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第四章
非金属及其化合物
第20讲　氨和铵盐　含氮物质之间的转化
复习目标 1．掌握氨、铵盐的主要性质。
2．认识氨、铵盐在生产中的应用和对生态环境的影响。
3．能从物质类别和元素价态变化的视角说明氮及其化合物的转化路径。
4．认识氮及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考点二
提能训练　练案[20]
考点一
考点一　氨和铵盐
1．氨的分子结构
2．氨的电子式及物理性质
电子式 密度 气味 水溶性 沸点
比空气 ______ 强烈刺激 性气味 极易溶于水 (1∶700) 较低，易液化
可用作制冷剂
小
【微思考】　试从结构和性质上解释NH3极易溶于水的原因。
______________________________________________________________________________________________________________________。
提示：NH3、H2O均为极性分子，NH3与H2O之间可形成分子间氢键，并且NH3和H2O反应。
3．氨的化学性质
配位
4．氨的用途
(1)液氨汽化时吸收大量的热，故用作__________。
(2)制硝酸、铵盐、纯碱、尿素等。
制冷剂
[微点归纳]　(1)蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。
(2)NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可在推断题中作为解题突破口。
(3)氨水呈碱性，属于一元弱碱溶液，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。
5．氨的喷泉实验
如图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。
①引发“喷泉”的操作是__________________________________。
②简述产生喷泉的原理：____________________________________ ___________。
挤出胶头滴管中的水，打开止水夹
NH3极易溶解于水，导致烧瓶内气体压强迅速减小
(2)用图2所示装置进行喷泉实验：
①打开止水夹，不能产生“喷泉”的原因是____________________ __________________________________________。
②引发图2装置“喷泉”的操作是_____________________________ ___________。
玻璃管内充有空气，NH3与H2O不能接触，不能形成明显的压强差
打开止水夹，用手或热毛巾，将烧瓶捂热
6．铵盐
(1)铵盐的物理性质
铵盐都是______色固体，绝大多数铵盐易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
白
两个关键点：①碱液浓度要大；②必须加热
7．氨的实验室制法
(1)反应原理
实验室中常加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取NH3，化学方程式为____________________________________________。
(2)实验装置如图所示
(3)实验过程
向下排空气法
蓝
白烟
(4)其他制取方法
[微点归纳]　(1)制氨时，选用的铵盐及碱都有一定的要求。选铵盐时，不选(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等，因它们受热易分解，使产生的NH3中混有较多的杂质气体，另外NH4NO3易爆炸；选碱时，用Ca(OH)2而不用NaOH或KOH，因NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，且在高温下均能腐蚀玻璃。
(2)干燥氨气不能用浓硫酸，也不能用无水CaCl2(8NH3＋CaCl2=== CaCl2·8NH3)，通常用碱石灰干燥氨气。
(3)可用于吸收氨气并能防倒吸的常用装置：
【易错辨析】
(1)氨可被氯气氧化生成N2，同时还可能产生白烟。(　　)
[提示]　√　过量的氨气和氯气反应可能生成氯化铵：8NH3＋3Cl2 ===N2＋6NH4Cl。
(2)氨水和液氨不同。(　　)
[提示]　√　氨水是混合物，液氨是纯净物。
(3)现有1 mol·L－1的氨水,则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 mol·L－1。(　　)
(4)加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结，说明NH4Cl固体可以升华。(　　)
[提示]　×　NH4Cl受热分解成HCl和NH3，HCl和NH3在试管口遇冷化合生成NH4Cl晶体。
(5)加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝，说明NH4HCO3显碱性。(　　)
