資源簡介

第 24 講 氮及其化合物的轉化關系
01 能從物質類別、氮的化合價變化理解氮及其化合物的轉化關系。
02 能從含氮物質的性質和轉化的視角解釋生產、生活中的相關現象。
重點·夯基易錯
1．氮元素的“價—類”二維圖
氮元素有多種可變化合價，物質的種類較多，在復習時要從物質類別和價態變化理解這些物質之間的轉化
關系。
2．含氮元素物質之間的轉化關系
典型物質間轉化方程式再落實。
高溫、 高壓(1)工業合成氨：N2＋3H2 催 化 劑 2NH3；
△
(2)實驗室用 NH4Cl 固體制 NH3：2NH4Cl＋Ca(OH)2 === == 2NH3↑＋2H2O＋CaCl2；
催化 劑
(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－3 ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；
(6)Cu 溶于濃 HNO3：Cu＋4H＋＋2NO－3 ===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；
△
(7)熾熱的炭在濃硝酸中燃燒：C＋4HNO3(濃) === == CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；
光照
(8)濃硝酸見光分解：4HNO3 === == 4NO2↑＋O2↑＋2H2O。
方法·規律總結
1．牢記一條轉化主線：
― H―2 → ― ON NH ―2 →
O H
NO ― ―2 →NO ― ―2
O
2 3 2 → ―
N―H3 →
HNO3 NH4NO3。
2．注意一種特殊的顏色：
NO2——紅棕色氣體。
3．掌握兩種特殊的檢驗：
(1)NO：無色氣體 ―
O―2 →
紅棕色
＋ ＋ ―強―堿 → ―濕潤― 紅色(2)NH4 ：NH4 △ 無色氣體 →石蕊 試紙 變藍
4．熟悉氨氣還原性的“四大體現”
催化 劑
(1)催化氧化：4NH3＋5O2 ==△= == 4NO＋6H2O
△
(2)被 CuO 氧化：2NH3＋3CuO == === 3Cu＋N2＋3H2O
(3)被氯氣氧化：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．注意銨鹽與堿反應的兩個應用
(1)實驗室制 NH3。
(2)檢驗銨鹽或 NH ＋4 存在。
6．牢記硝酸的三個反應
(1)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
(2)Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；
△
(3)C＋4HNO3(濃) == === CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
點撥·能力培養
1．自然界中氮的循環如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．工業合成氨屬于人工固氮
B．雷電作用下 N2與 O2發生了化學反應
C．在氮的循環中不涉及氧化還原反應
D．含氮無機物與含氮有機化合物可相互轉化
2．下列關于自然界中氮循環(如圖)的說法錯誤的是(　　)
A．①和②均屬于氮的固定
B．氫、氧元素也參與了自然界中的氮循環
C．④中每生成 1 mol NO－3 ，消耗 2 mol O2
D．③和⑤過程中氮元素分別被還原和氧化
3．如圖是氮元素形成物質的“價—類”二維圖及氮循環的部分信息：
下列說法正確的是(　　)
①可通過雷電作用將 b 轉化為 c，這是一種固氮方式
②可通過加氧化劑將 e 轉化為 f
③a→c→d→f 這幾個反應中，均發生了 N 元素被氧化的反應
④g 只具有氧化性，還可能與堿發生反應
⑤將 f 轉化為 d 必須選用合適的還原劑才能實現
⑥h 可與 f 反應生成 i
A．①③⑤⑥ B．②③④
C．①③⑥ D．①④⑤
4．下列關系圖中，A 是一種正鹽，B 是氣態氫化物，C 是單質，F 是強酸。當 X 無論是強酸還是強堿時都
有如下轉化關系(其他產物及反應所需條件均已略去)，當 X 是強堿時，過量的 B 跟 Cl2反應除生成 C 外，另
一產物是鹽酸鹽。
下列說法不正確的是(　　)
A．當 X 是強酸時，A、B、C、D、E、F 中均含同一種元素，F 可能是 H2SO4
B．當 X 是強堿時，A、B、C、D、E、F 中均含同一種元素，F 是 HNO3
C．當 X 是強酸時，C 在常溫下是氣態單質
D．B 和 Cl2的反應為氧化還原反應
真題·明考向
1．（2024·廣東·高考真題）下列陳述 I 與陳述Ⅱ均正確，且具有因果關系的是
選項 陳述 I 陳述Ⅱ
A 酸性：CF3COOHCl
B 某冠醚與Li +能形成超分子，與K+ 則不能 Li +與K+ 的離子半徑不同
C 由氨制硝酸：NH3 NO NO2 HNO3 NH3和NO2 均具有氧化性
D 苯酚與甲醛反應，可合成酚醛樹脂 合成酚醛樹脂的反應是加聚反應
A．A B．B C．C D．D
2．（2023·江蘇·高考真題）氮及其化合物的轉化具有重要應用。下列說法不正確的是
A．實驗室探究稀硝酸與銅反應的氣態產物：HNO3 稀 C u NO O 2 NO2
B O．工業制硝酸過程中的物質轉化：N 22 NO
H 2O HNO
放電或高溫 3
催化劑
C．汽車尾氣催化轉化器中發生的主要反應： 2NO + 2CO N2 + 2CO2
D
D．實驗室制備少量NH3的原理： 2NH4Cl + Ca OH CaCl2 + 2NH3 +2H2O2
3．（2022·天津·高考真題）燃油汽車行駛中會產生 CO、NO 等多種污染物。下圖為汽車發動機及催化轉化
器中發生的部分化學反應。以下判斷錯誤的是
A．甲是空氣中體積分數最大的成分 B．乙是引起溫室效應的氣體之一
C．反應(Ⅰ)在常溫下容易發生 D．反應(Ⅱ)中 NO 是氧化劑
4．（2021·江蘇·高考真題）N2是合成氨工業的重要原料，NH3不僅可制造化肥，還能通過催化氧化生產
HNO3；HNO3能溶解 Cu、Ag 等金屬，也能與許多有機化合物發生反應；在高溫或放電條件下，N2與 O2反
