第四节　非金属硫、氮及其化合物（考点考法剖析）-【高考引领教学】2023届高考化学一轮针对性复习方案（全国通用）（原卷版）

这是一份第四节　非金属硫、氮及其化合物（考点考法剖析）-【高考引领教学】2023届高考化学一轮针对性复习方案（全国通用）（原卷版），共31页。
1.了解硫元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。
2.了解硫元素的重要化合物对环境的影响。
3.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。
4.了解氮元素的重要化合物对环境的影响。
【关键能力要求】
关键能力要求：微观想象能力、理解辨析能力、实验和探究能力
高考要求：硫元素的多种价态及各种价态化合物的相互转化内容丰富，也是氧化还原反应的重要素材。以氨气、铵盐、一氧化氮、二氧化氮和硝酸等物质的性质为重点，突出考查反应方程式的书写和有关氧化还原反应的计算。高考中通过框图推断题、工业生产流程题、实验题等形式进行考查。主要有以下几个重要考点：
1、环境污染问题越来越受到人们的重视，因而以环保问题为载体考查SO2性质的试题应予以关注。
2、H2SO4是与生产、生活密切相关的物质，因而要理解、掌握H2SO4的性质，尤其是浓硫酸的特性及其应用。
3、.以氨气的还原性为起点命制实验题；
4、.以硝酸的用途入题考查硝酸的氧化性；
5、.以氮的化合物对环境的污染为背景，命制环境保护试题；
6、用信息题考查其他氮族元素，如磷和砷。
【学科核心素养解析】
1.变化观念与平衡思想：从硫的化合价变化认识硫及其化合物的相互转化及应用。分析氮及其化合物的化学反应，预测在一定条件下氮及其化合物可能发生的化学变化。
2.科学探究与创新意识：从不同的角度探究硫、氮及其重要化合物的性质及发现或提出对硫、氮及其化合物有探究价值的化学问题，制备实验方案，并进行实验操作验证。
3.科学态度与社会责任：关注氮及其化合物的社会热点问题，认识环境保护的重要性，形成可持续发展意识和绿色化学观念。
必备知识点1硫及其化合物
一、 硫及其氧化物
（一）硫单质的性质及应用
1.硫元素的存在形态
（1）游离态：在火山口附近或地壳的岩层例存在；
（2）化合态：以硫化物和硫酸盐的形式存在。
2.硫单质的物理性质
硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2；有多种同素异形体，如单斜硫、斜方硫等。
3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质
H2eq \(S,\s\up6(－2)) eq \(←――――,\s\up7( 氧化性 ))eq \x(\(S,\s\up6(0)) )eq \(――→,\s\up7( 还原性 ))eq \(S,\s\up6(＋4))O2
(1)S的氧化性
S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为Fe＋SFeS、2Cu＋SCu2S、S＋Hg===HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。
(2)S的还原性
①S与O2反应的化学方程式为S＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2，在空气中燃烧火焰为淡蓝色。
②与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为
S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。
(3)S与NaOH溶液反应的化学方程式为3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，该反应中硫既是氧化剂，又是还原剂，此反应可用于除去试管内黏附的S。
（二）硫的氧化物(SO2、SO3)的性质及应用
1.二氧化硫(SO2)
(1)物理性质
二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2。
(2)化学性质
①酸性氧化物的通性，与水反应：SO2+H2OH2SO3；与NaOH(足量)反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O。
②氧化性(如与H2S溶液反应)：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
③还原性
a.与O2反应：2SO2＋O22SO3；
b.与卤素单质的水溶液反应：X2＋SO2＋2H2O=2HX＋H2SO4(X=Cl、Br、I)；
c.与铁盐溶液反应：2Fe3+＋SO2＋2H2O=2Fe3+＋2H+＋SO42-；
d.与CuX2溶液反应生成CuX白色沉淀：2CuX2＋SO2＋2H2O=2CuX↓＋H2SO4＋2HX(X=Cl、Br、I)；
e 与酸性KMnO4溶液反应而褪色：2KMnO4+5SO2+2H2O===2MnSO4+2H2SO4+K2SO4
④漂白性：可使品红溶液等有机色质褪色，生成不稳定的化合物。
(3)实验室制法
①固体Na2SO3与较浓H2SO4反应
Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O；
②铜与浓H2SO4混合加热
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
(4)SO2和CO2的鉴别
2.三氧化硫(SO3)
(1)物理性质
熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，在常温下为eq \a\vs4\al(液)态，在标准状况下为eq \a\vs4\al(固)态。
(2)化学性质（酸性氧化物）
a.与水反应：SO3＋H2O===H2SO4(放出大量的热)
b.与氧化钙反应：SO3＋CaO===CaSO4
c.与氢氧化钠反应：SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O
3.硫的氧化物的污染与治理
(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。
(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。
(3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。
(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个：
途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。
途径2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。
(5)三种常见的SO2尾气处理方法
方法一：钙基固硫法
为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaO＋SO2CaSO3，2CaSO3＋O22CaSO4，总反应方程式为 2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。
方法二：氨水脱硫法
该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化)
方法三：钠碱脱硫法
钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。
二、 硫酸 硫酸根离子的检验
1.硫酸的物理性质
