《金新学案》安徽省高三化学一轮复习 第4章第4讲　氮及其重要化合物

第4讲氮及其重要化合物考纲展示热点定位1.了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。2.了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。1.不同价态氮元素的转化。2.HNO3、NOx的性质及有关计算。3.NH3、NH4＋的性质及NH3的实验室制法。4.考查含氮化合物及其相关工业对环境的影响。◎判断下列说法是否正确：1．(2010·山东高考T13－C)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在()2．(2010·全国ⅠT7－D)将NH3通入CuSO4溶液中能使Cu2＋还原为Cu()3．(2010·江苏T3－C)用稀NaOH溶液吸收NO2：2OH－＋2NO2===NO3－＋NO↑＋H2O()4．(2008·重庆高考T10－A)稀HNO3、稀H2SO4均能将木炭氧化成CO2()5．(2011·佛山模拟T8－D)检验NH3的存在可用湿润的红色石蕊试纸()提示：1.×2.×3.×4.×5.√一、氮气及氮的氧化物1．氮的固定(1)含义：使空气中

的氮转化为

氮的过程。游离态化合态2．氮气3．氮的氧化物(1)物理性质颜色气味毒性密度溶解性NO比空气

NO2比空气

与水发生反应无色红棕色有刺激性气味有毒有毒稍重不溶重(2)化学性质①NO―→NO2：

.②NO2―→HNO3(NO)：

.(3)氮的氧化物对环境的污染①形成

，污染空气。②形成酸雨。③破坏臭氧层。1．氨气(1)物理性质色味态：

。水溶性：

，在常温常压下，1体积水能溶解

体积氨气。光化学烟雾无色有刺激性气味气体极易溶于水7002NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO(2)化学性质(3)主要用途：

(填两方面)(4)实验室制取化学方程式为：制硝酸、制化肥2．铵盐(1)(2)铵根离子的检验[开放探究1]固态NH4Cl受热变成气体，气体遇冷又变为固态NH4Cl；固态碘受热变成蒸气，蒸气遇冷又变成固态碘，这两种现象的本质是否相同？提示：不相同，NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，发生了化学变化；固态碘受热升华成为碘的蒸气，是物理变化.

三、硝酸1．物理性质色味态： ；挥发性：

。水溶性： ；发烟硝酸：

。无色有刺激性气味液体易挥发与水以任意比互溶质量分数在98%以上的硝酸2．化学性质[开放探究2](1)如何除去浓硝酸中的黄色物质？(2)浓硝酸与Cu反应产生NO2气体，稀HNO3与Cu反应产生NO气体，有人说稀HNO3氧化性更强，这种说法对吗？提示：(1)浓HNO3中的黄色物质为NO2，可充入O2除去，发生如下反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。(2)不对。虽然硝酸与铜反应时浓硝酸被还原为NO2(N化合价从＋5价降为＋4价)，稀硝酸被还原为NO(N化合价从＋5价降为＋2价)，似乎稀硝酸被还原的程度比浓硝酸的大，稀硝酸的氧化性应该比浓硝酸强。其实，这是对物质氧化性强弱标准的一种误解。一种物质氧化性的强弱取决于其夺取电子能力的大小(这种能力可用夺取电子的难易来衡量)，而不取决于其夺得电子数的多少。同一物质在相同条件下与浓、稀硝酸反应的剧烈程度不同，如铜与浓硝酸的反应比铜与稀硝酸的反应要剧烈得多，说明浓HNO3比稀HNO3容易得电子。1．起固氮作用的化学反应是()A．N2和H2在一定条件下反应生成NH3B．NO与O2反应生成NO2C．NH3催化氧化生成NOD．由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4解析：

氮的固定是指将空气中N2转化为氮的化合物的过程。符合题意的为A项。答案：

A2．雷雨时不可能生成的氮的化合物是()A．NOB．NO2C．NH3 D．HNO3答案：

C3．下列说法不正确的是()A．凡是铵盐均能与苛性钠共热产生氨气B．碳酸氢铵受热分解产生的气体用碱石灰干燥后可得到纯净的氨气C．氨气溶于水后，水溶液中主要以铵根离子形式存在D．在一定条件下氨可以分解生成氮气和氢气解析：

NH3溶于水后，水溶液中主要以NH3·H2O分子形式存在。答案：

C4．下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是()A．NO和O2 B．HCl和NH3C．H2和CO D．SO2和CO2解析：

A、B项中的气体在常温下不共存；C项的气体均用向下排空气法收集。答案：

D5．下图表示A、B、C、D、E五种含氮物质的转化关系图，其中A、B、C、D常温下都是气体，B为红棕色，写出A、B、C、D、E的化学式和各步反应的化学方程式。(1)各物质的化学式：A__________，B__________，C________，D________，E________。(2)各步反应的化学方程式为：A―→C________________________________________________；D―→C_________________________________________________；B―→E_______________________________________________；E―→C________________________________________________。一、氨气的三种实验室制法 (教师可根据实际情况确定例题)1．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()A．①② B．②③C．③④ D．①③解析：

