新教材适用2024版高考化学一轮总复习第4章非金属及其化合物第11讲氮及其重要化合物课件

这是一份新教材适用2024版高考化学一轮总复习第4章非金属及其化合物第11讲氮及其重要化合物课件，共60页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，考点三，必备知识·梳理夯实，2氮的固定，N≡N，不活泼，N2O4，N2O5，NO2N2O4等内容，欢迎下载使用。
第11讲　氮及其重要化合物
1．结合真实情境中的实用实例或通过实验探究，了解氮及其重要化合物的主要性质。2．认识氮及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
考点一 氮及其氧化物
1.自然界中氮的存在和氮的固定 (1)氮在自然界中的循环
2.N2的性质及应用电子式为____________，结构式为________。 (1)物理性质：______色______味气体，密度比空气略小，______溶于水。熔点、沸点很低。(2)化学性质N≡N共价键牢固N2分子结构很稳定，化学性质__________。
①与O2反应_____________________，(N2与O2不能通过一步反应生成NO2)，N2表现还原性。②工业合成氨___________________________，N2表现氧化性。③与Mg反应_________________________，N2表现氧化性。(Mg3N2是离子化合物，遇水强烈水解。) [微点拨]　氮元素是一种活泼非金属元素，但N2稳定，原因是氮气分子中氮氮三键很稳定，不易断裂，难发生化学反应。
3.氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、________、N2O3、NO2(或______)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、________。氮的氧化物都有毒，都是大气污染物。①N2O俗称笑气。②________________分别是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。③NO2与N2O4可相互转化：_____________。在阿伏加德罗常数问题中，要考虑该平衡的存在。
(2)NO和NO2性质的比较
3NO2＋H2O=== 2HNO3＋NO　
[微点拨]　①NO、CO均能与血红蛋白结合而使人中毒。②验证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。③NO能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。
4.氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见的污染类型a．光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。b．酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面形成酸雨。c．破坏臭氧层：NOx可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。d．NO与血红蛋白结合使人中毒。
(2)常见的NOx尾气处理方法a．碱液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。b．催化转化法在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
5.NO2和溴蒸气的比较与鉴别①NO2和溴蒸气在性质上的相似性a．均有氧化性；b．溶于水后溶液均呈酸性；c．均能与碱反应。②NO2和溴蒸气的鉴别方法鉴别溴蒸气和NO2不能用淀粉－KI试纸、碱溶液等，但可以利用它们性质上的差异性来鉴别。a．通入水中，NO2溶于水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，反应后溶液无色，而溴蒸气溶于水后溶液呈橙色。
b．通入AgNO3溶液中，有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气(Br2＋H2OHBr＋HBrO，HBr＋AgNO3===AgBr↓＋HNO3)，无此现象的为NO2。c．通入CCl4有机溶剂中，易溶于CCl4而且CCl4溶液呈橙红色的为溴蒸气，无此现象的为NO2。
1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)食品袋中充氮气可用来防腐。( 　　)(2)通过灼热的镁粉，可除N2中的少量氧气。( 　　)(3)在实验室里，NO和NO2均可用排水法收集。( 　　)(4)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂。( 　　)(5)NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象。( 　　)(6)溴蒸气和NO2都为红棕色气体，用湿润的淀粉－KI试纸可以鉴别。( 　　)
(7)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮，属于氮的固定，固氮反应一定属于氧化还原反应。( 　　)[提示]　固氮是游离态的氮生成化合态的氮，所以氮的化合价一定发生变化。(8)NO中的NO2杂质气体，可通过盛有水的洗气瓶除去。( 　　)[提示]　NO2溶于水生成NO，便可除去NO中的NO2。(9)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都稳定存在。( 　　)[提示]　NO遇O2反应生成NO2。
