氮及其化合物（解析版）-2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義（新教材新高考）

備戰(zhàn)2025年高考化學(xué)【一輪?考點精講精練】復(fù)習(xí)講義

考點24氮及其化合物

疆本講?講義概要

氮氣的性質(zhì)及應(yīng)用

二.氮的氧化物的性質(zhì)及應(yīng)用

三.氮的氧化物和。2、H2O反應(yīng)的計算方法

知識精講四.氨和鐵?鹽

五.硝酸

六.硝酸與金屬反應(yīng)的計算

七.氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化

選擇題：20題建議時長：45分鐘

課后精練

非選擇題：5題實際時長：分鐘

曜夯基?知識精講________________________________________________________

一.氮氣的性質(zhì)及應(yīng)用

1.氮元素存在形態(tài)及氮的固定

(1)氮元素在周期表中的位置及氮原子結(jié)構(gòu)

氮元素位于元素周期表的第二周期第VA族。氮原子結(jié)構(gòu)示意圖為J,最外電子層有5個電子，

既不容易得到3個電子，也不容易失去5個電子，因此，氮原子一般通過共用電子對與其他原子相互結(jié)合

構(gòu)成物質(zhì)。

(2)氮元素在自然界中的存在形式

既有游離態(tài)，又有化合態(tài)。在自然界中，氮元素主要以氮分子(N2)的形式存在于空氣中例2約占空氣總

體積的78%）,部分氮元素存在于動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，還有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和

錢鹽中。

（3）氮的固定

游離態(tài)—N2（空氣中體積分?jǐn)?shù)約為78%）

氮元素聯(lián)一分為自然固氮和AX固氮

化合態(tài)一動植物體內(nèi)、土壤和水體中

①將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程叫做氮的固定。

②氮的固定分為自然固氮（放電條件下氮氣與氧氣化合）、生物固氮（豆科植物的根瘤菌固氮）和人工固氮

（工業(yè)上合成氨等）。

2.氮氣

（1）物理性質(zhì)：無色無味氣體，密度比空氣略小，難溶于水。

（2）化學(xué)性質(zhì)

氮分子內(nèi)兩個氮原子間以共價三鍵（N三N）結(jié)合，斷開該化學(xué)鍵需要吸收較多能量，故氮氣的化學(xué)性質(zhì)很

穩(wěn)定，通常情況下難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，無法被大多數(shù)生物體直接吸收。

N=N

氮

共價三

的

鍵牢固,固

分子穩(wěn)定

定

占燃

①與活潑金屬（Mg、Li）反應(yīng)：3Mg+N2=====Mg3N2

占燃

6Li+N2=====2Li3N

氮化鎂與水的反應(yīng)：Mg3N2+6H2O=3Mg（OHM+2NH3T（金屬氮化物易水解，生成氨氣和相應(yīng)的

催化劑、

②N2+3H2、高溫高壓2NH3；

-2放電或高溫八e

③N2+O2=====2N0o

(3)氮氣的制法

①實驗室制法：加熱NH4C1飽和溶液和NaNO2晶體的混合物：NaNO,+NH4C1=NaCl+N2t+2H2O

②工業(yè)制法：工業(yè)上從液態(tài)空氣中，利用液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點低加以分離而制得氮氣。

MMb-198.5℃)

MMt-183℃)

(4)氮氣的用途

①工業(yè)上合成氨，制硝酸；

②在燈泡中填充氮氣以防止鴇絲被氧化或揮發(fā)；

③保存糧食、水果等食品，以防止腐爛；

④醫(yī)學(xué)上用液氮作冷凍劑，以便在冷凍麻醉下進(jìn)行手術(shù)；

⑤代替稀有氣體作焊接金屬時的保護(hù)氣，以防止金屬被空氣氧化;

⑥高科技利用液氮制造低溫環(huán)境，使某些超導(dǎo)材料獲得超導(dǎo)性能;

--氮的氧化物的性質(zhì)及應(yīng)用

1.氮的氧化物

(1)氮有多種價態(tài)的氧化物：氮元素有+1、+2、+3、+4、+5價，五種正價對應(yīng)六種氧化物N2O、NO、

N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中屬于酸性氧化物的是N2O3、N2o5,分別是HNO2和HNO3的酸酎。

(2)NO和NO?性質(zhì)的比較

NONO2

顏色無色紅棕色

有毒(跟血紅蛋白結(jié)合)，大氣有毒、有刺激性氣味的氣體、大氣污

物理性質(zhì)毒性

污染物之一染物之一

溶解性不溶于水易溶于水

與o2反應(yīng)2NO+O2=2NO2——

化學(xué)性質(zhì)

與反應(yīng)

