氮及其化合物-2025年高一化学下期末复习核心知识点

知识点二氮及其化合物

弯点透很精细归纳，避免遗漏

知识体系

0”催化剂,△稀酸,Cu

Ca(OH),A!.旦,催化剂放电

2H20NaOH

NH4c12^高温、高压2-AHNOL^^NaNO,

HC1①浓酸,Cu.浓硫酸,△

②见光或4

△H,0Mg,点燃③C,△，浓酸

NH,-H2OMgN

考点I氮及氮的氧化物

1.氮元素的存在形式和固氮

“固氮”是将游离态的氮转化为化合态氮的过程。

j—游离态——电（占空气体积的五分之四左右）

氢

元—分为自然固氮和人工固氮

素

匚二|化合态--动植物体内、土壤和水体中

2.氮气

物理性质氮气是无色、无味、难溶于水的气体。

电子式：：N::N：,结构式：N三N。

分子结构

由于氮氮之间形成三个共价键，键能大，所以氮气化学性质较稳定。

点燃

氧化性N2+3MgMgsN2

化学性质

图曳（自然固氮）用+上型（人工固氮）

还原性N2+O2■ZNO302NH3

催化齐1」

3.氮的氧化物

（1）氮有多种价态的氧化物：N2O>NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。

(2)NO和NO2比较

NONO2

颜色无色红棕色

物理

毒性—有毒

性质

溶解性不溶于水能溶于水

与。反应—

22NO+O2=2NO2

与反应—

化学H2O3NO2+H2O=2HNO3+NO

与和反应。

性质02H2O4NO+302+2H2=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3

催化剂

4NH3+6N0笠»5N2+6H2O

与NH3反应8NH3+6NO2^—7N2+12H2O

3Cu+8H++2NO,Cu+4H++2NO?

实验原理

=3Cu2++2NOt+4HO=CU2++2NOT+2HO

室制222

NO2+NO+2NaOH=2NaNO+

法2

尾气处理2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

H2O

4.氮的氧化物（NQ、）对环境的污染及防治

光化学烟雾：N（X在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾

,弓__________________________________________________________________________________________

，，酸雨：NO*排入大气中后，最终与水反应生成HNCh型酸雨

类型__________________________________________________________________________________________

破坏臭氧层：NCh可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加

汽车尾气NOXNO、NO2）经催化处理生成无污染的N2。硝酸工业尾气是用氢氧化钠溶液处理

生成有用的工业产品硝酸盐和亚硝酸盐。

硝酸工业尾气处理1（归中反应）

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O

+3+5

汽车尾气处理1（归中反应）|NO,NO3

4NH+6NO^==5N+6HONa。'l举

处理322

।----------1-----------1|--------——硝酸工业尾气处理2（歧化反应）

3o+2+42NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H9O

NH3N2NONO2---------------------------------------------------

tI

汽车尾气处理2（归中反应）

8NH3+6NO2^=7N2+12H2O

.特别提醒

1.N2与。2反应条件是放电不是点燃，且生成物是NO不是N02。

2.NCh能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，不能用湿润的淀粉-KI试纸鉴别NCh和Br2。

4.NO用排水水法收集，不能用排空气法收集；NO2用排气法收集，不能用排水法收集。

考点2氨气和钱盐

1.氨气

无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，熔、沸点低，易液化。氨气极易溶于水

物理性质

（1体积水溶解700体积的氨气）

H

分子结构：N：HY-H

电子式为行，结构式为H,空间构型为三角锥形

化与水反应NH3+H2O=NH3H2O=NHt+OIT氨水加热易分解

学①蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓盐酸（或浓硝酸）的玻璃棒靠近，有白烟生成:

