第四节 氨 氮氧化物 硝酸

1、(1)(1)掌握掌握N N单质及其重要化合物的主要性质，了解其应用单质及其重要化合物的主要性质，了解其应用(2)(2)了解了解N N单质及其重要化合物对环境质量的影响单质及其重要化合物对环境质量的影响(3)(3)以上各部分知识的综合应用以上各部分知识的综合应用【考纲要求】【考纲要求】1.1.关于氮气的性质的说法中，错误的是关于氮气的性质的说法中，错误的是 A A、通常情况下，氮气性质很不活泼、通常情况下，氮气性质很不活泼 B B、可在氧气中燃烧，生成一氧化氮、可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 C C、氮气的化学性质比较稳定，其原因是两原、氮气的化学性质比较稳定，其原因是两原子间的化学键非常牢固子间

2、的化学键非常牢固 D D、跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧、跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂化剂 对点训练对点训练B知识点一知识点一 ：氮气及其氮的氧化物：氮气及其氮的氧化物一、氮气：一、氮气：2.化学性质化学性质:N: N:N = N1.1.物理性质：在常温下是一种物理性质：在常温下是一种无色、无味无色、无味的气体；密度的气体；密度 比空气略小，比空气略小，难溶难溶于水。于水。通常情况下，很不活泼。通常情况下，很不活泼。N2+O2= 2NO 放电放电或高温或高温N2+3H2 2NH3催化剂催化剂高温高压高温高压N2+3Mg=Mg3N2点燃点燃 练习练习 写出写出Mg3N2与与H2

3、O反应的化学方程式。反应的化学方程式。Mg3N2 + 6H2O = 3Mg（OH）2 + 2NH3 氮的固定氮的固定用途：用途：制备：制备：1.合成氨合成氨 2 保护气保护气 空气液化空气液化1、下列反应表示氮的固定作用的是：、下列反应表示氮的固定作用的是： A、NH3经催化氧化为经催化氧化为NO B、NO与与O2反应生成反应生成NO2 C 、N2与与H2在一定条件下合成在一定条件下合成NH3 D、由、由NH3制碳酸氢铵和尿素制碳酸氢铵和尿素C固氮固氮：由游离态变为化合态的过程：由游离态变为化合态的过程2 2、（、（0707上海理综上海理综1010）将空气中氮气转化成氮）将空气中氮气转化成氮的

4、化合物的过程称为固氮。下图中能实现的化合物的过程称为固氮。下图中能实现人工人工固氮固氮的是（的是（ ） D1. 以下有关以下有关NO2气体的描述中，说法正确的是气体的描述中，说法正确的是A、据反应、据反应3NO2+H2O =2HNO3+NO知，知，NO2是是HNO3的酸酐的酸酐B、据反应、据反应2NO2(g)=N2O4（g）H0，要制得较纯净，要制得较纯净的的NO2，需高温、低压环境，需高温、低压环境C、据反应、据反应Cu+4HNO3(浓浓)=Cu（NO3）2+2NO2+2H2O和和3Cu+8HNO3（稀）（稀）=3Cu（NO3）2+2NO+4H2O，可，可知浓知浓HNO3的氧化性不如稀的氧化

5、性不如稀HNO3强强D、NO2、Br2(g)同为红棕色气体，可用湿润的淀粉同为红棕色气体，可用湿润的淀粉KI试纸鉴别试纸鉴别二二 、氮的氧化物、氮的氧化物B1.氮元素的常见正价有：氮元素的常见正价有：+1、+2、+3、+4、+5 所以氮的氧化物种类较多所以氮的氧化物种类较多 ：如：如 N2O、NO、N2O3、 NO2、 N2O4 、 N2O5等。等。其中其中N2O3和和N2O5分别为分别为HNO2和和HNO3的酸酐。的酸酐。二、氮的氧化物二、氮的氧化物2、NO、NO2性质比较性质比较NONO2颜色颜色毒性毒性水溶性水溶性与与O2反应反应与与H2O反应反应实验制法实验制法收集方法收集方法检验方法

