高考化學(xué)講義氮及其化合物(含解析)

與氧氣反應(yīng)：4NH+5O催化劑4NO+6HO。(工業(yè)制HNO的基礎(chǔ)反應(yīng))(3)(3)與酸反應(yīng)了解氮單質(zhì)及其重要化合物(NH、銨鹽、NOx、HNO等)的主要性質(zhì)及應(yīng)用。(高頻)X了解氮及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。氮及其氧化物氮及其氧化物與氯化氫反應(yīng)：NH+HCl===NHCl，4現(xiàn)象：產(chǎn)生白煙。NONO2物理性質(zhì)NONO2物理性質(zhì)顏色無色紅棕色毒性有毒有毒溶解性難溶于水易溶于水化學(xué)性質(zhì)與0反應(yīng)22NO+O===2NO22與H0反應(yīng)23NO+HO===2HNO+NO223與人體、環(huán)境的關(guān)系①與血紅蛋白結(jié)合，使人中毒②轉(zhuǎn)化成no2，形成酸雨、光化學(xué)煙霧形成酸雨、光化學(xué)煙霧3?—氧化氮、二氧化氮2NH。8硝酸?自然界中氮的存在和氮的固定N的性質(zhì)24無色無味的氣體，占空氣體積的=左右。—5—應(yīng)用：用于NH與揮發(fā)性酸的互相檢驗。3?銨鹽的性質(zhì)銨鹽都是白色或無色晶體，都易溶于水，屬于離子化合物不穩(wěn)定性：NHCl二△二去Ht+HClt,TOC\o"1-5"\h\z4△NHHCO=====NHt+COf+HO。43322與強堿反應(yīng)：NHCl+NaOH二△二去日t+NaCl+HO。432應(yīng)用于NH+的檢驗和NH的制取。43NH的制取原理3⑴工業(yè)制法：N+3H高催化劑壓22催化齊U實驗室制法:2NHCl+Ca(OH)=====CaCl+2NHf+2HO。__彳__￡__2一_2

42232\Uly\\Uly\L氨、銨鹽1?氨的性質(zhì)硝酸是易揮發(fā)的有刺激性氣味的液體，與水互溶。1?強氧化性無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，易液化。極易溶于水(1：700)。與水反應(yīng)：NH+HO二'NH?HO二、NH++OH-,氨的水溶液叫氨水，呈弱堿性。與金屬反應(yīng):與除Au、Pt外大部分金屬反應(yīng)(如Cu):Cu+4HNO(濃)===Cu(NO)+2NOt+2HO；QO9OO3Cu+8HN0(稀)===3Cu(NO)+2NOt+4H0。QQo￡)常溫下濃HNO使Fe、Al鈍化。3與非金屬(如木炭)反應(yīng)：C+4HN0(濃)=^=C0t+4N0t+2H0。TOC\o"1-5"\h\zq???⑶與某些還原性化合物(如Fe2+、SO、I-等)反應(yīng)。如FeCl與稀HN0反323應(yīng)的離子方程式為3Fe2++4H++N0-===3Fe3++N0t+2H0。9_Q_不穩(wěn)定性4HN0(濃)=^===4N0t+0t+2H03222故硝酸應(yīng)保存在爸色試劑瓶中，并放在冷暗處。王水：濃HN0與濃鹽酸的體積比為1：3,能溶解金、鉗。3易誤診斷(正確的打“V”，錯誤的打“X”)。NO只能用排水法收集，不能用排空氣法收集的理由是密度與空氣接近()N0與H0反應(yīng)中，N0只作氧化劑()222NH的水溶液呈堿性，故NH為堿()33濃氨水與所有濃酸相遇均能形成白煙()所有鞍鹽受熱易分解，但不一定均能生成NH()3硝酸的還原產(chǎn)物一定為NO或NO()2足量Cu與一定濃HN0反應(yīng)，生成的氣體中含有N0和N0氣體()TOC\o"1-5"\h\z32【答案】(l)X(2)X(3)X(4)X(5)V(6)X(7)V寫出下列反應(yīng)的離子方程式N0通入水中：。2TOC\o"1-5"\h\zNH通入鹽酸中：。3氨水與鹽酸混合：-NaOH溶液與NHC1溶液混合共熱：。4Cu投入濃HNO中：。3Cu投入稀HNO中：。3【答案】(l)3N0+H0===2H++2N0-+NO23NH+H+二二二NH+4NH?H0+H+二二二NH++H0242NH++OH-===4JHt+H032Cu+4H++2NO-===Cu2++2N0t+2H03223Cu+8H++2N0-===3Cm+2N0t+4H02(2014?廈門模擬)氨(NH)是重要的含氮化合物。為了在實驗室制取干3燥的氨氣，甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計了如下圖三套實驗裝置：甲乙丙⑴實驗裝置和所用藥品都正確的是(填“甲”“乙”或“丙”)。