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第十四讲 氮及其化合物(二)
1.了解氨气、铵盐的性质，掌握氨气的实验室制法和NH的检验。
2.初步了解常见化肥的基本性质。
知识点一　氨的分子结构和性质
1．物理性质
氨气是____色________气味的气体，____液化可作制冷剂，常温、常压下，1体积的水可溶解______体积氨气。
2．分子结构
电子式：____________。
3．氨的化学性质
(1)与水的反应
NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－，氨气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有：______________________________。氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2O________________。
(2)氨气与酸反应
①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____________，将浓盐酸改为__________，也会出现相同的现象。
化学方程式为：___________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
②与CO2等酸性氧化物反应：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3或2NH3＋CO2＋H2O===(NH4)2CO3。
(3)NH3的还原性——氨的催化氧化
化学方程式：____________________________________________________________。
(4)与盐溶液反应
将氨水加入下列溶液
被滴试剂 现象 离子方程式
FeCl3溶液 生成____色沉淀
AlCl3溶液 生成____沉淀 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
AgNO3溶液
4．制法
(1)实验室制法：_________________________________________________________。
(2)工业制法：_____________________________________________________________。
知识点二　铵盐及NH的检验
1．铵盐的概念
铵根离子与酸根离子构成的化合物。
2．铵盐的物理性质
铵盐都是____色固体，均易溶于水。
3．铵盐的化学性质
(1)受热易分解：NH4Cl__________________，(NH4)2CO3
________________________________________________________________________
(2)与碱反应
①NH＋OH－NH3↑＋H2O；
②在稀溶液中不加热：NH＋OH－===NH3·H2O；
③在浓溶液中不加热：NH＋OH－===NH3↑＋H2O。
(3)水解反应：NH＋H2O NH3·H2O＋H＋。
4．NH的检验
未知液呈碱性湿润____色石蕊试纸变____色，则证明含NH。
知识点一
1．无　有刺激性　易　700
2．
3．(1)NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH－、H＋　NH3↑＋H2O
(2)①有白烟生成　浓硝酸　HCl＋NH3===NH4Cl　NH3＋HNO3===NH4NO3
(3)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(4)
被滴试剂 现象 离子方程式
FeCl3溶液 生成红褐色沉淀 Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
AlCl3溶液 生成白色沉淀 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
AgNO3溶液 先生成白色沉淀后消失 Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NHAgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O
4.(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(2)N2＋3H22NH3
知识点二
2．白
3．(1)NH3↑＋HCl↑　2NH3↑＋CO2↑＋H2O↑
4．红　蓝
一、氨气的三种实验室制法
常见装置
疑难点一、若用固体NH4Cl和消石灰制取氨气，则采用哪种装置？反应原理是什么？
1.采用图3装置，反应原理是2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O。
疑难点二、若采用加热浓氨水的方式制取NH3，则采用哪种装置？
采用图1装置。
疑难点三、若图2的分液漏斗中盛有浓氨水，则烧瓶中的固体可选用何种物质？反应原理是什么？
固体可选用CaO、NaOH、碱石灰等，反应原理：浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3·H2O的分解。
疑难点四、图3中棉花的作用是什么？
减小NH3与空气的对流速度，收集比较纯净的NH3，同时避免污染空气。
【典例】1．某小组探究NH3的催化氧化，实验装置图如图。③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后产生白烟。
下列分析不正确的是
A．若②中只有NH4Cl不能制备NH3
B．③、④中现象说明③中的反应是4NH3+5O24NO+6H2O
C．④中白烟的主要成分是NH4Cl
D．一段时间后，⑤中溶液可能变蓝
【答案】C
