2024年人教版高一化学寒假提升第02讲 氮及其化合物（原卷版）

第02讲氮及其化合物目录新知导航：熟悉课程内容、掌握知识脉络基础知识：知识点全面梳理，掌握必备重点记忆：关键点快速记忆，提升能力小试牛刀：考点剖析+过关检测，合理应用课时1氮气和氮氧化物一、氮气与氮的固定1.氮——重要的非金属元素（1）氮元素位于元素周期表的第周期、第族，氮元素的非金属性比氧元素，比碳元素，硝酸的酸性比磷酸。（2）氮元素原子最外层有个电子，氮原子很难电子形成离子键，一般通过与其他原子相互结合构成物质。（3）氮元素在自然界中的存在①游离态：主要以的形式存在于空气中。②化合态：部分存在于动植物体内的中；部分存在于土壤、海洋里的中。2.氮气（1）氮分子内两个氮原子间以结合，断开该化学键需要的能量，所以氮气的化学性质很，通常情况下其他物质发生化学反应。（2）写出氮气与下列物质反应的化学方程式：①金属镁：，氮气表现性；②氢气：，氮气表现性；③氧气：，氮气表现性。3.氮的固定氮的固定—eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(概念：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程,分类\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(自然固氮\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(高能固氮如雷雨天气N2转化为NO,生物固氮如豆科植物的根瘤菌固氮)),人工固氮\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(合成氨工业上合成氨,仿生固氮某些金属有机化合物,可起到根瘤菌的作用))))))二、一氧化氮和二氧化氮1.不同价态的氮的氧化物氮的氧化物N2O(笑气)NON2O3NO2N2O4N2O5氮元素化合价2.一氧化氮、二氧化氮性质探究（1）在一支50mL的注射器里充入20mLNO，观察颜色：，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。现象：注射器内无明显变化，结论：。（2）打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，现象：注射器内气体变为红棕色；振荡注射器。现象：。结论：在一定条件下，NO和NO2可以相互转化。写出下列转化的化学方程式：①NO→NO2：；②NO2→NO：。3.二氧化氮的性质（1）、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气的大。（2）易溶于水且与水反应：。（3）具有强氧化性：能与SO2、KI等反应。（4）自身二聚：2NO2N2O4(无色气体)。课时2氨和铵盐一、氨的性质1.氨的物理性质氨是一种无色有气味的气体，密度比空气，容易。2.氨极易溶于水且与水反应（1）喷泉实验①按图所示装置，打开止水夹，挤压滴管的胶头，烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成，烧瓶内液体呈色。②上述实验说明氨于水，其水溶液呈性。（2）氨与水的反应①氨气易与水反应：，其水溶液称为氨水。在氨水中：，氨水具有性，能使石蕊溶液变蓝。②氨水中的氮元素主要以的形式存在，只有少量的NH3·H2O电离为NHeq\o\al(＋,4)和OH－，但在求氨水的物质的量浓度、质量分数时应将NH3视为溶质。③NH3·H2O不稳定，受热易分解：，因此，氨水应密封保存在阴凉处。3.氨与酸反应（1）氨与氯化氢相遇时的现象是产生，反应的化学方程式是。（2）工业上用氨、二氧化碳和水制取碳酸氢铵的化学方程式是。（3）工业上用硫酸吸收氨的化学方程式是。4.氨具有还原性（1）请写出氨气与氧气在催化剂作用下生成NO的化学方程式：。（2）氨气可被氧化铜氧化为氮气，反应的化学方程式为。二、铵盐的性质与检验1.铵盐及其性质（1）常见的铵盐①铵根离子(NHeq\o\al(＋,4))与酸根离子形成的化合物称为铵盐。②农业上常用的铵态氮肥，如等都属于铵盐，它们都是易溶于水的晶体。（2）铵盐不稳定，受热易分解NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))，NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))。（3）铵盐与碱反应2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))。NH4NO3＋NaOHeq\o(=,\s\up7(△))。2.铵盐(NH4+)的检验（1）原理（2）方法①NaOH溶液法取少量固体样品或溶液于试管中，再加入浓的NaOH溶液，加热产生能使湿润的石蕊试纸的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟产生)，证明固体样品或溶液中含有NHeq\o\al(＋,4)。