第十章玩转氮及其化合物（附带答案解析）-2023年高考化学一轮复习重难点突破讲义

备战2023高考《常见无机物及其应用》第十章玩转《氮及其化合物》第一部分：复述——整合——凝练存在形态对比：N的存在：存在形态对比：N的存在：P的存在：结构对比：结构对比：N元素：P元素：N元素P元素N元素P元素用途对比：用途对比：N的用途：P的用途：物理性质对比：N物理性质对比：N2色味气体，密度比空气在水中溶解度P4：纯白磷是色而透明的晶体，遇光逐渐变黄，因而又叫黄磷。有特臭，剧毒，熔点44.1℃，沸点280℃，着火点是40℃。放于暗处有磷光发出。保存方法：。N2电子式及结构式：P4空间结构：P的杂化方式：用途：N用途：N2用于合成氨，制硝酸，用作物质保护剂，冷冻剂；P4的用途：在军事上常用来制烟雾弹、燃烧弹。N2N2和白磷P4N2（与N2（与Mg、H2、O2反应）：P4（与Cl2、O2反应）：氧化剂足量：氧化剂不足：化化学性质对比【知识迁移】[2021河北卷]已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ•mol1)如表：N—NN≡NP—P从能量角度看，氮以N2从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为)形式存在的原是。193946197489解释：解释：为什么白磷容易自燃而N2不易燃烧？结构对比：（电子式、空间构型、杂化方式）结构对比：（电子式、空间构型、杂化方式）NH3：杂化，，；PH3：键角：NH3PH3,原因：。分子极性：NH3PH3,原因：。物理性质对比：（用结构解释）物理性质对比：（用结构解释）NH3：密度比空气，气味，极易溶于水(1∶700)（与有关），在常温下加压即可使其液化（与有关）；PH3磷化氢：一种无色、剧毒、易燃的储存于钢瓶内的液化压缩气体，微溶于水。NH3和PHNH3和PH3NH3化学性质：NH3化学性质：1、弱碱性：已知：解释氨水呈弱碱性的原因：NH3·H2O不稳定性：HCl＋NH3=、NH3＋HNO3=铝盐溶液中通入氨气：还原性（氨气催化氧化的方程式）：检验Cl2管道泄漏的方程式：PH3化学性质：微溶于水，其水溶液呈弱碱性。解释碱性弱于氨水的原因：；PH3具有强还原性，还原性：NH3PH3可以与O2剧烈反应，可以被硫酸铜溶液氧化成H3PO4，PH3不足（写出方程式）：PH3过量（生成Cu3P沉淀，写出方程式）：【核心补充1】迁移——对接高考1、【高考小题重组】判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。小结检验NH小结检验NH3的方法：第一部分：复述——整合——凝练参考答案NHNH3工业制备方法：NH3实验室制取方法：NONO2结构VSEPR模型：、性分子空间结构：型,N的杂化方式：物理性质色毒溶解性色气味毒溶解性、易液化化学性质一种不成盐氧化物，既不能与酸反应，又不能与碱反应生成盐和水与O2与H2O、O2与H2O反应：常见的NOx尾气处理方法：①碱液吸收法②催化转化法——汽车尾气处理NOx、CO在适宜温度下采用催化转化法处理可生成参与大气循环的无毒气体，化学方程式为：与H2O、O2与N2O4相互转化：收集方法毒性用途检验方法污染问题1、光化学烟雾NOx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2、酸雨NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面3、破坏臭氧层NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加补充氮有多种价态的氧化物：等，其中属于酸性氧化物的是解释雷雨发庄家的原因：用途：结构：杂化方式用途：结构：杂化方式物理性质：化学性质：化学性质：1、不稳定性：。应用：①硝酸的保存方法：。②解释市售浓硝酸呈黄色的原因：。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HNO3(浓)→，HNO3(稀)→。①能与金属反应稀硝酸与铜反应的化学方程式：。浓硝酸与铜反应的化学方程式：。常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，并非不反应，用途：。②与非金属反应：浓硝酸与C反应的化学方程式：③能与还原性化合物反应：可氧化Fe2＋、H2S、SO2、Na2SO3、HI等还原性物质。如与FeSO4溶液反应：3、与有机物反应①硝化反应(与反应)：（与甲苯发生类似反应，制备TNT）；②显色反应：硝硝酸硝酸的硝酸的工业制法：【迁移应用】工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：Ⅰ.合成氨