[提示]　×　NH4HCO3受热分解生成NH3，使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(6)氨水显弱碱性，是弱电解质。(　　)
[提示]　×　氨水是混合物，不是电解质。
[提示]　×　检验时应该使用浓的氢氧化钠溶液并加热，便于产生NH3。
[提示]　×　氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH3·H2O。
(9)NH4Cl与NaCl的固体混合物可用升华法分离。(　　)
[提示]　×　NH4Cl与NaCl的固体混合物可用加热氯化铵分解法分离。
1．(2026·宜春丰城拖船中学开学考)如图所示，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即将另一表面皿扣在上面。表中对应的实验现象及解释正确的是(　　)
微考点1　氨的性质及其应用
[答案]　A
选项 实验现象 解释
A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应产生了NH4Cl固体
B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应
C 氯化铝溶液先浑浊再澄清 氢氧化铝沉淀溶解
D 干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝 氨气属于碱
[解析]　NaOH固体溶于水放热，氨水易挥发出氨，实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生NH3，与浓盐酸挥发出的HCl反应生成NH4Cl固体，反应现象是产生白烟，A正确；NH3为碱性气体，与浓硫酸发生反应生成硫酸铵，由于浓硫酸不挥发，该反应无明显现象，B错误；氨气溶于水形成NH3·H2O，NH3·H2O与氯化铝在溶液中发生复分解反应生成氢氧化铝和NH4Cl，NH3·H2O为弱碱，不能溶解氢氧化铝沉淀，故氯化铝溶液变浑浊后不会变澄清，C错误；氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是氨气与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O电离出 OH－，使溶液呈碱性，氨气不属于碱，D错误。
2．(2026·湖南岳阳一中高三模拟)某同学设计实验验证NH3能还原CuO，装置(部分夹持仪器已省略)如图所示：
下列说法错误的是(　　)
A．试剂X可能是NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物
B．装置戊中盛放的试剂可能是碱石灰，目的是防止空气进入装置
C．装置按合理顺序连接为e→h→i→a→b→f→g→c→d
D．证明NH3能还原CuO的实验现象是甲中黑色粉末变为红色，丁中白色固体变为蓝色
[答案]　B
[解析]　装置丙为固固加热装置，是为了制取氨气，试剂X可能是NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物，加热可反应生成氯化钙、氨气和水，A正确；装置戊的作用是干燥氨气，氨气为碱性气体，应选碱性干燥剂，则装置戊中盛放的试剂可能是碱石灰，B错误；用装置丙制取氨气，再经过装置戊干燥氨气，通入装置甲与CuO反应，可用装置丁检验产物含有水，最后用装置乙吸收多余的氨气，合理顺序连接为e→h→i→a→b→f→g→c→d，C正确；NH3还原CuO会生成Cu、氮气和水，可观察的实验现象是甲中黑色粉末变为红色，丁中白色固体变为蓝色，D正确。
3．氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图所示装置。下列说法错误的是(　　)
A．甲装置中的固体可以是NaOH或CaO
B．乙装置中的干燥剂可以是碱石灰
D．若戊中观察到紫色石蕊溶液变红，则说明已制得HNO3
[答案]　A
[解析]　甲装置需要提供氨气和氧气，如果甲装置中的固体是NaOH或CaO，只能提供氨气，不能提供氧气，X应为过氧化钠等，故A错误；乙用于干燥NH3、O2，可用碱石灰作干燥剂，故B正确；戊中观察到紫色石蕊溶液变红，说明生成了酸性物质，可以说明反应生成了硝酸，故D正确。
4．(2026·河北衡水高三检测)在同温、同压下用排气法收集NH3、HCl进行喷泉实验(如图)，其中图1中的圆底烧瓶内收集满了NH3，图2中的圆底烧瓶内HCl气体没有收集满。设该条件下气体摩尔体积为 Vm L·mol－1，下列说法错误的是(不考虑溶质的扩散及静止时液面高度的影响)(　　)
微考点2　“喷泉实验”原理及其应用
B．溶质质量分数相同
C．引发喷泉现象的方法可以相同
D．图1、图2中喷泉的颜色分别为蓝色、红色
[答案]　B
5.(2025·广东五校返校联考)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，下列与实验事实不相符的是(　　)
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
[答案]　A
[解析]　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。
6．(2025·山东青岛二中检测)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(　　)
