【步步高】(全國(guó))2017版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4章 非金屬及其化合物 第17講 氮及其化合物講義 新人教版

1、第17講 氮及其化合物考點(diǎn)一氮?dú)饧捌溲趸?氮?dú)鈱?xiě)出有關(guān)化學(xué)方程式：3MgN2Mg3N2；N23H22NH3；N2O22NO。2氮的氧化物氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。完成下表中NO和NO2的比較：NONO2物理性質(zhì)顏色無(wú)色紅棕色毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化學(xué)性質(zhì)與O2反應(yīng)2NOO2=2NO2與H2O反應(yīng)3NO2H2O=2HNO3NO3.氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染及防治(1)常見(jiàn)的污染類型光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。破壞

2、臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。(2)常見(jiàn)的NOx尾氣處理方法堿液吸收法2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2ONO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。催化轉(zhuǎn)化法在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。深度思考1俗話說(shuō)“雷雨發(fā)莊稼”，這說(shuō)明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合態(tài)的氮。請(qǐng)寫(xiě)出三個(gè)有關(guān)的化學(xué)方程式：(1)_；

3、(2)_；(3)_。答案(1)N2O22NO(2)2NOO2=2NO2(3)3NO2H2O=2HNO3NO2如何鑒別NO2與溴蒸氣？答案由于NO2和Br2在性質(zhì)上有不少相似性：均具有氧化性；溶于水均有酸生成；均可與堿反應(yīng)；均為紅棕色等。所以不能用淀粉KI試紙、pH試紙、NaOH溶液來(lái)鑒別，但二者性質(zhì)又有差別，可以用下列方法鑒別：AgNO3溶液；CCl4溶液；用水洗法。32NO2N2O4H BC D不能確定答案C解析假設(shè)兩個(gè)燒瓶?jī)?nèi)均充有a mol氣體，燒瓶容積為V L則：c(氨水) molL13NO2H2O=2HNO3NOa mol a mol水進(jìn)入燒瓶?jī)?nèi)的體積也是其容積的。c(HNO3) mo

4、lL1。題組三氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法7某學(xué)習(xí)興趣小組探究氨氣的制取實(shí)驗(yàn)：(1)甲同學(xué)擬用下列實(shí)驗(yàn)方法制備氨氣，其中合理的是_(填字母)。A將氯化銨固體加熱分解收集產(chǎn)生的氣體B將濃氨水滴入氫氧化鈉固體中，收集產(chǎn)生的氣體C將碳酸氫銨加熱分解產(chǎn)生的氣體用堿石灰干燥D將氯化銨稀溶液滴入氫氧化鈉固體中，收集產(chǎn)生的氣體(2)根據(jù)上述正確的原理，該同學(xué)欲用下列常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)室制氣裝置制取氨氣，適宜的裝置是_。(3)氣體的性質(zhì)是氣體收集方法選擇的主要依據(jù)。下列性質(zhì)與收集方法無(wú)關(guān)的是_(填序號(hào))。密度顏色溶解性熱穩(wěn)定性與氧氣反應(yīng)(4)下圖是甲同學(xué)設(shè)計(jì)收集氨氣的幾種裝置，其中可行的是_，集氣的原理是_。答案(1)BC(2)

5、CD(3)(4)d利用氨氣密度小于空氣，采用短管進(jìn)氨氣，長(zhǎng)管出空氣，即可收集氨氣解析(1)加熱氯化銨產(chǎn)生氯化氫和氨氣，遇冷又轉(zhuǎn)化為氯化銨固體，不能制取氨氣，用濃氨水與氫氧化鈉固體混合制氨氣時(shí)，將氨水滴入氫氧化鈉固體中更方便操作，而且節(jié)約氨水的用量。(2)將濃氨水滴入氫氧化鈉固體制氨氣用C裝置，將碳酸氫銨加熱分解，產(chǎn)生的氣體用堿石灰干燥制氨氣選用D裝置。(3)收集氣體可采用排空氣法(密度、氣體不能被氧氣氧化等)，也可采用排水法(不易溶于水)，與其他性質(zhì)無(wú)關(guān)。(4)氨氣極易溶于水，故采用向下排空氣法收集。練后反思 方法指導(dǎo)1.噴泉實(shí)驗(yàn)的原理中學(xué)教材中噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示。實(shí)驗(yàn)操作是打開(kāi)橡皮管上的

