知識清單11 氮及其重要化合物（教師版） 2025年高考化學一輪復習知識清單

知識清單11氮及其重要化合物知識點01氮及其氧化物知識點02硝酸知識點03氨和銨鹽知識點04氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化知識點05氮氧化物和硝酸的有關(guān)計算知識點01氮及其氧化物1．氮元素的存在和氮的固定(1)氮元素的存在游離態(tài)：N2（空氣中體積分數(shù)約為78%）化合態(tài)：動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，還有部分存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。(2)氮的固定①含義：將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程。②分類：氮的固定eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(自然固氮\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(高能固氮N2＋O2\o(=,\s\up7(放電))2NO,生物固氮豆科植物根瘤菌固氮)),人工固氮\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(合成氨N2＋3H2\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do7(催化劑))2NH3,仿生固氮))))2．氮氣分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(1)氮分子的結(jié)構(gòu)氮氣分子的電子式為，結(jié)構(gòu)式為N≡N。(2)氮氣的化學性質(zhì)①與O2化合：N2＋O2eq\o(=========,\s\up9(放電或高溫))2NO。②鎂在氮氣中燃燒：3Mg＋N2eq\o(=====,\s\up9(點燃))Mg3N2。③與氫氣化合：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3；應用：工業(yè)上合成氨。(3)用途①氮氣常用作保護氣，如焊接金屬、填充燈泡、保存食品等。②氮氣是合成氨、制硝酸的重要原料。③液氮可用作制冷劑，應用于醫(yī)學、科技等領(lǐng)域。3．氮的氧化物(1)氮的氧化物N的化合價＋1＋2＋3＋4＋5對應氧化物N2O(笑氣)NON2O3NO2、N2O4N2O5其中屬于酸性氧化物的是N2O3和N2O5，對應的酸分別是HNO2(亞硝酸)和HNO3。(2)NO和NO2的比較性質(zhì)NONO2色、態(tài)、味無色、無味的氣體紅棕色、有刺激性氣味的氣體溶解性難溶于水與水反應毒性有毒，大氣污染物之一有毒，大氣污染物之一與水反應不反應3NO2＋H2O=2HNO3＋NO與氧氣反應2NO＋O2=2NO2不反應(3)NOx的收集和檢驗①NO采用排水法收集，不用排空氣法收集；NO2采用排空氣法收集，不用排水法收集。②NO的檢驗：通入O2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色。4．氮氧化物對環(huán)境的污染及防治(1)氮氧化物的來源氮氧化物（NOx）主要包括NO和NO2。化石燃料的燃燒、硝酸生產(chǎn)和機動車輛尾氣的排放是氮氧化物的主要來源。(2)氮氧化物的危害①形成酸雨：NO2形成酸雨的過程為3NO2＋H2O=2HNO3＋NO（用化學方程式表示）。②光化學煙霧在日光照射下，NO2使氧氣經(jīng)過復雜的反應生成臭氧(O3)，臭氧與空氣中的一些碳氫化合物在紫外線照射下發(fā)生作用后，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧，人們稱之為光化學煙霧。③破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導致地面紫外線輻射量增加。④NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。(3)氮氧化物污染治理方法①汽車尾氣“催化轉(zhuǎn)化法”：2CO＋2NOeq\o(=====,\s\up7(催化劑))2CO2＋N2②氨還原法：6NO＋4NH3eq\o(=====,\s\up12(催化劑),\s\do4(△))5N2＋6H2O；6NO2＋8NH3eq\o(=====,\s\up12(催化劑),\s\do4(△))7N2＋12H2O③堿液吸收法：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO＋NO2＋2NaOH=NaNO2＋H2O(1)固氮反應一定屬于氧化還原反應(√)提示：固氮是將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程。(2)N2與O2在放電條件下直接化合成NO2(×)錯因：N2與O2在放電條件下生成NO。(3)用向上排空氣法收集銅粉與稀硝酸反應產(chǎn)生的氣體(×)錯因：Cu與稀硝酸生成NO，NO與空氣中的O2反應，不能用排空氣法收集。(4)NO2溶于水時，NO2是氧化劑，水是還原劑(×)錯因：NO2與H2O反應，NO2既是氧化劑又是還原劑。(5)可用NO2與水反應制取硝酸，故NO2是酸性氧化物(×)錯因：NO2與H2O反應生成HNO3和NO，所以NO2不是酸性氧化物。