【解析】由图可知，①中高锰酸钾受热分解制备氧气，装置②中氯化铵与氢氧化钙共热反应制备氨气，装置③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮，装置④中反应生成的一氧化氮与过量的氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水蒸气反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵，会有白烟产生，装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜。
A．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，无法制得氨气，故A错误；
B．由分析可知，③中气体颜色无明显变化、④中收集到红棕色气体，一段时间后产生白烟说明③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O，故B增强；
C．由分析可知，④中白烟的主要成分是硝酸铵，故C错误；
D．由分析可知，一段时间后，装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜，故D正确；
故选C。
【典例】2．含氮废水是造成水体污染的重要原因之一。研究含氮废水的处理对水体净化有重要意义。回答下列问题：
(1)利用O2和H2可高效去除水体中同时存在的NH和NO。具体方法是：先利用氧气将NH氧化成NO，再利用H2将NO还原为N2(2NO+5H2N2+2OH－+4H2O)。
①利用氧气氧化NH的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
②若完全处理含1 mol NH4NO3的废水，至少需要标准状况下的H2___________L。
(2)用液氯可除去氨氨废水中NH。
①加入的Cl2与水体中NH的物质的量之比[n(Cl2)/n(NH)]与废水中余氯浓度(以+1价或单质形式存在的氯元素)和残余NH浓度的关系如图所示。根据图像分析，n(Cl2)/n(NH)最佳比值为________。
②氨氮废水中加入液氯，发生如下反应可将NH最终氧化为N2。
I．Cl2+H2O=H++Cl+HClO
II．NH+HClO=NH2Cl+H++H2O(NH2Cl中Cl元素为+1价)
III．HClO参与反应III，反应III的离子方程式为________。
(3)ClO2可将污水中的CN－氧化成两种气体而达到净化水体的目的。
①某工厂污水中含CN－ 5 mg/L，用ClO2处理时发生反应的离子方程式为________，处理100m3这种污水，至少需要ClO2_____mol(保留一位小数)。
②用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是________(填标号)
a.明矾 b.碘化钾 c.盐酸 d.硫酸亚铁
【答案】 2:1 112 6:1 2NH2Cl+HClO=N2↑+3Cl-+3H++H2O 2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl- 19.2 d
【解析】
(1)①氧气和铵根反应的离子方程式为NH+2O2= NO+H2O+2H+，由离子方程式可以看出NH是还原剂，O2是氧化剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比2:1，故答案为：2:1；
②由N原子守恒可知，NH4NO3→2NO，结合离子方程式2NO+5H2N2+2OH－+4H2O可得，完全处理含1 mol NH4NO3的废水，至少需要标准状况下的H2的物质的量为5mol，在标准状况下，由可知，V=5mol×22.4mol/L=112L，故答案为：112；
(2)①据图像可知，当n(Cl2)/n(NH)=6:1时，余氯质量浓度、残余NH的质量浓度最小，故n(Cl2)/n(NH)的最佳比值为6:1，故答案为：6:1；
②该过程是氨氮废水中加入液氯，液氯将氨氮转化为氮气，则第三步反应为HClO与NH2Cl的反应，NH2Cl被氧化为氮气，HClO与NH2Cl被还原为Cl-，离子方程式为2NH2Cl+HClO=N2↑+3Cl-+3H++H2O，故答案为：2NH2Cl+HClO=N2↑+3Cl-+3H++H2O；
(3)①CN－与ClO2反应生成两种无毒气体氮气和二氧化碳，根据化合价升降总数相等，结合电荷守恒和原子守恒配平，得出离子方程式为：2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-；100m3=105L，100m3废水中所含CN-的质量=105L×0.005g/L=500g，CN-的物质的量为，根据离子方程式：2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-可知，所需要二氧化氯的物质的量至少为19.2mol，故答案为：2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-，19.2；
②亚氯酸盐具有氧化性，明矾不能被氧化，碘化钾被氧化为碘，盐酸可能被氧化氯气，因此若要除去超标的亚氯酸盐，最适宜的是硫酸亚铁，且产生的氧化产物铁离子能净水，故选d，故答案为：d。
一、氨气的制备及其性质
1．下列有关氨的说法正确的是
A．NH3的空间构型为平面三角形
B．NH3与H2O能形成分子间氢键
C．NH3的水溶液不能导电
D．氨催化氧化制硝酸是利用了NH3的氧化性
【答案】B
【解析】A．NH3中中心原子N有3个σ键，一个孤电子对，因此NH3的空间构型为三角锥形，故A错误；
B．形成分子间氢键的条件是①必须要有H，H与原子半径小，电负性大的元素(N、O、F)形成共价键，②H与与原子半径小，电负性大的元素(N、O、F)形成氢键，因此NH3和H2O能形成分子间氢键，故B正确；
C．氨气溶于水形成NH3·H2O，NH3·H2O属于弱碱，能发生电离NH和OH-，即氨气的水溶液能导电，故C错误；
