【高中化學】一輪復習學案：4.4-氮及其重要化合物(必修1)27頁

1、第四節(jié) 氮及其重要化合物【高考新動向】考點梳理1.了解氮單質及其重要化合物的主要性質及應用。2.了解氮單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響?！究季V全景透析】一、氮的單質及其氧化物1.氮在自然界中的存在與轉化(1)氮元素的存在與氮的固定2氮氣(1)物理性質顏色：無色；氣味：無味；狀態(tài)：氣體；密度：比空氣小；溶解性：難溶于水。(2)化學性質3.NO和NO2的性質比較NONO2物理性質顏色無色紅棕色毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化學性質與O2反應2NOO2=2NO2與H2O反應3NO2H2O=2HNO3NO實驗室制法(填化學方程式)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2OCu4HNO3(濃

2、)=Cu(NO3)22NO22H2O與人體、環(huán)境的關系與血紅蛋白結合使人中毒轉化成NO2形成酸雨、光化學煙霧形成酸雨、光化學煙霧二、氨和銨鹽1氨氣物理性質無色、刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水，常溫常壓下1體積水能溶解700體積的氨氣，易液化（可作致冷劑）2. 氨氣化學性質（1）與水反應：氨水呈堿性，原理：NH3+H2ONH3H2ONH4+OH-氨氣是唯一能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體，常用此性質檢驗氨氣。（2）與酸反應與揮發(fā)性酸(如濃鹽酸、硝酸)的反應NH3+HCl=NH4Cl 現象：產生白煙 與硫酸反應：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4（3）與鹽反應：向AlCl3溶液

3、中滴加氨水反應的離子方程式為：Al3+3 NH3H2O=Al(OH)3+3 NH4+（4）氨氣的還原性NH3中的N呈3價，所以NH3具有還原性，能被O2、CuO、NOx、Cl2等物質氧化。3.實驗室制法：2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O。4用途：制HNO3、銨鹽、純堿、尿素，制冷劑等。5.銨鹽（1）物理性質：都是無色或白色晶體，易溶于水。（2）化學性質：不穩(wěn)定性： NH4HCO3 NH3 + H2O + CO2（30以上可分解）， NH4Cl NH3+ HCl與堿反應： a. 在稀溶液中不加熱：b.加熱時或濃溶液： （3）NH4+的檢驗：取少量樣品，與堿混合于試管中，加熱。

4、將濕潤的紅色石蕊試紙靠近管口，試紙變藍色，說明樣品中含有NH4+；也可以將蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近管口，若有白煙產生，說明樣品中含有NH4+。未知液呈堿性濕潤紅色石蕊試紙變藍色，則證明含NH。三、硝酸1、物理性質無色、易揮發(fā)（在空氣中遇水蒸氣呈白霧狀），有刺激性氣味的液體。2、化學性質（1）不穩(wěn)定性市售濃硝酸呈黃色的原因是：硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里硝酸保存在棕色試劑瓶中，置于冷暗處，不能用橡膠塞。（2）強氧化性：硝酸無論濃、稀都有強氧化性，而且濃度越大氧化性越強能與Au、Pt以外的所有金屬反應，如Cu與濃、稀硝酸的反應方程式：Cu+4HNO3(濃)= Cu(NO3)2+2NO2+2H2O

5、、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O注意：有些金屬(如Al、Fe等)在冷的濃硝酸中發(fā)生鈍化。故可以用鐵、鋁容器運輸冷的濃硝酸。與非金屬的反應碳與濃硝酸反應的化學方程式：C+4HNO3 CO2+4NO2+2H2O與某些還原性物質反應（如FeO）化學方程式：3FeO+ 10HNO3(稀)= 3Fe(NO3)3+NO+5H2O3、NO3離子的檢驗：晶體或濃溶液與濃硫酸、Cu共熱時，若產生紅棕色氣體則含NO3；若為稀溶液則先濃縮。(3)與有機物反應硝化反應(與C6H6反應)：C6H6+HNO3濃硫酸C6H5NO2+H2O顏色反應：蛋白質遇到濃硝酸時變黃色3.用途：化工原料，

