氮及其化合物导学案(学生版)

1、氮及其化合物考点1氮气及氮的氧化物1. 氮元素的存在在自然界中，氮元素既有 态，也有态，大部分氮元素以态的形式存在于空气中。2. 氮气的物理性质颜色：，状态：，气味：，水溶性：溶于水。3. 氮气的化学性质常温下，氮气的化学性质稳定，通常情况下不易发生化学反应。写出下列反应的化学方程式。(1)工业上合成NH3 :。N2和02在放电条件下生成NO :。Mg在2中燃烧：。4. 氮的固定(1) 含义：将的氮转变为的氮。方式：、生物固氮、工业固氮。5. 氮的氧化物氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。完成NO和NO?的比较：NONO2物理颜色毒性性质溶解性化学与。2

2、反应2NO+O22NO2性质与O反应3NO2+H2O 2HNO3+NO3Cu+8HNOa(稀)3Cu(NO3Cu+4HNO3(浓)实验室制法(用化学方程式表不)2+2NO f +4H2OCu(NOs) 2+2NO2 f +2H2O注意：(1)氮的氧化物都是大气污染物。空气中NO?是造成光化学烟雾的主要因素(2) NO 2既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO?能使湿润的淀粉KI试纸变蓝例题1 (2013 上海高考)一定条件下，将CO、 CO2、NO、NO2和NHs混合，然后通过分别盛有足量蒸憎 水、饱和碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液的三个洗气瓶(洗气瓶排列顺序不确定)。假设气体通过每个洗气瓶 都

3、能充分反应，则尾气(已干燥)()A.可能是单一气体B.不可能含有一氧化碳C.可能存在原气体中的两种气体D.成分和洗气瓶的排列顺序无矢变式1 NCX是汽车尾气中的主要污染物之一。(1) NO x能形成酸雨，写出NO?转化为HNO3的化学方程式：(2) 在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时，NOx在催化 转化器中被还原成2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：Pt电极上发生的通过NCX传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下图所示。写出NiO电极的电极反应式:微课1书写减少氮氧化物排放的化学方程式图1图2NO图3(1) 汽车排出的尾气中也含有氮氧化物，为

4、避免污染，常给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装 有催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图1所示。写出净化过程中的总化学方程式：(2) TiO 2在紫外线照射下会使空气中的某些分子产生活性基团OH，OH能将NO、NO2氧化，如图2 所示?OH与NO?反应的化学方程式为NO2+OH HNOa。写出0H与NO反应的化学方程式：。(3) 用乙烯作为还原剂将氮的氧化物还原为 2是燃煤烟气的一种脱硝(除NO技术。其脱硝机理如图3，写出该脱硝过程中乙烯和NO?反应的化学方程式：。考点2氨气及鞍盐1.氨气(1) 氨气的物理性质：颜色：；气味：；密度：比空气；溶解性：溶于水(常温常压下，1体积水 中

5、大约可溶解体积氨气)；熔、沸点低，易液化。(2) 氨气的化学性质 与水反应：NH3+H2O NH3-H2O计算氨水浓度时通常将视作溶质，氨水的浓度越大，密度。弱碱T生：NH3HQ络合性：Ag+2NH3-H2O 与酸反应：实质是NH3+H+ 与。2反应：4NH3+5O2(3) NH 3的用途液氨可用作NHs是一种重要的化工原料，可用来制硝态氮肥、鞍态氮肥、尿素等。未知液呈碱性湿润的色石蕊试纸变色，则证明含NH。例题2下列说法正确的是()A. 氨气与氯气相遇可能冒白烟B.氨气通入浓硫酸或浓硝酸中会被氧化C.氨气可以由所有鞍盐受热分解得到D.氨气比PH3易液化是因为N H键的键能比P- H键的键能大

6、变式2探究氨气，及钱盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A. 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pH=11的氨水稀释1 000倍，测得pH8，说明NH3-H2O为弱碱C. 加热NHMCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明NHMCO3受热不稳定D. 将红热的钳丝伸入右图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体说明氨气的氧化产物为NO?纟I*牛J 的丝1. NH 3的实验室制法(1)方法一：加热固态钱盐和碱的混合物。一般加热NHQ和Ca(OH)2的混合物。原理：2NHQ+Ca(OH) 2CaCl2+2NH3 f +2H2O装

7、置：固体+固体 气体(与用KCIOs或KMnd制O2的装置相同)。收集：只能用向下排空气法。干燥：用碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)，不能用CaCh。验满：用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟 产生。注意事项：收集时，一般在试管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小率，NH3与空气的对流速 收集到纯净的NH3，同时也可避免污染空气。(2) 方法二：加热浓氨水。原理：NH3-H2ONH3t+H20 方法三：浓氨水中加固态碱性物质（如NaOH粉末）。原理：浓氨水中存在平衡NH3+H2O NFkHQ NHuOHs加入固态碱性物质（如CaO、Na