(6)CO、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都穩(wěn)定存在(×)錯因：NO與氧氣反應生成NO2。(7)利用AgNO3溶液、CCl4和H2O均可鑒別NO2和溴蒸氣(√)提示：NO2與水反應生成HNO3和NO，溶液呈無色，Br2溶于水得到呈黃色的溴水溶液，Br2與H2O反應生成HBr和HBrO，HBr與反應生成淡黃色AgBr沉淀，NO2不溶于CCl4，Br2易溶于CCl4呈橙紅色。(8)NO2通入FeSO4溶液中，無明顯現(xiàn)象(×)錯因：NO2與水反應生成HNO3，HNO3具有強氧化性，能氧化Fe2+。(8)可用濕潤的淀粉碘化鉀試紙鑒別NO2與溴蒸氣(×)錯因：NO2與水反應生成HNO3，HNO3具有強氧化性，能將KI氧化為I2，Br2也能將KI氧化為I2。(9)一定條件下，1molN2可與3molH2充分反應反應生成NH3，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6NA(×)錯因：氮氣與氫氣反應生成氨氣是可逆反應。(10)SO2、CO2、NO2都是可形成酸雨的氣體(×)錯因：SO2和NO2都是可形成酸雨的氣體，CO2不能形成酸雨。一、氮氣的性質(zhì)及應用1．Mg能與空氣中的O2、N2和CO2反應。(1)Mg與CO2反應的方程式為：2Mg+CO2eq\o(=====,\s\up9(點燃))2MgO+C，該反應屬于四種基本反應類型中的置換反應。(2)Mg與N2反應生成Mg3N2。①Mg3N2的電子式：，Mg2+與N3-的半徑大小為：Mg2+<N3-②Mg3N2與水反應的方程式：Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑③Mg3N2與過量鹽酸反應的方程式：Mg3N2+8HCl===3MgCl2+2NH4Cl2．除去N2中的O2的方法是通過灼熱的銅粉。二、氮氧化物的性質(zhì)及應用1．NO2與H2O的反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2。2．NO2與O2的混合氣體被水完全吸收轉(zhuǎn)化為HNO3的化學方程式：_______________________________，NO與O2的混合氣體被水完全吸收轉(zhuǎn)化為HNO3的化學方程式：_____________________________。答案：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO4NO＋3O2＋2H2O=4HNO33．NO2和溴蒸氣均為紅棕色氣體，你用哪些實驗方法鑒別二者？寫出所用試劑和區(qū)別的現(xiàn)象。方案一：試劑________________，現(xiàn)象__________________________________________。方案二：試劑________________，現(xiàn)象__________________________________________。方案三：試劑________________，現(xiàn)象__________________________________________。答案：方案一：AgNO3溶液NO2中AgNO3溶液無明顯變化，溴蒸氣中產(chǎn)生淺黃色沉淀方案二：CCl4(或汽油)NO2中CCl4(或汽油)仍為無色，溴蒸氣中CCl4(或汽油)的顏色加深方案三：蒸餾水NO2中蒸餾水不變色，溴蒸氣中水的顏色加深(其他合理的答案均正確)4．NO2與N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4△H＜0。(1)2molNO與1molO2反應，所得氣體分子數(shù)小于2NA。(2)實驗測得NO2的平均相對分子質(zhì)量大于46。(3)將NO2氣體加熱，紅棕色變深；②加壓：顏色先變深后變淺，比加壓前深。三、氮氧化物對環(huán)境的影響1．汽車尾氣中的CO、NOx在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理，使它們相互反應生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體。寫出NO與CO反應的化學方程式：_______________________________，該反應中NO表現(xiàn)為______性。答案：2CO＋2NOeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2氧化2．用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。氨氣與NO2反應的化學方程式為：________________________，該反應中NO2表現(xiàn)為_________性，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為________。答案：8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))7N2＋12H2O氧化4∶33．工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理。(1)NO2被燒堿溶液吸收時，生成兩種鈉鹽，其物質(zhì)的量之比為1∶1，寫出該反應的化學方程式：___________________________________，1molNO2參加反應，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_________。