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高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第3章 物质的性质与转化第3节 氮的循环学案设计
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3.3.2 氨 铵盐
考点精讲
考点1：氨气和氨水的性质
1．氨气的还原性
NH3分子中氮显－3价，处于其最低价态，具有还原性，在反应中可以被氧化成较高价态的N2、NO、NO2等物质。
（1）4NH3+5O24NO+6H2O
（2）2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
（3）6NO+4NH35N2+6H2O
（4）6NO2+8NH37N2+12H2O
2．氨气的氧化性
NH3分子中氢显+1价，处于其最高价态，具有氧化性，可以被活泼金属还原成H2，同时生成氨基化合物（NH2－）。
（1）2Na+2NH32NaNH2+H2↑
（2）6NH3+3MgMg（NH2）2+3H2↑
3．氨水的组成和性质
（1）三个可逆反应
①氨气和水的反应：NH3+H2ONH3·H2O
②一水合氨的电离：NH3·H2ONH4++OH－
③水的电离：H2OH++OH－
（2）“三分子”、“三离子”成分
①三分子：NH3、H2O、NH3·H2O
②三离子：NH4+、OH－、H+
（3）物理性质 “两特殊”
①密度：比水小，浓度越大，密度反而越小
②挥发性：易挥发出氨气，所以氨水应密封保存
（4）化学性质“两性”
①弱碱性：
2NH3·H2O+H2SO4（NH4）2SO4+2H2O
AlCl3+3NH3·H2OAl（OH）3↓+3NH4Cl
②不稳定性：NH3·H2ONH3↑+H2O
【典例1】（2021·西安高一检测）某课外活动小组欲利用CuO与NH3的反应研究NH3的某种性质并测定其组成，设计了如图实验装置（夹持装置未画出）进行实验。请回答下列问题：
（1）仪器a的名称为______________；仪器b中可选择的试剂为__________。
（2）实验室中，利用装置A，还可制取的无色气体是________（填字母）。
A．Cl2 B．H2 C．CO2 D．NO2
（3）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，上述现象证明NH3具有______性，写出相应的化学方程式：_________________。
（4）E装置中浓硫酸的作用：_________________________。
（5）读取气体体积前，应对装置F进行的操作：_____________________________。
（6）实验完毕，若测得干燥管D增重m g，装置F测得气体的体积为n L（已折算成标准状况），则氨分子中氮、氢的原子个数比值为__________（用含m、n字母的代数式表示）。
【解析】（1）装置中仪器a为分液漏斗；装置A中是利用分液漏斗滴加的浓氨水使锥形瓶中的固体溶解放热促进一水合氨分解生成氨气，氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰固体等均可。（2）利用装置A制取无色气体；制备氯气需要加热，且氯气为黄绿色气体，A不符合；可以制备H2，利用锌粒和稀硫酸的反应，B符合；可以制备CO2气体，利用稀盐酸和大理石的反应，C符合；NO2是红棕色气体，D不符合。（3）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，说明氨气和氧化铜反应生成铜、氮气和水，氨气被氧化铜氧化表现还原性，结合原子守恒配平写出化学方程式：3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2。（4）依据流程分析，E中浓硫酸吸收过量的氨气，阻止F中水蒸气进入D影响实验效果。（5）读取气体体积前，应对装置F进行的操作是慢慢上下移动右边漏斗，使左右两管液面相平，保持压强平衡再读数。（6）干燥管D增重m g，则水的物质的量n（H2O）＝＝mol，装置F测得气体（N2）的体积为n L（已折算成标准状况），其物质的量n（N2）＝＝mol，依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比＝（mol×2）∶（mol×2）＝，则氨分子中氮、氢的原子个数比为。
【答案】（1）分液漏斗；生石灰（或氢氧化钠固体或碱石灰）
（2）B、C（3）还原；3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2
（4）吸收未反应的氨气，阻止F中水蒸气进入D
（5）慢慢上下移动右边漏斗，使左右两管液面相平
（6）
【举一反三】（1）B装置中碱石灰的作用是什么？
提示：吸收氨气中的水蒸气，防止水蒸气进入C装置，使干热的硬质玻璃管炸裂。
（2）有同学认为E装置存在安全隐患，其理由是什么？如何改进？
提示：导气管直接插入浓硫酸中，有可能发生倒吸现象。改进方法是在E装置前加一个防倒吸的安全瓶。
【技巧与方法】氨气和氯气反应
【针对训练】
1．（2021·陕西渭南高一上期中检测）如图，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，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是（ ）。
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸反应产生了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
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥红石蕊试纸不变色，湿润红石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
【解析】选A。向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生氨气，氨气和酸反应生成相应的铵盐，遇到挥发性酸（如浓盐酸、浓硝酸）会产生白烟，B选项错误；氨水能够和某些难溶性碱的氯化物溶液（如AlCl3、FeCl3、CuCl2等）反应生成相应的难溶性碱［如Al（OH）3、Fe（OH）3、Cu（OH）2等］，C选项错误；NH3的水溶液呈碱性，NH3·H2O是一种可溶性碱，D选项错误。
2．（2021·辽宁大连高一上期末）如图所示，在一个密闭的玻璃管两端各放一团棉花，再用注射器同时在两端注入适量的浓氨水和浓盐酸，下列说法不正确的是（ ）。
A．玻璃管中发生的反应可表示为：NH3+HCl＝NH4Cl
B．用手触摸玻璃管外壁，会感觉到有热量放出
C．实验时会在玻璃管的B处附近看到白雾
D．将浓盐酸换成浓硝酸也会有相似现象
【解析】选C。浓盐酸挥发出氯化氢，浓氨水挥发出氨气，玻璃管中发生的反应可表示为：NH3+HCl＝NH4Cl，故A正确；NH3+HCl＝NH4Cl反应放热，用手触摸玻璃管外壁，会感觉到有热量放出，故B正确；浓盐酸挥发出氯化氢，浓氨水挥发出氨气，氨气的相对分子质量较小，移动速度快，实验时会在玻璃管的C处附近看到白雾，故C错误；浓硝酸也有挥发性，发生反应NH3+HNO3＝NH4NO3，所以将浓盐酸换成浓硝酸也会有相似现象，故D正确。
3．（2021·株洲高一检测）某市民闻到买来的大虾有一股刺鼻的氨水味，他联想到液氨是制冷剂，认为虾的氨水味肯定是因为冷冻处理时的氨污染。而大学食品系教授指出海虾的消化道里也能分解出氨，至于氨作为制冷剂而导致虾有氨水味的这个原因得到了否定。
下列关于氨水的说法不正确的是（ ）。
A．氨水和液氨不同，氨水是由多种粒子构成的，液氨的组成中只有氨分子
B．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O（除水外）
C．氨水显弱碱性，故通常保存在金属容器中
D．在1mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NH4+、NH3的物质的量浓度之和为1mol·L－1
【解析】选C。氨水是氨气溶于水所得溶液，是混合物，溶液中有多种粒子，包括NH3·H2O等分子，NH4+、OH－等离子，而液氨是纯净物，组成就是氨分子；当氨溶于水后，大部分氨与水结合，形成NH3·H2O，而NH3·H2O是弱碱，只有少部分电离，电离出NH4+和OH－，因此在氨水中物质的量浓度最大的是NH3·H2O（除水外）；氨水对许多金属有腐蚀作用，故一般情况下，氨水存放在陶瓷坛、橡皮袋等容器内；根据氮原子守恒有c（NH3·H2O）+c（NH4+）+c（NH3）＝1mol·L－1。
4．（2021·辽宁抚顺高一上期末）以下是进行氨氧化制硝酸的实验装置图，有关叙述正确的是（ ）。
A．烧杯中石蕊溶液不变
B．烧瓶中发生喷泉现象
C．加热后，通过Cr2O3的气体由无色变为红棕色
D．Cr2O3起氧化剂的作用
【解析】选C。在Cr2O3起催化剂的作用下，4NH3＋5O24NO＋6H2O，2NO+O2＝2NO2，C正确；由于空气的通入把生成的NO2吹入石蕊溶液中，石蕊溶液变红，烧瓶中不会发生喷泉现象，A、B、D错误。
考点2：喷泉实验原理及其应用
1．喷泉形成的原理
容器内外存在较大的压强差，在压强差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的导气管喷涌出来，即形成喷泉。
2．使内外产生较大压强差的两种方法
方法
减小内压法
增大外压法
装置
原理
减小烧瓶内压强，形成压强差，产生喷泉现象
增大锥形瓶内压强，形成压强差，产生喷泉现象
3．实验成功的关键
（1）装置的气密性良好
（2）烧瓶要干燥
（3）烧瓶内要充满气体而且纯度高
（3）玻璃导管插入溶液中的部分不能太短，以免导气管过早与液面脱离导致喷泉停喷。
4．各种颜色的喷泉
颜色
气体
液体
红色
NH3
水+酚酞
HCl、SO2、NO2
水+石蕊
蓝色
NH3
水+石蕊
NH3
CuSO4溶液
Cl2
淀粉-碘化钾溶液
白色
CO2
Ba（OH）2溶液
HCl
AgNO3溶液
NH3
AlCl3、MgCl2溶液
黑色
H2S
CuSO4溶液
【典例2】喷泉是一种常见的现象，其产生原因是存在压强差。
（1）图1为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是_______。
A．SO2和H2O B．CO2和NaOH溶液
C．NH3和H2O D．NO和H2O
（2）在图2的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质后，能产生喷泉的是_______。
A．Cu与稀硫酸 B．Cu与稀硝酸
C．Al与浓硫酸 D．Fe与浓硝酸
（3）比较图1和图2两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图1是_______上部烧瓶内气体压强；图2是_______下部锥形瓶内气体压强（均填“增大”或“减小”）。
（4）某学生积极思考喷泉原理的应用，设计了如图3所示的装置。
①如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为______________________。
②在①操作的基础上，若要在该装置中产生双喷现象，其操作方法是_______。