8、OH、碱石灰 等），使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NNHQ的分解。2. NH 3的催化氧化反应4NH3+5O2 4NO+6H2O4NH 3+6NO 5N2+6H2O8NH 3+6NO27N2+12H2O考点3硝酸1. 硝酸的性质（1）硝酸的物理性质纯硝酸是 色、有气味、易的液体，能跟水以互溶，常用浓硝酸 的质量分数为，“发烟硝酸”的浓度 为。（2）硝酸的化学f生质 强酸性与CaCO3反应：CaCO3+2HNO3Ca（NO3）2+CO2 f +H2O（填现象）。（填现象）。稀硝酸遇石蕊试液，浓硝酸遇石蕊试液， 不稳定性HNO3受热或光照分解的化学方程式为 强氧化性常温下，Fe、AI遇冷、浓硝

9、酸（填现象）。Cu与稀硝酸反应：Cu与浓硝酸反应：C与浓硝酸反应：2. 硝酸的用途硝酸是一种重要化工原料，常用来制造、等。例题3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（）A. FeO B. Fe 2O3C. FeSO 4D. Fe 3O4变式3（2013-江苏学测）对于1LHNO3和H2SO4的混合溶液，若HNOs和H2SO4物质的量浓度存在如下矢系：c（H2SO4）+c（HNO3）=-L-1 则理论上最多能溶解铜的物质的量为（）A. B. C. D.硝酸的工业生产1. 工业生产中的物质转化：NH3NO NO2HNO32. 主要原料：氨气、空气、水3. 主要原理：（1）4N

10、H 3+5024NO+6H2O 2NO+O22NO2 3NO 2+H2O 2HNO3+NO4. 尾气处理：NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O 2NO 2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O【随堂检测】1 下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某化学性质，其中能达到实验目的的是0A.用装置甲制取氨气B.用装置乙除去氨气中的水蒸气C.用装置丙验证氨气具有还原性D.用装置丁吸收尾气2. 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()A.硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少B.硝酸浓度不同，生成Fe(NO3) 3的物质的量相

11、同C.硝酸浓度越大，产生的气体越少D.用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同3. 红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为和两份，第份先通过适量蒸馆水，再导入少量石灰水； 第份直接通入少量石灰水。则石灰水的变化最可能为()A.不变浑浊，变乳白色B.变乳白色，不变浑浊C.变乳白色变乳白色D.不变浑浊不变浑浊4. 判断下列说法是否正确。(1) 分别加热盛有NHQI和单质碘的试管，管口均有固体凝结。()(2) 常温下铁能被浓硝酸钝化，可用铁质容器贮运浓硝酸。()(3) 常温下，浓硝酸不跟铁发生化学反应，可用铁制容器盛装浓硝酸。()(4) 液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂。() 氨气显碱性，

12、可用PQ5或无水CaCb干燥。()(6) 氮气化学性质通常不活泼，可将炽热的镁粉放在氮气中冷却。()(7) 向稀溶液中加入少量NaOH溶液，未产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该溶液中一定不含。(8) 标准状况下，NO?与水充分反应转移的电子数目为。()(9) 氨气具有氧化性，可用浓氨水检验氯气管道是否泄漏。()(10) 加入铝粉能放出氢气的溶液中一定能大量存在c312- AI 2 1N6等离子课后检测】氮及其化合物2.相同质量的铜片分别与体积相同且过量的浓硝酸、稀硝酸反应，二者比较相等的是()A.反应中氧化剂得到电子总数B.铜片消耗完所需时间C.反应后溶液中铜离子的物质的量浓度(反应后溶液

13、体积不变)D.反应生成气体的体积(同温、同压)A.用装置甲制取NHsB.用装置乙吸收N删取AI(OH) 33. (2015 北京理综)下列矢于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是()c.用装置丙在不断搅拌下分离AI（OH） 3和NHQ溶液 D. 用装置丁蒸干NHQ溶液并灼烧制NHQ（7IA.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4. 物质的量之比为1 ： 3的锌与稀硝酸混合，若硝酸被还原的产物为NQ，反应结束后锌没有剩余，下列说 法正确的是（）A. 在此反应中硝酸体现强氧化性，全部被还原B. 向反应后的溶液中再加入金

