文档内容
考点 11 氮及其化合物
(核心考点精讲)
一、3年真题考点分布
考点内容 考题统计
2023湖北卷1题,3分;2022天津卷4题,3分;2022北京卷
氮及其氮所氧化物
12题,4分;2021河北卷2题,3分
2023新课标卷12题,6分;2023辽宁卷3题,3分;2023浙江
氨气、铵盐 1月5题,2分;2022天津卷4题,3分;2021全国甲卷9题,
6分;2021浙江1月10题,2分
2023山东卷2题,2分;2022山东卷12题,4分;2021湖北卷
硝酸
2题,3分
2023湖南卷1题,3分;2022江苏卷8题,3分;2022北京卷
不同价态氮的物质相互转化 12题,3分;2022湖南卷9题,3分;2021河北卷10题,3
分;2021浙江6月16题,2分
二、命题规律及备考策略
【命题规律】
从近三年高考试题来看,重点考查氮氧化物的性质、铵盐的性质(NH +的水解、与碱反应)、氨气的还
4
原性、硝酸的强氧化性,多以实验题和工艺流程题的形式出现,与生产、生活实际相联系,将物质的循环
利用、保护环境等观念渗透在考题中,以体现“科学态度与社会责任”的化学核心素养。
【备考策略】
1.掌握氮及其化合物的性质、制备方法,提高实验设计、探究和评价能力;
2.了解氮及化合物的重要应用,尤其氮氧化物对环境污染与防治措施;
3.把氮及其化合物知识与生活生产紧密联系起来,针对性地展开有关实验、工艺流程融合的专项训练。
【命题预测】
预测2024年高考单独考查含氮化合物的性质的可能性不大,但与其相关的内容会分散在一些题目中进
行考查;此外,还应关注磷、砷及其化合物的性质和应用
考法 1 氮及其氧化物
1.氮的固定
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】2.氮气
(1)物理性质:无色无味气体,密度比空气略小,难溶于水。
(2)化学性质
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
2 2 3 2
NO)、NO,其中属于酸性氧化物的是NO、NO。
2 4 2 5 2 3 2 5
(2)NO和NO 的比较
2
性质 NO NO
2
色、态、味 无色、无味气体 红棕色、有刺激性气味气体
溶解性 难溶于水
毒性 有毒,大气污染物之一 有毒,大气污染物之一
与水反应 不反应 3NO +HO===2HNO +NO
2 2 3
与氧气反应 NO+O===2NO 不反应
2 2
NO与血红蛋白结合使人中毒,NO、NO 导致光化学烟雾、形成酸雨
2
对环境的影响
及破坏臭氧层
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。
x 3 2
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
2 3 2 2
NO +NO+2NaOH===2NaNO +HO
2 2 2
NO 、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
2 2 x
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】的处理。
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在一定温度下催化转化
2 x
为无毒气体(N 和CO)。一般适用于汽车尾气的处理。
2 2
氮氧化物溶于水的问题分析
无论是单一气体(NO ),还是 NO、NO 、O 中的两者的混合气体,反应的实质是 3NO +
2 2 2 2
HO===2HNO +NO,2NO+O===2NO,故若有气体剩余只能是NO或O,不可能是NO 。
2 3 2 2 2 2
(1)若NO和O 通入水中,总关系式为4NO+3O+2HO===4HNO (4∶3)。
2 2 2 3
(2)若NO 和O 通入水中,总关系式为4NO +O+2HO===4HNO (4∶1)。
2 2 2 2 2 3
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)氮气在通常情况下不燃烧,也不支持燃烧,不能供呼吸( )
(2)液氮可用于医学和高科技领域,制造低温环境( )
(3)高温高压催化剂条件下与氢气反应时,氮气作还原剂( )
(4)固氮反应一定属于氧化还原反应( )
(5)高温或通电的条件下,氮气能与氧气化合生成一氧化氮( )
(6)N 与O 在放电条件下直接化合成NO ( )
2 2 2
(5)NO 溶于水时,NO 是氧化剂,水是还原剂( )
2 2
(7)NO易溶于水,所以可用排空气法收集( )
(8)NO是一种有刺激性气味的红棕色气体( )
(9)常温常压下,含等质量氧元素的NO和CO的体积相等( )
(10)NO 不能通过化合反应获得( )
2
(11)NO 能与水反应生成硝酸,故NO 为酸性氧化物( )
2 2
(12)除去O 中混有的NO ,可将混合气体通过水,将NO 溶解( )
2 2 2
(13)NO 与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液,溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO ,得橙色溶液的为溴
2 2
蒸气( )
(14)CO、NO、NO 都是大气污染气体,在空气中都稳定存在( )
2
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)× (11)× (12)× (13)× (14)×
例1 (2023·浙江省宁波市镇海中学选考模拟)氮及其化合物的转化具有重要应用,下列说法不正确的
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】是( )
A.工业上模拟自然界“雷雨发庄稼”的过程生产HNO
3
B.自然固氮、人工固氮都是将N 转化为含氮化合物
2
C.氨气是重要的工业原料,可用于制备化肥和纯碱等大宗化学品
