2024届一轮复习人教版 第四章 第三节 氮及其化合物 课件（69张）

第三节氮及其化合物课标要求核心素养1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，理解氮及其化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。2.氮元素及其化合物常与物质制备、性质探究、定性定量测定相结合进行综合考查。1.证据推理与模型认知：能从原子守恒、电子守恒、电荷守恒的角度认识金属与硝酸反应的计算规律，形成模型意识。2.科学态度与社会责任：结合实例认识氮及其化合物的多样性，理解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用的重要价值。[目标导航][自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)除去NO中的少量NO2，除杂试剂为H2O、无水CaCl2。()(2)NO2

是酸性氧化物，与水反应生成硝酸。()(3)用Ba(OH)2

溶液鉴别NH4Cl、(NH4)2SO4

和K2SO4。()(4)液氨和氨水在组成上相同。()(5)可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气。()(6)稀硝酸可除去试管内壁的银镜。()(7)Cu在KNO3

溶液和稀H2SO4

中均不溶解，但能溶解在其混合液中。()答案：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√错因：NO2不是酸性氧化物，硝酸不是NO2

的水合物。错因：液氨是纯净物，氨水属于混合物。(6)√(7)√2.(1)用NH4Cl和Ca(OH)2

制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为____________。(2)按下图装置进行NH3

性质实验。

①先打开旋塞1，B瓶中的现象是________________，原因是______________________________________________________________________________，稳定后，关闭旋塞1。 ②再打开旋塞2，B瓶中的现象是_______________________________________________________________________________。答案：(1)A、C、G(2)①有白烟生成A瓶中的氯化氢移动②液到B瓶中，与B瓶中的氨气反应生成氯化铵，能看到白烟体进入B瓶中，溶液的颜色变红人工固氮考点一氮气及其氧化物1.自然界中氮元素的存在及固定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)从分子结构角度认识N2

的化学性质

N2

分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要较多的能量，所以N2

的化学性质很稳定，通常情况下难与其他物质发生化学反应。3Mg＋N2Mg3N2写出序号表示反应的化学方程式：①_________________________________；②_______________________________；③______________________________。N2＋3H22NH3N2＋O22NO3.氮的氧化物(1)氮的氧化物氮氧化物N2ONON2O3NO2、N2O4N2O5氮元素化合价＋1价＋2价＋3价＋4价＋5价(2)NO和NO2

的性质比较红棕3NO2＋H2O===2HNO3＋NO物质NONO2氮元素化合价＋2价＋4价物理性质无色不溶于水的气体________色、有刺激性气味的气体、易液化、易溶于水化学性质O22NO＋O2===2NO2不反应H2O不反应________________________物质NONO2化学性质H2O、O2___________________________________________________________________氧化性有氧化性，但通常情况下表现出还原性有氧化性，可以和O2

一样支持某些金属和非金属的燃烧(如Mg、C等)对环境的影响有毒，大气污染物之一有毒，大气污染物之一制法试剂Cu和稀硝酸反应Cu和浓硝酸反应收集通常用排水法收集通常用向上排空气法收集（续表）4NO＋2H2O＋3O2===4HNO34NO2＋2H2O＋O2===4HNO3

(1)N2O俗称笑气，有麻醉作用。只有N2O3

和N2O5

是酸性氧化物，其余均不是。

(2)氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4

之间存在平衡：2NO2N2O4，在阿伏加德罗常数问题中要考虑该平衡的存在。(3)NO、CO均能与血红蛋白结合而使人中毒。(4)氮氧化物的污染电子式密度气味水溶性沸点比空气 的小有刺激性 气味极易溶于水

(1∶700)较低，易液化，液 氨可用作制冷剂考点二氨和铵盐1.氨的分子结构和物理性质2.氨的化学性质3.铵盐白色(1)铵盐的物理性质绝大多数铵盐都是______色固体，均易溶于水。(2)铵盐的化学性质蓝色4.氨的实验室制法(1)原理及装置2NH3↑＋CaCl2＋2H2O

一般通过加热NH4Cl和Ca(OH)2

的混合物制备氨气，化学方程式为_________________________________________________。实验装置如图所示：2NH4Cl＋Ca(OH)2(2)流程分析考点三硝酸1.物理性质挥发硝酸是无色、易______的液体，有刺激性气味。2.化学性质(1)不稳定性