H2O——3NO2+H2O=2HNO3+NO

對環(huán)境的影響導(dǎo)致光化學(xué)煙霧和酸H目，破壞臭氧層

其他性質(zhì)NO化學(xué)性質(zhì)：既有氧化性又有還原性，以還原性為主：

2+

與酸性KMnC>4反應(yīng)：5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn+2H2O

與酸性反應(yīng)：2NO+Cr2O7-+6H+=2NO3-+2Cr3++3H2。

NO2化學(xué)性質(zhì)：既有氧化性又有還原性，以氧化性為主，NO2能氧化SO2、KI等物

質(zhì)：

與SC>2的反應(yīng)：NO2+SO2=SO3+NO

與碘化鉀溶液的反應(yīng):NO2+2KI=2KNO2+I2(N02能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙為

藍(lán))

與水的反應(yīng)：3NO2+H2O=2HNO3+N0

與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)：2NC?2+2NaOH=NaNC>3+NaNO2+H2O

與N2O4相互轉(zhuǎn)化：2NO2==N2O4

3Cu+8HNO3(W)=3Cu(NO3)2+2NOt+4H2O(只能用排水法收集)

實驗室制法

CU+4HNO3(濃)=Cu(NC>3)2+2NO2T+2H2。(只能用排空氣法收集)

注意：

①NO只能用排水法收集，不能用排空氣法收集；而NO?只能用向上排空氣法收集，不能用排水法收

集。

②NO2氣體存在平衡：2NO2M0N2O4,故常溫時沒有純凈的NO2或N2O4氣體，實驗測得NO?的平均

相對分子質(zhì)量總大于46o

③NO2雖然與水反應(yīng)生成HNO3，但不是硝酸的酸酎。硝酸的酸酊是N2O5；NO?不是酸性氧化物。

④NO2能使?jié)駶櫟牡矸垡坏饣浽嚰堊兯{(lán)，原因是二氧化氮先與水反應(yīng)生成HNC>3,HNO3再將碘化鉀

氧化為L，最終淀粉遇b變藍(lán)。

⑤驗證某無色氣體為NO的方法是向該無色氣體中通入。2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色。

(3)其他氮的氧化物

一氧化二氮(NO)：俗稱笑氣，常作麻醉劑。

三氧化二氮(N2O3)：亞硝酸的酸酎，可與水作用生成亞硝酸，N2O3+H2O=2HNO2

四氧化二氮(N2O4)：無色氣體，易液化，與NO2相互轉(zhuǎn)化，N2O4^^2NO2

五氧化二氮(N2O5)：硝酸的酸酎，可與水作用生成硝酸，N2O5+H2O=2HNO3

2.氮氧化物對環(huán)境的污染及防治

氣態(tài)的氮氧化物幾乎都是劇毒性物質(zhì)，都是大氣污染物，空氣中的NO、NO2主要來源于煤和石油的燃

燒、汽車尾氣、硝酸工廠的廢氣等。

(1)常見的污染類型：

①光化學(xué)煙霧：NO.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)生一種有毒的煙霧。

②酸雨：NO,排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNC)2，隨雨雪降到地面。

③破壞臭氧層：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。

⑤水體污染：水體富營養(yǎng)化。

(2)常見的NOx尾氣處理方法

①堿液吸收法

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O

NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是〃(NO2)?(NO),一般適合工業(yè)尾氣中NO,

的處理。

②催化轉(zhuǎn)化法

在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2)或NO,與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無

毒氣體(N2和CC>2，一般適用于汽車尾氣的處理)。

一定條件一定條件

a.氨氣吸收法：8NH3+6NO2======7N2+12H2O,4NH3+6NO=======5N2+6H2O

催化劑

b.汽車尾氣轉(zhuǎn)換器：2co+2NO=====2CC)2+N2

三.氮的氧化物和。2、H2O反應(yīng)的計算方法

(1)關(guān)系式法

①NC>2和02混合氣體溶于水的計算：由4NO2+O2+2H2O=4HNC)3可知

<4：1。2過量，剩余氣體

為。2

V（NO2）：V（O2）J=4：1恰好完全反應(yīng)

>4:1NO2過量，乘！I余氣

體為NO

②NO與02同時通入水中：由4NO+3C）2+2H2O=4HNO3可知

f<4：3剩余。2

K（NO）：r（O2）=4:3恰好完全反應(yīng)

,>4：3剩余N。

③NC）2、NO、。2三種混合氣體通入水中：

a.可先將NO和O2轉(zhuǎn)化為NO2,再按上述各種情況分別處理。

b.也可先將NO2和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO,再按4NO+3C>2+2H2O=4HNO3情況處理。

（2）得失電子守恒法

當(dāng)NO*轉(zhuǎn)化為硝酸時要失去電子，如果是NO*與。2混合，則反應(yīng)中。2得到的電子數(shù)與NO*失去的電

子數(shù)相等。

四.氨和鐵鹽

1.氨的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)