【解析】（1）极易溶于水或气体与溶液易发生化学反应可形成喷泉，A、C利用气体的溶解性形成喷泉，B中发生化学反应形成喷泉，而D中NO不溶于水，不能形成喷泉；（2）图2的锥形瓶中，C、D中发生钝化，A不发生反应，只有B中生成NO，锥形瓶内气体增多，则B可形成喷泉；（3）图1和图2两套装置，均产生压强差，形成喷泉，图1是减小上部烧瓶内气体压强，而图2是增大下部锥形瓶内气体压强；（4）①如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管，有氨气的瓶内气压减小，HCl与氨气结合生成氯化铵，则观察到HCl气体进入盛有NH3的集气瓶，产生大量的白烟；②在①操作基础上，打开活塞c，瓶内气体均减少，外压大于内压，形成喷泉，则现象为两烧瓶同时产生喷泉。
【答案】（1）D（2）B（3）减小增大
（4）①HCl气体进入盛有NH3的集气瓶，产生大量的白烟②打开活塞c
【举一反三】（1）第一问的C选项，若能形成喷泉，则所得溶液的物质的量浓度为多少？（标准状况下）
提示：设烧瓶体积为V L，由于NH3气体极易溶于水，最终所得溶液的体积和原NH3气体的体积相等，即相当于V L溶液中溶解了NH3气体：，溶液的物质的量浓度为：mol•L－1＝0.045 mol•L－1。
（2）图2装置中若烧瓶中充满H2S气体，从玻璃弯管处通入足量的SO2，有何现象？
提示：H2S和SO2反应的化学方程式为2H2S+SO22H2O+3S↓，所以烧瓶内壁有黄色固体析出，由于烧瓶中气体体积减小，压强也降低，所以锥形瓶中的溶液会进入烧瓶中形成喷泉。
【技巧与方法】能够形成喷泉的两类情况
（1）气体溶解于液体：HCl、NH3、SO2、NO2使烧瓶中气压降低
（2）气体与液体反应：HCl、CO2、SO2、H2S、Cl2使烧瓶中气压降低
【针对训练】
1．（2020·全国卷Ⅲ）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H2SO4
D
CO2
饱和NaHCO3溶液
【解析】选B。能够发生喷泉实验，需要烧瓶内外产生明显的压强差；产生压强差可以通过气体溶于水的方法，也可以通过发生反应消耗气体产生压强差。由于硫化氢气体和盐酸不发生反应且硫化氢在水中的溶解度较小，烧瓶内外压强差变化不大，不会出现喷泉现象，A错误；氯化氢可以和稀氨水中的一水合氨发生反应，使烧瓶内外产生较大压强差，能够出现喷泉实验，B正确；一氧化氮不与硫酸发生反应且不溶于水，烧瓶内外不会产生压强差，不能发生喷泉现象，C错误；二氧化碳不会溶于饱和碳酸氢钠溶液中，烧瓶内外不会产生压强差，不能发生喷泉实验，D错误。
2．（2021·辽宁沈阳高一上期末）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现象的是（ ）。
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
【解析】选B。根据喷泉实验的原理，要发生喷泉现象，必须使烧瓶中压强迅速下降，导致外界压强大于烧瓶中的压强，从而使烧杯（锥形瓶）中的液体压到烧瓶中产生喷泉现象，①中的Cl2易溶于CCl4，③中的NH3易溶于水，所以可以使烧瓶中压强迅速下降，产生喷泉现象，④中HCl和浓氨水反应（首先是浓硫酸注入水中放热使浓氨水放出氨气），同样也会导致烧瓶中压强减小，而②中H2不溶于NaOH溶液，也不与NaOH反应，所以不能发生喷泉现象。
考点3：铵盐的性质及检验
1．铵盐的性质
2．铵盐的检验
（1）原理
（2）方法
【典例3】（2021·宜昌高一检测）已知A为正盐。根据下列变化进行推断，回答有关问题：
（1）推断A、B、C、D的化学式：A________、B________、C________、D________。
（2）反应①生成气体B的离子方程式为：____________________________；
（3）反应②白色沉淀溶解的离子方程式为：______________________。
【解析】气体B遇HCl冒白烟，则气体B为NH3，加氯化钡溶液后产生的白色沉淀C遇盐酸产生无色无味的气体能使石灰水变浑，则C为BaCO3，D为CO2，据此可推断无色溶液中应含有碳酸根离子或碳酸氢根离子和铵根离子，A是正盐，则A为（NH4）2CO3。（1）根据上面的分析可知四种物质的化学式分别是A为（NH4）2CO3，B为NH3，C为BaCO3，D为CO2；（2）反应①中生成氨气的离子方程式为NH4++OH－NH3↑+H2O；（3）反应②中碳酸钡和盐酸反应的离子方程式为BaCO3+2H+＝Ba2++CO2↑+H2O。
【答案】（1）（NH4）2CO3；NH3；BaCO3；CO2
（2）NH4++OH－NH3↑+H2O
（3）BaCO3+2H+＝Ba2++CO2↑+H2O
【举一反三】（1）晶体A受热分解的化学方程式是什么？
提示：（NH4）2CO32NH3↑+CO2↑+H2O。
（2）产生的白色沉淀C的离子方程式是什么？
提示：Ba2++CO32－＝BaCO3↓。
【误区警示】铵盐易错点
（1）铵盐受热一定会分解，但是不一定都生成氨气，如5NH4NO34N2↑+9H2O↑+2HNO3
（2）铵态氮肥不能与碱性物质混合使用，以免生成氨气，降低肥效。
（3）铵盐和碱反应常温生成NH3·H2O，加热生成NH3。
【针对训练】
1．（2021·沈阳高一检测）为检验一种氮肥的成分，某学习小组的同学进行了以下实验：①加热氮肥样品生成两种气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。②取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分是（ ）。
A．NH4HCO3 B．NH4Cl C．（NH4）2CO3 D．NH4NO3
【解析】选A。能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，能使澄清石灰水变浑浊的气体为CO2，故原铵盐为NH4HCO3或（NH4）2CO3；又由于该铵盐不能与BaCl2反应，只能为NH4HCO3。
2．下列说法中不正确的是（ ）。
A．氨水可以直接作为肥料施用
B．铵盐都可作为氮肥
C．农家肥和草木灰混合施用可以增强肥效
D．作为氮肥，铵盐比氨水施用更方便
【解析】选C。农家肥在微生物作用下分解得到铵根离子，而草木灰中的K2CO3溶于水呈碱性，容易与铵根离子结合生成氨气而损失肥效，C项错误。
3．有以下四种溶液：①NH4Cl，②（NH4）2SO4，③NaCl，④Na2SO4，下列试剂能将它们区别开的是（ ）。
A．HCl B．BaCl2 C．NaOH D．Ba（OH）2
【解析】选D。HCl与四种物质混合都无明显现象；BaCl2与②、④均有白色沉淀生成；NaOH与①、②均能生成刺激性气味气体；Ba（OH）2可区别开四种物质：2NH4Cl+Ba（OH）22NH3↑+2H2O+BaCl2，（NH4）2SO4+Ba（OH）2BaSO4↓+2NH3↑+2H2O，Na2SO4+Ba（OH）2＝BaSO4↓+2NaOH。
4．（2021·广州高一检测）在100mLNaOH溶液中加入NH4NO3和（NH4）2SO4固体混合物，加热充分反应。如图表示加入的混合物质量和产生的气体体积（标准状况）的关系，则NaOH溶液的物质的量浓度为（ ）。
A．2mol·L－1 B．1mol·L－1 C．5mol·L－1 D．0.5mol·L－1
【解析】选C。向NaOH溶液中加入两种铵盐加热，离子方程式为NH4++OH－NH3↑+H2O，当生成V（NH3）＝11.2L（标准状况）即n（NH3）＝0.5mol时，溶液中OH－全部反应，则n（OH－）＝n（NaOH）＝0.5mol，c（NaOH）＝＝5mol·L－1。
5．（2021·江苏常州高一上期末）为确定两种化肥的混合物的组成，进行下如实验：
（1）取少量样品与消石灰共热，放出可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明化肥中含有______离子。
（2）将上述反应后所得固体加入盐酸中，生成无色无味气体，将所得逞气体通入澄清石灰水后出现浑浊现象，证明化肥中含有______离子或______离子。
（3）另取少量样品溶于水，得无色透明溶液，加入MgCl2溶液后无明显变化，可知化肥中一定含有______离子，而排除了______离子。
（4）向样品的水溶液中，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，可知化肥中含有______离子。
以上事实说明两种化肥分别是_________和___________。
【解析】（1）能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是NH3，所以该化肥中一定含有NH4+离子；（2）能够使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体一定是CO2，所以该化肥中含有CO32－或HCO3－；（3）CO32－可以和Mg2+反应生成白色的MgCO3沉淀，所以该化肥中一定没有CO32－，一定有HCO3－；（4）加入盐酸酸化的BaCl2溶液产生的白色沉淀一定是BaSO4（上步操作已排除Ag+的干扰），所以该化肥中含有SO42－。综上该化肥中含有NH4+、HCO3－和SO42－，所以该化肥是NH4HCO3和（NH4）2SO4的混合物。
【答案】（1）NH4+ （2）CO32－；HCO3－
（3）HCO3－；CO32－
（4）SO42－；NH4HCO3、（NH4）2SO4
考点4：氨气的实验室制法
1．以铵盐为原料制取氨气
2．以浓氨水为原料制取氨气
【典例3】（2021·福建龙岩高一上期末）利用如图装置（夹持装置略）制取和收集纯净、干燥的氨气，并探究氨气的性质。
（1）关闭装置Ⅰ中的止水夹，向分液漏斗中加入适量水，打开活塞，说明装置Ⅰ气密性良好的现象是__________________。
（2）利用装置Ⅰ制取氨气，应选用的试剂为浓氨水和________（填标号）。
A．氢氧化钠 B．浓硫酸 C．硝酸钾 D．生石灰
（3）根据实验要求，仪器连接的顺序（用字母编号表示）：a接____，____接____，____接____。
（4）将氨气通入盛有氧化铜粉末的玻璃管中，加热有红色固体和无色气体单质生成，证明氨气具有________性，反应的化学方程式是________________________。
（5）收集氨气，按如图玻璃装置进行实验。先打开旋塞①，B瓶中产生白色的烟，原因是_____________________________（用化学方程式表示）；稳定后，关闭旋塞①，再打开旋塞②，B瓶中的现象是________________________。
【解析】（1）关闭装置Ⅰ中的止水夹，向分液漏斗中加入适量水，打开活塞，如果分液漏斗中液面保持不变或液体不再滴下，说明装置Ⅰ气密性良好。（2）氢氧化钠或生石灰溶于水放热，且增大OH－的浓度，硫酸与氨水反应，硝酸钾不能增大OH－的浓度，所以利用装置Ⅰ制取氨气，应选用的试剂为浓氨水、氢氧化钠或生石灰。（3）生成的氨气中含有水蒸气，需要碱石灰干燥，氨气密度小于空气，应该用向下排空气法收集，由于氨水极易溶于水，所以吸收尾气时需要有防倒吸装置，则仪器连接的顺序：a接c，b接e，f接d。（4）将氨气通入盛有氧化铜粉末的玻璃管中，加热有红色固体和无色气体单质生成，红色固体是铜，无色气体是氮气，反应中氧化铜被氨气还原，证明氨气具有还原性，反应的化学方程式是2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu。（5）先打开旋塞①，氨气与氯化氢反应生成氯化铵，所以B瓶中产生白色的烟，反应的化学方程式为HCl+NH3＝NH4Cl；稳定后，关闭旋塞①，再打开旋塞②，由于压强减小，硝酸银溶液被倒吸进B中，与氯化铵反应生成氯化银，所以B瓶中的现象是烧杯中的AgNO3溶液会倒流进入到B瓶中，产生白色沉淀。
【答案】（1）分液漏斗中液面保持不变或液体不再滴下
（2）AD（3）cbefd