應生成 NO，NO 進一步氧化生成 NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大氣中過量的 NOx和
+ -
水體中過量的 NH 4 、NO 3 均是污染物。通過催化還原的方法，可將煙氣和機動車尾氣中的 NO 轉化為 N2，
-
也可將水體中的 NO 3 轉化為 N2。在指定條件下，下列選項所示的物質間轉化能實現的是
A．NO(g) H 2O HNO3(aq)
B．稀 HNO (aq) Cu3 NO2(g)
C．NO(g) CO 高溫，催化劑 N2(g)
D．NO -3 (aq) O 3 N2(g)
演練·提能力
1．（2024·貴州遵義·二模）一定符合以下轉化過程的 X 是
X 稀 硝 酸 溶液 W N aOH 溶液 Z 加 熱 X
A．FeO B．SiO2 C．Al2O3 D．NH3
2．（2024·廣東·模擬預測）物質類別和元素價態是學習元素及其化合物性質的重要認識視角。部分含 N 及
Cl 物質的分類與相應化合價關系如圖所示，下列推斷不正確的是
A．a 和 e 反應可能得到 b
B．工業上通過 a b c d e來制備HNO3
C． e中N的雜化方式與 e 中Cl的雜化方式不相同
D．濃 a 溶液和濃 c 溶液反應可以得到 b
3．（2024·浙江·模擬預測）氯氣管道發生泄漏可用濃氨水檢驗：3Cl2 + 8NH3 = 6NH4Cl + N2 ，下列說法不正
確的是（NA 為阿伏加德羅常數的值）
A．生成1molN2 時轉移電子為6NA
B．若產生白煙，說明此處有氯氣泄漏
C．Cl2 僅表現氧化劑，NH3僅表現還原性
D．N2 也有一定的氧化性，但氧化性比Cl2 弱
4．（2024·安徽阜陽·模擬預測）物質的類別和核心元素的化合價是研究物質性質的兩個重要維度。如圖為氮
元素及其部分化合物的價態—類別圖。下列說法正確的是
A．圖中各物質均參與自然界循環
B．c、d 均為酸性氧化物
C．f 不能檢驗氯氣管道是否漏氣
D．實驗室可用 g 的固體與 NaOH 固體加熱制備 f
5．（2024·遼寧沈陽·模擬預測）下列物質的生產流程不正確的是
A NH O2 NO O． 23 NO
H 2O2 HNO催化劑 3
B C a OH ．濃縮海水 2 Mg OH 鹽 酸 MgCl 溶液 電解2 金屬Mg2
C FeS O 2 SO O． 22 2 D SO
9 8.3%3
濃硫 酸 H SO
催化劑， 2 4
D 濃縮海水 C l2 含溴海水 熱 空氣吹出 C． SO H O HBr溶液
l2 高濃度溴水 蒸 餾 Br
2和 2 2
6．冬季燃煤排放的大量活性溴化合物 BrCl 能通過光解釋放溴自由基（用 Br 表示）和氯自由基（用 Cl 表
示），從而影響大氣中自由基（OH、HO2 ）的濃度，其循環原理如圖所示。下列說法錯誤的是
A．BrCl 可以與水反應生成 HCl 和 HBrO B．HOBr 分子中中心原子采用 sp2雜化
C．溴自由基和氯自由基均具有強氧化性 D．BrCl 的排放會造成臭氧空洞、水中汞含量超標等
7．氨既是一種重要的化工產品，又是一種重要的化工原料。下圖為合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意圖。
下列說法合理的是
A．高溫、高壓．催化劑條件均有利于提高合成氨的產率
B．物質 A 的有效成分是O2
C．經“氨分離器”產生的尾氣應用堿液處理
D．“氧化爐”中氧化劑與還原劑的物質的量之比為 4∶5
8．空氣中的氮氣可通過人工固氮獲得氨氣，氨氣是重要的化工原料，通過氨氧化法可制得硝酸，反應過程
如圖：
△
N2 ― ― ―
H2、―高溫―、高― 壓、―催―化劑― ― → ― ―O2、―催化― 劑―、 ― ―→ ― ―ONH NO 23 ―→NO2 ―
H2―O、 O―2 →
轉化 ① 轉化 ② 轉化 ③ 轉化 ④ HNO3
硝酸是一種強氧化性酸，制硝酸工業產生的尾氣中含有氮氧化物，應處理后才能排放。下列說法不正確的
是(　　)
A．常溫下，濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中
B．BaSO3固體能溶于稀硝酸，生成 Ba(NO3)2，放出 SO2氣體
C．工業上，當轉化①的反應達到平衡時，需不斷地從混合氣體中分離出 NH3，將未反應的原料氣送回合成
塔以提高原料的利用率
D．轉化④中，當 V(NO2)∶V(O2)＝4∶1 時，理論上 NO2全部轉化為 HNO3
9．水合肼(N2H4·H2O)是重要的氫能源穩定劑，其制備的反應原理為 NaClO＋2NH3===N2H4·H2O＋NaCl。下
列裝置和操作不能達到實驗目的的是(　　)
A．裝置甲用于制備 NH3，試劑 X 是氯化鈣
B．用裝置乙作為反應過程的安全瓶
C．制備水合肼時從裝置丙的 a 口通入 NH3
D．用裝置丁吸收反應中過量的 NH3
10．氨基甲酸銨(NH2COONH4)易分解，易水解，難溶于 CCl4。某小組設計如圖所示裝置制備氨基甲酸銨。
已知：2NH3 (g)＋ CO2(g) NH2COONH4 (s)　ΔH＜0
下列分析錯誤的是(　　)
A．A 裝置的優點是能夠隨時控制反應的發生和停止
B．裝置 B、C、E 中試劑可分別為飽和碳酸氫鈉溶液、濃硫酸、P2O5固體
C．裝置 D 使用冰水浴
D．裝置 F 中所用試劑可為 NH4Cl 與熟石灰
11．研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(如下圖所示)。下列敘述錯誤的是(　　)
A．霧和霾的分散劑相同
B．霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨
C．NH3是形成無機顆粒物的催化劑
D．霧霾的形成與過度施用氮肥有關
12．部分含氮物質的分類與相應氮元素的化合價關系如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．a 可經催化氧化生成 b
B．b 為紅棕色，可轉化為 c
C．密閉體系中，c 存在 2NO2 N2O4
D．d 的溶液與 Cu 反應可生成 b 或 c