D．氨的催化氧化生成NO和水，N的化合价由-3升高为+2，化合价升高，即利用了氨气的还原性，故D错误；
答案为B。
2．用下图装置吸收中学常见的某种气体，上层溶液变红。有关该气体的描述错误的是
A．具有刺激性气味 B．可用作制冷剂 C．属于碱 D．含有极性键
【答案】C
【解析】
吸收中学常见的某种气体，上层溶液变红，说明溶液为碱性，故气体为氨气，据此分析解题。
A．NH3是一种有强烈的刺激性气味的气体，A正确；
B．液氨气化过程中吸收热量，可用作制冷剂，B正确；
C．氨气是氮的氢化物，溶于水生成碱一水合氨，氨气不属于碱，C错误；
D．NH3含有3条N-H键，为极性键，D正确；
答案选C。
3．液氨是一种很好的溶剂，液氨可以微弱的电离产生NH和NH。NH3中的一个H原子若被-NH2取代可形成N2H4(联氨)，若被-OH取代可形成NH2OH(羟胺)。在有NH存在时，Cu(OH)2能溶于氨水形成[Cu(NH3)4]2+。NH3经过一定的转化可以形成N2、NO、NO2、N2O4(无色)、HNO3等。在题给条件下，下列选项所示的物质间转化可以实现的是
A．N2H4(aq) NH3 (g) B．NH (aq) N2(g)
C．NH3 (g) NO (g) D．NO2(g) HNO3(aq)
【答案】D
【解析】
A．氯气表现氧化性，联氨中氮元素化合价应该上升，不能生成氨气，A错误；
B．铵根离子与与二氧化硫反应应生成亚硫酸铵，B错误；
C． 氨气在题给条件下应转化为氮气，C错误；
D．二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，氮元素化合价有升有降，满足氧化还原反应的价态规律，D正确；
故选D。
4．如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是
A．两个实验均表现了NH3易溶于水
B．两个实验均表现了NH3易挥发
C．两个实验均表现了NH3是碱性气体
D．两个实验均表现了NH3是还原性气体
【答案】C
【解析】
A．由图可知，实验一体现了氨气易溶于水的性质，实验二体现了氨气易挥发的性质，没有体现氨气易溶于水的性质，故A错误；
B．由图可知，实验一体现了氨气易溶于水的性质，没有体现氨气易挥发的性质，故B错误；
C．由图可知，实验一证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，滴加酚酞的溶液变红色，证明氨气是碱性气体；实验二证明浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气与挥发出的氯化氢反应生成氯化铵，说明氨气是碱性气体，所以两个实验均表现了氨气是碱性气体的性质，故C正确；
D．由图可知，两个实验中都未发生氧化还原反应，没有体现氨气的还原性，故D错误；
故选C。
5．在给定条件下，下列物质间的转化均能一步实现的是
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】
A．亚硫酸的酸性弱于盐酸，二氧化硫不能与氯化钙溶液反应，故A错误；
B．氧化铝是两性氧化物，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，不可能生成氢氧化铝，故B错误；
C．放电条件下氮气与氧气反应生成一氧化氮，不可能生成二氧化氮，故C错误；
D．氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁，铁在高温条件下与水蒸气反应生成四氧化三铁，则在给定条件下，物质间的转化均能一步实现，故D正确；
故选D。
6．关于氨和铵盐的说法错误的是
A．氨气溶于水存在化学变化 B．氨的催化氧化属于人工固氮
C．氯化铵可以作金属焊接时除锈剂 D．碳酸氢铵受热易分解
【答案】B
【解析】
A．氨气溶于水生成一水合氨，有新物质生成，属于化学变化，故A正确；
B．氮的固定是指游离态的氮元素转化为化合态的过程，氨的催化氧化是氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，NH3和NO均是化合态，因此氨的催化氧化不属于人工固氮，故B错误；
C．氯化铵水解产生氢离子，溶液呈酸性，可除去金属表面的锈，因此氯化铵可以作金属焊接时除锈剂，故C正确；
D．碳酸氢铵受热易分解，生成二氧化碳、氨气和水，故D正确；
答案选B。
7．室温下，1体积水能溶解约700体积的NH3。将向下排空气法收集NH3后的试管倒扣在水槽里的水中，观察。对该实验现象的分析正确的是
A．试管内液面上升，证明NH3与H2O发生了反应
B．试管中剩余少量气体，是因为NH3在水中的溶解达到了饱和
C．取试管中少量无色液体于另一试管中，向其中加入酚酞溶液，溶液显红色，原因是：NH3 + H2ONH3·H2ONH+ OH-
D．将实验后试管中溶液敞口放置在空气中一段时间，pH会降低，主要是由于NH3被空气中的O2氧化
【答案】C
【解析】
A．试管内液面上升，不能证明NH3与H2O发生了反应，也可能是由于NH3极易溶于水，A错误；
B．用排空气法收集的气体不一定纯净，NH3极易溶于水，1:1溶解时远没有达到饱和状态，则试管中剩余少量气体，不是因为NH3在水中的溶解达到了饱和，而是因为收集的NH3中含有少量的空气杂质，B错误；
C．取试管中少量无色液体于另一试管中，向其中加入酚酞溶液，溶液显红色，说明溶液显碱性，原因是：NH3 + H2ONH3·H2ONH+ OH-，C正确；
D．常温下NH3不能被O2氧化，将实验后试管中溶液敞口放置在空气中一段时间，pH会降低，不是由于NH3被空气中的O2氧化，是由于氨水具有挥发性，导致NH3 + H2ONH3·H2ONH+ OH-平衡逆向移动，溶液碱性减弱，D错误；
故答案为：C。
8．用圆底烧瓶收集NH3后进行喷泉实验。对实验现象的分析正确的是
A．烧瓶中形成喷泉，说明NH3与H2O发生了反应
B．烧瓶中剩余少量气体，能证明NH3的溶解已达饱和
C．烧瓶中溶液为红色的原因是：NH3+H2ONH3 H2ONH+OH-