浓硝酸不稳定，见光或受热易发生分解，化学方程式为_________________________________________________。4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑与金属 反应稀硝酸与铜反应的化学方程式：_______________________________________________浓硝酸与铜反应的化学方程式：_________________________________________________与非金属反应浓硝酸与C反应的化学方程式：____________________________________________________与还原性化合物反应

2+硝酸可氧化Fe、H2S、SO2、Na2SO3、HI等还原性物质。如稀硝酸与FeSO4

溶液反应的离子方程式：________________________________________(2)强氧化性 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2OCu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OC＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O3Fe2+＋4H+＋NO3

===3Fe3+＋NO↑＋2H2O－(3)与有机物的反应①与反应(取代反应)：＋HNO3(浓)

＋H2O。②显色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。

①浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色，该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化性。②常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，表面生成致密的氧化膜，并非不发生反应，故浓硝酸可以用铁桶盛放。考点四环境保护绿色化学1.环境污染(1)大气污染问题

大气污染是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮的氧化物(NO、NO2

等)、CO、碳氢化合物、氟氯代烃等造成的污染(其中SO2、NOx

主要来源于化石燃料的大量使用)。大气污染的具体表现主要有：形成酸雨、酸雾，臭氧层空洞，光化学烟雾，室内空气污染(指家用燃料的燃烧、烹调、吸烟产生的CO、CO2、NO、NO2、SO2等，各种建筑材料和装饰材料释放出的甲醛、苯等有机物造成的污染等；其中CO与血红蛋白作用会使血液失去输氧能力，导致CO中毒)。(2)水体污染

指大量有害物质进入水中造成的污染。导致水体污染的物质主要有两大类，一类是重金属污染，如重金属Hg、Cd、Pb、Cr等进入水中形成的污染，这些重金属主要来自化工、冶金、电子、电镀等排放的工业废水；另一类是植物营养物质污染，如水中高浓度的N、P等植物营养物质，导致水体富营养化而形成的污染，它主要是由进入水中腐烂的含蛋白质的物质、含磷洗涤剂及大量使用的磷肥造成的。(3)固体废弃物造成的污染

主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染。目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及废旧电池造成的重金属污染。2.环境保护的措施(1)工业废气的回收利用。(2)工业、生活污水经处理达标后排放，限制使用含磷洗涤剂等。(3)回收、限制难降解塑料，研制可降解塑料。3.绿色化学有关概念

(1)核心：利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从源头减少或消除环境污染。绿色化学的理念在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学。

(2)绿色化学的研究主要围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，因此化学反应及其产物具有以下特征：①采用无毒、无害的原料及可再生资源；②在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行；③产品应该是环境友好的；

④具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。此外，它还应当满足“物美价廉”的传统标准。

4.原子经济性 美国著名有机化学家B.M.Trost

在1991年首先提出“原子经济性”的概念：认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中(如完全的加成反应)达到零排放。原子经济性可用原子利用率来衡量，可表示为原子利用率＝目标生成物的质量

×100%。经济性的反应有两个显著优点：一 反应物的总质量是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。考向1氨的制取及性质1.(2022年北京海淀区一模)用如图装置(夹持装置已略去)进行NH3制备及性质实验。下列说法不正确的是()A.甲中制备NH3

利用了NH3·H2O的分解反应B.乙中的集气瓶内a导管短、b导管长C.若将丙中的CCl4

换成苯，仍能防止倒吸D.向收集好的NH3中通入少量Cl2，可能观察到白烟

解析：将浓氨水滴入碱石灰中，CaO

与水反应生成Ca(OH)2同时放出热量，促使NH3·H2O分解释放出NH3，A正确；集气瓶乙用于收集NH3，由于NH3

的密度小于空气，采用向上排空气法收集，故集气瓶内a导管短、b导管长，B正确；苯的密度小于水，将CCl4

换成苯，苯在上层，导管直接插入水中，不能防止倒吸，C错误；向收集好的NH3中通入少量Cl2，发生反应：3Cl2＋8NH3==N2＋6NH4Cl，生成NH4Cl，观察到白烟生成，D正确。答案：C