13．（2024·北京·高考真題）HNO3是一種重要的工業原料。可采用不同的氮源制備HNO3。
(1)方法一：早期以硝石(含NaNO3 )為氮源制備HNO3，反應的化學方程式為：
H2SO4 (濃)+NaNO3 = NaHSO4 +HNO3 。該反應利用了濃硫酸的性質是酸性和 。
(2)方法二：以NH3為氮源催化氧化制備HNO3，反應原理分三步進行。
①第 I 步反應的化學方程式為 。
②針對第Ⅱ步反應進行研究：在容積可變的密閉容器中，充入 2nmolNO 和 n mol O2 進行反應。在不同壓強
下( p1 、p2 )，反應達到平衡時，測得NO 轉化率隨溫度的變化如圖所示。解釋 y 點的容器容積小于 x 點的容
器容積的原因 。
(3)方法三：研究表明可以用電解法以N2 為氨源直接制備HNO3，其原理示意圖如下。
① -電極 a 表面生成NO3的電極反應式： 。
i ii
②研究發現：N 轉化可能的途徑為N -2 。電極 a 表面還發生 iii．H O O 。iii 的存在，有利2 NO NO3 2 2
于途徑 ii，原因是 。
(4)人工固氮是高能耗的過程，結合N2 分子結構解釋原因 。方法三為N2 的直接利用提供了一種新的思
路。
14．某化學自主實驗小組通過實驗探究 NH3、NO2的性質。
探究Ⅰ：利用如圖所示裝置探究 NO2能否被 NH3還原(K1、K2為止水夾，夾持及固定裝置略去)。
(1)A 裝置中制取 NH3的化學方程式是______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)甲、乙分別是________(填字母)。
a．濃硫酸、堿石灰
b．堿石灰、堿石灰
c．堿石灰、無水氯化鈣
d．五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若 NO2能夠被 NH3還原，預期 C 裝置中能觀察到的現象是__________________________。
(4)此實驗裝置存在一個明顯的缺陷是_______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
探究Ⅱ：探究 NO2、O2混合氣體的噴泉實驗。
(5)請在 G 裝置中的虛線上描出導管實線圖。
(6)G 裝 置 中 濃 硫 酸 有 三 種 作 用 ： 混 合 NO2 、 O2 氣 體 ； 干 燥 NO2 、 O2 ；
_______________________________________________________________________________。
(7)將 G 裝置上面的圓底燒瓶收集滿氣體(標準狀況下)進行噴泉實驗，若混合氣體全部被吸收，則所得溶液
物質的量濃度為______ mol·L－1(結果保留兩位有效數字)。
15．氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業上在一定溫度和催化劑條件下用 NH3 將 NOx 還原生成 N2。
某同學在實驗室中對 NH3與 NO2反應進行了探究。回答下列問題：
(1)氨氣的制備
① 氨 氣 的 發 生 裝 置 可 以 選 擇 上 圖 中 的 ______________________ ， 反 應 的 化 學 方 程 式 為
_______________________________________________________________________________。
②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為發生裝置→________(按氣流方向，用小寫字
母表示)。
(2)氨氣與二氧化氮的反應
將上述收集到的 NH3充入注射器 X 中，硬質玻璃管 Y 中加入少量催化劑，充入 NO2(兩端用夾子 K1、K2夾
好)。在一定溫度下按圖示裝置進行實驗。
操作步驟 實驗現象 解釋原因
打開 K1，推動注射器活塞， ②反應的化學方程式：
①Y 管中________________
使X中的氣體緩慢通入Y管中 ____________________
將注射器活塞退回原處并固
Y 管中有少量水珠 生成的氣態水凝聚
定，待裝置恢復到室溫
打開 K2 ③__________ ④__________________第 24 講 氮及其化合物的轉化關系
01 能從物質類別、氮的化合價變化理解氮及其化合物的轉化關系。
02 能從含氮物質的性質和轉化的視角解釋生產、生活中的相關現象。
重點·夯基易錯
1．氮元素的“價—類”二維圖
氮元素有多種可變化合價，物質的種類較多，在復習時要從物質類別和價態變化理解這些物質之間的轉化
關系。
2．含氮元素物質之間的轉化關系
典型物質間轉化方程式再落實。
高溫、 高壓(1)工業合成氨：N2＋3H2 催 化 劑 2NH3；
△
(2)實驗室用 NH4Cl 固體制 NH3：2NH4Cl＋Ca(OH)2 === == 2NH3↑＋2H2O＋CaCl2；
催化 劑
(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－3 ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；
(6)Cu 溶于濃 HNO3：Cu＋4H＋＋2NO－3 ===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；
△
(7)熾熱的炭在濃硝酸中燃燒：C＋4HNO3(濃) === == CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；
光照
(8)濃硝酸見光分解：4HNO3 === == 4NO2↑＋O2↑＋2H2O。
方法·規律總結
1．牢記一條轉化主線：
― H―2 → ― ON NH ―2 →
O H
NO ― ―2 →NO ― ―2
O
2 3 2 → ―
N―H3 →
HNO3 NH4NO3。
2．注意一種特殊的顏色：
NO2——紅棕色氣體。
3．掌握兩種特殊的檢驗：
(1)NO：無色氣體 ―
O―2 →