②碱石灰法把碱石灰与某物质的固体混合物在研钵里研磨，产生的气体能使湿润的石蕊试纸(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近研钵口，有白烟产生)，则可以判断该物质是铵盐。三、氨的实验室制法1.实验室制取氨的实验装置如图所示：（1）反应原理：。（2）碱石灰的作用：。（3）由于氨极易溶于水，不能用排水法收集，常用法来收集。（4）验满方法①把湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变；②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有产生。（5）尾气处理可在导管口放一团用浸湿的棉花球。2.快速制取氨气的方法方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))H2O＋NH3↑浓氨水＋固体NaOHNaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的放出浓氨水＋固体CaONH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)2CaO的作用：①吸水后放热促进NH3的放出；②增加溶液中OH－的浓度，减小NH3的溶解度课时3硝酸酸雨及防治一、硝酸的性质1.硝酸的物理性质纯硝酸为无色、有气味的液体，沸点低，易，在空气中呈“白雾”状，质量分数为95%以上的浓硝酸称为“硝酸”。2.硝酸的强氧化性（1）浓硝酸中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。浓硝酸和稀硝酸都具有很强的，且浓度越大氧化性越强，还原剂一般被其氧化为最高价态。（2）硝酸与铜反应如图所示，填写下表。硝酸浓度实验现象实验结论浓硝酸反应、铜丝，产生色气体，溶液呈绿色铜与浓硝酸反应生成NO2，化学方程式：稀硝酸反应、铜丝，产生气体，溶液呈蓝色铜与稀硝酸反应生成NO，化学方程式：根据浓硝酸和稀硝酸的强氧化性书写下列反应的化学方程式：①铁与稀硝酸(HNO3过量)：。②碳与浓硝酸共热生成CO2和NO2：。③硫与浓硝酸共热生成H2SO4和NO2：。3.硝酸的不稳定性（1）见光或受热易分解，其化学方程式为。（2）长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的溶于硝酸中；实验室常将浓硝酸保存在试剂瓶中，并放在处。二、酸雨及防治1.酸雨的概念正常雨水的pH约为5.6，这是因为雨水中溶解了的缘故。pH＜5.6的降水称为酸雨。2.酸雨的形成（1）大气中的、及它们反应后的生成物溶于而形成酸雨。（2）硫酸型酸雨的形成过程写出图中标号所示的化学方程式：①；②；③；④。（3）硝酸型酸雨的形成过程汽车尾气→NOeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(①))NO2eq\o(→,\s\up7(雨水),\s\do5(②))HNO3写出图中标号所示的化学方程式：①；②。3.酸雨的危害（1）直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。（2）加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。（3）导致地下水中重金属元素含量增加，污染水源，危害人体健康。4.酸雨的防治（1）消除污染源，改变能源结构，开发利用清洁能源，如太阳能、风能、氢能等。（2）对酸性物质的排放加以控制，如燃料脱硫处理，废气中二氧化硫回收利用、控制汽车尾气排放等。（3）健全法律法规，严格规定污染物的排放标准，提高环境保护意识。一、NO和NO2性质比较氮氧化物NONO2色、味、态无色无味气体红棕色、有刺激性气味气体溶解性不溶于水易溶于水且与水反应氧化物类别非酸性氧化物(不成盐氧化物)非酸性氧化物(不成盐氧化物)氧化性或还原性具有氧化性、还原性，主要表现强还原性具有氧化性、还原性，主要表现强氧化性，能氧化SO2、KI等物质毒性有毒(易结合血红蛋白使人中毒)有毒(刺激腐蚀呼吸道黏膜)相互转化NOeq\o(,\s\up7(O2),\s\do5(H2O))NO2二、液氨、氨水、一水合氨的区别名称液氨氨水一水合氨物质类别纯净物氢化物非电解质混合物氨的水溶液溶质为氨纯净物一元弱碱电解质粒子种类NH3NH3·H2O、NH3、H2O、NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋NH3·H2O主要性质不导电不具有碱性能导电具有碱性极易分解具有碱性存在条件常温常压下不存在常温常压下可存在常温常压下不存在三、硝酸与金属反应1.硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。2.