D．烧瓶中溶液露置在空气中一段时间后pH下降，能证明氨水具有挥发性
【答案】C
【解析】
A．烧瓶中形成喷泉，不一定是因为NH3与H2O发生了反应引起的，还有可能是因为NH3极易溶于水造成的，故不能说明NH3与H2O发生了反应，A错误；
B．烧瓶中剩余少量气体可能是空气，来源于实验中的某个操作，比如图中止水夹下方的玻璃管未插入水中时会有空气进入，故烧瓶中剩余少量气体不能说明NH3的溶解达到饱和，B错误；
C．烧瓶中溶液变为红色，说明溶液呈碱性，原因为NH3+H2ONH3 H2O+OH-，C正确；
D．烧瓶中溶液露置在空气中一段时间后pH下降，不一定是因为氨水的挥发性，还可能是因为吸收了空气中的CO2，故烧瓶中溶液pH下降，不能说明氨水具有挥发性，D错误；
故选C。
9．50 g浓度为c mol·L-1，密度为ρg·cm-3的氨水中加入一定量的水稀释成0.5c mol·L-1，则加入水的体积应
A．小于50 ml B．等于50 ml
C．大于50 ml D．等于50／ρ ml
【答案】C
【解析】
50g浓度为cmol L-1、密度为ρ g cm-3的氨水的体积为 V=mL，令稀释后氨水的体积为Vml，根据稀释定律，稀释前后溶质的物质的量不变，则：mL×cmol/L=VmL×0.5cmol/L，解得V=mL，
令稀释后的密度为xg/ml，氨水浓度越小，密度越大，则x＞ρ，稀释后氨水的质量为mL×xg/ml=g，所以加入的水的质量为g-50g=(-50)g，所以加入的水的体积为=(-50)mL，由于x＞ρ，所以(-50)＞50ml，故答案为C。
10．下列实验设计能达到实验目的的是
选项 试剂a 试剂b 试剂c 实验目的
A 亚硫酸钠 98.3%浓硫酸 品红溶液 验证亚硫酸钠变质
B 大理石 浓硝酸 硅酸钠溶液 验证非金属性： N＞C＞Si
C 高锰酸钾 浓盐酸 紫色石蕊溶液 验证氯水的漂白性
D 浓氨水 生石灰 酚酞溶液 NH3·H2O是弱碱
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】
A．应使用70%的浓硫酸与亚硫酸钠反应制取二氧化硫，Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O，SO2能使品红溶液褪色，但无法证明亚硫酸钠是否变质，故A错误；
B． 硝酸具有挥发性，能对碳酸与硅酸酸性的比较产生干扰，因此无法验证实验目的，故B错误；
C．高锰酸钾溶液与浓盐酸反应制取氯气，氯气使紫色石蕊溶液先变红，后褪色，可验证氯水的漂白性，故C正确；
D． 只能说明NH3·H2O不稳定，受热易分解，以及NH3的水溶液显碱性，但不能说明NH3·H2O是弱碱，故D错误；
故选C。
11．合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。实验室制取氨的装置如图所示，请回答下列问题：
(1)实验室制取氨的过程中不需要用到的实验用品是
A．试管 B．酒精灯 C．铁架台 D．胶头滴管
(2)实验时主要操作步骤为：①加热制取氨 ②收集氨 ③检查装置气密性。下列选项中正确的实验操作顺序是
A．③①② B．①③② C．①②③ D．②①③
(3)此装置中收集氨的方法为
A．向上排空气法 B．向下排空气法 C．排水法 D．排饱和氯化钠溶液法
(4)下列关于氨性质的叙述中错误的是
A．氨是无色、无味的气体 B．氨易液化，液氨可用作制冷剂
C．氨能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 D．氨可以与酸反应生成铵盐
(5)将大气中游离态的氨转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。下列过程中不属于氮的固定的是
A． B．
C． D．
(6)下列关于铵盐的叙述中错误的是
A．铵盐是农业上常用的化肥 B．绝大多数铵盐受热易分解
C．绝大多数铵盐难溶于水 D．绝大多数铵盐与碱反应放出氨
【答案】(1)D
(2)A
(3)B
(4)A
(5)D
(6)C
【解析】
（1）根据实验装置可知，不用胶头滴管，选D；
（2）制备气体装置用时先检查装置的气密性，再加热制取，收集即可，选A；
（3）氨气密度比空气小，用向下排空气法收集；氨气极易溶于水，不能用水和水溶液收集，选B；
（4）A．氨气无色有刺激性气味，A错误；B．氨易液化，液氨挥发过程中可吸收大量的热，故液氨可用作制冷剂，B正确；C．氨气溶于水溶液显碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，C正确；D．氨其为碱性气体，可以与酸反应生成铵盐，D正确；故选A。
（5）氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮，ABC均属于氮的固定，选D；
（6）A．农业上长用的肥料中有氮肥，氮肥是铵盐，A正确；B．铵盐不稳定，受热易分解，B正确；C．绝大多数铵盐溶于水，C错误；D．绝大多数铵盐与碱反应放出氨，D正确；故选C。
12．如图为氮的主要形态及氮的循环过程，主要包括同化吸收、氨化、硝化、反硝化、厌氧氨氧化和固氮。回答下列问题：
(1)图中属于氮的固定的是___________(填数字序号)。
(2)反应②是工业上制硝酸的重要反应，写出该反应的化学方程式：___________。
(3)工业生产中，含NO、废气可用澄清石灰水吸收，涉及反应为；，所得溶液经浓缩、结晶、过滤，得到晶体，该晶体中的主要杂质是___________(填化学式)。
(4)NaClO溶液在酸性条件下可将NO转化为，其他条件相同，NO的转化率随NaClO溶液的pH(初始pH用稀硫酸调节)的变化如图所示。
①在酸性条件下，NaClO溶液中存在HClO与NO生成和的反应，该反应的离子方程式为___________。
②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是___________。
(5)可通过检测水中的判断水质是否恶化，其原理是在酸性条件下被氧化为，历程如下：
I.
II.…
III.