（4）还原；2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu
（5）HCl+NH3＝NH4Cl；烧杯中的AgNO3溶液会倒流进入到B瓶中，产生白色沉淀
【技巧与方法】干燥氨气
【针对训练】
1．（2021·太原高一检测）下列有关实验室制取氨气的操作中错误的是（ ）。
A．检查气密性 B．装入药品
C．制取气体 D．收集气体
【解析】选D。通过微热法可以检查装置的气密性，操作正确，A不选；可以用纸槽向试管中装入药品，操作正确，B不选；实验室利用氯化铵和熟石灰混合加热制备氨气，操作正确，C不选；氨气密度小于空气，应该用向下排空气法收集，操作错误，D选。
2．下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验，能达到实验目的的是（ ）。
A．用装置甲制备氨气
B．用装置乙除去氨气中少量水
C．用装置丙收集氨气
D．用装置丁吸收多余的氨气
【解析】选C。用氯化铵和氢氧化钙固体共热制氨气，试管口应略向下倾斜，A错误；氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨气，B错误；收集氨气的烧瓶不应密闭，应用双孔塞，C错误；氨气极易溶于水，吸收氨气要注意防倒吸，可用丁装置，D正确。
3．某兴趣小组用如图装置探究氨的催化氧化。
（1）氨催化氧化的化学方程式为__________________。
（2）加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是________反应（填“吸热”或“放热”）。
（3）为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入____；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是_________________。
（4）为实现氨的催化氧化，也可用装置5替换装置________（填装置代号）；化合物X为________（只写一种），Na2O2的作用是____________________________。
【解析】（1）氨气具有还原性，在催化剂作用下可与氧气反应生成NO和H2O，化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；（2）停止加热后仍能保持红热，即可说明该反应放热。（3）NO2易与水反应，应干燥，所以装置C应装入：浓硫酸；如不干燥，NO2与水反应生成硝酸而观察不 到颜色，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3，可观察到白烟生成。（4）装置A能提供氨气和氧气，装置E也能提供氨气和氧气，所以可用装置E替换装置A；装置5中应加入氯化铵和过氧化钠，所以化合物X为：NH4Cl；发生反应的化学方程式为：NH4ClHCl+NH3，HCl+Na2O2＝2NaCl+O2+H2O，所以Na2O2的作用是：与HCl反应生成氧气。
【答案】（1）4NH3+5O24NO+6H2O（2）放热
（3）浓硫酸生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3
（4）1；NH4Cl；与HCl反应生成氧气（合理答案即可）
合格考达标练
1．（2020年7月·湖南合格考真题）下列气体溶于水，所得溶液呈碱性的是（ ）。
A．HCl B．CO2 C．NH3 D．SO2
【解析】选C。HCl、CO2、SO2都是酸性气体，其水溶液呈酸性；NH3是碱性气体，其水溶液呈碱性。
2．（2020·北京合格考真题）下列物质中，既含有氨分子，又含有铵根离子的是（ ）。
A．氨气 B．氨水 C．硝酸 D．硝酸钾
【解析】选B。氨气是共价化合物，化合物中只存在氨分子，不存在铵根离子，故A错误；氨水是氨气溶于水所得的混合物，氨水中存在氨分子、一水合氨分子、水分子、铵根离子、氢氧根离子和氢离子，既含有氨分子，又含有铵根离子，故B正确；硝酸为共价化合物，化合物中只存在硝酸分子，不存在氨分子和铵根离子，故C错误；硝酸钾是离子化合物，化合物中含有钾离子和硝酸根离子，不存在氨分子和铵根离子，故D错误。
3．氨水显弱碱性的主要原因是（ ）。
A．通常状况下，氨的溶解度不大
B．氨水中的NH3·H2O电离出少量的OH－
C．溶于水的氨分子只有少量电离
D．氨本身的碱性弱
【解析】选B。氨气溶于水后，大部分与水结合生成一水合氨（NH3·H2O），NH3·H2O仅有少部分电离成NH4+和OH－，因此显弱碱性，氨水显弱碱性既不是因为氨的溶解度不大，也不是因为氨分子电离的少（在水溶液里氨分子是不电离的），更不是因为氨本身的碱性弱（氨不与水反应时无碱性），故正确答案为B。
4．（2021·北京丰台区高一上期末检测）如图是喷泉实验装置图，下列说法不正确的是（ ）。
A．烧瓶中的溶液呈红色
B．该实验说明氨气可电离产生OH－
C．该实验说明氨气易溶于水
D．形成喷泉的原因是烧瓶内压强小于外界大气压
【解析】选B。烧杯的酚酞溶液进入烧瓶后，会继续溶解氨气，溶液变为碱性，使酚酞溶液变为红色，A正确；NH3不会发生电离，NH3溶于水后形成NH3·H2O，NH3·H2O可电离出OH－，B错误；氨气极易溶于水，使得烧瓶中的减小较快，烧杯中的溶液上升速度也就快，形成喷泉，C正确；氨气溶于水之后，烧瓶内压强小于外界大气压，大气压将烧杯中的溶液压入烧瓶中，D正确。
5．下列有关氨水的说法正确的是（ ）。
A．氨水是弱电解质
B．浓氨水敞口久置，浓度变小
C．分别蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近有白烟产生
D．浓氨水用磨口玻璃塞的细口瓶盛装
【解析】选B。氨水是混合物，既不是电解质又不是非电解质，A错误；浓氨水具有挥发性，敞口放置，浓度变小，B正确；浓硫酸不具有挥发性，不能与蘸有浓氨水的玻璃棒产生白烟，C错误；氨水显碱性，应用橡胶塞的试剂瓶盛装，D错误。
6．现欲分离NaCl和NH4Cl，下列方法正确的是（ ）
A．加入AgNO3溶液 B．加入NaOH溶液
C．加入水 D．加热并冷却
【解析】选D。加入AgNO3溶液，二者均产生AgCl沉淀，无法分离，A错误；加入NaOH溶液，发生反应NaOH+NH4ClNaCl+NH3↑+H2O，这样能除去NaCl中的NH4Cl，但达不到分离的目的，B错误；两种物质均易溶于水，加入水也无法进行分离，C错误；因 NH4ClNH3↑+HCl↑，遇冷时NH3+HClNH4Cl，NaCl受热不分解，所以可用加热并冷却的方法使二者分离。
7．（2021·河北承德高一上期末）下列反应中说明NH3既有还原性，又有碱性的是（ ）。
A．4NH3+5O24NO+6H2O
B．NH3+HNO3NH4NO3
C．8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl
D．2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
【解析】选C。NH3具有还原性，则氮元素化合价一定升高；具有碱性，则氮元素化合价不能发生变化。A、D两项中NH3只表现还原性；B项中NH3只表现碱性；C项中NH3的反应可分解为两步进行：2NH3+3Cl2＝N2+6HCl，NH3+HCl＝NH4Cl，前者表现了还原性，后者表现了碱性。
8．（2021·辽宁抚顺高一上期末）将下列固体加入到NH4Cl溶液中，不能生成NH3的是（ ）。
A．Na B．Na2O C．NaOH D．NaHCO3
【解析】选D。钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和氯化铵反应生成氨气，故A不符合；Na2O溶于水生成氢氧化钠溶液，和氯化铵反应生成氨气，故B不符合；氢氧化钠溶液和氯化铵反应生成氨气，故C不符合；碳酸氢钠溶液和氯化铵不反应，不能生成氨气，故D符合。
9．（2021·湖南张家界学考模拟）如图所示，实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制取NH3。试回答下列问题：
（1）B处的药品是_________（填“浓硫酸”或“碱石灰”）。
（2）检验D处试管中NH3是否收集满，可以用湿润的_________色石蕊试纸（填“红”或“蓝”）。
（3）氨气极易溶于水，若标准状况下，将2.24L的氨气溶于水配成1L溶液，所得溶液的物质的量浓度为_________。
（4）A处反应的化学方程式是________________________________。
【解析】（1）装置图分析可知，生成的氨气中含有水蒸气，氨气是碱性气体需要通过碱石灰吸收水蒸气，对氨气进行干燥；（2）氨气是碱性气体需要用湿润的红色石蕊试纸验满；（3）在标准状况下，2.24L的氨气的物质的量为0.1mol，c＝＝＝0.1mol/L；（4）A处发生反应是实验室制备氨气的反应，利用氢氧化钙和氯化铵加热反应生成氨气，反应的化学方程式2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
【答案】（1）碱石灰（2）红（3）0.1mol/L
（4）2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O
10．科学合理地保存、施用氮肥。
（1）NH4HCO3需阴凉处保存，原因是__________________________________（写化学方程式）。
（2）铵态氮肥不能与碱性肥料混合使用，以NH4Cl为例写出发生反应的离子方程式________________________________。
（3）尿素CO（NH2）2是一种常用化肥，缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3则尿素中C元素化合价为__________。
【解析】（1）NH4HCO3需阴凉处保存，是因为该物质对热不稳定，受热易分解，相关的化学方程式为：NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O；（2）铵态氮肥中含有NH4+，NH4+能够与碱性肥料中的OH－反应生成NH3逸散到空气中，从而降低肥效，反应的离子方程式为：NH4++OH－NH3↑+H2O；（3）尿素CO（NH2）2缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3，说明尿素中N呈－3价，由于O呈－2价，H呈+1价，故根据化合物中“正负化合价的代数和等于零”可算得C呈+4价。
【答案】（1）NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
（2）NH4++OH－NH3↑+H2O（3）+4
等级考提升练
1．（2021•济宁高一检测）我国清代《本草纲目拾遗》中记载药物“鼻冲水”，写道：“贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药力不减，气甚辛烈，触人脑，非有病不可嗅…。虚弱者忌之。宜外用，勿服…”。这里的“鼻冲水”是指（ ）。
A．氨水 B．硝酸 C．醋 D．卤水
【解析】选A。鼻冲水是指氨水，具有刺激性气味、储存于玻璃瓶中易挥发、有毒的物质。
2．实验室可以按如图所示的装置干燥、收集气体M，多余的气体可用水吸收，则M是（ ）。
A．NH3 B．NO C．Cl2 D．NO2
【解析】选A。气体M可用碱石灰干燥，说明M不能是酸性气体，C、D错误；能用向下排空气法收集气体M，说明M的密度比空气的小，B错误；用防倒吸装置吸收，说明M在水中溶解度非常大，A正确。
3．（双选）（2021·湖南湘潭高一上期末）在右图的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是（ ）。