(2)NO與NO2按物質(zhì)的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽，寫出該反應的化學方程式：___________________________________。答案：(1)2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O0.5NA(2)NO+NO2+2NaOH===2NaNO2＋H2O知識點02硝酸1．硝酸的物理性質(zhì)硝酸是一種無色，易揮發(fā)，具有刺激性氣味的液體。能與水以任意比互溶。2．硝酸的化學性質(zhì)(1)硝酸是一元強酸，具有酸的通性。寫出下列反應的離子方程式：①硝酸和氫氧化鈉反應：H＋＋OH－=H2O。②硝酸和氧化鈉反應：2H＋＋Na2O=2Na＋＋H2O。③硝酸和碳酸鈣反應：2H＋＋CaCO3=Ca2＋＋CO2↑＋H2O。(2)不穩(wěn)定性硝酸不穩(wěn)定，見光或受熱易分解，化學方程式為：4HNO3eq\o(========,\s\up7(受熱或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑。硝酸的保存方法：密封貯存在低溫、避光處。市售硝酸常因溶有少量NO2略顯黃色。(3)硝酸的強氧化性硝酸是一種氧化性很強的酸，能與大多數(shù)金屬（除Au、Pt等少數(shù)金屬以外）、許多非金屬以及有機物發(fā)生氧化還原反應。①HNO3與金屬反應濃硝酸、稀硝酸分別與Cu的反應方程式：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O②硝酸與非金屬的反應寫出C與濃硝酸反應的方程式：C＋4HNO3(濃)eq\o(=====,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。③常溫下濃硝酸可以使鋁、鐵等金屬發(fā)生鈍化。可以用鋁質(zhì)或鐵質(zhì)容器盛放濃硝酸。④與其他還原性物質(zhì)反應稀硝酸與Fe2+、H2S、I-、SO2、SOeq\o\al(2－,3)反應的離子方程式：3Fe2++4H++NOeq\o\al(－,3)=3Fe3++NO↑+2H2O3H2S+2H++2NOeq\o\al(－,3)=3S↓+2NO↑+4H2O6I-+8H++2NOeq\o\al(－,3)=3I2+2NO↑+4H2O3SO2+2H2O+2NOeq\o\al(－,3)=3SOeq\o\al(2－,4)+2NO↑+4H+3SOeq\o\al(2－,3)+2H++2NOeq\o\al(－,3)=3SOeq\o\al(2－,4)+2NO↑+H2O(4)與有機物反應①硝化反應(與反應)：＋HNO3eq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))＋H2O；②顏色反應：含有苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時變黃色。3．硝酸的工業(yè)制備原理寫出上述轉(zhuǎn)化的化學方程式。①N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3。②4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O。③2NO＋O2=2NO2。④3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。(1)實驗室也可用鋅粒與稀硝酸制取氫氣(×)錯因：HNO3有強氧化性，與金屬反應時不放出H2。(2)常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學變化(√)提示：鐵、鋁遇濃硝酸時，在金屬表面生成一層致密的氧化膜。(3)可用稀硝酸與FeS固體反應制取H2S(×)錯因：HNO3會將－2價的硫氧化成單質(zhì)硫。(4)銅溶于稀硝酸不能體現(xiàn)硝酸的酸性(×)錯因：Cu與HNO3反應，生成Cu(NO3)2，體現(xiàn)HNO3的酸性。(5)在酸性條件下，NOeq\o\al(－,3)與I－、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,3)等離子能大量共存(×)錯因：NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下有強氧化性，會將I－、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,3)等還原性離子氧化。(9)濃硝酸氧化性很強，常溫下就可以和碳發(fā)生反應(×)提示：濃硝酸與碳在加熱條件下才能反映。(10)濃硝酸的還原產(chǎn)物是NO2，稀硝酸的是還原產(chǎn)物NO(×)錯因：硝酸的還原產(chǎn)物不只有NO2和NO，很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。一、硝酸的性質(zhì)及應用1．將濃硝酸存放在無色試劑瓶中，一段時間后觀察到溶液變黃，用化學方程式解釋變黃的原因，由此得到啟示，如何保存濃硝酸？答案：4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑，濃硝酸應保存在棕色試劑瓶中，并置于陰涼處。2．向一定量的濃硝酸中加入過量的銅片。