硝酸能与大多数金属(金、铂等除外)反应，将金属氧化为高价态金属的硝酸盐。但在常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化。3.热的浓硝酸可将非金属单质(碳、硫、磷等)氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸。4.硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、SOeq\o\al(2－,3)等均能被硝酸氧化。四、NO2和O2的混合气体通入水中的计算由3NO2＋H2O=2HNO3＋NO和2NO＋O2=2NO2可得总反应式4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，由此可知：V(NO2)∶V(O2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(＝4∶1，恰好完全反应，无气体剩余,＜4∶1，O2过量，剩余气体为O2,＞4∶1，NO2过量，剩余气体为NO))五、硝酸与金属反应的相关计算（1）硝酸与铜反应浓硝酸与足量的铜反应，开始浓硝酸被还原为NO2，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸被还原为NO，向反应后的溶液中加稀硫酸，NOeq\o\al(－,3)又被还原为NO。（2）稀硝酸与铁反应Fe(少量)＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；3Fe(过量)＋8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。①eq\f(nHNO3,nFe)≥4，产物为Fe(NO3)3；②eq\f(nHNO3,nFe)≤eq\f(8,3)，产物为Fe(NO3)2；③eq\f(8,3)<eq\f(nHNO3,nFe)<4，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。【方法技巧】（1）原子守恒法：硝酸与金属反应时，一部分硝酸起酸的作用，以NOeq\o\al(－,3)的形式存在于溶液中，另一部分硝酸作为氧化剂转化为还原产物NOx，NOeq\o\al(－,3)和NOx中氮原子的总物质的量等于反应消耗的硝酸中氮原子的物质的量。（2）得失电子守恒法：硝酸与金属的反应属于氧化还原反应，硝酸中氮原子得到电子的物质的量等于金属失去电子的物质的量。（3）电荷守恒法：硝酸过量时，反应后溶液中(不考虑OH－)有c(NOeq\o\al(－,3))＝c(H＋)＋xc(Mx＋)(Mx＋代表金属离子)。（4）离提供H＋的条件下能继续与金属反应，故此类题目应用离子方程式来计算。先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NOeq\o\al(－,3)进行相关计算，且要符合电荷守恒。考点剖析考点一：氮气和氮的固定1．（2023下·江苏盐城·高一校考）下列变化属于氮的固定的是A．工业上用氨气和硝酸合成硝酸铵 B．氮气和氧气在放电条件下生成NOC．氨气与氯气反应生成氮气 D．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢考点二：一氧化氮和二氧化氮2．（2023下·江苏盐城·高一校考）在高温或放电条件下，N2和O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2，在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是A．NO(g)HNO3(aq) B．N2(g)NO2(g)C．NO2(g)N2(g) D．NH3eq\o(\s\up14(高温、高压),,\s\do10(催化剂))N2(g)考点三：氨的性质与喷泉实验3．（2023下·四川南充·高一校考期中）下列与NH3相关实验的说法错误的是A．甲图制备NH3可选用的药品为NH4ClB．乙图实验时，可观察到喷泉现象，体现NH3极易溶于水C．丙图实验中，可观察到有大量白烟生成，说明NH3能与酸反应生成铵盐D．丁图可用于NH3的尾气处理，且具有防倒吸作用考点四：铵盐的性质与检验4．（2023下·河北衡水·高一校考）下列关于铵盐的叙述不正确的是A．加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝B．可用Ba(OH)2溶液鉴别(NH4)2SO4和(NH4)2CO3C．可用烧碱处理含高浓度NH的废水并回收利用氨D．实验室不能直接加热NH4Cl或NH4NO3固体制取氨气考点五：氨的制法与检验5．（2023上·云南红河·高一校考）实验室里通过加热熟石灰与氯化铵的固体混合物来制备氨气。氨气密度小于空气，有刺激性气味。氨气极易溶于硫酸，下列氨气的制备、干燥、收集、检验的操作正确的是A．