6、用于制化肥、染料、炸藥等?！緹狳c難點全析】一、氨氣的實驗室制法與性質1加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物(1)反應原理： 2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O。 (2)裝置：“固體固體氣體”(與用KClO3或KMnO4制O2的裝置相同)。 (3)收集：只能用向下排空氣法。(4)干燥：用堿石灰(NaOH和CaO固體的混合物)。(5)驗滿方法：用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變藍色；將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，有白煙產生。(6)環(huán)保措施：收集時，一般在管口塞一團用水或稀硫酸浸濕的棉花球，可減小NH3與空氣的對流速度，收集到純凈的NH3，同時也可避免污染空氣。2加熱濃氨水(1)反應原理

7、：NH3H2ONH3H2O。(2)裝置：右圖3濃氨水中加固態(tài)堿性物質(1)原理： 濃氨水中存在以下平衡：NH3H2ONH3H2ONH OH，加入固態(tài)堿性物質(如CaO、NaOH、堿石灰等)， 使平衡逆向移動，促進了NH3H2O的分解。(2)裝置：特別提醒加熱銨鹽和堿制氨氣時：(1)不宜選用NH4NO3和NH4HCO3，NH4NO3受熱易爆炸，NH4HCO3受熱易分解產生CO2。(2)Ca(OH)2不宜用NaOH、KOH代替，原因是NaOH、KOH易吸濕，結塊，不利于NH3的逸出。4.氨氣的性質(1)氨氣的催化氧化實驗探究裝置作用或現象提供氨氣和氧氣使氨氣被催化氧化，紅熱狀態(tài)的鉑銠合金絲更加紅熱

8、吸收剩余的氨氣和生成的水蒸氣看到有紅棕色的氣體產生(2)氨氣的溶解性實驗問題噴泉實驗的基本原理氣體在液體中溶解度很大，在短時間內產生足夠的壓強差(負壓)，則打開止水夾后，大氣壓將燒杯內的液體壓入燒瓶中，在尖嘴導管口形成噴泉。 形成噴泉的氣體與液體組合a.NH3、HCl、SO2、NO2 與水組合能形成噴泉。 b.酸性氣體與NaOH溶液組合能形成噴泉。 【典例1】實驗室里可按下圖所示的裝置干燥、貯存某氣體R，多余的氣體可用水吸收，則R是()ANO2BHClCCH4 DNH3解析：由儲氣瓶的連接方式知，瓶內只能收集密度小于空氣的氣體，排除NO2、HCl；由尾氣吸收裝置知，該氣體極易溶于水，排除CH4

9、。答案： D二、硝酸與金屬、非金屬反應的一般規(guī)律1硝酸與金屬反應的一般規(guī)律(1)金屬與HNO3反應一般不生成H2，濃HNO3一般被還原為NO2，稀HNO3一般被還原為NO。(2)足量金屬與一定量濃硝酸反應時，隨著硝酸濃度的降低，產物也發(fā)生改變。(3)金屬與HNO3反應的一般通式為金屬濃硝酸金屬硝酸鹽NO2H2O反應中，表現氧化性(被還原)的HNO3占；表現酸性生成硝酸鹽的HNO3占。金屬稀硝酸金屬硝酸鹽NOH2O反應中，表現氧化性(被還原)的HNO3占；表現酸性生成硝酸鹽的HNO3占。2硝酸與非金屬反應的規(guī)律(1)濃硝酸能與碳、硫、磷等非金屬單質反應，一般生成最高價含氧酸或最高價氧化物、二氧化

10、氮和水。(2)與非金屬反應，HNO3表現強氧化性，不表現酸性。3計算中的守恒思想的應用(1)原子守恒法HNO3與金屬反應時，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉化為還原產物，這兩部分中氮原子的總物質的量等于反應消耗的HNO3中氮原子的物質的量。(2)得失電子守恒法HNO3與金屬的反應屬于氧化還原反應，HNO3中氮原子得電子的物質的量等于金屬失電子的物質的量。(3)電荷守恒法HNO3過量時反應后溶液中(不考慮OH)則有：c(NO)c(H)nc(Mn)(Mn代表金屬離子)。(4)離子方程式計算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應時，由于硝酸鹽中NO在H2SO4