6、夾子，擠壓滴管的膠頭，則燒杯中的水由玻璃管進(jìn)入燒瓶，形成噴泉。(1)噴泉實(shí)驗(yàn)的原理因?yàn)闊績(jī)?nèi)氣體易溶于水或易與水反應(yīng)，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，形成壓強(qiáng)差，大氣壓將燒杯中的水壓入燒瓶而形成噴泉。(2)能形成噴泉的條件從原理上講，氣體要易溶于水或易與水反應(yīng)，以形成足夠大的壓強(qiáng)差；從實(shí)驗(yàn)條件上講，燒瓶?jī)?nèi)氣體要充滿，氣體和儀器均要干燥，裝置的氣密性要好。(3)中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的能形成噴泉實(shí)驗(yàn)的氣體和吸收劑如下表：氣體HClNH3CO2、SO2、Cl2、H2SNO2O2吸收劑水或NaOH溶液水或鹽酸濃NaOH溶液水2.實(shí)驗(yàn)室制取少量NH3的兩種簡(jiǎn)易方法(1)加熱濃氨水反應(yīng)原理：NH3H2ONH3H2O。裝置：見(jiàn)圖

7、甲。(2)濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì)反應(yīng)原理：濃氨水中存在以下平衡：NH3H2ONH3H2ONHOH，加入固態(tài)堿性物質(zhì)(如CaO、NaOH、堿石灰等)，消耗水且使c(OH)增大，使平衡逆向移動(dòng)，同時(shí)反應(yīng)放熱，促進(jìn)NH3H2O的分解。裝置：見(jiàn)圖乙?？键c(diǎn)四氮及其重要化合物的綜合應(yīng)用注意箭頭指出可體現(xiàn)物質(zhì)的性質(zhì)，指向可尋找該物質(zhì)的制備方法。題組一氮及其化合物的轉(zhuǎn)化1NH3是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖)。下列有關(guān)表述正確的是()ANH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥BNH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時(shí)都易分解CNH3和NO2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應(yīng)D圖中所涉及的鹽類物質(zhì)均可

8、以水解答案C解析NaHCO3不能用作肥料，A項(xiàng)錯(cuò)；Na2CO3很穩(wěn)定，受熱時(shí)不易分解，B項(xiàng)錯(cuò)；圖中的NaCl是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，不水解，D項(xiàng)錯(cuò)。2在下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化中，A是一種正鹽，D的相對(duì)分子質(zhì)量比C的相對(duì)分子質(zhì)量大16，E是酸，當(dāng)X無(wú)論是強(qiáng)酸還是強(qiáng)堿時(shí)，都有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系：當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí)，A、B、C、D、E均含同一種元素；當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí)，A、B、C、D、E均含另外同一種元素。請(qǐng)回答：(1)A是_，Y是_，Z是_。(2)當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí)，E是_，寫(xiě)出B生成C的化學(xué)方程式：_。(3)當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí)，E是_，寫(xiě)出B生成C的化學(xué)方程式：_。思路點(diǎn)撥答案(1)(NH4)2SO2H2O(2)H2SO42H2S3O22SO

9、22H2O(3)HNO34NH35O24NO6H2O解析本題考查氮、硫及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系。由D的相對(duì)分子質(zhì)量比C的相對(duì)分子質(zhì)量大16，容易聯(lián)想D比C增加1個(gè)氧原子，則D可能是氧化物，而E為酸，則應(yīng)為含氧酸，而Y是能提供“O”的物質(zhì)，A為正鹽，與堿反應(yīng)放出的物質(zhì)能連續(xù)兩次氧化最后得一含氧酸，可推知A可能是銨鹽：ANH3NONO2HNO3，而A與強(qiáng)酸反應(yīng)時(shí)，生成的物質(zhì)也會(huì)連續(xù)氧化兩次，最后生成含氧酸，則A可能為硫化物(含S2)：AH2SSO2SO3H2SO4，綜上所述可確定A是(NH4)2S。題組二含氮物質(zhì)的性質(zhì)與實(shí)驗(yàn)綜合3實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉(Na