電子式及結(jié)構(gòu)密度氣味水溶性其他

H-N-H

IIH比空氣刺激性極易溶于水（1：700）,可由噴泉實易液化可用作制

小氣味驗證明。（防止倒吸）冷劑。

空間構(gòu)型為三角錐形,屬于極

性分子。

NH3極易溶于水的原因：NH3>氏0均為極性分子，NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵，并且NH3和H2O

反應(yīng)。

2.氨的化學(xué)性質(zhì)

氨水（顯堿性）

［與水反應(yīng)

NH；星巧古產(chǎn)凰Ml益O

①NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，可在推斷題中作為解題突破口。

②氨水呈堿性，NH3H2O屬于一元弱堿，計算氨水的濃度時，溶質(zhì)按NH3進(jìn)行計算，氨水的濃度越大,

密度反而越小。

（1）氨氣與水的反應(yīng)

NH3+H20n^NHsHzOK^NHj+OH-,氨氣溶于水得氨水，其中大部分NH3與水結(jié)合成一水合氨

（NH3H2O）,NH3H2O為弱電解質(zhì)，只能部分電離成NH4+和0H-。

①氨水中含有的粒子：NH3H2O>NH3、H2O、NHl、OH-、H+O

②NH3H2O為可溶性一元弱堿，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解：NH3-H2O=NH3T+H2OO

③液氨與氨水的比較

液氨氨水

物質(zhì)成分純凈物（非電解質(zhì)）混合物（NH3H2O為弱電解質(zhì)）

+

粒子種類NE分子NH3、NH3H2O>H20>NH，、OH>H

主要性質(zhì)不具有堿性具有堿的通性

存在條件常溫常壓下不能存在在常溫常壓下可存在

④氨水的保存方法：氨水對許多金屬有腐蝕作用，所以不能用金屬容器盛裝氨水，通常把氨水盛裝在

玻璃容器、橡皮袋、陶瓷壇或內(nèi)涂瀝青的鐵桶里。

（2）氨氣與酸的反應(yīng)

a.蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，其現(xiàn)象為有白煙生成，將濃鹽酸改為濃硝酸，也

會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象。化學(xué)方程式：HCl+NH3=NH4CkNH3+HNO3=NH4NO3□（魔棒生煙）

b.與CO2、SO2等酸性氧化物反應(yīng):

NH3+C02+H2O=NH4HCO3或2NH3+CC)2+H2O=(NH4)2CO3。

C.與硫酸反應(yīng)：2NH3+H2so4=（NH4）2SO4（濃硫酸沒有揮發(fā)性，不能形成白煙，不能用濃硫酸干燥氨

氣）

（3）氨氣與鹽溶液的反應(yīng)

現(xiàn)象離子方程式

生成紅褐色沉淀3+

FeCl3溶液Fe+3NH3-H2O=Fe(OH)31+3NH]

A1C13溶液生成白色沉淀AP++3NH3H2O=A1(OH)31+3NHt

（4）氨氣的還原性：NH3分子中氮元素的化合價為一3價，在化學(xué)反應(yīng)中氮元素化合價可能的變化是只能

升高，不能降低，因此氨具有還原性。NH3能與與。2、CuO、。2等的反應(yīng)。

_催化劑

①催化氧化：4NH3+5O2==云==4NO+6H2。（工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ)，也是工業(yè)上制NO的方法）

_△

②被CuO氧化：2NH3+3CUO=3C11+N2+3H2O（氨氣還原CuO是實驗室制氮氣的方法之一）

③被氯氣氧化：2NH3+3Cb（足量）=N2+6HC1或8NH3+3Cb（少量）=^2+6>^4cl

占燃

④與純氧反應(yīng)：4NE+3。2（純氧）=?=?=2、+6氏0（黃綠色火焰）

（5）氨的用途

①液氨汽化時吸收大量的熱，故用作制冷劑。

②制氮肥、硝酸、鏤鹽、純堿等。

③氨也是有機(jī)合成工業(yè)中的常用原料（如：尿素、合成纖維、染料等）。

3.噴泉實驗

（1）噴泉實驗的原理

使燒瓶內(nèi)外在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差，利用大氣壓將燒瓶下面燒杯中的液體壓入燒瓶內(nèi)，在尖嘴

導(dǎo)管口形成噴泉。

（2）形成噴泉的類型

下面是幾種常見的能形成噴泉的氣體和吸收劑。

NO、ONOO

NO22>2

氣體

HC1NH3CO2>CI2、SO2、H2S

2(4：3)(4:1)

吸收劑水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水

組合時氣體在溶液中的溶解度很大或通過反應(yīng)，使氣體的物質(zhì)的量迅速減小，產(chǎn)生足夠的

的條件壓強(qiáng)差（負(fù)壓）。

（3）噴泉實驗的發(fā)散裝置及操作方法

噴泉實驗是中學(xué)化學(xué)的重要實驗，其本質(zhì)是形成壓強(qiáng)差而引發(fā)液體上噴，以教材中的裝置（發(fā)散源）可設(shè)