(1)纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高（沸点338℃，高沸点酸能用于制备低沸点酸），难挥发；98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3。
(2)溶解性：浓硫酸与水以任意比混溶，溶解时可放出大量热。
2.硫酸的化学性质
(1)稀硫酸具有酸的通性①④⑤⑥
硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SOeq \\al(2－,4)，具有酸的通性。
①指示剂变色：石蕊变红；酚酞不变色。
②与金属反应：Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ ；2Al + 3H2SO4 ==Al2(SO4)3 + 3H2↑
③与碱的反应：2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O；Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓＋2H2O；
④与碱性氧化物反应：CuO +H2SO4 == CuSO4 +H2O；MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O；
⑤与某些盐的反应：BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+ 2HCl；SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋SO2↑；
3.浓H2SO4的特性
1）吸水性与脱水性的区别
浓硫酸吸水是把物质本身中含有的自由H2O分子或结晶水吸收。浓硫酸脱水是把本身不含水的有机物中的氢元素和氧元素按原子个数比2∶1的形式脱去，C12H22O1112C+11H2O。所以，二者的本质区别是物质中有没有现成的水分子。注意：在浓硫酸作用下，结晶水合物失去结晶水属于浓硫酸的吸水性。
2）强氧化性：在浓硫酸中主要是以硫酸分子的形式存在，体现的是硫酸分子的性质。在硫酸分子中，存在+6价硫，很容易得电子被还原，所以具有很强的氧化性。浓硫酸能将大多数金属（如Cu）或非金属（如C）氧化：
（1）Fe、Al的钝化
常温下，当Fe、Al等金属遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。
（2）与不活泼金属和非金属的反应
由于浓硫酸具有强氧化性，故存在与稀硫酸不同的化学性质，能够与不活泼金属或非金属发生反应，反应过程中有如下规律：
①反应要加热，否则不反应；
②还原产物一般是SO2。一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。浓硫酸不能氧化HCl，与浓盐酸混合，得HCl气体。
③浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。如：
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4 + 2H2O +SO2↑
2Ag+2H2SO4 (浓) Ag2SO4+SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2H2O+2SO2 ↑
S+2H2SO4 (浓) 3SO2↑+2H2O
④浓硫酸氧化含低价非金属元素的化合物
H2S+H2SO4 (浓)==S↓+SO2↑+2H2O或H2S+3H2SO4 (浓)4SO2↑+4H2O
2HI+H2SO4 (浓)==I2+SO2↑+2H2O
2HBr+H2SO4 (浓)==Br2+SO2↑+2H2O
⑤随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止。
4.硫酸的用途
(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。
(2)消除金属表面的氧化物。
(3)用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，是实验室里常用的试剂。
5.硫酸的工业制备
6.SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)的检验
(1)SOeq \\al(2－,3)的检验
①向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去，发生的离子反应为SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋SO2↑。
②加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后向沉淀中加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体，发生反应的离子方程式为SOeq \\al(2－,3)＋Ba2＋===BaSO3↓，BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O。
(2)检验SOeq \\al(2－,4)的正确操作方法：被检液eq \(――――――→,\s\up7(加足量盐酸酸化))取清液eq \(――――――→,\s\up7(滴加BaCl2溶液))有无白色沉淀产生(判断有无SOeq \\al(2－,4))。
先加稀盐酸的目的是防止COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)、Ag＋干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O、SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓。
三、 第ⅥA族的其它知识归纳
1．硫代硫酸钠(Na2S2O3)
(1)制备
①硫化碱法，即将Na2S和Na2CO3以物质的量之比为2∶1配成溶液，然后通入SO2，发生的反应为2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。
②亚硫酸钠法，使沸腾的Na2SO3溶液同硫粉反应，其反应的方程式为Na2SO3＋SNa2S2O3。
(2)性质
①中等强度还原剂，可被碘氧化成连四硫酸钠(Na2S4O6)，该反应常用来定量测定碘的含量，反应的离子方程式为I2＋2S2Oeq \\al(2－,3)===2I－＋S4Oeq \\al(2－,6)（用于直接碘量法和间接碘量法测定物质的浓度或含量）。
②可与酸反应，离子方程式为2H＋＋S2Oeq \\al(2－,3)===S↓＋SO2↑＋H2O（用于探究速率与浓度、温度的关系）。
2．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)
(1)制备：NaHSO3过饱和溶液结晶脱水而成，2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。
(2)性质（Na2S2O5硫的化合价+4）
①与酸反应放出二氧化硫，如Na2S2O5＋2HCl===2NaCl＋2SO2↑＋H2O。
②强还原性，如Na2S2O5＋2I2＋3H2O===2NaHSO4＋4HI。
3．过二硫酸钠(Na2S2O8)、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)