（1）写出装置①中发生反应（该反应为放热反应）的化学方程式：______________

（2）进入装置①的氮、氢混合气体（体积比为1:3）与反应达平衡后出来的混合气体压强之比为5:4，则氮气的转化率为______________。

（3）生产过程中氮气与氢气以1:2.8（体积比）进行投料，试从原料利用的角度解释原因_______________________

（4）已知在实际生产过程中装置①中温度控制在700K左右，这样做的目的是：

①该温度下铁触媒的活性最大，催化效果最佳；

②____________________

Ⅱ.氨的接触氧化原理

（5）在装置②中反应有：

4NH3(g)

+

5O2(g)4NO(g)+

6H2O(g)；ΔH＝—905.5

kJ·mol1

4NH3(g)

+

3O2(g)2N2(g)

+

6H2O(g)；ΔH＝—1267

kJ·mol1

除了上列反应外还可能发生一氧化氮的分解。完成热化学方程式：

2NO(g)N2(g)

+O2(g)；ΔH＝__________

（6）根据下图信息回答问题装置②中将温度控制在780℃840℃，不可超过900℃，其原因是____________________【核心补充1】铵盐及氨气实验室制法物理性质物理性质：一般都是eq\a\vs4\al(白)色固体，绝大多数铵盐都易溶于水，溶水时吸热化学性质化学性质：酸性医疗上用氯化铵作尿液酸化剂，相应离子方程式：在饱和NH4Cl溶液中滴加NaAlO2，离子方程式：不稳定性：NH4Cleq\o(,\s\up7(△))NH4HCO3

eq\o(,\s\up7(△))硝酸铵用作炸药，分解产物均为空气的成分，写出方程式：与碱反应①检验氯化铵溶液中有NH4+离子方程式：设计检验步骤：②实验室氯化铵与熟石灰反应制取氨气的化学方程式：4、还原性实验室常用饱和氯化铵(NH4Cl)与亚硝酸钠(NaNO2)加热来制取氮气，化学方程式：铵盐与氨气的制备铵盐与氨气的制备画出装置图（制备、除杂、收集）画出装置图（制备、除杂、收集）【核心补充2】喷泉实验——方框中写出引发喷泉的操作方法原理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，在导管尖嘴口形成喷泉。可以形成喷泉的类型：气体HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2(4∶3)NO2、O2(4∶1)吸收剂装置(Ⅰ)装置(Ⅱ)装置(Ⅲ)装置(Ⅳ)装置(Ⅴ)装置(Ⅵ)二、一图在手融汇贯通之氮及其化合物要求1：在价类二维图中构建氮及其化合物之间的核心转化关系（检验核心知识掌握程度）。要求2：融合高中内容，画出N、P及其化合物的转化网络图。（概括关联，检验知识系统化程度）N及其化合物的转化网络图N及其化合物的转化网络图P及其化合物的转化网络图P及其化合物的转化网络图三、一表在手融汇贯通之氮族元素元素名称、符号、原子结构示意图相似性与递变性（同主族，从上到下）1结构相似性：结构递变性：以下排序皆用化学式及“>”表示（除Bi外）①气态氢化物的稳定性②最高价氧化物对应水化物的酸性③阴离子的还原性④氢化物的沸点变化趋势2345[迁移应用]．砷(As)及其化合物与生产、生活密切相关，广泛应用在杀虫剂以及药物中。回答下列问题：(1)砷是第四周期第ⅤA族元素。下列关于第ⅤA族元素及其化合物的说法不正确的是______(填字母)。a．沸点：PH3＜NH3b．酸性：HNO3＞H3AsO4c．As的氧化物的水化物是强碱d．形成的简单离子半径随着原子序数递增而增大(2)工业生产中常用“古氏试砷法”检验微量砷，其反应原理如下：①将含砷化合物转化为具有极强还原性的AsH3。②AsH3与AgNO3溶液反应产生As2O3与另一种固体，该反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)砷及其化合物几乎都有毒，通常＋3价砷化合物的毒性强于＋5价砷化合物。海产品中含有微量＋5价砷化合物，食用海鲜后不能马上进食水果的原因是___________________________________________________________________________________________________。(4)砷酸(H3AsO4)可用于制造杀虫剂、药物。As2O3溶于稀硝酸中可得砷酸，此反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第二部分深度迁移——对接高考1、【高考小题重组】判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)实验室中可以用锌与稀硝酸反应制取氢气()(2)Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应()(3)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S()(4)过量的铜与浓硝酸反应，产物中一定有NO()(5)向稀硝酸中加入Na2SO3溶液，发生反应的离子方程式为SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋=SO2↑＋H2O()(6)1molFe与足量的稀硝酸反应，转移2NA个电子()（7）用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体()（8）利用AgNO3、CCl4和蒸馏水均可鉴别NO2和溴蒸气()（9）NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象()2.（2021·河北）硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是（