选项 气体 溶液
A H2S 稀盐酸
B HCl 稀氨水
C NO 稀硫酸
D CO2 饱和NaHCO3溶液
[答案]　B
[解析]　烧瓶中气体溶于溶液或二者发生反应，导致烧瓶中气体压强明显减小，产生较大压强差，能出现喷泉现象。H2S与稀盐酸、NO与稀硫酸、CO2与饱和NaHCO3溶液均不反应，不能形成喷泉，A、C、D错误。
各种类型的喷泉实验
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的烧杯或锥形瓶中的液体压入烧瓶内，在导管口形成喷泉。
1
形成喷泉的类型(几种常见的能形成喷泉的气体和液体)
2
气体 HCl NH3 CO2、SO2、 Cl2、H2S NO2 NO、O2 (4∶3) NO2、O2
(4∶1)
液体 水、NaOH溶液 水 NaOH溶液 水 水 水
常见的五种实验装置
3
引发喷泉的五种操作
(1)装置A：打开止水夹，挤压滴管的胶头，气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，外部液体迅速进入容器，通过导管喷出，形成喷泉。
(2)装置B：在水槽中加入能使水温升高的物质而使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大产生喷泉。
(3)装置C：用手(或热毛巾等)焐热烧瓶，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。
4
(4)装置D：打开a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b处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。
(5)装置E：挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个止水夹a、c，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部止水夹b，则可产生双喷泉。
7．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．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
[答案]　B
[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，B项符合题意。
8．如图为化学教学中所用的喷泉实验装置。某同学在烧瓶中盛不同成分的气体进行喷泉实验，请帮助分析实验后烧瓶中所得溶液的浓度。(假设是在标准状况下完成实验，且溶质不扩散)
(1)若用HCl气体，则c(HCl)＝____________。
(2)若用NO2气体，则c(HNO3)＝____________。
(3)若用n(NO2)∶n(O2)＝2∶1的混合气体，则c(HNO3)＝________。
(2)若为NO2，实验后溶质为HNO3，
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
9．(2026·河北衡水高三检测)某同学进行如下实验：
微考点3　 盐的性质及其应用
序号 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→橙黄色(pH≈5)
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
[答案]　C
[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。
10．下列有关铵盐的叙述正确的是(　　)
A．铵态氮肥不能与碱性物质(如草木灰)混合施用
B．铵盐中，氮元素的化合价均为－3价
D．铵盐受热易分解，产物中均含有NH3
[答案]　A
11．(2024·广东卷)按下图装置进行实验，搅拌一段时间后，滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理均合理的是(　　)
A．烧瓶壁会变冷，说明存在ΔH<0的反应
B．试纸会变蓝，说明有NH3生成，产氨过程熵增
C．滴加浓盐酸后，有白烟产生，说明有NH4Cl升华
D．实验过程中，气球会一直变大，说明体系压强增大
[答案]　B
[解析]　NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应，所以烧瓶壁会变冷，吸热反应ΔH>0，A错误；试纸会变蓝，说明有NH3生成，反应物都是固体，生成物中有气体，故产氨过程熵增，B正确；滴加浓盐酸后，有白烟产生，说明NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应产生的NH3与浓盐酸挥发出的HCl化合生成NH4Cl，不是NH4Cl的升华，C错误；滴加浓盐酸后消耗NH3，气球会变小，D错误。
12．用如图所示装置进行NH3与CuO反应的实验。下列说法错误的是(　　)
微考点4　氨的制取及性质实验探究
A．加入药品前需检验装置的气密性
B．a中药品为氯化铵固体
C．b中固体变红，可能有Cu2O生成
D．c中能收集到氨水，d中可收集到N2
[答案]　B