(10)氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾，又是形成酸雨的主要物质。( 　　)(11)N2与O2在放电条件下直接化合成NO2。( 　　)[提示]　N2与O2在放电条件下直接化合成NO。(12)NO能够与人体里血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒。( 　　)(13)密闭容器中2 ml NO与1 ml O2充分反应，产物的分子数为2NA。( 　　)(14)可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物。( 　　)(15)NO2与H2O反应中氧化剂与还原剂的质量比为1:2。( 　　)
(16)溴蒸气和NO2都是红棕色气体，可用湿润的淀粉KI试纸和NaOH溶液鉴别。( 　　)[提示]　不能鉴别。因为这两种气体都有氧化性，都可以把KI中的I－氧化成I2，从而使试纸变蓝色。NaOH溶液可以吸收溴蒸气和NO2而形成无色溶液。鉴别的方法：①用AgNO3溶液，Br2可与AgNO3溶液反应生成浅黄色沉淀AgBr；②用水，溶于水后有颜色的是Br2，无颜色的是NO2。(18)工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应。( 　　)
2.下列有关氮气的说法正确的是( 　　)A．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼B．1 ml N2可与3 ml H2完全反应生成2 ml NH3C．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中发生的反应之一是N2＋2O2===2NO2D．NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物[解析]　A项，N2的化学性质不活泼是因为N2分子中氮氮三键不易断裂，错误；B项，N2与H2的反应为可逆反应，错误；C项，N2与O2在放电条件下生成NO，错误。
3.(1)俗话说“雷雨发庄稼”，这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮。请写出三个有关的化学方程式：①__________________________；②__________________________；③____________________________________。
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　
(2)汽车尾气主要含有CO、NOx等有害物质，这种尾气逐渐成为空气污染的主要来源之一。①汽车尾气中的CO来自____________________，NO来自______________________________________。汽车尾气对环境的危害主要有__________________________________(至少填两种)。②NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：____________________________。③汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式：______________________________。
N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应
形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
微考点1　氮气及其氧化物的性质和应用 (1) (2021·河北选择考)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是( 　　)A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C．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D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
[解析]　SO2是无色有刺激性气味的气体，A错误；汽车尾气的主要大气污染物为C与N的氧化物，如NOx和CO等，B错误；植物不能直接吸收空气中的氮氧化物，C错误；工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除，如加入石灰石或石灰乳均可进行脱硫处理，D正确。
(2) (2023·山东济南模拟)下列关于氮的氧化物的说法正确的是( 　　)A．NO和NO2在一定条件下可以相互转化B．NO可以用向上排空气法收集C．NO2与H2O反应生成HNO3，所以NO2是酸性氧化物D．NO2可由N2和O2直接化合得到
[解析]　NO与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，则NO和NO2在一定条件下可以相互转化，故A正确；NO与氧气反应，不能选排空气法收集，应选排水法收集，故B错误；NO2与H2O反应生成HNO3，还生成NO，且N元素的化合价发生变化，为氧化还原反应，可知NO2不属于酸性氧化物，因酸性氧化物与水反应生成对应的酸，且无元素的化合价变化，故C错误；由N2和O2直接化合生成NO，然后NO与氧气反应生成二氧化氮，则NO2不能由N2和O2直接化合得到，故D错误。
