文档内容
第四章 非金属及其化合物
第14讲 氮及其化合物(精讲)
【考情分析】
高考对本讲内容的考查仍将以氨气、铵盐、一氧化氮、二氧化氮和硝酸等物质的性质为重点,突出考查反
应方程式的书写和有关氧化还原反应的计算。其题目新颖、知识覆盖面广、思维跨度大。考查形式灵活多
样,题型多变,大多以选择、推断、综合实验、计算题的形式出现。预计今后1.以氨气的还原性为起点命
制实验题;2.以硝酸的用途入题考查硝酸的氧化性;3.以氮的化合物对环境的污染为背景,命制环境保护
试题;4.用信息题考查其他氮族元素,如磷和砷。
【核心素养分析】
1.变化观念与平衡思想:分析氮及其化合物的化学反应,预测在一定条件下氮及其化合物可能发生的化学
变化。
2.科学探究与创新意识:发现或提出对氮及其化合物有探究价值的化学问题,能依据探究目的设计并优化
实验方案,完成实验操作,能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论。
3.科学态度与社会责任:关注氮及其化合物的社会热点问题,认识环境保护的重要性,形成可持续发展意
识和绿色化学观念。
【网络构建】
【知识梳理】
知能点一 氮气及其氧化物
1.氮的固定
(1)自然固氮(a.雷电固氮:将N 转化NO;b.根瘤菌固氮将N 转化NH+)(2)人工固氮:合成氨工业
2 2 4
2.氮气
(1)结构:
分子式:N 电子式: 结构式:N≡N
2
(2)物理性质:无色、无味的气体,密度比空气略小,在水中溶解度很小(体积比=1:0.02),在压强为101KPa下,氮气在—195.8℃时变成无色液体,氮气分子在—209.9℃时变成雪花状固体,N 空气中N 的体
2 2
积分数红为0.78。
(3)化学性质
1)通常状况下很难与其它物质发生化学反应
2)在一定条件下,能与一些物质发生化学反应
①与H 反应:N+ 3H 2NH;
2 2 2 3
②与某些金属反应:3Mg+N MgN
2 3 2
MgN 离子化合物,在水中强烈水解MgN+6HO=3Mg(OH)+2NH↑
3 2 3 2 2 2 3
③与O 反应:在通常情况下,与O 不发生反应,但在放电或高温的条件下能与O 直接化合生成NO。
2 2 2
N+O 2NO(闪电、汽车引擎中发生的反应)
2 2
(4)用途:工业原料,合成氨,制化肥,HNO,保护气,制冷剂
3
(5)工业制法:
1)分离液态空气:
2)耗氧法:
3.氮的氧化物
(1)氮有多种价态的氧化物,氮元素从+1~+5价都有对应的氧化物,如NO、NO、NO 、NO(或NO)、
2 2 3 2 2 4
NO,其中NO、NO 分别是硝酸、亚硝酸(HNO)的酸酐。
2 5 2 5 2 3 2
(2)NO和NO 的比较
2
NO NO
2
物 色态味 无色、无味、气体 红棕色、刺激性气味、气体
理
密度 密度略大于空气 密度比空气大
性
质 熔沸点 很低 低,易液化
溶解性 不溶 易溶
毒性 有毒 有毒
化 与水 不反应 3NO+HO=2HNO+NO
2 2 3
学 NO 2 既是氧化剂,又是还原剂
性质 与碱 不反应 2NO+2NaOH=NaNO+NaNO+HO
2 3 2 2
NO+NO +2NaOH=2NaNO +HO
2 2 2氧化性 2NO+2CO=2CO+N 2NO+2KI=I+2KNO
2 2 2 2 2
还原性 2NO+O=2NO 可使KMnO 褪色
2 2 4
可使KMnO 褪色
4
与 O 混合,4NO+3O+2HO=4HNO 4NO+O+2HO=4HNO
2 2 2 3 2 2 2 3
通入水中
3Cu+8HNO( 稀 )===3Cu(NO ) Cu+4HNO( 浓 )===Cu(NO ) +2NO
3 3 2 3 3 2 2
+2NO↑+4HO ↑+2HO
实验室制取 2 2
收集方法 排水法 向上排空气法
(3)氮的氧化物溶于水的几种情况分析
1)NO 或NO 与N 混合气体溶于水时,3NO+HO==2HNO+NO,利用气体体积变化差进行计算。
2 2 2 2 2 3
2)NO 与O 的混合气体溶于水,由3NO+HO==2HNO+NO及2NO+O==2NO,得:
2 2 2 2 3 2 2
4NO+O+2HO==4HNO ,可知,
2 2 2 3
3)NO和O 同时通入水中时,其反应是2NO+O==2NO ①,3NO+HO==2HNO+NO ②,将①×3+②×2得总
2 2 2 2 2 3
反应式为:4NO+3O+2HO==4HNO。
2 2 3
4)NO、NO 、O 三种混合气体通入水中,可先按情况(1)求出NO 与HO反应生成的NO的体积,再加上原
2 2 2 2