(1)过二硫酸钠中S为＋6价，含有1个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似，具有氧化性。作为氧化剂参与反应时，过氧键断裂，过氧键中的氧原子由－1价变为－2价，硫原子化合价不变。如S2Oeq \\al(2－,8)＋2I－eq \(=====,\s\up7(Cu2＋))2SOeq \\al(2－,4)＋I2，5S2Oeq \\al(2－,8)＋2Mn2＋＋8H2O===10SOeq \\al(2－,4)＋2MnOeq \\al(－,4)＋16H＋。过二硫酸钠不稳定，受热分解生成Na2SO4、SO3和O2。
(2)连二亚硫酸钠中S为＋3价，是强还原剂，能将I2、Cu2＋、Ag＋还原，能被空气中的氧气氧化。在无氧条件下，用锌粉还原亚硫酸氢钠可制得连二亚硫酸钠。
4．硒及其化合物的性质
(1)单质硒及其氢化物在空气中燃烧可得到SeO2。
(2)SeO2的氧化性比SO2强，属于中等强度的氧化剂，可氧化H2S、NH3等：SeO2＋2H2S===Se＋2S＋2H2O；3SeO2＋4NH3===3Se＋2N2＋6H2O。
(3)亚硒酸可作氧化剂，能氧化SO2，H2SeO3＋2SO2＋H2O===2H2SO4＋Se，但遇到强氧化剂时表现还原性，可被氧化成硒酸，H2SeO3＋Cl2＋H2O===H2SeO4＋2HCl。
（4）硒酸是强酸。
【知识理解提点】
1.检验SO2和CO2同时存在的一般流程
注意 有时为简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅，但不褪成无色。
2.与活泼金属(如Zn)反应，开始产生SO2，硫酸浓度变小后产生H2。
3.与不活泼金属(如Cu)反应，开始产生SO2(加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与不活泼金属反应。例如：1 ml Cu与含2 ml H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2的物质的量小于1 ml。
4.SOeq \\al(2－,4)检验的易错点
(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将COeq \\al(2－,3)、POeq \\al(3－,4)、SOeq \\al(2－,3)等干扰离子判断成SOeq \\al(2－,4)。因上述离子会与Ba2＋反应产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3等白色沉淀。
(2)误将Ag＋、Pb2＋判断成SOeq \\al(2－,4)，如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加稀盐酸白色沉淀不溶解，便断定待测液中含有SOeq \\al(2－,4)。其错误是未注意溶液中不含 SOeq \\al(2－,4)，而含Ag＋或Pb2＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓(白色)。
(3)误将SOeq \\al(2－,3)判断成SOeq \\al(2－,4)，如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为待测液中含有SOeq \\al(2－,4)。该错误是未注意NOeq \\al(－,3)(H＋)具有强氧化性：Ba2＋＋SOeq \\al(2－,3)===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。
5.三类漂白剂的区别
【惑点辨析】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
1.硫在空气中燃烧生成SO2,在纯氧中燃烧生成SO3。( )
2.将SO2、SO3分别通入BaCl2溶液中,能产生白色的BaSO3沉淀和BaSO4沉淀。( )
3.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同。( )
4.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色。( )
5.SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好。( )
6.一定量浓硫酸中加入足量锌粒加热,产生的气体为SO2和H2的混合气体。( )
7.浓硫酸使蔗糖炭化变黑,并闻到有刺激性气味产生,浓硫酸表现出脱水性和强氧化性。( )
8.某溶液中加入BaCl2溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该溶液中存在SO42−或SO32−。( )
9.浓硫酸不能干燥H2S,但可以干燥SO2。( )
10.NaHSO3溶液不能使溴水褪色。( )
11.Na2SO3和Na2SO4粉末都应隔绝空气密闭保存。( )
【夯基例析·跟踪演练】
【基础例析】二氧化硫的检验
例1.(2022·重庆市模拟)下图所示为某同学设计的检验浓硫酸和碳反应所得气体产物的实验装置图。下列说法正确的是( )
A．若按①→③→②顺序连接，可检验所有气体产物
B．若装置②只保留a、b，同样可以达到实验目的
C．若圆底烧瓶内碳粉过量，充分反应后恢复到25 ℃，溶液的pH≥5.6
D．实验结束后，应按从下往上、从左往右的顺序拆卸装置
【跟踪演练】
1.(2022·湖南省韶山市第一中学模拟)下列实验中能证明某气体为SO2的是( )
①使澄清石灰水变浑浊
②使湿润的蓝色石蕊试纸变红
③使品红溶液褪色
④通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸
⑤通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A．都能证明 B．都不能证明
C．③④⑤均能证明 D．只有⑤能证明
【基础例析】浓硫酸的性质及应用
例2．（2022·西安市第二中学模拟） 如图所示的实验装置中，从实验开始到过一段时间后，对观察到的实验现象叙述不正确的是( )
A．甲中苹果块会变干瘪
B．乙中胆矾晶体表面有“白斑”
C．丙中小试管内有晶体析出
D．丁中pH试纸变成红色
【跟踪演练】
2.下列有关浓硫酸的叙述正确的是
A．浓硫酸在常温下不与反应
B．浓硫酸使蔗糖炭化主要体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性
C．与足量的浓硫酸反应产生的和浓硫酸与足量的反应产生的的物质的量相等
D．浓硫酸有吸水性，可以干燥等气体
【基础例析】硫酸离子的检验
例3.(2022·安徽省巢湖市第二中学模拟)下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是( )
A．Fe(NO3)2溶液eq \(――→,\s\up7(＋过量盐酸，＋过量SO2，＋BaCl2溶液))白色沉淀
B．Ba(NO3)2溶液eq \(――→,\s\up7(＋过量盐酸，＋少量Na2SO3溶液))白色沉淀
C．无色溶液eq \(――→,\s\up7(＋稀HNO3，＋BaCl2溶液))白色沉淀
D．无色溶液eq \(――→,\s\up7(＋过量盐酸))无色溶液eq \(――→,\s\up7(＋BaCl2溶液))白色沉淀
【跟踪演练】
3.甲、乙、丙三位同学各设计了一个实验，结果各自都认为自己的试样中含有SO42－离子。
甲的实验为：
（1）乙认为甲的实验不严谨，因为试样A中若含有________离子（仅填一种）也会有此现象。
乙的实验为：
（2）丙认为乙的实验也不严谨，因为试样B中若含有________离子（仅填一种）也会有此现象。
丙的实验为：
若丙方案合理，回答：
