5.2氮及其化合物學(xué)案（原卷版）-《考點(diǎn)逐擊》2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)人教版

5.1氮及其化合物（學(xué)案）一、氮?dú)馀c氮的固定（一）氮元素的位置、結(jié)構(gòu)氮元素位于元素周期表的周期、第族。氮原子的最外電子層有電子，既不容易得到3個(gè)電子，也不容易失去5個(gè)電子。因此，氮原子一般通過(guò)與其他原子相互結(jié)合構(gòu)成物質(zhì)（二）氮元素的存在既有游離態(tài)，又有化合態(tài)。氮元素在自然界中主要以的形式存在于空氣中(N2約占空氣總體積的78%、總質(zhì)量的75%)，部分氮元素存在于動(dòng)植物體內(nèi)的中，還有部分氮元素存在于土壤、海洋里的和中（三）氮?dú)?.物理性質(zhì)通常情況下，氮?dú)馐菬o(wú)色、無(wú)味的氣體，密度比空氣的稍小，難溶于水。2.化學(xué)性質(zhì)氮分子內(nèi)兩個(gè)氮原子間以共價(jià)三鍵(N≡N)結(jié)合，斷開(kāi)該化學(xué)鍵需要較多的能量，所以氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常情況下很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但在高溫、放電等條件下，氮?dú)庖部梢耘c鎂、氧氣、氫氣等物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)。寫(xiě)出氮?dú)馀c下列物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式。①金屬鎂：②氫氣：③氧氣：3.用途（1）氮?dú)獬Ｓ米鞅Ｗo(hù)氣，如焊接金屬、填充燈泡、保存食品等。（2）氮?dú)馐呛铣砂薄⒅葡跛岬闹匾?。?）液氮可用作制冷劑，應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、科技等領(lǐng)域。（四）氮的固定1.含義：將大氣中的氮轉(zhuǎn)化為的過(guò)程。(2)分類(lèi)（3）自然界中氮的循環(huán)二、一氧化氮和二氧化氮（一）一氧化氮、二氧化氮的物理性質(zhì)序號(hào)氧化物顏色狀態(tài)氣味水溶性毒性①NO氣態(tài)均有毒②NO2氣態(tài)（二）一氧化氮、二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)(1)實(shí)驗(yàn)探究裝置操作在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器①打開(kāi)彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾②振蕩注射器現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論及解釋①NO不溶于水，也不與水反應(yīng)，但能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的NO2，化學(xué)方程式：②NO2能與水反應(yīng)生成無(wú)色的NO，化學(xué)方程式：。工業(yè)上利用這一原理生產(chǎn)硝酸。三．氨和銨鹽（一）氨的性質(zhì)1．物理性質(zhì)顏色氣味狀態(tài)密度溶解性沸點(diǎn)氣體極易溶于水(常溫常壓1∶700)較低，易液化2.化學(xué)性質(zhì)(1)與水的反應(yīng)①氨溶于水的水溶液稱(chēng)為氨水，其中大部分NH3與水結(jié)合成一水合氨(NH3·H2O)，NH3·H2O為弱電解質(zhì)，只能部分電離成NH4＋和OH－：②氨水具有弱堿性，能使無(wú)色酚酞試液變?yōu)闇\紅色，使紅色石蕊試液變?yōu)樗{(lán)色。氨水的濃度越大，密度而越小(是一種特殊情況)。NH3·H2O不穩(wěn)定，故加熱氨水時(shí)有氨氣逸出(2)氨氣與酸(鹽酸、硝酸、硫酸等)反應(yīng)，生成銨鹽①蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，其現(xiàn)象是，其原因是：反應(yīng)的化學(xué)方程式：(產(chǎn)生白煙，可用于檢驗(yàn)NH3)②將濃鹽酸改為濃硝酸，也會(huì)出現(xiàn)相同的現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式：(產(chǎn)生白煙，可用于檢驗(yàn)NH3)③與硫酸反應(yīng)：(濃硫酸沒(méi)有揮發(fā)性，不能形成白煙，不能用濃硫酸干燥氨氣)④與CO2、SO2等酸性氧化物反應(yīng)：或(3)氨的催化氧化：氨氣在催化劑（如鉑等）、加熱條件下，被氧氣氧化生成NO和H2O。此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，叫做氨的催化氧化(或叫接觸氧化)，是工業(yè)制硝酸的反應(yīng)原理之一，方程式(工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ)，也是工業(yè)上制NO的方法)3.