紅棕色
＋ ＋ ―強―堿 → ―濕潤― 紅色(2)NH4 ：NH4 △ 無色氣體 →石蕊 試紙 變藍
4．熟悉氨氣還原性的“四大體現”
催化 劑
(1)催化氧化：4NH3＋5O2 ==△= == 4NO＋6H2O
△
(2)被 CuO 氧化：2NH3＋3CuO == === 3Cu＋N2＋3H2O
(3)被氯氣氧化：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．注意銨鹽與堿反應的兩個應用
(1)實驗室制 NH3。
(2)檢驗銨鹽或 NH ＋4 存在。
6．牢記硝酸的三個反應
(1)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
(2)Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；
△
(3)C＋4HNO3(濃) == === CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
點撥·能力培養
1．自然界中氮的循環如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．工業合成氨屬于人工固氮
B．雷電作用下 N2與 O2發生了化學反應
C．在氮的循環中不涉及氧化還原反應
D．含氮無機物與含氮有機化合物可相互轉化
【答案】　C
【解析】　工業合成氨是氮氣和氫氣在高溫、高壓和催化劑條件下生成氨氣，屬于人工固氮，故 A 正確；
雷電作用下 N2 與 O2 發生反應生成 NO，故 B 正確；在氮的循環中，工業合成氨、雷電作用過程中 N 元素
化合價改變，涉及氧化還原反應，故 C 錯誤；含氮無機物與含氮有機化合物可相互轉化，如氨氣可合成尿
素，故 D 正確。
2．下列關于自然界中氮循環(如圖)的說法錯誤的是(　　)
A．①和②均屬于氮的固定
B．氫、氧元素也參與了自然界中的氮循環
C．④中每生成 1 mol NO－3 ，消耗 2 mol O2
D．③和⑤過程中氮元素分別被還原和氧化
【答案】　D
【解析】　反應①將 N2 轉化為 NO，屬于氮的固定，反應②屬于植物固氮，A 正確；由圖示知，氮循環過
程中涉及氫、氧元素，B 正確；反應④是 O2 將 NH3 氧化為 NO－3 ，N 元素化合價由－3 價升高到＋5 價，即
生成 1 mol NO －3 失去 8 mol 電子，根據得失電子守恒可知每生成 1 mol NO －3 需要消耗 2 mol O2，C 正確；反
應③中 NO 被氧化為 NO－3 ，反應⑤中 NO －3 被還原為 N2，D 錯誤。
3．如圖是氮元素形成物質的“價—類”二維圖及氮循環的部分信息：
下列說法正確的是(　　)
①可通過雷電作用將 b 轉化為 c，這是一種固氮方式
②可通過加氧化劑將 e 轉化為 f
③a→c→d→f 這幾個反應中，均發生了 N 元素被氧化的反應
④g 只具有氧化性，還可能與堿發生反應
⑤將 f 轉化為 d 必須選用合適的還原劑才能實現
⑥h 可與 f 反應生成 i
A．①③⑤⑥ B．②③④
C．①③⑥ D．①④⑤
【答案】　C
【解析】　根據物質類別及與 N 元素化合價的關系可知：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在雷電作用下 N2與 O2反應產生 NO，這是
一種固氮方式，正確；②N2O5 與水反應產生 HNO3，反應過程中元素化合價不變，因此反應不需要加入氧
化劑就可以實現，錯誤；③在 a→c→d→f 這幾個反應中，N 元素化合價升高，被氧化，因此均發生了 N 元
素被氧化的反應，正確；④g 是 HNO2，屬于酸，N 元素化合價是＋3 價，處于中間價態，因此既具有氧化
性又具有還原性，同時也能與堿發生中和反應生成鹽和水，錯誤；⑤f 是 HNO3，光照條件下自身分解即可
生成 NO2(d)，可以不用其他還原劑，錯誤；⑥HNO3與 NH3·H2O 發生中和反應生成 NH4NO3和水，正確。
4．下列關系圖中，A 是一種正鹽，B 是氣態氫化物，C 是單質，F 是強酸。當 X 無論是強酸還是強堿時都
有如下轉化關系(其他產物及反應所需條件均已略去)，當 X 是強堿時，過量的 B 跟 Cl2反應除生成 C 外，另
一產物是鹽酸鹽。
下列說法不正確的是(　　)
A．當 X 是強酸時，A、B、C、D、E、F 中均含同一種元素，F 可能是 H2SO4
B．當 X 是強堿時，A、B、C、D、E、F 中均含同一種元素，F 是 HNO3
C．當 X 是強酸時，C 在常溫下是氣態單質
D．B 和 Cl2的反應為氧化還原反應
【答案】　C
【解析】　當 X 是強堿時，和強堿反應產生的氣態氫化物 B 可判斷為 NH3，則 A 為銨鹽，過量的 B 跟 Cl2
反應生成的鹽酸鹽是 NH4Cl，則 C 為 N2，由此判斷 D 為 NO、E 為 NO2、F 為 HNO3；A 和強酸反應生成的
B 能被 Cl2氧化，且生成的 C 能被 O2連續氧化，在常見的物質中可考慮 A 為硫化物，所以，當 X 是強酸時，
A、B、C、D、E、F 可分別為(NH4)2S、H2S、S、SO2、SO3、H2SO4，故 A、B 正確，C 錯誤；B 是氨氣或
硫化氫，氨氣與 Cl2反應生成氯化銨和氮氣，硫化氫和氯氣反應生成硫單質和氯化氫，因此 B 與氯氣的反應
是氧化還原反應，故 D 正確。
真題·明考向
1．（2024·廣東·高考真題）下列陳述 I 與陳述Ⅱ均正確，且具有因果關系的是
選項 陳述 I 陳述Ⅱ
A 酸性：CF3COOHCl
B 某冠醚與Li +能形成超分子，與K+ 則不能 Li +與K+ 的離子半徑不同
C 由氨制硝酸：NH3 NO NO2 HNO3 NH3和NO2 均具有氧化性
D 苯酚與甲醛反應，可合成酚醛樹脂 合成酚醛樹脂的反應是加聚反應
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A．電負性 F＞Cl，F 的吸電子能力大于 Cl，導致 CF3COOH 中 O-H 鍵的極性大于 CCl3COOH 中
O-H 鍵的極性，故酸性：CF3COOH＞CCl3COOH，故陳述 I 不正確，A 不符合題意；
