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高中化学必修2 第04讲 氨、铵盐、硝酸新讲义）新学生版）
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第04讲 氨、铵盐、硝酸
知识导航
模块一 氨
知识精讲
一、氨的物理性质
颜色
气味
状态
密度
溶解性
沸点
无色
刺激性
气体
比空气小
极易溶于水（约1:700）
-33.5℃，易液化
二、氨的化学性质
1．氨与水的反应
（1）氨气易溶于水，也易与水反应，化学方程式为：_________________________________。
（2）氨水中含有的粒子有_________________________________________________________。
（3）NH3·H2O受热易分解：NH3·H2O NH3↑+ H2O。
实验探究——喷泉实验
实验装置
操作及现象
结论
操作：打开弹簧夹，挤压胶头滴管，让水进入烧瓶
现象：烧杯中的酚酞溶液由玻璃管进入烧瓶，形成红色喷泉。
氨气极易溶于水，水溶液呈碱性。
思考与交流
（1）若不用胶头滴管，用热毛巾捂住烧瓶，能否产生喷泉？
（2）产生喷泉的原理是什么？
（3）上述实验假设烧瓶内充满NH3，实验后水充满整个烧瓶。在标准状况下进行实验，所得溶液的物质的量浓度为多少？
（4）除了极易溶于水的NH3可以做喷泉实验，还有什么其他气体与溶液组合可以形成喷泉？
（4）常见的能形成喷泉的组合
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、H2S、SO2
NO2
溶液
水或碱
水或酸
碱
水或碱
实验探究——NH3与HCl 反应
实验步骤
现象
用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里蘸一下，然后使这两根玻璃棒接近。观察发生的现象。
两根玻璃棒接近时___________
2．氨与酸的反应
氨几乎能与所有的酸（难溶性酸如H2SiO3除外）反应生成盐，如：
NH3 + HCl === NH4Cl NH3 + HNO3 === NH4NO3 2NH3 + H2SO4 === (NH4)2SO4
思考与交流——是不是所有的酸与氨反应，都能产生白烟？
3．氨的催化氧化
化学方程式：________________________________________。
资料卡片——氨的还原性
①与Cl2反应：2NH3 + 3Cl2 === N2 + 6HCl 或 8NH3 + 3Cl2 === N2 + 6NH4Cl（检验氯气管道泄漏）
②还原NO、NO2：4NH3 + 6NO === 5 N2 + 6H2O; 8NH3 + 6NO2 === 7 N2 + 12H2O（治理氮氧化物污染）
三、氨的用途
1．氨易液化，当液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此液氨常用作__________。
2．氨是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等的重要原料。
3．氨是有机合成工业的常用原料（如制尿素、合成纤维、燃料等）。
经典例题
l 氨的物理性质及用途
【例1】下列关于氨的说法正确的是___________。
A．氨极易溶于水，可做喷泉实验
B．氨气易液化，液氨用作制冷剂
C．工业上用H2和N2合成氨与自然界中放电时O2和N2反应都属于氮的固定
D．氨气极易溶于水，所以它是农业上常用的氮肥
E．氨气和二氧化硫一样，常温下是无色而有刺激性气味的气体
【变1】下列有关物质性质和用途说法错误的是（ ）
A．液氨可用作制冷剂 B．MgO熔点很高，可用于制造耐火材料
C．SO2可用作食品防腐剂 D．ClO2可用于杀菌消毒，H2O2不可以
l 喷泉实验的定性考查
【例2】如图装置中，干燥烧瓶中盛满某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是（ ）
A．若a为CO2，b为NaOH溶液，可出现无色喷泉
B．若a为HCl，b为AgNO3溶液，可出现白色喷泉
C．若a为NO，b为NaOH溶液，可出现无色喷泉
D．若a为NH3，b为水（预先滴入少量酚酞溶液），可出现红色喷泉
l 喷泉实验的定量考查
【例3】同条件下，在容积相同的三个烧瓶内分别充满干燥的NH3、HCl、NO2气体，做喷泉实验，所得三种溶液的物质的量浓度比为（ ）
A．3∶3∶2 B．2∶2∶3 C．1∶1∶1 D．无法比较
l 氨气的化学性质
【例4】下列关于氨气的叙述中，正确是___________。
①氨溶于水所得溶液中，除了水分子外，数目最多的微粒是NH3·H2O
②用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近HCl、H2SO4时，均有白烟
③氨气能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
④NH3通入MgCl2溶液中，产生白色沉淀
⑤侯氏制碱法里，先通CO2，再通NH3
⑥往溶液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，则原溶液一定有Al3+
⑦氨的催化氧化是一种特殊的固氮方式
【变4】下列有关氨水和氯水的说法正确的是（ ）
A．含有的微粒种类相同 B．敞口放置后溶液的pH均可能减小
C．都能与SO2发生氧化还原反应 D．均具有强氧化性和挥发性
【例5】利用如图装置可以验证NH3和HCl的有关性质。下列有关说法不正确的是（ ）
A．关闭活塞c，打开活塞a、b，挤压胶头滴管，Ⅱ中产生喷泉
B．关闭活塞a，打开活塞b、c，用热毛巾敷热烧瓶I，I中产生喷泉
C．关闭活塞b，打开活塞a、c，用热毛巾敷热烧瓶II，一段时间后，打开活塞b，I、II中均产生喷泉
D．关闭活塞b，打开活塞a、c，用热毛巾敷热烧瓶II，I中会产生白雾
模块二 铵盐
知识精讲
一、铵盐的概念及物理性质
1．概念：铵盐是由铵根离子（NH4+）和酸根离子组成的化合物。
2．物理性质：铵盐是白色或无色固体，易溶于水。
二、铵盐的化学性质
1．受热分解，如NH4Cl：__________________________；NH4HCO3：_____________________________。
2．与碱反应生成NH3·H2O或放出NH3
（1）(NH4)2SO4与NaOH固体共热：___________________________________________。
（2）铵盐溶液与碱液混合，不加热：___________________________________________。