II的化学方程式为___________。
(6)二硫化亚铁()与在反硝化细菌的作用下发生如下反应，请将离子方程式补充完整：______________________
【答案】(1)①
(2)
(3)
(4) 溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强
(5)
(6) 4
【解析】
(1)氮的固定是由单质变成化合物的过程，故为①；
(2)由图示可知，NH3变成NO，化学反应方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O；
(3)由题干方程式可知，所得溶液经浓缩、结晶、过滤，得到Ca(NO2)2晶体以外还有Ca(NO3)2；
(4)①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和NO ，根据原子守恒、电子守恒、电荷守恒，离子方程式为3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO+5H+；
②NaClO溶液的初始pH越小，NO的转化率越高，这是由于溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强；
(5)亚硝酸盐在酸性条件下可将I-氧化成I2，本身的还原产物为NO，总反应为：总反应为2NO +2I-+4H+=2NO+I2+2H2O，所以第Ⅱ步反应=总-Ⅰ-Ⅱ，得到NO++I =ONI；
(6用二硫化亚铁处理，在反硝化细菌作用下，NO可实现过程⑥的转化，生成N2和水，二硫化亚铁被氧化成硫酸根，配平得到离子方程式为：14NO+5FeS2+4H+ 7N2↑+10SO + 5Fe2++2H2O。
二、铵盐
1．下列说法中正确的是
A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3
B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈－3价
C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2O
D．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
【答案】C
【解析】
A.硝酸铵分解不生成氨气，NH4NO3 N2O↑+2H2O，A错误；
B.铵盐都易溶于水，不是所有铵盐中的氮均呈-3价，如硝酸铵中硝酸根离子中氮元素是+5价， B错误；
C. NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时，会发生反应产生氨气和水，NH4+OH-NH3↑+H2O，C正确；
D.氯化铵受热分解为氨气和氯化氢，但是氯化钠受热不分解，NH4Cl和NaCl的固体混合物可用加热法分离，但不是升华法，D错误；
故合理选项是C。
2．为探究氨及铵盐性质，将晶体装入如图所示T形三通管两端，进行微型实验。下列说法错误的是
A．轻轻挤压任一乳胶头，若蒸馏水中有气泡冒出，则装置气密性良好
B．同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均变蓝
C．实验过程中竖直支管上方会出现白烟
D．停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体更充分吸收，减少污染
【答案】B
【解析】
A． 整套装置是密闭体系，若装置气密性良好，轻轻挤压任一乳胶头，则蒸馏水中有气泡冒出，故A正确；
B． pH试纸遇酸变红，遇碱变蓝，氯化铵受热分解生成氨气和HCl，左边氯化钙会吸收氨气，右边NaOH会吸收HCl，因此同时点燃两个酒精灯后，左端pH试纸变红，右边pH试纸变蓝，故B错误；
C． 竖直支管上方同时有氨气和HCl，两者相遇变为氯化铵，因此实验过程中竖直支管上方会出现白烟，故C正确；
D． 停止加热后，不断交替挤压两边乳胶头，增大压强，将残余的气体全部赶入到蒸馏水中被吸收，减少污染，故D正确；
答案为B。
3．下列实验对应的离子方程式一定错误的是
A．将碳酸氢铵溶液与NaOH溶液混合：
B．向溶液中加入过量溶液：
C．将少量通入NaClO溶液：
D．向氨水中滴入少量硝酸银溶液：
【答案】A
【解析】
A．碳酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和一水合氨，反应的离子方程式为，故A错误；
B．氯化铁溶液与过量硫化钠溶液反应生成氯化钠、硫化亚铁沉淀和硫沉淀，反应的离子方程式为，故B正确；
C．少量二氧化硫与次氯酸钠溶液发生氧化还原反应生成硫酸钠、氯化钠和次氯酸，反应的离子方程式为，故B正确；
D．向氨水中滴入少量硝酸银溶液发生的反应为银离子与一水合氨反应生成银氨络离子和水，反应的离子方程式为，故D正确；
故选A。
4．下列表格中的实验操作、现象和结论均正确且具有对应关系的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向盛有某稀溶液的试管中加入NaOH溶液后，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 试纸不变蓝 溶液中不含
B 将少量Cl2通入KI的淀粉溶液中 溶液变蓝 氧化性：Cl2>I2
C 向盛有一定浓度MgCl2溶液的试管中先滴加过量的NaOH溶液，再滴加FeCl3稀溶液 有红褐色沉淀生成 Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
D 用铂丝蘸取某溶液置于酒精灯的外焰中灼烧 火焰呈黄色 该溶液中含有Na元素，不含K元素
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】
A．铵盐稀溶液中加入溶液，需要加热才能放出，A错误；
B．将少量Cl2通入KI的淀粉溶液中，氯气将碘离子氧化生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝，证明氧化性Cl2>I2，B正确；
C．由于溶液过量，会直接和过量的反应，C错误；
D．未透过蓝色钻玻璃观察焰色，不能判断是否含有K元素，D错误；
答案选B。
5．细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如下图所示。
(1)上图所示氮循环中，属于氮的固定的有___________(填字母序号)。
a．N2转化为铵态氮 b．硝化过程 c．反硝化过程
(2)氮肥是水体中铵态氮的主要来源之一、
①氮气的电子式为___________。
②实验室中检验NH可以用___________溶液。
(3)硝化过程中，含氮物质发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。