〔对点集训1〕　 (2023·淮安模拟)根据文献记载，如图属于新型催化氮气固氮机理，下列叙述错误的是( 　　)A．加压有利于该反应提高产率B．Ti3＋L3是反应催化剂C．使用催化剂提高固氮速率的原因是降低了该反应的焓变D．整个催化过程中存在N—Ti键的断裂和生成
微考点2　氮氧化物溶于水的定量计算 (1) (2023·天津高三检测)如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则(1)和(2)两个试管内溶液物质的量浓度之比为( 　　)A．1∶1 B．4∶3 C．5∶7 D．7∶5
[解析]　4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3、4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，V(NO2)＝V(NO)，n(NO2)＝n(NO)，则生成的HNO3物质的量相等，溶液的体积也相同，故两个试管内溶液中溶质的物质的量浓度相等。
(2)将NO2、CO2的混合气体通过装有足量Na2O2的容器后，再用干燥烧瓶收集得到混合气体2.5 ml，然后倒立于水槽中，最后水充满整个烧瓶，则混合气体中NO2的物质的量是( 　　)A．4 ml B．3 mlC．2 ml D．1 ml
氮的氧化物与O2、H2O反应的计算 利用关系式求解氮的氧化物溶于水的过程中所发生的反应有：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　2NO＋O2===2NO2。叠加后得①4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3；②4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3；③NO2＋NO＋O2＋H2O===2HNO3。
若NO2、O2混合气体通入水中，由①式可知其体积比有：
若NO、O2通入水中，由②式可知其体积比有：若NO、NO2、O2通入水中，当V(NO)∶V(NO2)∶V(O2)＝1∶1∶1时，恰好转化为HNO3，即按③式反应。当V(NO)∶V(NO2)∶V(O2)≠1∶1∶1时，可先将NO2转化为NO，然后再按照NO和O2溶于水的反应进行计算。
依据氮氧原子个数比求解通过上述方程式的关系，我们不难发现：无论是哪种情况，生成HNO3的NO、NO2、O2中氮氧原子个数比都为2∶5。都等效于硝酸的酸酐N2O5与H2O的反应。在解题时，我们也可以利用这个关系来进行分析判断，并最终得出结论。
利用电子守恒关系求解从氧化还原反应的电子得失角度分析上述反应，都是氮的氧化物被氧气氧化生成硝酸。解题时，可以根据氮的氧化物失电子总数＝氧气得电子总数的关系来求解。
(2) (2023·山东淄博高三检测)将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管中，充分反应后试管中剩下20 mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为( 　　)A．2∶1 B．1∶3 C．3∶1 D．1∶1[解析]　 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　ΔV 3 1 2 30 mL 20 mLV(NO)＝40 mL－30 mL＝10 mL，V(NO2)∶V(NO)＝30 mL∶10 mL＝3∶1。
(3) (2023·福建福州四中月考)将容积为50 mL的量筒内充满二氧化氮和氧气的混合气体，将量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5 mL，若向量筒内鼓入氧气后，可以观察到量筒内水柱继续上升，直至量筒内完全被水充满，则原混合气体中NO2和O2的体积比是( 　　)A．43∶7 B．18∶7 C．4∶1 D．22∶3
考点二 硝酸的性质和应用
1.硝酸的物理性质 (1)纯硝酸为________、有__________气味的液体，与水以任意的比例互溶，熔点：_________、沸点：_______、密度：____________。 (2)硝酸沸点较低，______挥发，在空气中遇水蒸气形成________。 (3)质量分数为69%，物质的量浓度约为16 ml·L－1，以上的硝酸称为__________。95%以上的浓硝酸叫做________硝酸。
1.5 g·cm－3
(1)强酸性稀硝酸使紫色石蕊试液_______。浓硝酸使紫色石蕊试液____________，反应过程中浓硝酸表现强酸性和强氧化性。 (2)不稳定性硝酸见光或受热会分解产生NO2气体。_________________________________________硝酸应用棕色瓶放置在阴凉处，不能用橡胶塞。市售浓硝酸呈黄色，是因为硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。
(3)强氧化性①与金属反应A．与不活泼金属反应稀硝酸与铜反应：___________________________________________浓硝酸与铜反应：_________________________________________硝酸几乎能与所有金属(Au、Pt除外)反应，一般情况下，金属与浓HNO3反应生成NO2，与稀HNO3反应生成NO，与极稀的HNO3反应生成N2O或NH3。
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