不正確的理由是O(2)寫出實驗室制取氨氣的化學(xué)方程式試管口棉花的作用是o【答案】(1)丙甲不正確是因為無干燥裝置，乙不正確是因為濃HS024吸收NH,無法收集到NH33氨氣的3個性質(zhì)：①氨氣的3個性質(zhì)：①NH與HO②NH與酸③NH與O32332氮的氧化物和硝酸的主要性質(zhì)及應(yīng)用硝酸與非金屬單質(zhì)反應(yīng)時非金屬單質(zhì)一般被氧化為最高價氧化物或其對應(yīng)2NHCl+Ca(OH)==^==CaCl+2NHt+2HO42232防止空氣進入試管，避免NH與空氣對流3氮及其化合物轉(zhuǎn)化的一主線OOHONHNNH—-—NO—-—NO—―TNO———NHNO232343?銨鹽與堿反應(yīng)的2個應(yīng)用實驗室制NH3②檢驗銨鹽或些存在硝酸的3個反應(yīng)3Cu+8HNO(稀)===3Cu(NO)+2NOf+4HO,TOC\o"1-5"\h\z3322Cu+4HNO(濃)===Cu(NO)+2NOf+2HO,33222C+4HNO(濃)=2=COt+4NOf+2HO。32221?氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系2?硝酸的強氧化性及其規(guī)律硝酸與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)的水化物，硝酸只表現(xiàn)為氧化性，完全轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物。如C+4HNO(濃)=仝=毛0t+4NOt+2HO3222S+6HNO(濃)=△二出SO+6NOt+2HO32422(2)硝酸與金屬反應(yīng)的一般規(guī)律硝酸與金屬反應(yīng)一般不產(chǎn)生氫氣。濃硝酸+金屬一硝酸鹽+NO+HO,稀硝酸+金屬一硝酸鹽+NO+HO,222稀硝酸也可能被還原為N、NO、NH和NHNO等。22343硝酸與金屬反應(yīng)時既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。濃硝酸與銅反應(yīng)時，若銅過量，反應(yīng)開始時濃硝酸被還原為NO,但隨著反應(yīng)的進行，硝酸變稀，其還原產(chǎn)物變?yōu)镹O。鐵與稀硝酸反應(yīng)時，鐵過量，氧化產(chǎn)物為Fe2+；鐵不足，氧化產(chǎn)物為Fe3+；二者的量在一定范圍內(nèi)，可能生成Fe2+和Fe3+的混合物。?硝酸與金屬反應(yīng)的有關(guān)計算方法原子守恒：HNO與金屬反應(yīng)時，一部分HNO起酸的作用，以NO-的形式存在于溶液中;333一部分作氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO中氮原子的物質(zhì)的量。3電子守恒法：HNO與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO中氮原子得電子的物質(zhì)的量等33于金屬失電子的物質(zhì)的量。根據(jù)離子方程式的計算方法：金屬與硫酸、硝酸的混合酸反應(yīng)時，由于硝酸鹽中NO-在HSO提供H+的條324件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，因此此類題目應(yīng)根據(jù)離子方程式先作過量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或NO-進行計算。3氮的氧化物都是大氣污染物。空氣中NO是造成光化學(xué)煙霧的主要因素。2空氣中NO、NO主要來源于煤和石油的燃燒、汽車尾氣、硝酸工廠等。2NO既有氧化性又有還原性，以氧化性為主。NO能使?jié)駶櫟牡矸跭I試22紙變藍。UU(2013?上海高考)一定量CuS和CuS的混合物投入足量HNO23中，收集到氣體VL(狀況),向反應(yīng)后的溶液中(存在Cu2+和SO2-)加入足量NaOH,4產(chǎn)生藍色沉淀，過濾，洗滌，灼燒，得到CuO12.0g,若上述氣體為NO和NO2的混合物，且體積比為1：1，則V可能為()9.0LB.13.5LC.15.7LD.16.8L【解析】若混合物全是CuS，其物質(zhì)的量為12/80=0.15(mol)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)0.15X(6+2)=1.2(mol)。