6、检验方法无色无色红棕色红棕色有毒有毒有毒有毒不溶于水不溶于水易溶于水易溶于水2NO+O2=2NO2不反应不反应不反应不反应3NO2+H2O=2HNO3+NO3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O排水集气法排水集气法向上排空气法向上排空气法在试管中接触空气在试管中接触空气后变红棕色后变红棕色呈红棕色呈红棕色NO2和溴蒸气的和溴蒸气的鉴别鉴别方法方法NO2Br2方法一：方法一：蒸气用水溶解蒸气用水溶解得到无色溶液得到无色溶液得到黄色或橙黄色得到黄色或橙黄色溶液溶液方法二：方法二：加入硝酸银溶液加入硝酸银溶液没有

7、沉淀生成没有沉淀生成产生浅黄色沉淀产生浅黄色沉淀方法三：方法三：用四氯化碳溶解用四氯化碳溶解方法四：方法四：在一定条件下改在一定条件下改变温度变温度无明显现象无明显现象 气体颜色变气体颜色变 深或边浅深或边浅得到橙红色四氯得到橙红色四氯化碳溶液化碳溶液 气体颜色不变气体颜色不变 思考与交流思考与交流 3 3、NONO、NONO2 2均为大气污染物，且有毒。均为大气污染物，且有毒。NONO与与CO CO 相仿，能相仿，能与人体血红蛋白相结合与人体血红蛋白相结合; ;氮的氧化物对环境的污染氮的氧化物对环境的污染: :NONOX X是造成是造成光化学烟雾光化学烟雾的主要因素的主要因素; ;形成酸雨形

8、成酸雨; ;破坏臭氧层。破坏臭氧层。汽车尾气污染已不容忽视。汽车尾气污染已不容忽视。汽车尾气无害化处理反应为汽车尾气无害化处理反应为 ：2( ) 2( )NO gCO g22( ) 2( )N gCO g催化剂（09-09-山东高考）下列叙述错误的是山东高考）下列叙述错误的是A.A.合金材料中可能含有非金属元素合金材料中可能含有非金属元素 B.B.人造纤维，合成纤维和光导纤维都是有人造纤维，合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物机高分子化合物C.C.加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性质受热变性D.D.在汽车排气管上加装在汽车排气管上加装“催化转化器催

9、化转化器” ” 是为了减少有害气体的排放是为了减少有害气体的排放B三、氮氧化物有关计算三、氮氧化物有关计算1.原理原理:将将NO2(或或NO)和和O2同时通水中发生如下反应：同时通水中发生如下反应： 3NO2+H2O = 2HNO3+NO 2NO+O2 = 2NO2(1)4NO2+O2+2H2O=4HNO3(2)4NO+3O2+2H2O=4HNO3复习书复习书P63以上两个反应不断循环，逐步计算非常复杂。以上两个反应不断循环，逐步计算非常复杂。通常用总反应式进行计算，可大大简化计算，通常用总反应式进行计算，可大大简化计算，两个总反应式如下：两个总反应式如下：迁移应用迁移应用1 1 将盛有将盛有

10、12 mL NO12 mL NO2 2和和O O2 2的混的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余反应后，还剩余2 mL2 mL无色气体，则无色气体，则原混合气体中原混合气体中O O2 2的体积是的体积是 （ ） A A、1.2 mL B1.2 mL B、2.4 mL 2.4 mL C C、3.6 mL D3.6 mL D、4 mL4 mLAD【训练】【训练】将充满将充满NO2和和O2混合气体的量混合气体的量筒倒立于水中，充分反应后，保持气体筒倒立于水中，充分反应后，保持气体压强不变，水进入至量筒容积的一半处压强不变，水进入至量筒容积的一半处停止了，则原混

11、合气体中停止了，则原混合气体中NO2和和O2的体的体积比是多少？积比是多少？【考纲要求】【考纲要求】1 1、根据氨分子的结构特点，掌握氨的性、根据氨分子的结构特点，掌握氨的性质、制法、用途；质、制法、用途；2 2、掌握铵盐的特性和检验方法。、掌握铵盐的特性和检验方法。一、氨气的性质：一、氨气的性质：1 1、极易溶于水、极易溶于水（1 1：700700）NH3+H2O NH3H2O NH4+ +OH-喷泉实验喷泉实验2 2、与盐酸反应（碱性）、与盐酸反应（碱性）白烟现象的实验白烟现象的实验HCl=NH4Cl3 3、催化氧化（还原性）、催化氧化（还原性）工业制硝酸工业制硝酸O6H 4NO 5O4N