A．Zn与稀盐酸 B．NaHCO3与NaOH溶液
C．CaCO3与稀硫酸 D．NH4HCO3与稀盐酸
【解析】选AD。若反应后可能产生喷泉，则要求两种物质发生化学反应，产生气体在液体中不溶解，导致锥形瓶中的压强大于烧瓶中的气体压强。Zn与稀盐酸反应产生大量氢气，A正确。NaHCO3与NaOH溶液发生反应，但不产生气体，B错误。CaCO3与稀硫酸发生反应产生CaSO4、CO2、H2O。由于CaSO4微溶，会包在CaCO3外面，反应不能继续进行，因而不能产生足够的压强差，C错误。NH4HCO3+HCl＝NH4Cl+H2O+CO2↑反应不断继续进行，因而可以产生足够的压强差，最终把锥形瓶中的液体压入烧瓶中，形成喷泉，D正确。
4．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：NH4++OH－NH3↑+H2O
B．NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热：NH4++OH－NH3·H2O
C．氨水中加盐酸：NH3·H2O+H+＝NH4++H2O
D．氨水中加入氯化铁溶液：Fe2++2NH3·H2O＝2NH4++Fe（OH）2↓
【解析】选C。实验室制NH3用固体NH4Cl和熟石灰共热，不能写成离子方程式；B项应为NH4++OH－NH3↑+H2O；D项应为Fe3++3NH3·H2O＝3NH4++Fe（OH）3↓。
5．已知X、Y、Z、W（含同一元素）有如下所示转化关系，且X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐，则X可能是（ ）。
A．N2 B．NO2 C．NH3 D．NO
【解析】选C。NH3可与O2反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵。
6．某混合气体中可能含有H2、CO、CO2、HCl、NH3和H2O（g）中的两种或多种，当混合气体依次通过澄清的石灰水（无浑浊现象）、氢氧化钡溶液（有浑浊现象）、浓硫酸（无明显现象）、灼热的氧化铜（变红）、无水硫酸铜（变蓝）。对该混合气体成分的正确判断是（ ）。
A．一定没有CO2，肯定有H2
B．一定有CO2、CO和H2O（g）
C．可能有CO2、NH3和H2O（g）
D．一定有H2、CO2和HCl
【解析】选D。混合气体通过氢氧化钡溶液有浑浊现象证明有CO2，而通过澄清的石灰水无浑浊现象证明还有HCl，一定没有NH3，通过浓硫酸后的干燥气体可以使灼热的氧化铜变红、无水硫酸铜变蓝，说明还有H2。
7．（双选）（2021·江苏徐州高一上期末）NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质（如下图所示）。下列有关表述正确的是（ ）。
A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B．NH4Cl和Na2CO3受热时都易分解
C．NH3和NO2在一定条件下可能发生氧化还原反应
D．图中所涉及的反应只有3个是氧化还原反应
【解析】选CD。氮肥、磷肥、钾肥是常用的化肥，NaHCO3不是化肥，A选项错误；Na2CO3受热不分解，B选项错误；NH3中－3价的氮化合价可以升高，NO2中+4价的氮化合价可以降低，二者可能发生氧化还原反应，C选项正确；图中所涉及的氧化还原反应只有：NH3→NO→NO2→HNO3，这三步反应是氧化还原反应，D选项正确。
8．（2020•上海学业考试真题）已知：8NH3+3Cl2＝N2+6NH4Cl，该反应可以检查管道少量的氯气泄漏，下列叙述正确的是（ ）。
A．可以检验氯气泄漏的现象是产生无色气体
B．NH4Cl既是氧化产物又是还原产物
C．被氧化的NH3占全部NH3的25%
D．转移0.3mol电子，生成气体6.72L氮气（标准状况下）
【解析】选C。用该方法检验管道泄漏处会产生氯化铵白烟，故A错误；NH3为还原剂，被氧化，氧化产物是N2，NH4Cl是还原产物，故B错误；反应中3molCl2氧化的氨气为2mol，另外6mol氨气没有被氧化，所以被氧化的NH3占全部NH3的25%，故C正确；每转移6mol电子，消耗氯气3mol，生成1mol氮气，则转移0.3mol电子，生成气体1.12L氮气（标准状况下），故D错误。
9．（2021·银川高一检测）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
【解析】选D。氮的固定是指由游离态变为化合态，b为氨气和氧气反应生成氮气和水，c为氮气发生氧化还原反应生成NO，j为NO生成N2，以上转化关系中属于氮的固定的为c，过程b、j不属于“氮的固定”，故A错误；a是铵根离子和碱反应生成氨气过程，为非氧化还原反应；l是氨气和氢离子反应生成铵根离子，为非氧化还原反应，f为二氧化氮发生还原反应生成铵盐，故B错误；酸性氧化物是一类能与水作用生成酸或与碱作用生成盐和水的氧化物，过程h为二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮的氧化还原反应，不符合酸性氧化物的定义，故C错误；过程j为NO生成N2是氮元素化合价降低发生氧化还原反应，将有毒的一氧化氮气体转化为无害的氮气，NO可来自汽车尾气的排放，则过程j可能为汽车尾气处理过程，故D正确。
10．（2021·河北承德高一上期末）把0.5L含硫酸铵和硝酸铵的混合液分成两等份，一份用3mol氢氧化钠刚好把氨全部赶出，另一份与1mol氯化钡恰好完全反应，由此可知原溶液中NO3－的物质的量浓度为（ ）。
A．1mol·L－1 B．2mol·L－1
C．4mol·L－1 D．0.5mol·L－1
【解析】选C。根据Ba2++SO42－BaSO4↓，一份中含有的n［（NH4）2SO4］＝n（SO42－）＝n（Ba2+）＝1mol，其中含n（NH4+）＝2mol；根据NH4++OH－NH3↑+H2O，另一份含的n（NH4+）＝n（OH－）＝3mol，则NH4NO3中含n（NH4+）＝3mol－2mol＝1mol，所以NH4NO3中含n（NO3－）＝1mol，两份中共含n（NO3－）＝2mol，其物质的量浓度为4mol·L－1。
11．（2021·福建泉州高一上期末）碳铵是一种较常使用的化肥，它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问，进行了如下探究。
【定性实验】检验溶液中的阴、阳离子。取少量固体放入试管中，加入盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色。
（1）根据实验现象，推测碳铵中所含有阴离子可能是________和________。
（2）根据实验现象，碳铵与NaOH溶液反应的离子方程式可能是________________。
【定量实验】测定碳铵中C元素和N元素质量比。该兴趣小组准确称取a g碳铵，加热使之分解，并把产物通入碱石灰中，如下图所示。
（3）碳铵固体应放在________中进行加热。
A．试管 B．蒸发皿 C．烧瓶 D．坩埚
（4）从安全的角度考虑，尾气处理的装置可以选用________。
（5）若灼烧后没有固体残余，称量U形管在实验前后的质量差为b g。由此测得N元素的质量是________g。
【解析】（1）碳铵是碳酸氢铵的俗名，因为它在常温下易分解，所以其中还可能含有（NH4）2CO3，加入盐酸长沙能够使澄清石灰水变浑浊的CO2气体，说明其中可能含有HCO3－或CO32－或二者都有。（2）NH4+、HCO3－都能够和碱反应，其反应的离子方程式为：NH4++OH－NH3↑+H2O、HCO3－+OH－＝CO32－+H2O。（3）因为碳铵很容易分解，而且要便于吸收其分解产生的气体，所以只要用试管盛放加热即可。（4）分解产生的气体中含有NH3，NH3极易溶于水，如果直接将导气管插入水中，能够发生倒吸现象，水进入热的试管使其炸裂而发生危险。A装置水可以倒吸入烧瓶中，但是不能进入热的试管中，安全性好；B装置和直接将导气管插入水中没有任何区别，能够发生倒吸使热的试管炸裂；C装置左侧的导气管深入烧瓶过长，倒吸入烧瓶中的水能够沿该导气管进入热的试管中而发生危险；D装置导气管没有插入水中，吸收效果差，而且或导致集气瓶上端的气压过大，有可能将橡胶塞迸出而发生危险。（5）碱石灰能够吸收CO2和H2O，所以m（CO2）+ m（H2O）＝b g，则m（NH3）＝（a－b）g，其中氮元素的质量为：m（N）＝（a－b）g。
【答案】（1）HCO3－、CO32－
（2）NH4++OH－NH3↑+H2O；HCO3－+OH－＝CO32－+H2O（或NH4++HCO3－+2OH－NH3+CO32－+2H2O）
（3）A （4）A （5）（a－b）
12．（2020·北京昌平高一检测）研究氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。
Ⅰ．（1）写出实验室制备氨气的化学方程式____________________。
Ⅱ．氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。
（2）设备1、3中发生反应的化学方程式分别是______________________________、___________________________________。设备2中通入的物质A是_______。
Ⅲ．氨氮废水的去除是当前科学研究的热点问题。氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下：
（3）过程①的目的是将NH4+转化为NH3，并通过鼓入大量空气将氨气吹出，写出NH4+转化为NH3的离子方程式_________________________。
（4）过程②加入NaClO溶液可将氨氮转化为无毒物质，反应后含氮元素、氯元素的物质化学式分别为_______、_______。
（5）含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO，X可选用以下哪种溶液以达到去除余氯的目的（填序号）_______。
a．KOH b．Na2SO3 c．KMnO4 d．NaCl
写出其中一个反应的离子方程式____________________。
【解析】Ⅰ．（1）实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制备氨气，其化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O。Ⅱ．（2）设备1中是NH3和O2发生反应，发生反应的化学方程式4NH3+5O24NO+6H2O；设备3中是HNO3和NH3发生反应，发生反应的化学方程式是HNO3+NH3NH4NO3。设备2中发生的反应为4NO+3O2+2H2O4HNO3，所以通入的物质A是O2或者空气。Ⅲ．（3）过程①的目的是将NH4+转化为NH3，并通过鼓入大量空气将氨气吹出，使NH4+转化为NH3，反应的离子方程式为NH4++OH－NH3↑+H2O。（4）过程②加入NaClO溶液可将氨氮转化为无毒物质，反应的方程式为3NaClO+2NH33NaCl+N2↑+3H2O，所以含氮元素、氯元素的物质化学式分别为N2、NaCl。（5）含余氯废水的主要成分是NaClO和HClO，要去除需加入Na2SO3，反应的离子方程式为SO32－+ClO－SO42－+Cl－和SO32－+HClOSO42－+Cl－+H+。
【答案】（1）2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O
（2）4NH3+5O24NO+6H2O；HNO3+NH3NH4NO3；O2或者空气
（3）NH4++OH－NH3↑+H2O