兩者體積相等，設(shè)NOxmol，NOxmol，3x2+x=1.2,計算得x=0.3。氣體體積V=0.6X22.4=13.44(L)；若混合物全是CuS，其物質(zhì)的量為0.075mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)0.075X10=0.75(mol),設(shè)NOx2mol，NOxmol,3x+x=0.75，計算得x=0.1875，氣體體積0.375X22.4=28.4(L)，因此選A。【答案】A硝酸與金屬反應(yīng)的常見誤區(qū)⑴一般情況，濃HNO和稀HNO的還原產(chǎn)物分別為NO和NO，當(dāng)金屬為活32潑金屬時，還原產(chǎn)物中氮的化合價也可以是一3、0、+1、+3等。NO-的強氧化性是在H+存在下才表現(xiàn)的，中性、堿性條件氧化性很弱。3當(dāng)足量不活潑金屬與硝酸反應(yīng)停止后，再加入其他酸(如HSO或鹽酸)24反應(yīng)能繼續(xù)進行?？枷?氮的氧化物的主要性質(zhì)及污染防治方法1.(2013?北京高考節(jié)選)NO是汽車尾氣中的主要污染物之一。x(1)NO能形成酸雨，寫出NO轉(zhuǎn)化為HNO的化學(xué)方程式：TOC\o"1-5"\h\zx23(2)在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器，可有效降低NO的排放。x當(dāng)尾氣中空氣不足時，NO在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N排出。寫出NO被x2CO還原的化學(xué)方程式：。當(dāng)尾氣中空氣過量時，催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NO生成鹽。其x吸收能力順序如下：MgO〈CaO<SrO<BaO。原因是，元素的金屬12203856性逐漸增強，金屬氧化物對NO的吸收能力逐漸增強。x【解析】(2)①利用氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可得出。②根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質(zhì)子數(shù)，得知它們均為IIA族元素，同一主族的元素，從上到下,原子半徑逐漸增大?！敬鸢浮?1)3NO+HO===2HNO+NO223催化劑(2丿①2CO+2NO=====N+2CO②根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質(zhì)子數(shù)，得知22它們均為IIA族元素。同一主族的元素，從上到下，原子半徑逐漸增大考向2硝酸的氧化性實驗探究2.(2014?浙江紹興魯迅中學(xué)高三期中)在如圖所示裝置中加入一定的鐵粉，分液漏斗中加入一定體積濃度為12mol?L-1的HNO，加熱并打開分液漏斗的3活塞，使其充分反應(yīng)后，下列微粒在該裝置中一定大量存在的是()

①NO-②Fe3+③H+④NO⑤NO32A?①B.①⑤C?②④⑤D.①②③⑤

腐蝕玻璃。（2）吸收氨氣（或HCl）時要注意防止倒吸。可用于吸收氨氣（或HCl）并能防倒吸的常用裝置為:1.1.加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物制NH【解析】12mol?L-i的HNO屬于濃硝酸，其和金屬鐵反應(yīng)時，首先生成3NO、Fe（NO）和HO,故此①⑤一定存在，由于鐵粉的量不確定，其他微?？赡?332存在，也可能不存在，B項正確。【答案】B氨氣的實驗室制法和性質(zhì)探究32?加熱濃氨水制NH3反應(yīng)原理：NH?HO==^==NHt+HOTOC\o"1-5"\h\z3232裝置（如圖1）:圖1圖23?濃氨水中加入固態(tài)堿性物質(zhì)制NH3反應(yīng)原理：濃氨水中存在以下平衡：NH+HNH?HO3232、*NH++OH-，加入固態(tài)堿性物質(zhì)（如CaO、NaOH、堿石灰等），使平衡4逆向移動，同時反應(yīng)放熱，促進NH?HO的分解。32裝置（如圖2）氨氣實驗室制法的注意事項（1）實驗室用固體銨鹽與堿共熱制NH時，不能使用NHHCO、NHNO及NaOH34343固體，因為NHHCO受熱分解產(chǎn)生CO，使制得的NH不純；NHNO受熱時易發(fā)生432343爆炸；NaOH容易吸水結(jié)塊，不利于NH的產(chǎn)生和逸出，且加熱條件下NaOH容易3