B． 冠醚最大的特點就是能與正離子，尤其是與堿金屬離子形成超分子，并且隨環的大小不同而與不同的
金屬離子形成超分子，某冠醚與 Li+能形成超分子，與 K+則不能，則說明 Li+與 K+的離子半徑不同，陳述 I
與陳述Ⅱ均正確，且具有因果關系，B 符合題意；
C．由氨制硝酸過程中，NH3做還原劑，體現了 NH3的還原性，故陳述Ⅱ不正確，C 不符合題意；
D．苯酚與甲醛反應，可合成酚醛樹脂，該反應是縮聚反應，故陳述Ⅱ不正確，D 不符合題意；
故選 B。
2．（2023·江蘇·高考真題）氮及其化合物的轉化具有重要應用。下列說法不正確的是
A Cu O．實驗室探究稀硝酸與銅反應的氣態產物：HNO3 稀 NO 2 NO2
B．工業制硝酸過程中的物質轉化：N2
O 2 NO H 2O HNO
放電或高溫 3
催化劑
C．汽車尾氣催化轉化器中發生的主要反應： 2NO + 2CO N2 + 2CO2
D
D．實驗室制備少量NH3的原理： 2NH4Cl + Ca OH CaCl2 + 2NH3 +2H2 2O
【答案】B
【解析】A．Cu 與稀硝酸的反應產物之一為 NO，NO 與氧氣發生反應 2NO + O2 = 2NO2 生成 NO2，A 正確；
B．氮氣與氧氣在高溫條件下生成 NO，但 NO 無法與水發生化學反應，B 錯誤；
C．汽車尾氣催化轉化器主要將污染氣體 NO、CO 轉化為無污染的氣體，故該反應方程式為
催化劑
2NO + 2CO N2 + 2CO2，C 正確；
D
D．實驗室利用熟石灰和氯化銨制備少量 NH3，化學方程式為 2NH4Cl + Ca OH CaCl2 2 + 2NH3 +2H2O ，
D 正確。
故選 B。
3．（2022·天津·高考真題）燃油汽車行駛中會產生 CO、NO 等多種污染物。下圖為汽車發動機及催化轉化
器中發生的部分化學反應。以下判斷錯誤的是
A．甲是空氣中體積分數最大的成分 B．乙是引起溫室效應的氣體之一
C．反應(Ⅰ)在常溫下容易發生 D．反應(Ⅱ)中 NO 是氧化劑
【答案】C
【分析】甲和氧氣反應生成一氧化氮，一氧化氮和一氧化碳反應生成甲和二氧化碳，再根據元素守恒，則
甲為氮氣。
【解析】A．甲是氮氣，氮氣空氣中體積分數最大的成分，故 A 正確；
B．乙是二氧化碳，則乙是引起溫室效應的氣體之一，故 B 正確；
C．由于氮氣含有氮氮三鍵，因此反應(Ⅰ)在常溫下不容易發生，在高溫或放電條件下發生，故 C 錯誤；
D．一氧化碳和一氧化氮反應生成氮氣和二氧化碳，一氧化氮中氮化合價降低，因此反應(Ⅱ)中 NO 是氧化
劑，故 D 正確。
綜上所述，答案為 C。
4．（2021·江蘇·高考真題）N2是合成氨工業的重要原料，NH3不僅可制造化肥，還能通過催化氧化生產
HNO3；HNO3能溶解 Cu、Ag 等金屬，也能與許多有機化合物發生反應；在高溫或放電條件下，N2與 O2反
應生成 NO，NO 進一步氧化生成 NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大氣中過量的 NOx和
+ -
水體中過量的 NH 4 、NO 3 均是污染物。通過催化還原的方法，可將煙氣和機動車尾氣中的 NO 轉化為 N2，
也可將水體中的 NO -3 轉化為 N2。在指定條件下，下列選項所示的物質間轉化能實現的是
A．NO(g) H 2O HNO3(aq)
B．稀 HNO3(aq) C u NO2(g)
C．NO(g) CO 高溫，催化劑 N2(g)
D．NO - (aq) O 33 N2(g)
【答案】C
【解析】A．NO 不溶于水也不與水反應，A 錯誤；
B．稀 HNO3與 Cu 反應得到硝酸銅、水和 NO，得不到 NO2，B 錯誤；
C．NO 有氧化性，CO 有還原性，在高溫、催化劑條件下二者可發生氧化還原反應轉化為無毒的 N2和
CO2，C 正確；
D．O3有強氧化性，不能作還原劑將硝酸根離子還原，D 錯誤；
答案選 C。
演練·提能力
1．（2024·貴州遵義·二模）一定符合以下轉化過程的 X 是
X 稀 硝 酸 溶液 W N aOH 溶液 Z 加 熱 X
A．FeO B．SiO2 C．Al2O3 D．NH3
【答案】D
【解析】A．FeO 與稀硝酸反應生成硝酸鐵溶液，硝酸鐵溶液與 NaOH 溶液反應生成氫氧化鐵沉淀，氫氧化
鐵加熱分解生成氧化鐵，不能生成 FeO，所以不符合轉化關系，故 A 不選；
B．SiO2與稀硝酸不反應，故 B 不選；
C．Al2O3與稀硝酸反應生成硝酸鋁溶液，硝酸鋁溶液與少量NaOH溶液反應生成氫氧化鋁沉淀，但過量NaOH
溶液反應生成偏鋁酸鈉，氫氧化鋁加熱分解生成氧化鋁，偏鋁酸鈉加熱得不到氧化鋁，所以不一定符合，
故 C 不選；
D．NH3與稀硝酸反應生成硝酸銨溶液，硝酸銨溶液與 NaOH 溶液反應生成一水合氨，一水合氨加熱分解生
成 NH3，符合轉化關系，故 D 選；
故答案為：D。
2．（2024·廣東·模擬預測）物質類別和元素價態是學習元素及其化合物性質的重要認識視角。部分含 N 及
Cl 物質的分類與相應化合價關系如圖所示，下列推斷不正確的是
A．a 和 e 反應可能得到 b
B．工業上通過 a b c d e來制備HNO3
C． e中N的雜化方式與 e 中Cl的雜化方式不相同
D．濃 a 溶液和濃 c 溶液反應可以得到 b
【答案】B
【分析】由圖可得 a 為 NH3，b 為 N2，c 為 NO，d 為 NO2 或四氧化二氮，e 為 HNO3 或硝酸鹽，a＇為 HCl，
b＇為 Cl2，c＇為 HClO 或次氯酸鹽，d＇為 HClO3或氯酸鹽，e＇為 HClO4或高氯酸鹽；
【解析】A．氨氣和硝酸生成硝酸銨，可能生成氮氣，A 正確；
B．工業上氨氣催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮，二氧化氮和水反應生成硝酸，
而不是氨氣轉化為氮氣，B 錯誤；
C．e 為 HNO3或硝酸鹽，N 為 sp2雜化，e＇為 HClO4或高氯酸鹽，其中氯為 sp3雜化，C 正確；
D．根據氧化還原規律可知，濃氯水溶液和濃次氯酸溶液發生氧化還原反應可以得到氯氣單質，D 正確；
故選 B。
