考向12 氮及其化合物-2023年高考化学一轮复习考点（新高考地区专用）

考向12氮及其化合物

【2022湖南卷】科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移（如a、b和c）,能将海洋中的NO：转化

为N。进入大气层，反应过程如图所示。

NH；H,0

下列说法正确的是

A.过程I中NO?发生氧化反应

B.a和b中转移的e-数目相等

C.过程H中参与反应的n（NO）:n（NH；）=l:4

D.过程I-HI的总反应为NC）2+NH；=N2T+2H2O

【答案】C

【解析】A.由图示可知，过程I中NO2转化为NO,氮元素化合价由+3价降低到+2价，NO?作氧化剂，

被还原，发生还原反应，A错误；

B.由图示可知，过程I为NO；在酶1的作用下转化为NO和HzO,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守

阳

+

恒可知，反应的离子方程式为：NO；+2H+e=NO+H2O,生成ImolNO,a过程转移lmole;过程n为NO

和NH；在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可

知，反应的离子方程式为：2NO+8NH；"2H2O+5N2H4+8H+,消耗ImolNO,b过程转移4moie1转移电子

数目不相等，B借误；

酸2

C.由图示可知，过程n发生反应的参与反应的离子方程式为：2NO+8NH：=2H2O+5N2H4+8H+,

n(NO):n(NHp=l:4,C正确；

+

D.由图示可知，过程in为N2H4转化为N2和4H+、4e-,反应的离子方程式为：N2H4=N2+4H+4e-,过程

4

UH的总反应为：2N02+8NH；=5N2t+4H2O+24H+18e-,D错误;

答案选C。

+5HN()

3NaNO3

+4

N02

NaN()

HNO22

+2NO

0

NHNHrHzONHC1

3--4-->

氢化物单质氧化物酸碱盐

图1氮元素价一类二维图

知识点一氮气及氮的氧化物

1.氮的存在和氮的固定

N2(空气中体积分数约为78%)

分为自然固氮和人工固氮

动植物体内、土壤和水体中

2.氮气

(1)物理性质：芨色芨味气体，密度比空气略小，运溶于水。

(2)化学性质

①Mg离子化合物，遇水

MgN

N=N32强烈水解

氮

共价键

的

牢固，固

分子稳定

定

写出有关化学方程式：

占燃

①3M&+义4^Mg3N2；

局7显、局

②2+3%\农化剂2NH3；

,放电或高温

③N2+O2—~2N0。

［名师点拨］(1)N2到NCh不能一步转化完成。

(2)Mg3N2只能干态制取，遇水强烈反应，生成氢氧化镁沉淀，放出氨气。

3.氮的氧化物

(1)氮有多种价态的氧化物：N20>NO、N2O3、NO?、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N&、

N2Q50

(2)N0和N02性质的比较

NO

NO2

颜色无色红棕色

物理

毒性有毒有毒

性质

溶解性不溶于水易溶于水

与。2反应2NO+O2=2NO2一

化学

能与H2O

性质—3NO2+H2O=2HNO3+NO

反应

［名师点拨］⑴氮的氧化物都有毒，其中NCh与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4,因此

实脸测得N02的相对分子质量总大于46。

(2)脸证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入。2(或空气)，无色气体变为红棕色。

(3)NO与血红蛋白结合使人中毒。

4.氮氧化物对环境的污染及防治

(1)常见的污染类型

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，产生一种有毒

的烟雾

酸雨NO*排入大气中后，与水反应生成HN03和HN02，随雨雪降到地面

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)常见的NO工尾气处理方法

①碱液吸收法

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO3+H2O

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O

NO2、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),一般适合于工业尾气中NOV

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(N2)或N。、.与CO在一定温度下催化转化为无

毒气体(N2和C02),一般适用于汽车尾气的处理。

知识点二氨和钺盐

1.氨的分子结构与物理性质

电子式密度气味水溶性(常温)

极易溶于水

II：\：H刺激性气

比空气小(体积比约1:

味

H700)

2.氨的化学性质

氨水(显碱性)