（3）若丙实验合理，则其中试剂Ⅰ是___________，现象Ⅰ是__________；试剂Ⅱ是___________，现象Ⅱ是__________。（若你认为丙方案不合理，以上四空可以不填）
【基础例析】硫及其化合物性质的实验探究
例4.（2022·天津高三期末）有一瓶Na2SO3溶液，可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，白色沉淀不溶解。对此实验的下列叙述正确的是
A．实验证实Na2SO3已部分氧化
B．实验中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4
C．实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物
D．此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
【跟踪演练】
4.(2022·湖北广水中学高三测试)某小组利用下面的装置进行实验，②、③中溶液均足量，操作和现象如下表。
资料：CaS遇水完全水解。
由上述实验得出的结论不正确的是( )
A．③中白色浑浊是CaCO3
B．②中溶液pH降低的原因是：H2S＋Cu2＋ === CuS↓＋2H＋
C．实验Ⅰ①中CO2过量发生的反应是：CO2＋H2O＋S2－=== COeq \\al(2－,3)＋H2S
D．由实验Ⅰ和Ⅱ不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱
必备知识点2氮及其化合物
一 、 氮气及其氧化物
(一)．氮的固定
1.自然固氮（a.自然固氮：将N2转化NO；b.根瘤菌固氮将N2转化NH4+）
2.人工固氮：合成氨工业
(二)．氮气
1.结构：分子式：N2 电子式： 结构式：N≡N
2.物理性质：无色、无味的气体，密度比空气略小，在水中溶解度很小（体积比=1：0.02），N2空气中N2的体积分数红为0.78。
3.化学性质
4.工业制法：
(1）分离液态空气：
(2）耗氧法：
5.实验室制法：NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O
(三)．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、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中N2O5、N2O3分别是硝酸、亚硝酸（HNO2）的酸酐。
2.NO和NO2的比较
3.氮的氧化物溶于水的几种情况分析
(1)NO2或NO2与N2混合气体溶于水时，3NO2+H2O==2HNO3+NO，利用气体体积变化差进行计算。
(2)NO2与O2的混合气体溶于水，由3NO2+H2O==2HNO3+NO及2NO+O2==2NO2，得：
4NO2+O2+2H2O==4HNO3 ，可知，
(3)NO和O2同时通入水中时，其反应是2NO+O2==2NO2 ①，3NO2+H2O==2HNO3+NO ②，将①×3+②×2得总反应式为：4NO+3O2+2H2O==4HNO3。

(4)NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按情况（1）求出NO2与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按情况（3）进行计算。
4.氮氧化物对环境的污染及防治
(1)常见的污染类型
①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，产生了一种有毒的烟雾。
②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pH＜5.6，酸雨的主要危害是能直接破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化，还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。
④NO与血红蛋白结合使人中毒。
(2)常见的NOx尾气处理方法
①碱液吸收法：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
NO2、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。
②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。
二 、 氨、铵盐
（一）氨
1．氨的分子结构
2.氨的物理性质
通常状况下，氨是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水（常温常压下，体积比为1∶700），氨的水溶液称为氨水。氨在加压下容易液化，液氨气化时吸收大量的热，使周围环境温度急剧降低，工业上可使用液氨作制冷剂。
3.氨的化学性质
(1)氨与水的反应
NH3＋H2ONH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－
a.氨溶于水得氨水，氨水是混合物，溶液中存在的微粒有三种分子：NH3·H2O、NH3、H2O；三种离子：NH4+、OH－及少量的H+。
b.NH3·H2O为可溶性一元弱碱，具有碱的通性。氨水可使紫色石蕊试液变蓝，故常用湿润的红色石蕊试纸检验NH3的存在。
c.NH3·H2O不稳定，易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O。
(2)氨与酸的反应：氨气与酸反应生成铵盐
NH3+HCl=NH4Cl（白烟）
NH3+HNO3=NH4NO3（白烟）
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
注：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。
(3)与盐溶液的反应：一般生成难溶的碱，如氯化铁溶液与氨水反应：Fe3++3NH3·H2O==Fe(OH)3↓+3NH4+
又如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)。
注：与Cu2+、Zn2+、 Ag+反应先生成沉淀Cu(OH)2、Zn(OH)2、 Ag2O，继续加入NH3·H2O或通入NH3，沉淀溶解，分别生成Cu(NH3)42+、Zn(NH3)42+、 Ag(NH3)2+。
(4)氨的还原性
a．催化氧化：4NH3＋5O2eq \(,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))4NO＋6H2O(用于工业制硝酸)。
b．在纯氧中燃烧：4NH3＋3O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2N2＋6H2O。
c．与氯气反应：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl(用于检验Cl2管道泄漏)。
d．与CuO反应：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O(用于实验室制少量N2)。
4．氨的实验室制法
（二）铵盐及NHeq \\al(＋,4)的检验
1.铵盐
(1)铵盐的物理性质
铵盐都是离子化合物，都是白色固体，均易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
1)不稳定性
a．NH4Cl受热分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑（用于除去或分离铵盐）。
