氮章考点密度大:氨的喷泉实验原理、铵根检验流程、硝酸与铜的分价反应,三块都有独立题型。把 NO、NO₂ 的转化链和硝酸的钝化记牢,推断题就有了主线。
氮气与氮的转化链
| 转化 | 化学方程式 | 要点 |
|---|---|---|
| 合成氨 | N₂ + 3H₂ ⇌(高温高压催化剂) 2NH₃ | 工业固氮,可逆反应 |
| 放电固氮 | N₂ + O₂ →(放电) 2NO | 雷雨发庄稼的第一步;NO 无色不溶于水 |
| NO 转化 | 2NO + O₂ = 2NO₂ | NO 遇空气立即变红棕色 |
| NO₂ 转化 | 3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO | 工业制硝酸的核心反应 |
氨气的性质、制取与检验
- 物理性质:无色、刺激性气味,密度比空气小,极易溶于水(1 体积水溶约 700 体积氨)——喷泉实验的原理
- 与水反应:NH₃ + H₂O ⇌ NH₃·H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻,氨水显弱碱性
- 与酸反应:NH₃ + HCl = NH₄Cl,两根玻璃棒分别蘸浓氨水和浓盐酸靠近产生大量白烟
- 实验室制法:Ca(OH)₂ + 2NH₄Cl →(加热) CaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O,固体加热型装置,向下排空气法收集,用碱石灰干燥(不能用浓硫酸、无水氯化钙)
- 验满:湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口变蓝,或蘸浓盐酸的玻璃棒靠近产生白烟
- NH₄⁺ 检验:与 NaOH 溶液共热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
硝酸的强氧化性
| 条件 | 化学方程式 | 要点 |
|---|---|---|
| 浓硝酸与铜 | Cu + 4HNO₃(浓) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O | 产生红棕色气体 |
| 稀硝酸与铜 | 3Cu + 8HNO₃(稀) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O | 产生无色气体,遇空气变红棕色 |
| 常温遇铁铝 | 不反应(钝化) | 可用铁铝容器盛放冷浓硝酸 |
| 与金属反应规律 | 不生成氢气 | 硝酸无论浓稀都是氧化性酸,还原产物是氮氧化物 |
辨析:喷泉实验为什么能喷,换成 CO₂ 行不行
喷泉的本质是「烧瓶内压强骤降」:氨气极易溶于水,滴入少量水就溶解掉大量气体,瓶内压强远小于大气压,水被压入烧瓶形成喷泉。CO₂ 用水做不成喷泉(溶解度小),但把胶头滴管里的水换成 NaOH 溶液就行——同样靠化学反应消耗气体降压。考题问「产生喷泉的条件」,标准答案是气体易溶于该液体或能与液体反应。