2019高考化学一轮复习元素化合物专题7氮及其化合物.doc

1、【 精品教育资源文库 】 氮 及其化合物 【考向分析】 高考考查 知识 点 主要有： 一是结合氮及其化合物的转化考查基本概念、基本理论；二是以 NOx和 HNO3的性质考查相关实验及计算；三是结合相关工业生产考查含氮化合物对环境质量的影响。高考题型以选择题、实验题为主。 【要点讲解】 要点 1. 氮的氧化物 氮的氧化物 NO NO2 物理性质 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶 能溶 化学性质 与 O2反应 2NO O2=2NO2 与 H2O反应 3NO2 H2O=2HNO3 NO 聚合反应 2NO2 （红棕色） N2O4（无色） 实验室制法 3Cu 8HNO3(稀 )=3C

2、u(NO3)2 2NO 4H2O Cu 4HNO3(浓 )=Cu(NO3)2 2NO2 2H2O 与环境的关系 空气中 NO、 NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等 ， 空气中 NO、 NO2是 形成酸雨、光化学烟雾的主要因素 温馨提示： 氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，同时也可造成水体污染。汽车尾气中的氮氧化物（燃料在发动机内高温燃烧时，空气中的氮气与氧气反应生成的）与碳氢化合物经紫外线照射发生反 应生成形成的一种有毒的烟雾，称为光化学烟雾。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛、伤害植物并使大气能见度降低。收集 NO 用排水法，收集 NO2用向上排空气法，前者易与氧

3、气反应，后者易与水反应。 工业上就是利用 3NO2十 H2O=2HNO3 NO这一原理制取 HNO3，为了提高 NO2的吸收率，在吸收的过程中要补充适量的 O2，所以总的吸收反应可表示为： 4NO2 O2 2H2O=4HNO3。 NO 与 O2配比适当时，也可以被水完全吸收。总的吸收反应可表示为： 4NO 3O2 2H2O=4HNO3。通常“纯净”的 NO2或 N2O4并不纯，因为在常温、常压下能发生聚合反应。由于此可逆反应的发生，通常实验测得 NO2的相对分子质【 精品教育资源文库 】 量大于它的实际值，或在相同条件下，比相同物质的量的气体体积要小。同理，通常实验测得 N2O4的相对分子质

4、量小于它的实际值，或在相同条件下，比相同物质的量的气体体积要大。此外涉及 NO2气体的颜色深浅、压强、密度等要考虑此反应。 要点 2. 硝酸 1物理性质：纯硝酸为无色、刺激性气味、易挥发液体，能与水以任意比例互溶，常用浓硝酸的质量分数大约为 69%。 2.化学性质 化学性质 化学 反应 应用（化学方程式） 不稳定性 浓 硝酸遇光遇热易分解 产生的 NO2 浓硝酸贮存在棕色试剂瓶中，避光保存放置于阴凉处 强酸性 稀硝酸能使紫色石蕊试液变 红 色，浓硝酸能使石蕊试液先变 红 色，微热后褪色 鉴别浓、稀硝酸 强氧化性 除 Pt、 Au 外，大部分金属均能与HNO3反应 王水（浓硝酸和浓盐酸体积之比为

5、 13）能溶解铂和金 常温下，浓硝酸、浓硫酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化， 用铁、铝容器贮存冷的浓 HNO3 Cu与浓 HNO3反应 Cu + 4HNO3（浓） Cu（ NO3） 2 + 2NO2 + 2H2O Cu与稀 HNO3反应 3Cu + 8HNO3（ 稀 ） 3Cu（ NO3） 2 + 2NO + 4H2O 碳 与浓 HNO3反应 C 4HNO3(浓 )= CO2 4NO2 2H2O 与某些还原性化合物或离子的反应 H2S、 SO2、 HBr、 HI、 FeCl2等 有机反应 与苯及其同系物发生硝化反应，与醇发生酯化反应，与蛋白质发生颜色反应等 鉴别蛋白质（带苯环） 温馨提示