NH4Cl受热可产生NH3和HCl，但两者遇冷会重新反应生成NH4Cl，在此过程中还有可能出现堵塞导管的情况，因此不能用①的方法制取氨气，③中试管口未向下倾斜，会导致液体倒流入试管而使试管炸裂，③不可行。浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑，故可用②的方法制取氨气。浓氨水受热产生氨气，通过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的NH3，所以④符合要求。答案：

D2．某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究。回答下列问题：(1)若用装置①制取NH3，其反应的化学方程式为________________________________；若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是________(填装置序号)，装置中所盛试剂应具有的性质是_________________________________________________________。(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内装的试剂是________，分液漏斗中装的试剂是________，收集装置应选择________(填装置序号)。解析：

(1)装置①适用于固­固加热制取气体，制取NH3时试剂是NH4Cl和Ca(OH)2。若测定NH3的体积，必须用排液体法，而NH3极易溶于水，故不能用排水法，所用的液体必须不与NH3反应，也不溶解NH3才行。(2)装置②是固­液反应，不需加热的装置，制取NH3时，可用浓氨水和碱石灰作用。1．加热固态铵盐和碱的混合物2．加热浓氨水3．浓氨水与固态碱性物质作用制氨气装置反应原理二、氮及其化合物的转化 (教师可根据实际情况确定例题)3．(2010·安徽安庆)A、B、C、D均为中学化学所学的常见物质，且均含有同一种元素，它们之间的转化关系如下图所示(反应条件及其产物已略去)：请填写下列空白：(1)若A、D的水溶液均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，则D为(填写化学式)__________。(2)若A为气体，其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D的稀溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红。则工业上合成A的化学方程式为____________________________。(3)若A为短周期元素形成的非金属单质，则A可能是_______________________________________。(填3种不同单质的化学式)解析：

(1)中A为H2S，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4；(2)在高中阶段唯一的一种碱性气体为NH3；(3)中非金属单质为C、N2、S。4．下列是中学化学中常见物质间的反应转化关系图，其中部分产物已略去。常温下，G为固体单质，B、I为液体，其余都为气体。A为化合物，H可用作工业上冶炼金属的还原剂。请按要求填空：(1)写出下列物质的化学式：A________；B________；C________。(2)写出F＋B―→I的化学方程式__________________________。(3)写出A＋E―→D的化学方程式_________________________。1．氮及其重要化合物间的转化关系为2．重点把握三条转化线(1)N2―→铵态氮肥转化线(2)硝酸工业转化线(3)雷雨固氮转化线三、金属与硝酸的反应(教师可根据实际情况确定例题)5．38.4mg铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4mL(标准状况)。反应消耗的HNO3的物质的量可能是()A．1.0×10－3mol B．1.6×10－3molC．2.2×10－3mol D．2.4×10－3mol答案：

C6．有某硫酸和硝酸的混合溶液20mL，其中含有硫酸的浓度为2mol·L－1，含硝酸的浓度为1mol·L－1，现向其中加入0.96g铜粉，充分反应后(假设只生成NO气体)，最多可收集到标准状况下的气体的体积为()A．89.6mL B．112mLC．168mL D．224mL解析：

铜粉溶解于酸的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O0．015mol0.1mol0.02mol经比较Cu不足。由Cu的量求得生成NO为0.01mol，即标准状况下的气体的体积为224mL。答案：

D1．一般通式(1)金属＋浓硝酸―→金属硝酸盐＋NO2↑＋H2O(2)金属＋稀硝酸―→金属硝酸盐＋NO↑＋H2O2．反应规律(1)金属与硝酸反应一般不生成H2。浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO。(2)铁与稀硝酸反应，先生成Fe(NO3)3，若Fe过量，Fe(NO3)3再和Fe反应生成Fe(NO3)2。(3)铜与浓HNO3反应，若Cu过量，开始时硝酸的还原产物为NO2，随着反应的进行，浓HNO3变稀，硝酸的还原产物为NO，最终应得到NO2和NO的混合气体。3．有关金属与硝酸反应的计算方法(1)原子守恒法HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO3－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)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)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NO3－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NO3－进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。1．下列反应中，浓硝酸既表现出氧化性，又表现出酸性的是()A．氧化铜与浓硝酸反应B．氧化亚铁与浓硝酸反应C．氢氧化铝与浓硝酸反应D．碳与浓硝酸解析：

生成物中有硝酸盐说明HNO3表现了酸性，有氮的氧化物(或氮元素的其他非＋5价产物)证明HNO3表现了氧化性。答案：

B2．把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是()A．氧气 B．二氧化氮C．二氧化氮和氧气 D．二氧化氮和一氧化氮解析：

设有3molNO2气体，与水反应形成2molHNO3和1molNO，HNO3再与小苏打溶液反应，产生2molCO2,2molCO2和1molNO通过Na2O2时，CO2与Na2O2反应生成1molO2,1molNO和1molO2反应生成NO2并有O2剩余。答案：

C3．(2011·沈阳模拟)如图利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是()选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与HCl反应生成了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