(4)土壤中的铁循环可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素从水体中除去)，用离子方程式分别说明利用土壤中的铁循环脱除水体中铵态氮和硝态氮的原理(脱除过程为酸性环境)：___________、___________。
6．某化学活动小组进行如下探究：
编号 实验步骤 实验现象
Ⅰ 将NH4Cl固体加入试管中，并将湿润的pH试纸置于试管口，试管口略向下倾斜，对试管底部进行加热 试纸颜色变化：黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2)；试管中部有白色固体附着
Ⅱ 将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上 试纸颜色变化：黄色→橙色(pH≈5)
Ⅲ 在常温同压下，用甲和乙两个注射器分别将体积均为10mL的两种气体，同时注入到真空的直玻管两端 一段时间后，直玻管内壁中间靠右的位置，附着一段环状的淡黄色粉末；如图所示
查阅资料：影响气体扩散速率的因素有气体的分压、相对分子质量、温度、距离有关。
回答下列问题：
(1)NH4Cl的电子式为___，写出NH4Cl的一种用途是__。
(2)关于实验Ⅰ，下列叙述正确的是___(填代号)。
A．试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应
B．若用消石灰和NH4Cl混合加热，湿润的pH试纸变蓝
C．实验Ⅰ说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3
D．用(NH4)2SO4代替NH4Cl，实验现象相同
E.除去NaCl固体中少量NH4Cl可用直接加热方法
F.白色固体是NH4Cl，说明NH4Cl的分解反应是可逆反应
(3)设计实验Ⅱ的目的是___。
(4)从实验Ⅰ与Ⅱ可推断影响气体扩散速率的规律：在相同条件下，__。
(5)实验Ⅲ的目的是验证上述气体扩散速率的规律，写出直玻管内发生反应的化学方程式为___，甲中气体的化学式为___。
【答案】(1) 作化肥或焊接金属的除锈剂或干电池的电解质
(2)ABCE
(3)证明实验Ⅰ中试纸变红不是由于NH4Cl水解造成的
(4)气体的相对分子质量小，其扩散速率大
(5) H2S+Cl2=S+2HC1或2H2S+SO2=3S+2H2O H2S
【解析】
(1)氯化铵是盐含有铵根离子和氯离子，铵根中含有4个N-H，其中一个属于配位键，所以它的电子式为： ，氯化铵含有铵根有氮元素，可以做肥料，氯化铵水解显酸性常做除锈剂，氯化铵是电解质可以用做干电池的电解质溶液；
(2)A．氯化铵分解生成氨气和HCl ,氨气使湿润的pH试纸变蓝，则NH4CI发生了分解反应,故A正确；
B．用消石灰和NH4Cl混合加热反应产生氨气，氨气使湿润的pH试纸变蓝，B正确；
C．氯化铵分解后,在试管中部化合生成氯化铵，则不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3，C正确；
D．用(NH4)2SO4代替NH4Cl，实验现象不相同，硫酸铵微热3(NH4)2SO4=3SO2↑+6H2O+N2↑+4NH3↑；
E．.NH4Cl受热分解，生成氨气和氯化氢都易挥发，E正确；
F．可逆反应在同一条件下既能向正向同时又能向逆向进行的反应，氯化铵分解需要加热，氨和氯化氢常温下就能进行，F错误；
(3)NH4Cl水解显酸性，证明实验Ⅰ中试纸变红不是由于NH4Cl水解造成的；
(4)根据影响气体扩散速率的因素有气体的分压、相对分子质量、温度、距离有关，它们的温度、距离、气体的分压基本都一样，所以影响气体扩散速率取决于相对分子质量，气体的相对分子质量小，其扩散速率大；
(5)高中学过淡黄色粉末且是有气体和气体反应产生的只能是硫单质，再根据气体含有硫元素是并肯定发生氧化还原反应，必须含有硫化氢具有还原性，需要氧化性的气体且在常温下能和硫化氢发生反应生成硫单质，常见：二氧化硫和Cl2，所以反应的化学方程式为H2S+Cl2=S+2HC1或2H2S+SO2=3S+2H2O，由于硫化氢的相对分子质量扩散速度快，所以甲中气体的就是硫化氢，化学式H2S；
课程标准
基础知识通关
高温 高压
催化剂
规律与方法
精典例题
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第十四讲 氮及其化合物(二)
1.了解氨气、铵盐的性质，掌握氨气的实验室制法和NH的检验。
2.初步了解常见化肥的基本性质。
知识点一　氨的分子结构和性质
1．物理性质
氨气是____色________气味的气体，____液化可作制冷剂，常温、常压下，1体积的水可溶解______体积氨气。
2．分子结构
电子式：____________。
3．氨的化学性质
(1)与水的反应
NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－，氨气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有：______________________________。氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2O________________。
(2)氨气与酸反应
①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____________，将浓盐酸改为__________，也会出现相同的现象。
化学方程式为：___________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
②与CO2等酸性氧化物反应：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3或2NH3＋CO2＋H2O===(NH4)2CO3。
(3)NH3的还原性——氨的催化氧化
化学方程式：____________________________________________________________。
(4)与盐溶液反应
将氨水加入下列溶液
被滴试剂 现象 离子方程式
FeCl3溶液 生成____色沉淀
AlCl3溶液 生成____沉淀 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
AgNO3溶液
4．制法
(1)实验室制法：_________________________________________________________。
(2)工业制法：_____________________________________________________________。
知识点二　铵盐及NH的检验
1．铵盐的概念
铵根离子与酸根离子构成的化合物。
2．铵盐的物理性质
铵盐都是____色固体，均易溶于水。
3．铵盐的化学性质
(1)受热易分解：NH4Cl__________________，(NH4)2CO3
