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第五章 第二十一讲 氮及其氧化物 氨和铵盐-2025年高考化学一轮总复习课件
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这是一份第五章 第二十一讲 氮及其氧化物 氨和铵盐-2025年高考化学一轮总复习课件，共60页。PPT课件主要包含了栏目索引，氮的固定，考点一，稀硝酸，浓硝酸，向上排空气，2氮氧化物的污染，考点二，挤出胶头滴管中，的水打开弹簧夹等内容，欢迎下载使用。
2．氮气的性质(1)物理性质常温下，N2是____色____味气体，密度比空气略小，____溶于水。(2)化学性质
写出上述反应的化学方程式：
3．氮的两种常见氧化物(1)NO和NO2的比较
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(2)(2021·河北卷)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( )(3)(2021·河北卷)汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5( )
考向一 含氮化合物对环境的污染及防治[例1] (2022·天津卷)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是( )A．甲是空气中体积分数最大的成分B．乙是引起温室效应的气体之一C．反应( Ⅰ )在常温下容易发生D．反应( Ⅱ )中NO是氧化剂
甲和氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮和一氧化碳反应生成甲和二氧化碳，再根据元素守恒，则甲为氮气。甲是氮气，氮气是空气中体积分数最大的成分，A正确；乙是二氧化碳，则乙是引起温室效应的气体之一，B正确；由于氮气含有氮氮三键，因此反应( Ⅰ )在常温下不容易发生，在高温或放电条件下发生，C错误；一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳，一氧化氮中氮元素化合价降低，因此反应( Ⅱ )中NO是氧化剂，D正确。
考向二 氮的氧化物溶于水的计算 [例2] (2024·湖南三湘创新联合体联考)相同条件下，将V mL NO和NO2的混合气体通过水吸收后，得到无色气体M。将此无色气体M与等体积的O2通入水中充分吸收后，得到5 mL无色气体N。下列说法不正确的是( )A．M气体是NO，N气体是O2B．M气体的体积是20 mLC．V mL的取值范围是20＜V mL＜60
1．氨(NH3)(1)分子结构与物理性质
(2)化学性质(写出反应的化学或离子方程式)
(3)氨的喷泉实验如图所示为氨的喷泉实验装置(夹持装置均已省略)。
①用图1所示装置进行喷泉实验。引发“喷泉”的操作是________________________________。简述产生喷泉的原理：_________________________________________________。②用图2所示装置进行喷泉实验。打开弹簧夹，不能产生“喷泉”的原因是_____________________________________________________。引发图2装置“喷泉”的操作是_______________________________________。
烧瓶内气体压强迅速减小
玻璃管内充有空气，氨与水不能接触，不能形成明显压强差
打开弹簧夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热
2．铵盐(1)物理性质铵盐一般是白色固体，均____溶于水。(2)化学性质
3．氨的实验室制法(1)反应原理实验室中常加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取NH3，反应的化学方程式为_____________________________________________。
判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)(2023·浙江1月选考卷)工业上用氨的催化氧化制备NO( )(2)(2023·北京卷)验证NH3易溶于水且溶液呈碱性(图1)( )
考向一 氨和铵盐的性质及应用 [例1] 探究氨及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )A．将集有氨的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨极易溶于水
[练1] (2024·广东省南粤名校联考)下列关于氨的说法不正确的是( )
考向二 喷泉实验原理及应用[例2] (2020·全国 Ⅲ 卷)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体-溶液，能出现喷泉现象的是( )