混合气体中的NO的体积即为NO的总体积,再按情况(3)进行计算。
(4)氮氧化物对环境的污染及防治
1)常见的污染类型
①光化学烟雾:NO 在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生了一种有毒的烟雾。
x
②酸雨:NO 排入大气中后,与水反应生成HNO 和HNO ,随雨雪降到地面,形成酸雨pH<5.6,酸雨的主要
x 3 2
危害是能直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化,还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工
具及电信电缆的腐蚀。
③破坏臭氧层:NO 可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。
2
④NO与血红蛋白结合使人中毒。
2)常见的NO 尾气处理方法
x
①碱液吸收法:2NO+2NaOH===NaNO+NaNO+HO;NO+NO+2NaOH===2NaNO+HO
2 3 2 2 2 2 2NO 、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 n(NO)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NO 的处
2 2 x
理。
②催化转化法:在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N),或NO 与CO在一定温度下
2 x
催化转化为无毒气体(N 和CO)。一般适用于汽车尾气的处理。
2 2
知能点二 氨、铵盐
(一)氨
1.氨的分子结构
分子式 电子式 结构式 空间构型 分子极性
NH 键 角 三角锥形 极性分子
3
107°18′
2.氨的物理性质
通常状况下,氨是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水(常温常压下,体积
比为1∶700),氨的水溶液称为氨水。氨在加压下容易液化,液氨气化时吸收大量的热,使周围环境温度
急剧降低,工业上可使用液氨作制冷剂。
3.氨的化学性质
(1)氨与水的反应
NH+HO NH·HO NH+OH-
3 2 3 2
a.氨溶于水得氨水,氨水是混合物,溶液中存在的微粒有三种分子:NH·HO、NH 、HO;三种离子:
3 2 3 2
NH+、OH-及少量的H+。
4
b.NH·HO为可溶性一元弱碱,具有碱的通性。氨水可使紫色石蕊试液变蓝,故常用湿润的红色石蕊试纸
3 2
检验NH 的存在。
3
c.NH·HO不稳定,易分解:NH·HO NH↑+HO。
3 2 3 2 3 2
(2)氨与酸的反应:氨气与酸反应生成铵盐
NH+HCl=NHCl(白烟)
3 4
NH+HNO=NHNO(白烟)
3 3 4 3
2NH+HSO=(NH)SO
3 2 4 4 2 4
注:蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象为有白烟生成,将浓盐酸改为浓硝酸,也会
出现相同的现象。
(3)与盐溶液的反应:一般生成难溶的碱,如氯化铁溶液与氨水反应:Fe3++3NH·HO==Fe(OH)↓+3NH+
3 2 3 4
又如过量氨水与AlCl 反应的离子方程式:Al3++3NH·HO===Al(OH)↓+3NH。
3 3 2 3
注:与Cu2+、Zn2+、 Ag+反应先生成沉淀Cu(OH) 、Zn(OH) 、 AgO,继续加入NH·HO或通入NH ,沉淀溶
2 2 2 3 2 3解,分别生成Cu(NH)2+、Zn(NH)2+、 Ag(NH)+。
3 4 3 4 3 2
(4)氨的还原性
a.催化氧化:4NH+5 O 4NO+6HO(用于工业制硝酸)。
3 2 2
b.在纯氧中燃烧:4NH+3O=====2N+6HO。
3 2 2 2
c.与氯气反应:2NH+3Cl===N+6HCl或8NH+3Cl===N+6NHCl(用于检验Cl 管道泄漏)。
3 2 2 3 2 2 4 2
d.与CuO反应:2NH+3CuO N+3Cu+3HO(用于实验室制少量N)。
3 2 2 2
4.氨的实验室制法
(1)原理:利用复分解反应强碱制弱碱
2 NHCl +Ca(OH) CaCl+2NH↑+2HO
4 2 2 3 2
(2)药品的选择:
①铵盐:制取NH 时,一般用NHCl而不用NHNO、(NH)SO 或(NH)CO,原因如下:
3 4 4 3 4 2 4 4 2 3