（4）N2；NaCl
（5）b；SO32－+ClO－SO42－+Cl－（或者SO32－+HClOSO42－+Cl－+H+）
3.3.2 氨 铵盐
考点精讲
考点1：氨气和氨水的性质
1．氨气的还原性
NH3分子中氮显－3价，处于其最低价态，具有还原性，在反应中可以被氧化成较高价态的N2、NO、NO2等物质。
（1）4NH3+5O24NO+6H2O
（2）2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
（3）6NO+4NH35N2+6H2O
（4）6NO2+8NH37N2+12H2O
2．氨气的氧化性
NH3分子中氢显+1价，处于其最高价态，具有氧化性，可以被活泼金属还原成H2，同时生成氨基化合物（NH2－）。
（1）2Na+2NH32NaNH2+H2↑
（2）6NH3+3MgMg（NH2）2+3H2↑
3．氨水的组成和性质
（1）三个可逆反应
①氨气和水的反应：NH3+H2ONH3·H2O
②一水合氨的电离：NH3·H2ONH4++OH－
③水的电离：H2OH++OH－
（2）“三分子”、“三离子”成分
①三分子：NH3、H2O、NH3·H2O
②三离子：NH4+、OH－、H+
（3）物理性质 “两特殊”
①密度：比水小，浓度越大，密度反而越小
②挥发性：易挥发出氨气，所以氨水应密封保存
（4）化学性质“两性”
①弱碱性：
2NH3·H2O+H2SO4（NH4）2SO4+2H2O
AlCl3+3NH3·H2OAl（OH）3↓+3NH4Cl
②不稳定性：NH3·H2ONH3↑+H2O
【典例1】（2021·西安高一检测）某课外活动小组欲利用CuO与NH3的反应研究NH3的某种性质并测定其组成，设计了如图实验装置（夹持装置未画出）进行实验。请回答下列问题：
（1）仪器a的名称为______________；仪器b中可选择的试剂为__________。
（2）实验室中，利用装置A，还可制取的无色气体是________（填字母）。
A．Cl2 B．H2 C．CO2 D．NO2
（3）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，上述现象证明NH3具有______性，写出相应的化学方程式：_________________。
（4）E装置中浓硫酸的作用：_________________________。
（5）读取气体体积前，应对装置F进行的操作：_____________________________。
（6）实验完毕，若测得干燥管D增重m g，装置F测得气体的体积为n L（已折算成标准状况），则氨分子中氮、氢的原子个数比值为__________（用含m、n字母的代数式表示）。
【解析】（1）装置中仪器a为分液漏斗；装置A中是利用分液漏斗滴加的浓氨水使锥形瓶中的固体溶解放热促进一水合氨分解生成氨气，氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰固体等均可。（2）利用装置A制取无色气体；制备氯气需要加热，且氯气为黄绿色气体，A不符合；可以制备H2，利用锌粒和稀硫酸的反应，B符合；可以制备CO2气体，利用稀盐酸和大理石的反应，C符合；NO2是红棕色气体，D不符合。（3）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，说明氨气和氧化铜反应生成铜、氮气和水，氨气被氧化铜氧化表现还原性，结合原子守恒配平写出化学方程式：3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2。（4）依据流程分析，E中浓硫酸吸收过量的氨气，阻止F中水蒸气进入D影响实验效果。（5）读取气体体积前，应对装置F进行的操作是慢慢上下移动右边漏斗，使左右两管液面相平，保持压强平衡再读数。（6）干燥管D增重m g，则水的物质的量n（H2O）＝＝mol，装置F测得气体（N2）的体积为n L（已折算成标准状况），其物质的量n（N2）＝＝mol，依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比＝（mol×2）∶（mol×2）＝，则氨分子中氮、氢的原子个数比为。
【答案】（1）分液漏斗；生石灰（或氢氧化钠固体或碱石灰）
（2）B、C（3）还原；3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2
（4）吸收未反应的氨气，阻止F中水蒸气进入D
（5）慢慢上下移动右边漏斗，使左右两管液面相平
（6）
【举一反三】（1）B装置中碱石灰的作用是什么？
提示：吸收氨气中的水蒸气，防止水蒸气进入C装置，使干热的硬质玻璃管炸裂。
（2）有同学认为E装置存在安全隐患，其理由是什么？如何改进？
提示：导气管直接插入浓硫酸中，有可能发生倒吸现象。改进方法是在E装置前加一个防倒吸的安全瓶。
【技巧与方法】氨气和氯气反应
【针对训练】
1．（2021·陕西渭南高一上期中检测）如图，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，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是（ ）。
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸反应产生了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
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥红石蕊试纸不变色，湿润红石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
【解析】选A。向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生氨气，氨气和酸反应生成相应的铵盐，遇到挥发性酸（如浓盐酸、浓硝酸）会产生白烟，B选项错误；氨水能够和某些难溶性碱的氯化物溶液（如AlCl3、FeCl3、CuCl2等）反应生成相应的难溶性碱［如Al（OH）3、Fe（OH）3、Cu（OH）2等］，C选项错误；NH3的水溶液呈碱性，NH3·H2O是一种可溶性碱，D选项错误。
2．（2021·辽宁大连高一上期末）如图所示，在一个密闭的玻璃管两端各放一团棉花，再用注射器同时在两端注入适量的浓氨水和浓盐酸，下列说法不正确的是（ ）。
A．玻璃管中发生的反应可表示为：NH3+HCl＝NH4Cl
B．用手触摸玻璃管外壁，会感觉到有热量放出
C．实验时会在玻璃管的B处附近看到白雾
D．将浓盐酸换成浓硝酸也会有相似现象
【解析】选C。浓盐酸挥发出氯化氢，浓氨水挥发出氨气，玻璃管中发生的反应可表示为：NH3+HCl＝NH4Cl，故A正确；NH3+HCl＝NH4Cl反应放热，用手触摸玻璃管外壁，会感觉到有热量放出，故B正确；浓盐酸挥发出氯化氢，浓氨水挥发出氨气，氨气的相对分子质量较小，移动速度快，实验时会在玻璃管的C处附近看到白雾，故C错误；浓硝酸也有挥发性，发生反应NH3+HNO3＝NH4NO3，所以将浓盐酸换成浓硝酸也会有相似现象，故D正确。
3．（2021·株洲高一检测）某市民闻到买来的大虾有一股刺鼻的氨水味，他联想到液氨是制冷剂，认为虾的氨水味肯定是因为冷冻处理时的氨污染。而大学食品系教授指出海虾的消化道里也能分解出氨，至于氨作为制冷剂而导致虾有氨水味的这个原因得到了否定。
下列关于氨水的说法不正确的是（ ）。
A．氨水和液氨不同，氨水是由多种粒子构成的，液氨的组成中只有氨分子
B．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O（除水外）
C．氨水显弱碱性，故通常保存在金属容器中
D．在1mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NH4+、NH3的物质的量浓度之和为1mol·L－1
【解析】选C。氨水是氨气溶于水所得溶液，是混合物，溶液中有多种粒子，包括NH3·H2O等分子，NH4+、OH－等离子，而液氨是纯净物，组成就是氨分子；当氨溶于水后，大部分氨与水结合，形成NH3·H2O，而NH3·H2O是弱碱，只有少部分电离，电离出NH4+和OH－，因此在氨水中物质的量浓度最大的是NH3·H2O（除水外）；氨水对许多金属有腐蚀作用，故一般情况下，氨水存放在陶瓷坛、橡皮袋等容器内；根据氮原子守恒有c（NH3·H2O）+c（NH4+）+c（NH3）＝1mol·L－1。
4．（2021·辽宁抚顺高一上期末）以下是进行氨氧化制硝酸的实验装置图，有关叙述正确的是（ ）。
A．烧杯中石蕊溶液不变
B．烧瓶中发生喷泉现象
C．加热后，通过Cr2O3的气体由无色变为红棕色
D．Cr2O3起氧化剂的作用
【解析】选C。在Cr2O3起催化剂的作用下，4NH3＋5O24NO＋6H2O，2NO+O2＝2NO2，C正确；由于空气的通入把生成的NO2吹入石蕊溶液中，石蕊溶液变红，烧瓶中不会发生喷泉现象，A、B、D错误。
考点2：喷泉实验原理及其应用
1．喷泉形成的原理
容器内外存在较大的压强差，在压强差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的导气管喷涌出来，即形成喷泉。
2．使内外产生较大压强差的两种方法
方法
减小内压法
增大外压法
装置
原理
减小烧瓶内压强，形成压强差，产生喷泉现象
增大锥形瓶内压强，形成压强差，产生喷泉现象
3．实验成功的关键
（1）装置的气密性良好
（2）烧瓶要干燥
（3）烧瓶内要充满气体而且纯度高
（3）玻璃导管插入溶液中的部分不能太短，以免导气管过早与液面脱离导致喷泉停喷。
4．各种颜色的喷泉
颜色
气体
液体
红色
NH3
水+酚酞
HCl、SO2、NO2
水+石蕊
蓝色
NH3
水+石蕊
NH3
CuSO4溶液
Cl2
淀粉-碘化钾溶液
白色
CO2
Ba（OH）2溶液
HCl
AgNO3溶液
NH3
AlCl3、MgCl2溶液
黑色
H2S
CuSO4溶液
【典例2】喷泉是一种常见的现象，其产生原因是存在压强差。
（1）图1为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是_______。
A．SO2和H2O B．CO2和NaOH溶液
C．NH3和H2O D．NO和H2O
（2）在图2的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质后，能产生喷泉的是_______。
A．Cu与稀硫酸 B．Cu与稀硝酸
C．Al与浓硫酸 D．Fe与浓硝酸
（3）比较图1和图2两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图1是_______上部烧瓶内气体压强；图2是_______下部锥形瓶内气体压强（均填“增大”或“减小”）。
（4）某学生积极思考喷泉原理的应用，设计了如图3所示的装置。
①如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为______________________。
②在①操作的基础上，若要在该装置中产生双喷现象，其操作方法是_______。
【解析】（1）极易溶于水或气体与溶液易发生化学反应可形成喷泉，A、C利用气体的溶解性形成喷泉，B中发生化学反应形成喷泉，而D中NO不溶于水，不能形成喷泉；（2）图2的锥形瓶中，C、D中发生钝化，A不发生反应，只有B中生成NO，锥形瓶内气体增多，则B可形成喷泉；（3）图1和图2两套装置，均产生压强差，形成喷泉，图1是减小上部烧瓶内气体压强，而图2是增大下部锥形瓶内气体压强；（4）①如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管，有氨气的瓶内气压减小，HCl与氨气结合生成氯化铵，则观察到HCl气体进入盛有NH3的集气瓶，产生大量的白烟；②在①操作基础上，打开活塞c，瓶内气体均减少，外压大于内压，形成喷泉，则现象为两烧瓶同时产生喷泉。