从原理上来说，只要圆底烧瓶内的气体易溶于胶头滴管内所吸有的液体即可使烧瓶内的气压在短时间内迅速减小，与大气压形成较大的压强差，即可形成喷泉。H2S为酸性气体，在稀盐酸中的溶解度较小，不能形成喷泉，A错误；HCl为酸性气体，稀氨水呈碱性，HCl在稀氨水中的溶解度较大，极易形成喷泉，B正确；NO不溶于稀硫酸，且和稀硫酸不反应，不能形成喷泉，C错误；CO2难溶于饱和NaHCO3溶液，不能形成喷泉，D错误。
(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)容器内气体极易溶于水或容器内气体与溶液中的溶质发生化学反应。
[练2] (2024·浙江舟山开学联考)如图装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，打开弹簧夹，下列与实验事实不相符合的是( )A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉B．NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉C．H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉D．HBr(AgNO3溶液)/淡黄色喷泉
CO2难溶于NaHCO3溶液，不能产生明显压强差，不能形成喷泉，A符合题意；NH3极易溶于水，所得溶液呈碱性，溶液呈红色，产生较大压强差，形成喷泉，B不符合题意；H2S与CuSO4溶液反应生成黑色CuS沉淀，形成黑色喷泉，C不符合题意；HBr与AgNO3溶液反应生成淡黄色沉淀AgBr，产生淡黄色喷泉，D不符合题意。
考向三 氨的实验室制取及综合探究[例3] (2024·辽宁大连模拟)利用如图装置进行NH3的制备及性质探究实验。下列说法正确的是( )
A．使用装置 Ⅰ 制备NH3时，分液漏斗中应盛放浓氨水，利用了氨水的碱性弱于NaOHB．装置 Ⅱ 中盛放湿润蓝色石蕊试纸，打开K2，关闭K1，可证明NH3为碱性气体C．利用装置 Ⅲ 模拟侯氏制碱法时，可将a和c连接D．将a和d连接验证NH3与Cu2＋的配位能力强于H2O
NH3·H2O分解产生NH3和H2O，碱石灰吸水且放热促使该反应正向进行有利于氨的逸出，A错误；检验氨用湿润的红色石蕊试纸，遇碱性气体NH3变蓝，B错误；氨极易溶于水，为了防止倒吸从b口通入气体，C错误；CuSO4溶液中存在[Cu(H2O)4]2＋，通入氨后溶液变成深蓝色即产生[Cu(NH3)4]2＋，推测NH3的配位能力强于H2O，D正确。
实验室制取NH3的其他方法
[练3] (2024·贵州铜仁统考)实验室可选用下列装置和试剂制备氨，并干燥、收集和处理尾气，下列说法正确的是( )
A．①和②均可用于实验室制备氨气B．③中盛有碱石灰或无水氯化钙可用于干燥氨气C．④可用于收集氨，气流方向为a进b出D．⑤中盛有稀硫酸可用于氨的尾气处理
氯化铵固体受热分解生成氨和氯化氢，氨和氯化氢在试管口遇冷反应生成氯化铵，则装置①不能用于制备氨，A错误；不能用无水氯化钙干燥氨，B错误；氨的密度比空气的密度小，应用向下排空气法收集氨，则装置④可用于收集氨，且气流方向为a进b出，C正确；氨与硫酸反应生成硫酸铵，将氨直接通入稀硫酸中会产生倒吸，则装置⑤不能用于氨的尾气处理，D错误。
1．下列对NO和NO2的描述正确的是( )A．NO2与水的反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂B．NO是无色气体，可用向上排空气法收集C．NO2可由N2和O2直接化合得到D．从元素化合价角度看，NO只有还原性
NO2与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氮元素由＋4价变为＋2价和＋5价，则NO2既是氧化剂又是还原剂，A正确；NO易与O2反应生成NO2，不能用排空气法收集，只能采用排水法收集NO，B错误；N2和O2在高温或放电条件下生成NO，不能直接得到NO2，C错误；NO中氮元素显＋2价，处于中间价态，则NO既有氧化性又有还原性，D错误。
2．将10 mL NO和NO2的混合气体通入装满水倒立在水槽中的量筒内，一段时间后，最后剩余4 mL气体，原混合气体中含NO的体积为( )A．1 mL B．3 mL C．5 mL D．7 mL
3．(2024·河南驻马店第一次联考)用下图装置(夹持装置已略去)进行NH3制备及性质实验，已知：NH3极易溶于水，而难溶于CCl4，CCl4密度比水大且与水不互溶。下列说法不正确的是( )
A．甲中制备NH3利用了NH3·H2O的分解反应B．乙中的集气瓶内a导管短、b导管长C．丙中的CCl4能防止倒吸D．丁也可以用于制备氨
浓氨水滴加到NaOH固体中，NaOH溶解于水并放出大量热，促使NH3·H2O分解释放出NH3，A正确；NH3的密度小于空气，采用向下排空气法收集NH3，故乙中的集气瓶内a导管短、b导管长，B正确；丙中下层是CCl4，上层是水，NH3通入CCl4层，由于NH3难溶于CCl4，从CCl4层逸出而被上层的水吸收，可防止倒吸，C正确；NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，两种气体在管口重新化合生成NH4Cl，不能用于制取NH3，D错误。
4．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列表述正确的是( )