12、H223催化剂催化剂2.2.氨气的实验室制法：氨气的实验室制法：(2)(2)实验实验装置装置( (发生、净化、收集、验满、尾气吸收等发生、净化、收集、验满、尾气吸收等):): (1)(1)反应原理：反应原理：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O1.1.工业制法：工业制法：N2+3H2 2NH3催化剂催化剂高温高压高温高压 二、氨气的制法：二、氨气的制法：氨氨制硝酸制硝酸制铵盐、制铵盐、制纯碱制纯碱制尿素制尿素制纤维、塑料、染料制纤维、塑料、染料制医用稀氨水、制医用稀氨水、用做致冷剂用做致冷剂四、铵盐的性质：四、铵盐的性质：物性：常温下都是物性：常温下都是晶体（固体）晶体

13、（固体），易易溶于水，溶于水， 都为都为离子化合物离子化合物。化性：化性：1 1、不稳定，受热易分解：、不稳定，受热易分解：2 2、与碱共热反应得到氨气：、与碱共热反应得到氨气：检验检验NH4+的方法的方法NH4HCO3 = NH3 +H2O +CO2NH4Cl + NaOH = NH3 + NaCl + H2O五、五、NH4+的检验方法：的检验方法：铵盐铵盐 加加NaOH溶液溶液加热加热氨气氨气1 1、先将其与强碱共热逸出、先将其与强碱共热逸出NHNH3 32 2、用湿润红色石蕊试纸或浓盐酸、用湿润红色石蕊试纸或浓盐酸 检验逸出的氨气。检验逸出的氨气。【喷泉实验问题】【喷泉实验问题】1.1.

14、喷泉实验的原理喷泉实验的原理由于产生压强差而形成喷泉由于产生压强差而形成喷泉气体迅速溶于水气体迅速溶于水或某种水溶液中，容器内压强小于容器外水面的压强，或某种水溶液中，容器内压强小于容器外水面的压强，从而产生喷泉现象。根据这一原理，只要能够造成容从而产生喷泉现象。根据这一原理，只要能够造成容器内气体大量溶于液体，就可形成喷泉。器内气体大量溶于液体，就可形成喷泉。2.2.一般有以下几种情况一般有以下几种情况只要气体易溶于吸收剂，均可作喷泉实验。只要气体易溶于吸收剂，均可作喷泉实验。吸收剂吸收剂可以是水，也可以是酸液、碱液等。可以是水，也可以是酸液、碱液等。3.3.操作方法和实验成败的关键操作方法

15、和实验成败的关键(1)(1)操作方法操作方法按必修一课本实验按必修一课本实验4-8(P97)4-8(P97)安装好装置。安装好装置。打开橡皮管上的止水夹。打开橡皮管上的止水夹。挤压胶头滴管，使少量水进入烧瓶。观察现象。挤压胶头滴管，使少量水进入烧瓶。观察现象。(2)(2)喷泉实验成败的关键喷泉实验成败的关键装置气密性要好；装置气密性要好；烧瓶要干燥；烧瓶要干燥；气体的纯度要大。气体的纯度要大。制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）。制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）。(1)(1)用图用图A A所示装置进行喷泉实验，所示装置进行喷泉实验， 上部烧瓶已装满干燥的氨气，上部烧瓶已

16、装满干燥的氨气，引发喷泉的操作是：引发喷泉的操作是： 该实验的原理是该实验的原理是: （2 2）如果只提供如图中）如果只提供如图中B B所示装置，引发喷泉的方法是所示装置，引发喷泉的方法是（3 3）标准状况下，若喷泉最终充满整个烧瓶，则形成溶）标准状况下，若喷泉最终充满整个烧瓶，则形成溶液的浓度是液的浓度是 mol/Lmol/L。挤出胶头滴管中的水挤出胶头滴管中的水打开止水夹，打开止水夹， 氨气极易溶于水，氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小致使烧瓶内气体压强迅速减小,水迅速进入烧瓶，形成喷泉水迅速进入烧瓶，形成喷泉打开止水夹，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，氨气受热打开止水夹，用手（或热