性与酸反应HC1+NH3=NH4clHNO3+NH3=NH4NO3

质②过量氨气与H2so4反应：2NH3+H2so4=（NH4）2SO4

③氨气与C02和H2。反应：

过量氨气与C02和H20反应的化学方程式：2NH3+CO2+H2O=（NH4）2CO3

氨气与过量C02和H20反应的化学方程式：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3

3+

与盐溶液反应氨气（少量或过量）通入可溶性铝盐中：Al+3NH3-H,0=A1（OH）3i+3NH：

pt

①被氧气（Pt为催化剂）氧化：4NH3+502—Z—4NO+6H2O

还原性②被CuO氧化：2NH3+3CUC)M—3CU+N2+3H2O

③过量氨气被氯气氧化：8NH3（过量）+3Cb=N2+6NH4C1

原理2NH4C1+Ca(OH)2=^=CaCl2+2NH3T+2H2O

实导气管要伸

:棉花小到试管底部

Ca(OH)2

验NH4C1

减小NH3与空气

室制备与收集的对流速率，收

^集到纯净的NH3

制

备

干燥用碱石灰（NaOH和CaO固体的混合物），不能用浓硫酸、无水CaCL和P2O5干燥

液氨汽化吸收热量，可用作制冷剂

用途

NH3是一种重要的化工原料，可用来制硝态氮肥、镂态氮肥、尿素等

2.钱盐

物理性质都是白色晶体，都易溶于水

不稳定性NH4clM^NHsT+HClf(不可制备氨气)NH4HCO3-^-NH3T+CO2t+H2O

化学性质稀溶液不加热：NHt+OH=NH3•H2CK没有氨气生成）

与碱反应

浓溶液或加热：NHt+OHM^H3?+H2O（有氨气生成）

待测液加入较浓的NaOH溶液，加热，试管口放湿润的红色石蕊试纸，若试纸蓝色，

NH：的检验

则溶液中含有NHI

【特别提醒:

1.书写NIL的电子式时，防止漏写孤对电子。

2.检验NH：时关键的操作是——必须加热。

3.氨气的简易制法

将浓氨水滴入固体碱性物质（如：CaO粉末、NaOH固体、

方法加热浓氨水

碱石灰）

）

G—分液漏斗中放浓氨水

装置图

[马f烧瓶内放碱性固体

U,^^^j（CaO、NaOH、碱石灰）

原理NH-H0+CaO=NH3T+Ca（OH）i

322NH3-H2O=NH3t+H2O

浓氨水中存在平衡NH3+H2O~—NH3H2O--NHl+OH,加入固态碱性物质（如CaO粉

说明

末或NaOH固体或碱石灰），使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3-H2。的分解

考点3硝酸

1.硝酸的性质、应用及保存

性质化学方程式或离子方程式说明

NaNCh+H2so4（浓）型=HNO3T+NaHSO4①难挥发酸制易挥发酸

易挥发性

②因硝酸爱热易分解，故微热

强酸性—

CaCO3+2HNO3=Ca（NO3）2+CO2T+H2O

并昭久置时呈黄色，贮存方法：棕色瓶、放冷暗

不稳定性

4HNO3=4NO2t+O2T+2H2O

处

C+4HNC>3（浓）q4NO2T+CO2T+2H2O

①酸性条件下，Fe2\「与NO「在溶液中不

2++3+

3Fe+4H+NOr=3Fe+NOt+2H2O

能大量共存

+

强氧化性6r+8H+2NOr=3I2+2NOT+4H2O

②实验室不能用HN03制取S02气体

3SO2+2N0F+2H2。=3SOF+2N0?+4H+

③钝化是化学变化！

室温下，铁、铝在浓硝酸中发生钝化

Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2f+2H2O溶解铜、银时要用稀HNCh

氧化性

3CU+8HNC>3（稀）0=3CU（NO3）2+2NOT+4H2O国化性生成低价N的物质

与酸性

3Ag+4HNC）3（稀）q3AgNC）3+NOT+2H2O[酸性生成硝酸盐

颜色反应与蛋白质相遇生成黄色沉淀检验蛋白质

2.硝酸的工业生产

原料反应原理主要设备说明

催化剂

4NH+5O4N0+6HO转化器①理论上相当于4NO+3O2+2H2O=4HNO3,整

氨322

个反应相当于NH3+202=HNO3+H2O

—

空气2NO+O2=2NO2

②尾气用NaOH溶液吸收：NO+NO2+2NaOH

水3NO2+H2O=2HNO3+NO吸收塔

=2NaNO2+H2O

广

o21o2H2ONO

生产流程M）

NH3ANONO2Mg（NO32^^H2SO4

」HNC>3蒸AHN03

50%烝饵96%

【特别提醒:

1.NO9是一种有着鲜明个性的离子，不能单独与任何离子反应，但在酸性条件下，它又能氧化多种还

原性较强的离子,如Fe2+、「、SOF、S2一等。

2.在书写离子方程式时，注意HNO3的强氧化性，如Fe(OH)2+2HNO3=Fe(NO3)2+2H2O是错误的,

应为3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NOT+8H2O0

|考点4|金属与硝酸反应的计算

N原子守恒

两个守恒

体现酸性,

一

金属一M(NO3\-►得失电子守恒

思维一起酸性作用的HNO3的

____善1加反应一个关系.

物质的量等于生成的硝

体现氧化性”NO,NO2等-

HNO3——

模型酸盐中N。的物质的量

参加反应全部电离，可以利用离子方程

一个技巧一式快速找出各

参加其他反应

种量的相互关系

HNCh与金属反应时，一部分HNCh起酸的作用，以NO,的形式存在于溶液中；

原子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

守恒消耗的HN03中氮原子的物质的量：

二守恒

“(HNCh)总=M(HNO3)*+X/7[M(NO3)X]+/7(NO2)+M(NO)。

电子HN03与金属的反应属于氧化还原反应，HNCh中氮原子得电子的物质的量等

具体守恒于金属失电子的物质的量：金属失电子的物质的量="(NO2)+3〃(NO)

分析起酸性作用的HNCh的物质的量是金属物质的量和金属所带电荷数的乘积，可表示

一关系

为"(HNCh)雌=x〃(Mx+),即反应中转移的电子的物质的量

金属与H2s04、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO3在H2s04提供H卡的条件

下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式3Cu+8H++2NO,=3Cu2++

一技巧

2NOf+4H2O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。

【特别提醒,

铜与稀硝酸、稀硫酸的混合溶液的计算，不能按3Cu+8HNC)3(稀)=3Cu(NO3)2+2NOT+4H2。计算,

2+

而要按3Cu+8H++2NO5=3Cu+2NOf+4H2O计算。

【考考你自己:

一、判断下列说法的正误，并说明原因。

说法正误及解释

1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错误镁与氮气加热会反应

2NO与。2反应生成NO2错误生成的是NO

错误汽车尾气中有NQ、，主要是空

3汽车尾气中有NQ<,主要是汽油不充分燃烧引起的气中的氧气和氮气在汽车的气缸内高

温作用下生成的

4氨气具有还原性，可用浓氨水检验氯气管道是否泄漏正确若漏气会产生白烟

向某稀溶液中加入NaOH溶液，湿润的红色石蕊试纸无变化，错误氨气极易溶于水，稀溶液且不

5

该溶液中一定不含NH]加热时不能放出氨气

错误浓硝酸具有挥发性和酸性，可

6浓硝酸具有强氧化性，能和浓氨水反应产生白烟

以和氨气反应生成硝酸钱

7常温下铁能被稀硝酸钝化，可用铁质容器贮运稀硝酸错误常温下铁能与稀硝酸反应

错误浓硝酸与木炭反应，浓硝酸体

8浓硝酸具有强酸性，能与木炭在加热的条件下反应

现的是强氧化性，没有体现酸性

9O.lmolirHC1溶液中，Na+,K+>S?一、NO,能大量共存错误酸性条件下NO9能氧化S2-

错误电荷不守恒，电子不守恒，应

用稀硝酸除去试管内壁的银镜：

++

10是3Ag+4H+NOr=3Ag+2H2O

++

Ag+4H+NOF=Ag+NOt+2H2O

+NOT

二、选择

1.（2022•云南临沧市云县下学期期中）下列反应属于氮的固定的是

A.NO遇Ch转化为NthB.N2和H2在一定条件下反应生成NH3

C.硝酸工厂用NIL氧化制NOD.用NH3制碳酸氢镂和硫酸镂

【答案】B

【解析】A项，NO为化合物，氮元素不呈游离态，不属于氮的固定，不符合题意；B项，N2和H?在

一定条件下反应生成NH3,氮元素由游离态转化为化合态，符合氮的固定的定义，符合题意；C项，NH3

氧化制NO,氮元素由化合态转化为化合态，不属于氮的固定，不符合题意；D项，用NH3制碳酸氢钱和硫

酸镂，氮元素由化合态转化为化合态，不属于氮的固定，不符合题意。

2.（2022•北京市房山区期末）关于硝酸的下列说法不正确的是

A.硝酸是无色易挥发的液体

B.硝酸的强氧化性体现为H+的氧化性

C.硝酸能氧化大多数金属

D.相同条件下，浓硝酸和稀硝酸的还原产物不同

【答案】B

【解析】A项，纯硝酸是无色油状液体，开盖时有白雾，硝酸是无色易挥发的液体，说法正确，不符

合题意；B项，硝酸的强氧化性体现为+5价的氮元素体现，酸性是由H+体现的，说法错误，符合题意；C

项，硝酸具有强氧化性，能溶解除金、钳以外的大多数金属，说法正确，不符合题意；D项，相同条件下,

浓硝酸与铜反应生成二氧化氮，稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，浓硝酸和稀硝酸的还原产物不同，说法正