3．（2024·浙江·模擬預測）氯氣管道發生泄漏可用濃氨水檢驗：3Cl2 + 8NH3 = 6NH4Cl + N2 ，下列說法不正
確的是（NA 為阿伏加德羅常數的值）
A．生成1molN2 時轉移電子為6NA
B．若產生白煙，說明此處有氯氣泄漏
C．Cl2 僅表現氧化劑，NH3僅表現還原性
D．N2 也有一定的氧化性，但氧化性比Cl2 弱
【答案】C
【解析】A．反應中每生成 1mol 氮氣，氮元素由-3 價變為 0 價，轉移電子的物質的量=1mol×2×3=6mol，則
個數為 6NA，A 正確；
B．如果氯氣管道漏氣，遇氨氣可立刻化合生成氯化銨固體小顆粒，會看到有大量白煙生成，B 正確；
C．反應中 Cl2為氧化劑，NH3為還原劑，由方程式可知，當有 8molNH3參加反應，有 2mol 被氧化，即 Cl2
僅表現氧化性，NH3既表現還原性又表現出堿性，C 錯誤；
D．N2中 N 的化合價為 0 價處于中間價態，則 N2也有一定的氧化性，反應中 Cl2為氧化劑而 N2為氧化產物，
故 N2的氧化性比 Cl2弱，D 正確；
故答案為：C。
4．（2024·安徽阜陽·模擬預測）物質的類別和核心元素的化合價是研究物質性質的兩個重要維度。如圖為氮
元素及其部分化合物的價態—類別圖。下列說法正確的是
A．圖中各物質均參與自然界循環
B．c、d 均為酸性氧化物
C．f 不能檢驗氯氣管道是否漏氣
D．實驗室可用 g 的固體與 NaOH 固體加熱制備 f
【答案】A
【分析】圖為氮元素及其部分化合物的價態—類別圖。由圖可知，a 為硝酸鹽、b 為硝酸、c 為一氧化氮、d
為二氧化氮或四氧化二氮、e 為氮氣、f 為氨氣、g 為銨鹽。
【解析】A．氮氣和氧氣通過雷電生成 NO，NO 和氧氣生成二氧化氮，二氧化氮和水生成硝酸，硝酸進入
土壤中轉化為硝酸鹽，硝酸鹽可被植物轉化為有機物，然后排泄后轉化為氨氣等，各物質均參與自然界循
環，A 正確；
B．NO 為不成鹽氧化物，B 錯誤；
C．氨氣和氯氣能發生反應生成白煙，能檢驗氯氣管道是否漏氣，C 錯誤；
D．實驗室制取氨氣時是將氯化銨與氫氧化鈣混合加熱，D 錯誤；
故選 A。
5．（2024·遼寧沈陽·模擬預測）下列物質的生產流程不正確的是
A．NH3
O2 NO O 2 NO H 2O HNO
催化劑 2 3
B C a OH ．濃縮海水 2 Mg OH 鹽 酸 MgCl 溶液 電 解2 金屬Mg2
C FeS O． 2 SO O 22 2 D SO
9 8.3% 濃硫 酸 H SO
催化劑， 3 2 4
D．濃縮海水 C l2 含溴海水 熱 空 氣吹 出 HBr溶液 C l2 高濃度溴水 蒸 餾SO H O Br2和 2 2
【答案】B
【解析】A．氨氣催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮被氧氣氧化為二氧化氮，二氧化氮和水反應生成硝
酸和一氧化氮，故 A 正確；
B．電解氯化鎂溶液得不到單質鎂，應電解熔融態氯化鎂得金屬鎂，故 B 錯誤；
C．空氣中煅燒硫鐵礦有二氧化硫生成，二氧化硫被氧氣催化氧化為三氧化硫，用濃硫酸吸收三氧化硫制備
硫酸，故 C 正確；
D．海水濃縮后向其中通入氯氣，氯氣將溴離子氧化為溴單質，通過熱空氣吹出、二氧化硫還原、氯氣再次
氧化可以富集得到濃溴水，通過蒸餾即可得到較為純凈得溴單質，故 D 正確；
故選 B。
6．冬季燃煤排放的大量活性溴化合物 BrCl 能通過光解釋放溴自由基（用 Br 表示）和氯自由基（用 Cl 表
示），從而影響大氣中自由基（OH、HO2 ）的濃度，其循環原理如圖所示。下列說法錯誤的是
A．BrCl 可以與水反應生成 HCl 和 HBrO B．HOBr 分子中中心原子采用 sp2雜化
C．溴自由基和氯自由基均具有強氧化性 D．BrCl 的排放會造成臭氧空洞、水中汞含量超標等
【答案】B
【分析】燃煤排放的大量活性溴化合物 BrCl 能通過光解釋放溴自由基(用 Br 表示)和氯自由基(用 Cl 表示)，
Br 自由基能將 Hg0氧化為 HgⅡ，也能與 O3作用生成 BrO 自由基；BrO 自由基與 HO2自由基作用可生成
HOBr，也可與 NO2作用生成 BrONO2，BrONO2在氣溶膠中也能轉化為 HOBr，HOBr 與 Cl 自由基在氣溶膠
中反應重新轉化為 BrCl。
【解析】A．BrCl 中 Br 顯+1 價，Cl 顯-1 價，可以與水發生復分解反應生成 HCl 和 HBrO，A 正確；
6-1 2
B．HOBr 的中心 O 原子的價層電子對數為 2+ =4，發生 sp3雜化，B 錯誤；
2
C．溴自由基和氯自由基最外層都有 7 個電子，都易得到電子從而具有強氧化性，C 正確；
D．BrCl 的排放會消耗大氣中的 O3，將 Hg0氧化為 HgⅡ，從而造成臭氧空洞、水中汞含量超標等，D 正確；
故選 B。
7．氨既是一種重要的化工產品，又是一種重要的化工原料。下圖為合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意圖。
下列說法合理的是
A．高溫、高壓．催化劑條件均有利于提高合成氨的產率
B．物質 A 的有效成分是O2
C．經“氨分離器”產生的尾氣應用堿液處理
D．“氧化爐”中氧化劑與還原劑的物質的量之比為 4∶5
【答案】B
【解析】A．合成氨是放熱反應，高溫不利于提高合成氨的產率，催化劑不影響平衡移動，所以不能提高合
成氨的產率，A 錯誤；
B．氧化爐內的反應為 4NH3+5O2=4NO+6H2O，B 正確；
C．經“氨分離器”產生的尾氣是未反應的 N2和 H2，應返回“合成塔”循環利用，且二者不能與堿液反應，C
錯誤；
D．“氧化爐”內 NH3與 O2反應生成 NO 和 H2O，氧化劑與還原劑的物質的量之比為 5∶4，D 錯誤；
故選 B。
8．空氣中的氮氣可通過人工固氮獲得氨氣，氨氣是重要的化工原料，通過氨氧化法可制得硝酸，反應過程
如圖：
△
N2 ― ― ―
H2、―高溫―、高― 壓、―催―化劑― ― → O 、催化劑、 ONH 2 23 ― ― ― ― ― ― ―→NO ― ― ―→
H
NO ― 2―
O、 O―2 →
轉化 ① 轉化 ② 轉化 ③ 2 轉化 ④ HNO3