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法（1）原理：（化學(xué)方程式）（2）實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)滿方法：尾氣處理：4、氨的工業(yè)制法：N2＋3H22NH3四、銨鹽的性質(zhì)、NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(yàn)（一）銨鹽1.概念：由銨根離子(NHeq\o\al(＋,4))和酸根離子構(gòu)成的化合物，如(NH4)2SO4、NH4HCO3、NH4NO3等。銨鹽是農(nóng)業(yè)上常用的化肥。2.物理性質(zhì)：絕大多數(shù)銨鹽都是白色或無(wú)色晶體，且易溶于水。3.化學(xué)性質(zhì)①受熱易分解氯化銨受熱分解：(生成的NH3和HCl遇冷又結(jié)合生成NH4Cl)；碳酸氫銨受熱分解：。②與堿反應(yīng)與堿溶液在不加熱條件下反應(yīng)：與堿溶液在加熱條件下反應(yīng)：如NH4Cl和Ca(OH)2在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為（二）．NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)操作[三支試管中分別盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液]實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象三支試管中均有無(wú)色氣體放出，濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色實(shí)驗(yàn)原理離子方程式：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3↑＋H2O應(yīng)用檢驗(yàn)NHeq\o\al(＋,4)的存在和制取氨2.銨鹽(NHeq\o\al(＋,4))的檢驗(yàn)流程eq\x(銨鹽NH\o\al(＋,4))eq\o(→,\s\up11(強(qiáng)堿),\s\do4(△))eq\x(無(wú)色氣體NH3)eq\o(→,\s\up11(濕潤(rùn)的紅色),\s\do4(石蕊試紙))eq\x(試紙變藍(lán))五、硝酸1．硝酸的物理性質(zhì)硝酸是無(wú)色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。2．硝酸的化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性：硝酸見(jiàn)光或受熱易發(fā)生分解，HNO3越濃，越易分解，溫度越高分解越快，光照越強(qiáng)分解越快其化學(xué)方程式長(zhǎng)期存放的濃硝酸呈黃色是因?yàn)槠浞纸馍傻腘O2溶于硝酸中，實(shí)驗(yàn)室常將濃硝酸保存在棕色試劑瓶中，并放置在陰涼處。(2)酸性：屬于強(qiáng)酸，溶于水完全電離：，具有酸的通性，能與堿、堿性氧化物、某些鹽反應(yīng)CaCO3與HNO3反應(yīng)：(若無(wú)稀鹽酸可用稀硝酸代替室制CO2)【易錯(cuò)點(diǎn)】①稀硝酸使石蕊試液變紅色，濃硝酸使紫色石蕊試液先變紅后褪色(酸性和強(qiáng)氧化性)②硝酸具有酸的一些通性，但硝酸與活潑金屬反應(yīng)時(shí)無(wú)氫氣產(chǎn)生(3)強(qiáng)氧化性：HNO3中的＋5價(jià)氮元素具有很強(qiáng)的得電子能力。硝酸的濃度越大，反應(yīng)溫度越高，其氧化性越強(qiáng)。還原產(chǎn)物一般為：HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3①硝酸與金屬的反應(yīng)：硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)，硝酸既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性（2）銅與濃、稀硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究：濃HNO3和稀HNO3與銅的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置向兩支具支試管中分別加入濃硝酸和稀硝酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象濃HNO3：試管內(nèi)產(chǎn)生大量紅棕色氣體，溶液逐漸變綠，銅絲逐漸變細(xì)稀HNO3：試管內(nèi)開(kāi)始產(chǎn)生少量無(wú)色氣體，反應(yīng)逐漸加快，氣體在試管上部變?yōu)榧t棕色，溶液逐漸變藍(lán)，銅絲逐漸變細(xì)化學(xué)方程式實(shí)驗(yàn)結(jié)論濃HNO3與金屬銅反應(yīng)生成NO2，稀HNO3與金屬銅反應(yīng)生成NO，濃HNO3的氧化性更強(qiáng)(3)鈍化：與Fe、Al反應(yīng)：常溫下，濃硝酸能使Fe、A1發(fā)生鈍化，這是因?yàn)闈庀跛釋e、A1表面氧化，使Fe、A1的表面形成一層致密的氧化物薄膜，阻止了反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行。