________________________________________________________________________
(2)与碱反应
①NH＋OH－NH3↑＋H2O；
②在稀溶液中不加热：NH＋OH－===NH3·H2O；
③在浓溶液中不加热：NH＋OH－===NH3↑＋H2O。
(3)水解反应：NH＋H2O NH3·H2O＋H＋。
4．NH的检验
未知液呈碱性湿润____色石蕊试纸变____色，则证明含NH。
一、氨气的三种实验室制法
常见装置
疑难点一、若用固体NH4Cl和消石灰制取氨气，则采用哪种装置？反应原理是什么？
1.采用图3装置，反应原理是2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O。
疑难点二、若采用加热浓氨水的方式制取NH3，则采用哪种装置？
采用图1装置。
疑难点三、若图2的分液漏斗中盛有浓氨水，则烧瓶中的固体可选用何种物质？反应原理是什么？
固体可选用CaO、NaOH、碱石灰等，反应原理：浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3·H2O的分解。
疑难点四、图3中棉花的作用是什么？
减小NH3与空气的对流速度，收集比较纯净的NH3，同时避免污染空气。
【典例】1．某小组探究NH3的催化氧化，实验装置图如图。③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后产生白烟。
下列分析不正确的是
A．若②中只有NH4Cl不能制备NH3
B．③、④中现象说明③中的反应是4NH3+5O24NO+6H2O
C．④中白烟的主要成分是NH4Cl
D．一段时间后，⑤中溶液可能变蓝
【典例】2．含氮废水是造成水体污染的重要原因之一。研究含氮废水的处理对水体净化有重要意义。回答下列问题：
(1)利用O2和H2可高效去除水体中同时存在的NH和NO。具体方法是：先利用氧气将NH氧化成NO，再利用H2将NO还原为N2(2NO+5H2N2+2OH－+4H2O)。
①利用氧气氧化NH的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
②若完全处理含1 mol NH4NO3的废水，至少需要标准状况下的H2___________L。
(2)用液氯可除去氨氨废水中NH。
①加入的Cl2与水体中NH的物质的量之比[n(Cl2)/n(NH)]与废水中余氯浓度(以+1价或单质形式存在的氯元素)和残余NH浓度的关系如图所示。根据图像分析，n(Cl2)/n(NH)最佳比值为________。
②氨氮废水中加入液氯，发生如下反应可将NH最终氧化为N2。
I．Cl2+H2O=H++Cl+HClO
II．NH+HClO=NH2Cl+H++H2O(NH2Cl中Cl元素为+1价)
III．HClO参与反应III，反应III的离子方程式为________。
(3)ClO2可将污水中的CN－氧化成两种气体而达到净化水体的目的。
①某工厂污水中含CN－ 5 mg/L，用ClO2处理时发生反应的离子方程式为________，处理100m3这种污水，至少需要ClO2_____mol(保留一位小数)。
②用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是________(填标号)
a.明矾 b.碘化钾 c.盐酸 d.硫酸亚铁
一、氨气的制备及其性质
1．下列有关氨的说法正确的是
A．NH3的空间构型为平面三角形
B．NH3与H2O能形成分子间氢键
C．NH3的水溶液不能导电
D．氨催化氧化制硝酸是利用了NH3的氧化性
2．用下图装置吸收中学常见的某种气体，上层溶液变红。有关该气体的描述错误的是
A．具有刺激性气味 B．可用作制冷剂 C．属于碱 D．含有极性键
3．液氨是一种很好的溶剂，液氨可以微弱的电离产生NH和NH。NH3中的一个H原子若被-NH2取代可形成N2H4(联氨)，若被-OH取代可形成NH2OH(羟胺)。在有NH存在时，Cu(OH)2能溶于氨水形成[Cu(NH3)4]2+。NH3经过一定的转化可以形成N2、NO、NO2、N2O4(无色)、HNO3等。在题给条件下，下列选项所示的物质间转化可以实现的是
A．N2H4(aq) NH3 (g) B．NH (aq) N2(g)
C．NH3 (g) NO (g) D．NO2(g) HNO3(aq)
4．如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是
A．两个实验均表现了NH3易溶于水
B．两个实验均表现了NH3易挥发
C．两个实验均表现了NH3是碱性气体
D．两个实验均表现了NH3是还原性气体
5．在给定条件下，下列物质间的转化均能一步实现的是
A．
B．
C．
D．
6．关于氨和铵盐的说法错误的是
A．氨气溶于水存在化学变化 B．氨的催化氧化属于人工固氮
C．氯化铵可以作金属焊接时除锈剂 D．碳酸氢铵受热易分解
7．室温下，1体积水能溶解约700体积的NH3。将向下排空气法收集NH3后的试管倒扣在水槽里的水中，观察。对该实验现象的分析正确的是
A．试管内液面上升，证明NH3与H2O发生了反应
B．试管中剩余少量气体，是因为NH3在水中的溶解达到了饱和
C．取试管中少量无色液体于另一试管中，向其中加入酚酞溶液，溶液显红色，原因是：NH3 + H2ONH3·H2ONH+ OH-
D．将实验后试管中溶液敞口放置在空气中一段时间，pH会降低，主要是由于NH3被空气中的O2氧化
8．用圆底烧瓶收集NH3后进行喷泉实验。对实验现象的分析正确的是
A．烧瓶中形成喷泉，说明NH3与H2O发生了反应
B．烧瓶中剩余少量气体，能证明NH3的溶解已达饱和
C．烧瓶中溶液为红色的原因是：NH3+H2ONH3 H2ONH+OH-
D．烧瓶中溶液露置在空气中一段时间后pH下降，能证明氨水具有挥发性
9．50 g浓度为c mol·L-1，密度为ρg·cm-3的氨水中加入一定量的水稀释成0.5c mol·L-1，则加入水的体积应
A．小于50 ml B．等于50 ml
C．大于50 ml D．等于50／ρ ml
10．下列实验设计能达到实验目的的是
选项 试剂a 试剂b 试剂c 实验目的
A 亚硫酸钠 98.3%浓硫酸 品红溶液 验证亚硫酸钠变质
B 大理石 浓硝酸 硅酸钠溶液 验证非金属性： N＞C＞Si
C 高锰酸钾 浓盐酸 紫色石蕊溶液 验证氯水的漂白性
D 浓氨水 生石灰 酚酞溶液 NH3·H2O是弱碱
A．A B．B C．C D．D
11．合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。实验室制取氨的装置如图所示，请回答下列问题：
(1)实验室制取氨的过程中不需要用到的实验用品是
A．试管 B．酒精灯 C．铁架台 D．胶头滴管
(2)实验时主要操作步骤为：①加热制取氨 ②收集氨 ③检查装置气密性。下列选项中正确的实验操作顺序是
A．③①② B．①③② C．①②③ D．②①③
(3)此装置中收集氨的方法为