10、NO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)狻?1)從圖中選擇制取氣體的合適裝置：氮?dú)鈅、氫氣_。(2)氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^(guò)甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還有_、_。(3)氨合成器出來(lái)經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨，_(“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生倒吸，原因是_。(4)用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后，再通入空氣，同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?nèi)，能使鉑絲保持紅熱的原因是_，錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是_。(5)寫(xiě)出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式：_。(6)反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)的溶液中含有的離子為H、OH、_、_。答案(1)ab(2)干燥氣體控制氫氣和氮?dú)獾牧魉?3)不會(huì)因?yàn)榛旌蠚怏w中含有大量難

11、溶于水的氮?dú)?、氫?4)氨的氧化反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)有紅棕色氣體產(chǎn)生(5)4NH35O24NO6H2O(6)NHNO規(guī)律方法1有關(guān)氮及其重要化合物的推斷題常以“產(chǎn)生白煙、紅棕色氣體、無(wú)色氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色、能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變?yōu)樗{(lán)色”等特殊現(xiàn)象為突破口。2不同價(jià)態(tài)的含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(1)歧化同一元素的化合價(jià)在同一反應(yīng)中既升高又降低。如：3NO2H2O=2HNO3NO2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O(2)歸中：6NO4NH35N26H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2O(3)含氮物質(zhì)的連續(xù)氧化NH3NONO2HNO3N2NONO2HNO31(2015全國(guó)卷，7)我國(guó)清代本

12、草綱目拾遺中記敘無(wú)機(jī)藥物335種，其中“強(qiáng)水”條目下寫(xiě)道：“性最烈，能蝕五金其水甚強(qiáng)，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”這里的“強(qiáng)水”是指()A氨水 B. 硝酸 C醋 D鹵水答案B解析根據(jù)題意，“強(qiáng)水”能溶解大多數(shù)金屬和礦物，所以為硝酸。2(2015上海，2)下列物質(zhì)見(jiàn)光不會(huì)分解的是()AHClO BNH4ClCHNO3 DAgNO3答案B解析A項(xiàng)，HClO不穩(wěn)定，光照發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生HCl和O2，反應(yīng)方程式為2HClO2HClO2，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，NH4Cl在加熱時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)，而在光照時(shí)不會(huì)分解，正確；C項(xiàng)，HNO3不穩(wěn)定，在加熱或光照時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)方程式為4HNO3(濃)4NO2O22H

13、2O，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，AgNO3不穩(wěn)定，光照發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)方程式為2AgNO32Ag2NO2O2，錯(cuò)誤。3(2015北京理綜，8)下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如下圖)的說(shuō)法不正確的是()A氮元素均被氧化B工業(yè)合成氨屬于人工固氮C含氮無(wú)機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化D碳、氫、氧三種元素也參加了氮循環(huán)答案A解析A項(xiàng)，合成氨反應(yīng)中，氮元素的化合價(jià)降低被還原，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，工業(yè)合成氨屬于人工固氮，正確；C項(xiàng)，硝酸鹽轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)及經(jīng)動(dòng)物消化使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨氣和銨鹽，實(shí)現(xiàn)了含氮無(wú)機(jī)物和含氮有機(jī)物的相互轉(zhuǎn)化，并且碳、氫、氧三種元素也參加了氮的循環(huán)，C正確，D正確。4(2015北京理綜，12)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：步

14、驟現(xiàn)象Fe表面產(chǎn)生大量無(wú)色氣泡，液面上方變?yōu)榧t棕色Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色氣泡后，迅速停止Fe、Cu接觸后，其表面均產(chǎn)生紅棕色氣泡下列說(shuō)法不正確的是()A中氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色的化學(xué)方程式：2NOO2=2NO2B中的現(xiàn)象說(shuō)明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)C對(duì)比、中的現(xiàn)象，說(shuō)明稀HNO3的氧化性強(qiáng)于濃HNO3D針對(duì)中的現(xiàn)象，在Fe、Cu之間連接電流計(jì)，可判斷Fe是否被氧化答案C解析A項(xiàng)，鐵與稀硝酸反應(yīng)生成NO，NO與空氣中O2反應(yīng)生成NO2,2NOO2=2NO2，正確；B項(xiàng)，鐵遇濃硝酸鈍化，阻止鐵繼續(xù)與濃硝酸反應(yīng)，正確；C項(xiàng)，對(duì)比、，說(shuō)明濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，裝置形成