b．NH4HCO3或(NH4)2CO3受热分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O；(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O
c.硝酸铵的分解有四种情况：
①110 ℃时分解：NH4NO3＝HNO3＋NH3↑
②185 ℃～200 ℃分解：NH4NO3＝N2O↑＋2H2O
③230°C以上，同时有弱光：2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O
④在400°C以上时，剧烈分解发生爆炸：4NH4NO3=3N2↑+2NO2↑+8H2O
注：一般情况下写为5NH4NO34N2+2HNO3+9H2O
d.硫酸铵分解两种情况
①硫酸铵在280℃就开始分解,分解产物放出氨气而生成硫酸氢铵（酸式硫酸铵）：(NH4)2SO4=NH3+NH4HSO4；
②513℃时则硫酸铵完全分解,分解放出氨气、氮气、二氧化硫及水：
3(NH4)2SO4=3SO2↑+6H2O+N2↑+4NH3↑
2）与碱反应
a．在稀溶液中不加热：NHeq \\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O。
b．加热时或浓溶液：NHeq \\al(＋,4)＋OH－NH3↑＋H2O。
③铵盐溶于水易水解：NHeq \\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋。
2.NHeq \\al(＋,4)的检验
未知液eq \(――→,\s\up7(OH－))呈碱性eq \(――→,\s\up7(△))湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NHeq \\al(＋,4)。
三、 硝酸 硝酸盐
（一）硝酸
1．物理性质
无色，易挥发，具有刺激性气味的液体，易溶于水。浓硝酸常因为溶解有NO2而呈黄色。质量分数为69%的硝酸为常用浓硝酸。98%以上的硝酸称之为发烟硝酸。
2．化学性质和有途
4.硝酸工业制法的反应原理
（二）硝酸盐
1.概念：硝酸盐，是硝酸HNO3与金属反应形成的盐类。由金属离子（或铵离子）和硝酸根离子组成。常见的硝酸盐有硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钙、硝酸铅、硝酸铈等。
2.物理性质：硝酸盐几乎全部易溶于水，只有硝酸脲微溶于水，碱式硝酸铋难溶于水，所以溶液中硝酸根不能被其他绝大多数阳离子沉淀。
3.化学性质
（1）不稳定性：固体的硝酸盐加热时能分解放出氧，其中最活泼的金属的硝酸盐仅放出一部分氧而变成亚硝酸盐，其余大部分金属的硝酸盐，分解为金属的氧化物、氧气和二氧化氮。
a.按金属活动性顺序表，钾到钠的硝酸盐受热分解生成亚硝酸盐和氧气：2KNO32KNO2＋O2↑;
b.按金属活动性顺序表，镁到铜的硝酸盐受热分解生成金属的氧化物、氧气和二氧化氮：2Cu(NO3)22CuO+4NO2＋O2↑；
c.按金属活动性顺序表，铜以后的硝酸盐受热分解生成金属单质、氧气和二氧化氮：2AgNO32Ag+2NO2＋O2↑
（2）硝酸盐在高温或酸性水溶液中是强氧化剂，但在碱性或中性的水溶液几乎没有氧化作用。
四、 喷泉实验及拓展应用
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．形成喷泉的类型
下面是几种常见的能形成喷泉的气体和吸收剂。
3.喷泉实验的发散装置和实验操作
装置(Ⅰ)向锥形瓶通入少量空气，将少量水压入烧瓶，导致大量氨溶解，形成喷泉。
装置(Ⅱ)省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨溶于水)。
装置(Ⅲ)在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。
装置(Ⅳ)向导管中通入一定量的H2S和SO2，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。
装置(Ⅴ)打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。
装置(Ⅵ)中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。
4．喷泉实验产物的浓度计算
关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后所得溶液的物质的量浓度：
(1)HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时：所得溶液的物质的量浓度为eq \f(1,22.4) ml·L－1。
(2)当是NO2和O2的混合气体且体积比为4∶1时，c(HNO3)＝eq \f(1,28) ml·L－1。
六 、第ⅤA族元素其它知识归纳
1．肼（联氨）
(1)结构：
(2)碱性：二元弱碱，碱性比NH3弱。在水中的电离方式与氨相似，分两步进行：N2H4＋H2ON2Heq \\al(＋,5)＋OH－、N2Heq \\al(＋,5)＋H2ON2Heq \\al(2＋,6)＋OH－。
(3)强还原性：①水合肼在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成金属单质，如2N2H4·H2O＋2Ag＋===2Ag↓＋2NHeq \\al(＋,4)＋N2↑＋2H2O；②能被氧气、H2O2等氧化，可用作喷气式发动机推进剂、火箭燃料等。
2．As2O3、As2O5和As2S3
(1)As2O3俗称砒霜，微溶于水生成亚砷酸(H3AsO3)，可被过氧化氢氧化成砷酸(H3AsO4)，属于两性氧化物：As2O3＋6NaOH===2Na3AsO3＋3H2O，As2O3＋6HCl===2AsCl3＋3H2O。
(2)As2O5遇热不稳定，在熔点(300℃)附近即失去O变成As2O3。
(3)As2S3俗称雌黄，可溶于碱性硫化物或碱溶液中：As2S3＋3Na2S===2Na3AsS3，As2S3＋6NaOH===Na3AsS3＋Na3AsO3＋3H2O。也可以与SnCl2、发烟盐酸反应转化为雄黄(As4S4)：2As2S3＋2SnCl2＋4HCl===As4S4＋2SnCl4＋2H2S↑。雄黄和雌黄均可以与氧气反应生成As2O3。
【知识理解提点】
1．氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46，也没有纯净NO2和N2O4气体。
2．验证某无色气体是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。
3．NO2、NO可用碱液处理，如NaOH溶液吸收原理为NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O、2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。
4．NO2虽然与水反应生成HNO3，但不是硝酸的酸酐。NO2既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。如NO2能使湿润的淀粉－碘化钾试纸变蓝：2NO2＋2KI===2KNO2＋I2。
5．鉴别NO2和溴蒸气常用①AgNO3溶液、②H2O、③CCl4。
6.下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体组合。
7.硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
(1)硝酸浓度不同，其还原产物不同：
HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO，HNO3(极稀)→N2O或NHeq \\al(＋,4)。
(2)“钝化”并非不反应。
(3)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色。
【惑点辨析】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
1.N2分子结构稳定,因而N2不支持任何物质的燃烧。( )
2.豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定,是化学变化。( )
6.可用少量水鉴别NO2和溴蒸气。( )
2.浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色。( )
4.硝酸可与Na2S反应制得H2S气体。( )
5.浓HNO3在光照下久置会变黄。( )
6.常温下,铝、铁在浓HNO3中“钝化”,说明铝、铁与浓HNO3不反应。( )
1.氨气溶于水能导电,所以氨气是电解质。( )
2.氨水中含有多种微粒,其中含氮微粒中最多的是NH4+。( )
6.铵盐都是易溶于水的白色固体,其水溶液均呈酸性。( )
8.某晶体与NaOH共热放出一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该晶体一定含NH4+。( )
9.所有的铵盐受热分解均能产生NH3,也都能与碱共热产生NH3。( )
【夯基例析·跟踪演练】
【基础例析】氮及其氧化物的性质和应用
例1．（2022·陕西高三月考）氮元素是空气中含量最多的元素，在自然界中的分布十分广泛，在生物体内亦有极大作用。一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。下列说法正确的是
A．过程b、j、c属于“氮的固定”
B．过程a、l、f为非氧化还原反应
C．过程h说明NO2为酸性氧化物
D．过程j可能为汽车尾气的处理过程
【跟踪演练】
1.（2022·德川棠湖中学高三期末）某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示（夹持装置略）。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。
已知：在溶液中，FeSO4＋NO[Fe(NO)]SO4（棕色），该反应可用于检验NO。下列对该实验相关描述错误的是
A．装置F、I中的试剂依次为水，硫酸亚铁溶液
B．装置J收集的气体中不含NO
C．实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞
D．若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应
【基础例析】硝酸的性质及应用
例2．（2022·集美高三）资料显示：浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO；氢氧化钠能吸收NO2，但不能吸收NO。某学习小组据此验证浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按如图装置进行实验(夹持仪器已略去)。下列说法错误的是
A．能证明氧化性的相对强弱的实验现象为③中溶液上方出现红棕色气体
B．滴加浓硝酸前要先打开弹簧夹通一段时间氮气
C．②中的试剂为水
D．⑥的作用是吸收尾气
【跟踪演练】
2.下列对硝酸的认识正确的是
A．浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性
B．铜与稀硝酸的反应属于置换反应
C．可用铝制或铁制容器盛装稀硝酸
D．在铜与浓硝酸的反应中，硝酸只体现氧化性，没有体现酸性
【基础例析】氨气、铵盐及NHeq \\al(＋,4)检验
例3．下列说法正确的是
A．检验氨气的现象是湿润的蓝色石蕊试纸变红
B．实验室可用氢氧化钠与硝酸铵共热制备氨气
C．绝大多数铵盐受热易分解，但产物不一定有NH3
D．将两根分别蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒靠近，可观察到白烟
【跟踪演练】
3.下列关于氮及其化合物的说法，不正确的是
A．铵盐与强碱反应，加热均可逸出氨气
B．氯碱工业中可用氨气的还原性检查氯气管道是否泄漏
C．工业上制备硝酸是利用NH3和O2反应生成NO，进一步转化为NO2及HNO3
D．为提高作物的养分，可以将铵态氮肥与碱性肥料(如K2CO3)混合使用
【基础例析】喷泉实验及拓展应用
例5．（2020·四川高三）利用压强传感器测定氨气的喷泉实验中的压强变化的装置如图1。下列说法不正确的是
A．实验室常用加热NH4Cl与NaOH固体混合物方法制备氨气
B．喷泉实验须使用干燥的NH3，实验室常用碱石灰干燥NH3
C．a处的胶头滴管中装有少量的水或稀硫酸
D．由图2三颈瓶中压强变化曲线可知，C点时打开止水夹b，此时喷泉最剧烈
【跟踪演练】
5.（2022·黑龙江哈尔滨二中高三期中）下图装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体a，烧杯和滴管内盛有某种溶液b。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是
A．AB．BC．CD．D
【基础例析】氮氧化物有关计算
例6.将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2 mL气体分别是( )
A．1.2 mL，NO B．2.4 mL，O2
C．3.5 mL，O2 D．4 mL，NO
【跟踪演练】
6.如图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4 mL一氧化氮。若通入11.2 mL氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度、压强不变，则容器内物质的密度为( )
A．等于1.369 g·L－1
B．等于2.054 g·L－1
C．在1.369 g·L－1和2.054 g·L－1之间
D．大于2.054 g·L－1
【高考应用】
高频考点1制气及其应用
【高考实例】
1.（2021·全国高考甲卷试题）实验室制备下列气体的方法可行的是
【考点演练】
1.（2020·全国高考试题）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
高频考点2综合实验题中的氮和硫
【高考实例】
例2.（2019·北京高考试题）化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。
（1）实验一：用如下装置（夹持、加热仪器略）制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。
①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是____________________________________。
②试剂a是____________。
（2）对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为 、Ag2SO4或两者混合物。（资料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水）
实验二：验证B的成分
①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式：__________。