【答案】（1）D（2）B（3）减小增大
（4）①HCl气体进入盛有NH3的集气瓶，产生大量的白烟②打开活塞c
【举一反三】（1）第一问的C选项，若能形成喷泉，则所得溶液的物质的量浓度为多少？（标准状况下）
提示：设烧瓶体积为V L，由于NH3气体极易溶于水，最终所得溶液的体积和原NH3气体的体积相等，即相当于V L溶液中溶解了NH3气体：，溶液的物质的量浓度为：mol•L－1＝0.045 mol•L－1。
（2）图2装置中若烧瓶中充满H2S气体，从玻璃弯管处通入足量的SO2，有何现象？
提示：H2S和SO2反应的化学方程式为2H2S+SO22H2O+3S↓，所以烧瓶内壁有黄色固体析出，由于烧瓶中气体体积减小，压强也降低，所以锥形瓶中的溶液会进入烧瓶中形成喷泉。
【技巧与方法】能够形成喷泉的两类情况
（1）气体溶解于液体：HCl、NH3、SO2、NO2使烧瓶中气压降低
（2）气体与液体反应：HCl、CO2、SO2、H2S、Cl2使烧瓶中气压降低
【针对训练】
1．（2020·全国卷Ⅲ）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H2SO4
D
CO2
饱和NaHCO3溶液
【解析】选B。能够发生喷泉实验，需要烧瓶内外产生明显的压强差；产生压强差可以通过气体溶于水的方法，也可以通过发生反应消耗气体产生压强差。由于硫化氢气体和盐酸不发生反应且硫化氢在水中的溶解度较小，烧瓶内外压强差变化不大，不会出现喷泉现象，A错误；氯化氢可以和稀氨水中的一水合氨发生反应，使烧瓶内外产生较大压强差，能够出现喷泉实验，B正确；一氧化氮不与硫酸发生反应且不溶于水，烧瓶内外不会产生压强差，不能发生喷泉现象，C错误；二氧化碳不会溶于饱和碳酸氢钠溶液中，烧瓶内外不会产生压强差，不能发生喷泉实验，D错误。
2．（2021·辽宁沈阳高一上期末）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现象的是（ ）。
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
【解析】选B。根据喷泉实验的原理，要发生喷泉现象，必须使烧瓶中压强迅速下降，导致外界压强大于烧瓶中的压强，从而使烧杯（锥形瓶）中的液体压到烧瓶中产生喷泉现象，①中的Cl2易溶于CCl4，③中的NH3易溶于水，所以可以使烧瓶中压强迅速下降，产生喷泉现象，④中HCl和浓氨水反应（首先是浓硫酸注入水中放热使浓氨水放出氨气），同样也会导致烧瓶中压强减小，而②中H2不溶于NaOH溶液，也不与NaOH反应，所以不能发生喷泉现象。
考点3：铵盐的性质及检验
1．铵盐的性质
2．铵盐的检验
（1）原理
（2）方法
【典例3】（2021·宜昌高一检测）已知A为正盐。根据下列变化进行推断，回答有关问题：
（1）推断A、B、C、D的化学式：A________、B________、C________、D________。
（2）反应①生成气体B的离子方程式为：____________________________；
（3）反应②白色沉淀溶解的离子方程式为：______________________。
【解析】气体B遇HCl冒白烟，则气体B为NH3，加氯化钡溶液后产生的白色沉淀C遇盐酸产生无色无味的气体能使石灰水变浑，则C为BaCO3，D为CO2，据此可推断无色溶液中应含有碳酸根离子或碳酸氢根离子和铵根离子，A是正盐，则A为（NH4）2CO3。（1）根据上面的分析可知四种物质的化学式分别是A为（NH4）2CO3，B为NH3，C为BaCO3，D为CO2；（2）反应①中生成氨气的离子方程式为NH4++OH－NH3↑+H2O；（3）反应②中碳酸钡和盐酸反应的离子方程式为BaCO3+2H+＝Ba2++CO2↑+H2O。
【答案】（1）（NH4）2CO3；NH3；BaCO3；CO2
（2）NH4++OH－NH3↑+H2O
（3）BaCO3+2H+＝Ba2++CO2↑+H2O
【举一反三】（1）晶体A受热分解的化学方程式是什么？
提示：（NH4）2CO32NH3↑+CO2↑+H2O。
（2）产生的白色沉淀C的离子方程式是什么？
提示：Ba2++CO32－＝BaCO3↓。
【误区警示】铵盐易错点
（1）铵盐受热一定会分解，但是不一定都生成氨气，如5NH4NO34N2↑+9H2O↑+2HNO3
（2）铵态氮肥不能与碱性物质混合使用，以免生成氨气，降低肥效。
（3）铵盐和碱反应常温生成NH3·H2O，加热生成NH3。
【针对训练】
1．（2021·沈阳高一检测）为检验一种氮肥的成分，某学习小组的同学进行了以下实验：①加热氮肥样品生成两种气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。②取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分是（ ）。
A．NH4HCO3 B．NH4Cl C．（NH4）2CO3 D．NH4NO3
【解析】选A。能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，能使澄清石灰水变浑浊的气体为CO2，故原铵盐为NH4HCO3或（NH4）2CO3；又由于该铵盐不能与BaCl2反应，只能为NH4HCO3。
2．下列说法中不正确的是（ ）。
A．氨水可以直接作为肥料施用
B．铵盐都可作为氮肥
C．农家肥和草木灰混合施用可以增强肥效
D．作为氮肥，铵盐比氨水施用更方便
【解析】选C。农家肥在微生物作用下分解得到铵根离子，而草木灰中的K2CO3溶于水呈碱性，容易与铵根离子结合生成氨气而损失肥效，C项错误。
3．有以下四种溶液：①NH4Cl，②（NH4）2SO4，③NaCl，④Na2SO4，下列试剂能将它们区别开的是（ ）。
A．HCl B．BaCl2 C．NaOH D．Ba（OH）2
【解析】选D。HCl与四种物质混合都无明显现象；BaCl2与②、④均有白色沉淀生成；NaOH与①、②均能生成刺激性气味气体；Ba（OH）2可区别开四种物质：2NH4Cl+Ba（OH）22NH3↑+2H2O+BaCl2，（NH4）2SO4+Ba（OH）2BaSO4↓+2NH3↑+2H2O，Na2SO4+Ba（OH）2＝BaSO4↓+2NaOH。
4．（2021·广州高一检测）在100mLNaOH溶液中加入NH4NO3和（NH4）2SO4固体混合物，加热充分反应。如图表示加入的混合物质量和产生的气体体积（标准状况）的关系，则NaOH溶液的物质的量浓度为（ ）。
A．2mol·L－1 B．1mol·L－1 C．5mol·L－1 D．0.5mol·L－1
【解析】选C。向NaOH溶液中加入两种铵盐加热，离子方程式为NH4++OH－NH3↑+H2O，当生成V（NH3）＝11.2L（标准状况）即n（NH3）＝0.5mol时，溶液中OH－全部反应，则n（OH－）＝n（NaOH）＝0.5mol，c（NaOH）＝＝5mol·L－1。
5．（2021·江苏常州高一上期末）为确定两种化肥的混合物的组成，进行下如实验：
（1）取少量样品与消石灰共热，放出可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明化肥中含有______离子。
（2）将上述反应后所得固体加入盐酸中，生成无色无味气体，将所得逞气体通入澄清石灰水后出现浑浊现象，证明化肥中含有______离子或______离子。
（3）另取少量样品溶于水，得无色透明溶液，加入MgCl2溶液后无明显变化，可知化肥中一定含有______离子，而排除了______离子。
（4）向样品的水溶液中，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，可知化肥中含有______离子。
以上事实说明两种化肥分别是_________和___________。
【解析】（1）能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是NH3，所以该化肥中一定含有NH4+离子；（2）能够使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体一定是CO2，所以该化肥中含有CO32－或HCO3－；（3）CO32－可以和Mg2+反应生成白色的MgCO3沉淀，所以该化肥中一定没有CO32－，一定有HCO3－；（4）加入盐酸酸化的BaCl2溶液产生的白色沉淀一定是BaSO4（上步操作已排除Ag+的干扰），所以该化肥中含有SO42－。综上该化肥中含有NH4+、HCO3－和SO42－，所以该化肥是NH4HCO3和（NH4）2SO4的混合物。
【答案】（1）NH4+ （2）CO32－；HCO3－
（3）HCO3－；CO32－
（4）SO42－；NH4HCO3、（NH4）2SO4
考点4：氨气的实验室制法
1．以铵盐为原料制取氨气
2．以浓氨水为原料制取氨气
【典例3】（2021·福建龙岩高一上期末）利用如图装置（夹持装置略）制取和收集纯净、干燥的氨气，并探究氨气的性质。
（1）关闭装置Ⅰ中的止水夹，向分液漏斗中加入适量水，打开活塞，说明装置Ⅰ气密性良好的现象是__________________。
（2）利用装置Ⅰ制取氨气，应选用的试剂为浓氨水和________（填标号）。
A．氢氧化钠 B．浓硫酸 C．硝酸钾 D．生石灰
（3）根据实验要求，仪器连接的顺序（用字母编号表示）：a接____，____接____，____接____。
（4）将氨气通入盛有氧化铜粉末的玻璃管中，加热有红色固体和无色气体单质生成，证明氨气具有________性，反应的化学方程式是________________________。
（5）收集氨气，按如图玻璃装置进行实验。先打开旋塞①，B瓶中产生白色的烟，原因是_____________________________（用化学方程式表示）；稳定后，关闭旋塞①，再打开旋塞②，B瓶中的现象是________________________。
【解析】（1）关闭装置Ⅰ中的止水夹，向分液漏斗中加入适量水，打开活塞，如果分液漏斗中液面保持不变或液体不再滴下，说明装置Ⅰ气密性良好。（2）氢氧化钠或生石灰溶于水放热，且增大OH－的浓度，硫酸与氨水反应，硝酸钾不能增大OH－的浓度，所以利用装置Ⅰ制取氨气，应选用的试剂为浓氨水、氢氧化钠或生石灰。（3）生成的氨气中含有水蒸气，需要碱石灰干燥，氨气密度小于空气，应该用向下排空气法收集，由于氨水极易溶于水，所以吸收尾气时需要有防倒吸装置，则仪器连接的顺序：a接c，b接e，f接d。（4）将氨气通入盛有氧化铜粉末的玻璃管中，加热有红色固体和无色气体单质生成，红色固体是铜，无色气体是氮气，反应中氧化铜被氨气还原，证明氨气具有还原性，反应的化学方程式是2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu。（5）先打开旋塞①，氨气与氯化氢反应生成氯化铵，所以B瓶中产生白色的烟，反应的化学方程式为HCl+NH3＝NH4Cl；稳定后，关闭旋塞①，再打开旋塞②，由于压强减小，硝酸银溶液被倒吸进B中，与氯化铵反应生成氯化银，所以B瓶中的现象是烧杯中的AgNO3溶液会倒流进入到B瓶中，产生白色沉淀。
【答案】（1）分液漏斗中液面保持不变或液体不再滴下
（2）AD（3）cbefd
（4）还原；2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu
（5）HCl+NH3＝NH4Cl；烧杯中的AgNO3溶液会倒流进入到B瓶中，产生白色沉淀
【技巧与方法】干燥氨气
【针对训练】
