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1、氮及其化合物 考點(diǎn)1氮?dú)饧暗难趸?. 氮元素的存在在自然界中,氮元素既有態(tài),也有態(tài),大部分氮元素以態(tài)的形式存在于空氣中。2. 氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)顏色:,狀態(tài):,氣味:,水溶性:溶于水。3. 氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)常溫下,氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,通常情況下不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。(1) 工業(yè)上合成NH3:。(2) N2和O2在放電條件下生成NO:。(3) Mg在N2中燃燒:。4. 氮的固定(1) 含義:將的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈牡?2) 方式:、生物固氮、工業(yè)固氮。5. 氮的氧化物氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。完成NO和NO2的比較:NONO2物理性質(zhì)

2、顏色毒性溶解性化學(xué)性質(zhì)與O2反應(yīng)2NO+O22NO2與H2O反應(yīng)3NO2+H2O2HNO3+NO實(shí)驗(yàn)室制法(用化學(xué)方程式表示)3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O注意:(1) 氮的氧化物都是大氣污染物??諝庵蠳O2是造成光化學(xué)煙霧的主要因素(2) NO2既有氧化性又有還原性,以氧化性為主。NO2能使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)例題1(2013上海高考)一定條件下,將0.1L CO、0.2L CO2、0.1L NO、0.2L NO2和0.2L NH3混合,然后通過分別盛有足量蒸餾水、飽和碳酸氫鈉溶液和氫氧化鈉溶液的三個(gè)

3、洗氣瓶(洗氣瓶排列順序不確定)。假設(shè)氣體通過每個(gè)洗氣瓶都能充分反應(yīng),則尾氣(已干燥)()A. 可能是單一氣體 B. 不可能含有一氧化碳C. 可能存在原氣體中的兩種氣體 D. 成分和洗氣瓶的排列順序無關(guān)變式1NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。(1) NOx能形成酸雨,寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式:。(2) 在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低NOx的排放。當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí),NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式:。(3) 通過NOx傳感器可監(jiān)測(cè)NOx的含量,其工作原理示意圖如下圖所示。2 Pt電極上發(fā)生的是(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。1 寫出Ni

4、O電極的電極反應(yīng)式:。微課1書寫減少氮氧化物排放的化學(xué)方程式 圖1 圖2 圖3(1) 汽車排出的尾氣中也含有氮氧化物,為避免污染,常給汽車安裝尾氣凈化裝置。凈化裝置里裝有催化劑,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機(jī)理如圖1所示。寫出凈化過程中的總化學(xué)方程式: 。(2) TiO2在紫外線照射下會(huì)使空氣中的某些分子產(chǎn)生活性基團(tuán)OH,OH能將NO、NO2氧化,如圖2所示,OH與NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為NO2+OHHNO3。寫出OH與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(3) 用乙烯作為還原劑將氮的氧化物還原為N2是燃煤煙氣的一種脫硝(除NOx)技術(shù)。其脫硝機(jī)理如圖3,寫出該脫硝過程中乙烯和NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式:

5、。 考點(diǎn)2氨氣及銨鹽1. 氨氣(1) 氨氣的物理性質(zhì):顏色:;氣味:;密度:比空氣;溶解性:溶于水(常溫常壓下,1體積水中大約可溶解體積氨氣);熔、沸點(diǎn)低,易液化。(2) 氨氣的化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng):NH3+H2ONH3H2O計(jì)算氨水濃度時(shí)通常將視作溶質(zhì),氨水的濃度越大,密度。弱堿性:NH3H2O絡(luò)合性:Ag+2NH3H2O與酸反應(yīng):實(shí)質(zhì)是NH3+H+與O2反應(yīng):4NH3+5O2(3) NH3的用途液氨可用作。NH3是一種重要的化工原料,可用來制硝態(tài)氮肥、銨態(tài)氮肥、尿素等。2. 銨鹽(1) 銨鹽的物理性質(zhì):色晶體,溶于水。(2) 銨鹽的化學(xué)性質(zhì)熱不穩(wěn)定性NH4ClNH4HCO3與堿溶液的反應(yīng)N+O