計如圖所示的多種不同的裝置和采用不同的操作（如使氣體溶于水、熱敷或冷敷、生成氣體等）來形成噴泉。

設(shè)計說明:

裝置⑴向錐形瓶通入少量空氣，將少量水壓入燒瓶，導(dǎo)致大量氨溶解，形成噴泉。

裝置（II）省去了膠頭滴管，用手（或熱毛巾等）捂熱燒瓶，氨受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣，氨與水

接觸，即發(fā)生噴泉（或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶，使水進(jìn)入燒瓶中，瓶內(nèi)氨溶于水）。

裝置（皿）在水槽中加入能使水溫升高的物質(zhì)致使錐形瓶內(nèi)酒精因升溫而揮發(fā)，錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大而

產(chǎn)生噴泉。

裝置（IV）向燒瓶中通入一定量的H2s和S02,現(xiàn)象為有淡黃色粉末狀物質(zhì)生成，瓶內(nèi)壁附有水珠，NaOH

溶液上噴形成噴泉。

裝置（V）打開①處的止水夾并向燒瓶中緩慢通入等體積的HC1氣體后關(guān)閉該止水夾，等充分反應(yīng)后再打

開②處的止水夾，觀察到先有白煙產(chǎn)生，后產(chǎn)生噴泉。

裝置（VI）中，擠壓膠頭滴管，然后打開導(dǎo)管上部的兩個活塞，則在右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開導(dǎo)管

下部活塞，則可產(chǎn)生雙噴泉。

(4)使容器內(nèi)外產(chǎn)生較大壓強(qiáng)差的兩種方法

①減小內(nèi)壓法：使燒瓶外氣壓不變，燒瓶內(nèi)氣壓減小。

◎氨氣

實驗裝置水

「水

燒瓶內(nèi)氣體與液體接觸一氣體溶解或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)一燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小一外部液體迅速

原理

進(jìn)入形成噴泉。

引發(fā)噴泉打開橡皮管上的彈簧夾，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。

②增大外壓法：使燒瓶外氣壓增大，燒瓶內(nèi)氣壓不變。P

■=

實驗裝置

.酒精

3二:一■-一

錐形瓶內(nèi)液體揮發(fā)或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體一容器內(nèi)壓強(qiáng)增大一錐形瓶內(nèi)液體迅速

原理

流入燒瓶形成噴泉。

實例噴霧器、人造噴泉、火山噴發(fā)等。

(4)噴泉實驗產(chǎn)物的濃度計算

關(guān)鍵是確定所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體進(jìn)行噴泉實驗后所得溶液的

物質(zhì)的量濃度：

1

(1)HC1、NH3、NO2氣體或它們與其他不溶于水的氣體混合時：所得溶液的物質(zhì)的量濃度為不二molL-

22.4

1

⑵當(dāng)是NO2和。2的混合氣體且體積比為4：1時，C(HNO3)=—molL-^

4.氨氣的實驗室制法

（1）常規(guī)方法

（反應(yīng)原理12NH4C1+Ca（OH）2A2NH3t+CaCl2+2H2O

~~rA

（高應(yīng)齷皆L固體+固體4氣體（與用KC1C）3或KMnO"

I及早聽制Oz的裝置相同）

（凈化基置卜一用堿石灰干燥

［收集譬時向下排空氣法

"T一①將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，

1驗滿看法￡試紙變藍(lán)色

②將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，

有白煙產(chǎn)生

（早公，評L收集時，一般在試管口塞一團(tuán)用水或稀硫

陛二處埋J酸浸濕的棉花球，可減小NE與空氣的

對流速度，收集到純凈的NH3

【注意】

①NH4cl可用（NH4）2SC）4等代替，但不能用NH4HCO3或NH4NO3代替。因為加熱過程中NH4NO3可能

發(fā)生爆炸性的分解反應(yīng)，發(fā)生危險；而NH4HCO3極易分解產(chǎn)生CO2，使生成的中混有較多CO2雜質(zhì)。

②消石灰不能用KOH或NaOH代替，原因是：NaOH、KOH易吸水、易結(jié)塊，不利于生成的NH3逸

出，而且高溫下NaOH、KOH會腐蝕試管。

③收集NE時所用的儀器必須干燥，導(dǎo)氣管要插入管底；試管口要塞一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球，

可減小NE與空氣的對流速度，使收集的氣體純凈，同時也可避免污染空氣。

（2）簡易方法

方法化學(xué)方程式（或原理）發(fā)生裝置

加熱濃氨水A

NH3H2O^NH3T+H2O

濃氨水+固體

NaOH溶于水放熱，促使氨水分解，且OH-濃度的增大有利于NH3的生成

NaOH

濃氨水+固體CaO與水反應(yīng)，使溶劑（水）減少，反應(yīng)放熱，促使氨水分解，化學(xué)方程式：

CaONH3H2O+CaO=NH3T+Ca（OH）2

注意:

①通常用堿石灰干燥氨氣,不能用五氧化二磷、濃硫酸和無水氯化

鈣干燥(8NH3+CaC12=CaCb8NH3)。

②吸收氨氣時要注意防止倒吸，常用裝置為:

5.鐵鹽及NH』的檢驗

（1）鏤鹽：由鐵離子和酸根離子構(gòu)成的鹽，鏤鹽都是白色固體，絕大多數(shù)錢鹽都易溶于水。鍍鹽屬于鍍態(tài)

氮肥，如：硫酸鏤［（NH4）2SC>4，俗稱硫鏤，又稱肥田粉卜氯化綏［NH4CI,俗稱氯鏤］、硝酸鏤［NH4NO3,俗

稱硝鏤卜碳酸氫鏤［NH4HCO3，俗稱碳鏤］。

錢鹽具有離子鍵、共價鍵，是由非金屬元素組成的離子化合物（離子晶體）。鏤鹽可用作氮肥，炸藥，焊

藥。

（2）錢鹽的化學(xué)性質(zhì)

NH4cl版］NH￡1&=NH3f+HC1T（但不可用于制取NH3）

受熱分解

NH4HCO3「A

鏤--------?酈aHCOsyNH3T+CO2T+印0

鹽

H

慧配。?網(wǎng)NHI+OH-2NFM+HZ。（填離子方程式）

①不穩(wěn)定性：鏤鹽受熱易分解，但不一定都有NE生成。

A

NH4Cl=NH3t+HClT，NH3+HC1=NH4C1(白色固體消失，在試管上方重新凝成白色固體)

A

NH4HCO3=NH3T+CO2T+H2O

A

(NH4)2CO3=2NH3t+CO2T+H2O

A

NH4NO3=N2OT+2H2O

A

2NH4NO3=2N2T+O2T+4H2O

②與堿反應(yīng)

△

NH4C1固體與NaOH固體共熱：NH4Cl+NaOH^=NH3T+NaCl+H2O

+△

(NH4)2SO4NaOH兩溶液混合力口熱：NHt+OH-=NH31+H20

濃NaOH溶液中加入硫酸鍍固體：OH-+NJU=NH3T+H2O

NH4CI與NaOH兩稀溶液混合：NH^+OH-=NH3H2O

注意：

_△

①錢鹽受熱都能分解，但不是所有的鏤鹽分解都能生成NH3,如2NH4NC>3=O2T+2N2T+4H2。。

②制氨時錢鹽不選(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等，因它們受熱易分解，使產(chǎn)生的NH3中混有較多

的雜質(zhì)氣體，另外NH4NO3易爆炸；選堿時，用Ca(OH)2而不用NaOH或KOH,因NaOH、KOH具有吸濕

性，易結(jié)塊，不利于產(chǎn)生氨，且在高溫下均能腐蝕玻璃。

(3)NH：的檢驗：取少量待測溶液于試管中，再加入濃的NaOH溶液，加熱產(chǎn)生能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變

藍(lán)的氣體(或?qū)⒄河袧恹}酸的玻璃棒靠近試管口，有白煙產(chǎn)生)，則該溶液中存在NH九

強(qiáng)堿濕潤紅色試紙變結(jié)論

待檢物--->無色氣體有NH/

△石蕊試紙’藍(lán)色

6.N2H4的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

(1)無水N2H4為無色發(fā)煙液體，并有微弱氨的氣味。它的穩(wěn)定性比NH3小，受熱即發(fā)生爆炸性分解，生

成N2、NH3和H2。

1

(2)燃燒：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)-622kJ-mor,N2H4的主要用途是作導(dǎo)彈、宇宙飛船

飛行的火箭燃料。

(3)N2H4的水溶液呈弱堿性，其強(qiáng)度比氨水弱：

N2H4+H2O^=iN2H5+OH-、N2H^+比0^=^2H針+。匕

五.硝酸

1.物理性質(zhì)：純凈的硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體，與H2。以任意比互溶，打開盛濃硝酸的

試劑瓶蓋，有白霧產(chǎn)生(與濃鹽酸相同)。

王水：是濃硝酸和濃鹽酸按體積比1:3的混合物，能使一些不溶于硝酸的金屬如金、伯等溶解。

2.化學(xué)性質(zhì)

具有酸的通性

硝化反應(yīng)走強(qiáng)酸性

顏色反應(yīng)荽藕

(1)酸性：屬于強(qiáng)酸，溶于水完全電離HNO3=H++NO3-,具有酸的通性，能與堿、堿性氧化物、某些

鹽反應(yīng)。

CaCO3+2HNO3(ft)=Ca(NO3)2+CO2f+H2O(若無稀鹽酸可用稀硝酸代替室制CO2)

【注意】

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)時無氫氣產(chǎn)生。

(2)不穩(wěn)定性

①反應(yīng)：4HNO3-------------2H20+4N02t+02To

②市售濃硝酸呈黃色的原因是HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中，消除黃色的方法是向濃硝酸中通入