A．向上排空气法 B．向下排空气法 C．排水法 D．排饱和氯化钠溶液法
(4)下列关于氨性质的叙述中错误的是
A．氨是无色、无味的气体 B．氨易液化，液氨可用作制冷剂
C．氨能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 D．氨可以与酸反应生成铵盐
(5)将大气中游离态的氨转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。下列过程中不属于氮的固定的是
A． B．
C． D．
(6)下列关于铵盐的叙述中错误的是
A．铵盐是农业上常用的化肥 B．绝大多数铵盐受热易分解
C．绝大多数铵盐难溶于水 D．绝大多数铵盐与碱反应放出氨
12．如图为氮的主要形态及氮的循环过程，主要包括同化吸收、氨化、硝化、反硝化、厌氧氨氧化和固氮。回答下列问题：
(1)图中属于氮的固定的是___________(填数字序号)。
(2)反应②是工业上制硝酸的重要反应，写出该反应的化学方程式：___________。
(3)工业生产中，含NO、废气可用澄清石灰水吸收，涉及反应为；，所得溶液经浓缩、结晶、过滤，得到晶体，该晶体中的主要杂质是___________(填化学式)。
(4)NaClO溶液在酸性条件下可将NO转化为，其他条件相同，NO的转化率随NaClO溶液的pH(初始pH用稀硫酸调节)的变化如图所示。
①在酸性条件下，NaClO溶液中存在HClO与NO生成和的反应，该反应的离子方程式为___________。
②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是___________。
(5)可通过检测水中的判断水质是否恶化，其原理是在酸性条件下被氧化为，历程如下：
I.
II.…
III.
II的化学方程式为___________。
(6)二硫化亚铁()与在反硝化细菌的作用下发生如下反应，请将离子方程式补充完整：______________________
二、铵盐
1．下列说法中正确的是
A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3
B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈－3价
C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2O
D．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
2．为探究氨及铵盐性质，将晶体装入如图所示T形三通管两端，进行微型实验。下列说法错误的是
A．轻轻挤压任一乳胶头，若蒸馏水中有气泡冒出，则装置气密性良好
B．同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均变蓝
C．实验过程中竖直支管上方会出现白烟
D．停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体更充分吸收，减少污染
3．下列实验对应的离子方程式一定错误的是
A．将碳酸氢铵溶液与NaOH溶液混合：
B．向溶液中加入过量溶液：
C．将少量通入NaClO溶液：
D．向氨水中滴入少量硝酸银溶液：
4．下列表格中的实验操作、现象和结论均正确且具有对应关系的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向盛有某稀溶液的试管中加入NaOH溶液后，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 试纸不变蓝 溶液中不含
B 将少量Cl2通入KI的淀粉溶液中 溶液变蓝 氧化性：Cl2>I2
C 向盛有一定浓度MgCl2溶液的试管中先滴加过量的NaOH溶液，再滴加FeCl3稀溶液 有红褐色沉淀生成 Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
D 用铂丝蘸取某溶液置于酒精灯的外焰中灼烧 火焰呈黄色 该溶液中含有Na元素，不含K元素
A．A B．B C．C D．D
5．细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如下图所示。
(1)上图所示氮循环中，属于氮的固定的有___________(填字母序号)。
a．N2转化为铵态氮 b．硝化过程 c．反硝化过程
(2)氮肥是水体中铵态氮的主要来源之一、
①氮气的电子式为___________。
②实验室中检验NH可以用___________溶液。
(3)硝化过程中，含氮物质发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。
(4)土壤中的铁循环可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素从水体中除去)，用离子方程式分别说明利用土壤中的铁循环脱除水体中铵态氮和硝态氮的原理(脱除过程为酸性环境)：___________、___________。
6．某化学活动小组进行如下探究：
编号 实验步骤 实验现象
Ⅰ 将NH4Cl固体加入试管中，并将湿润的pH试纸置于试管口，试管口略向下倾斜，对试管底部进行加热 试纸颜色变化：黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2)；试管中部有白色固体附着
Ⅱ 将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上 试纸颜色变化：黄色→橙色(pH≈5)
Ⅲ 在常温同压下，用甲和乙两个注射器分别将体积均为10mL的两种气体，同时注入到真空的直玻管两端 一段时间后，直玻管内壁中间靠右的位置，附着一段环状的淡黄色粉末；如图所示
查阅资料：影响气体扩散速率的因素有气体的分压、相对分子质量、温度、距离有关。
回答下列问题：
(1)NH4Cl的电子式为___，写出NH4Cl的一种用途是__。
(2)关于实验Ⅰ，下列叙述正确的是___(填代号)。
A．试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应
B．若用消石灰和NH4Cl混合加热，湿润的pH试纸变蓝
C．实验Ⅰ说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3
D．用(NH4)2SO4代替NH4Cl，实验现象相同
E.除去NaCl固体中少量NH4Cl可用直接加热方法
F.白色固体是NH4Cl，说明NH4Cl的分解反应是可逆反应
(3)设计实验Ⅱ的目的是___。
(4)从实验Ⅰ与Ⅱ可推断影响气体扩散速率的规律：在相同条件下，__。
(5)实验Ⅲ的目的是验证上述气体扩散速率的规律，写出直玻管内发生反应的化学方程式为___，甲中气体的化学式为___。
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