）A.

NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因B.

汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C.

植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定D.

工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除3．【2017江苏卷】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．FeFeCl2Fe(OH)2B．SSO3H2SO4C．CaCO3CaOCaSiO3D．NH3NOHNO34.（2018年全国卷II）研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如下图所示）。下列叙述错误的是A．雾和霾的分散剂相同B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关5．（2021·全国甲）实验室制备下列气体的方法可行的是气体方法A氨气加热氯化铵固体B二氧化氮将铝片加到冷浓硝酸中C硫化氢向硫化钠固体滴加浓硫酸D氧气加热氯酸钾和二氧化锰的混合物6．（2021·河北）硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除7．（2021·河北）关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是A．浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强C．加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI酸性强D．浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强8．（2021·全国乙）在实验室采用如图装置制备气体，合理的是化学试剂制备的气体AB(浓)CD(浓)9．(2022·辽宁高三模拟)氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图所示装置。下列说法错误的是()A．甲装置中的固体可以是NaOH或CaOB．乙装置中的干燥剂可以是无水氯化钙C．丙中发生的反应是4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2OD．若戊中观察到紫色溶液变红，则说明已制得HNO310．(2022·盐城市高三模拟)下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是()A．N2不溶于水，可用作保护气B．NH3易液化，可用作制冷剂C．KNO3具有氧化性，可用于制黑火药D．NH4Cl受热易分解，可用于制造化肥11．合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是()A．甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素B．反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂相同C．Ⅵ的产物可在上述流程中被再次利用D．Ⅴ中发生反应：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl12.(2021河北新高考适应卷,14)H3PO4的电离是分步进行的,常温下Ka1=7.6×103,Ka2=6.3×108,A.浓度均为0.1mol·L1的NaOH溶液和H3PO4溶液按照体积比2∶1混合,混合液的pH<7B.Na2HPO4溶液中,c(H+)+c(H2PO4-)+c(H3PO4)=c(POC.向0.1mol·L1的H3PO4溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化),溶液pH=1时,溶液中大约有7.1%的H3PO4电离D.在H3PO4溶液中加入NaOH溶液,随着NaOH的加入,溶液的pH增大,当溶液的pH=11时,c(PO43−)>c(HP13.（2018年天津卷）烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：Ⅰ.采样采样步骤：①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140℃；③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。（1）A中装有无碱玻璃棉，其作用是___________。（2）C中填充的干燥剂是（填序号）___________。a.碱石灰b.无水CuSO4c.P2O5（3）用实验室常用仪器组装一套装置，其作用是与D（装有碱液）相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。（4）采样步骤②加热烟道气的目的是___________。Ⅱ.NOx含量的测定将vL气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO3−，加水稀释至100.00mL。量取20.00mL该溶液，加入v1mLc1mol·L−1FeSO4标准溶液（过量），充分反应后，用c2mol·L−1K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗v2mL。（5）NO被H2O2氧化为NO3−的离子方程式是___________。（6）滴定操作使用的玻璃仪器主要有___________。（7）滴定过程中发生下列反应：3Fe2++NO3−+4H+NO↑+3Fe3++2H2OCr2O72−+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O则气样中NOx折合成NO2的含量为_________mg·m−3。（8）判断下列情况对NOx含量测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）若缺少采样步骤③，会使测试结果___________。若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果___________。14.（2017·新课标Ⅰ卷）凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3+H3BO3=NH3·H3BO3；NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3。回答下列问题：（1）a的作用是_______________。（2）b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名称是__________________。