空氣或。2，發(fā)生反應(yīng)為4NO2+C)2+2H2O=4HNO3。

③濃硝酸的保存方法是保存在棕色帶有玻璃塞的細(xì)口試劑瓶中，置于冷暗處。

(3)強(qiáng)氧化性

HNC>3中的+5價氮元素具有很強(qiáng)的得電子能力，硝酸無論濃、稀都有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大，氧化

性越強(qiáng)。還原產(chǎn)物一般為：HNC>3(濃)TNC)2，HNC)3(稀)—NO,很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或

NH4NO3=

表現(xiàn)酸性

--------------M(N03),

,濃硝酸

NO2

HNO3金屬乂表現(xiàn)氧化性

稀硝酸，NO

H2O

【注意】N03-無氧化性，而當(dāng)NO3-在酸性溶液中時，則具有強(qiáng)氧化性。

①與活潑金屬反應(yīng)：不生成H2,硝酸的濃度不同，還原產(chǎn)物不同，可能是NO?、N2O.NO、N2、NH4NO3。

4Mg+10HNO3(ffi)=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O

鐵與稀硝酸反應(yīng)：先生成Fe(NC>3)3,若Fe過量，F(xiàn)e(NC>3)3再與Fe反應(yīng)生成Fe(NC)3)2。

Fe(少量)+4HNO3(?=Fe(NO3)3+NO7+2H2。

3Fe(過量)+8HNC)3(稀)=3Fe(NC)3)2+2NOf+4H2O

②與不活潑金屬反應(yīng)：除Au、Pt等少數(shù)金屬外，硝酸幾乎可以氧化所有的金屬。

3Cu+8HN()3(稀)=3CU(NO3)2+2NOT+4H20o

Cu+4HNC)3(濃)=CU(NC>3)2+2NO2T+2H2O

3Ag+4HNC>3(稀)=3AgNC>3+NOT+2H2O

③常溫下，濃硝酸使Fe、Al鈍化，可用鐵或鋁制容器盛放濃硝酸。當(dāng)加熱時，與Fe、Al發(fā)生反應(yīng)：

A

Fe(少量)+6HNO3(^)=Fe(NO3)3+3NO2?+3H2O

④與非金屬反應(yīng)：硝酸只表現(xiàn)出氧化性。

△

非金屬單質(zhì)+濃硝酸==最高價氧化物或其含氧酸+NO2T+印0

A

C+4HNC>3(濃)=CO2T+4NO2T+2H2。

S+6HNC）3（濃）=H2SO4+6NO2T+4H2O

A

紅磷與濃硝酸反應(yīng)：P+5HNO3（濃）=H3PO4+5NO2T+H2O

A

白磷與濃硝酸反應(yīng)：P4+20HNO3（^）=4H3PO4+2ONO2T+4H2O

⑤與還原性化合物反應(yīng)：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2sO3、HLFe2+、FeO等還原性物質(zhì)。

3H2S+2HNC）3（稀）=3S1+2NOf+4H2O

3SO2+2NO3+2H2O=3SOr+2N0f+4H+

3SOr+2NO3-+2H+=3SOr+2NOT+H2O

6I-+2NO3+8H+=3I2+2NOT+4H2O

3Fe2++NO3+4H+=3Fe3++NOf+2H2O

3+

3FeO+NO5+1OH+=3Fe+NOT+5H2O

（3）與有機(jī)化合物反應(yīng)

Q+H0-N02凳1Q

①硝化反應(yīng)（與苯反應(yīng)）：

②顯色反應(yīng)：含苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時變黃色。

3.用途：硝酸是一種重要的化工原料，可用于制造炸藥、染料、塑料、硝酸鹽、氮肥等。

4.硝酸的制法

△

（1）硝酸的實驗室制法：NaNCh+H2so式濃）=NaHS04+HN03T（利用濃H2s。4的高沸點，難揮發(fā)性制

取揮發(fā)性的HNO3）O

因HNO3不穩(wěn)定，加熱溫度不宜過高；由于硝酸易腐蝕橡膠，因此該反應(yīng)禁用橡膠塞，所用儀器為曲頸甑

（2）硝酸的工業(yè)制法

_催化劑

①N%在催化劑作用下與。2反應(yīng)生成NO：4NH3+5O2==為==4N0+6H2。

②NO進(jìn)一步氧化生成NO2：2NO+O2=2NO2

③用水吸收N02生成HN03：3NO2+H2O=2HNO3+NO

六.硝酸與金屬反應(yīng)的計算

兩類重要反應(yīng)方程式

1.硝酸與銅反應(yīng)

濃硝酸與足量的銅反應(yīng)，開始濃硝酸被還原為NO?,隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硝酸變稀，稀硝酸被還原為