[解析]　装置中制备氨气并作为反应物，加入药品前需检验装置的气密性，A正确；a中药品可能是NH4Cl和Ca(OH)2固体，不能是NH4Cl固体，B错误；b中固体变红，氨气与CuO发生氧化还原反应，Cu2O中铜元素为＋1价，故可能有Cu2O生成，C正确；c中过量NH3和水能形成NH3·H2O，冷凝后能在冰水浴处收集到氨水，氧化还原反应时氨气中氮元素化合价升高，d中可收集到N2，D正确。
A．用装置甲制备氨气 B．用装置乙除去氨气中的少量水
C．用装置丙收集氨气 D．用装置丁吸收多余的氨气
[答案]　A
[解析]　浓氨水遇碱石灰放出氨气，实验室可以用装置甲制备氨气，故选A；浓硫酸和氨气反应生成硫酸铵，浓硫酸能吸收氨气，不能用浓硫酸干燥氨气，故不选B；体系密闭，若用装置丙收集氨气，空气无法排出，故不选C；氨气极易溶于水，漏斗口浸没在水中，若用装置丁吸收多余的氨气，引起倒吸，故不选D。
14．(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NH3
C．图3：收集NH3
D．图4：制备NH3
[答案]　B
[解析]　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为碱性气体，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。
15．(2026·浙江五校联盟联考)氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。实验室可选用下列装置和试剂制备氨气，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，气流方向为a进b出
D．⑤中盛有稀硫酸可用于氨气的尾气处理
[答案]　C
[解析]　氯化铵固体受热分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢在试管口遇冷反应生成氯化铵，则装置①不能用于制备氨气，A错误；氯化钙能吸收氨气生成八氨合氯化钙，则不能用无水氯化钙干燥氨气，B错误；氨气的密度比空气的密度小，应用向下排空气法收集氨气，则装置④可用于收集氨气，且气流方向为a进b出，C正确；氨气与硫酸反应生成硫酸铵，将氨气直接通入稀硫酸中会产生倒吸，则装置⑤不能用于氨气的尾气处理，D错误。
考点二　含氮物质之间的转化
1．氮元素的“价—类”二维图
氮元素有多种化合价，含氮元素物质的种类较多，可从物质类别和化合价变化角度理解这些物质之间的转化关系。
(1)横向转化为物质类别变化，非氧化还原反应，例如：
①氨气转化为铵盐：HCl＋NH3===NH4Cl
②硝酸转化为硝酸盐：NaOH＋HNO3===NaNO3＋H2O
(2)纵向、斜向转化为化合价变化反应，是氧化还原反应，例如：
①NH3转化为N2：3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl
(3)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。例如：
①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
②2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
(4)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。例如：
③NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。
2．含氮元素物质之间的转化关系
【易错辨析】
(1)含氮无机物与含氮有机物可相互转化。(　　)
[提示]　√
(2)氮的氧化物之间的相互转化都是氧化还原反应。(　　)
[提示]　×　二氧化氮与四氧化二氮之间的转化不是氧化还原反应。
(3)1 mol NH3被氧化时氮元素的化合价一定升高至相邻价态。(　　)
[提示]　×　NH3与不同氧化剂反应，氮元素升高的价态不同，如NH3中氮元素可被氯气氧化至0价，也可氧气氧化至＋2价。
(4)氮气在足量氧气中通过一步反应制取NO2。(　　)
[提示]　×　氮气和氧气不能直接生成NO2。
(5)稀硝酸与铜反应生成NO，浓硝酸与铜反应生成NO2，稀硝酸得电子多，氧化性比浓硝酸强。(　　)
[提示]　×　浓硝酸与铜反应更剧烈，浓硝酸氧化性强。
(6)氨气和硫酸反应制取铵态氮肥属于氮的固定。(　　)
[提示]　×　氮元素不是从游离态转化成化合态，不是氮的固定。
[提示]　×
(9)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。(　　)
[提示]　√
1．(2026·湖北武汉重点高中联考)氮及其化合物的“价—类”二维图如图所示。
微考点1　基于“价—类”二维图认识氮及其化合物的转化关系
下列说法正确的是(　　)
A．X可通过加热氯化铵固体制取
B．从物质类别角度分析，P和Z都属于酸性氧化物
C．将X转化为Q的过程，属于氮的固定
D．浓的Y溶液保存在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处
[答案]　D