（3）铵盐溶液与碱液混合，并加热：___________________________________________。
资料卡片——铵盐受热分解
大多数铵盐受热分解产生NH3，但有些例外，如NH4NO3 N2O↑+ 2H2O
三、铵根离子的检验
四、氨气的实验室制法
1．加热NH4Cl和Ca(OH)2
实验装置
反应原理、常见问题
①反应原理：_____________________________________________
②收集方法：______排空气法（注意导管要伸入到接近试管底部）
③验满方法：将湿润的____________________________放在试管口
④棉花作用：_____________________________________________
⑤加热的试管口应_________倾斜，防止_______________________
思考与交流
（1）实验室能否通过加热分解NH4HCO3或NH4NO3制取NH3？
（2）干燥氨气时，通常用什么干燥剂？
（3）尾气如何处理？需要注意什么问题？
2．制取NH3的其他常见方法
将浓氨水滴入NaOH固体或生石灰中 加热浓氨水
经典例题
l 铵盐的性质
【例6】下列关于铵盐的说法，正确的是________。
A．所有铵盐都易溶于水
B．铵盐中的氮元素均呈-3价
C．NH4Cl溶液中加入NaOH溶液共热的离子方程式：NH4+ + OH- NH3·H2O
D．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
E．铵盐都只能跟碱反应，不能跟酸反应
F．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3
l 氨的实验室制法
【例7】为了更简便地制取干燥的NH3，适合的方法是_____________（填序号）。
①NH4Cl与浓H2SO4混合共热，生成的气体用碱石灰进行干燥
②N2+3H2 2NH3，用烧碱进行干燥
③加热浓氨水，气体用碱石灰干燥 ④加热NH4HCO3，气体用P2O5干燥
⑤加热氯化铵固体 ⑥在生石灰中加入浓氨水，气体用碱石灰干燥
【变7-1】下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中正确的是（ ）
A B C D
【变7-2】实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，不合理的选项是（ ）
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓盐酸
KMnO4
Cl2
NaOH溶液
C
浓硝酸
Cu
NO2
NaOH溶液
D
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
l 铵盐、氨气的综合考查
【例8】某化学研究性学习小组为了制取并探究氨气的性质和用途，按下列装置进行实验。
（1）装置(I)发生的反应为________________________________________，(I)除制取氨气外，还可制取的气体有_______(填一种)。
（2）装置(II)中的干燥剂是___________(填“碱石灰”或“氯化钙”)。
（3）实验进行一段时间后，挤压装置(Ⅲ)中的胶头滴管，滴入1~2滴浓盐酸，出现白烟，写出产生此现象的化学方程式：_____________________________。
（4）装置(Ⅳ)中倒置漏斗的作用是_________________。
（5）用10.7g NH4Cl固体与足量Ca(OH)2固体反应，理论上最多可生成NH3气体体积(标准状况下)为___________L。(已知NH4Cl的摩尔质量为53.5g/mol)
（6）用下图所示装置(V)，分别进行下列实验，描述甲烧杯中的现象。
实验编号
甲烧杯中物质
乙烧杯中物质
甲烧杯中现象
①
酚酞试液
浓氨水
_______________
②
AlCl3溶液
浓氨水
_______________
（7）氨是硝酸工业和氮肥工业的重要原料。
①氨催化氧化是工业生产硝酸的一步重要反应，写出该反应的化学方程式_________________________。
②碳酸氢铵是一种铵态氮肥。实验室检验碳酸氢铵中含有NH4+，请从下列：a.NaOH溶液 b.稀硫酸 c.蒸馏水 d.蓝色石蕊试纸 e.红色石蕊试纸中，选出需用到的试剂和试纸是___________。
模块三 硝酸
知识精讲
一、硝酸的物理性质
颜色
气味
状态
挥发性
无色
刺激性
液体
易挥发，在空气中形成白雾
二、硝酸的不稳定性
浓硝酸见光或受热发生分解，化学方程式为：________________________________________。
（硝酸分解产生的NO2又溶于硝酸，可能导致浓硝酸呈黄色）
实验室如何保存浓硝酸？
三、硝酸的酸性与强氧化性
1．与金属Cu的反应
实验装置
实验现象
方程式
（1）滴加稀硝酸的试管中反应较慢，有气泡产生，在接近管口处观察到浅红棕色。
（2）滴加浓硝酸的试管中反应剧烈，有红棕色气体生成。
思考与交流
（1）Cu与硝酸的反应中，体现了硝酸的什么性质？
（2）1mol Cu与足量浓硝酸反应，求被还原的硝酸的物质的量。
（3）1 mol HNO3和2 mol H2SO4的混合稀溶液中，加入1.5 mol Cu，加热充分反应，求产生的气体在标准状况下的体积。
2．使Fe、Al钝化
（1）常温下， Fe、Al与浓H2SO4或浓HNO3反应，生成了致密的氧化膜，阻止酸与内层金属进一步反应，从而保护了金属，这个过程叫做“钝化”。
（2）常温下可用铁制品或铝制品盛放浓硝酸，但要注意密封，以防硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。
试着写出少量/过量Fe粉分别于稀硝酸反应的方程式。
资料卡片——王水
浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1:3）叫做王水，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
及时小练
在下列反应中，HNO3表现出什么性质？ A．酸性 B．还原性 C．氧化性
（1）H2S + 2HNO3 === S↓+ 2NO2↑+ 2H2O（ ）
（2）CuO + 2HNO3 === Cu(NO3)2 + H2O（ ）
（3）4HNO3 === 4NO2↑+ O2↑+ 2H2O（ ）
（4）3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O（ ）