（3）清洗仪器：g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是____________；打开k2放掉水，重复操作2~3次。（4）仪器清洗后，g中加入硼酸（H3BO3）和指示剂。铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水。打开k1，加热b，使水蒸气进入e。①d中保留少量水的目的是___________________。②e中主要反应的离子方程式为________________，e采用中空双层玻璃瓶的作用是________。（5）取某甘氨酸（C2H5NO2）样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·L–1的盐酸VmL，则样品中氮的质量分数为_________%，样品的纯度≤_______%。15.（2021·湖南卷）氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。方法I：氨热分解法制氢气相关化学键的键能数据化学键键能946436.0390.8一定温度下，利用催化剂将分解为和。回答下列问题：(1)反应_______；(2)已知该反应的，在下列哪些温度下反应能自发进行？_______(填标号)A．25℃B．125℃C．225℃D．325℃(3)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。①若保持容器体积不变，时反应达到平衡，用的浓度变化表示时间内的反应速率_______(用含的代数式表示)②时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后分压变化趋势的曲线是_______(用图中a、b、c、d表示)，理由是_______；③在该温度下，反应的标准平衡常数_______。(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应，，其中，、、、为各组分的平衡分压)。方法Ⅱ：氨电解法制氢气利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。(4)电解过程中的移动方向为_______(填“从左往右”或“从右往左”)；(5)阳极的电极反应式为_______。KOH溶液KOH溶液16.【2017·江苏卷】(14分)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素，使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。（1）将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合，搅拌使其充分反应，可获得一种砷的高效吸附剂X，吸附剂X中含有，其原因是_______________________________。（2）H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如题20图1和题20图2所示。①以酚酞为指示剂(变色范围pH8.0~10.0)，将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为_______________________________。②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO4+H+的电离常数为Ka1，则pKa1=______(pKa1=lgKa1)。（3）溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH=7．1时，吸附剂X表面不带电荷;pH>7.1时带负电荷，pH越高，表面所带负电荷越多;pH<7.1时带正电荷，pH越低，表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如题20图3所示。①在pH7~9之间，吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降，其原因是______________。②在pH4~7之间，吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱，这是因为___________。提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是_________________________________。17.（2018·北京卷）磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O（1）上述流程中能加快反应速率的措施有__________。（2）磷精矿粉酸浸时发生反应：2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4①该反应体现出酸性关系：H3PO4__________H2SO4（填“>”或“<”）。②结合元素周期律解释=1\*GB3①中结论：P和S电子层数相同，__________。（3）酸浸时，磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF，并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式：__________。（4）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：____________________。（5）脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有残留，原因是__________；加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是____________________。（6）取ag所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用bmol·L−1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液cmL。精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。（已知：H3PO4摩尔质量为98g·mol−1）备战2023高考《常见无机物及其应用》第十章玩转《氮及其化合物》学案参考答案第一部分：复述——整合——凝练存在形态对比：N的存在：存在形态对比：N的存在：游离态（空气中V%=78%）、化合态（自然固氮、人工固氮——动植物体内、土壤、水体）硝石矿（NaNO3）P的存在：磷以磷酸盐的形式存在，是生命体的重要元素。存在于细胞、蛋白质、骨骼和牙齿中。磷有多种同素异形体，常见的有白磷、红磷和黑磷，除白磷以外，其他同素异形体的化学式都用P元素符号表示。结构对比：结构对比：N元素：1s22s22p3，遇金属易形成N3离子，N3离子的负电荷较高，半径较大（171pm），遇到水分子会强烈水解；P元素：1s22s22p633s23p3