11、提供H的條件下能繼續(xù)與金屬反應，因此此類題目應用離子方程式來計算，先作過量判斷，然后根據完全反應的金屬或H或NO進行相關計算，且溶液中要符合電荷守恒?！镜淅?】1.92 g Cu投入一定量的濃HNO3溶液中，Cu完全溶解，生成氣體顏色越來越淺，共收集到標準狀況下的氣體672 mL，將盛有此氣體的容器倒扣在水槽中，通入標準狀況下一定體積的氧氣，恰好使氣體完全溶于水，則通入的氧氣的體積為()A504 mL B336 mLC224 mL D168 mL解析從整個反應來看，CuCu2；HNO3NO、NO2HNO3，O2H2O，N元素的化合價在整個反應前后沒有變化，則Cu失去電子的物質的量等于氧氣得到電

12、子的物質的量。所以O2在標準狀況下的體積為22.4 L/mol103 mL/L336 mL。答案B【高考零距離】1、（2012上海高考1）今年3月修訂的環(huán)境空氣質量標準中新納入的強制監(jiān)測指標是 APM2.5 BNOx CSO2 D可吸入顆粒物【答案】A【解析】本題考查化學與生活，意在考查考生應用化學知識解釋生活現象的能力。2011年3月修訂的環(huán)境空氣質量標準將PM2.5納入強制檢測指標，A項正確；氮氧化物、SO2、可吸入顆粒物已在檢測指標中，不屬于新增檢測項目，故答案為：A。2、（2012福建高考11）11下列物質與水作用形成的溶液能與NH4Cl反應生成NH3的是A二氧化氮 B鈉 C硫酸鎂 D

13、二氧化硅【解題指南】解答本題時應明確“銨鹽只有和堿反應才能能夠生成氨氣”?！窘馕觥窟xB。鈉和水反應生成NaOH和H2，NaOH和NH4Cl反應生成NH3，反應的化學方程式依次是：2Na+2H2O2NaOH+H2、NH4Cl+NaOHNH3+H2O+NaCl。3、（2012上海高考16）實驗室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置，其中正確的是A是氨氣發(fā)生裝置 B是氨氣發(fā)生裝置C是氨氣吸收裝置 D是氨氣收集、檢驗裝置【答案】B【解析】本題通過NH3的制取實驗，意在考查考生實驗分析、實驗評價能力。裝置在管口處又生成NH4Cl，無法制得NH3，A項錯誤；選用裝置，使用濃氨水與CaO或NaOH作用，可制取NH

14、3，B項正確；作為NH3的吸收裝置，漏斗插入水中，不能防止倒吸，C項錯誤；利用收集NH3時，收集氣體不純，D項錯誤。4.（2012江蘇高考1）1.化學在資源利用、環(huán)境保護等與社會可持續(xù)發(fā)展密切相關的領域發(fā)揮著積極的作用。下列做法與社會可持續(xù)發(fā)展理念相違背的是A.改進汽車性質尾氣凈化技術，減少大氣污染物的排放B.開發(fā)利用可再生能源，減少化石燃料的使用C.研發(fā)可降解高分子材料，減少“白色污染”D.過度開發(fā)礦物資源，促進地方經濟發(fā)展【參考答案】D【分析】本題屬于考核化學與社會問題中的節(jié)能減排、保護環(huán)境、資源利用等相關問題。A.汽車工業(yè)的發(fā)展可持續(xù)發(fā)展離不開技術的進步，改進汽車性質尾氣凈化技術，減少大

15、氣污染物的排放是汽車工業(yè)發(fā)展必然要求。B.開發(fā)利用太陽能、風能、潮汐能、地熱能等可再生能源，可以減少化石燃料的使用，減輕溫室效應的壓力，有得社會的可持續(xù)發(fā)展。C.“白色污染”在土壤和水體中富集可長期影響農作物的生長、海洋漁業(yè)等，研發(fā)可降解高分子材料，給塑料工業(yè)帶來可持續(xù)發(fā)展的機遇。D.適度開發(fā)礦物資源，能促進地方經濟發(fā)展；過度開發(fā)礦物資源，不利于地方經濟發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展，甚至資源浪費，環(huán)境污染。煤、石油、稀土等資源開發(fā)須有國家宏觀控制，才能實現真正意義上的可持續(xù)發(fā)展?！窘忸}指南】解答本題時應注意“資源利用、環(huán)境保護與社會可持續(xù)發(fā)展”的要求。【解析】選D。A項，汽車尾氣中含有氮氧化物等有害氣體，

