氮及其化合物 2

氮及其化合物1、氮元素的存在与固定氮气3、氮气的化学性质①与氧气反应：______________________(导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮)。②与氢气反应：__________________________(工业合成氨反应原理)。2、氮气的物理性质无色无味的气体，难溶于水，约占空气体积的五分之四例题：N2不活泼，化学性质稳定，下列事实不能支持这种说法的是A．N2可填充入灯泡中作保护气B．液态氮用作冷冻剂C．放电条件下N2与O2化合生成NOD．工业合成氨需在高温、高压、催化剂条件下进行[解析]BN2作保护气，N2与H2、O2的反应条件下均很高，表明N2稳定，化学性质不活泼；液态氮用作冷冻剂，是利用液态氮汽化时吸热，与化学性质无关。BNONO2物理性质颜色________________毒性有毒有毒溶解性难溶能溶于水且与水反应化学性质与O2反应________________与H2O反应____________________________________无色红棕色2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO氮的氧化物NONO2实验室制法(化学方程式)____________________________________________________________________________________________________与人体、环境的关系①与血红蛋白结合使人中毒；②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O2、氮的氧化物溶于水的计算规律(1)无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。(2)若NO和O2通入水中，发生的反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。(3)若NO2和O2通入水中，发生的反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。(4)若是NO、NO2、O2

的混合气体通入水中，具体的反应情况可看做NO2先跟水反应，生成的NO加上原先的NO，再发生(2)反应。3、常见的NOx尾气处理方法(1)碱液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是：n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。(2)催化转化：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。4NH3＋6NO5N2＋6H2O,8NH3＋6NO27N2＋12H2O2NO(g)＋2CO(g)

N2(g)＋2CO2(g)

递进题例题：NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情，病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是(

)A.NO是一种红棕色气体B.常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合C.含等质量的氧元素的NO和CO的质量相等D.NO难溶于水，可以用排水法收集答案

NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO易与氧气直接化合生成NO2。

D室温时，在容积为amL的试管中充满NO2气体，然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止；再通入bmLO2，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩余气体为cmL，且该气体不能支持燃烧。则a、b、c的关系是A.a=4b+3c

B.a=4b+c

C.a:b=4:1

D.a:b=4:3

A1．氨的物理性质____色有________气味的气体，密度比空气____，易液化（液氨，可做制冷剂），________溶于水。无刺激性小极易氨、铵盐(喷泉实验)喷泉实验探究：(1)形成喷泉的原理形成喷泉最根本的原因是瓶内外存在压强差。当烧瓶内气体溶于液体或与之反应时，瓶内气体大量减少，压强降低，外界的大气压将液体压入烧瓶内，如此持续，最后液体将充满烧瓶。(2)常见喷泉的形成主要有以下两类①极易溶于水的气体(NH3、HCl、SO2等)与水可形成喷泉；②酸性气体(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等)与NaOH(aq)也能形成喷泉。2．氨的化学性质（电子式、空间结构）化学性质与水反应(1)化学方程式：_______________________；(2)一水合氨的电离：(3)氨水的成分：分子：_________________________，离子：NH4+和OH－、极少量的H＋；即：“三分子三离子”(4)氨水受热分解化学方程式：______________________________________注意区分“氨水”和“液氨”NH3

＋H2ONH3·H2O

NH3、NH3·H2O、H2O

化学性质与酸反应与挥发性的酸(1)与盐酸反应的化学方程式：__________________________；(2)与硝酸反应的化学方程式：__________________________；有白烟现象（检验）与难挥发的酸与浓硫酸反应的化学方程式：_____________________________还原性催化氧化化学方程式：_______________________与氧化铜反应化学方程式：_________________________________NH3＋HCl===NH4ClNH3＋HNO3===NH4NO32NH3＋H2SO4(浓)===(NH4)2SO4

与氯气反应化学方程式、现象_________________________________铵盐及NH4+的检验：(1)物理性质：铵盐都是____色固体，均易溶于水。(吸热）(2)化学性质白红蓝3.氨气的实验室制法实验室制取少量NH3的两种简易方法1.加热浓氨水(1)反应原理：NH3·H2ONH3↑＋H2O。(2)装置：见图甲。(2)装置：见图乙。2.浓氨水中加固态碱性物质1．物理性质硝酸是____色易挥发的液体，有__________气味。98%的浓硝酸在空气中挥发，产生“发烟”现象，称为“发烟硝酸”。2．化学性质化学性质不稳定性见光或受热分解，化学方程式：4HNO3===2H2O＋4NO2↑＋O2↑

强氧化性常温下，浓硝酸与Al、Fe发生______现象，体现浓硝酸的________性无刺激性钝化强氧化硝酸酸的通性见光或受热分解，化学方程式：4HNO3===2H2O＋4NO2↑＋O2↑