硝酸是一種強氧化性酸，制硝酸工業產生的尾氣中含有氮氧化物，應處理后才能排放。下列說法不正確的
是(　　)
A．常溫下，濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中
B．BaSO3固體能溶于稀硝酸，生成 Ba(NO3)2，放出 SO2氣體
C．工業上，當轉化①的反應達到平衡時，需不斷地從混合氣體中分離出 NH3，將未反應的原料氣送回合成
塔以提高原料的利用率
D．轉化④中，當 V(NO2)∶V(O2)＝4∶1 時，理論上 NO2全部轉化為 HNO3
【答案】　B
【解析】　硝酸是強氧化性酸，BaSO3固體能溶于稀硝酸，被氧化生成硫酸鋇，硝酸被還原生成 NO，B 錯
誤。
9．水合肼(N2H4·H2O)是重要的氫能源穩定劑，其制備的反應原理為 NaClO＋2NH3===N2H4·H2O＋NaCl。下
列裝置和操作不能達到實驗目的的是(　　)
A．裝置甲用于制備 NH3，試劑 X 是氯化鈣
B．用裝置乙作為反應過程的安全瓶
C．制備水合肼時從裝置丙的 a 口通入 NH3
D．用裝置丁吸收反應中過量的 NH3
【答案】　A
【解析】　濃氨水需受熱或加入堿性物質才能分解產生 NH3，CaCl2不能使濃氨水分解，A 項錯誤；化學實
驗裝置中的安全瓶的進氣管和出氣管均較短，B 項正確；氨氣密度比空氣小，為了利于氨氣與 NaClO 溶液
反應，應從裝置丙的 a 口通入氨氣，C 項正確；氨氣會污染環境，用裝置丁可吸收過量的 NH3，并能防倒吸，
D 項正確。
10．氨基甲酸銨(NH2COONH4)易分解，易水解，難溶于 CCl4。某小組設計如圖所示裝置制備氨基甲酸銨。
已知：2NH3 (g)＋ CO2(g) NH2COONH4 (s)　ΔH＜0
下列分析錯誤的是(　　)
A．A 裝置的優點是能夠隨時控制反應的發生和停止
B．裝置 B、C、E 中試劑可分別為飽和碳酸氫鈉溶液、濃硫酸、P2O5固體
C．裝置 D 使用冰水浴
D．裝置 F 中所用試劑可為 NH4Cl 與熟石灰
【答案】　B
【解析】　A 裝置為碳酸鈣與鹽酸反應制備 CO2 的簡易裝置，該裝置的優點是能夠隨時控制反應的發生和
停止，A 正確；氨基甲酸銨易水解，進入裝置 D 的氣體必須是干燥純凈氣體，左側裝置 B、C 試劑可分別
為飽和碳酸氫鈉溶液、濃硫酸，制備純凈干燥的 CO2，裝置 F 可用 NH4Cl 與熟石灰制備氨氣，E 中試劑需
干燥氨氣，可以選用堿石灰，但不能選用 P2O5 固體，B 錯誤、D 正確；制備氨基甲酸銨的反應為放熱反應，
制得的物質易分解，所以裝置 D 需降溫，使用冰水浴，C 正確。
四、氮及其化合物的轉化與典型物質性質探究
11．研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(如下圖所示)。下列敘述錯誤的是(　　)
A．霧和霾的分散劑相同
B．霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨
C．NH3是形成無機顆粒物的催化劑
D．霧霾的形成與過度施用氮肥有關
【答案】　C
【解析】　霧和霾的分散劑都是空氣，A 項正確；NH3參與反應生成銨鹽，是反應物，不是催化劑，C 項錯
誤；過度施用氮肥會增加大氣中氨的含量，D 項正確。
12．部分含氮物質的分類與相應氮元素的化合價關系如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．a 可經催化氧化生成 b
B．b 為紅棕色，可轉化為 c
C．密閉體系中，c 存在 2NO2 N2O4
D．d 的溶液與 Cu 反應可生成 b 或 c
【答案】　B
【解析】　由題中信息知，a 為 NH3，b 為 NO，NH3 可經催化氧化生成 NO，A 說法正確；b 為 NO，為無
色氣體，與氧氣反應可轉化為 c，即 NO2，B 說法錯誤；d 為硝酸，Cu 與稀硝酸反應生成 NO，與濃硝酸反
應生成 NO2，D 說法正確。
13．（2024·北京·高考真題）HNO3是一種重要的工業原料。可采用不同的氮源制備HNO3。
(1)方法一：早期以硝石(含NaNO3 )為氮源制備HNO3，反應的化學方程式為：
H2SO4 (濃)+NaNO3 = NaHSO4 +HNO3 。該反應利用了濃硫酸的性質是酸性和 。
(2)方法二：以NH3為氮源催化氧化制備HNO3，反應原理分三步進行。
①第 I 步反應的化學方程式為 。
②針對第Ⅱ步反應進行研究：在容積可變的密閉容器中，充入 2nmolNO 和 n mol O2 進行反應。在不同壓強
下( p1 、p2 )，反應達到平衡時，測得NO 轉化率隨溫度的變化如圖所示。解釋 y 點的容器容積小于 x 點的容
器容積的原因 。
(3)方法三：研究表明可以用電解法以N2 為氨源直接制備HNO3，其原理示意圖如下。
①電極 a 表面生成NO-3的電極反應式： 。
i ii
②研究發現：N2 轉化可能的途徑為N NO NO- 。電極 a 表面還發生 iii．H2O O2 。iii 的存在，有利2 3
于途徑 ii，原因是 。
(4)人工固氮是高能耗的過程，結合N2 分子結構解釋原因 。方法三為N2 的直接利用提供了一種新的思
路。
【答案】(1)難揮發性
催化劑
(2) 4NH3 +5O2 4NO+6H2O 2NO+O2 2NO2 ，該反應正向氣體分子總數減小，同溫時，p1V
條件下NO 轉化率高于 p2 ，故p1>p2 ，x、y 點轉化率相同，此時壓強對容積的影響大于溫度對容積的影響
(3) N -2 -10e +6H2O = 2NO
-
3 +12H
+ 反應 iii 生成O O -2， 2將NO 氧化成NO2 ，NO2 更易轉化成NO3
(4) N2 中存在氮氮三鍵，鍵能高，斷鍵時需要較大的能量，故人工固氮是高能耗的過程
【解析】（1）濃硫酸難揮發，產物HNO3為氣體，有利于復分解反應進行，體現了濃硫酸的難揮發性和酸性。
催化劑
（2）①第 I 步反應為氨氣的催化氧化，化學方程式為 4NH3 +5O2 4NO+6H2O；
D
② 2NO+O2 2NO2 ，該反應正向氣體分子總數減小，同溫時，p1 條件下NO 轉化率高于 p2 ，故p1>p2 ，根
