中，用排空气法充入 HCl 气体后，测得烧瓶中的气体
对氧气的相对密度为 1.082，以此气体进行喷泉实验，当喷泉停止后，进入烧瓶中的液体体
积是
1 3
A． L B 1． 2 L C． L D．全满4 4
【变式 3】在如图所示的装置中，烧瓶中充满干燥气体 a，将滴管中的液体 b 挤入烧瓶内，
轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹 f，烧杯中的液体 b 呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，
则 a 和 b 分别是
选项 a（干燥气体） b（液体）
A NO2 水
B CO2 饱和 NaHCO3溶液
C Cl2 饱和 NaCl 溶液
D NH3 水
A．A B．B C．C D．D
【题型 7 铵盐 铵根离子的检验】
【例 1】下列关于铵盐的叙述不正确的是
A．加热盛有少量 NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊
试纸变蓝
B．可用 Ba（OH）2溶液鉴别（NH4）2SO4和（NH4）2CO3
C．可用烧碱处理含高浓度 NH +4 的废水并回收利用氨
D．实验室不能直接加热 NH4Cl 或 NH4NO3固体制取氨气
【变式 1】肥田粉是我国最早使用的氮肥，主要成分（NH4）2SO4易溶于水，其水溶液呈
弱酸性。有关（NH4）2SO4的说法错误的是
A．能与 BaCl2溶液反应 B．长期使用会导致土壤酸化
C．能与 NaOH 溶液反应 D．可与生石灰混合使用
【变式 2】下列说法中正确的是
A．所有铵盐受热均可以分解，但产物不一定有 NH3
B．加热可除去 NH4Cl 中的少量 NaHCO3
C．在盛有硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2]溶液的试管中，滴加少量 NaOH 溶液，在
试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝
D．铵盐易溶于水，其水溶液只能与碱反应，不能与酸反应
【题型 8 硝酸的性质】
【例 1】硝酸是一种无色液体，常用来制造火药、氮肥、染料。下列关于硝酸的认识正确
的是
A．等质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸反应，转移电子数不同
B．久置的浓硝酸呈黄色，体现了浓硝酸的不稳定性
C．检验久置于空气中的亚硫酸钠溶液是否变质，可以先加硝酸溶液，再加氯化钡溶液
D 水．工业制硝酸的原理：空气 放 电 NO NO2 硝酸→尾气处理
吸收
【变式 1】下列物质不需要保存在棕色试剂瓶里的是
A．氨水 B．硝酸 C．硫酸铵 D．次氯酸
【变式 2】下列关于硝酸的说法不正确的是
A．浓硝酸易挥发，因此打开浓硝酸的瓶口会出现大量白雾
B．常温下，浓硝酸能使金属铁和金属铝钝化
C．浓硝酸氧化性很强，常温下即可与碳发生氧化还原反应
D．浓硝酸不稳定，见光易分解，因此需要避光保存
【变式 3】按如图所示装置进行实验（加持装置已略去），实验证明浓硝酸的氧化性强于稀
硝酸，依据为浓硝酸能将 NO 氧化为 NO2，而稀硝酸不能。
已知：NaOH 溶液不与 NO 反应，能与 NO2反应。
（1）浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中，用化学方程式解释其原因为 。
（2）装置 A 中发生反应的化学方程式为 ；装置 B 的作用为 。
（3）装置 D 中的现象为 ；C 中盛放的试剂为 。
【题型 9 守恒法在化学计算中的应用】
【例 9】将一定量的铁粉与稀 HNO3混合恰好完全反应后，产物有 Fe(NO3)2、Fe(NO3)3、
NO 气体、H2O，其中当 Fe(NO3)2、Fe(NO3)3的物质的量之比为3: 2时。下列判断正确
的是
A．反应产生的 NO 的质量为120g
B 3+ -．反应后溶液中 n Fe : n NO3 为1:6
C．若反应中转移的电子为 nmol，则会产生 NO 为3nmol
D．若 n【Fe NO3 】: n【Fe NO3 】: n NO2 3 为3: 4 : 5时，该反应也可发生
【变式 1】100mL 含HNO3、H2SO4 的混合液中，HNO3、H2SO4 的物质的量浓度分别是
0.4mol × L-1和0.1mol × L-1，向该混合液中加入 1.92g 铜粉，充分反应，下列说法错误的是
（不考虑溶液体积的变化及硝酸的挥发性）
A．充分反应后，该混合液的 pH 减小
B．充分反应后，剩余铜粉的质量为 0.48g
C c SO2- = 0.1mol × L-1．充分反应后， 4
D + - 2+．发生反应的离子方程式为8H + 2NO3 + 3Cu=3Cu + 2NO +4H2O
【变式 2】将 32.64g 铜与 140mL 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的 NO 和NO2 混合
气体在标准状况下的体积为 11.2L。请回答：
（1）求 NO 和NO2 混合气体的平均摩尔质量 。
（2）待产生的气体全部释放后，向溶液加入 V mL 浓度为 a mol/L 的 NaOH 溶液，恰好使
溶液中的Cu2+ 全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 mol/L。
（3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在 NaOH 溶液中全部转化为NaNO3，至少需要 30%的
过氧化氢 g。
【变式 3】将 1.76g 镁铜合金投入 20mL 一定浓度的硝酸中，合金完全溶解，产生 NO 和
NO2混合气体共 896mL（不考虑N2O4 ，体积折算为标准状况下），反应结束后向溶液中加
入120mL1mol ×L-1NaOH溶液，恰好使溶液中的金属阳离子全部转化为沉淀 3.12g。若将盛
有 896mL 该混合气体的容器倒扣在水中，通入一定体积的氧气，恰好可将该混合气体完全
-
转化为NO3 。
（1）NO 和NO2 的体积比为 ；
（2）原硝酸的浓度为 mol × L-1；
（3）通入的O2的体积（标准状况下）V = mL。
【题型 10 氮及其化合物的转化 酸雨】
【例 10】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_______（填字母）
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
【变式 1】酸雨的形成示意如图，下列关于酸雨的叙述中，不正确的是
A．酸雨的 pH 小于 5.6
B．酸雨形成的过程中不涉及氧化还原反应
C．汽车尾气及含硫物的燃烧都会形成酸雨
D．酸雨能直接损伤农作物，破坏森林和草原
【变式 2】随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置
里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是
A．催化转化中，O2在催化剂表面将 NO 氧化为 NO2
B．反应中 NO 为氧化剂，N2为氧化产物
C．汽车尾气的主要污染成分包括 CO2、NO 和 N2
D．液氨可作为汽车未来的新能源，反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O，反应中 NH3的氢
元素被氧化
+
【变式 3】某氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以NH4 和NH3 ×H2O的形式存在，设计如
下处理流程：
（1）过程 I：加 NaOH 溶液，调节 pH 至 9 后，升温至 30℃，通入空气将氨赶出并回收。
加入 NaOH 溶液时，所发生反应的离子方程式为 。
（2 +）过程 II：在微生物作用下实现NH4 NO
-
2 NO
-
3 的转化，称为硝化过程。在碱性条
+ -
件下，NH4 被氧气氧化为NO3 的总反应的离子方程式为 。