A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B．NO2与水反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D．利用上述关系制取NaHCO3的操作为向饱和NaCl溶液中依次通入过量的CO2、NH3，然后过滤得到NaHCO3
NaHCO3不是化肥，A错误；NO2与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，B错误；制NaHCO3时是向饱和NaCl溶液中依次通入NH3和CO2，D错误。
6．(2024·山东滨州期末)TiN是一种新型耐火材料，可由TiO2和NH3在高温条件下制备，实验装置如图(夹持装置省略)。下列说法错误的是( )
A．开始实验前应先检查装置的气密性B．装置C的作用是干燥氨，试剂X为P2O5C．装置D发生的反应中，NH3作还原剂D．装置E的作用是吸收NH3和H2O
该实验中有气体参与反应，故开始实验前应先检查装置的气密性，A正确；P2O5是酸性干燥剂，不能用于干燥NH3，应选用碱石灰，B错误；装置D中利用TiO2和NH3在高温条件下制备TiN，Ti元素由＋4价降低到＋3价，发生还原反应，推测NH3作还原剂，C正确；NH3易污染环境，且极易溶于水被吸收，故装置E的作用是吸收NH3和H2O，D正确。
7．(2023·广东卷)1827年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是( )
A．图1：喷泉实验 B．图2：干燥NH3C．图3：收集NH3 D．图4：制备NH3
NH3极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，A正确；P2O5为酸性氧化物，NH3具有碱性，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥NH3，B错误；NH3的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，C正确；CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使NH3挥发，可用此装置制备NH3，D正确。
8．(2023·北京卷)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是( )
A．a、c分别是HCl、NH3B．d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)ClC．已知MgCl2为副产物，则通入水蒸气可减少MgCl2的产生D．等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热
2．氮气的性质(1)物理性质常温下，N2是____色____味气体，密度比空气略小，____溶于水。(2)化学性质
写出上述反应的化学方程式：
3．氮的两种常见氧化物(1)NO和NO2的比较
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(2)(2021·河北卷)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( )(3)(2021·河北卷)汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5( )
考向一 含氮化合物对环境的污染及防治[例1] (2022·天津卷)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是( )A．甲是空气中体积分数最大的成分B．乙是引起温室效应的气体之一C．反应( Ⅰ )在常温下容易发生D．反应( Ⅱ )中NO是氧化剂
甲和氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮和一氧化碳反应生成甲和二氧化碳，再根据元素守恒，则甲为氮气。甲是氮气，氮气是空气中体积分数最大的成分，A正确；乙是二氧化碳，则乙是引起温室效应的气体之一，B正确；由于氮气含有氮氮三键，因此反应( Ⅰ )在常温下不容易发生，在高温或放电条件下发生，C错误；一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳，一氧化氮中氮元素化合价降低，因此反应( Ⅱ )中NO是氧化剂，D正确。
考向二 氮的氧化物溶于水的计算 [例2] (2024·湖南三湘创新联合体联考)相同条件下，将V mL NO和NO2的混合气体通过水吸收后，得到无色气体M。将此无色气体M与等体积的O2通入水中充分吸收后，得到5 mL无色气体N。下列说法不正确的是( )A．M气体是NO，N气体是O2B．M气体的体积是20 mLC．V mL的取值范围是20＜V mL＜60
1．氨(NH3)(1)分子结构与物理性质
(2)化学性质(写出反应的化学或离子方程式)
(3)氨的喷泉实验如图所示为氨的喷泉实验装置(夹持装置均已省略)。