化学性质强氧化性：与金属反应稀HNO3与铜反应的化学方程式：___________________________________________；浓HNO3与铜反应的化学方程式：___________________________________________；(以上两个反应体现了稀、浓硝酸的____性、__________性)强氧化性：与非金属反应浓HNO3与C加热条件下反应的化学方程式：_____________________________________________(体现浓硝酸_________性)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O酸强氧化强氧化化学性质强氧化性：与低价化合物、还原性物质反应稀硝酸与FeO反应的离子方程式：________________________________________________________________；保存硝酸存放在带_______塞的______色______口试剂瓶中，置于黑暗且温度较低的地方玻璃棕细硝酸的化学性质反应的规律:(1)HNO3与金属反应一般不能产生H2。与铜反应时要注意浓硝酸随反应进行浓度减小，变成稀硝酸。(2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。3、金属与硝酸反应的规律和相关计算计算中的守恒思想的应用：(1)原子守恒HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。n（总的HNO3）=n（与金属离子结合的NO离子）+n（还原产物中的N）+n（剩余硝酸）(2)得失电子守恒HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，金属失电子的物质的量等于硝酸所得电子的物质的量。（若还原产物为NOX，与氧气一起通入水中完全生成硝酸，则氧气所得电子物质的量为金属所失电子的物质的量）(3)假如是稀硫酸、铜、硝酸的混合溶液，则用离子方程式来进行相关计算。例题：有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4mol·L－1和2mol·L－1，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO)(

)A.0.448L B.0.672L C.0.896L D.0.224L解析

金属和混酸反应通过离子方程式计算比较简便，3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O(铁过量，产物为Fe2＋)，反应中Fe和H＋过量，生成的NO的量以NO为准来计算，共得NO0.448L，若只考虑到这一步反应，得答案A是错误的，因为过量的铁还可以和溶液中过量的H＋反应产生H2，即有Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，生成的H2为0.224L，所以气体体积共计0.672L，应选B。答案

B相同质量的铜片分别与体积相同且过量的浓硝酸、稀硝酸反应，二者比较相等的是(

)①反应中氧化剂得到电子总数②铜片消耗完所需时间③反应后溶液中铜离子浓度(反应后溶液体积不变)④反应生成气体的体积(同温、同压)A.①③ B.②④ C.①④ D.②③解析铜与浓、稀硝酸反应均被氧化为Cu2＋，铜片质量相同时转移电子数相同，①正确；浓硝酸的氧化性强，与铜反应时反应速率快，②错误；浓、稀硝酸足量，铜片全部反应，因此反应后溶液中Cu2＋浓度相同，③正确；根据浓、稀硝酸与铜反应的化学方程式可知，反应后生成气体的物质的量不同，同温同压时体积也不同，④错误。答案

A足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是(

)A．60mL B．45mLC．30mL D．15mLA解析硝酸具有强氧化性，因而含有NO的酸性溶液不能与铁反应产生H2，A项错；硝酸可溶解银，B项正确；Fe2＋在稀HNO3中不能大量存在，C项错；硝酸与CuS不能发生复分解反应，而是发生氧化还原反应，D项错。答案

B向27.2g铜和氧化亚铜的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成一氧化氮和硝酸铜，在所得溶液中加入1.0mol/L的氢氧化钠溶液1.0L，此时溶液呈中性。金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列说法不正确的是

A、铜与氧化亚铜的物质的量之比为2：1B、硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L

C、产生的一氧化氮在标准状况下的体积为4.48LD、铜、氧化亚铜与硝酸反应后剩余硝酸为0.2mol

B(2)将可调高度的铜丝伸入稀HNO3中，溶液变蓝，则Cu与稀HNO3发生置换反应(

)(2014·广东理综，22C)。(1)NH3能使酚酞溶液变红，因而NH3可用于设计喷泉实验(

)(2014·广东理综，9C)链接高考：(4)由于反应物浓度越大，反应速率越快，因而常温下，相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完(

)(2014·安徽理综，12B)。(5)制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气(

)(2014·天津理综，2D)(3)实验室用锌粒、稀HNO3以及试管、带导管的橡皮塞可制取H2(

)(2014·安徽理综，9C)(6)用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2(

)(2014·重庆理综，2B)(7)Cu溶于稀HNO3的离子方程式为Cu＋2H＋＋NO===Cu2＋＋NO2↑＋H2O(

)(2014·江苏，7A)(8)NH3、O2和HNO3三种物质中，任意两种物质在一定条件下均能发生反应(

)(2014·江苏，8B)2.往年高考选项正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”(1)检验NH时，往试样中加入NaOH溶液，微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体(

)(2013·福建理综，10D)(2)液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂(

)(2013·江苏，4A)(3)可用浓盐酸检验氨气，反应为NH3＋HCl===NH4Cl(

)(2013·北京理综，8A改编)(4)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3涉及氧化还原反应(

)(2012·广东理综，10D)(5)过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成(

)(2012·重庆理综，7C)(6)将分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均易溶于水(

)(2012·山东理综，12D)(7)向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4，在管口观察到红棕色气体，是因为HNO3分解生成了NO2(

)(2011·四川理综，11A)(8)用浓HNO3与Cu反应制备NO2(

)(2012·广东理综，9C)3.(2012·上海，16)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是