6、 ：浓硝酸贮存在棕色试剂瓶中，避光保存放置于阴凉处。无论浓稀硝酸均具有【 精品教育资源文库 】 强氧化性，与金属反应时不放出氢 气。常温下，浓硝酸、浓硫酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，保护内部的金属不再跟硝酸反应，所以可以用铝质或铁质容器盛浓硝酸。浓硝酸和浓盐酸按体积之比为 1 3 组成的混合物叫王水，王水能溶解铂和金。非金属和浓硝酸反应，非金属被氧化成高价的含氧酸或最高价氧化物。在溶液中 NO3 几乎与所有离子能大量共存，当溶液的酸性较强时可形成硝酸溶液，具有还原性的某些离子则不能与其大量共存，如 NO3 、 H 、 Fe2+中任意两者能大量共存，但三者混合则不能大量共存。即 NO

7、3在中性或碱性溶液中不表现氧化性，而在酸性溶液 中表现强氧化性。 氧化剂氧化能力的强弱决定于得电子能力的强弱，而不是本身的被还原程度。实验证明：硝酸越浓得电子的能力越强，因而氧化能力越强。如稀硝酸能将 HI氧化为 I2，而浓硝酸可将 HI氧化为 HI03。 要点 3. 氨气与铵盐 1分子结构：由极性键形成的三角锥形的极性分子， N 原子有一孤对电子； N -3 价，为 N元素的最低价态。 2物理性质：无色、刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，常温常压下 1 体积水能溶解 700体积的氨气，易液化（可作致冷剂）。 温馨提示 ： 喷泉实验的原理：气体在溶液中溶解度大或者 可与液体发生剧烈反

8、应，且不再产生新的气体或者气体体积急剧减小，造成烧瓶内外压强差较大，即可发生“喷泉”现象。喷泉实验的操作要点：烧瓶中充满干燥气体， 挤出胶头滴管中的水，打开止水夹。 喷泉实验成功的关键： 收集氨气的烧瓶要干燥；收集的氨气要全充满；装置要密闭不漏气；玻璃管的长度不能过长；实验不可能实现全充满。 3.化学性质 化学 反应 化学方程式 备注 与水的反应 NH3 H2O NH3 H2O NH4 OH 氨气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3、 H2O、 NH3 H2O、 NH4 、 OH 、 H+， 氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解 与酸反应 HCl NH3=NH4Cl 蘸有浓盐酸的玻璃

9、棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近有白烟生成 ，该反应用于氨气或氯化氢气体的检验 【 精品教育资源文库 】 与盐溶液反应 Fe3 3NH3 H2O=Fe(OH)33NH4 生成红褐色沉淀 Al3 3NH3 H2O=Al(OH)33NH4 生成白色 胶状 沉淀 ，白色沉淀可溶于盐酸和氢氧化钠溶液 Ag NH3 H2O=AgOH NH4 AgOH 2NH3 H2O=Ag(NH3)2 OH 2H2O 先生成白色沉淀后消失 与氧气反应 4NH3 5O2 =催化剂 4NO 6H2O 氨的催化氧化 是工业制硝酸的基础反应 温馨提示 ： NH3 是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，可用于氨气的检验。氨水与液氨

10、为不同物质，氨水为混合物，液氨为纯净物 ;NH3为非电解质，而 NH3 H2O 为弱电解质。氨水的密度小于水的密度，氨水的浓度越大，密度越小。 3实验室制法 反应原理 2NH4Cl Ca（ OH） 2 CaCl2 2NH3 制取 装置 固体与固体反应加热制取气体的装置，与制氧气相似 收集方法 只能用向下排空气法收集，并在收集的试管口塞上棉花，防止生成的 NH3 和空气对流 ，确保收集到纯净的氨气 气体检验 用湿润的红色石蕊试纸 (变蓝 )； 用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口 (白烟 ) 气体干燥 用碱石灰做干燥剂 温馨提示 ： 制氨气所用铵盐不能用硝铵、碳铵。因为加热过程中 NH4NO3可能发生爆