2.(2022年营口二模)氮化铬具有极高的硬度和力学强度、优异的抗腐蚀性能和高温稳定性能，因而具有广泛的应用前景。实验CrN＋3HCl，装置室制备CrN的反应原理为CrCl3＋NH3如图所示：下列说法错误的是()A.装置①还可以用于制取O2、Cl2、CO2

等气体B.装置②、④中分别盛装NaOH溶液、KOH固体C.装置③中也可盛装维生素C，其作用是除去氧气D.装置⑤中产生的尾气冷却后用水吸收得到纯盐酸

解析：装置①可以用过氧化氢(MnO2作催化剂)制取氧气，用浓盐酸与高锰酸钾制取氯气，用盐酸与碳酸钙制取二氧化碳气体，A正确；装置②中的NaOH溶液可以吸收装置中的二氧化碳气体，观察气体流速，④中的KOH固体可以吸收水分，B正确；装置③中的亚硫酸钠可以除去装置中的氧气，也可盛装维生素C，C正确；装置⑤中产生的尾气中有反应生成的HCl，还有未完全反应的NH3，所以冷却后用水吸收得到的不是纯盐酸，D错误。答案：D步骤①②③装置考向2硝酸的性质及应用3.(2022年北京东城区一模)用如图装置探究铜与硝酸的反应，实验记录如下：步骤①②③操作打开弹簧夹，挤压胶头，使浓硝酸滴入试管一段时间后，关闭弹簧夹，推动注射器活塞使部分水进入试管一段时间后，打开弹簧夹，拉动注射器活塞吸取少量无色气体；拔下注射器，再拉动活塞吸入少量空气(续表)步骤①②③现象产生红棕色气体，溶液变为绿色注射器内剩余的水被“吸入”试管；铜表面产生无色气泡，溶液变蓝，试管内气体逐渐变为无色注射器中无色气体变为红棕色(续表)下列说法不正确的是()

A.①中反应的化学方程式是Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2

＋2NO2↑＋2H2O B.②中注射器内剩余的水被“吸入”试管的原因可能是NO2与H2O反应导致压强减小

C.③中的实验现象能证明②中Cu与硝酸反应生成了NO D.待②中反应停止后，向试管内滴加少量稀硫酸，有气体产生

解析：①中铜与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2

和H2O，产生红棕色气体NO2，A正确；NO2与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，气体的总物质的量减小，压强减小，注射器内剩余的水被“吸入”试管，B正确；②中推动注射器活塞使部分水进入试管，NO2与水反应生成NO，故③的现象不能证明②中Cu与硝酸生成NO，C错误；②中反应停止后，铜片剩余，溶液中含Cu(NO3)2，滴加少D正确。

答案：C答案：D[方法技巧]

“四法”突破金属与硝酸反应的计算（续表）考向3氮及其化合物的转化关系及应用

5.(原创题)研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮及其化合物的“价类二维图”如下，B是红棕色气体。下列说法不正确的是()A.工业上以A、空气和水为原料生成硝酸B.由A→N2，从原理上看，可由A与NO反应实现C.由B→NO，必须加入还原剂才能实现转化D.物质B与水反应，生成1molC时转移电子数为NA

解析：由图可知，物质A、B、C分别代表NH3、NO2、HNO3。工业制硝酸，以NH3、空气和水为原料，实现转化：NH3→NO→NO2→HNO3，A正确；根据氧化还原反应规律，NH3

和NO发生价态“归中反应”，可生成N2

和H2O，B正确；NO2

与水反应生成HNO3

和NO，故NO2→NO转化不一定加入还原剂，C错误；NO2→HNO3，N元素由＋4价升高到＋5价，故生成1molHNO3时转移电子数为NA，D正确。答案：C6.(2022年滨州期末)氮及其化合物的“价类”二维图如图所示。下列说法正确的是()

A.X可通过加热氯化铵固体制取

B.从物质类别角度分析，P和Z都属于酸性氧化物

C.将P转化为Y的过程，属于氮的固定

－1＝0.015L＝15mL，D正确。

解析：X是NH3，加热氯化铵固体生成的NH3

和HCl，遇冷重新生成NH4Cl，不能用来制取NH3，A错误；P是N2O5，Z是NO2

或N2O4，NO2、N2O4

不是酸性氧化物，B错误；氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮，P是N2O5，Y是HNO3，C错误；Y是HNO3，3.2gCu为0.05mol，与HNO3