①反應開始階段產(chǎn)生________________色氣體，化學方程式為__________________________。②反應進行一段時間后又產(chǎn)生無色氣體，此時的化學方程式為_________________________。③待反應停止后，再加入少量的稀硫酸，這時Cu片上又有氣泡產(chǎn)生，原因是____________________。答案：①紅棕Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O②3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O③加入稀硫酸后，氫離子與原溶液中硝酸根離子構(gòu)成強氧化性酸，又能與過量的銅反應3．將鐵粉溶于稀硝酸，鐵元素的存在形式可能為①__________、②________、③________。答案：①Fe(NO3)3②Fe(NO3)2③Fe(NO3)3和Fe(NO3)24．將相同質(zhì)量的銅分別與足量的濃硝酸、稀硝酸反應。(1)消耗的硝酸的物質(zhì)的量之比為________，被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比為________，相同條件下產(chǎn)生的氣體的體積之比為_________。(2)反應中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)濃硝酸______稀硝酸（填“大于”、“小于”或“等于”）。(3)用排水法收集氣體，理論上收集到氣體的體積_________(填“相等”、“不相等”)相同答案：(1)3:21:33:1(2)等于(3)相等4．往兩支分別裝有淺綠色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的試管中分別逐滴加入稀鹽酸時，溶液的顏色變化應該是：前者______________，后者______________。答案：變棕黃色基本不變二、硝酸反應產(chǎn)物的實驗探究某校課外活動小組為了探究銅與稀硝酸反應產(chǎn)生的氣體主要是NO而設計了下列實驗，裝置如圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去)。圖中K為止水夾(處于關(guān)閉狀態(tài))，F(xiàn)是一半空的注射器。請回答有關(guān)問題：(1)設計裝置A的目的是__________________________________。(2)在完成(1)中的“操作”后，將裝置B中銅絲插入稀硝酸并微熱，觀察到裝置B中的現(xiàn)象是_______________________________；B中反應的離子方程式為______________________________。(3)裝置E和F的作用是____________________；為實現(xiàn)此作用，其操作方法是____________________________________________________。(4)裝置D的作用是吸收多余的氮氧化物，防止污染空氣，兼有____________的功能。答案：(1)產(chǎn)生CO2，趕走裝置中的空氣，防止因NO與O2反應生成NO2而產(chǎn)生干擾(2)Cu絲表面產(chǎn)生氣泡，稀硝酸液面上方仍為無色，溶液變藍3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(3)驗證NO的生成將注射器中的空氣推入E中，若氣體變?yōu)榧t棕色則說明生成了NO(4)防止倒吸知識點03氨和銨鹽一、氨氣的性質(zhì)及應用1．氨氣的物理性質(zhì)氨氣是無色、有刺激性氣味、密度比空氣小，極易溶于水的氣體，常溫時，1體積水大約溶解700體積的氨氣，氨易被液化。液態(tài)氨汽化時要吸收大量的熱，使周圍的溫度急劇下降，因此液態(tài)氨在工業(yè)上常作制冷劑。2．氨氣的化學性質(zhì)(1)氨與水的反應：①氨氣大部分與水反應生成NH3·H2O，NH3·H2O部分電離為NHeq\o\al(＋,4)和OH－：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－應用：檢驗氨氣的方法是用濕潤的紅色石蕊試紙（或pH試紙）檢驗，試紙變藍色。②氨水的成分與性質(zhì)：氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、NHeq\o\al(＋,4)、H2O、OH－、H＋。NH3·H2O為可溶性一元弱堿，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解：NH3·H2Oeq\o(===,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。(2)氨與酸的反應濃鹽酸、濃硝酸等揮發(fā)性酸遇氨會產(chǎn)生白煙，利用這點可以檢驗濃氨水或氨的存在。硫酸難揮發(fā)，與氨氣反應時不能觀察到白煙生成。濃氨水與鹽酸、硝酸和硫酸反應的化學方程式：HCl＋NH3=NH4Cl、NH3＋HNO3=NH4NO3、2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4應用：工業(yè)上用氨氣與酸反應制取銨鹽，銨鹽都能溶于水，是使用最廣泛的化肥。(3)與鹽溶液的反應如過量氨水與AlCl3反應的離子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。