四、硝酸的工业制法
方程式如下：
N2 + 3H2 2NH3 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 2NO + O2 === 2NO2
3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO（或4NO2 + O2 + 2H2O === 4HNO3）
五、酸雨及防治
1．概念：pH小于5.6的雨水。
2．分类：硫酸型酸雨（煤、石油等化石燃料的燃烧和某些含硫的金属矿物的冶炼）
硝酸型酸雨（汽车尾气以及硝酸工业废气等）
3．危害：①直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化；
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电缆的腐蚀等。
4．防治：①调整能源结构，发展清洁能源；
②研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少SO2的排放；
③加强工业废气的回收处理；
④改进汽车尾气的处理技术，提高汽车尾气排放标准。
经典例题
l 硝酸的强氧化性
【例9】下列关于硝酸的叙述，正确的是（ ）
A．稀硝酸能与Fe发生反应，浓硝酸不能
B．浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂
C．稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸
D．稀硝酸与Cu反应，生成NO，而浓硝酸与Cu反应只生成NO2
【变9-1】在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质，铜粉溶解的是（ ）
① FeCl3 ② Fe2O3 ③ Cu(NO3) 2 ④ KNO3
A．只有①或② B．只有②或④
C．只有①或②或③ D．①②③④中任意一种
【变9-2】下列由实验操作及现象得出的结论正确的是（ ）
选项
实验操作
现象
结论
A
往某溶液中滴入KSCN溶液，再滴入氯水
滴入KSCN无明显现象，滴加氯水后溶液变成红色
原溶液中含Fe2+
B
向新制的氯水中加入少量CaCO3
有气泡产生
酸性：HClO>H2CO3
C
试管中盛有Cu(NO3)2溶液，底部有少量的铜，向其中加入稀硫酸
铜粉逐渐溶解
铜可以和稀硫酸反应
D
将碳与浓硫酸加热产生的气体通入澄清石灰水
石灰水先变浑浊后澄清
产生的气体中有CO2和SO2
l 硝酸与金属反应的计算
【例10】将3.84gCu和一定量的浓HNO3反应，随着反应的进行，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当Cu反应完毕时，共收集到气体2.24L(标准状况，不考虑NO2转化成N2O4)，则反应中消耗HNO3的物质的量为（ ）
A．1mol B．0.05mol C．0.11mol D．0.22mol
【变10-1】将22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.2 mol NO2和0.3 mol NO，下列说法正确的是（ ）
A．反应后生成的盐只有Fe(NO3) 3
B．反应后生成的盐只有Fe(NO3) 2
C．反应后生成的盐为Fe(NO3) 2和Fe(NO3) 3，其物质的量之比为1∶3
D．反应后生成的盐为Fe(NO3) 2和Fe(NO3) 3，其物质的量之比为3∶1
【变10-2】向200mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中缓慢加入铁粉，产生气体的体积随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列说法错误的是( )
A．OA段产生的气体是NO，BC段产生的气体是H2
B．A点溶液中的溶质为Fe2(SO4)3和H2SO4
C．原混合溶液中NO3-的物质的量为0.2mol
D．原混合溶液中H2SO4的物质的量浓度为1mol/L
【变10-3】某浓度稀HNO3与金属M反应时，能得到+2价硝酸盐，反应时M与HNO3的物质的量之比为5 ∶12，则反应时HNO3的还原产物是 （ ）
A．NH4NO3 B．N2 C．N2O D．NO
l 环境防治
【例11】烟气脱硝(将NOx转化成无害物质)是工业废气处理中的重要工艺。相对传统的处理工艺，活性炭吸附脱硝法具有工艺过程无二次污染、氮资源和脱硝剂可循环利用等优点。回答下列问题。
（1）活性炭吸附脱硝法的工艺流程如图所示。
该流程中活性炭的作用是____________，若入口烟气中NOx以NO形式参加反应，则相应的化学方程式为____________________________________。
（2）某同学选择如下装置(省略夹持仪器)对该方法进行模拟实验：
①实验前，按h→j，i→k的顺序连接仪器，检查装置__________。按h→j而不是h→k连接仪器的原因是____________________________________________________________。
②先通入空气，再打开A、B中分液漏斗的活塞，观察到B中出现红棕色气体，此时，所获得的氮氧化物中一定含有______气体。
③装置F除了能用于判断气体流速和脱硝效果外，还可用于__________。
提分作业
【练1】下列制取、干燥、收集NH3并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是（ ）
A．制备NH3 B．干燥NH3
C．收集NH3 D．尾气处理
【练2】用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理，下列说法正确的是（ ）
A．图1烧瓶中可放入固体CaO或CaCl2来制取氨气
B．将湿润的蓝色石蕊试纸置于三颈瓶口，试纸变红，说明NH3已经集满
C．关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2，则E点时喷泉最剧烈
D．工业上，可以用氨气检查氯气管道是否泄漏
【练3】铜粉放入稀硫酸中，加热后无现象，当加入一种盐后，铜粉质量减少，溶液变蓝，同时有气体产生。此盐应是（ ）
A．Fe2(SO4)3 B．Na2CO3 C．KNO3 D．FeSO4
【练4】实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是（ ）
A．①是氨气发生装置 B．②是氨气吸收装置
C．③是氨气发生装置 D．④是氨气收集、检验装置
【练5】关于硝酸的说法正确的是（ ）