反应生成0.05molCu(NO3)2，生成NO、NO2

混合气体1.12L(标准状况)，则气体总物质的量为0.05mol，据N原子守恒可知原硝酸中n(HNO3)＝0.05mol×2＋0.05mol＝0.15mol，故硝酸溶液的体积为

0.15mol10mol·L答案：D考向4“喷泉实验”原理及拓展应用7.(2020年全国Ⅲ卷)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体－溶液，能出现喷泉现象的是()选项气体溶液AH2S稀盐酸BHCl稀氨水CNO稀H2SO4DCO2饱和NaHCO3溶液

解析：从原理上来说，只要圆底烧瓶内的气体易溶于胶头滴管内所吸有的液体即可使烧瓶内的气压在短时间内迅速减小，与大气压形成较大的压强差，形成喷泉。H2S为酸性气体，在稀盐酸中的溶解度较小，不能形成喷泉，A错误；HCl为酸性气体，稀氨水呈碱性，二者发生反应，引起烧瓶内气体压强明显减小，易形成喷泉，B正确；NO气体不溶于稀硫酸，且和稀硫酸不反应，不能形成喷泉，C错误；CO2气体难溶于饱和碳酸氢钠溶液，不能形成喷泉，D错误。答案：B

8.(2022年济南十一校联考)如图装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头，下列与实验事实相符的是()A.CO2(饱和NaHCO3

溶液)/无色喷泉B.NH3(H2O含石蕊)/蓝色喷泉C.SO2(浓NaOH溶液)/红色喷泉D.HCl(H2O含石蕊)/白色喷泉

解析：要形成喷泉，必须满足气体易溶于水或易与溶液反应，烧瓶内外形成较大的压强差。CO2难溶于饱和NaHCO3

溶液，不能形成无色喷泉，A错误；NH3易溶于水，溶液显碱性，形成蓝色喷泉，B正确；SO2

能与NaOH溶液反应，但溶液无色，形成无色喷泉，C错误；HCl易溶于水，显酸性，形成红色喷泉，D错误。答案：B

考向5环境保护绿色化学

9.SO2

属于严重的大气污染物，可用H2

与SO2

高温反应消除SO2

的污染，其反应原理可分为两步，过程如图所示。下列说法正确的是()A.SO2

排放到空气中会形成pH≈5.6的酸雨B.可用CuSO4

溶液检验是否有X气体生成C.在100～200℃时发生的是置换反应D.工业上可用浓硝酸处理工业尾气中的SO2

解析：酸雨的pH<5.6，A错误；由X＋SO2―→S↓可知X气体为H2S，能与CuSO4

反应，生成黑色的不溶于水和酸的硫化铜沉淀，所以可用CuSO4

溶液检验是否有X气体生成，B正确；在100～200℃时发生的反应为2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，不是置换反应，C错误；若用浓硝酸处理工业尾气中的SO2，会产生含氮元素的大气污染物(即氮的氧化物)，D错误。答案：B

10.“践行绿色发展理念，建设美丽中国”要求工业生产符合绿色化学或环境保护理念。原子利用率是衡量绿色化学的重要指)标，下列化工生产工艺是理想的绿色化学工艺的是( A.工业上利用硅石与焦炭冶炼粗硅

B.利用石灰乳与纯碱水溶液反应制烧碱

C.工业上利用废铜与浓硫酸反应制备胆矾

D.石油化工利用乙烯催化氧化法制备环氧乙烷解析：工业上利用硅石与焦炭冶炼粗硅，反应为2C＋SiO2

Si＋2CO↑，原子利用率不是100%，不符合“绿色化学”的理念，A错误；利用石灰乳与纯碱水溶液反应制烧碱，反应的化学方程式为Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，原子利用率不是100%，不符合“绿色化学”的理念，B错误；工业上利用废铜与浓硫酸反应制备胆矾过程中铜和浓硫酸反应生成污染性气体二氧化硫，原子利用率不是100%，C错误；石油化工利用乙烯催，原化氧化法制备环氧乙烷：2CH2==CH2＋O2―→子利用率100%，符合“绿色化学”的理念，D正确。

答案：D1.(2022年江苏卷)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是()

A.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3

B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3

D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循