'与水反应

NH士”由岛

(1)氨气与水的反应

+

NH3+H2ONH3HoNH+0H,氨气溶于水得氨水。

4

+

①氨水中含有的微粒：、、、、，才。

NHTHQNH3H2ONH4OH

②NH3H2O为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3H2O=^=NH3T+H2O0

(2)氨气与酸的反应

蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象有白烟生成,将浓盐酸改为浓硝酸,也会出

现相同的现象。化学方程式：HC1+NH3=NH4。、NH3+HNO3=NH4NO3。

(3)氨气与盐溶液的反应

如过量氨气与A1C13溶液反应的离子方程式：A13++3NH3+3H2O=Al(OH)31+3Nq。

(4)氨气的还原性

性质化学方程式

催化剂

催化氧化

4NH3+5O2△4NO+6H2O

被CuO氧化2NH3+3CUO=^=3CU+N2+3H2O

2NH3+3C12=N2+6HC1

被氯气氧化

或8NH3+3C12=N2+6NH4CI

催化剂

=

被氮氧化物氧6NO+4NH3=^5N2+6H2O

化催化剂

6NO2+8NH3^=7N2+12H2O

3.氨气的实验室制法

(1)常规方法：固+固幺-氨气

NH4cl和

Ca(OH)2

(2NH4C1+Ca(OH)2A2NH31+CaCl2+2H2O

y意皆

」固体+固体A气体(与用KC1O3或KMnO4

I反及『宜尸制。2的装置相同)

(净化前置卜用碱隹干燥

I

(收集瞽置上向下排空气法

①将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，

(验满方法1试纸变览曳

②将橇有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，

有白烟产生

」收集时，一般在试管口塞一团用水或稀硫酸

(尾气处理卜浸湿的棉花,可减小与空气的对流速度,

NII3

收集到纯净的

NH3

(2)其他方法

方法化学方程式(或原理)发生装置

L4

加热2

NH3H2O=^=NH3T+H2O

浓氨水造

L

NaOH溶于水放热，促使氨水分解，

浓氨水+

且OFT浓度的增大有利于NH3的

NaOH(s)

生成金

CaO与水反应，使溶剂(水)减少；V良

浓氨水+反应放热，促使氨水分解。化学方

CaO(s)程式：NH3H2O+CaO=NH3f+

Ca(OH)2

4.钱盐及NH,的检验

4

(1)钱盐的物理性质

镂盐都是曳色固体，均易溶于水。

(2)钱盐的化学性质

NH©△

——>NH|C1==NH："+HC1十

受热分解

NH,HC()△

-3NH1HCO3-=NH："+

铁C()t+HO

扑22

1L1L

Na()H,△

NHf+OH=NH："+4H?()

(用离子方程式表示)

(3)NH4的检验

_______强碱_________湿润的红色_____________知/______

|无色气体||试纸变蓝色||有N%

知识点三硝酸氮及其化合物的相互转化

1.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

具有酸的通性

7，一、苯甲苯强酸性

硝化反应1―।有机温1强氧化性-与金属、非金属及

颜色反应还原性化合物反应

NO2

①不稳定性

人或光昭

反应：4HNO3(浓)2H2O+4NO2T+O23

［名师点拨］(1)市售浓硝酸呈黄色的原因是：硝酸分解生成的N02溶解在硝酸里。

(2)硝酸要保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。

②强氧化性

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。还原产物一般为

HNC)3(浓)一>N02，HNO3(#)―>N0»

稀硝酸与铜反应的化学方程式：

能与金3Cu+8HNC)3(稀)=3Cu(NC>3)2+2N0T+4H?0

属反应浓硝酸与铜反应的化学方程式：

Cu+4HNC)3(浓)=CU(NO3)2+2NO2T+2氏0

能与非浓硝酸与c反应的化学方程式：

金属

反应C+4HNO3(浓CO2T+4NO2T+2H2。

能与还原

可氧化Fe2+,H2S、SO2、Na2so3、HI等还原性物质。如与

性化合

FeSC>4溶液反应：3Fe2++4H++NO=3Fe3++NOt+2HO

物反应32

［名师点拨］常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生"钝化”，并非不反应，故浓硝酸可以用铁桶盛放。

