高考复习方案（全国卷）2020版高考化学一轮复习 第4单元 非金属及其化合物 第17讲 氮及其重要化合物教学案（无答案）新人教版

第17讲 氮及其重要化合物考纲要求 1.了解氮元素的单质及其重要化合物的主要性质和应用。2了解氮元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。考点一 氮气及氮的常见氧化物 知识归纳 1氮元素在自然界中的存在及氮的固定 2氮气(1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。(2)化学性质：与氧气反应：_(导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮)。与氢气反应：_(工业合成氨的反应原理)。氮气与金属镁反应的化学方程式为_。3氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物，如_、_、_、_、N2O3、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是_、_。(2)NO和NO2的比较 性质NONO2色、态、味溶解性_溶于水_溶于水且与水反应毒性_(跟血红蛋白结合)与水反应不反应与氧气反应不反应对环境的影响NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层 判断思考1判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA( )(2)制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气( )(3)NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象( )(4)在实验室里，NO和NO2均可用排水法收集( )(5)常温下，N2既能与O2反应又能与H2反应( )2如何鉴别NO2与溴蒸气？ 典型例题 1 2020北京卷 在通风橱中进行下列实验： 步骤现象Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止Fe、Cu接触后，其表面均产生红棕色气泡下列说法中不正确的是( )A中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NOO2=2NO2B中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应C对比 、中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D针对中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化2 如图4171所示，将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内，充分反应后，试管内残留体积的气体，该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为( )图4171 A32 B23C83 D38NOx和O2混合型计算题的规律总结1关系式法(1)NO和O2通入水中由2NOO2=2NO2和3NO2H2O=2HNO3NO得总反应为4NO3O22H2O=4HNO3(2)NO2和O2混合气体通入水中由3NO2H2O=2HNO3NO和2NOO=2NO2得总反应为4NO2O22H2O=4HNO3 (3)NO、NO2和O2三种气体通入水中先按3NO2H2O=2HNO3NO计算出生成的NO体积，再加上原来混合气体中NO体积，再按(1)计算。2电子守恒法当NOx转化为硝酸时要失去电子，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。 变式训练12020北京卷 下列关于自然界中氮循环(如图4172)的说法不正确的是( )图4172A氮元素均被氧化B工业合成氨属于人工固氮C含氮无机物和含氮有机物可相互转化D碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环2将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2 mL气体分别是( )A1.2 mL，NO B2.4 mL，O2C3.5 mL，O2 D4 mL，NO考点二 氨和铵盐 知识归纳 1氨(1)物理性质：_色有_气味的气体，密度比空气_，易液化，极易溶于水(1700)。(2)化学性质还原性与氧气反应：_。与酸反应与氯化氢反应：_，现象：_；应用：用于NH3与挥发性酸的互相检验。与水反应：_，_，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。(3)用途：化工原料，用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素，用作制冷剂。2氨气的实验室制法(1)加热固态铵盐和碱的混合物 图4173_ 固体固体气体(与用KClO3和MnO2或KMnO4制O2的装置相同) 用_干燥 用_法。收集时，一般在管口塞一团棉花球，可减小NH3与空气的对流速率，收集到纯净的NH3 将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变_；将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有_产生(2)实验室制取氨气的其他方法 方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3H2ONH3H2O (续表)方法化学方程式(或原理)气体发生装置浓氨水固体NaOHNaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH浓度的增大有利于NH3的生成浓氨水固体CaOCaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，且OH浓度的增大，促使氨水分解。化学方程式为NH3H2OCaO=NH3Ca(OH)23.铵盐(1)物理性质：都是无色或白色晶体，易溶于水。(2)化学性质不稳定性aNH4Cl受热分解：_。bNH4HCO3受热分解：_。与碱反应(离子方程式)a在稀溶液中不加热：_。b加热时或浓溶液：_。(3)NH的检验：强碱湿润红色。 判断思考1判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)液氨制冷、碘的升华、NH4Cl气化都不涉及化学变化( )(2)能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl为强酸弱碱盐( )(3)氨水具有弱碱性，说明氨水是弱电解质( )(4)氨水中微粒种类与NH4Cl溶液中的微粒种类相同( )(5)NH3、O2、HNO3三种物质中，不满足任意两种物质在一定条件下均能发生反应( )(6)检验溶液中是否含NH时，取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体( )2能否用浓硫酸、P2O5、CaCl2对氨气进行干燥？ 典型例题 3 探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )图4174A将集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水B将pH11的氨水稀释1000倍，测得pH 8，说明NH3H2O为弱碱C加热NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明NH4HCO3受热不稳定D将红热的Pt丝伸入如图4174所示的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体，说明氨气的氧化产物为NO24某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。探究：利用如图4175所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。图4175(1)A装置中制取NH3的化学方程式是_。(2)甲、乙分别是_。 a浓硫酸、碱石灰 b碱石灰、碱石灰c碱石灰、无水氯化钙 d五氧化二磷、五氧化二磷(3)若NO2能够被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是_。