或[Ne]3s23p3，电负性小于N。磷的单质都具有很强的还原性。N元素P元素N元素P元素用途对比：用途对比：N的用途：组成氨基酸的基本元素之一；用于合成氨，制硝酸，用作物质保护剂，冷冻剂；P的用途：磷存在于人体所有细胞中，是维持骨骼和牙齿的必要物质，几乎参与所有生理上的化学反应；红磷制造火柴、烟火及磷化合物的原料还用于灭鼠药等。物理性质对比：N物理性质对比：N2eq\a\vs4\al(无)色eq\a\vs4\al(无)味气体，密度比空气的略小，eq\a\vs4\al(难)溶于水P4：纯白磷是无色而透明的晶体，遇光逐渐变黄，因而又叫黄磷。有特臭，剧毒，熔点44.1℃，沸点280℃，着火点是40℃。放于暗处有磷光发出。保存方法：储存在水中以隔绝空气。N2电子式及结构式：eq\o\ac(\s\up2(·),\s\do2(·))N\o\ac(··,\s\up4(··),\s\do4(··))N\o\ac(\s\up2(·),\s\do2(·))，。P4空间结构：,P的杂化方式：sp3用途：N用途：N2用于合成氨，制硝酸，用作物质保护剂，冷冻剂；P4的用途：在军事上常用来制烟雾弹、燃烧弹。N2N2和白磷P4N2：N2：3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2N2＋3H22NH3N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电或高温))2NOP4：氧化剂足量：P4+5O22P2O5，P4+10Cl2=4PCl5氧化剂不足：P4+3O22P2O3，P4+6Cl2=4PCl3化化学性质对比【知识迁移】[2021河北卷]已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ•mol1)如表：N—NN≡NP—P从能量角度看，氮以N2从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为)形式存在的原因是。N≡N的键能大于3个NN的键能而P≡P键能弱于3个PP键的键能，能量越低越稳定。原子数目相同的条件下，N2比N4具有更低的能量，而P4比P2具有更低的能量，能量越低越稳定。193946197489解释：解释：为什么白磷容易自燃而N2不易燃烧？键能：N≡N>P—P，N2很稳定。结构对比：结构对比：NH3：eqH\o\ac(\s\up2(·),\s\do2(·))\o\ac(N,\s\up6(··),\s\up12(H),\s\do6(··))\o\ac(\s\up2(·),\s\do2(·))Hsp3杂化，，107°28’；PH3：键角：NH3>PH3,原因：电负性：N>P,NH之间电子云密度大，斥力作用大，导致其键角增大。分子极性：NH3>PH3,原因：电负性：N>P，键的极性NH>PH。物理性质对比：（用结构解释）物理性质对比：（用结构解释）NH3：密度比空气eq\a\vs4\al(小)，刺激性气味，极易溶于水(1∶700)（与氢键、与水反应及极性均有关系），在常温下加压即可使其液化（与氢键有关）；PH3磷化氢：一种无色、剧毒、易燃的储存于钢瓶内的液化压缩气体，微溶于水。NH3和PHNH3和PH3小结检验NH3的方法：小结检验NH3的方法：湿润的红色石蕊试纸、湿润的PH试纸、用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近管口……NH3化学性质：1、弱碱性：计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－解释：NH3中N易与H2O中H形成氢键，但酸式电离时形成的配位键或氢键不稳定。NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2OHCl＋NH3=NH4Cl、NH3＋HNO3=NH4NO3Al3＋＋3NH3＋3H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)还原性：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O2NH3＋3Cl2=N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2=N2＋6NH4Cl（检验管道泄漏）PH3化学性质：微溶于水，其水溶液呈弱碱性且碱性弱于氨水（解释原因：与NH3对比，N易与H2O中H形成氢键，而P较难，不容易形成配位健）；PH3具有强还原性，还原性：NH3<PH3可以与O2剧烈反应，可以被硫酸铜溶液氧化成H3PO4，PH3不足（写出方程式）：PH3过量（生成Cu3P沉淀，写出方程式）：【核心补充1】迁移——对接高考1、【高考小题重组】判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。