1．（2021·太原高一检测）下列有关实验室制取氨气的操作中错误的是（ ）。
A．检查气密性 B．装入药品
C．制取气体 D．收集气体
【解析】选D。通过微热法可以检查装置的气密性，操作正确，A不选；可以用纸槽向试管中装入药品，操作正确，B不选；实验室利用氯化铵和熟石灰混合加热制备氨气，操作正确，C不选；氨气密度小于空气，应该用向下排空气法收集，操作错误，D选。
2．下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验，能达到实验目的的是（ ）。
A．用装置甲制备氨气
B．用装置乙除去氨气中少量水
C．用装置丙收集氨气
D．用装置丁吸收多余的氨气
【解析】选C。用氯化铵和氢氧化钙固体共热制氨气，试管口应略向下倾斜，A错误；氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨气，B错误；收集氨气的烧瓶不应密闭，应用双孔塞，C错误；氨气极易溶于水，吸收氨气要注意防倒吸，可用丁装置，D正确。
3．某兴趣小组用如图装置探究氨的催化氧化。
（1）氨催化氧化的化学方程式为__________________。
（2）加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是________反应（填“吸热”或“放热”）。
（3）为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入____；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是_________________。
（4）为实现氨的催化氧化，也可用装置5替换装置________（填装置代号）；化合物X为________（只写一种），Na2O2的作用是____________________________。
【解析】（1）氨气具有还原性，在催化剂作用下可与氧气反应生成NO和H2O，化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；（2）停止加热后仍能保持红热，即可说明该反应放热。（3）NO2易与水反应，应干燥，所以装置C应装入：浓硫酸；如不干燥，NO2与水反应生成硝酸而观察不 到颜色，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3，可观察到白烟生成。（4）装置A能提供氨气和氧气，装置E也能提供氨气和氧气，所以可用装置E替换装置A；装置5中应加入氯化铵和过氧化钠，所以化合物X为：NH4Cl；发生反应的化学方程式为：NH4ClHCl+NH3，HCl+Na2O2＝2NaCl+O2+H2O，所以Na2O2的作用是：与HCl反应生成氧气。
【答案】（1）4NH3+5O24NO+6H2O（2）放热
（3）浓硫酸生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3
（4）1；NH4Cl；与HCl反应生成氧气（合理答案即可）
合格考达标练
1．（2020年7月·湖南合格考真题）下列气体溶于水，所得溶液呈碱性的是（ ）。
A．HCl B．CO2 C．NH3 D．SO2
【解析】选C。HCl、CO2、SO2都是酸性气体，其水溶液呈酸性；NH3是碱性气体，其水溶液呈碱性。
2．（2020·北京合格考真题）下列物质中，既含有氨分子，又含有铵根离子的是（ ）。
A．氨气 B．氨水 C．硝酸 D．硝酸钾
【解析】选B。氨气是共价化合物，化合物中只存在氨分子，不存在铵根离子，故A错误；氨水是氨气溶于水所得的混合物，氨水中存在氨分子、一水合氨分子、水分子、铵根离子、氢氧根离子和氢离子，既含有氨分子，又含有铵根离子，故B正确；硝酸为共价化合物，化合物中只存在硝酸分子，不存在氨分子和铵根离子，故C错误；硝酸钾是离子化合物，化合物中含有钾离子和硝酸根离子，不存在氨分子和铵根离子，故D错误。
3．氨水显弱碱性的主要原因是（ ）。
A．通常状况下，氨的溶解度不大
B．氨水中的NH3·H2O电离出少量的OH－
C．溶于水的氨分子只有少量电离
D．氨本身的碱性弱
【解析】选B。氨气溶于水后，大部分与水结合生成一水合氨（NH3·H2O），NH3·H2O仅有少部分电离成NH4+和OH－，因此显弱碱性，氨水显弱碱性既不是因为氨的溶解度不大，也不是因为氨分子电离的少（在水溶液里氨分子是不电离的），更不是因为氨本身的碱性弱（氨不与水反应时无碱性），故正确答案为B。
4．（2021·北京丰台区高一上期末检测）如图是喷泉实验装置图，下列说法不正确的是（ ）。
A．烧瓶中的溶液呈红色
B．该实验说明氨气可电离产生OH－
C．该实验说明氨气易溶于水
D．形成喷泉的原因是烧瓶内压强小于外界大气压
【解析】选B。烧杯的酚酞溶液进入烧瓶后，会继续溶解氨气，溶液变为碱性，使酚酞溶液变为红色，A正确；NH3不会发生电离，NH3溶于水后形成NH3·H2O，NH3·H2O可电离出OH－，B错误；氨气极易溶于水，使得烧瓶中的减小较快，烧杯中的溶液上升速度也就快，形成喷泉，C正确；氨气溶于水之后，烧瓶内压强小于外界大气压，大气压将烧杯中的溶液压入烧瓶中，D正确。
5．下列有关氨水的说法正确的是（ ）。
A．氨水是弱电解质
B．浓氨水敞口久置，浓度变小
C．分别蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近有白烟产生
D．浓氨水用磨口玻璃塞的细口瓶盛装
【解析】选B。氨水是混合物，既不是电解质又不是非电解质，A错误；浓氨水具有挥发性，敞口放置，浓度变小，B正确；浓硫酸不具有挥发性，不能与蘸有浓氨水的玻璃棒产生白烟，C错误；氨水显碱性，应用橡胶塞的试剂瓶盛装，D错误。
6．现欲分离NaCl和NH4Cl，下列方法正确的是（ ）
A．加入AgNO3溶液 B．加入NaOH溶液
C．加入水 D．加热并冷却
【解析】选D。加入AgNO3溶液，二者均产生AgCl沉淀，无法分离，A错误；加入NaOH溶液，发生反应NaOH+NH4ClNaCl+NH3↑+H2O，这样能除去NaCl中的NH4Cl，但达不到分离的目的，B错误；两种物质均易溶于水，加入水也无法进行分离，C错误；因 NH4ClNH3↑+HCl↑，遇冷时NH3+HClNH4Cl，NaCl受热不分解，所以可用加热并冷却的方法使二者分离。
7．（2021·河北承德高一上期末）下列反应中说明NH3既有还原性，又有碱性的是（ ）。
A．4NH3+5O24NO+6H2O
B．NH3+HNO3NH4NO3
C．8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl
D．2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
【解析】选C。NH3具有还原性，则氮元素化合价一定升高；具有碱性，则氮元素化合价不能发生变化。A、D两项中NH3只表现还原性；B项中NH3只表现碱性；C项中NH3的反应可分解为两步进行：2NH3+3Cl2＝N2+6HCl，NH3+HCl＝NH4Cl，前者表现了还原性，后者表现了碱性。
8．（2021·辽宁抚顺高一上期末）将下列固体加入到NH4Cl溶液中，不能生成NH3的是（ ）。
A．Na B．Na2O C．NaOH D．NaHCO3
【解析】选D。钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和氯化铵反应生成氨气，故A不符合；Na2O溶于水生成氢氧化钠溶液，和氯化铵反应生成氨气，故B不符合；氢氧化钠溶液和氯化铵反应生成氨气，故C不符合；碳酸氢钠溶液和氯化铵不反应，不能生成氨气，故D符合。
9．（2021·湖南张家界学考模拟）如图所示，实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制取NH3。试回答下列问题：
（1）B处的药品是_________（填“浓硫酸”或“碱石灰”）。
（2）检验D处试管中NH3是否收集满，可以用湿润的_________色石蕊试纸（填“红”或“蓝”）。
（3）氨气极易溶于水，若标准状况下，将2.24L的氨气溶于水配成1L溶液，所得溶液的物质的量浓度为_________。
（4）A处反应的化学方程式是________________________________。
【解析】（1）装置图分析可知，生成的氨气中含有水蒸气，氨气是碱性气体需要通过碱石灰吸收水蒸气，对氨气进行干燥；（2）氨气是碱性气体需要用湿润的红色石蕊试纸验满；（3）在标准状况下，2.24L的氨气的物质的量为0.1mol，c＝＝＝0.1mol/L；（4）A处发生反应是实验室制备氨气的反应，利用氢氧化钙和氯化铵加热反应生成氨气，反应的化学方程式2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
【答案】（1）碱石灰（2）红（3）0.1mol/L
（4）2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O
10．科学合理地保存、施用氮肥。
（1）NH4HCO3需阴凉处保存，原因是__________________________________（写化学方程式）。
（2）铵态氮肥不能与碱性肥料混合使用，以NH4Cl为例写出发生反应的离子方程式________________________________。
（3）尿素CO（NH2）2是一种常用化肥，缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3则尿素中C元素化合价为__________。
【解析】（1）NH4HCO3需阴凉处保存，是因为该物质对热不稳定，受热易分解，相关的化学方程式为：NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O；（2）铵态氮肥中含有NH4+，NH4+能够与碱性肥料中的OH－反应生成NH3逸散到空气中，从而降低肥效，反应的离子方程式为：NH4++OH－NH3↑+H2O；（3）尿素CO（NH2）2缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3，说明尿素中N呈－3价，由于O呈－2价，H呈+1价，故根据化合物中“正负化合价的代数和等于零”可算得C呈+4价。
【答案】（1）NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
（2）NH4++OH－NH3↑+H2O（3）+4
等级考提升练
1．（2021•济宁高一检测）我国清代《本草纲目拾遗》中记载药物“鼻冲水”，写道：“贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药力不减，气甚辛烈，触人脑，非有病不可嗅…。虚弱者忌之。宜外用，勿服…”。这里的“鼻冲水”是指（ ）。
A．氨水 B．硝酸 C．醋 D．卤水
【解析】选A。鼻冲水是指氨水，具有刺激性气味、储存于玻璃瓶中易挥发、有毒的物质。
2．实验室可以按如图所示的装置干燥、收集气体M，多余的气体可用水吸收，则M是（ ）。
A．NH3 B．NO C．Cl2 D．NO2
【解析】选A。气体M可用碱石灰干燥，说明M不能是酸性气体，C、D错误；能用向下排空气法收集气体M，说明M的密度比空气的小，B错误；用防倒吸装置吸收，说明M在水中溶解度非常大，A正确。
3．（双选）（2021·湖南湘潭高一上期末）在右图的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是（ ）。
A．Zn与稀盐酸 B．NaHCO3与NaOH溶液
C．CaCO3与稀硫酸 D．NH4HCO3与稀盐酸