6、H-,氨氣能使試紙變色(可用于檢驗(yàn)銨鹽)。(3) N的檢驗(yàn)未知液呈堿性濕潤(rùn)的色石蕊試紙變色,則證明含N。例題2下列說法正確的是()A. 氨氣與氯氣相遇可能冒白煙 B. 氨氣通入濃硫酸或濃硝酸中會(huì)被氧化C. 氨氣可以由所有銨鹽受熱分解得到 D. 氨氣比PH3易液化是因?yàn)镹H鍵的鍵能比PH鍵的鍵能大變式2探究氨氣及銨鹽性質(zhì)的過程中,下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是()A. 將集有氨氣的試管倒扣于水槽中,液體迅速充滿試管,說明氨氣極易溶于水B. 將pH=11的氨水稀釋1 000倍,測(cè)得pH8,說明NH3H2O為弱堿C. 加熱NH4HCO3固體,觀察到固體逐漸減少,試管口有液滴產(chǎn)生,說明NH4HC

7、O3受熱不穩(wěn)定D. 將紅熱的鉑絲伸入右圖所示的錐形瓶中,瓶口出現(xiàn)少量紅棕色氣體,說明氨氣的氧化產(chǎn)物為NO21. NH3的實(shí)驗(yàn)室制法(1) 方法一:加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物。一般加熱NH4Cl和Ca(OH)2 的混合物。原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O裝置:固體+固體氣體(與用KClO3或KMnO4制O2的裝置相同)。收集:只能用向下排空氣法。干燥:用堿石灰(NaOH和CaO固體的混合物),不能用CaCl2。驗(yàn)滿:用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于試管口,試紙變藍(lán)色;或?qū)⒄河袧恹}酸的玻璃棒置于試管口,有白煙產(chǎn)生。注意事項(xiàng):收集時(shí),一般在試管口塞一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球,

8、可減小NH3與空氣的對(duì)流速率,收集到純凈的NH3,同時(shí)也可避免污染空氣。(2) 方法二:加熱濃氨水。原理:NH3H2ONH3+H2O裝置:(3) 方法三:濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì)(如NaOH粉末)。原理:濃氨水中存在平衡NH3+H2ONH3H2ON+OH-,加入固態(tài)堿性物質(zhì)(如CaO、NaOH、堿石灰等),使平衡逆向移動(dòng),同時(shí)反應(yīng)放熱,促進(jìn)NH3H2O的分解。裝置:2. NH3的催化氧化反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O 4NH3+6NO5N2+6H2O 8NH3+6NO27N2+12H2O 考點(diǎn)3硝酸1. 硝酸的性質(zhì)(1) 硝酸的物理性質(zhì)純硝酸是色、有氣味、易的液體,能跟水以互溶,常用濃硝酸

9、的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,“發(fā)煙硝酸”的濃度為。(2) 硝酸的化學(xué)性質(zhì)強(qiáng)酸性與CaCO3反應(yīng):CaCO3+2HNO3Ca(NO3)2+CO2+H2O稀硝酸遇石蕊試液,(填現(xiàn)象)。濃硝酸遇石蕊試液,(填現(xiàn)象)。不穩(wěn)定性HNO3受熱或光照分解的化學(xué)方程式為。強(qiáng)氧化性常溫下,F(xiàn)e、Al遇冷、濃硝酸(填現(xiàn)象)。Cu與稀硝酸反應(yīng):Cu與濃硝酸反應(yīng):C與濃硝酸反應(yīng):2. 硝酸的用途硝酸是一種重要化工原料,常用來制造、等。例題3等質(zhì)量的下列物質(zhì)與足量稀硝酸反應(yīng),放出NO物質(zhì)的量最多的是()A. FeO B. Fe2O3 C. FeSO4 D. Fe3O4變式3(2013江蘇學(xué)測(cè))對(duì)于1L HNO3和H2SO4的混合溶液

10、,若HNO3和H2SO4物質(zhì)的量濃度存在如下關(guān)系:c(H2SO4)+c(HNO3)=1.2molL-1。則理論上最多能溶解銅的物質(zhì)的量為()A. 0.80mol B. 0.72mol C. 0.45mol D. 0.40mol硝酸的工業(yè)生產(chǎn)1. 工業(yè)生產(chǎn)中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化:NH3NONO2HNO32. 主要原料:氨氣、空氣、水3. 主要原理: (1) 4NH3+5O24NO+6H2O (2) 2NO+O22NO2 (3) 3NO2+H2O2HNO3+NO4. 尾氣處理: NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O【隨堂檢測(cè)】1. 下列裝置適用于實(shí)