A．硝酸电离出的H＋离子，能被Zn、Fe等金属还原成H2
B．浓HNO3具有强氧化性，能将所有的物质氧化
C．硝酸与金属反应时，主要是+5价的氮得电子
D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体
【练6】NH4HCO3 在试管中加热，使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠的干燥管，足量浓H2SO4的洗气瓶，最后得到的气体是（ ）
A．NH3 B．O2 C．H2O D．CO2
【练7】下列物质在给定的条件下不能完全溶解的是（ ）
①1 mol Zn与含1 mol H2SO4的稀硫酸溶液反应
②1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸溶液共热
③1 mol Cu与含4 mol HNO3的浓硝酸溶液反应
④1 mol MnO2与含4 mol HCl的浓盐酸溶液共热
A．①③ B．①② C．②④ D．③④
【练8】下列关于铵盐的叙述中正确的是（ ）
①所有铵盐中，氮元素化合价都是-3价 ②所有铵盐都溶于水 ③铵态氮肥不宜与碱性物质混合使用 ④铵盐中都有铵离子 ⑤铵盐都能与碱反应，不能与酸反应
A．①③④ B．②③④ C．①②③④ D．①②③④⑤
【练9】下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．实验室用氯化铵和熟石灰制氨：
B．NaOH溶液与溶液混合加热：
C．氨水中加入盐酸：
D．稀硝酸与铁粉反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑
【练10】在下列反应中，HNO3既表现出氧化性，又表现出酸性的是（ ）
A．H2S+2HNO3===S↓+2NO2↑+2H2O
B．CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O
C．4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
D．3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【练11】人类在提高自身生活水平的同时还应关注环境问题，下列叙述不正确的是（ ）
A．化石燃料的高消耗、森林面积的锐减是造成大气中二氧化碳浓度增高的主要原因
B．氮氧化物和硫的氧化物都是形成酸雨的主要物质
C．冬季取暖大量燃烧煤所释放出的有害气体是造成城市光化学烟雾的最主要原因
D．当进入水体的氮的含量增大时，会造成水体的富营养化从而破坏水质
【练12】硝酸被称为“国防工业之母”。下列说法正确的是（ ）
A．常温下将金属铁放入浓HNO3中，Fe将被氧化成Fe(NO3)3
B．将一定量的铁粉放入HNO3中，生成物中Fe的存在形式为Fe(NO3)3
C．铁与浓HNO3反应生成NO2，而与稀HNO3反应生成NO，说明稀HNO3比浓HNO3的氧化性更强
D．将一定量的Fe放入稀HNO3，其产物可能是Fe(NO3)3，也可能是Fe(NO3)2或它们的混合物
【练13】研究发现，硝酸越稀，还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取适量的铁铝合金与足量很稀的硝酸充分反应，没有气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4 mol/L NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（mL）与产生的沉淀的物质的量（mol）的关系如图所示。下列说法不正确的是 （ ）
A．D点溶液中的溶质是NH4NO3、NaNO3
B．DE段发生的反应为：NH+OH−= NH3·H2O
C．B点沉淀的物质的量为0.024mol
D．C点的数值等于7
【练14】将一定质量的铜与150mL的一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况下11.2L的NO和NO2的混合气体，将生成的混合气体与5.6L标况下的氧气一起通入足量NaOH溶液中，气体恰好被吸收生成NaNO3.下列说法不正确的是（ ）
A．铜的质量为32g
B．铜与硝酸反应，电子转移总数为1NA
C．硝酸的物质的量浓度为10.0 mol·L−1
D．向反应后的溶液加NaOH，使铜沉淀完全，需要NaOH的物质的量至少为1.0mol
【练15】某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，设计了如下实验。实验装置如图所示(已知NO、NO2能与NaOH溶液反应)：
（1）设计装置A的目的是____________________________________________________，为达此目的应进行的操作_____________________________________________________________________。
（2）在（1）中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是____________________________________________________________；B中反应的离子方程式是_____________________________________________________。
（3）将注射器F中的空气推入E中，E中的气体变为红棕色，该实验的目的是_____________________。
（4）D装置的作用是_______________________________________________________。
【练16】外观与NaCl相似的亚硝酸钠(NaNO2)可用作建筑钢材缓蚀剂。某学习小组设计如下装置制备亚硝酸钠(夹持装置已省略)。
已知：2NO+Na2O2=2NaNO2，2NO2+Na2O2=2NaNO3。
(1)装置A中发生反应的离子方程式为________________________________________。
(2)反应开始时先打开止水夹K，通入氮气至F中产生大量气泡后再关上止水夹K。
①通入N2的目的是________________，若实验时观察到______________，说明通入N2未达到预期目的。
②若通入N2未达到预期目的，装置B可除去NO中的NO2杂质，该反应的化学方程式为____________。
(3)实验时装置D中的实验现象是__________________________。
(4)装置C、E不可省去，省去会导致产品中混有杂质______和______。