17、毛巾等）将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触即发生喷泉膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触即发生喷泉1/22.4323-3+2+4+51. 1.下列对于硝酸的认识，不正确的是下列对于硝酸的认识，不正确的是 A.A.浓浓HNOHNO3 3和稀和稀HNOHNO3 3都具有氧化性都具有氧化性 B.B.铜与铜与HNOHNO3 3的反应属于置换反应的反应属于置换反应 C.C.金属与金属与HNOHNO3 3反应不产生氢气反应不产生氢气 D.D.可用铁和铝制品盛装浓可用铁和铝制品盛装浓HNOHNO3 3 B（09-重庆理综重庆理综9）下列叙述正确的是）下列叙述正确的是 ASO2具

18、有还原性，故可作漂白剂具有还原性，故可作漂白剂 BNa的金属活性比的金属活性比Mg强，故可用强，故可用Na与与MgCl2溶液反应制溶液反应制Mg C浓硝酸中的浓硝酸中的HNO3见光会分解，故有时在见光会分解，故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色实验室看到的浓硝酸呈黄色 DFe在在Cl2中燃烧生成中燃烧生成FeCl3，故在与其它，故在与其它非金属反应的产物中的非金属反应的产物中的Fe也显也显+3价价C 硝酸的性质硝酸的性质1 1、物理性质：、物理性质： 纯硝酸是纯硝酸是 、有、有 气味、易气味、易 的液体；的液体；98%98%以上的硝酸叫发烟硝酸。以上的硝酸叫发烟硝酸。2 2、化学性质：、化学性质：

19、酸的通性酸的通性.与指示剂作用：稀硝酸使蓝色石蕊试纸变红；与指示剂作用：稀硝酸使蓝色石蕊试纸变红； 浓硝酸使蓝色石蕊试纸浓硝酸使蓝色石蕊试纸先变红后褪色先变红后褪色。.与活泼金属反应与活泼金属反应, ,但不产生但不产生H2。 c.与与碱性氧化物反应：碱性氧化物反应：比较与比较与CuO、FeO的反应。的反应。 .与碱反应与碱反应:比较与比较与NaOH、Cu(OH)2 的反应。的反应。e.与盐反应与盐反应:比较与比较与CaCO3、Na2SO3 的反应。的反应。无色无色刺激性刺激性挥发挥发2 2、化学性质：、化学性质：思考思考1 1：1 1、硝酸应如何保存？、硝酸应如何保存？ 2 2、久置的硝酸为什

20、么呈黄色？、久置的硝酸为什么呈黄色？硝酸的不稳定性硝酸的不稳定性硝酸的分解反应化学方程式：硝酸的分解反应化学方程式：4HNO3 = 4NO2+O2+2H2O或光照或光照浓浓HNO3应避光保存在棕色瓶中。浓硝酸分解产生的应避光保存在棕色瓶中。浓硝酸分解产生的NO2溶于溶于HNO3而显而显黄色黄色。常见的需要放在棕色瓶中的溶液有哪些常见的需要放在棕色瓶中的溶液有哪些? ?浓浓HNOHNO3 3 、氯水、溴水等。、氯水、溴水等。A A、在浓硝酸中放入铜片：、在浓硝酸中放入铜片： （1 1）开始反应的化学方程式为：）开始反应的化学方程式为： ；实验现象为实验现象为 。 （2 2）若铜有剩余，则反应将结

21、束时的反应方程式）若铜有剩余，则反应将结束时的反应方程式是是_。 （3 3）待反应停止后，再加入少量）待反应停止后，再加入少量2525的稀硫酸，的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是这时铜片上又有气泡产生，其原因是_。硝酸的强氧化性硝酸的强氧化性 H H2 2SOSO4 4提供提供HH+ +，NONO3 3- -继续与继续与CuCu发生发生3Cu + 8H3Cu + 8H+2NO+2NO3 3 = 3Cu= 3Cu2 2+ 2NO + 4H+ 2NO + 4H2 2O O Cu + 4HNO3(浓浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3Cu + 8HNO3 (稀稀) =