D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
【答案】A
【解析】A项,自然界 “雷雨发庄稼”的第一步是将空气中的氮气转化为NO,工业生产硝酸的第一
步是将氮气和氢气反应生成氨气,氨气催化氧化得到NO,NO被氧化为NO ,NO 和水反应最后得到硝酸,
2 2
A项错误;B项,氮的固定是是将N 转化为含氮化合物的过程,其中氮的固定包括自然固氮、人工固氮,
2
B项正确;C项,氨气作为重要的工业原料可以制备化肥和纯碱等大宗化学品,C项正确;D项,氮元素
在自然界中既有游离态又有化合态,多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”,D项
正确;故选A。
例2 自然界的氮循环如图所示。下列说法中,不正确的是( )
A.工业合成氨属于人工固氮
B.雷电作用下N 与O 发生化学反应
2 2
C.在氮循环过程中不涉及氧化还原反应
D.含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
【答案】C
【解析】A项,工业合成氨是将N 与H 在一定条件下反应生成NH ,属于人工固氮,故A正确;B
2 2 3
项,雷电作用下N 与O 发生化学反应生成NO,,故B正确;C项,N 与O 发生化学反应生成NO的反
2 2 2 2
应是氧化还原反应,所以在氮循环过程中涉及氧化还原反应,故C错误;D项,由氮循环的示意图可知,
通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化,实现了含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化,故D正确。
对点1 下列说法正确的是( )
A.CO、NO、NO 都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
2
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】B.NO可用于某些疾病的治疗
C.NO 通入FeSO 溶液中始终无明显现象
2 4
D.常温常压下,NO不能与空气中的氧气直接化合
【答案】B
【解析】NO易被氧化为NO ;NO 通入FeSO 溶液中首先生成HNO ,然后生成的HNO 能把Fe2+氧
2 2 4 3 3
化成Fe3+,溶液由浅绿色变成棕黄色;常温常压下,NO易与空气中的氧气直接化合生成NO 。
2
对点2 自然界中氮循环的部分过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.雷电是使大气中的氮转化为硝酸盐的最主要方式
B.氨或铵盐转化为亚硝酸盐属于氮的固定
C.多数蛋白质在动物体内被直接吸收
D.研究自然界中的元素循环有利于解决环境和资源问题
【答案】D
【解析】雷电只能使大气中的少量氮转化为硝酸盐,A项错误;氮的固定指氮气转化为含氮化合物的
过程,B项错误;多数蛋白质在动物体内水解成氨基酸后被吸收,C项错误;研究自然界中的元素循环有
利于解决环境和资源问题,D项正确。
考法 2 硝酸
1.物理性质
硝酸是无色易挥发的液体,有刺激性气味。
2.化学性质
(1)不稳定性
反应:4HNO(浓)△或光照,2HO+4NO ↑+O↑。
3 2 2 2
(2)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。
①与金属反应:
稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO(稀)===3Cu(NO)+2NO↑+4HO;
3 3 2 2
浓硝酸与铜反应:Cu+4HNO(浓)===Cu(NO)+2NO ↑+2HO。
3 3 2 2 2
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】②与非金属反应:
浓硝酸与C的反应:C+4HNO(浓)=====CO↑+4NO ↑+2HO。
3 2 2 2
③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。
2 2 2 3
稀硝酸与FeSO 溶液反应的离子方程式:3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2HO。
4 2
(3)与有机物反应
①硝化反应(与 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。
1.浓、稀硝酸的性质
(1)浓、稀硝酸均具有强氧化性,浓度越大,氧化性越强,其还原产物的价态越高。浓硝酸与金属反应
的过程中,浓度逐渐减小,还原产物有可能是NO 和NO的混合物。
2
(2)浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红,后褪色,该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化性。
(3)常温下,铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”,故常温下,浓硝酸可用铁桶盛放。
(4)硝酸几乎能够与所有的金属反应(除Au、Pt外),但不生成氢气;与变价金属反应时,金属能够被氧
化为最高价态。
(5)硝酸与具有还原性的弱酸盐(如NaSO 、NaI等)、碱性氧化物、碱以及其他还原剂反应时,优先发
2 3
生氧化还原反应。
(6)在应用硝酸的氧化性分析离子是否共存时,要注意溶液中 H+和NO的组合,它们相当于HNO ,能
3
够氧化具有强还原性的离子,而单纯的NO不能氧化这些离子。
2.金属与硝酸反应的思维模型
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)常温下,铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化( )