(5)装置F的作用是____________________。
第04讲 氨、铵盐、硝酸
知识导航
模块一 氨
知识精讲
一、氨的物理性质
颜色
气味
状态
密度
溶解性
沸点
无色
刺激性
气体
比空气小
极易溶于水（约1:700）
-33.5℃，易液化
二、氨的化学性质
1．氨与水的反应
（1）氨气易溶于水，也易与水反应，化学方程式为：_________________________________。
（2）氨水中含有的粒子有_________________________________________________________。
（3）NH3·H2O受热易分解：NH3·H2O NH3↑+ H2O。
实验探究——喷泉实验
实验装置
操作及现象
结论
操作：打开弹簧夹，挤压胶头滴管，让水进入烧瓶
现象：烧杯中的酚酞溶液由玻璃管进入烧瓶，形成红色喷泉。
氨气极易溶于水，水溶液呈碱性。
思考与交流
（1）若不用胶头滴管，用热毛巾捂住烧瓶，能否产生喷泉？
（2）产生喷泉的原理是什么？
（3）上述实验假设烧瓶内充满NH3，实验后水充满整个烧瓶。在标准状况下进行实验，所得溶液的物质的量浓度为多少？
（4）除了极易溶于水的NH3可以做喷泉实验，还有什么其他气体与溶液组合可以形成喷泉？
（4）常见的能形成喷泉的组合
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、H2S、SO2
NO2
溶液
水或碱
水或酸
碱
水或碱
实验探究——NH3与HCl 反应
实验步骤
现象
用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里蘸一下，然后使这两根玻璃棒接近。观察发生的现象。
两根玻璃棒接近时___________
2．氨与酸的反应
氨几乎能与所有的酸（难溶性酸如H2SiO3除外）反应生成盐，如：
NH3 + HCl === NH4Cl NH3 + HNO3 === NH4NO3 2NH3 + H2SO4 === (NH4)2SO4
思考与交流——是不是所有的酸与氨反应，都能产生白烟？
3．氨的催化氧化
化学方程式：________________________________________。
资料卡片——氨的还原性
①与Cl2反应：2NH3 + 3Cl2 === N2 + 6HCl 或 8NH3 + 3Cl2 === N2 + 6NH4Cl（检验氯气管道泄漏）
②还原NO、NO2：4NH3 + 6NO === 5 N2 + 6H2O; 8NH3 + 6NO2 === 7 N2 + 12H2O（治理氮氧化物污染）
三、氨的用途
1．氨易液化，当液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此液氨常用作__________。
2．氨是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等的重要原料。
3．氨是有机合成工业的常用原料（如制尿素、合成纤维、燃料等）。
经典例题
l 氨的物理性质及用途
【例1】下列关于氨的说法正确的是___________。
A．氨极易溶于水，可做喷泉实验
B．氨气易液化，液氨用作制冷剂
C．工业上用H2和N2合成氨与自然界中放电时O2和N2反应都属于氮的固定
D．氨气极易溶于水，所以它是农业上常用的氮肥
E．氨气和二氧化硫一样，常温下是无色而有刺激性气味的气体
【变1】下列有关物质性质和用途说法错误的是（ ）
A．液氨可用作制冷剂 B．MgO熔点很高，可用于制造耐火材料
C．SO2可用作食品防腐剂 D．ClO2可用于杀菌消毒，H2O2不可以
l 喷泉实验的定性考查
【例2】如图装置中，干燥烧瓶中盛满某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是（ ）
A．若a为CO2，b为NaOH溶液，可出现无色喷泉
B．若a为HCl，b为AgNO3溶液，可出现白色喷泉
C．若a为NO，b为NaOH溶液，可出现无色喷泉
D．若a为NH3，b为水（预先滴入少量酚酞溶液），可出现红色喷泉
l 喷泉实验的定量考查
【例3】同条件下，在容积相同的三个烧瓶内分别充满干燥的NH3、HCl、NO2气体，做喷泉实验，所得三种溶液的物质的量浓度比为（ ）
A．3∶3∶2 B．2∶2∶3 C．1∶1∶1 D．无法比较
l 氨气的化学性质
【例4】下列关于氨气的叙述中，正确是___________。
①氨溶于水所得溶液中，除了水分子外，数目最多的微粒是NH3·H2O
②用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近HCl、H2SO4时，均有白烟
③氨气能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
④NH3通入MgCl2溶液中，产生白色沉淀
⑤侯氏制碱法里，先通CO2，再通NH3
⑥往溶液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，则原溶液一定有Al3+
⑦氨的催化氧化是一种特殊的固氮方式
【变4】下列有关氨水和氯水的说法正确的是（ ）
A．含有的微粒种类相同 B．敞口放置后溶液的pH均可能减小
C．都能与SO2发生氧化还原反应 D．均具有强氧化性和挥发性
【例5】利用如图装置可以验证NH3和HCl的有关性质。下列有关说法不正确的是（ ）
A．关闭活塞c，打开活塞a、b，挤压胶头滴管，Ⅱ中产生喷泉
B．关闭活塞a，打开活塞b、c，用热毛巾敷热烧瓶I，I中产生喷泉
C．关闭活塞b，打开活塞a、c，用热毛巾敷热烧瓶II，一段时间后，打开活塞b，I、II中均产生喷泉
D．关闭活塞b，打开活塞a、c，用热毛巾敷热烧瓶II，I中会产生白雾
模块二 铵盐
知识精讲
一、铵盐的概念及物理性质
1．概念：铵盐是由铵根离子（NH4+）和酸根离子组成的化合物。
2．物理性质：铵盐是白色或无色固体，易溶于水。
二、铵盐的化学性质
1．受热分解，如NH4Cl：__________________________；NH4HCO3：_____________________________。
2．与碱反应生成NH3·H2O或放出NH3
（1）(NH4)2SO4与NaOH固体共热：___________________________________________。
（2）铵盐溶液与碱液混合，不加热：___________________________________________。
（3）铵盐溶液与碱液混合，并加热：___________________________________________。
资料卡片——铵盐受热分解