11、驗(yàn)室制氨氣并驗(yàn)證氨氣的某化學(xué)性質(zhì),其中能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A. 用裝置甲制取氨氣 B. 用裝置乙除去氨氣中的水蒸氣C. 用裝置丙驗(yàn)證氨氣具有還原性 D. 用裝置丁吸收尾氣2. 一定質(zhì)量的鐵和足量的稀硝酸或濃硝酸完全反應(yīng),在相同條件下,用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體。下列敘述一定正確的是()A. 硝酸濃度越大,消耗的硝酸越少 B. 硝酸濃度不同,生成Fe(NO3)3的物質(zhì)的量相同C. 硝酸濃度越大,產(chǎn)生的氣體越少 D. 用排水集氣法收集到的氣體在相同狀況下體積相同3. 紅熱的木炭與濃硝酸共熱產(chǎn)生的氣體等分為和兩份,第份先通過適量蒸餾水,再導(dǎo)入少量石灰水;第份直接通入少量石灰水。則石灰水的變化最可能

12、為()A. 不變渾濁,變?nèi)榘咨?B. 變?nèi)榘咨蛔儨啙酑. 變?nèi)榘咨?,變?nèi)榘咨?D. 不變渾濁,不變渾濁4. 判斷下列說法是否正確。(1) 分別加熱盛有NH4Cl和單質(zhì)碘的試管,管口均有固體凝結(jié)。()(2) 常溫下鐵能被濃硝酸鈍化,可用鐵質(zhì)容器貯運(yùn)濃硝酸。()(3) 常溫下,濃硝酸不跟鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng),可用鐵制容器盛裝濃硝酸。()(4) 液氨汽化時(shí)要吸收大量的熱,可用作制冷劑。()(5) 氨氣顯堿性,可用P2O5或無水CaCl2干燥。()(6) 氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)通常不活潑,可將熾熱的鎂粉放在氮?dú)庵欣鋮s。()(7) 向稀溶液中加入少量NaOH溶液,未產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,該溶液中一定不

13、含N。(8) 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,6.72L NO2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.1NA。()(9) 氨氣具有氧化性,可用濃氨水檢驗(yàn)氯氣管道是否泄漏。()(10) 加入鋁粉能放出氫氣的溶液中一定能大量存在C、Al、I-、N等離子。()【課后檢測(cè)】氮及其化合物1. (2015鹽城三模)下列裝置應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制取NH3,并用AlCl3溶液吸收多余氨氣制氫氧化鋁,最后回收氯化銨的實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A. 用裝置甲制取NH3 B. 用裝置乙吸收NH3制取Al(OH)3C. 用裝置丙在不斷攪拌下分離Al(OH)3和NH4Cl溶液 D. 用裝置丁蒸干NH4Cl溶液并灼燒制NH4Cl2. 相同質(zhì)量的銅片分別

14、與體積相同且過量的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng),二者比較相等的是()A. 反應(yīng)中氧化劑得到電子總數(shù) B. 銅片消耗完所需時(shí)間C. 反應(yīng)后溶液中銅離子的物質(zhì)的量濃度(反應(yīng)后溶液體積不變) D. 反應(yīng)生成氣體的體積(同溫、同壓)3. (2015北京理綜)下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如下圖)的說法不正確的是()A. 氮元素均被氧化 B. 工業(yè)合成氨屬于人工固氮C. 含氮無機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化 D. 碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)4. 物質(zhì)的量之比為13的鋅與稀硝酸混合,若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O,反應(yīng)結(jié)束后鋅沒有剩余,下列說法正確的是()A. 在此反應(yīng)中硝酸體現(xiàn)強(qiáng)氧化性,全部被還原 B. 向反應(yīng)后的溶液中

15、再加入金屬鐵,不再發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C. 該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸之比為14D. 該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸之比為155. 汽車排放的尾氣中含有NO2,NO2是城市大氣污染的主要污染物之一。在日光照射下,NO2發(fā)生一系列光化學(xué)煙霧的循環(huán)反應(yīng),從而不斷產(chǎn)生O3,加重空氣污染。反應(yīng)過程為2NO22NO+2O;2NO+O22NO2;O+O2O3。下列對(duì)該反應(yīng)過程及產(chǎn)物的敘述正確的是()A. NO2起催化劑作用 B. NO起催化劑作用C. NO2只起氧化劑作用 D. O3與O2互為同分異構(gòu)體6. 銨鹽是一類重要的氮的化合物,設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是()A. 1 m