B．常温下，浓硝酸使铁、铝钝化。②与非金属反应硝酸能把许多非金属单质(如：C、S、P等)氧化，生成最高价含氧酸或最高价非金属氧化物。如与C的反应：__________________________________________③与其他还原性化合物反应硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、FeSO4、KI、NaBr等还原性物质。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：_______________________________________________
[微点拨]　 (1)浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强，其还原产物的价态越高。还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO。 (2)常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”并非不反应，故常温下浓硝酸可以用铁桶盛放。
3.硝酸工业制法的反应原理 (1)NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO______________________________________。 (2)NO进一步氧化生成NO2______________________________________。 (3)用水吸收NO2生成HNO3______________________________________。
2NO＋O2===2NO2　
1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化。( 　　)(2)实验室也可用锌粒与稀硝酸制取氢气。( 　　)(3)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S。( 　　)(4)浓硝酸在光照下久置，会变黄。( 　　)(5)稀硝酸可除去试管内壁的银镜。( 　　)
(7)硝酸与活泼金属Mg、Al等反应产生H2，而与Cu反应产生NO或者NO2。( 　　)(8)稀硝酸与Fe反应可以生成Fe(NO3)2也可以生成Fe(NO3)3。( 　　)(9)Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应。( 　　)(10)过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成。( 　　)(11)浓硝酸的还原产物一般是NO2，而稀硝酸的还原产物一般是NO，并且硝酸的浓度越大，氧化性越强。( 　　)
(12)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，有气体生成，溶液呈红色，稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋。( 　　)(13)将可调高度的铜丝伸入到稀硝酸中溶液变蓝，所以Cu与稀硝酸发生置换反应。( 　　)(14)常温下，将浓硝酸滴加到用砂纸打磨过的铝条上，会产生红棕色气体。( 　　)(15)常温下，可用铁制或铝制容器盛放浓HNO3，说明Fe、Al与浓HNO3不反应。( 　　)
2.在浓硝酸中放入铜片，回答下列问题。(1)反应开始时的化学方程式为_________________________________________________，实验现象为________________________________________________。(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为_______________________________________________。(3)待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是_____________________________________________________________________________________。
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋
铜片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝色，有
(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
液，又能与过量的Cu反应
3.(1)久置的浓硝酸呈黄色，如何除去？怎样保存浓硝酸？(不能用橡胶塞)[提示]　浓硝酸显黄色的原因是HNO3见光或受热发生分解，生成的NO2溶于其中所致；消除的方法是向浓硝酸通入O2(或空气)，使其发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。
(2)常温下，铝和铁在浓硝酸中“钝化”是化学变化吗？[提示]　是。“钝化”是在铁、铝的表面形成一层致密的氧化物保护膜，阻止了金属与硝酸的进一步反应。(3)足量的铜投入少量浓硝酸中，会看到什么现象？[提示]　立即有红棕色气体产生，气体颜色逐渐变浅至无色；溶液变为绿色或蓝绿色。
微考点1　硝酸的性质及应用 (2022·河北衡水中学调研)向200 mL 2 ml·L－1 HNO3溶液中逐渐加入铁粉至过量(假设生成的气体只有一种)，在此过程中，n(Fe2＋)随n(Fe)变化如图所示。下列有关说法正确的是( 　　)A．该过程中产生标准状况下的氢气4.48 LB．向c点处的反应液中加入稀盐酸后无明显现象C．图中a＝1.5、b＝1.5D．当加入铁粉n ml时(0.18，c(OH－)>10－6 ml·L－1，说明稀释时电离平衡正向移动，所以NH3·H2O为弱碱，故B正确；碳酸氢铵加热分解为氨气、二氧化碳和水，故C正确；氨气的催化氧化产物为NO，NO在锥形瓶口与氧气反应生成NO2，所以瓶口出现少量红棕色气体，故D错误。