NO,向反應(yīng)后的溶液中加稀硫酸，NO5又被還原為NO。

2.稀硝酸與鐵反應(yīng)(鐵的常見價態(tài)：+2、+3)

Fe(少量)+4HNC>3(稀)=Fe(NC>3)3+NOT+2H2。

3Fe(過量)+8HNC>3(稀)=3Fe(NC>3)2+2NOT+4H2。

①"(HNO3)：w(Fe)>4,產(chǎn)物為Fe(NC)3)3

8

②"(HNO3)：?(Fe)<-,產(chǎn)物為Fe(NC)3)2

8

③丁”(HNO3)：/7(Fe)<4,產(chǎn)物為Fe(NC>3)3和Fe(NC)3)2

常用的計算方法

1.原子守恒法:

HNC)3與金屬反應(yīng)時，一部分HNO3起酸的作用，以NO3的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉(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HNO3中氮原子的物質(zhì)的量。

以Cu與硝酸反應(yīng)為例，反應(yīng)前所有的N只存在于HNO3中，反應(yīng)后含N的物質(zhì)有HNO3的還原產(chǎn)物(假

設(shè)有NO2、NO)和CU(NO3)2，若HNO3過量,則過量HNO3中也含N,則有〃(N)=?(NO2)+"(NO)+2n[Cu(NO3)2]

+n(HNO3)w(N原子守恒)。

2.電子守恒法：

HN03與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。

以Cu與硝酸反應(yīng)為例，反應(yīng)中失去電子的是參加反應(yīng)的Cu,Cu-2e-=Cu2+；得到電子的是被還原

的HNC>3(假設(shè)還原產(chǎn)物為NO2、NO),NO5+e-=NC>2、NO5+3e-=NO。根據(jù)得失電子守恒，則有2〃(C

=?(NO2)+3?(NO)O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(yīng)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(dāng)于銅失去的電子最終由

氧氣得到，則有2〃(CU)="(O2)。

3.離子方程式計算法：

金屬與H2so4、HNO3的混合酸反應(yīng)時，由于硝酸鹽中NOI在H2s。4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反

應(yīng)，因此此類題目應(yīng)用離子方程式來計算，先作過量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或NO3進(jìn)行相關(guān)

計算，且溶液中要符合電荷守恒。

七.氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化

1.氮在自然界中的循環(huán)

制造蛋白質(zhì)

動物攝

人工固氮'翻動物排泄物

被細(xì)菌

及遺體植物遺體

固氮作用分解

(豆科植物的根瘤)

―1—侑或做給」

、亞硝酸鹽,

2.含氮元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系

。2,催化劑、△Cu,稀溶液

Ca(OH)2,

U純。2,點燃、92,放電上Mo22cH2O

0:氏0、

NH4C1^=±N也、、用、、NO^NO2^j=±HNO

1%，高溫、「NHHO1|CU,3

HC13H2O

高壓、催化劑Mg,點燃濃溶液

HoMSSN

22N2O4

(1)歧化——同一物質(zhì)中某元素的化合價在同一反應(yīng)中既升高又降低。

如：3NO2+H2O=2HNO3+NO

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO,+H2O

（2）歸中—不同物質(zhì)中同一元素的不同化合價在同一反應(yīng)中只靠攏。

△

如：6N0+4NH3=5N2+6H2O

NO2+N0+2NaOH=2NaNO2+H20

3.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(fù)習(xí)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。

盜提能?課后精練_________________________________________________

O

II

1.次磷酸鈉（NaH『C）2,次磷酸的結(jié)構(gòu)式為H—『一O—H）具有強(qiáng)還原性，是食品工業(yè)常用的抗氧化劑和

H

防腐劑。關(guān)于次磷酸鈉，下列敘述正確的是

A.磷元素顯+3價B.NaH2P0?與還原性酸不反應(yīng)

C.能與NaOH反應(yīng)生成NazHPO?D.能與NaClO溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)

【答案】D

【詳解】A.NaH2P中磷元素顯+1價，A項錯誤；

B.次磷酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，能與強(qiáng)酸也是還原性酸（如HI）發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，B項錯誤；

C.從化學(xué)名稱次磷酸鈉（NaH2P。2）看，NaH2P是正鹽，H3P0?為一元酸，酸式鹽化學(xué)名稱帶有“氫”

字，如亞硫酸氫鈉（NaHSC）3）,NaH2PGJ2是正鹽，不能與NaOH反應(yīng)，C項錯誤；

D.NaClO溶液具有強(qiáng)氧化性，能與NaH『C>2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，D項正確；