16、ol N含有的電子數(shù)為11NA B. N中N元素的化合價(jià)為-3,在氧化還原反應(yīng)中常作氧化劑C. 0.1 L 3 molL-1NH4NO3溶液中氮原子數(shù)等于0.6NAD. 硫酸銨中既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵,而氯化銨中只含有離子鍵7. 判斷下列說法是否正確(用“”或“”回答)。(1)氯化銨、次氯酸都屬于強(qiáng)電解質(zhì)。()(2)制二氧化氮時(shí),用水或NaOH溶液吸收尾氣。()(3)液氨用作制冷劑不涉及化學(xué)變化。()(4)濃氨水可檢驗(yàn)氯氣管道漏氣。()(5)將NH4Cl溶液蒸干制備NH4Cl固體。()(6)常溫下,相同的鋁片中分別加入足量的濃、稀硝酸,濃硝酸中鋁片先溶解完。()(7)只滴加氨水鑒別NaCl、

17、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四種溶液。()(8)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L氨水含有NA個(gè)NH3分子。()(9)通過灼熱的鎂粉除去N2中的O2。()(10)P2O5可用于干燥Cl2和NH3。()8. (2016湖北黃岡測(cè)試 )某校實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究氨與氧化銅的反應(yīng)(圖中夾持、固定裝置均略去)。(1)按圖設(shè)計(jì)組裝好儀器,先,再裝入藥品。(2)A中分液漏斗內(nèi)應(yīng)裝B中固體試劑為。(3)打開分液漏斗活塞,加入試劑,點(diǎn)燃C處的酒精燈,一段時(shí)間后,觀察到C中氧化銅全部轉(zhuǎn)化成光亮的紅色固體,F(xiàn)中集氣瓶?jī)?nèi)收集到一種無色氣態(tài)單質(zhì)。寫出裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。(4)E中濃硫酸的作用是

18、。 (5)已知Cu2O也是紅色的。下表為實(shí)驗(yàn)前后C裝置的質(zhì)量,通過計(jì)算可知反應(yīng)后的產(chǎn)物中 (填“有”、“無”或“無法確定”)Cu2O。空玻璃管實(shí)驗(yàn)前(樣品+玻璃管)實(shí)驗(yàn)后(樣品+玻璃管)59.60 g65.60 g64.64 g9. (2014北京西城區(qū)一模)某小組對(duì)Cu與濃硝酸的反應(yīng)進(jìn)行研究。記錄如下:裝置藥品現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)10.64 g 銅片和20.0 mL濃硝酸銅片消失,得到綠色溶液A,放置較長(zhǎng)時(shí)間后得到藍(lán)色溶液B. Cu與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。. 探究實(shí)驗(yàn)1中溶液A呈綠色而不是藍(lán)色的原因。(1)甲認(rèn)為溶液呈綠色是由Cu2+濃度較大引起的。乙根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄,認(rèn)為此觀點(diǎn)不正確,乙的依據(jù)是。(

19、2)乙認(rèn)為溶液呈綠色是由溶解的NO2引起的。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2:先將NO2通入B中,再鼓入N2。結(jié)果證實(shí)假設(shè)成立。則以上兩步操作對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象分別是、。(3)為深入研究,丙查閱資料,有如下信息:. 溶有NO2的濃硝酸呈黃色;水或稀硝酸中通少量NO2溶液呈無色。. NO2溶于水,會(huì)發(fā)生反應(yīng)2NO2+H2OHNO3+HNO2。HNO2是弱酸,只能穩(wěn)定存在于冷、稀的溶液中,否則易分解。. N能與Cu2+反應(yīng):Cu2+(藍(lán)色)+4NCu(NO2。據(jù)此,丙進(jìn)一步假設(shè):a. 可能是A中剩余的濃硝酸溶解了NO2得到的黃色溶液與Cu(NO3)2的藍(lán)色溶液混合而形成的綠色;b. 可能是A中生成了Cu(NO2使溶液呈綠色。丙進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):操作現(xiàn)象1. 配制與溶液A的c(H+)相同的HNO3溶液,取20.0 mL,通入NO2氣體溶液呈黃色2. 再加0.01 mol Cu(NO3)2固體攪拌至完全溶解溶液變?yōu)榫G色3. 加水稀釋溶液立即變?yōu)樗{(lán)色1. 向20.0 mL 0.5 molL-1Cu(NO3)2藍(lán)色溶液中通入少量NO2溶液呈綠色2. 加入稀硫酸有無色氣體放出,遇空氣變紅棕色,溶液很快變?yōu)樗{(lán)色亞硝酸分解的化學(xué)方程式是 。請(qǐng)用平衡原理解釋加入稀硫酸后綠色溶液變藍(lán)的原因: 。(4)

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