15、原電池，通過(guò)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向，可判斷鐵是否被氧化，正確。52014高考涉及氮及其化合物選項(xiàng)正誤判斷，正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“”(1)NH3能使酚酞溶液變紅，因而NH3可用于設(shè)計(jì)噴泉實(shí)驗(yàn)()(2014廣東理綜，9C)(2)實(shí)驗(yàn)室用鋅粒、稀HNO3以及試管、帶導(dǎo)管的橡皮塞可制取H2()(2014安徽理綜，9C)(3)由于反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快，因而常溫下，相同的鋁片中分別加入足量的濃、稀硝酸，濃硝酸中鋁片先溶解完()(2014安徽理綜，12B)(4)制二氧化氮時(shí)，用水或NaOH溶液吸收尾氣()(2014天津理綜，2D)(5)用濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙鑒別Br2(g)和NO2()(2014重慶

16、理綜，2B)(6)Cu溶于稀HNO3的離子方程式為Cu2HNO=Cu2NO2H2O()(2014江蘇，7A)(7)NH3、O2和HNO3三種物質(zhì)中，任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng)()(2014江蘇，8B)答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)解析(1)NH3可用于設(shè)計(jì)噴泉實(shí)驗(yàn)，是因?yàn)榘睔庖兹苡谒?2)稀HNO3具有強(qiáng)氧化性，鋅粒與稀硝酸反應(yīng)不能產(chǎn)生H2。(3)濃硝酸使鋁片在常溫下鈍化。(4)二氧化氮與水反應(yīng)產(chǎn)生NO，不能用水吸收。(5)Br2(g)和NO2都具有強(qiáng)氧化性，都能使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)。(6)Cu與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO。(7)O2和HNO3二者不能反應(yīng)。6(201

17、3大綱全國(guó)卷，28)制備氮化鎂的裝置示意圖如下：回答下列問(wèn)題：(1)檢查裝置氣密性的方法是_，a的名稱是_，b的名稱是_。(2)寫(xiě)出NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)制備氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式_。(3)C的作用是_，D的作用是_，是否可以把C與D的位置對(duì)調(diào)并說(shuō)明理由_。(4)寫(xiě)出E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(5)請(qǐng)用化學(xué)方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗(yàn)是否含有未反應(yīng)的鎂，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象_。答案(1)關(guān)閉分液漏斗活塞，并在G中加入水，微熱b，這時(shí)G中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段穩(wěn)定的水柱，則氣密性良好分液漏斗圓底燒瓶(2)(NH4)2SO42NaNO22N2Na2SO

18、44H2O(3)除去氧氣(及氮氧化物)除去水蒸氣不能，對(duì)調(diào)后無(wú)法除去水蒸氣(4)N23MgMg3N2(5)取少量產(chǎn)物于試管中，加入少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，可聞到刺激性氨味(或把濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在管口，試紙變藍(lán))，證明產(chǎn)物中含有氮化鎂；棄去上層清液，加入鹽酸，若觀察到有氣泡產(chǎn)生，則證明產(chǎn)物中還含有未反應(yīng)的鎂解析(1)檢查裝置氣密性時(shí)要將裝置設(shè)置成密閉體系(關(guān)閉分液漏斗活塞并在G中加入水)，然后利用熱膨脹原理來(lái)檢驗(yàn)。(2)NaNO2中N元素顯3價(jià)，在反應(yīng)中將(NH4)2SO4中3價(jià)氮氧化，兩者發(fā)生歸中反應(yīng)生成N2，根據(jù)電子守恒和質(zhì)量守恒來(lái)配平化學(xué)方程式。(3)由于開(kāi)始裝置中含有空氣，故利用硫酸亞鐵除去空氣中的O2及反應(yīng)中生成的氮氧