制取NH3 B．

用碱石灰干燥NH3C．

收集NH3 D．

尾气处理考点六：硝酸的性质6．（2023下·广东深圳·高一校考）硝酸是重要的工业试剂，也是化学实验室中最常用的试剂之一，下列有关硝酸的说法不正确的是A．HNO3和氯水用棕色试剂瓶保存，原理相同B．将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时，有白烟生成C．常温下铁和铂都不溶于浓硝酸，原理相同D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，不会产生大量的红棕色气体考点七：硝酸与金属的反应7．（2023下·山东青岛·高一校考期中）将6.4g铜加入50ml10mol/L的硝酸溶液中，铜全部溶解，得到NO和NO2的混合气体。将反应后溶液稀释至100mL，测得的浓度为3mol/L。下列说法错误的是A．混合气体的物质的量为0.2molB．稀释后溶液中H+的物质的量浓度为1mol/LC．反应中转移电子的物质的量为0.1molD．硝酸在反应中部分体现氧化性，部分体现酸性考点八：酸雨及防治8．（2023下·江西萍乡·高一统考期末）下图为酸雨形成的示意图。下列说法正确的是

A．空气中的溶于水也会形成酸雨B．NO易溶于水，并在雨水中转化为C．硝酸型酸雨会腐蚀石灰岩建筑，而硫酸型酸雨不能D．含的雨水在空气中放置其pH可能会降低过关检测1．（2023下·河北石家庄·高一联考）下列关于氮及其化合物的说法不正确的是A．N2的结构稳定，因而氮气不能支持任何物质的燃烧B．液氨汽化时要吸收大量热，因而液氨可用作制冷剂C．NO、NO2均具有还原性D．为防止粮食、罐头、水果等食品发霉腐烂，常用氮气作保护气2．（2023下·黑龙江齐齐哈尔·高一校考）下列关于氮元素说法中，不正确的是A．工业上氢气和氮气合成氨属于人工固氮B．非金属单质氮气在化学反应中只能作氧化剂C．氮元素在自然界有游离态和化合态D．闪电时，大气中氮的氧化物的生成属于氮的固定3.（2023下·广东云浮·高一校考）下列变化属于固氮的是A．NO与O2反应生成NO2 B．NH3催化氧化生成NOC．N2和H2在一定条件下反应生成NH3 D．由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO44．（2023上·辽宁大连·高一月考）下列有关氮气的说法正确的是A．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼B．医学上常用液氮作冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术，是利用氮气化学性质的不活泼性C．H2与N2在一定条件下反应生成NH3，反应中H2体现还原性D．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中可能发生的反应有N2+2O22NO25．（2023下·福建福州·高一校考期末）自然界中的氮循环部分过程如图所示，有关循环过程的说法中，正确的是

A．氮元素可通过氨化过程从无机物转移到有机物中B．硝化过程的反应物中，属于盐C．反硝化过程中，必须有的参与D．固氮过程中，可能做还原剂6．（2023下·广东广州·高一校考期末）部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是

A．a经催化氧化可生成bB．无色气体b可转化为红棕色气体cC．和在放电条件下直接生成cD．d的溶液与Cu反应可生成b或c7．（2023下·山东泰安·高一校考）喷泉是一种常见的现象，其产生的原因是存在压强差。图中有关胶头滴管及止水夹的操作均已略去。下列说法中正确的是A．从产生喷泉的原理来分析，图1和图2都只能通过减小烧瓶内气体压强来形成喷泉B．若图1的烧瓶盛装的是，胶头滴管及烧杯中均盛有溶液，不可能形成喷泉C．常温下，在图2的锥形瓶中加入足量的铁粉与浓硝酸，能形成喷泉D．在图3装置中，通过控制活塞的开关，可以选择性地使左、右烧瓶中形成喷泉8．（2023下·四川南充·高一校考）括号内为杂质，下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是A．NH3(H2O)：浓H2SO4 B．CO2(SO2)：KMnO4溶液C．SO2(HCl)：饱和NaHSO3 D．NO(NO2)：H2O9．（2023下·黑龙江·高一统考）合成氨在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。下列关于氨的叙述错误的是A．氨是一种极易溶于水的气体 B．液氨可用作制冷剂C．实验室常用铵盐与强碱反应制取氨 D．氨的水溶液显酸性10．（2023下·河北沧州·高一校考期中）下列关于氨气、氨水和铵盐的叙述正确的是A．极易溶于水，其水溶液显弱碱性 B．实验室常用向上排空气法收集氨气C．氨水中只含有和两种分子 D．铵盐较稳定，受热均不会分解11.（2023下·河北武汉·高一校考）下列对NO和NO2的描述正确的是A．NO2与水的反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂B．NO是无色气体，可用向上排空气法收集C．NO2可由N2和O2直接化合得到D．从元素化合价角度看，NO只有还原性12．（2023下·福建福州·高一校联考期末）下列说法中错误的是A．除去NO2中NO的气体的方法是将通入足量的O2B．NO2与溴蒸气的鉴别可以用水、AgNO3溶液或CCl4，但不能用湿润的碘化钾淀粉试纸C．NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的质量比为1：2D．除去NO中的NO2气体的方法是将气体依次通入盛有水和浓H2SO4的洗气瓶中13.（2023上·江苏无锡·高一联考）下列离子方程式正确的是A．溶于水：B．铜片放入稀硝酸中：C．溶液可用于刻制印刷铜电路板：D．用二氧化锰制氯气：14.现象和结论都正确的是实验方案现象结论A取少量溶液，滴加溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中不含B取少量溶液，滴入硫酸酸化的溶液溶液变黄色氧化性：比强C投入到一定浓度的硝酸中完全溶解，未出现气泡可能有和生成D向浓中插入红热的炭产生红棕色气体炭可与浓反应生成15．（2023上·福建·