铵盐 不选用的理由
NHNO 受热分解,会发生爆炸,不安全
4 3
(NH)SO 与Ca(OH) 反应时生成CaSO,反应物呈块状,不利于NH 逸出,且反应后试管难清洗
4 2 4 2 4 3
(NH)CO 受热分解会产生CO,使收集到的NH 不纯
4 2 3 2 3
②碱:一般用熟石灰,不用NaOH或KOH,因为NaOH或KOH易吸水结块,而且对玻璃仪器腐蚀性较强。
(3)装置:固-固反应加热装置(同制O)
2
①发生装置的试管口略向下倾斜;
②加热温度不宜过高,并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。
(4)干燥:碱石灰(或固体NaOH、固体CaO)
【特别提醒】不能用浓HSO、CaCl 干燥,CaCl 与NH 反应:CaCl+8NH= CaCl·8 NH。
2 4 2 2 3 2 3 2 3
(5)收集:向下排空气法收集。
收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。由于氨气的密度比空气小,因此收集氨气时,导管
应插入接近试管的底部。
(6)验满:
①用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近,若变蓝,说明已经收集满。②用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,说明已经收集满。
(7)尾气吸收:多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球),以避免污染空
气。但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有:
(6)氨气的其它实验室制法
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热浓氨水 NH·HO NH↑+HO
3 2 3 2
NaOH溶于水放热,促使氨水分解。且OH-浓度
浓氨水+固体NaOH
的增大有利于NH 的生成
3
CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,
浓氨水+固体CaO 促使氨水分解。化学方程式为 NH·HO+
3 2
CaO===NH↑+Ca(OH)
3 2
(二)铵盐及NH的检验
1.铵盐
(1)铵盐的物理性质
铵盐都是离子化合物,都是白色固体,均易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
1)不稳定性
a.NHCl受热分解:NHCl NH↑+HCl↑(用于除去或分离铵盐)。
4 4 3
△
b.NH
4
HCO
3
或(NH
4
)
2
CO
3
受热分解:NH
4
HCO
3
NH
3
↑+CO
2
↑+H
2
O;(NH
4
)
2
CO
3
2NH
3
↑+CO
2
↑+H
2
O
c.硝酸铵的分解有四种情况:
①110 ℃时分解:NHNO=HNO+NH↑
4 3 3 3
②185 ℃~200 ℃分解:NHNO=NO↑+2HO
4 3 2 2
③230°C以上,同时有弱光:2NHNO=2N↑+O↑+4HO
4 3 2 2 2
④在400°C以上时,剧烈分解发生爆炸:4NHNO=3N↑+2NO↑+8HO
4 3 2 2 2
注:一般情况下写为5NHNO 4N+2HNO+9HO
4 3 2 3 2
d.硫酸铵分解两种情况①硫酸铵在280℃就开始分解,分解产物放出氨气而生成硫酸氢铵(酸式硫酸铵):(NH)SO=NH+NHHSO;
4 2 4 3 4 4
②513℃时则硫酸铵完全分解,分解放出氨气、氮气、二氧化硫及水:
3(NH)SO=3SO↑+6HO+N↑+4NH↑
4 2 4 2 2 2 3
2)与碱反应
a.在稀溶液中不加热:NH+OH-===NH·HO。
3 2
b.加热时或浓溶液:NH+OH- NH↑+HO。
3 2
③铵盐溶于水易水解:NH+HO NH·HO+H+。
2 3 2
2.NH的检验
未知液――→呈碱性――→湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则证明含NH。
知能点三 硝酸 硝酸盐
(一)硝酸
1.物理性质
无色,易挥发,具有刺激性气味的液体,易溶于水。浓硝酸常因为溶解有NO 而呈黄色。质量分数为
2
69%的硝酸为常用浓硝酸。98%以上的硝酸称之为发烟硝酸。
2.化学性质
(1)硝酸具有酸的通性
①与金属反应:一般不生成氢气