(4)氨的還原性NH3中的氮元素的價態(tài)為－3價，因此NH3不僅能被催化氧化生成NO，在純氧中燃燒能生成N2。在一定條件下，NH3還能被Cl2、CuO及氮氧化物等氧化。氨的催化氧化：4NH3＋5O2eq\o(=====,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O，應用：工業(yè)上制取硝酸。氨氣在純氧中燃燒：4NH3＋3O2eq\o(=====,\s\up7(點燃))2N2＋6H2O。氨氣與氯氣反應：8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl，應用：用濃氨水檢驗氯氣的泄漏。3．噴泉實驗原理及應用(1)實驗原理燒瓶內(nèi)外產(chǎn)生壓強差，當燒瓶內(nèi)壓強明顯小于外界壓強時就會產(chǎn)生噴泉。噴泉實驗能否成功的關(guān)鍵因素：①盛氣體的燒瓶必須干燥；②氣體要充滿燒瓶；③燒瓶不能漏氣(實驗前應先檢查裝置的氣密性)；④所用氣體能大量溶于所用液體或氣體與液體快速反應。(2)常見噴泉的形成主要有以下兩類：①極易溶于水的氣體(NH3、HCl、SO2等)與水可形成噴泉。②酸性氣體(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等)與NaOH(aq)也能形成噴泉。二、銨鹽及氨氣的實驗室制法1．銨鹽(1)銨鹽的物理性質(zhì)通常把銨根離子和酸根離子形成的離子化合物稱為銨鹽，它們多為無色、易溶于水的晶體。(2)銨鹽的化學性質(zhì)①不穩(wěn)定性：銨鹽不穩(wěn)定，受熱易分解。NH4Cl分解的化學方程式為：NH4Cleq\o(===,\s\up7(△))NH3↑+HCl↑NH4HCO3分解的化學方程式為：NH4HCO3eq\o(===,\s\up7(△))NH3↑+CO2↑+H2O②與堿反應：銨鹽與堿溶液反應的離子方程式：a．在稀溶液中不加熱：NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－===NH3·H2O。b．加熱時或濃溶液：NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－eq\o(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。(3)銨鹽的檢驗方法向銨鹽中加入NaOH溶液，加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙靠近管口，若試紙變藍，證明樣品中含有NHeq\o\al(＋,4)。2．氨氣的實驗室制法(1)反應原理加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物，一般加熱NH4Cl和Ca(OH)2的混合物，反應的方程式為：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(===,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。(2)實驗裝置(3)NH3的干燥：堿石灰，不能用P2O5、濃H2SO4、CaCl2干燥。(4)驗滿方法：①用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變藍色；②將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，現(xiàn)象是有白煙產(chǎn)生。(5)尾氣處理收集時，一般在管口塞一團用水或稀硫酸浸濕的棉花球，作用是：①防止NH3與空氣對流，提高NH3的純度和收集速度；②吸收多余的氨氣，防止污染空氣。多余氣體進行尾氣吸收防止倒吸，常采用下列裝置和措施。3．實驗室快速制取氨氣的方法(1)加熱濃氨水制氨，利用NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))H2O＋NH3↑。其裝置如圖甲所示。(2)濃氨水與生石灰：利用生石灰和水反應減少水的同時放出大量的熱，使NH3逸出。其裝置如圖乙所示。(3)濃氨水和固體NaOH：利用NaOH的吸水性和溶于水放熱的性質(zhì)，使NH3逸出。其裝置如圖乙所示。(1)液氨制冷、碘的升華、NH4Cl氣化都不涉及化學變化(×)錯因：NH4Cl氣化是NH4Cl分解生成NH3與HCl，是化學變化。(2)能用加熱法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl為強酸弱堿鹽(×)錯因：原因是NH4Cl受熱分解生成氣體揮發(fā)。(3)現(xiàn)有1mol·L－1的氨水，則該溶液中NH3·H2O的濃度是1mol·L－1(×)錯因：氨水中還含有NH3、NHeq\o\al(＋,4)，故c(NH3·H2O)<1mol·L－1。(4)濃氨水可檢驗氯氣管道是否漏氣(√)提示：Cl2能將氨氣氧化：8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl，可以看到有白煙生成。(5)因為NH4HCO3受熱易分解，所以可用作氮肥(×)錯因：NH4HCO3中含有氮元素，可用作氮肥，與受熱易分解無關(guān)。(6)液氨可用作制冷劑，是因為其汽化時吸收大量的熱(√)提示：液氨汽化時會吸收大量的熱，使環(huán)境溫度降低。