高中化学：氮族方面试题的解题方法与技巧

（1）氮的氧化物都是大气污染物。

（2）空气中NO₂是造成光化学烟雾的主要因素。

收集装置：向下排空气法。

验满方法：用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。

尾气处理：收集时，一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减少氨气与空气的对流速度，收集到纯净的空气。也可以直接用浓硫酸吸收多余的氨气，但需要用倒置的漏斗，以及防止倒吸（如下图所示）

2、铵盐及NH₄⁺的检验

（1）铵盐的物理性质：铵盐都是白色固体，均易溶于水。

（2）铵盐的化学性质：

①不稳定性：铵盐受热易分解，NH₄ClNH₃↑＋HCl↑、NH₄HCO3NH₃↑＋H₂O↑＋CO₂↑。

②与碱溶液反应：

在稀溶液中不加热：NH₄^＋＋OH^－＝NH₃·H₂O。

加热或浓溶液：NH₄^＋＋OH^－H₂O＋NH₃↑。

③铵盐固体与强碱反应：2NH₄＋Ca(OH)₂CaCl₂＋2H₂O＋2NH₃↑。

（3）NH₄⁺的检验：未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH4＋。

1、喷泉实验的形成原理：

（1）形成喷泉的原理：形成喷泉最根本的原因是瓶内外存在压强差。当烧瓶内气体溶于液体或与之反应时，瓶内气体大量减少，压强降低，外界的大气压将液体压入烧瓶内，如此持续，最后液体将充满烧瓶。

（2）常见喷泉的形成主要有以下两类：

①极易溶于水的气体(NH₃、HCl、SO₂等)与水可形成喷泉；

②酸性气体(HCl、SO₂、NO₂、CO₂、H₂S等)与NaOH(aq)也能形成喷泉。

（3）喷泉实验成功的关键：

①盛气体的烧瓶必须干燥；

②气体要充满烧瓶；

③烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性)；

④所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。

（4）常见的喷泉实验装置：喷泉实验的本质是形成压强差而引发液体上喷，为此可设计多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷、生成气体、发生气体体积减小的反应等)来使喷泉产生。

装置I：打开止水夹，即可使少量的溶液沿导管进入烧瓶中，导致大量的NH₃溶解，烧瓶内形成负压而产生喷泉。

装置Ⅱ：挤压气球，即可使少量的溶液沿导管进入烧瓶中，导致大量的NH₃溶解，烧瓶内形成负压而产生喷泉。

装置Ⅲ：去掉了胶头滴管。打开止水夹，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨气受热膨胀，使氨气通过导管与水接触，即产生喷泉。(开放性问题，或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气溶于水)。

装置Ⅳ：在锥形瓶中加入能产生气体的物质，使锥形瓶内气体的压强明显增大，将液体压入烧瓶而产生喷泉。

装置Ⅴ：在水槽中加入使水温度升高的物质，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Ⅵ：烧瓶中通入H₂S(或SO₂)，然后通入SO₂(或H₂S)，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液喷到烧瓶内。

2、实验室制取氨气的其他方法：

3、防倒吸装置：

易溶于水的气体（HCl、HBr、NH₃）进行尾气吸收时均需要使用防倒吸装置：

三、硝酸

1、物理性质：硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味，与水互溶。

2、化学性质：

（1）具有酸的通性：稀硝酸能使紫色石蕊试液变红色，浓硝酸能使石蕊试液先变红色色，微热后褪色。

（2）不稳定性：硝酸见光易分解，硝酸浓度越高越易分解：

硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热发生分解，生成的NO₂溶于浓硝酸所致，所以消除的方法是通入O₂(或空气)，使其发生反应4NO₂＋O₂＋2H₂O＝ 4HNO₃。保存时应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。

（3）强氧化性：硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强。

①与金属反应：稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO₃(稀)＝3Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O；

浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO₃(浓)＝Cu(NO₃)₂＋2NO₂↑＋2H₂O。

②与非金属反应：如浓硝酸与C的反应为 C＋4HNO₃(浓)CO₂↑＋4NO₂↑＋2H₂O。

③与还原性化合物反应：硝酸可氧化H₂S、SO₂、Na₂SO₃、HI、Fe^2＋等还原性物质。如稀硝酸与FeSO₄溶液反应的离子方程式为3Fe^2＋＋4H^＋＋NO₃^－＝3Fe^3＋＋NO↑＋2H₂O。

④王水：由浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合所得，具有更强的氧化性，能使Au、Pt溶解。

1、涉及HNO₃的离子反应常见的易错问题：

（1）忽视NO₃^-在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO₃^-不能与Fe^2＋、I^－、SO₃^2－、S^2－、Br^－等还原性较强的离子大量共存。

（2）在书写离子方程式时，忽视HNO₃的强氧化性，将氧化还原反应简单的写成复分解反应。

2、金属与硝酸反应计算题：

（1）思维模型：

（2）计算中的守恒思想的应用：

①原子守恒法：HNO₃与金属反应时，一部分HNO₃起酸的作用，以NO₃^-的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO₃中氮原子的物质的量。