[解析]　根据化合价以及所属物质类别可知，X为NH3，Q为NO，Z为NO2，P为N2O5，Y为HNO3，W为NH3·H2O。直接加热氯化铵固体分解生成的HCl又会和氨气反应生成氯化铵，A错误，Z为NO2，NO2与碱发生氧化还原反应，生成两种盐，不是酸性氧化物，B错误；氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态，X转化为Q的过程是一种化合态转化为另一种化合态，不属于氮的固定，C错误；浓硝酸见光易分解，需保存在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处，D正确。
2．(2025·山东济南检测)化合价和物质类别是整理元素及其化合物知识的两个要素，可表示为“价—类”二维图。氮元素的“价—类”二维图如图，下列说法正确的是(　　)
A．在高温高压条件下，氮气和氧气直接生成B
B．物质A极易溶于水，所以它是农业上常用的氮肥
C．草木灰与铵态氮肥同时施用效果更好
D．实验室制取A一般不用硝酸铵和氢氧化钙反应
[答案]　D
[解析]　B为NO2，在高温高压条件下，氮气和氧气直接生成NO，不能直接生成NO2，A错误；A为NH3，极易溶于水，可以作为氮肥原料生产氮肥，不能直接作为氮肥，B错误；铵态氮肥和显碱性物质混合能生成氨气，从而降低肥效，C错误；实验室制取NH3一般不用硝酸铵和氢氧化钙反应，因为硝酸铵加热易发生爆炸，D正确。
3．“价—类”二维图是学习元素化合物性质的重要方法，利用所学知识能更好地了解氮的循环。
(1)“价—类”二维图中A的类别为________；丙为钠盐，其化学式为__________________________________________________________。
(2)写出工业上制备甲的化学方程式：__________________________ ____________________________________________________________。
(3)预测以下物质能与乙发生反应的是________(填字母，下同)。
A．Na2SO4 B．Mg
C．CO2 D．NH3·H2O
(4)科学研究人员提出在有机碳源和微生物的作用下，可以实现大气中的氮循环(如图所示)，减少对环境的污染。下列说法正确的是________。
B．图中氮的化合价仅有0、＋3、＋5价
[答案]　(1)单质　NaNO3
(3)BD
(4)D
分析氮及其化合物的“价—类”二维图的三个维度
横向变化体现了氮元素同价态、不同类别物质(氢化物、碱、盐)之间的转化，通过加入酸(或碱)实现物质的转化。
纵向变化体现氮元素不同价态、同类别物质之间的转化，主要通过加入氧化剂或还原剂来实现物质之间的转化。
斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。
1
2
3
4．(2026·广东广州检测)已知饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热可制备氮气。利用如图装置制取氮气，并用氮气制备Ca3N2，Ca3N2遇水发生水解反应。下列说法错误的是(　　)
微考点2　氮及其化合物的转化与含氮物质的制备
B．④、⑥中依次盛装的试剂可以是浓硫酸、碱石灰
C．③中盛放的试剂是NaOH溶液
D．实验结束，取⑤中的少量产物于试管中，加适量蒸馏水，可以使试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝
[答案]　C
5．(2025·浙江金华十校联考)氮及其化合物的相互转化对生产生活意义重大。NH3可发生如下转化：
下列说法不正确的是(　　)
A．过程Ⅰ同时可生成副产物，可用作氮肥
B．若试剂A是NaClO，其还原产物为NaCl
C．过程Ⅲ若有3 mol HN3生成，则转移20 mol电子
D．试剂B具有氧化性
[答案]　C
6．合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下：
下列说法正确的是(　　)
A．甲、乙、丙、丁四种物质中都含有氮元素
B．反应Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ均为氧化还原反应
C．反应Ⅵ的某产物可在上述流程中循环利用
D．反应Ⅴ是先向饱和氯化钠溶液中通入CO2至饱和，再通入NH3
[答案]　C
[解析]　由题图可知，甲、乙、丙、丁分别为氮气、一氧化氮、二氧化氮、碳酸氢钠，甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，A错误；反应Ⅴ的化学方程式为NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl，不是氧化还原反应，B错误；反应Ⅵ的产物二氧化碳可以用于反应Ⅴ制备碳酸氢钠，C正确；反应Ⅴ是先向饱和氯化钠溶液中通入氨气至饱和，再通入二氧化碳，D错误。
1．熟悉氨气还原性的“四大体现”
(2)被CuO氧化：
(3)被氯气氧化：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl
或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl
(4)被氮氧化物氧化：
6NO＋4NH3===5N2＋6H2O