(7)氨水呈堿性，是因為NH3溶于水發(fā)生反應：NH3＋H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－(×)錯因：氨水呈堿性，是因為NH3·H2O電離出了OH-：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－。(8)銨鹽都不穩(wěn)定，受熱分解都生成NH3(×)錯因：并不是所有的銨鹽都受熱生成NH3，如NH4NO3eq\o(=,\s\up7(△))N2O↑＋2H2O。(9)向某溶液中加入稀NaOH溶液，濕潤的紅色石蕊試紙不變藍，則原溶液中一定無NHeq\o\al(＋,4)(×)錯因：因為NH3極易溶于水，稀溶液中NH3會溶解在水中。(10)NH4HCO3與足量NaOH溶液共熱時，發(fā)生反應的離子方程式為NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O(×)錯因：HCOeq\o\al(－,3)也能與NaOH溶液反應，NHeq\o\al(＋,4)＋HCOeq\o\al(－,3)+2OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑+COeq\o\al(2－,3)＋2H2O。(11)某同學根據(jù)銨鹽受熱分解的性質(zhì)，認為可以采用加熱NH4Cl分解的方法來制取氨(×)錯因：NH4Cl分解產(chǎn)生的NH3和HCl又重新反應生成NH4Cl。(12)為加快產(chǎn)生NH3的速率，實驗室可以用NaOH固體和NH4Cl固體反應制NH3(×)錯因：不能用NaOH代替，原因是NaOH具有吸濕性，易結(jié)塊，不利于產(chǎn)生氨，在加熱條件下還會嚴重的腐蝕試管。一、氨和銨鹽的性質(zhì)及應用1．施肥時，草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用的原因是：K2CO3與NH4Cl反應生成氨氣會降低肥效。2．用濃氯化銨溶液處理過的舞臺幕布不易著火，其原因是①氯化銨分解吸收熱量，降低了溫度；②氯化銨分解產(chǎn)生的氣體隔絕了空氣。3．蘸有濃硝酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，能產(chǎn)生白煙現(xiàn)象嗎？簡述原因。若將濃硝酸改為濃硫酸也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象嗎？答案：能，濃硝酸、濃氨水均有揮發(fā)性，揮發(fā)的HNO3與NH3相遇生成白色固體小顆粒NH4NO3。不會，因為濃硫酸難揮發(fā)，不能在空氣中生成固體小顆粒。4．(1)將氨與氯氣混合也會產(chǎn)生白煙，用化學方程式解釋產(chǎn)生白煙的過程_______________________。(2)在飽和NH4Cl溶液中滴加NaAlO2，產(chǎn)生刺激性氣味的氣體和白色沉淀，用離子方程式解釋其現(xiàn)象：_________________________________。(3)實驗室常用飽和氯化銨(NH4Cl)與亞硝酸鈉(NaNO2)加熱來制取氮氣，寫出發(fā)生反應的化學方程式________________________。答案：(1)2NH3＋3Cl2=N2＋6HCl，NH3＋HCl=NH4Cl(2)NHeq\o\al(＋,4)＋AlOeq\o\al(－,2)＋H2O=Al(OH)3↓＋NH3↑(3)NH4Cl＋NaNO2eq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋N2↑＋2H2O二、氨、銨鹽的性質(zhì)實驗探究1．某化學興趣小組利用下列圖示裝置探究氨的性質(zhì)。(1)①中濕潤的紅色石蕊試紙__________，用化學用語表示產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因_________________________________。(2)向②中滴入濃鹽酸，現(xiàn)象為____________________，反應的化學方程式：_____________。(3)將灼熱的鉑絲伸入③中錐形瓶，可觀察到鉑絲保持紅熱，有紅棕色氣體及少量白煙生成。該過程會同時發(fā)生多個反應，寫出NH3和O2催化氧化的方程式____________________________________，該反應為_________(填“吸熱”或“放熱”)反應，錐形瓶中出現(xiàn)白煙，該物質(zhì)的化學式為______________。答案：(1)變藍NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－(2)產(chǎn)生白煙NH3＋HCl=NH4Cl(3)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O放熱NH4NO3解析：(3)NH3和O2反應能使鉑絲保持紅熱，說明反應為放熱反應，生成的NO和O2再生成NO2，NO2又和H2O生成HNO3，HNO3遇到NH3生成NH4NO3小顆粒，故白煙成分為NH4NO3。2．噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象，其產(chǎn)生的原因是存在壓強差。(1)裝置圖1中的氣體a可能為①氯氣、②氫氣、③氨、④氯化氫、⑤二氧化碳。打開裝置中的止水夾，擠壓膠頭滴管，若液體b為水時，能產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象的氣體a可能是________(填序號，下同)；若液體b為氫氧化鈉濃溶液時，能產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象的氣體a可能是________。