②与碱性氧化物反应:如CuO、NaO、FeO 等
2 2 3
③与碱反应:Cu(OH)、NaOH等
2
④与盐反应:NaHCO、NaCO 等
3 2 3
⑤与指示剂反应:浓硝酸可使石蕊先变红后褪色
【特别提醒】在利用HNO 的酸性时,要注意考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是:
3
3FeO+10HNO(稀)==3Fe(NO)+NO↑+5HO,而不是FeO+2HNO (稀)==Fe(NO)+HO。
3 3 3 2 3 3 2 2
(2)不稳定性
硝酸是不稳定性酸,受热或者光照易分解,所以实验室中常用棕色瓶储存硝酸。
4HNO(浓) =====2HO+4NO↑+O↑。
3 2 2 2
(3)强氧化性
由于HNO 中的+5价氮元素有很强的得电子能力,在硝酸参与的氧化还原反应中,几乎全部是+5价氮
3
被还原,故硝酸具有强氧化性。硝酸无论浓、稀都有强氧化性,而且浓度越大,氧化性越强。硝酸的强氧
化性规律:①温度越高,硝酸越浓,其氧化性越强。 ②与硝酸反应时,还原剂一般被氧化成最高价态。
①浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红,后褪色。②与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应,非金属元素被氧化成酸性氧化物。如:
C+4HNO (浓) CO↑+4NO↑+2HO,
3 2 2 2
△
S+6HNO
3
(浓) H
2
SO
4
+6NO
2
↑+2H
2
O。
③金属与HNO 反应一般不生成H ,浓HNO 一般被还原为NO ,稀HNO 一般被还原为NO,极稀HNO 可被还原
3 2 3 2 3 3
成NH,生成NHNO 等。
3 4 3
3Cu+8HNO(稀)==3Cu(NO)+2NO↑+4HO
3 3 2 2
Cu+4HNO(浓)==Cu(NO)+2NO↑+2HO
3 3 2 2 2
【特别提醒】浓硝酸与Cu反应时,若Cu过量,反应开始时浓硝酸的还原产物为NO,但随着反应的进行,
2
硝酸变稀,其还原产物将为NO,最终应得到NO 与NO的混合气体,可利用氧化还原反应过程中化合价升降
2
总数相等的守恒规律求解有关Cu、HNO 和混合气体之间的量的关系。
3
④钝化:常温时,冷的浓硝酸、浓硫酸可使铝、铁表面生成致密的氧化膜,阻止酸与金属的进一步反应,
这种现象叫钝化。钝化其实也是硝酸强氧化性的表现,利用金属Al和Fe的这种性质,我们可以用Al或Fe
制的容器来盛装浓硫酸或浓硝酸。
⑤硝酸与铁反应时,产物符合以下规律
⑥与还原性化合物反应:
硝酸可氧化HS、SO、NaSO、HI、Fe2+等还原性物质。如稀硝酸与FeSO 溶液反应的离子方程式:
2 2 2 3 4
3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2HO。
2
(4)与有机物反应
①硝化反应(与苯反应):
+HNO(浓)――→ +HO;
3 2
②显色反应:含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
【易错提醒】(1)HNO 与金属反应一般不能产生H。
3 2
(2)还原产物一般为HNO(浓)→NO,HNO(稀)→NO;很稀的硝酸还原产物也可能为NO、N 或NHNO。
3 2 3 2 2 4 3
(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
(4)涉及HNO 的离子反应常见的易错问题
3
①忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO不能与Fe2+、I-、SO、S2-等还原性较强的离子大量共存。
②在书写离子方程式时,忽视HNO 的强氧化性,将氧化还原反应简单地写成复分解反应。
3
3.硝酸的用途
(1)在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等;
(2)在有机化学中,浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。
4.硝酸工业制法的反应原理
①NH 在催化剂作用下与O 反应生成NO:
3 2
4NH+5 O 4NO+6HO。
3 2 2
②NO进一步氧化生成NO:2NO+O===2NO。
2 2 2
③用水吸收NO 生成HNO:
2 3
3NO+HO===2HNO+NO。
2 2 3
5.硝酸的保存