22、3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 固体不断溶解，溶液逐渐变蓝，产生红棕色气体固体不断溶解，溶液逐渐变蓝，产生红棕色气体 B、铝、铁遇冷的浓硝酸产生、铝、铁遇冷的浓硝酸产生_现现象，即浓硝酸将它们表面氧化成一层薄而致密象，即浓硝酸将它们表面氧化成一层薄而致密的氧化物薄膜、阻止了进一步反应的缘故。的氧化物薄膜、阻止了进一步反应的缘故。 (1)铁在过量的浓硝酸中加热发生离子反应为：铁在过量的浓硝酸中加热发生离子反应为： _ (2)过量的铁在稀硝酸中发生离子反应为：过量的铁在稀硝酸中发生离子反应为： _ 活泼金属跟稀硝酸反应，由于金属的强还原性，活泼金属跟稀硝酸反应，由于金属的强还原性，还

23、原产物较为复杂。如：还原产物较为复杂。如： 4Mg+10HNO3（稀）（稀）=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O 。 (3)王水王水（浓硝酸和浓盐酸体积比（浓硝酸和浓盐酸体积比_）能）能使使Pt、Au溶解。溶解。钝化钝化Fe+ 6H+ 3NO3 = Fe3+ 3NO2+ 3H2O 3Fe+ 8H+ 2NO3- = 3Fe2+ 2NO+ 4H2O1:3C.C.与非金属反应与非金属反应（例如非金属（例如非金属C C）C+4HNO3(浓浓) CO2 + 4NO2 +2H2O规律规律与浓与浓HNO3反应时，非金属单质一般被氧化为反应时，非金属单质一般被氧化为高高价氧化物或高价含氧酸价氧化物或高

24、价含氧酸。D.D.与还原性化合物反应与还原性化合物反应: :与与含含S2 、SO32 、Fe2+ 、I等的化合物反应。等的化合物反应。 3Fe2+4H+NO3=3Fe3+NO+2H2O3SO32+2H+2NO3=3SO42-+2NO+H2OE、与有机物的反应：、与有机物的反应：3 3、硝酸与金属反应的计算、硝酸与金属反应的计算 P63P63 电子守恒电子守恒 物料守恒物料守恒 （原子守恒）（原子守恒） 电荷守恒电荷守恒 利用离子方程式计算利用离子方程式计算(1)电子守恒电子守恒 P63/例题例题2金属失去的电子数生成气体时金属失去的电子数生成气体时HNO3得到的电子数得到的电子数 3 3、硝酸

25、与金属反应的计算、硝酸与金属反应的计算 P63P63(2)物料守恒物料守恒 P64/ 第第5题（题（4）、）、P241/第第8题题耗耗HNO3的量盐中的量盐中NO的量的量(表现酸性的表现酸性的HNO3)气体气体中的中的N原子原子(被还原的被还原的HNO3)的量。的量。 (3)电荷守恒电荷守恒 P63/跟踪训练跟踪训练2HNO3过量时反应后溶液中过量时反应后溶液中(不考虑不考虑OH)则有：则有：c(NO)c(H)nc(Mn)(Mn代表金属离子代表金属离子)。(4)离子方程式计算法离子方程式计算法 P241/第第2题题1、物质的量之比为、物质的量之比为2：5的锌与稀硝酸反应，的锌与稀硝酸反应，若硝

26、酸被还原的产物为若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是（被还原的硝酸的物质的量之比是（ ） A、1：4 B、1：5 C、2：3 D、2：52、把7.2g铁粉投入40mL某HNO3溶液中，充分反应后剩余固体1.6g，产生NO2和NO的混合气体0.08mol。若不考虑N2O4的存在，则原HNO3溶液的物质的量浓度为 ( ) A 3.5mol /L B 4.5mol /L C 7.0mol /L D 9.0mol /L C3、1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1mol

27、/L和0.4mol/L。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为 ( ) A 2.4g B 3.2g C 6.4g D 9.6g D迁移应用迁移应用 将将32.64 g32.64 g铜与铜与140 mL140 mL一定浓度的硝酸一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的反应，铜完全溶解产生的NONO和和NONO2 2混合气体在标混合气体在标准状况下的体积为准状况下的体积为11.2 L11.2 L。请回答：。请回答：(1)NO(1)NO的体积为的体积为 molmol， NONO2 2的体积为的体积为 molmol。(2)(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V V mL mL a amol/Lmol/L的