②加入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3，进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是__________。
（3）根据沉淀F的存在，推测的产生有两个途径：
途径1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。
途径2：实验二中，被氧化为进入D。
实验三：探究的产生途径
①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有________：取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由：_______。
②实验三的结论：__________。
（4）实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是_________________。
（5）根据物质性质分析，SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间，有Ag和生成。
（6）根据上述实验所得结论：__________________。
【考点演练】
2.（2016·全国高考试题）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NOx反应进行了探究。回答下列问题：
（1）氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的_________，反应的化学方程式为_______________。
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→______(按气流方向，用小写字母表示)。
（2）氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
试剂
现象及结论
原理(化学方程式)
品红溶液
使品红溶液褪色的是SO2；不能使品红溶液褪色的是CO2
——
KMnO4溶液
使紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4
溴水
使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2
3SO2＋2HNO3＋2H2O===3H2SO4＋2NO↑
Ba(NO3)2＋H2SO4===BaSO4↓
＋2HNO3
FeCl3溶液
使棕黄色变为浅绿色的是SO2，无明显现象的是CO2
2FeCl3＋SO2＋2H2O===FeCl2＋FeSO4＋4HCl
澄清石灰水
不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2，原因是二者都能使澄清石灰水变浑浊
三步骤
设备
三反应
黄铁矿煅烧
沸腾炉
4FeS2＋11O2eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2
SO2的催化氧化
接触室
2SO2＋O22SO3
SO3吸收
吸收塔
SO3＋H2O===H2SO4
流程设计
检验SO2 ⇒ 除去SO2 ⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清的石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
类型
原理
举例
特点
备注
氧化型
将有机色质内部“生色团”破坏掉
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等
不可逆、持久
无选择性
加合型
与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质
SO2
可逆、不持久
有选择性
吸附型
将有色物质吸附而退色
活性炭
物理变化
吸附色素
实验
操作
现象
Ⅰ
向盛有Na2S溶液的①中持续通入CO2至过量
②中产生黑色沉淀，溶液的pH降低；
③中产生白色浑浊，该浑浊遇酸冒气泡
Ⅱ
向盛有NaHCO3溶液的①中持续通入H2S气体至过量
现象同实验Ⅰ
N2的性质
反应式
用途
稳定性
通常状况下很难与其它物质发生化学反应
保护气
与H2反应
N2＋3H2eq \(,\s\up9(高温、高压),\s\d6(催化剂))2NH3；
合成氨制化肥HNO3，
与M g反应
3Mg+N2Mg3N2
工业原料，
与O2反应
在通常情况下，与O2不发生反应，N2+O22NO
雷雨肥庄稼

NO
NO2
物
理
性
质
色态味
无色、无味、气体
红棕色、刺激性气味、气体
密度
密度略大于空气
密度比空气大
熔沸点
很低
低，易液化
溶解性
不溶
易溶
化
学
性质
毒性
有毒
有毒
与水
不反应
3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO2既是氧化剂，又是还原剂
与碱
单独不反，NO+NO2+2NaOH=2NaNO2 +H2O
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O ,
氧化性
2NO+2CO=2CO2+N2
2NO2+2KI=I2+2KNO2
还原性
2NO+O2=2NO2,,可使KMnO4褪色
可使KMnO4褪色
与O2混合后通入水中
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
实验室制取
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
收集方法
排水法
向上排空气法
分子式
电子式
结构式
空间构型
分子极性
NH3
键角107°18′
三角锥形
极性分子
药品选择及条件
装置
反应原理
方法一
①一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3，
②一般用熟石灰，不用NaOH或KOH，
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
方法二
加热浓氨水
NH3·H2ONH3↑＋H2O
方法三
浓氨水＋固体NaOH
NaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的生成
方法四
浓氨水＋固体CaO
CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
收集
向下排空气法收集。
干燥
碱石灰（或固体NaOH、固体CaO）
验满
①用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若变蓝，说明已经收集满。
②用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。
尾气吸收
尾气吸收：多余的氨要吸收掉（可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球），以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有：

1.具有酸的通性
①与金属反应：一般不生成氢气
②与碱性氧化物反应：如CuO、Na2O、Fe2O3等
③与碱反应：Cu(OH)2、NaOH等
④与盐反应：NaHCO3、Na2CO3等
⑤与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊先变红后褪色