(3)工业制法

催化剂

①NH3在催化剂作用下与02反应生成NO：4NH3+5O2=^=4N0+6H20。

②NO进一步氧化生成N02：2NO+O2=2NO?。

③用水吸收NCh生成HNO3：3NO2+H2O=2HNO3+NO。

2.氮及其化合物的转化

(1)转化关系

。2,催化剂、△Cu,稀溶液

Ca(CM).A纯02,点燃。2,放电VT0H0

2NNO22

NH4CINH<_>,2<.>.=TNO一HNO3

*HC1-3高温、HO2浓溶液

H2,NH32Cu,

高压、催化剂、，Mg,点燃

-----工一Mg3N2

N204

(2)化合价变化及规律

①歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。

如：3NO2+H2O=2HNO3+NO

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H20。

②归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢

如：6NO+4NH3=^=5N2+6H2O

NO2+N0+2NaOH=2NaNO2+H20

③含氮物质的连续氧化

N—O2HoO

NO—。N02—―HNOj；

OO7HoO

NH3―。2NO—JN02―>HNOjo

j基就常

i.下列关于氮及其化合物的说法，不正确的是（）

A.在日光照射下，二氧化氮能使氧气经过复杂的反应生成臭氧

B.氨水可作化肥，氮肥还有钱态氮肥、硝态氮肥和尿素

C.硝酸不稳定，在常温下见光或受热会发生分解

D.亚硝酸钠与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的沉淀

2.下列关于物质检验或推断正确的是（）

A.蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某溶液，观察到白烟，则该溶液为盐酸

B.对某物质进行焰色反应，观察到黄绿色的火焰，则该物质为钢盐

2-

C.向某溶液中滴加盐酸，能产生无色能使品红溶液褪色的气体，则原溶液中一定存在so,

D.向某溶液中滴加NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明原溶液中

+

存在NH4

3.某化学兴趣小组进行了有关Cu、稀硝酸、稀硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正

确的是（）

■

卜稀硝酸

稀硫酸

r二

6・

o。

6-

-

二

！

砥-过量铜片同一铜片剩余旬

③

①②

A.实验①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，说明HNO3被Cu还原为NO2

B.实验③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强

C.实验③发生反应的化学方程式为3Cu+CU（NO3）2+4H2SO4=4CUSO4+2NOf+4H2O

D.由上述实验可得出结论：Cu在常温下既可以和稀硝酸反应，又可以和稀硫酸反应

4.在100mL稀HNO3和稀H2s组成的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.4moLLl向该溶

液中加入足量的铜粉后加热，充分反应后，所得溶液中CM+的物质的量浓度最大值为（反应前后溶液体积变

化忽略不计）（）

A.0.15mol-L1B.0.24mol-L-1

C.0.30mol-L1D.0.36mol-L1

5.资料显示：一定条件下NH.3能还原CuO。为了证明资料的真实性，利用下列装置（含药品）进行实验，其

中错误的是（）

D.吸收尾气

3提弁第

1.（2022•江苏扬州•一模）下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是

A.叱性质稳定，可用作某些反应的保护气

B.NH；易溶于水，可用作制冷剂

C.NH4HCO?受热易分解，可用作氮肥

D.NOn呈红棕色，可用于制备硝酸

2.（2022•江苏省如皋中学三模）氮及其化合物在生产生活中具有广泛的应用。氨气可用于生产氮肥和处理

NOx等气体，氨水可用于吸收SO2,NO、可用于制取硝酸，硝酸可洗涤试管上的银镜。NO2能与悬浮在大气

中海盐粒子相互作用，反应为2NO2+NaCl=NaNO3+QNO（ClNO中N为中心原子，各原子均达到8电子稳定

结构）。NO能被FeSCU溶液吸收生成［Fe（NO）H2O）5jSO4。在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实

现的是

A.NH3-H2O（aq）NH4HSO3（aq）B.NH3a>NO2

H

C.NO-0>HNO3D.Ag稀硝酸>H?

3.（2022.辽宁•二模）“价一类”二维图是元素化合物知识系统化的良好工具，氮及其化合物的价类二维图如

下图所示。

金

+5-

NOj

元D

NO

2

索+4-

的

C

化+2-

合

价

B

E

H,0

NH

A

3

1

1

1

1

1

1

别

物质类

--—

----

----

----

----

----

----

----

―-

盐

碱

酸

化物

质氧

物单

氢化

的是

法正确

下列说

液中

蓝则溶

试纸变

色石蕊

湿润红

若管口

热，

，加

管中

于试

溶液

量E

取适