确，不符合题意。

3.(2022•广西三新教学教学质量测评4月考)实验室用如图装置制氨气并验证氨气的某些化学性质能

尾气

食

用

浓硫酸油

溶液水

甲乙

A.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

【答案】C

【解析】A项，实验室采用装置甲制取氨气时，分液漏斗中盛装浓氨水，圆底烧瓶中盛放氢氧化钠固

体或生石灰，图示药品使用不正确，不能用来制取氨气，错误；B项，氨气与浓硫酸反应生成硫酸镂，不能

用浓硫酸干燥氨气，错误；C项，丙装置中发生反应：2NH3+3CuC)aN2+3Cu+3H2。，可以验证氨气具

有还原性，正确；D项，氨气与水直接接触，不能起防倒吸的作用，错误。

4.(2022•江苏扬州邙江区下学期期中)下列反应的离子方程式正确的是

A.NCh气体通入NaOH溶液中：NO2+2OHz^NC)3+压0

B.氨水滴加到AlCb溶液中：AF++3OH-=A1(OH)31

C.铜与稀硝酸反应：3Cu+8H++2NO5=3Cu2++2NOT+4H2。

D.氨水中通入少量的SO2气体：SO2+NH3H2O=HSOF+NH4

【答案】C

【解析】A项，NCh气体通入NaOH溶液中，发生反应的离子方程式为2NO2+2OIT=NO?+NO；+

H2O,错误;B项，氨水滴加到AlCh溶液中生成氢氧化铝沉淀和氯化镂,反应的离子方程式是AP++3NH3H2O

=Al(OH)31+3NHl,错误；C项，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，反应的离子方程式是3Cu

+2+

+8H+2NOf=3Cu+2NOt+4H2O,正确；D项，氨水中通入少量的SCh气体生成亚硫酸镂，反应的离

子方程式是SO2+2NH3-H2O=sor+2NHt+H2O,错误。

三、(2022•河南豫北名校下学期期中)某同学利用如图所示装置分别进行相应的实验，按要求回答相应

——NaOH

X典三一溶液

的问题。

(1)当X是Ag、Y是稀硝酸时，反应的离子方程式为,

当X是Ag、Y是浓硝酸且过量时，若有0.4mol物质被还原，则生成的盐为moL

(2)当X是铝片、Y是浓硝酸时，常温下发生氧化反应与还原反应的物质的物质的量之比为,

加热时试管中的主要实验现象为o

(3)当X是FeO,Y分别是0.2mol1-1的硫酸、0.2mol[r的硝酸时，反应后溶液的颜色分别为

；等量的X完全反应消耗的上述硫酸、硝酸的体积之比为o

【答案】(1)3Ag+NO9+4H+=3Ag++NOf+2H2。0.4(2)1：3有红棕色气体产生(3)浅

绿色、黄色3：10

【解析】(1)当X是Ag、Y是稀硝酸时，银和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮、水，反应的离子方

程式为3Ag+NO?+4H+=3Ag++NOT+2H2。，当X是Ag、Y是浓硝酸且过量时，发生反应Ag+NO「+

++

2H=Ag+NO2?+H2O,若有0.4mol物质被还原即生成了0.4molNC)2,则根据反应2NC)2+2NaOH=

NaNO3+NaNO2+2H2O可知，则生成的盐为0.4mol；(2)当X是铝片、Y是浓硝酸时，常温下铝表面被氧

化为氧化铝、硝酸被还原为二氧化氮，根据得失电子守恒,n(Al)x3=M(HNO3)xl,n(Al)：n(HNO3>l：3,

发生氧化反应的Al与发生还原反应的HNO3物质的物质的量之比为1：3,加热时，发生反应A1+

6HNO3(浓)&=A1(NO3)3+3NO2T+3H2。，试管中的主要实验现象为有红棕色气体产生；(3)当X是FeO、

Y是0.2molir