大多数铵盐受热分解产生NH3，但有些例外，如NH4NO3 N2O↑+ 2H2O
三、铵根离子的检验
四、氨气的实验室制法
1．加热NH4Cl和Ca(OH)2
实验装置
反应原理、常见问题
①反应原理：_____________________________________________
②收集方法：______排空气法（注意导管要伸入到接近试管底部）
③验满方法：将湿润的____________________________放在试管口
④棉花作用：_____________________________________________
⑤加热的试管口应_________倾斜，防止_______________________
思考与交流
（1）实验室能否通过加热分解NH4HCO3或NH4NO3制取NH3？
（2）干燥氨气时，通常用什么干燥剂？
（3）尾气如何处理？需要注意什么问题？
2．制取NH3的其他常见方法
将浓氨水滴入NaOH固体或生石灰中 加热浓氨水
经典例题
l 铵盐的性质
【例6】下列关于铵盐的说法，正确的是________。
A．所有铵盐都易溶于水
B．铵盐中的氮元素均呈-3价
C．NH4Cl溶液中加入NaOH溶液共热的离子方程式：NH4+ + OH- NH3·H2O
D．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
E．铵盐都只能跟碱反应，不能跟酸反应
F．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3
l 氨的实验室制法
【例7】为了更简便地制取干燥的NH3，适合的方法是_____________（填序号）。
①NH4Cl与浓H2SO4混合共热，生成的气体用碱石灰进行干燥
②N2+3H2 2NH3，用烧碱进行干燥
③加热浓氨水，气体用碱石灰干燥 ④加热NH4HCO3，气体用P2O5干燥
⑤加热氯化铵固体 ⑥在生石灰中加入浓氨水，气体用碱石灰干燥
【变7-1】下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中正确的是（ ）
A B C D
【变7-2】实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，不合理的选项是（ ）
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓盐酸
KMnO4
Cl2
NaOH溶液
C
浓硝酸
Cu
NO2
NaOH溶液
D
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
l 铵盐、氨气的综合考查
【例8】某化学研究性学习小组为了制取并探究氨气的性质和用途，按下列装置进行实验。
（1）装置(I)发生的反应为________________________________________，(I)除制取氨气外，还可制取的气体有_______(填一种)。
（2）装置(II)中的干燥剂是___________(填“碱石灰”或“氯化钙”)。
（3）实验进行一段时间后，挤压装置(Ⅲ)中的胶头滴管，滴入1~2滴浓盐酸，出现白烟，写出产生此现象的化学方程式：_____________________________。
（4）装置(Ⅳ)中倒置漏斗的作用是_________________。
（5）用10.7g NH4Cl固体与足量Ca(OH)2固体反应，理论上最多可生成NH3气体体积(标准状况下)为___________L。(已知NH4Cl的摩尔质量为53.5g/mol)
（6）用下图所示装置(V)，分别进行下列实验，描述甲烧杯中的现象。
实验编号
甲烧杯中物质
乙烧杯中物质
甲烧杯中现象
①
酚酞试液
浓氨水
_______________
②
AlCl3溶液
浓氨水
_______________
（7）氨是硝酸工业和氮肥工业的重要原料。
①氨催化氧化是工业生产硝酸的一步重要反应，写出该反应的化学方程式_________________________。
②碳酸氢铵是一种铵态氮肥。实验室检验碳酸氢铵中含有NH4+，请从下列：a.NaOH溶液 b.稀硫酸 c.蒸馏水 d.蓝色石蕊试纸 e.红色石蕊试纸中，选出需用到的试剂和试纸是___________。
模块三 硝酸
知识精讲
一、硝酸的物理性质
颜色
气味
状态
挥发性
无色
刺激性
液体
易挥发，在空气中形成白雾
二、硝酸的不稳定性
浓硝酸见光或受热发生分解，化学方程式为：________________________________________。
（硝酸分解产生的NO2又溶于硝酸，可能导致浓硝酸呈黄色）
实验室如何保存浓硝酸？
三、硝酸的酸性与强氧化性
1．与金属Cu的反应
实验装置
实验现象
方程式
（1）滴加稀硝酸的试管中反应较慢，有气泡产生，在接近管口处观察到浅红棕色。
（2）滴加浓硝酸的试管中反应剧烈，有红棕色气体生成。
思考与交流
（1）Cu与硝酸的反应中，体现了硝酸的什么性质？
（2）1mol Cu与足量浓硝酸反应，求被还原的硝酸的物质的量。
（3）1 mol HNO3和2 mol H2SO4的混合稀溶液中，加入1.5 mol Cu，加热充分反应，求产生的气体在标准状况下的体积。
2．使Fe、Al钝化
（1）常温下， Fe、Al与浓H2SO4或浓HNO3反应，生成了致密的氧化膜，阻止酸与内层金属进一步反应，从而保护了金属，这个过程叫做“钝化”。
（2）常温下可用铁制品或铝制品盛放浓硝酸，但要注意密封，以防硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。
试着写出少量/过量Fe粉分别于稀硝酸反应的方程式。
资料卡片——王水
浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1:3）叫做王水，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
及时小练
在下列反应中，HNO3表现出什么性质？ A．酸性 B．还原性 C．氧化性
（1）H2S + 2HNO3 === S↓+ 2NO2↑+ 2H2O（ ）
（2）CuO + 2HNO3 === Cu(NO3)2 + H2O（ ）
（3）4HNO3 === 4NO2↑+ O2↑+ 2H2O（ ）
（4）3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O（ ）
四、硝酸的工业制法
方程式如下：
N2 + 3H2 2NH3 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 2NO + O2 === 2NO2