①用图1所示装置进行喷泉实验。引发“喷泉”的操作是________________________________。简述产生喷泉的原理：_________________________________________________。②用图2所示装置进行喷泉实验。打开弹簧夹，不能产生“喷泉”的原因是_____________________________________________________。引发图2装置“喷泉”的操作是_______________________________________。
烧瓶内气体压强迅速减小
玻璃管内充有空气，氨与水不能接触，不能形成明显压强差
打开弹簧夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热
2．铵盐(1)物理性质铵盐一般是白色固体，均____溶于水。(2)化学性质
3．氨的实验室制法(1)反应原理实验室中常加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取NH3，反应的化学方程式为_____________________________________________。
判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)(2023·浙江1月选考卷)工业上用氨的催化氧化制备NO( )(2)(2023·北京卷)验证NH3易溶于水且溶液呈碱性(图1)( )
考向一 氨和铵盐的性质及应用 [例1] 探究氨及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )A．将集有氨的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨极易溶于水
[练1] (2024·广东省南粤名校联考)下列关于氨的说法不正确的是( )
考向二 喷泉实验原理及应用[例2] (2020·全国 Ⅲ 卷)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体-溶液，能出现喷泉现象的是( )
从原理上来说，只要圆底烧瓶内的气体易溶于胶头滴管内所吸有的液体即可使烧瓶内的气压在短时间内迅速减小，与大气压形成较大的压强差，即可形成喷泉。H2S为酸性气体，在稀盐酸中的溶解度较小，不能形成喷泉，A错误；HCl为酸性气体，稀氨水呈碱性，HCl在稀氨水中的溶解度较大，极易形成喷泉，B正确；NO不溶于稀硫酸，且和稀硫酸不反应，不能形成喷泉，C错误；CO2难溶于饱和NaHCO3溶液，不能形成喷泉，D错误。
(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)容器内气体极易溶于水或容器内气体与溶液中的溶质发生化学反应。
[练2] (2024·浙江舟山开学联考)如图装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，打开弹簧夹，下列与实验事实不相符合的是( )A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉B．NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉C．H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉D．HBr(AgNO3溶液)/淡黄色喷泉
CO2难溶于NaHCO3溶液，不能产生明显压强差，不能形成喷泉，A符合题意；NH3极易溶于水，所得溶液呈碱性，溶液呈红色，产生较大压强差，形成喷泉，B不符合题意；H2S与CuSO4溶液反应生成黑色CuS沉淀，形成黑色喷泉，C不符合题意；HBr与AgNO3溶液反应生成淡黄色沉淀AgBr，产生淡黄色喷泉，D不符合题意。
考向三 氨的实验室制取及综合探究[例3] (2024·辽宁大连模拟)利用如图装置进行NH3的制备及性质探究实验。下列说法正确的是( )
A．使用装置 Ⅰ 制备NH3时，分液漏斗中应盛放浓氨水，利用了氨水的碱性弱于NaOHB．装置 Ⅱ 中盛放湿润蓝色石蕊试纸，打开K2，关闭K1，可证明NH3为碱性气体C．利用装置 Ⅲ 模拟侯氏制碱法时，可将a和c连接D．将a和d连接验证NH3与Cu2＋的配位能力强于H2O
NH3·H2O分解产生NH3和H2O，碱石灰吸水且放热促使该反应正向进行有利于氨的逸出，A错误；检验氨用湿润的红色石蕊试纸，遇碱性气体NH3变蓝，B错误；氨极易溶于水，为了防止倒吸从b口通入气体，C错误；CuSO4溶液中存在[Cu(H2O)4]2＋，通入氨后溶液变成深蓝色即产生[Cu(NH3)4]2＋，推测NH3的配位能力强于H2O，D正确。
实验室制取NH3的其他方法
[练3] (2024·贵州铜仁统考)实验室可选用下列装置和试剂制备氨，并干燥、收集和处理尾气，下列说法正确的是( )
A．①和②均可用于实验室制备氨气B．③中盛有碱石灰或无水氯化钙可用于干燥氨气C．④可用于收集氨，气流方向为a进b出D．⑤中盛有稀硫酸可用于氨的尾气处理
氯化铵固体受热分解生成氨和氯化氢，氨和氯化氢在试管口遇冷反应生成氯化铵，则装置①不能用于制备氨，A错误；不能用无水氯化钙干燥氨，B错误；氨的密度比空气的密度小，应用向下排空气法收集氨，则装置④可用于收集氨，且气流方向为a进b出，C正确；氨与硫酸反应生成硫酸铵，将氨直接通入稀硫酸中会产生倒吸，则装置⑤不能用于氨的尾气处理，D错误。