(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是_。探究：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。图4176(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。(6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2；_。(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收时所得溶液物质的量浓度为_mol/L(保留两位有效数字)。喷泉实验的原理及应用1喷泉实验的原理使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。2形成喷泉的类型下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。 气体HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2(43)NO2、O2(41)吸收剂水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水3.喷泉实验的引发加入某种试剂；采取一定操作使烧瓶内的气体与烧杯中的液体接触。4.喷泉实验产物的浓度计算关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后物质的量浓度： HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时：溶质的物质的量浓度为mol/L。 当NO2和O2的混合气体且体积比为41时，c(HNO3)mol/L。 当NO和O2的混合气体且体积比为43时，c(HNO3)mol/L。当H2S、CO2、SO2溶于NaOH溶液中，c(Na2S)、c(Na2CO3)、c(Na2SO3)均为mol/L。 变式训练1下列有关NH3的实验正确的是( ) ABCD实验室制NH3证明NH3极易溶于水收集NH3吸收多余NH32.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是 ( ) 图4177A B C D 考点三 硝酸 知识归纳 1物理性质硝酸是_，易挥发的液体，有_气味。2化学性质 (1)不稳定性反应：_。市售浓硝酸呈黄色的原因是：硝酸分解生成的_溶解在硝酸里。硝酸保存在_试剂瓶中，置于冷暗处，不能用_塞。(2)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；常温时浓硝酸使铁、铝钝化。与金属反应(化学方程式)稀硝酸与铜反应：_；浓硝酸与铜反应：_。与非金属C的反应：_；与还原性化合物反应：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2等还原性物质。稀硝酸与FeSO4溶液反应(离子方程式)：_。 判断思考1判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)实验室里用锌粒与稀HNO3反应制取H2( )(2)铜与浓硝酸生成NO2，而与稀硝酸反应生成更低价的氧化物NO，则氧化性：稀硝酸浓硝酸( )(3)将可调高度的铜丝伸入到稀HNO3中溶液变蓝，说明Cu与稀HNO3发生置换反应( )(4)常温下，将Al片放入浓硝酸中无明显现象，原因是Al与浓硝酸不反应( )(5)浓硝酸、浓硫酸的浓度大，书写离子方程式时写分子式，不拆写为离子形式( )(6)硝酸可与Na2S反应制得H2S气体( )(7)在1.0 mol/L的KNO3溶液中，H、Fe2、Cl、SO可以大量共存( )(8)磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O( )2在浓硝酸中放入铜片，回答下列问题。(1)反应开始时的化学方程式为_，实验现象为_。(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为_。(3)待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是_。 典型例题 5 2020山东卷 等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是( ) AFeO BFe2O3C. FeSO4 DFe3O46 有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4 mol/L和2 mol/L，取10 mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下气体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO)( )A0.448 L B0.672 LC0.896 L D0.224 L金属与硝酸反应在计算中守恒思想的应用(1)原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO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。 (2)得失电子守恒法：HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。(3)电荷守恒法：HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH)有：c(NO)c(H)nc(Mn)(Mn代表金属离子)。(4)离子方程式计算法：金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H或NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。 变式训练12020全国卷 我国清代本草纲目拾遗中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指( )A氨水 B硝酸 C醋 D卤水2取铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生0.896 L NO2气体和0.672 L N2O4气体(气体体积都已折算到标准状况)，在反应后的溶液中加足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为3.7 g。则合金中铜与镁的物质的量之比等于( )A11 B21C23 D32 1下列叙述不正确的是( )ANH3的喷泉实验说明氨气极易溶于水BNO和NH3均可用排空气法收集C盛液溴的瓶内加少量水可防止液溴的挥发DNH3遇到挥发性强酸就能冒白烟图41792为验证铜与稀硝酸反应的还原产物是NO而不是NO2，设计了如图4179的装置，以下叙述错误的是( )A应先打开活塞再从右侧加稀硝酸B左侧稀硝酸须注满C关闭活塞后铜丝会全部溶解D反应停止后打开活塞气体变成红棕色3氨气溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水，下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是( )A“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同B“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素C“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡D“两水”放置时间较久后都会因为相同的原理而变质4一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应，在相同条件下，用排水集气法收集产生的气体。下列叙述一定正确的是( )硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少 硝酸浓度不同，但生成的Fe(NO3)3的物质的量相同 硝酸浓度越大，产生的气体越少 用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同A只有 BC D5有甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂，对实验