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)可用稀硝酸与FeS固体反应制取HS( )
2
(3)过量的铜与浓硝酸反应,产物中一定有NO( )
(4)浓硝酸在光照下久置,会变黄( )
(5)硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子( )
(6)浓硝酸与浓盐酸按3∶1的体积比所得的混合物叫王水( )
(7)硝酸电离出的H+能被Zn、Fe等金属还原成H( )
2
(8)常温下,向浓硝酸中投入铁片,会产生大量红棕色气体( )
(9)不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜,说明浓硝酸具有挥发性( )
(10)足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化Fe2+( )
(11)锌与稀硝酸反应得不到氢气,说明稀硝酸能使锌钝化( )
(12)稀硝酸与Cu反应生成NO,而浓硝酸与Cu反应生成NO ,稀硝酸得电子更多,故稀硝酸的氧化性
2
大于浓硝酸( )
(13)在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO ) 固体,铜粉仍不溶解( )
3 2
(14)铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+4H++2NO===Cu2++2NO ↑+2HO( )
2 2
(15)HNO→NO→NO ,以上各步变化均能通过一步实验完成( )
3 2
答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)× (7)× (8)× (9)× (10)× (11)× (12)× (13)× (14)√
(15)√
例1 硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质不
相对应的一组是( )
A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后退色——酸性和强氧化性
B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性
C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色退去——强氧化性
【答案】D
【解析】浓硝酸使紫色石蕊溶液变红表现的是酸性,使其退色表现的是强氧化性,A项正确;硝酸具
有强氧化性,与锌反应生成的是氮的氧化物,不是氢气,B项正确;浓硝酸见光易分解,应用棕色试剂瓶
存放,C项正确;硝酸与NaOH溶液中和后,使溶液中的红色退去,利用的是酸性,D项错误。
例2 下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
选项 实验操作 现象 解释或结论
过量的Fe粉中加入稀HNO,充
稀HNO
3
将Fe
① 3 溶液呈红色
分反应后,滴入KSCN溶液 氧化为Fe3+
② 浓HNO 久置或光照 变黄色 HNO 不稳定易分解
3 3
Al箔表面被HNO 氧化,形
③ Al箔插入稀HNO 中 无现象 3
3 成致密的氧化膜
④ 用玻璃棒蘸取浓HNO 点到蓝色石 试纸先变红 浓HNO 具有酸性和强氧化
3 3
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】蕊试纸上 色后褪色 性
A.①② B.③④ C.②③④ D.②④
【答案】D
【解析】过量的铁粉加入稀HNO 生成Fe2+,加入KSCN溶液时颜色不变,故①错;浓HNO 久置变黄
3 3
是因为HNO 分解产生的NO 溶于HNO 所致,故②正确;Al箔遇浓HNO 钝化,稀HNO 会使Al箔溶解,
3 2 3 3 3
故③错;浓硝酸具有酸性和强氧化性,可使蓝色石蕊试纸先变红色后褪色,故④正确,选D。
对点1 下列有关硝酸的说法正确的是( )
A.工业硝酸的质量分数约为 69%,常因溶有少量NO而略显黄色
B.硝酸是一种氧化性很强的酸,可以与金、铂等金属反应
C.将木炭放入浓硝酸中,可立即观察到有气泡生成
D.工业制备硝酸第三步为用水吸收二氧化氮生成硝酸
【答案】D
【解析】A项,工业硝酸的质量分数约为69%,常因溶有少量NO 而略显黄色,而不是NO,故A错
2
误;B项,硝酸是一种氧化性很强的酸,和很多金属(除金、铂)反应,故B错误;C项,将木炭放入浓硝
酸中,由于木炭的活泼性较弱,反应速率很慢,不能立即观察到有气泡生成,中学阶段一般理解为要加热
才反应,故 C错误;D项,工业制备硝酸第三步为用水吸收二氧化氮生成硝酸,发生 3NO + H O =
2 2
2HNO + NO反应,故D正确。故选D。
3
对点2 下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是( )
① ② ③
A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
2
【答案】D
【解析】①中灼热碎玻璃起加热作用,浓硝酸受热分解生成红棕色 NO ,硝酸中氮元素化合价降低,
2
必有元素化合价升高,只能为氧元素,因此,还有 O 生成,产生的气体为混合气体,A项正确;由①可知,
2
浓硝酸受热分解可生成红棕色气体,所以②中产生的“红棕色气体”不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生
的,B项正确;③中浓硝酸挥发才能与红热木炭接触,产生的NO 是还原产物,C项正确;红热的木炭还
2
可与空气中的O 反应生成CO,不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了CO,D项错误。
2 2 2
考法 3 氨、铵盐
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