6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O
2．注意铵盐与碱反应的两个应用
(1)实验室制NH3。
3．注意与NH3相关的四点注意事项
(3)吸收氨气(或HCl)时要注意防止倒吸。
可用于吸收氨气(或HCl)并能防倒吸的常用装置为
(4)铵盐受热都能分解，但不是都产生NH3，如NH4NO3受热分解生成N2O和H2O。
提能训练　练案[20]
1．(2025·八省联考西北卷)下列物质在一定条件下的转化关系如图所示。E、G、Q、R均为气体，其中R为红棕色。下列说法正确的是(　　)
A．E、G、Q、R、T所含同种元素的化合价依次升高
B．E的水溶液能导电，所以E是电解质
C．Q和E可用排水法收集
D．铜与不同浓度的T溶液反应均可生成Q
[答案]　A
[解析]　根据突破口“R为红棕色气体”并结合Q与O2反应可生成R，可得R为NO2，同时可得Q为NO，再结合图中转化关系并根据氮及其化合物间的转化可得E为NH3、G为N2、T为HNO3。E、G、Q、R、T所含氮元素的化合价依次为－3、0、＋2、＋4、＋5，A正确；NH3是非电解质，其水溶液能够导电是因为生成的NH3·H2O发生了电离，B错误；NH3极易溶于水，不能用排水法收集，C错误；铜和浓硝酸反应生成NO2，和稀硝酸反应生成NO，D错误。
2.(2026·广东深圳高级中学诊断)常温下，1体积水可溶解约700体积氨。用圆底烧瓶收集NH3后进行如图实验，下列说法正确的是(　　)
B．氨水中存在的氢键有4种
C．圆底烧瓶中剩余少量气体，NH3的溶解已达到饱和
D．取实验后圆底烧瓶内部分液体，滴加盐酸，红色加深
[答案]　B
3．(2026·山东泰安二中月考)某化学兴趣小组进行了有关Cu、稀硝酸、稀硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A．实验①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，说明HNO3被Cu还原为NO2
B．实验③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强
C．实验③发生反应的化学方程式为3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4=== 4CuSO4＋2NO↑＋4H2O
D．由上述实验可得出结论：Cu在常温下既可以和稀硝酸反应，又可以和稀硫酸反应
[答案]　C
[解析]　稀硝酸被Cu还原为NO，A错误；稀硝酸具有强氧化性，稀硫酸不具有强氧化性，由分析可知，Cu片继续溶解，是因为稀硫酸提供了H＋，B错误；实验③发生反应的化学方程式为3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋4H2O，C正确；Cu在常温下，不与稀硫酸反应，D错误。
4．(2026·广东深圳外国语学校模拟)氨气是重要的工业原料。下列关于氨气制备、收集、性质实验及尾气处理的实验装置(“→”表示气流方向)中，不能达到实验目的的是(　　)
[答案]　A
[解析]　NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，二者在试管口遇冷重新生成NH4Cl固体，不能制取NH3，A符合题意；NH3的密度小于空气，采用向下排空气法收集NH3，B不符合题意；HCl的密度大于NH3，抽取中间隔片，二者混合反应，产生大量白烟，C不符合题意；NH3极易溶于水，处理尾气时，导管末端接干燥管，防止引起倒吸，D不符合题意。
5．(2025·辽宁名校联盟联考)利用下列装置以熟石灰和氯化铵为原料制备、收集NH3并完成喷泉实验，不能达到实验目的的是(　　)
A．选择装置①制备氨气
B．选择装置②干燥和收集氨气
C．选择装置③完成喷泉实验
D．选择装置④除去氯化钙中残余的氯化铵
[答案]　B
[解析]　不能用无水氯化钙干燥NH3，收集时应短进长出，B错误；NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，二者遇冷重新化合生成NH4Cl，可以分离，D正确。
6．如图所示的装置中，烧瓶中充满干燥气体a，打开弹簧夹c，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，烧杯中的液体d呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是(　　)
选项 a(干燥气体) b(液体)
A NO2 水
B NH3 盐酸
C CO2 饱和NaHCO3溶液
D CH4 溴的水溶液
[答案]　B
[解析]　NO2与水反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO难溶于水，液体不可能充满烧瓶，A错误；NH3与盐酸能发生反应，生成物为氯化铵固体，气体被吸收进溶液中，烧瓶内压强减小，同外界大气压产生压强差，形成喷泉，并充满烧瓶，B正确；CO2难溶于饱和NaHCO3溶液，烧瓶内不可能形成喷泉，C错误；CH4难溶于水，且不与溴的水溶液反应，烧瓶内不可能形成喷泉，D错误。
7．(2026·辽宁大连八中阶段考)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A装置制备NH3时，分液漏斗中应盛放稀氨水