3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO（或4NO2 + O2 + 2H2O === 4HNO3）
五、酸雨及防治
1．概念：pH小于5.6的雨水。
2．分类：硫酸型酸雨（煤、石油等化石燃料的燃烧和某些含硫的金属矿物的冶炼）
硝酸型酸雨（汽车尾气以及硝酸工业废气等）
3．危害：①直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化；
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电缆的腐蚀等。
4．防治：①调整能源结构，发展清洁能源；
②研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少SO2的排放；
③加强工业废气的回收处理；
④改进汽车尾气的处理技术，提高汽车尾气排放标准。
经典例题
l 硝酸的强氧化性
【例9】下列关于硝酸的叙述，正确的是（ ）
A．稀硝酸能与Fe发生反应，浓硝酸不能
B．浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂
C．稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸
D．稀硝酸与Cu反应，生成NO，而浓硝酸与Cu反应只生成NO2
【变9-1】在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质，铜粉溶解的是（ ）
① FeCl3 ② Fe2O3 ③ Cu(NO3) 2 ④ KNO3
A．只有①或② B．只有②或④
C．只有①或②或③ D．①②③④中任意一种
【变9-2】下列由实验操作及现象得出的结论正确的是（ ）
选项
实验操作
现象
结论
A
往某溶液中滴入KSCN溶液，再滴入氯水
滴入KSCN无明显现象，滴加氯水后溶液变成红色
原溶液中含Fe2+
B
向新制的氯水中加入少量CaCO3
有气泡产生
酸性：HClO>H2CO3
C
试管中盛有Cu(NO3)2溶液，底部有少量的铜，向其中加入稀硫酸
铜粉逐渐溶解
铜可以和稀硫酸反应
D
将碳与浓硫酸加热产生的气体通入澄清石灰水
石灰水先变浑浊后澄清
产生的气体中有CO2和SO2
l 硝酸与金属反应的计算
【例10】将3.84gCu和一定量的浓HNO3反应，随着反应的进行，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当Cu反应完毕时，共收集到气体2.24L(标准状况，不考虑NO2转化成N2O4)，则反应中消耗HNO3的物质的量为（ ）
A．1mol B．0.05mol C．0.11mol D．0.22mol
【变10-1】将22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.2 mol NO2和0.3 mol NO，下列说法正确的是（ ）
A．反应后生成的盐只有Fe(NO3) 3
B．反应后生成的盐只有Fe(NO3) 2
C．反应后生成的盐为Fe(NO3) 2和Fe(NO3) 3，其物质的量之比为1∶3
D．反应后生成的盐为Fe(NO3) 2和Fe(NO3) 3，其物质的量之比为3∶1
【变10-2】向200mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中缓慢加入铁粉，产生气体的体积随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列说法错误的是( )
A．OA段产生的气体是NO，BC段产生的气体是H2
B．A点溶液中的溶质为Fe2(SO4)3和H2SO4
C．原混合溶液中NO3-的物质的量为0.2mol
D．原混合溶液中H2SO4的物质的量浓度为1mol/L
【变10-3】某浓度稀HNO3与金属M反应时，能得到+2价硝酸盐，反应时M与HNO3的物质的量之比为5 ∶12，则反应时HNO3的还原产物是 （ ）
A．NH4NO3 B．N2 C．N2O D．NO
l 环境防治
【例11】烟气脱硝(将NOx转化成无害物质)是工业废气处理中的重要工艺。相对传统的处理工艺，活性炭吸附脱硝法具有工艺过程无二次污染、氮资源和脱硝剂可循环利用等优点。回答下列问题。
（1）活性炭吸附脱硝法的工艺流程如图所示。
该流程中活性炭的作用是____________，若入口烟气中NOx以NO形式参加反应，则相应的化学方程式为____________________________________。
（2）某同学选择如下装置(省略夹持仪器)对该方法进行模拟实验：
①实验前，按h→j，i→k的顺序连接仪器，检查装置__________。按h→j而不是h→k连接仪器的原因是____________________________________________________________。
②先通入空气，再打开A、B中分液漏斗的活塞，观察到B中出现红棕色气体，此时，所获得的氮氧化物中一定含有______气体。
③装置F除了能用于判断气体流速和脱硝效果外，还可用于__________。
提分作业
【练1】下列制取、干燥、收集NH3并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是（ ）
A．制备NH3 B．干燥NH3
C．收集NH3 D．尾气处理
【练2】用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理，下列说法正确的是（ ）
A．图1烧瓶中可放入固体CaO或CaCl2来制取氨气
B．将湿润的蓝色石蕊试纸置于三颈瓶口，试纸变红，说明NH3已经集满
C．关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2，则E点时喷泉最剧烈
D．工业上，可以用氨气检查氯气管道是否泄漏
【练3】铜粉放入稀硫酸中，加热后无现象，当加入一种盐后，铜粉质量减少，溶液变蓝，同时有气体产生。此盐应是（ ）
A．Fe2(SO4)3 B．Na2CO3 C．KNO3 D．FeSO4
【练4】实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是（ ）
A．①是氨气发生装置 B．②是氨气吸收装置
C．③是氨气发生装置 D．④是氨气收集、检验装置
【练5】关于硝酸的说法正确的是（ ）
A．硝酸电离出的H＋离子，能被Zn、Fe等金属还原成H2
B．浓HNO3具有强氧化性，能将所有的物质氧化
C．硝酸与金属反应时，主要是+5价的氮得电子