①保存硝酸:棕色瓶(避光)、玻璃塞(橡胶塞易被氧化)、阴凉处(防热)。
②存放的浓硝酸中,因分解产生的NO 溶于HNO 而使其呈黄色。与工业盐酸中因含Fe3+而呈黄色易混。
2 3
【特别提醒】(1)硝酸浓度不同,其还原产物不同,一般为 HNO(浓)→NO ,HNO(稀)→NO,HNO(极
3 2 3 3
稀)→NO或NH。
2
(2)“钝化”并非不反应。
(3)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红,后褪色。
(二)硝酸盐
1.概念:硝酸盐,是硝酸HNO3与金属反应形成的盐类。由金属离子(或铵离子)和硝酸根离子组成。常见
的硝酸盐有硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钙、硝酸铅、硝酸铈等。
2.物理性质:硝酸盐几乎全部易溶于水,只有硝酸脲微溶于水,碱式硝酸铋难溶于水,所以溶液中硝酸根
不能被其他绝大多数阳离子沉淀。
3.化学性质
(1)不稳定性:固体的硝酸盐加热时能分解放出氧,其中最活泼的金属的硝酸盐仅放出一部分氧而变成
亚硝酸盐,其余大部分金属的硝酸盐,分解为金属的氧化物、氧气和二氧化氮。
a.按金属活动性顺序表,钾到钠的硝酸盐受热分解生成亚硝酸盐和氧气:2KNO 2KNO+O↑;
3 2 2
b.按金属活动性顺序表,镁到铜的硝酸盐受热分解生成金属的氧化物、氧气和二氧化氮:2Cu(NO)
3 2
2CuO+4NO+O↑;
2 2c.按金属活动性顺序表,铜以后的硝酸盐受热分解生成金属单质、氧气和二氧化氮:2AgNO 2Ag+2NO
3 2
+O↑
2
(2)硝酸盐在高温或酸性水溶液中是强氧化剂,但在碱性或中性的水溶液几乎没有氧化作用。
智能点四 氮及其化合物的相互转化
氮元素有多种可变化合价,物质的种类较多,在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的
转化关系。
1.横向转化为物质类别变化,非氧化还原反应,如
(1)氨气转化为铵盐:HCl+NH===NHCl
3 4
(2)硝酸转化为硝酸盐:NaOH+HNO===NaNO+HO
3 3 2
2.纵向转化为化合价变化反应,是氧化还原反应,如
(1)NH 转化为N:3Cl+8NH=== N+6NHCl
3 2 2 3 2 4
(2)NH 转化为NO:5O+4NH=====4NO+6HO
3 2 3 2
智能点五 喷泉实验及拓展应用
1.喷泉实验的原理
使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差,利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内,在尖嘴
导管口形成喷泉。
2.形成喷泉的类型
下面是几种常见的能形成喷泉的气体和吸收剂。
CO、Cl、 NO、O、 NO、O
2 2 2 2 2
气体 HCl NH NO
3 2
SO、HS (4∶3) (4∶1)
2 2
水、NaOH溶
吸收剂 水 NaOH溶液 水 水 水
液
3.喷泉实验的发散装置和实验操作装置(Ⅰ)向锥形瓶通入少量空气,将少量水压入烧瓶,导致大量氨溶解,形成喷泉。
装置(Ⅱ)省去了胶头滴管,用手(或热毛巾等)捂热烧瓶,氨受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨与水接
触,即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶,使水进入烧瓶中,瓶内氨溶于水)。
装置(Ⅲ)在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发,锥形瓶内气体压强增大而产
生喷泉。
装置(Ⅳ)向导管中通入一定量的HS和SO,现象为有淡黄色粉末状物质生成,瓶内壁附有水珠,NaOH溶液
2 2
上喷形成喷泉。
装置(Ⅴ)打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹,等充分反应后再打开
②处的止水夹,观察到先有白烟产生,后产生喷泉。
装置(Ⅵ)中,挤压胶头滴管,然后打开导管上部的两个活塞,则在右面烧瓶出现喷烟现象,再打开导管下
部活塞,则可产生双喷泉。
4.喷泉实验产物的浓度计算
关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积,标准状况下的气体进行喷泉实验后所得溶液的物质
的量浓度:
(1)HCl、NH、NO 气体或它们与其他不溶于水的气体混合时:所得溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
3 2
(2)当是NO 和O 的混合气体且体积比为4∶1时,c(HNO)= mol·L-1。
2 2 3
智能点六 第ⅤA族元素其它知识归纳
1.肼(联氨)
(1)结构:
分子式 电子式 结构式 结构简式NH HN-NH
2 4 2 2
(2)碱性:二元弱碱,碱性比NH 弱。在水中的电离方式与氨相似,分两步进行:NH+HO NH+OH-、
3 2 4 2 2
NH+HO NH+OH-。
2 2 2
(3)强还原性:①水合肼在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成金属单质,如 2NH·HO+2Ag+
2 4 2
===2Ag↓+2NH+N↑+2HO;②能被氧气、HO 等氧化,可用作喷气式发动机推进剂、火箭燃料等。
2 2 2 2
2.AsO、AsO 和AsS
2 3 2 5 2 3
(1)AsO 俗称砒霜,微溶于水生成亚砷酸(HAsO),可被过氧化氢氧化成砷酸(HAsO),属于两性氧化物:
2 3 3 3 3 4
AsO+6NaOH===2NaAsO+3HO,AsO+6HCl===2AsCl+3HO。
2 3 3 3 2 2 3 3 2
(2)AsO 遇热不稳定,在熔点(300℃)附近即失去O变成AsO。
2 5 2 3
(3)AsS 俗称雌黄,可溶于碱性硫化物或碱溶液中:AsS +3NaS===2NaAsS ,AsS +6NaOH===NaAsS +
2 3 2 3 2 3 3 2 3 3 3
NaAsO +3HO。也可以与SnCl 、发烟盐酸反应转化为雄黄(AsS):2AsS +2SnCl +4HCl===AsS +2SnCl
3 3 2 2 4 4 2 3 2 4 4 4
+2HS↑。雄黄和雌黄均可以与氧气反应生成AsO。
2 2 3
【典例剖析】
高频考点1 考查氮及其氧化物的性质和应用
例1.下列关于 及氮的氧化物的说法正确的是
A. 化学性质稳定,可用作保护气
B. 、 均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C. 、 均易溶于水
D. 能与水直接化合
【变式训练】下列说法正确的是
A.氮的固定只有在高温、高压、催化剂存在的条件下才能实现
B.NO和NO 均有毒
2
C.NO 与HO反应生成HNO,所以NO 是酸性氧化物
2 2 3 2
D.NO可用排空气法收集
高频考点2 考查硝酸的性质及应用
例2.(2021·福建高三)资料显示:浓硝酸能将NO氧化成NO,而稀硝酸不能氧化NO;氢氧化钠能吸收
2
NO,但不能吸收NO。某学习小组据此验证浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按如图装置进行实验(夹持仪器
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已略去)。下列说法错误的是A.能证明氧化性的相对强弱的实验现象为③中溶液上方出现红棕色气体
B.滴加浓硝酸前要先打开弹簧夹通一段时间氮气
C.②中的试剂为水
D.⑥的作用是吸收尾气
【变式训练】下列对硝酸的认识正确的是
A.浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性
B.铜与稀硝酸的反应属于置换反应
C.可用铝制或铁制容器盛装稀硝酸
D.在铜与浓硝酸的反应中,硝酸只体现氧化性,没有体现酸性
高频考点3 考查氨气、铵盐及NH检验
例3.下列说法正确的是
A.检验氨气的现象是湿润的蓝色石蕊试纸变红
B.实验室可用氢氧化钠与硝酸铵共热制备氨气
C.绝大多数铵盐受热易分解,但产物不一定有NH
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D.将两根分别蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒靠近,可观察到白烟
【变式训练1】(NH 的性质)关于氨的下列叙述中,错误的是( )
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A.氨易液化,因此可用来作制冷剂
B.氨溶解于水显弱碱性,因此可使酚酞溶液变为红色
C.氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应,产生白烟现象
D.氨气可被氯气氧化生成N,同时还可能产生白烟现象
2