B．装置B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C装置模拟侯氏制碱法时，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
[答案]　D
[解析]　NH3极易溶于水，应使用浓氨水与碱石灰制备NH3，A错误；检验NH3要使用湿润红色石蕊试纸，试纸变成蓝色，B错误；NH3极易溶于水，易引起倒吸，故导管a接b，C错误；将a和d连接，溶液由蓝色变成深蓝色，证明NH3与Cu2＋的配位能力强于H2O，D正确。
8．“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合绿色化学的是(　　)
①实验室收集氨气采用图甲所示装置　②实验室中做氯气与钠反应的实验时采用图乙所示装置　③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验　④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A．②③④ B．①②③
C．①②④ D．①③④
[答案]　C
[解析]　实验室采用图甲所示装置收集NH3，在收集的过程中用滴有酚酞的水检验NH3收集满并吸收逸出的NH3，防止污染环境，符合绿色化学的要求，①合理；实验室中做Cl2与钠的反应实验时采用图乙所示装置，浸有碱液的棉球可以吸收多余的氯气，防止污染环境，符合绿色化学的要求，②合理；实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验，挥发的HCl气体和NH3会污染环境，不符合绿色化学的要求，③不合理；实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应，生成的氮氧化物可以收集在气球里，防止污染环境，符合绿色化学的要求，④合理。
9．(2026·广西钦州模拟)下列装置用于实验室中制取干燥氨的实验，能达到实验目的的是(　　)
A．用装置甲制备氨
B．用装置乙除去氨中混有的少量水蒸气
C．用装置丙收集氨
D．用装置丁吸收多余的氨
[答案]　D
[解析]　用装置甲制备氨时，为防止冷凝水倒流，试管口应略向下倾斜，A错误；氨可以和硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨，B错误；用装置丙不能收集氨，烧瓶口的橡胶塞应替换为一团棉花，C错误。
10．(2026·辽宁大连期末)相同状况下，在容积相同的三个烧瓶中分别盛放气体1(NO2)、气体2[V(NO2)∶V(O2)＝4∶1]、气体3[V(NO2)∶V(O2)＝1∶1]，并分别倒立在水槽里，充分溶解后烧瓶内三种溶液物质的量浓度之比为(设烧瓶内溶质未扩散到水槽里)(　　)
A．5∶4∶4 B．4∶5∶5
C．1∶1∶1 D．2∶2∶1
[答案]　A
11．(2026·广东潮州期末)模拟氨催化氧化法制硝酸的装置如图所示(无水CaCl2可用于吸收氨)，下列说法错误的是(　　)
A．通入空气的主要作用是赶出氨，空气可用N2代替
B．装置③中气体呈红棕色
C．装置①、装置②、装置⑤中依次盛装碱石灰、无水CaCl2、NaOH溶液
D．装置④中稀溶液可使紫色石蕊溶液变红，说明有HNO3生成
[答案]　A
与空气中的氧气反应生成NO2，装置④中的水可以吸收排出的二氧化氮生成HNO3，尾气中的NO2、NO在装置⑤中被吸收，防止污染，因此装置⑤中可以选用氢氧化钠溶液。通入空气的主要作用是鼓出氨并提供氧气，空气不能用N2代替，A错误；装置③中NO被氧化生成NO2，气体呈红棕色，B正确；根据上述分析，装置①、装置②、装置⑤依次盛装碱石灰、无水CaCl2、NaOH溶液，C正确；装置④中发生反应的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，溶液显酸性，可使紫色石蕊溶液变红，D正确。
12．(2026·湖南娄底模拟)某学习小组设计了如图的实验装置(夹持装置已省略)模拟常压下工业合成氨，并检验氨的生成。Y形管左侧支管中盛有NH4Cl与NaNO2的混合溶液，加热后生成N2及少量NH3。下列有关描述不正确的是(　　)
A．实验时，点燃a处酒精灯一段时间后，再点燃c处酒精喷灯
B．b处装置可用盛有碱石灰的U形管代替
C．硬质玻璃管中的石棉可以增大混合气体与铁粉的接触面积
D．若d处锥形瓶中溶液变红，则说明硬质玻璃管中有NH3生成
[答案]　B
[解析]　实验时，为防止氢气和氧气混合加热后爆炸，用氮气排出装置内的空气后再加热铁粉，所以点燃a处酒精灯一段时间后，再点燃c处酒精喷灯，A项正确；b装置的作用是吸收氨气并干燥气体，碱石灰不能吸收氨气，故b处装置不能用盛有碱石灰的U形管代替，B项错误；硬质玻璃管中的石棉可增大混合气体与铁粉的接触面积，加快反应速率，C项正确；氨气溶于水，溶液呈碱性，若d处锥形瓶中溶液变红，则说明硬质玻璃管中有NH3生成，D项正确。
13．某小组探究NH3的催化氧化，实验装置图如图所示(夹持装置略)。实验过程中，装置③中气体颜色无明显变化，装置④中收集到红棕色气体，一段时间后，装置④中产生白烟。下列说法正确的是(　　)
A．装置②中NH4Cl能用NH4NO3替代
C．装置④中白烟的主要成分是NH4Cl