常溫下，可用鐵或鋁制容器盛放濃硝酸，但要注意密封，以防止硝酸揮發(fā)變稀后與鐵、鋁反應(yīng)。當(dāng)加熱時(shí)，加熱時(shí)可以與Fe、Al發(fā)生反應(yīng)（4）硝酸與非金屬的反應(yīng)：硝酸與非金屬反應(yīng)時(shí)，硝酸只表現(xiàn)出氧化性非金屬單質(zhì)＋濃硝酸最高價(jià)氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O3．硝酸的工業(yè)制法寫(xiě)出上述轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式，并指出含氮物質(zhì)發(fā)生的是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)：④4．用途硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料等。六、酸雨及防治（一）．酸雨1.二氧化硫和氮氧化物的來(lái)源SO2：煤、石油和某些金屬礦物的燃燒和冶煉；NOx：機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃料燃燒產(chǎn)生的高溫條件會(huì)使空氣中的N2與O2反應(yīng)生成NOx。2.酸雨的形成二氧化硫、氮氧化物以及它們?cè)诖髿庵邪l(fā)生反應(yīng)后的生成物溶于雨水會(huì)形成酸雨。正常雨水由于溶解了CO2，其pH約為5.6，而酸雨的pH小于5.6。（1）硫酸型酸雨的形成過(guò)程如圖：寫(xiě)出圖中標(biāo)號(hào)所對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式：（2）硝酸型酸雨的形成過(guò)程如圖：汽車(chē)尾氣→NOeq\o(→,\s\up11(O2),\s\do4(①))NO2eq\o(→,\s\up11(雨水),\s\do4(②))HNO3寫(xiě)出圖中標(biāo)號(hào)所對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式：2．酸雨的危害與防治(1)危害：酸雨能直接損傷農(nóng)作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊酸化，加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具和電纜的腐蝕。(2)防治①消除污染源，改變能源結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)利用清潔能源。②對(duì)酸性物質(zhì)的排放加以控制，對(duì)排放的二氧化硫、氮氧化物等物質(zhì)采取吸收、回收處理等措施。1．（2023·福建習(xí)）下列不屬于氮的固定過(guò)程的是A．工業(yè)合成氨B．雷雨天氣中，N2與O2在閃電作用下轉(zhuǎn)化為NOC．硝酸見(jiàn)光分解D．豆科植物根瘤菌吸收氮2．（2023·黑龍江）下列關(guān)于氮?dú)庑再|(zhì)的說(shuō)法中正確的是A．點(diǎn)燃條件下，N2在氧氣中燃燒生成NOB．點(diǎn)燃時(shí)，N2與金屬M(fèi)g反應(yīng)生成Mg3N2，N2作還原劑C．合成氨反應(yīng)中，N2發(fā)生氧化反應(yīng)D．氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，其原因是兩個(gè)氮原子之間以共價(jià)三鍵結(jié)合3．（2023下·高一課時(shí)練習(xí)）下列對(duì)NO和NO2的描述正確的是A．NO2與水的反應(yīng)中，NO2既是氧化劑又是還原劑B．NO是無(wú)色氣體，可用向上排空氣法收集C．NO2可由N2和O2直接化合得到D．從元素化合價(jià)角度看，NO只有還原性4．（2023上·高一課時(shí)練習(xí)）減少酸雨產(chǎn)生可采取的措施正確的是A．把工廠煙囪造高B．燃料脫硫C．在已酸化的土壤中加石灰水D．多用煤作燃料5．（2024廣東云?。闄z驗(yàn)?zāi)碂o(wú)色溶液中是否含有NH，可選擇的試劑是（）A．稀鹽酸 B．濃NaOH溶液 C．BaCl2溶液 D．KSCN溶液6.（2022四川眉山·高一?？茧A段練習(xí)）噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。應(yīng)用下列各組氣體與溶液，能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是氣體溶液實(shí)驗(yàn)裝置ANO稀鹽酸BHCl稀氨水CCOH2ODCO2飽和NaHCO3溶液7．