T
據V = nR p ，x、y 點轉化率相同，則 n 相同，此時壓強對容積的影響大于溫度對容積的影響，故 y 點的容
器容積小于 x 點的容器容積。
（3）①由電極 a 上的物質轉化可知，氮元素化合價升高，發生氧化反應，電極 a 為陽極，電極反應式為
N2 -10e
- +6H2O=2NO
-
3 +12H
+
；
②反應 iii 生成O2，O2將NO NO NO NO-氧化成 2 ， 2 更易轉化成 3。
（4）N2 中存在氮氮三鍵，鍵能高，斷鍵時需要較大的能量，故人工固氮是高能耗的過程。
14．某化學自主實驗小組通過實驗探究 NH3、NO2的性質。
探究Ⅰ：利用如圖所示裝置探究 NO2能否被 NH3還原(K1、K2為止水夾，夾持及固定裝置略去)。
(1)A 裝置中制取 NH3的化學方程式是______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)甲、乙分別是________(填字母)。
a．濃硫酸、堿石灰
b．堿石灰、堿石灰
c．堿石灰、無水氯化鈣
d．五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若 NO2能夠被 NH3還原，預期 C 裝置中能觀察到的現象是__________________________。
(4)此實驗裝置存在一個明顯的缺陷是_______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
探究Ⅱ：探究 NO2、O2混合氣體的噴泉實驗。
(5)請在 G 裝置中的虛線上描出導管實線圖。
(6)G 裝 置 中 濃 硫 酸 有 三 種 作 用 ： 混 合 NO2 、 O2 氣 體 ； 干 燥 NO2 、 O2 ；
_______________________________________________________________________________。
(7)將 G 裝置上面的圓底燒瓶收集滿氣體(標準狀況下)進行噴泉實驗，若混合氣體全部被吸收，則所得溶液
物質的量濃度為______ mol·L－1(結果保留兩位有效數字)。
【答案】　(1)NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2　(2)c　(3)C 裝置中混合氣體顏色變淺
(4)缺少尾氣處理裝置　(5) (進氣管短，出氣管長)　(6)觀察氣泡的速率，控制混合氣體的比例
(7)0.036
【解析】　(7)燒瓶中充滿溶液，則恰好發生反應 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，HNO3 的物質的量是恰好完
4
全反應的 NO2和 O2(體積比 4∶1)總物質的量的 ，溶液體積等于燒瓶體積，設燒瓶體積為 V L，則溶液的物5
V L 4
22.4 L·mol－1 × 5 1 4
質的量濃度為 ＝ × mol·L－1≈0.036 mol·L－1。
V L 22.4 5
15．氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業上在一定溫度和催化劑條件下用 NH3 將 NOx 還原生成 N2。
某同學在實驗室中對 NH3與 NO2反應進行了探究。回答下列問題：
(1)氨氣的制備
① 氨 氣 的 發 生 裝 置 可 以 選 擇 上 圖 中 的 ______________________ ， 反 應 的 化 學 方 程 式 為
_______________________________________________________________________________。
②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為發生裝置→________(按氣流方向，用小寫字
母表示)。
(2)氨氣與二氧化氮的反應
將上述收集到的 NH3充入注射器 X 中，硬質玻璃管 Y 中加入少量催化劑，充入 NO2(兩端用夾子 K1、K2夾
好)。在一定溫度下按圖示裝置進行實驗。
操作步驟 實驗現象 解釋原因
打開 K1，推動注射器活塞， ②反應的化學方程式：
①Y 管中________________
使X中的氣體緩慢通入Y管中 ____________________
將注射器活塞退回原處并固
Y 管中有少量水珠 生成的氣態水凝聚
定，待裝置恢復到室溫
打開 K2 ③__________ ④__________________
△ △
【答案】　(1)①A　2NH4Cl＋Ca(OH)2 === == CaCl2＋2H2O＋2NH3↑(或B　NH3·H2O === == NH3↑＋H2O)　
催化 劑
②dcfei　(2)①紅棕色氣體顏色慢慢變淺　②6NO2＋8NH3 ===△ == 7N2＋12H2O　③Z 中 NaOH 溶液產生倒
吸現象　④反應后氣體分子數減少，Y 管中壓強小于外界壓強
【解析】　(1)①在實驗室通常用加熱氯化銨和消石灰固體混合物的方法制取氨氣，應選用發生裝置 A，其
△
反應的化學方程式為 2NH4Cl＋Ca(OH)2 === == CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，或選用發生裝置 B，直接加熱濃氨
△
水生成氨氣：NH3·H2O === == NH3↑＋H2O。②氨氣是堿性氣體，可用堿石灰干燥，其密度小于空氣，應
采用向下排空氣法收集，氨氣極易溶于水，尾氣處理時應防止倒吸，則要收集一瓶干燥的氨氣，儀器的連
接順序為發生裝置→dcfei。
(2)打開 K1，推動注射器活塞將氨氣緩慢通入 Y 管中，在一定溫度和催化劑的作用下發生反應：6NO2＋8NH3
=催==化
劑
△ == 7N2＋12H2O，隨著反應的發生 Y 管中紅棕色氣體顏色變淺；反應生成的水蒸氣液化后，NO2和 NH3
反應后氣體的物質的量減小，反應容器中的壓強減小，打開 K2，Z 中的溶液倒吸入 Y 管中。

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