(2)如果只提供如圖2的裝置(氣體為氨，液體為水)，請說明引發(fā)噴泉的方法_______________________________________________________________________________________________。答案：(1)③④①④⑤(2)打開止水夾，用熱毛巾捂住圓底燒瓶至有氣泡從水中冒出，移去熱毛巾解析：(1)氨和氯化氫極易溶于水；氯氣、氯化氫、二氧化碳都可以與濃NaOH溶液反應，使燒瓶內(nèi)壓強減小。(2)圖2則需先打開止水夾，再用熱毛巾捂住圓底燒瓶，發(fā)現(xiàn)有氣泡冒出后，移去熱毛巾即可，燒瓶溫度降低，會使少量水進入燒瓶，從而引發(fā)噴泉。三、氨氣的實驗室制法1．下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是()A．①②B．③④C．①③ D．②④答案：C解析：實驗室制取氨氣的方法有：銨鹽與堿加熱制取氨氣，常用NH4Cl與Ca(OH)2反應，固體與固體反試管口應略向下傾斜，③錯誤；在濃氨水中加入CaO，CaO與水反應使溶液中c(OH－)增大，消耗了水，并且放出大量的熱，使NH3·H2O分解放出氨氣；加熱濃氨水，加快氨氣揮發(fā)。①是錯誤的，因為氯化銨分解生成的NH3與HCl冷卻后又生成NH4Cl，不能得到NH3。2．某化學興趣小組利用圖1裝置制備氨并探究相關(guān)性質(zhì)。(1)裝置A中，盛有濃氨水的儀器名稱為_____________，燒瓶內(nèi)藥品可選用______________。裝置B的作用是________________________。(2)實驗中觀察到C中CuO粉末變紅，D中無水硫酸銅變藍，并收集到一種單質(zhì)氣體，則該反應相關(guān)化學方程式為______________________________________，該反應證明氨具有________性。(3)該實驗缺少尾氣吸收裝置，圖2中能用來吸收尾氣的裝置是________(填裝置序號)。答案：(1)分液漏斗堿石灰或生石灰干燥氨(2)3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O(3)Ⅱ、Ⅲ知識點04氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化1．含氮元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)橫向轉(zhuǎn)化為物質(zhì)類別變化，非氧化還原反應，例如：①氨氣轉(zhuǎn)化為銨鹽：HCl+NH3===MH4Cl②硝酸轉(zhuǎn)化為硝酸鹽：NaOH+HNO3===NaNO3+H2O(2)縱向、斜向轉(zhuǎn)化為化合價變化反應，是氧化還原反應，例如：①NH3轉(zhuǎn)化為N2：8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl②NH3轉(zhuǎn)化為NO：4NH3＋5O2eq\o(=====,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O(3)歧化——同一物質(zhì)中某元素的化合價在同一反應中既升高又降低。例如：NO2與水反應：3NO2＋H2O=2HNO3＋NONO2與NaOH溶液反應：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O(4)歸中——不同物質(zhì)中同一元素的不同化合價在同一反應中只靠攏。例如：NO與NH3反應：6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(△))5N2＋6H2ONO、NO2混合氣體與NaOH溶液反應：NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O2．氮元素的“價—類二維圖”氮元素有多種可變化合價，物質(zhì)的種類較多，在復習時要從物質(zhì)類別和價態(tài)變化理解這些物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化1．如圖是氮元素的幾種價態(tài)與物質(zhì)類別的對應關(guān)系，回答下列問題：(1)寫出N2的一種用途：____________________________。(2)從N元素化合價分析，N2具有氧化性和還原性。各舉一例說明(用化學方程式表示)氧化性：______________________________________。還原性：_______________________________________。(3)HNO3與圖中的物質(zhì)C常用于檢驗Cl－的存在，則C的化學式為______________________。(4)實驗室制取物質(zhì)B的化學方程式為_______________________________________。(5)NO2與水反應生成物質(zhì)A的化學方程式為______________________________________。(6)濃硝酸與木炭在加熱條件下反應的化學方程式為__________________________________。