答案選D。

2.小明家里農(nóng)田中的玉米葉子發(fā)黃且莖稈較細(xì)，則小明應(yīng)該建議媽媽施用哪種肥料

A.NH4NO3B.KNO3C.（NH4）2HPO4D.K2CO3

【答案】B

【詳解】己知氮肥為葉面肥，鉀肥為長莖稈的肥料，磷肥為長果實的肥料，故玉米葉子發(fā)黃、莖細(xì)，說明

缺少氮元素和鉀元素，故需要選擇硝酸鉀，故答案為：B。

3.由下列實驗操作和現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是

實驗操作現(xiàn)象結(jié)論

A向某食鹽中加入淀粉KI溶液溶液未變藍(lán)該食鹽中不含IO1

B向Ba（NC>3）2溶液中通入SO?產(chǎn)生白色沉淀SO2具有還原性

向某補(bǔ)鐵口服液中滴加酸性高銃該補(bǔ)鐵口服液溶液中含有

C紫色消失

酸鉀Fe2+

產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體和淡黃色該無色溶液中一定含有

D向某無色溶液中滴入鹽酸

沉淀s2or

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【詳解】A.碘單質(zhì)能使淀粉變藍(lán)色，IO]不能使淀粉溶液變藍(lán)色；碘離子和IO；需要在酸性條件下生成碘

單質(zhì)，溶液未變藍(lán)說明沒有生成碘單質(zhì)，由于溶液不為酸性，故不能說明不含IO],A錯誤；

B.硝酸根離子和二氧化硫反應(yīng)氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子，硫酸根離子和領(lǐng)離子生成硫酸領(lǐng)沉淀，該實

驗體現(xiàn)了SO?具有還原性，B正確；

C.亞鐵離子、氯離子等多種還原劑均能使酸性高鎰酸鉀溶液反應(yīng)而褪色，故不能說明該補(bǔ)鐵口服液溶液中

含有Fe",C錯誤；

D.若溶液中含有亞硫酸根離子、硫離子，加入鹽酸也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象，故不能說明該無色溶液中一定含

有當(dāng)0:，D錯誤；

故選B。

4.微生物介導(dǎo)的碳氮硫循環(huán)耦合如圖所示。下列說法錯誤的是

A.S”在富氧條件下最終的產(chǎn)物為SO：

B.S?-可作為電子供體進(jìn)行NO1還原

C.N?可通過生物固氮作用做氮肥

D.溶液中可能存在：NH：+NO；=N2T+2H,O

【答案】A

【詳解】A.SO：在空氣中不穩(wěn)定，易被氧氣氧化為SO〉，A項錯誤；

B.由循環(huán)圖可知，S?-可將NO；還原為N2,B項正確；

C.N?通過豆科植物根瘤菌生物固氮轉(zhuǎn)化為化合物，做氨肥，C項正確；

D.一定條件下，NH；和NO：可發(fā)生歸中反應(yīng)：NH：+NO-=N2T+2H2O,D項正確;

故選：Ao

5.關(guān)于非金屬含氧酸及其鹽的性質(zhì)，下列說法正確的是

A.濃H2s具有強(qiáng)吸水性，能吸收糖類化合物中的水分并使其炭化

B.NaClO、KCIO3等氯的含氧酸鹽均可用于制取氯氣

C.加熱Nai與濃H3PO,混合物可制備HI,說明H3PO4比HI酸性強(qiáng)

D.濃HNO3和稀HNC>3與Cu反應(yīng)的還原產(chǎn)物分別為NO2和NO,故稀HNO3氧化性更強(qiáng)

【答案】B

【詳解】A.濃硫酸能吸收糖類化合物中的水分并使其炭化是因為濃硫酸具有脫水性，而不是吸水性，A錯

誤；

B.NaClO和KC1C>3均可與HC1反應(yīng)生成氯氣，B正確；

加執(zhí)

C.加熱Nai與濃H3P。4混合物可制備HL化學(xué)方程式為3NaI+H3Po乂濃）—3Po4+3HIf,體現(xiàn)

了濃H3P。4的難揮發(fā)性，難揮發(fā)性的酸可制取揮發(fā)性的酸，酸性H3P。4<m，C錯誤;

D.濃硝酸和稀硝酸與Cu反應(yīng)的還原產(chǎn)物分別為NO2和NO,則濃硝酸氧化性更強(qiáng)，D錯誤;

故答案選B。

6.物質(zhì)類別和元素價態(tài)是學(xué)習(xí)元素及其化合物性質(zhì)的重要認(rèn)識視角。部分含N及C1物質(zhì)的分類與相應(yīng)化

合價關(guān)系如圖所示，下列推斷不正確的是

+5+4+20-3-10+1+5+7

N的化合價C1的化合價

A.a和e反應(yīng)可能得到b

B.工業(yè)上通過afbfc->d->e來制備HNO3

C.e中N的雜化方式與e，中Cl的雜化方式不相同

D.濃a，溶液和濃d溶液反應(yīng)可以得到b，

【答案】B

【分析】由圖可得a為NH3,b為N2,c為NO,d為NO2或四氧化二氮，e為HNO3或硝酸鹽，a'為HC1,

b'為Cb，c'為HC10或次氯酸鹽，d'為HCIO3或氯酸鹽，e