（2023·江西）按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，起始時(shí)試管中裝有24mLNO2，然后間歇緩慢地通入xmLO2，充分反應(yīng)后，試管內(nèi)剩余6mL氣體，則在該條件下，下列說(shuō)法正確的是①x可能等于1.5②x可能等于4.5③x可能等于12④剩余氣體為紅棕色氣體⑤剩余氣體為無(wú)色氣體A．①③⑤ B．①②④ C．①②⑤ D．②③⑤8（2023安徽）在下列反應(yīng)中，硝酸既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性的是（）A．H2S＋2HNO3=S↓＋2NO2↑＋2H2OB．CuO＋2HNO3=Cu(NO3)2＋H2OC．3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OD．4HNO3Δ__4NO2↑＋O2↑＋2H9．（2024·上海）氮在自然界中的循環(huán)如圖所示。(1)過(guò)程①稱(chēng)為_(kāi)______，寫(xiě)出合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______，該反應(yīng)中氮?dú)怙@_______性(填“氧化”或“還原”)。(2)過(guò)程②稱(chēng)為_(kāi)______，寫(xiě)出③中“雷電發(fā)莊稼”的化學(xué)方程式：_______。10（2023·寧夏石嘴山·）某學(xué)習(xí)小組欲制取氨氣并探究其性質(zhì)。請(qǐng)回答：(1)實(shí)驗(yàn)室利用固體與固體反應(yīng)制取氨氣的化學(xué)方程式是。(2)①如圖是進(jìn)行氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的裝置，引發(fā)噴泉的操作步驟是。②氨氣使燒杯中溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色，其原因是(用方程式表示)。(3)在上圖的燒瓶中充滿干燥氣體，膠頭滴管及燒杯中分別盛有液體。下列組合中不可能形成噴泉的是___________。A．HCl和 B．和 C．和苯 D．和燒堿溶液。11．（2024下·高一課時(shí)練習(xí)）在濃硝酸中放入銅片，則：(1)開(kāi)始反應(yīng)的化學(xué)方程式為，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為。(2)若銅有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時(shí)的化學(xué)方程式為。(3)待反應(yīng)停止后若有銅剩余，再加入少量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的稀硫酸，這時(shí)銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其原因是。(4)若將12.8g銅與一定量的濃硝酸反應(yīng)，銅消耗完時(shí)，共產(chǎn)生氣體5.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是。12．（2023廣東）回憶氮及其化合物的相關(guān)知識(shí)，完成下列各題。(1)氮?dú)獾男再|(zhì)是_______A．只有氧化性 B．只有還原性C．既有氧化性，又有還原性 D．既沒(méi)有氧化性，又沒(méi)有還原性(2)下列氣體中，可溶于水的無(wú)色氣體是；易液化，遇揮發(fā)性酸時(shí)冒白煙，而且適宜用作制冷劑的是。A．

B．NO

C．

D．(3)氨的噴泉實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了氨的哪些性質(zhì)？_______A．還原性 B．極易溶于水C．與水反應(yīng)生成堿性物質(zhì) D．氨氣比空氣輕(4)在實(shí)驗(yàn)室里，下列試劑須儲(chǔ)存在棕色試劑瓶中的是_______A．濃硝酸 B．濃鹽酸 C．濃硫酸 D．氯化鈉(5)下列環(huán)境問(wèn)題中，與二氧化氮的排放無(wú)關(guān)的是_______A．酸雨 B．光化學(xué)煙霧 C．白色污染 D．霧霾13．（2023·寧夏）完成下列問(wèn)題(1)把盛滿和的混合氣體的試管倒立于水中。①若一段時(shí)間內(nèi)水上升且充滿試管，則原混合氣體中和的體積比是，若假設(shè)生成的溶質(zhì)不向外擴(kuò)散，且為標(biāo)準(zhǔn)狀況。則所得溶液的物質(zhì)的量濃度應(yīng)為。(保留二位有效數(shù)字)②若一段時(shí)間后上升的水只升到試管容積的一半，則剩余的氣體為(用化學(xué)式表示)。原混合氣體中，和的體積比是。(2)二氧化氮和氨氣在一定條件下，充分反應(yīng)，得到非常穩(wěn)定的產(chǎn)物，其化學(xué)方程式為：，若和的混合氣體在一