第十章玩转《氮及其化合物》第一部分：复述——整合——凝练参考答案工业制备方法：工业制备方法：N2＋3H22NH3实验室制取方法：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑＋2H2O＋CaCl2；NONO2结构VSEPR模型：平面三角形极性分子空间结构：V型,N的杂化方式：sp2物理性质无色有毒不溶于水红棕色有刺激性气味有毒易溶于水、易液化化学性质一种不成盐氧化物，既不能与酸反应，又不能与碱反应生成盐和水2NO＋O2=2NO24NO+3O2+2H2O=4HNO33NO2＋H2O=2HNO3＋NO常见的NOx尾气处理方法：①碱液吸收法2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O②催化转化法——汽车尾气处理NOx、CO在适宜温度下采用催化转化法处理可生成参与大气循环的无毒气体，化学方程式为：2NOx＋2xCOeq\o(=,\s\up7(催化剂))N2＋2xCO24NO2+O2+2H2O=4HNO32NO2N2O4（越热色越深，△H<0）收集方法只能用排水法收集只能用排空气法收集毒性能与血红蛋白结合，使之失去运O2能力用途二氧化氮在化学反应和火箭燃料中用作氧化剂，在工业上可以用来制作硝酸。检验方法向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色红棕色气体，通入水中，溶液呈无色，并产生无色气体，遇空气又变红棕色污染问题1、光化学烟雾NOx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2、酸雨NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面3、破坏臭氧层NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加补充氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5解释雷雨发庄家的原因：用途：六大无机强酸之一，在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料等；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用途：六大无机强酸之一，在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料等；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。结构：sp2杂化物理性质：浓硝酸中的硝酸含量为68%左右，易挥发，在空气中产生白雾（与浓盐酸相同）,一般认为浓稀之间的界线是6mol/L。化学性质：化学性质：不稳定性4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up7(△或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑应用：①硝酸的保存方法：保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。②解释市售浓硝酸呈黄色的原因：硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里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HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO。①能与金属反应稀硝酸与铜反应的化学方程式：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O浓硝酸与铜反应的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，并非不反应，用途：浓硝酸可以用铁桶盛放。②与非金属反应：浓硝酸与C反应的化学方程式：C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O③能与还原性化合物反应：可氧化Fe2＋、H2S、SO2、Na2SO3、HI等还原性物质。如与FeSO4溶液反应：3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O3、与有机物反应①硝化反应(与反应)：＋HNO3（浓）eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))＋H2O（与甲苯发生类似反应，制备TNT）；②显色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。硝硝酸工业制法工业制法：①NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O。②NO进一步氧化生成NO2：2NO＋O2=2NO2。③用水吸收NO2生成HNO3：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。【迁移应用】参考答案：【迁移应用】参考答案：（1）N2＋3H22NH3（2）40%（3）增大氮气浓度，提高氢气转化率