14、属铁，不再发生化学反应C. 该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为1 : 4D. 该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为1 : 55. 汽车排放的尾气中含有NO2，NO?是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生6，加重空气污染。反应过程为2NO22NO+2O ； 2NO+O22NO2 ； 0+02 03。下列对该反应过程及产物的叙述正确的是0A. N02起催化剂作用B. NO起催化剂作用C. NO?只起氧化剂作用D. O3与6互为同分异构体6. 鞍盐是一类重要的氮的化合物，设Na表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（）A. 1

15、 mol N h4含有的电子数为11NaB. N巴中N元素的化合价为3，在氧化还原反应中常作氧化剂C. L3 mol -L-1NH4NO3溶液中氮原子数等于D. 硫酸钱中既含有离子键又含有共价键，而氯化钱中只含有离子键7. 判断下列说法是否正确（用“厂或“？ ”回答）。(1) 氯化鞍、次氯酸都属于强电解质。()(2) 制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气。()(3) 液氨用作制冷剂不涉及化学变化。()(4) 浓氨水可检验氯气管道漏气。() 将NHQI溶液蒸干制备NHQI固体。()(6)常温下，相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完。() 只滴加氨水鉴别NaCI、AICI

16、3、MgCh、Na2SO4四种溶液。()(8) 标准状况下，L氨水含有Na个NHs分子。()(9) 通过灼热的镁粉除去2中的02。()(10) P2O5可用于干燥CI2和NH3。()8. (2016湖北黄冈测试)某校实验小组的同学利用下图所示实验装置探究氨与氧化铜的反应持、固(图中夹 定装置均略去)。、CD浓硫隈氢氧化 钠尚体再装入药品。(2) A中分液漏斗内应装B中固体试剂为。(1) 按图设计组装好仪器，先(3) 打开分液漏斗活塞，加入试剂，点燃C处的酒精灯，一段时间后，观察到C中氧化铜全部转化成光亮的红色固体F中集气瓶内收集到一种无色气态单质。写出装置C中反应的化学方程 式：。(4) E中

17、浓硫酸的作用是。(5) 已知Cu2O也是红色的。下表为实验前后C装置的质量，通过计算可知反应后的产物中(填“有”、“无”或“无法确定” )Cu 2O。空玻璃管实验前(样品+玻璃管)实验后(样品+玻璃管)ggg9. (2014 dt京西城区一模)某小组对Cu与浓硝酸的反应进行研究。记录如下：装置药品现象实验1g铜片和mL浓硝酸铜片消失，得到绿色溶液A，放置较长时间后得到蓝色溶液B-I Cu与浓硝酸反应的化学方程式是。U 探究实验1中溶液A呈绿色而不是蓝色的原因。(1) 甲认为溶液呈绿色是由Cu鬥农度较大引起的。乙根据实验记录，认为此观点不正确，乙的依据是(2) 乙认为溶液呈绿色是由溶解的N02引

18、起的。进行实验2 :先将NO?通入B中，再鼓入N2。结果证实假设成立。则以上两步操作对应的现象分别是、。(3) 为深入研究，丙查阅资料，有如下信息：i 溶有NO?的浓硝酸呈黄色；水或稀硝酸中通少量NO?溶液呈无色。ii NO 2溶于水，会发生反应2NO2+HQ HNO3+HNO2。HNO2是弱酸，只能稳定存在于冷、稀的溶液中，否则易 分解。iii. N ?能与 C产反应：Ci?+(蓝色)+4N ?Cu(NO2)4。据此，丙进一步假设：a. 可能是A中剩余的浓硝酸溶解了 NO?得到的黄色溶液与Cu(NO3) 2的蓝色溶液混合而形成的绿色；b. 可能是A中生成了 Cu(NO2)4使溶液呈绿色。丙进

19、行如下实验：操作现象1 配制与溶液A的c(H+)相同的HNO3溶液，取mL，通入NO?气体溶液呈黄色2.再加mol Cu(NO 3) 2固体搅拌至完全溶解溶液变为绿色3.加水稀释溶液立即变为蓝色1向mL molLCu(NO3)2蓝色溶液中通入少量NO2溶液呈绿色2.加入稀硫酸有无色气体放出，遇空气变红棕色，溶液很快变为蓝色亚硝酸分解的化学方程式是请用平衡原理解释加入稀硫酸后绿色溶液变蓝的原因：。，请依据实验现(4) 根据实验得出结论：实验1中溶液A呈绿色的主要原因是象阐述理由：。10. (2015 北京顺义一练)某种硬铝合金是由Al、Cu、Mg三种金属组成，主要应用于耐热可焊的结构件及 锻件。某研究小组欲探究该合金的性质并测定合金中铝的质量分数。(1)甲同学预测：该合金与10 mol-L硝酸反应时有NO2气体生