答案：(1)作保護氣、保存糧食(或合成氨、制硝酸等)(2)N2＋3H2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫、高壓))2NH3(或N2＋3Mgeq\o(=,\s\up7(點燃))Mg3N2)N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電或高溫))2NO(3)AgNO3(4)Ca(OH)2＋2NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(5)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(6)4HNO3(濃)＋Ceq\o(=====,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O2．A、B、C、D是短周期元素形成的四種氣體單質(zhì)。E、F均為氣體，且F為紅棕色。有關(guān)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(反應條件均已略去)請回答下列問題：(1)D的化學式為____________。(2)反應③的離子方程式為____________________________。(3)Y和E在一定條件下可反應生成B和Z，這是一個具有實際意義的反應，可消除E對環(huán)境的污染，該反應的化學方程式為_________________________________。(4)0.1mol·L－1的X溶液和0.1mol·L－1的Y溶液等體積混合，溶液呈________性(填“酸”“堿”或“中”)，原因是___________________________________________(用離子方程式說明)。答案：(1)H2(2)3NO2＋H2O=2H＋＋2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋NO(3)4NH3＋6NO=5N2＋6H2O(4)酸NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋H2ONH3·H2O＋H＋解析：(1)本框圖突破口之一是“白煙”，是揮發(fā)性酸和氨氣相遇后的產(chǎn)物，由此可推知D是H2，突破口之二是“紅棕色氣體”，F(xiàn)應為NO2，反推可知E為NO，C為O2，Z為H2O，Y為NH3，X為HCl，G為HNO3。(3)中涉及反應是氧化還原反應中的歸中反應。(4)兩者恰好完全反應時生成NH4Cl，銨根離子水解而使溶液顯酸性。知識點05氮氧化物和硝酸的有關(guān)計算一、NOx與水、氧氣反應的理解及有關(guān)計算1．關(guān)系式法(1)NO和O2的混合氣體通入水中由2NO＋O2=2NO2和3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，得總反應為4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。①eq\f(V(NO),V(O2))=eq\f(4,3)，恰好完全反應；②eq\f(V(NO),V(O2))<eq\f(4,3)，剩余氣體為O2；③eq\f(V(NO),V(O2))>eq\f(4,3)，剩余氣體為NO。(2)NO2和O2的混合氣體通入水中由3NO2＋H2O=2HNO3＋NO和2NO＋O2=2NO2，得總反應為4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。①eq\f(V(NO2),V(O2))=eq\f(4,1)，恰好完全反應；②eq\f(V(NO2),V(O2))<eq\f(4,1)，剩余氣體為O2；③eq\f(V(NO2),V(O2))>eq\f(4,1)，剩余氣體為NO。(3)NO、NO2和O2三種混合氣體通入水中先按3NO2＋H2O=2HNO3＋NO計算出生成NO的體積，再加上原來混合氣體中NO體積，再按(1)計算。2．電子守恒法NOx轉(zhuǎn)化為硝酸時失去電子，如果是NOx與O2的混合氣體，則反應中O2得到的電子數(shù)與NOx失去的電子數(shù)相等。4NO2＋O2和4NO＋3O2從組成上均相當于2N2O5，都與N2O5＋H2O=2HNO3等效；當NO、NO2、O2的混合氣體溶于水時利用混合氣體中N、O原子個數(shù)比進行分析判斷。①eq\f(N(N),N(O))<eq\f(2,5)，剩余氣體為O2；②eq\f(N(N),N(O))=eq\f(2,5)，恰好完全反應；③eq\f(N(N),N(O))>eq\f(2,5)，剩余氣體為NO。二、金屬與硝酸反應的計算1．金屬與硝酸反應的思維模型2．計算方法(以Cu與硝酸反應為例)(1)原子守恒：反應前所有的N元素只存在于HNO3中，反應后含N元素的物質(zhì)有HNO3的還原產(chǎn)物(假設有NO2、NO)和Cu(NO3)2，則有n(HNO3)消耗＝n(NO2)＋n(NO)＋n[Cu(NO3)2]。(2)電子守恒：反應中失去電子的是參加反應的Cu，Cu－2e－―→Cu2＋；得到電子的是被還原的HNO3(假設還原產(chǎn)物為NO2、NO)，NOeq\o\al(－,3)＋e－―→NO2、NOeq\o\al(－,3)＋3e－―→NO。根據(jù)得失電子守恒，則有2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)。若將生成的氮的氧化物氣體與一定量的氧氣共同通入水中，氮的氧化物完全生成硝酸，由于開始反應物為硝酸，中間生成了氮的氧化物，但最終又變回了硝酸，所以相當于銅失的電子最終由