（4）加快反应速率（5）180.75kJ·mol1（6）NO产率下降，氨气更多地转化为了氮气【核心补充1】铵盐及氨气实验室制法物理性质物理性质：一般都是eq\a\vs4\al(白)色固体，绝大多数铵盐都易溶于水，溶水时吸热化学性质化学性质：酸性医疗上用氯化铵作尿液酸化剂，相应离子方程式：NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋在饱和NH4Cl溶液中滴加NaAlO2，离子方程式：NHeq\o\al(＋,4)＋AlOeq\o\al(－,2)＋H2O=Al(OH)3↓＋NH3↑1、不稳定性：NH4Cleq\o(,\s\up7(△))NH3↑+HCl↑NH4HCO3

eq\o(,\s\up7(△))NH3↑+CO2↑+H2O硝酸铵用作炸药，分解产物均为空气的成分，写出方程式：2NH4NO3eq\o(=,\s\up7(撞击或受热))2N2↑＋O2↑＋4H2O与碱反应①检验氯化铵溶液中有NH4+离子方程式：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O设计检验步骤：未知液eq\o(→,\s\up7(OH－))呈碱性eq\o(→,\s\up7(△))使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NHeq\o\al(＋,4)。②实验室氯化铵与熟石灰反应制取氨气的化学方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O还原性实验室常用饱和氯化铵(NH4Cl)与亚硝酸钠(NaNO2)加热来制取氮气，化学方程式：NH4Cl＋NaNO2eq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋N2↑＋2H2O铵盐与氨气的制备铵盐与氨气的制备画出装置图（制备、除杂、收集）画出装置图（制备、除杂、收集）【核心补充2】喷泉实验原理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，在导管尖嘴口形成喷泉。类型：气体HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2(4∶3)NO2、O2(4∶1)吸收剂水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水装置(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)向烧瓶中通入一定量的H2S和SO2，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。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。二、一图在手融汇贯通之氮及其化合物要求1：在价类二维图中构建氮及其化合物之间的核心转化关系（检验核心知识掌握程度）。要求2：融合高中内容，画出N、P及其化合物的转化网络图。（概括关联，检验知识系统化程度）三、一表在手融汇贯通之氮族元素元素名称、符号、原子结构示意图相似性与递变性（同主族，从上到下）1氮结构相似性：最外层都是5个电子，易得到3个电子，呈现3价，结构递变性：原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱以下排序皆用化学式及“>”表示（除Bi外）①气态氢化物的稳定性逐渐减弱NH3>PH3>AsH3>SbH3②最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3>H3PO4>H3AsO4>H3SbO4③阴离子的还原性Sb3>As3>P3>N3④氢化物的沸点变化趋势SbH3>NH3>AsH3>PH32磷3砷4锑5铋[迁移应用]答案(1)c(2)2AsH3＋12Ag＋＋3H2O=As2O3＋12H＋＋12Ag↓(3)水果中富含还原性物质(如维生素C等)，能把＋5价砷化合物还原为毒性更大的＋3价砷化合物(4)3As2O3＋4HNO3＋7H2O=6H3AsO4＋4NO↑第二部分深度迁移——对接高考1、【高考小题重组】判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×（7）×（8）√（9）×2.【答案】D【解析】【解答】A．NO2是红棕色且有刺激性气味的气体，溶于水形成硝酸，而SO2是无色有刺激性气味的气体，溶于水形成亚硫酸最终被氧化为硫酸，均是产生酸雨的主要气体，A不符合题意；B．汽车尾气的主要大气污染物为C与N的氧化物，如NOx和CO等，PM2.5是粉尘，B不符合题意；C．植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料，不能直接吸收空气中的氮氧化物，氮的固定是指将游离态的氮元素转化为化合态，最终转化为硝酸盐，C不符合题意；D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除，如加入石灰石或石灰乳均可进行脱硫处理，先变为亚硫酸钙，继续氧化变为难分解的硫酸钙，D符合题意；故答案为：D。【分析】二氧化硫和二氧化氮均是造成酸雨的主要成分，二氧化硫主要来自煤的燃烧，二氧化氮主要来自汽车尾气或工业废气等，二氧化硫是无色有刺激性气味的气体，二氧化氮是红棕色有刺激性气味的气体。汽车的尾气主要是含氮氧化物和一氧化碳，无二氧化硫，自然界中的固氮是将氮气转化为含氮的肥料，二氧化硫被石灰石转化为难分解的硫酸钙除去3.【答案】C【解析】铁与氯气反应只能生成氯化铁，A错误；硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫，B错误；碳酸钙高温条件下受热分解生成氧化钙，氧化钙在高温条件下与二氧化硅反应生成硅酸钙，C正确；一氧化氮与水不反应，得不到硝酸，D错误。4.【答案】C【解析】雾的分散剂是空气，分散质是水。霾的分散剂是空气，分散质固体颗粒。因此雾和霾的分散剂相同，A正确；由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物，因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，B正确；NH3作为反应物参加反应转化为铵盐，因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂，C错误；氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，由于氮肥会释放出氨气，因此雾霾的形成与过度施用氮肥有关，D正确。