16、改進凈化技術，可以減少污染物的排放，有利于社會可持續(xù)發(fā)展；B項，化石燃料是不可再生資源，且化石燃料使用過程中易產生污染，減少化石燃料的使用有利于社會可持續(xù)發(fā)展；C項，“白色污染”是聚乙烯等難以降解的塑料產生的污染，研發(fā)使用可降解塑料有利于保護環(huán)境，可持續(xù)發(fā)展；D項，礦物資源大多為不可再生資源，且礦物資源開采使用過程中易導致污染，不利于社會可持續(xù)發(fā)展。5、（2012海南高考1）化學與環(huán)境密切相關，下列有關說法正確的是 ACO2屬于大氣污染物B酸雨是pH小于7的雨水CCO2、NO2或SO2都會導致酸雨的形成D大氣中CO2含量的增加會導致溫室效應加劇【解析】CO2不屬于大氣污染物，酸雨pH”或“ ”

17、）。實際生產條件控制在250、1.3104kPa左右，選擇此壓強的理由是 ?！敬鸢浮浚?）3NO2H2O=NO2HNO3；6.72（2）41.8；b；8/3；（3）B.41，則會出現題中所述現象正確CNO與NO2按任意比混合都會出現題述現象正確D只有NO2時，溶液先充入試管的2/3，通入適量氧氣后試管內可充滿溶液正確3. 【答案】A4. 【答案】B5. 【答案】選B。【解析】溶液中同時存在H+和NO3-時就能夠與Cu發(fā)生反應。該溶液中 H+ 實際為 0.06 mol，應該根據離子方程式進行計算，正確解答思路為：根據3Cu + 8H+ + 2NO3 - = 3Cu2+ +2NO +4H2O3 8

18、 2 30.03 mol 0.06 mol 0.04 mol X根據各物質量的關系可知， H+不足，應根據H+進行計算。X=30.06 mol8=0.0225 mol,因此，銅離子濃度為0.225 mol /L。6. 【答案】選D?！窘馕觥坎荒苡梅忠悍ǚ蛛x碘酒中的碘和酒精，因為二者互溶。NH4Cl受熱分解，冷卻后又重新生成NH4Cl，故很難收集到NH3。C項中Cl2和HCl均可與NaOH反應，故不能用NaOH除去Cl2中的HCl，而應采用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl。7. 【答案】選A?！窘馕觥胯F、鋁鈍化可排除，再根據化學方程式計算。鐵、鋁遇濃硝酸鈍化，銅、銀與濃硝酸反應的化學方程式為Cu+

19、4HNO3(濃) = Cu(NO3)2+2NO2+2H2OAg+2HNO3(濃) = AgNO3+NO2+H2O，根據上述關系可知等質量的Cu、Ag、Fe、Al與足量濃硝酸反應，放出NO2最多的是Cu。8. 【解析】 因為極容易溶于水,水會進入燒瓶并充滿燒瓶,設燒瓶體積是V,該條件下的摩爾體積為V則c=n/V=(V/V/V=1/V ; ,NO難溶于水, 溶入水時,生成的NO占了燒瓶的1/3體積,水進入2/3體積, c= (2V/3)/V/(2V/3)=1/V ,所以選C。 【答案】 C 9. 【解析】 根據題意屬離子晶體可知,該晶體由和構成,故B、C項錯誤;與水反應實質上發(fā)生的是氫元素的歸中反

20、應,A項正確;與乙醇發(fā)生的反應與其與水發(fā)生的反應類似,可知與乙醇中羥基上的氫發(fā)生歸中反應被氧化,D項錯誤。 【答案】 A 10. 【解析】 溶入水生成硝酸和NO,氣體顏色會由紅棕色變成無色,生成的硝酸會氧化溶液由淺綠色變成棕黃色;通入溶液中會先出現白色沉淀,后沉淀消失;通入溶液中與水反應生成的氫離子和硝酸根離子會形成強氧化性環(huán)境,會氧化還原性較強的亞硫酸根離子,從而生成硫酸鋇沉淀;通入溶液中無明顯現象。 【答案】 B 11. 【答案】B【解析】使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體為NH3，由于整個轉化過程中沒有使用NH3或NH，故原溶液中一定有NH；若原溶液中含有SO或HSO，也能出現圖示中的轉化，原溶液不一定含有SO；由于第一步轉化使用了HCl，既使