11、炸而发生危险；而 NH4HCO3受热极易分解产生 CO2使生成的 NH3中混有较 多的 CO2杂质。消石灰不能用 NaOH、 KOH代替，原因是 NaOH、 KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生 NH3，在加热条件下能腐蚀试管。由于 NH3极易溶于水，在制备收集过程中，都应尽可能地不与水接触，以防减少损失和防止倒吸现象。因氨气比空气轻，易与空气发生对流，所以收集氨气时，导气管应插入收集气体的试管底部附近，管口塞一团干燥的棉花团，来防止 NH3与空气对流，确保收集到纯净的氨气。实验室快速制氨气的方法：用浓氨水加固体 NaOH或加热浓氨水。 4.铵盐 【 精品教育资源文库 】 由铵离子和酸根离子

12、构成的盐，叫铵盐。铵盐都是白色、 易溶于水的晶体，铵盐属于铵态氮肥。 （ 1） 水解性：铵盐在水溶液中铵根离子水解 。 . （ 2） 与强碱反应：铵盐与强碱反应产生氨气 。 NH4+OH- NH3 +H2O （ 3） 热稳定性： 铵盐受热均易分解生成氨气和酸。氯化铵受热分解的方程式： NH4Cl NH3 + HCl ， NH4HCO3 NH3 + H2O + CO2 温馨提示 ： 铵盐的共性之一是与碱反应生成氨气，如果在加热时与浓碱作用，逸出氨气，可用于铵盐的检验。铵盐的另一部分阴离子往往不被重视，某些阴离子可与酸反应， 甚至放出气体，例如：（ NH4） 2CO3、 NH4HCO3、（ NH4

13、） 2SO3、 NH4HSO3、（ NH4） 2S、 NH4HS 等弱酸的铵盐，既可与碱反应，又可与酸反应。在未知溶液中加入强碱并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则证明原溶液中含 NH4+。铵盐与浓碱溶液生成氨气，铵盐与稀碱溶液反应并加热生成氨气，铵盐与稀碱溶液反应不加热生成一水合氨。氯化铵分解产生“升华”现象，硫酸铵在高温时会发生氧化还原反应，生成氮气、二氧化硫和水，硝酸铵受热或受撞击都会发生爆炸。 【考点过关】 判断正误，正确的画“” ，错误的画“”。 （ 1） 固氮反应一定属于氧化还原反应 ( ) 固氮是游离态的氮生成化合态的氮，所以氮的化合价一定发生变化。 （ 2） NO

14、中的 NO2杂质气体，可通过盛有水的洗气瓶除去 ( ) NO 2溶于水生成 NO，便可除去 NO 中的 NO2。 （ 3） CO、 NO、 NO2都是大气污染气体，在空气中都稳定存在 ( ) NO 遇 O2反应生成 NO2。 （ 4） N2与 O2在放电条件下直接化合成 NO2( ) N 2与 O2在放电条件下直接化合成 NO。 (5)氮元素有负化合价、正化合价和零价，因而常温下， N2既能与氧气反应，又 能与 H2反应 ( ) N 2在放电或高温条件下才能与 O2反应；在高温高压、催化剂条件下才能与 H2化合生成 NH3。 (6)NO2溶于水时， NO2是氧化剂，水是还原剂 ( ) 3NO 2 H2O=2HNO3 NO， NO2既是氧化剂，又是还原剂。 （ 7） 1 mol Cu和足量稀 HNO3反应产生 NA个 NO分子 (NA表示阿伏加德罗常数的值 )( ) 【 精品教育资源文库 】 铜与稀硝酸反应： 3Cu 8HNO3(稀 )=3Cu(NO3)2 2NO 4H2O,1 mol Cu 会产