D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体
【练6】NH4HCO3 在试管中加热，使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠的干燥管，足量浓H2SO4的洗气瓶，最后得到的气体是（ ）
A．NH3 B．O2 C．H2O D．CO2
【练7】下列物质在给定的条件下不能完全溶解的是（ ）
①1 mol Zn与含1 mol H2SO4的稀硫酸溶液反应
②1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸溶液共热
③1 mol Cu与含4 mol HNO3的浓硝酸溶液反应
④1 mol MnO2与含4 mol HCl的浓盐酸溶液共热
A．①③ B．①② C．②④ D．③④
【练8】下列关于铵盐的叙述中正确的是（ ）
①所有铵盐中，氮元素化合价都是-3价 ②所有铵盐都溶于水 ③铵态氮肥不宜与碱性物质混合使用 ④铵盐中都有铵离子 ⑤铵盐都能与碱反应，不能与酸反应
A．①③④ B．②③④ C．①②③④ D．①②③④⑤
【练9】下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．实验室用氯化铵和熟石灰制氨：
B．NaOH溶液与溶液混合加热：
C．氨水中加入盐酸：
D．稀硝酸与铁粉反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑
【练10】在下列反应中，HNO3既表现出氧化性，又表现出酸性的是（ ）
A．H2S+2HNO3===S↓+2NO2↑+2H2O
B．CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O
C．4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
D．3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【练11】人类在提高自身生活水平的同时还应关注环境问题，下列叙述不正确的是（ ）
A．化石燃料的高消耗、森林面积的锐减是造成大气中二氧化碳浓度增高的主要原因
B．氮氧化物和硫的氧化物都是形成酸雨的主要物质
C．冬季取暖大量燃烧煤所释放出的有害气体是造成城市光化学烟雾的最主要原因
D．当进入水体的氮的含量增大时，会造成水体的富营养化从而破坏水质
【练12】硝酸被称为“国防工业之母”。下列说法正确的是（ ）
A．常温下将金属铁放入浓HNO3中，Fe将被氧化成Fe(NO3)3
B．将一定量的铁粉放入HNO3中，生成物中Fe的存在形式为Fe(NO3)3
C．铁与浓HNO3反应生成NO2，而与稀HNO3反应生成NO，说明稀HNO3比浓HNO3的氧化性更强
D．将一定量的Fe放入稀HNO3，其产物可能是Fe(NO3)3，也可能是Fe(NO3)2或它们的混合物
【练13】研究发现，硝酸越稀，还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取适量的铁铝合金与足量很稀的硝酸充分反应，没有气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4 mol/L NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（mL）与产生的沉淀的物质的量（mol）的关系如图所示。下列说法不正确的是 （ ）
A．D点溶液中的溶质是NH4NO3、NaNO3
B．DE段发生的反应为：NH+OH−= NH3·H2O
C．B点沉淀的物质的量为0.024mol
D．C点的数值等于7
【练14】将一定质量的铜与150mL的一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况下11.2L的NO和NO2的混合气体，将生成的混合气体与5.6L标况下的氧气一起通入足量NaOH溶液中，气体恰好被吸收生成NaNO3.下列说法不正确的是（ ）
A．铜的质量为32g
B．铜与硝酸反应，电子转移总数为1NA
C．硝酸的物质的量浓度为10.0 mol·L−1
D．向反应后的溶液加NaOH，使铜沉淀完全，需要NaOH的物质的量至少为1.0mol
【练15】某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，设计了如下实验。实验装置如图所示(已知NO、NO2能与NaOH溶液反应)：
（1）设计装置A的目的是____________________________________________________，为达此目的应进行的操作_____________________________________________________________________。
（2）在（1）中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是____________________________________________________________；B中反应的离子方程式是_____________________________________________________。
（3）将注射器F中的空气推入E中，E中的气体变为红棕色，该实验的目的是_____________________。
（4）D装置的作用是_______________________________________________________。
【练16】外观与NaCl相似的亚硝酸钠(NaNO2)可用作建筑钢材缓蚀剂。某学习小组设计如下装置制备亚硝酸钠(夹持装置已省略)。
已知：2NO+Na2O2=2NaNO2，2NO2+Na2O2=2NaNO3。
(1)装置A中发生反应的离子方程式为________________________________________。
(2)反应开始时先打开止水夹K，通入氮气至F中产生大量气泡后再关上止水夹K。
①通入N2的目的是________________，若实验时观察到______________，说明通入N2未达到预期目的。
②若通入N2未达到预期目的，装置B可除去NO中的NO2杂质，该反应的化学方程式为____________。
(3)实验时装置D中的实验现象是__________________________。
(4)装置C、E不可省去，省去会导致产品中混有杂质______和______。
(5)装置F的作用是____________________。
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