(2) (2020·北京卷，14)某同学进行如下实验：
下列说法不正确的是( 　　)A．根据Ⅰ中试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应B．根据Ⅰ中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快C．Ⅰ中试纸变成红色，是由于NH4Cl水解造成的D．根据试管中部有白色固体附着，说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3
[解析]　氯化铵是强酸弱碱盐，其水溶液显酸性，会使湿润的pH试纸变红，根据Ⅰ中试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应，A正确；根据Ⅰ中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快，B正确；Ⅰ中试纸变成红色，是由于NH4Cl分解产生的氯化氢造成的，C错误；根据试管中部有白色固体附着，说明氯化铵分解产生的氨气和氯化氢在扩散过程中又化合生成氯化铵，则不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3，D正确。
微考点2　喷泉实验问题分析 (1) (2020·全国Ⅲ卷，10)喷泉实验装置如下图所示。应用下列各组气体一溶液，能出现喷泉现象的是( 　　)
　[解析]　本题考查“喷泉实验”的原理及应用。从原理上看，只要圆底烧瓶内的气体易溶于胶头滴管内的液体，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。A项，H2S为酸性为气体，在稀盐酸中的溶解度较小，不能形成喷泉，错误；B项，HCl为酸性气体，稀氨水呈碱性，二者发生反应，引起烧瓶内气体压强明显减小，易形成喷泉，正确；C项，NO气体不溶于稀硫酸，且和稀硫酸不反应，不能形成喷泉，错误；D项，CO2气体难溶于饱和碳酸氢钠溶液，不能形成喷泉，错误。
(2) (2023·河北衡水高三检测)如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是( 　　)A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹D．在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹[解析]　H2难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。
〔对点集训2〕　(1) (2023·安徽模拟)在如图装置中，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，最终几乎充满整个烧瓶。a和b可能是( 　　)A．①②③ B．①②⑤C．②④⑤ D．①②④
[解析]　氨气极易溶于水，将水挤入烧瓶内，使烧瓶内气体减少，气压减小，形成喷泉，且最终水可以充满整个烧瓶，故①符合题意。CO2与NaOH溶液反应使烧瓶内气体减少，气压减小，形成喷泉，饱和NaOH溶液足以吸收全部CO2而充满整个烧瓶，故②符合题意。Cl2不溶于饱和食盐水，也不与其反应，不会产生压强差，不能形成喷泉，故③不符合题意。NO2与水反应，生成硝酸和NO，容器内气体减少，气压减小，可以形成喷泉，但由于NO不溶于水，所以最终液体不能充满烧瓶，故④不符合题意。HCl与硝酸银溶液反应使烧瓶内气体减少，气压减小，形成喷泉，且最终溶液可以充满整个烧瓶，故⑤符合题意。综上分析，故B项正确。
(2)(2023·江西奉新月考)中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验，来验证气体的“溶解性”，下列有关说法不正确的是( 　　)A．用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉B．选用合适的溶液，CO2也能用于做喷泉实验C．HCl、NH3均能用该装置做喷泉实验D．用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸
[解析]　喷泉实验的原理是用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，小于外界压强，从而形成喷泉，A正确；CO2能够与强碱如氢氧化钾、氢氧化钠等溶液反应，使烧瓶内外压强不一样，可以用于做喷泉实验，B正确；HCl、NH3均易溶于水，能做喷泉实验，C正确；NO2和水反应生成一氧化氮和硝酸，所以烧瓶中不能充满溶液，D错误。
喷泉实验的原理及应用 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或锥形瓶中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。
常见的能形成喷泉的气体和吸收剂
引发喷泉的几种方法①减小烧瓶内压强a．使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中。b．使烧瓶内气体温度降低，从而使气压减小。②增大外界压强使锥形瓶中待喷液体液面上的气压增大。
喷泉实验的几种常见装置
说明：装置②中最好采用顶部有孔的烧瓶。装置③引发喷泉的方法是打开止水夹，用热毛巾或双手捂热烧瓶，松开后片刻即形成喷泉现象。