1．下列对NO和NO2的描述正确的是( )A．NO2与水的反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂B．NO是无色气体，可用向上排空气法收集C．NO2可由N2和O2直接化合得到D．从元素化合价角度看，NO只有还原性
NO2与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氮元素由＋4价变为＋2价和＋5价，则NO2既是氧化剂又是还原剂，A正确；NO易与O2反应生成NO2，不能用排空气法收集，只能采用排水法收集NO，B错误；N2和O2在高温或放电条件下生成NO，不能直接得到NO2，C错误；NO中氮元素显＋2价，处于中间价态，则NO既有氧化性又有还原性，D错误。
2．将10 mL NO和NO2的混合气体通入装满水倒立在水槽中的量筒内，一段时间后，最后剩余4 mL气体，原混合气体中含NO的体积为( )A．1 mL B．3 mL C．5 mL D．7 mL
3．(2024·河南驻马店第一次联考)用下图装置(夹持装置已略去)进行NH3制备及性质实验，已知：NH3极易溶于水，而难溶于CCl4，CCl4密度比水大且与水不互溶。下列说法不正确的是( )
A．甲中制备NH3利用了NH3·H2O的分解反应B．乙中的集气瓶内a导管短、b导管长C．丙中的CCl4能防止倒吸D．丁也可以用于制备氨
浓氨水滴加到NaOH固体中，NaOH溶解于水并放出大量热，促使NH3·H2O分解释放出NH3，A正确；NH3的密度小于空气，采用向下排空气法收集NH3，故乙中的集气瓶内a导管短、b导管长，B正确；丙中下层是CCl4，上层是水，NH3通入CCl4层，由于NH3难溶于CCl4，从CCl4层逸出而被上层的水吸收，可防止倒吸，C正确；NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，两种气体在管口重新化合生成NH4Cl，不能用于制取NH3，D错误。
4．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列表述正确的是( )
A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B．NO2与水反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D．利用上述关系制取NaHCO3的操作为向饱和NaCl溶液中依次通入过量的CO2、NH3，然后过滤得到NaHCO3
NaHCO3不是化肥，A错误；NO2与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，B错误；制NaHCO3时是向饱和NaCl溶液中依次通入NH3和CO2，D错误。
6．(2024·山东滨州期末)TiN是一种新型耐火材料，可由TiO2和NH3在高温条件下制备，实验装置如图(夹持装置省略)。下列说法错误的是( )
A．开始实验前应先检查装置的气密性B．装置C的作用是干燥氨，试剂X为P2O5C．装置D发生的反应中，NH3作还原剂D．装置E的作用是吸收NH3和H2O
该实验中有气体参与反应，故开始实验前应先检查装置的气密性，A正确；P2O5是酸性干燥剂，不能用于干燥NH3，应选用碱石灰，B错误；装置D中利用TiO2和NH3在高温条件下制备TiN，Ti元素由＋4价降低到＋3价，发生还原反应，推测NH3作还原剂，C正确；NH3易污染环境，且极易溶于水被吸收，故装置E的作用是吸收NH3和H2O，D正确。
7．(2023·广东卷)1827年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是( )
A．图1：喷泉实验 B．图2：干燥NH3C．图3：收集NH3 D．图4：制备NH3
NH3极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，A正确；P2O5为酸性氧化物，NH3具有碱性，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥NH3，B错误；NH3的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，C正确；CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使NH3挥发，可用此装置制备NH3，D正确。
8．(2023·北京卷)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是( )
A．a、c分别是HCl、NH3B．d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)ClC．已知MgCl2为副产物，则通入水蒸气可减少MgCl2的产生D．等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热
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