D．反应结束后若装置⑤中溶液变蓝，则溶液中一定含有Cu(NO3)2
[答案]　B
14．氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答下列问题。
(1)下列关于NH3的说法错误的是________(填字母)。
A．工业合成NH3需要在高温、高压、催化剂条件下进行
B．NH3可用来生产碳铵和尿素等化肥
C．NH3可用浓硫酸或无水氯化钙干燥
D．NH3受热易分解，须置于冷暗处保存
(2)NH3极易溶于水，标准状况下，用充满NH3的圆底烧瓶做喷泉实验(如图所示)，引发喷泉的方法是_________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)氨在氧化炉中发生反应的化学方程式为______________________ ____________________________________________________________。
(4)工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输，是因为在常温下，浓硝酸能使铝、铁等发生________现象，说明浓硝酸具有很强的________性。
(5)“吸收塔”尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的污染，可用以下两种方法处理：
②氨转化法。已知7 mol氨恰好能将含NO和NO2共6 mol的混合气体完全转化为N2，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为________。
[答案]　(1)CD
(2)打开止水夹，用手(或热毛巾等)将圆底烧瓶焐热，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触，即产生喷泉
(4)钝化　氧化
15．某小组同学欲探究NH3的催化氧化反应，按下图装置进行实验(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________(填字母，下同)。
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________。
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：
①甲同学观察到装置F中只有白烟生成，白烟的成分是________(写化学式)。
②乙同学观察到装置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)为帮助甲同学实现在装置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______________________________ ____________________________________________________________。
[答案]　(1)分液漏斗　球形干燥管
(2)A　(3)B
(6)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)
16．(2026·长春模拟)NH3是一种重要的化工原料，可用于制氮肥、HNO3、铵盐、纯碱等。某实验小组设计了如图所示实验装置制取NH3，回答下列问题：
(1)NH3的制备
①装置B中仪器X的名称为________。
②实验室用装置D作为制取氨气的发生装置，该反应的化学方程式为_________________________________________________________；
若用装置B作为制取氨气的发生装置，仪器X中盛装的试剂名称为________。
③欲收集一瓶干燥的氨气，选择图中的装置。其连接顺序为发生装置→________(按气流方向，用小写字母表示)。
(2)工业上NH3经一系列反应可制取硝酸，某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体是NO，设计了如图实验，实验过程中同时用澄清石灰水吸收产生的氮氧化物获得应用广泛的Ca(NO3)2，实验装置如图所示：
①实验之前通入N2的目的是__________________________________ ____________________________________________________________。
②在①操作后将装置A中铜丝插入稀硝酸，溶液显蓝色，有无色气体生成，其中发生反应的离子方程式是____________________________ ____________________________________________；该反应体现了硝酸的________。
③装置B中用注射器压入空气之后现象是_______________________ _________________________________________________________________________________________________________________________。
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