2.不稳定性
硝酸是不稳定性酸，受热或者光照易分解，所以实验室中常用棕色瓶储存硝酸。
4HNO3(浓) eq \(=====,\s\up7(△或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑。
3.强氧化性
硝酸的强氧化性规律：①温度越高，硝酸越浓，其氧化性越强。 ②与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。
①浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色。
②与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应，非金属元素被氧化成酸性氧化物。如：
C+4HNO3 (浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O，
S+6HNO3 (浓) H2SO4+6NO2↑+2H2O。
③金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO，极稀HNO3可被还原成NH3，生成NH4NO3等。
3Cu+8HNO3（稀）==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3（浓）==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
④钝化：常温时，冷的浓硝酸、浓硫酸可使铝、铁表面生成致密的氧化膜，阻止酸与金属的进一步反应，这种现象叫钝化。
⑤与还原性化合物反应：
a 、硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NOeq \\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
b 、与还原性的氧化物、氢氧化物反应：3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，
4.与有机物反应
①硝化反应(与苯反应)：
＋HNO3(浓)eq \(――→,\s\up11(浓硫酸),\s\d4(△)) ＋H2O；
②显色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
保存
①保存硝酸：棕色瓶(避光)、玻璃塞(橡胶塞易被氧化)、阴凉处(防热)。
②存放的浓硝酸中，因分解产生的NO2溶于HNO3而使其呈黄色。与工业盐酸中因含Fe3＋而呈黄色易混
有途
（1）在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等；
（2）在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。
步骤
①NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO
4NH3＋5O2eq \(,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))4NO＋6H2O。
②NO进一步氧化生成NO2：
4NH3＋5O2eq \(,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))4NO＋6H2O。
③用水吸收NO2生成HNO3：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、
SO2、H2S
NO2
NO、O2、
(4∶3)
NO2、O2
(4∶1)
吸收剂
水、NaOH溶液
水
NaOH溶液
水
水
水
分子式
电子式
结构式
结构简式
N2H4
H2N-NH2
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、SO2、H2S
NO2
NO、O2(4∶3)
NO2、O2(4∶1)
吸收剂
水、NaOH溶液
水
NaOH溶液
水
水
水
气体a
溶液b
实验现象
A
SO2
NaOH溶液
无色喷泉
B
NH3
H2O含紫色石蕊
蓝色喷泉
C
HCl
H2O含紫色石蕊
红色喷泉
D
Cl2
饱和食盐水
无色喷泉
气体
工业制法
实验室制法
实验装置
N2
(1）分离液态空气：
(2）耗氧法：
实验室制法：NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O（图3）
（图1）
（图2）
（图3）
NH3
N2＋3H2eq \(,\s\up9(高温、高压),\s\d6(催化剂))2NH3；
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O（图1）
NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2（图2）
NO
4NH3＋5O2eq \(,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))4NO+6H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O （图2）
NO2
2NO+O2=2NO2
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑ +2H2O（图2）
H2S
不能用浓H2SO4、HNO3制取
FeS+2HCl（稀）=FeCl2+ H2S↑（图2）
SO2
4FeS2＋11O2eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2
Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O；（图2）
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。（图3）
气体
收集
除杂
干燥
尾气吸收
N2
排水集气法
N2（H2O（g））：干燥即可
用浓硫酸、硅胶、P2O5、无水氯化钙
不用吸收
NH3
向下排气法
NH3（H2O（g））：干燥即可
用碱石灰
不能用浓H2SO4、CaCl2
用H2SO4吸收
要防倒吸
NO
排水法
NO（HNO3、H2O）先通过水，再干燥
硅胶、P2O5、无水氯化钙
用空气+NaOH溶液吸收
NO2
向上排气法
NO2（H2O）干燥即可
用浓硫酸、硅胶、P2O5、无水氯化钙
用NaOH溶液吸收
H2S
向上排气法
排饱和NaHS溶液
H2S（HCl、H2O）先通过饱和NaHS溶液，再干燥
不能用浓H2SO4、可用硅胶、P2O5、无水氯化钙
用NaOH溶液吸收
SO2
向上排气法
排饱和NaHS溶液
SO2（H2O）干燥即可
用浓硫酸、硅胶、P2O5、无水氯化钙
用NaOH溶液吸收，要防倒吸
气体
方法
A
氨气
加热氯化铵固体
B
二氧化氮
将铝片加到冷浓硝酸中
C
硫化氢
向硫化钠固体滴加浓硫酸
D
氧气
加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
气体
溶液
A．
H2S
稀盐酸
B．
HCl
稀氨水
C．
NO
稀H2SO4
D．
CO2
饱和NaHCO3溶液
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中
①Y管中_____________
②反应的化学方程式
____________
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝集
打开K2
③_______________
④______________