某化學(xué)課外活動小組在實驗室設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置，進行“氨的催化氧化”實驗。（1）A處是氣體發(fā)生裝置，A中所用的試劑只能從下列物質(zhì)中選取：硝酸銨②碳酸銨③碳酸氫銨④氯化銨⑤熟石灰⑥氫氧化鈉若A中制取氣體時只用了一種藥品，則該藥品可以是（填選項編號），在只用一種藥品制取氨氣時，圖中空白處所需儀器應(yīng)為（選填下列儀器編號，固定裝置省略）。（2）該裝置補充完整后，仍然存在一定缺陷，試從安全與環(huán)保的角度來考慮,對該裝置進行改進：TOC\o"1-5"\h\z①;。（3）按照改進后的裝置進行實驗，請完成以下問題：裝置B的作用;寫出C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：。若A、B處試劑足量,則裝置D中可以觀察到的實驗現(xiàn)象有。【解析】（1）根據(jù)題意，A處只用一種試劑，完成氨的催化氧化，則可選取碳酸銨或碳酸氫銨，加熱分解能產(chǎn)生氨氣、二氧化碳和水，二氧化碳和水通過足量過氧化鈉時，與過氧化鈉反應(yīng)生成氨的催化氧化所需的氧氣，裝置C中生成的NO與沒反應(yīng)的氧氣同時通入水中，生成HNO3,與銅片反應(yīng)。從安全角度考慮，在C、D之間加一個防倒吸的安全瓶，從環(huán)保角度應(yīng)連一個尾氣處理裝置。A、B處試劑足量，說明0足量，NH足量，生成的HNO能完全溶解Cu233片，并且生成的NO被氧氣氧化為NOo2【答案】(1)②或③e、f、g>h①在裝置C與D之間增加一個防倒吸裝置②在D后增加一個尾氣吸收裝置①吸收CO和水蒸氣，并生成022—Pt4NH+50三卡NN0+6H032咼溫2銅片逐漸減少直至完全溶解，溶液變藍色，生成無色氣體并在廣口瓶上方變成紅棕色考向1NH的制取與收集裝置的選擇3(2012-上海高考)實驗室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置，其中正確的是()①是氨氣發(fā)生裝置③是氨氣發(fā)生裝置②是氨氣吸收裝置④是氨氣收集、檢驗裝置【解析】本題通過NH的制取實驗，意在考查考生實驗分析、實驗評價3能力。①裝置在管口處又生成NHC1,無法制得NH,A項錯誤；選用裝置③，3使用濃氨水與CaO或NaOH作用，可制取NH,B項正確；②作為NH的吸收裝置,33漏斗插入水中，不能防止倒吸，C項錯誤；利用④收集NH時，收集氣體不純，3D項錯誤。【答案】B考向2氨的性質(zhì)實驗探究如圖利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì)。實驗時向N&OH固體上滴幾滴濃氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中對實驗現(xiàn)象所做的解釋正確的是（）選項實驗現(xiàn)象解釋A濃鹽酸附近產(chǎn)生白煙NH與HC1反應(yīng)牛成了NHC1固體34B濃硫酸附近無明顯現(xiàn)象NH3與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng)C氯化物溶液變渾濁該溶液一定是A1C—溶液D干燥的紅色石蕊試紙不變色，濕潤的紅色石蕊試紙變藍叫是一種可溶性堿【解析】揮發(fā)出的HC1與NH反應(yīng)生成NHC1固體，產(chǎn)生白煙，A項正確。TOC\o"1-5"\h\z34NH與濃HSO反應(yīng)，但因濃HSO難揮發(fā)故無明顯現(xiàn)象，B項錯。氨氣溶于水，32424生成NH?H0,與NH?HO反應(yīng)生成沉淀的金屬陽離子不只有鋁離子；干燥的3232紅色石蕊試紙不變色，而濕潤的紅色石蕊試紙變藍，可說明NH溶于水生成的3NH?H0為堿，但不能說NH是堿，D項錯。323【答案】A氨氣的實驗室制法高考母題下列說法是否正確？（2012?安徽高考）用NHC1固體和Ca（0H）固體制備并收集NH,需要的423儀器有酒精燈、燒杯、導(dǎo)管、集氣瓶。（）（2012?福建高考）用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氨氣。（）（2010-廣東高考）如圖1的實驗裝置，實驗開始后，可以看到燒杯中先出現(xiàn)白色沉淀，后溶解。（）出現(xiàn)白色沉淀，后溶解。（）管口，其作用是什