【解析】选AD。若反应后可能产生喷泉，则要求两种物质发生化学反应，产生气体在液体中不溶解，导致锥形瓶中的压强大于烧瓶中的气体压强。Zn与稀盐酸反应产生大量氢气，A正确。NaHCO3与NaOH溶液发生反应，但不产生气体，B错误。CaCO3与稀硫酸发生反应产生CaSO4、CO2、H2O。由于CaSO4微溶，会包在CaCO3外面，反应不能继续进行，因而不能产生足够的压强差，C错误。NH4HCO3+HCl＝NH4Cl+H2O+CO2↑反应不断继续进行，因而可以产生足够的压强差，最终把锥形瓶中的液体压入烧瓶中，形成喷泉，D正确。
4．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：NH4++OH－NH3↑+H2O
B．NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热：NH4++OH－NH3·H2O
C．氨水中加盐酸：NH3·H2O+H+＝NH4++H2O
D．氨水中加入氯化铁溶液：Fe2++2NH3·H2O＝2NH4++Fe（OH）2↓
【解析】选C。实验室制NH3用固体NH4Cl和熟石灰共热，不能写成离子方程式；B项应为NH4++OH－NH3↑+H2O；D项应为Fe3++3NH3·H2O＝3NH4++Fe（OH）3↓。
5．已知X、Y、Z、W（含同一元素）有如下所示转化关系，且X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐，则X可能是（ ）。
A．N2 B．NO2 C．NH3 D．NO
【解析】选C。NH3可与O2反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵。
6．某混合气体中可能含有H2、CO、CO2、HCl、NH3和H2O（g）中的两种或多种，当混合气体依次通过澄清的石灰水（无浑浊现象）、氢氧化钡溶液（有浑浊现象）、浓硫酸（无明显现象）、灼热的氧化铜（变红）、无水硫酸铜（变蓝）。对该混合气体成分的正确判断是（ ）。
A．一定没有CO2，肯定有H2
B．一定有CO2、CO和H2O（g）
C．可能有CO2、NH3和H2O（g）
D．一定有H2、CO2和HCl
【解析】选D。混合气体通过氢氧化钡溶液有浑浊现象证明有CO2，而通过澄清的石灰水无浑浊现象证明还有HCl，一定没有NH3，通过浓硫酸后的干燥气体可以使灼热的氧化铜变红、无水硫酸铜变蓝，说明还有H2。
7．（双选）（2021·江苏徐州高一上期末）NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质（如下图所示）。下列有关表述正确的是（ ）。
A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B．NH4Cl和Na2CO3受热时都易分解
C．NH3和NO2在一定条件下可能发生氧化还原反应
D．图中所涉及的反应只有3个是氧化还原反应
【解析】选CD。氮肥、磷肥、钾肥是常用的化肥，NaHCO3不是化肥，A选项错误；Na2CO3受热不分解，B选项错误；NH3中－3价的氮化合价可以升高，NO2中+4价的氮化合价可以降低，二者可能发生氧化还原反应，C选项正确；图中所涉及的氧化还原反应只有：NH3→NO→NO2→HNO3，这三步反应是氧化还原反应，D选项正确。
8．（2020•上海学业考试真题）已知：8NH3+3Cl2＝N2+6NH4Cl，该反应可以检查管道少量的氯气泄漏，下列叙述正确的是（ ）。
A．可以检验氯气泄漏的现象是产生无色气体
B．NH4Cl既是氧化产物又是还原产物
C．被氧化的NH3占全部NH3的25%
D．转移0.3mol电子，生成气体6.72L氮气（标准状况下）
【解析】选C。用该方法检验管道泄漏处会产生氯化铵白烟，故A错误；NH3为还原剂，被氧化，氧化产物是N2，NH4Cl是还原产物，故B错误；反应中3molCl2氧化的氨气为2mol，另外6mol氨气没有被氧化，所以被氧化的NH3占全部NH3的25%，故C正确；每转移6mol电子，消耗氯气3mol，生成1mol氮气，则转移0.3mol电子，生成气体1.12L氮气（标准状况下），故D错误。
9．（2021·银川高一检测）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
【解析】选D。氮的固定是指由游离态变为化合态，b为氨气和氧气反应生成氮气和水，c为氮气发生氧化还原反应生成NO，j为NO生成N2，以上转化关系中属于氮的固定的为c，过程b、j不属于“氮的固定”，故A错误；a是铵根离子和碱反应生成氨气过程，为非氧化还原反应；l是氨气和氢离子反应生成铵根离子，为非氧化还原反应，f为二氧化氮发生还原反应生成铵盐，故B错误；酸性氧化物是一类能与水作用生成酸或与碱作用生成盐和水的氧化物，过程h为二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮的氧化还原反应，不符合酸性氧化物的定义，故C错误；过程j为NO生成N2是氮元素化合价降低发生氧化还原反应，将有毒的一氧化氮气体转化为无害的氮气，NO可来自汽车尾气的排放，则过程j可能为汽车尾气处理过程，故D正确。
10．（2021·河北承德高一上期末）把0.5L含硫酸铵和硝酸铵的混合液分成两等份，一份用3mol氢氧化钠刚好把氨全部赶出，另一份与1mol氯化钡恰好完全反应，由此可知原溶液中NO3－的物质的量浓度为（ ）。
A．1mol·L－1 B．2mol·L－1
C．4mol·L－1 D．0.5mol·L－1
【解析】选C。根据Ba2++SO42－BaSO4↓，一份中含有的n［（NH4）2SO4］＝n（SO42－）＝n（Ba2+）＝1mol，其中含n（NH4+）＝2mol；根据NH4++OH－NH3↑+H2O，另一份含的n（NH4+）＝n（OH－）＝3mol，则NH4NO3中含n（NH4+）＝3mol－2mol＝1mol，所以NH4NO3中含n（NO3－）＝1mol，两份中共含n（NO3－）＝2mol，其物质的量浓度为4mol·L－1。
11．（2021·福建泉州高一上期末）碳铵是一种较常使用的化肥，它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问，进行了如下探究。
【定性实验】检验溶液中的阴、阳离子。取少量固体放入试管中，加入盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色。
（1）根据实验现象，推测碳铵中所含有阴离子可能是________和________。
（2）根据实验现象，碳铵与NaOH溶液反应的离子方程式可能是________________。
【定量实验】测定碳铵中C元素和N元素质量比。该兴趣小组准确称取a g碳铵，加热使之分解，并把产物通入碱石灰中，如下图所示。
（3）碳铵固体应放在________中进行加热。
A．试管 B．蒸发皿 C．烧瓶 D．坩埚
（4）从安全的角度考虑，尾气处理的装置可以选用________。
（5）若灼烧后没有固体残余，称量U形管在实验前后的质量差为b g。由此测得N元素的质量是________g。
【解析】（1）碳铵是碳酸氢铵的俗名，因为它在常温下易分解，所以其中还可能含有（NH4）2CO3，加入盐酸长沙能够使澄清石灰水变浑浊的CO2气体，说明其中可能含有HCO3－或CO32－或二者都有。（2）NH4+、HCO3－都能够和碱反应，其反应的离子方程式为：NH4++OH－NH3↑+H2O、HCO3－+OH－＝CO32－+H2O。（3）因为碳铵很容易分解，而且要便于吸收其分解产生的气体，所以只要用试管盛放加热即可。（4）分解产生的气体中含有NH3，NH3极易溶于水，如果直接将导气管插入水中，能够发生倒吸现象，水进入热的试管使其炸裂而发生危险。A装置水可以倒吸入烧瓶中，但是不能进入热的试管中，安全性好；B装置和直接将导气管插入水中没有任何区别，能够发生倒吸使热的试管炸裂；C装置左侧的导气管深入烧瓶过长，倒吸入烧瓶中的水能够沿该导气管进入热的试管中而发生危险；D装置导气管没有插入水中，吸收效果差，而且或导致集气瓶上端的气压过大，有可能将橡胶塞迸出而发生危险。（5）碱石灰能够吸收CO2和H2O，所以m（CO2）+ m（H2O）＝b g，则m（NH3）＝（a－b）g，其中氮元素的质量为：m（N）＝（a－b）g。
【答案】（1）HCO3－、CO32－
（2）NH4++OH－NH3↑+H2O；HCO3－+OH－＝CO32－+H2O（或NH4++HCO3－+2OH－NH3+CO32－+2H2O）
（3）A （4）A （5）（a－b）
12．（2020·北京昌平高一检测）研究氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。
Ⅰ．（1）写出实验室制备氨气的化学方程式____________________。
Ⅱ．氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。
（2）设备1、3中发生反应的化学方程式分别是______________________________、___________________________________。设备2中通入的物质A是_______。
Ⅲ．氨氮废水的去除是当前科学研究的热点问题。氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下：
（3）过程①的目的是将NH4+转化为NH3，并通过鼓入大量空气将氨气吹出，写出NH4+转化为NH3的离子方程式_________________________。
（4）过程②加入NaClO溶液可将氨氮转化为无毒物质，反应后含氮元素、氯元素的物质化学式分别为_______、_______。
（5）含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO，X可选用以下哪种溶液以达到去除余氯的目的（填序号）_______。
a．KOH b．Na2SO3 c．KMnO4 d．NaCl
写出其中一个反应的离子方程式____________________。
【解析】Ⅰ．（1）实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制备氨气，其化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O。Ⅱ．（2）设备1中是NH3和O2发生反应，发生反应的化学方程式4NH3+5O24NO+6H2O；设备3中是HNO3和NH3发生反应，发生反应的化学方程式是HNO3+NH3NH4NO3。设备2中发生的反应为4NO+3O2+2H2O4HNO3，所以通入的物质A是O2或者空气。Ⅲ．（3）过程①的目的是将NH4+转化为NH3，并通过鼓入大量空气将氨气吹出，使NH4+转化为NH3，反应的离子方程式为NH4++OH－NH3↑+H2O。（4）过程②加入NaClO溶液可将氨氮转化为无毒物质，反应的方程式为3NaClO+2NH33NaCl+N2↑+3H2O，所以含氮元素、氯元素的物质化学式分别为N2、NaCl。（5）含余氯废水的主要成分是NaClO和HClO，要去除需加入Na2SO3，反应的离子方程式为SO32－+ClO－SO42－+Cl－和SO32－+HClOSO42－+Cl－+H+。
【答案】（1）2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O
（2）4NH3+5O24NO+6H2O；HNO3+NH3NH4NO3；O2或者空气
（3）NH4++OH－NH3↑+H2O
（4）N2；NaCl
（5）b；SO32－+ClO－SO42－+Cl－（或者SO32－+HClOSO42－+Cl－+H+）
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