【变式训练2】下列关于氮及其化合物的说法,不正确的是
A.铵盐与强碱反应,加热均可逸出氨气
B.氯碱工业中可用氨气的还原性检查氯气管道是否泄漏
C.工业上制备硝酸是利用NH 和O 反应生成NO,进一步转化为NO 及HNO
3 2 2 3
D.为提高作物的养分,可以将铵态氮肥与碱性肥料(如KCO)混合使用
2 3
【变式训练3】下列说法中正确的是( )
A.所有铵盐受热均可以分解,产物均有NH
3B.硝酸铵受热易分解爆炸,实验室常用加热氯化铵与氢氧化钙的固体混合物制备氨气
C.在盛有硫酸亚铁铵[(NH)Fe(SO)]溶液的试管中,滴加少量NaOH溶液,在试管口用湿润的红色石蕊试
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纸检验,试纸变蓝
D.利用NHCl受热分解制备NH
4 3
高频考点4 考查氮及其化合物的转化关系及应用
例1.(2021·陕西高三月考)氮元素是空气中含量最多的元素,在自然界中的分布十分广泛,在生物体
内亦有极大作用。一定条件下,含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。下列说法正确的是
A.过程b、j、c属于“氮的固定”
B.过程a、l、f为非氧化还原反应
C.过程h说明NO 为酸性氧化物
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D.过程j可能为汽车尾气的处理过程
【变式训练】(2020·四川棠湖中学高三期末)某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO,实
验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前,向装置中通入一段时间的N,排尽装置内的空气。
2
已知:在溶液中,FeSO+NO [Fe(NO)]SO(棕色),该反应可用于检验NO。下列对该实验相关描述错
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误的是
A.装置F、I中的试剂依次为水,硫酸亚铁溶液
B.装置J收集的气体中不含NO
C.实验结束后,先熄灭酒精灯,再关闭分液漏斗的活塞
D.若观察到装置H中红色粉末变黑色,则NO与Cu发生了反应
高频考点5 考查喷泉实验及拓展应用
例5.(2020·四川高三)利用压强传感器测定氨气的喷泉实验中的压强变化的装置如图1。下列说法不正
确的是A.实验室常用加热NHCl与NaOH固体混合物方法制备氨气
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B.喷泉实验须使用干燥的NH,实验室常用碱石灰干燥NH
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C.a处的胶头滴管中装有少量的水或稀硫酸
D.由图2三颈瓶中压强变化曲线可知,C点时打开止水夹b,此时喷泉最剧烈
【变式训练】(2020·黑龙江伊春二中高三期中)下图装置中,干燥烧瓶中盛有某种气体a,烧杯和滴管
内盛有某种溶液b。挤压滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是
气体a 溶液b 实验现象
A SO NaOH溶液 无色喷泉
2
B NH HO含紫色石蕊 蓝色喷泉
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C HCl HO含紫色石蕊 红色喷泉
2
D Cl 饱和食盐水 无色喷泉
2
A.A B.B C.C D.D
高频考点6 考查氮氧化物有关计算
例6.将盛有12 mL NO 和O 的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2 mL无色气体,则原混
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合气体中O 的体积和剩余的2 mL气体分别是( )
2
A.1.2 mL,NO B.2.4 mL,O
2
C.3.5 mL,O D.4 mL,NO
2
【变式训练】如图为装有活塞的密闭容器,内盛22.4 mL一氧化氮。若通入11.2 mL氧气(气体体积均在标准状况下测定),保持温度、压强不变,则容器内物质的密度为( )
A.等于1.369 g·L-1
B.等于2.054 g·L-1
C.在1.369 g·L-1和2.054 g·L-1之间
D.大于2.054 g·L-1