微考点3　氨气的制取及实验探究 (1) (2023·北京海淀区一模)用下图装置(夹持装置已略去)进行NH3的制备及性质实验。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．若将丙中的CCl4换成苯，仍能防止倒吸D．向收集好的NH3中通入少量Cl2，可能观察到白烟
[解析]　将浓氨水滴入碱石灰中，CaO与水反应生成Ca(OH)2的同时放出热量，促使NH3·H2O分解释放出NH3，A正确；集气瓶乙用于收集NH3，由于NH3的密度小于空气，采用向下排空气法收集，故集气瓶内a导管短、b导管长，B正确；苯的密度小于水，将CCl4换成苯，苯在水的上层，导管直接插入水中，不能防止倒吸，C错误；向收集好的NH3中通入少量Cl2，发生反应3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl，生成NH4Cl，因此观察到有白烟生成，D正确。
(2) (2023·山东泰安模拟)某化学兴趣小组利用图1装置制取氨气并探究其有关性质。①装置A中烧瓶内试剂可选用__________(填字母代号)。a．碱石灰B．浓硫酸C．生石灰D．五氧化二磷
②若探究氨气的溶解性，需在K2的导管末端连接图2装置中的_______装置(填序号)，当装置D中集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷泉的实验操作是________________________________________。③若探究氨气的还原性，需打开K1、K3，K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为_________________________________________。
用热毛巾将烧瓶捂热(其他合理答案均可)　
3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2
[解析]　①在浓氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，向其中加入生石灰[发生反应生成Ca(OH)2]或烧碱，都会使平衡左移，同时放出大量的热促进氨水的挥发。碱石灰的成分是烧碱和生石灰，原理同上述，都可快速制备氨气。②氨气极易溶于水，不溶于CCl4，需选择防倒吸装置进行实验探究，因此需选择图2中的Ⅱ或Ⅲ。根据喷泉实验的原理，要使装置D发生喷泉现象，用热毛巾将烧瓶捂热，可使D中氨气受热膨胀通过导管与水接触，即产生“喷泉”。③探究氨气具有还原性，氯气与氨气反应产生“白烟”的成分为氯化铵，氯元素化合价降低，则生成的“无色无味的气体”必为氨气的氧化产物，可推知为氮气。
〔对点集训3〕　(1) (2023·湖南邵阳文德高级中学月考)下列装置用于实验室制氨气或验证氨气的化学性质，其中能达到实验目的的是( 　　)A．用装置甲制取氨气B．用装置乙除去氨气中的水蒸气C．用装置丙验证氨气具有还原性D．用装置丁吸收尾气
(2) (2023·山东滨州模拟)如图所示为“双色双喷泉”实验装置，图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢，烧杯内盛装滴有石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是( 　　)A．在实验室中，可用浓氨水和生石灰制备氨气，用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢B．如果关闭c、d，打开a、b，可能会有白烟产生C．实验中同时打开止水夹a、c、d，即可分别形成蓝色和红色喷泉D．喷泉结束后，将烧瓶内溶液混合后呈紫色，蒸干可得氯化铵固体
[解析]　浓氨水中加入生石灰，生石灰与水反应并放出大量的热，促进氨气的挥发，浓盐酸中加入浓硫酸，浓硫酸吸收水，且放出大量的热，可促进氯化氢挥发，A正确；打开a、b，NH3与HCl相遇产生NH4Cl，出现白烟，B正确；打开止水夹a、c、d，氨气和氯化氢反应导致压强减小，从而形成蓝色和红色喷泉，C正确；蒸干时氯化铵会分解，得不到氯化铵固体，故D错误。
(3)某小组同学欲探究NH3的催化氧化反应，按如图装置进行实验(夹持装置已略去)。
已知A、B装置可选药品：浓氨水、H2O2、蒸馏水、生石灰、MnO2。①仪器a的名称为____________；仪器b的名称为______________。②装置A烧瓶中固体的作用为______(填序号)。A．催化剂 B．氧化剂C．还原剂 D．反应物
③仪器b中盛放的试剂可以是______(填序号)。A．浓硫酸 B．碱石灰C．五氧化二磷 D．硫酸铜④装置E中发生反应的化学方程式为_____________________________________。
⑤甲、乙两同学分别按上述装置进行实验，一段时间后：A．甲观察到装置F中只有白烟生成，白烟的成分是________(写化学式)。B．乙观察到装置F中有红棕色气体，装置G中溶液变成蓝色。用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因：__________________________________________________。⑥为帮助甲实现在装置F中也观察到红棕色气体，可在原实验的基础上进行改进。你的改进措施是______________________________________________________________________________________________。
3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
调节K1增加装置A中产生氧气的量或调
节K2减少装置B中产生氨气的量或在E、F间增加浓硫酸的洗气装置
1.牢记一条转化主线：2.注意一种特殊的颜色：NO2——红棕色气体。3.掌握两种特殊的检验：