5【答案】D【详解】A．氯化铵不稳定，加热易分解生成氨气和氯化氢，但两者遇冷又会化合生成氯化铵固体，所以不能用于制备氨气，A不可行；B．将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化现象，不能用于制备二氧化氮，B不可行；C．硫化氢为还原性气体，浓硫酸具有强氧化性，不能用浓硫酸与硫化钠固体反应制备该硫化氢气体，因为该气体会与浓硫酸发生氧化还原反应，C不可行；D．实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，生成氯化钾和氧气，二氧化锰作催化剂，可用此方法制备氧气，D可行；故选D。6.【答案】D【详解】A．是红棕色且有刺激性气味的气体，而是无色有刺激性气味的气体，A错误；B．汽车尾气的主要大气污染物为C与N的氧化物，如NOx和CO等，B错误；C．氮的固定是指将游离态的氮元素转化为化合态，且植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料，不能直接吸收空气中的氮氧化物，C错误；D．工业废气中的可采用石灰法进行脱除，如加入石灰石或石灰乳均可进行脱硫处理，D正确；故选D。7.【答案】B【详解】A．浓硫酸能使蔗糖炭化，体现的是其脱水性，而不是吸水性，A错误；B．NaClO在水溶液中会发生水解，离子方程式为：，pH减小，则酸性增强，会促使平衡向正反应方向移动，生成氧化性更强的HClO，在酸性条件下可生成具有强氧化性的氯气、二氧化氯等气体，增强氧化能力，B正确；C．HI的沸点低，易挥发加热与浓混合物发生反应生成利用的是高沸点酸制备低沸点酸的原理，C错误；D．相同条件下根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的剧烈程度可知，浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性，D错误；故选B。8【答案】C【分析】由实验装置图可知，制备气体的装置为固固加热装置，收集气体的装置为向上排空气法，说明该气体的密度大于空气的密度；【详解】A．氨气的密度比空气小，不能用向上排空法收集，故A错误；B．二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应，需要选用固液加热装置，不能选用固固加热装置，故B错误；C．二氧化锰和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应，能选用固固加热装置，氧气的密度大于空气，可选用向上排空气法收集，故C正确；D．氯化钠与浓硫酸共热制备为固液加热反应，需要选用固液加热装置，不能选用固固加热装置，故D错误；故选C。9答案AB解析甲装置需要提供氨气和氧气，如果甲装置中的固体是NaOH或CaO，只能提供氨气，不能提供氧气，X应为过氧化钠等，故A错误；无水氯化钙能与氨气反应形成络合物，不能用来干燥氨气，故B错误；戊中观察到紫色溶液变红，说明生成了酸性物质，可以说明一氧化氮、氧气与水反应生成了硝酸，故D正确。10答案BC解析N2化学性质比较稳定，可用作保护气，A不符合题意；NH3易液化，液氨汽化吸收大量的热，可作制冷剂，B符合题意；黑火药发生爆炸的反应为S＋2KNO3＋3Ceq\o(=,\s\up7(点燃))K2S＋N2↑＋3CO2↑，N元素化合价降低，被还原，KNO3作氧化剂，即KNO3具有氧化性，C符合题意；氮元素是农作物生长必需的元素，铵根离子容易被植物吸收，因此NH4Cl可用于制造化肥，D不符合题意。11答案B解析甲是N2，与H2化合生成NH3。反应Ⅴ是侯氏制碱法原理，丁是NaHCO3，受热分解生成Na2CO3。NH3发生催化氧化生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3和NH3反应生成NH4NO3，即乙是NO，丙是NO2。甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，A正确；反应Ⅳ中的氧化剂和还原剂均是NO2，B错误；NaHCO3分解生成的CO2可以循环利用，C正确。12.C13.【答案】（1）.除尘（2）.c（3）.（4）.防止NOx溶于冷凝水（5）.2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O（6）.锥形瓶、酸式滴定管（7）.（8）.偏低偏高【解析】（1）A的过程叫“过滤”，所以其中玻璃棉的作用一定是除去烟道气中的粉尘。（2）碱石灰是碱性干燥剂可能与NOX反应，所以不能使用。硫酸铜的吸水能力太差，一般不用做干燥剂，所以不能使用。五氧化二磷是酸性干燥剂，与NOX不反应，所以选项c正确。（3）实验室通常用洗气瓶来吸收气体，与D相同应该在洗气瓶中加入强碱（氢氧化钠）溶液，所以答案为：。（4）加热烟道气的目的是避免水蒸气冷凝后，NOX溶于水中。（5）NO被H2O2氧化为硝酸，所以反应的离子方程式为：2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O。（6）滴定中使用酸式滴定管（本题中的试剂都只能使用酸式滴定管）和锥形瓶。（7）用c2mol·L−1K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗V2mL，此时加入的Cr2O72为c2V2/1000mol；所以过量的Fe2+为6c2V2/1000mol；则与硝酸根离子反应的Fe2+为(c1V1/1000－6c2V2/1000)mol；所以硝酸根离子为(c1V1/1000－6c2V2/1000)/3mol；根据氮元素守恒，硝酸根与NO2的物质的量相等。考虑到配制100mL溶液取出来20mL进行实验，所以NO2为5(c1V1/1000－6c2V2/1000)/3mol，质量为46×5(c1V1/1000－6c2V2/1000)/3g，即230(c1V1－6c2V2)/3mg。这些NO2是VL气体中含有的，所以含量为230(c1V1－6c2V2)/3Vmg·L1，即为1000×230(c1V1－6c2V2)/3Vmg·m3，所以答案为：mg·m−3。（8）若缺少采样步骤③，装置中有空气，则实际测定的是烟道气和空气混合气体中NOX的含量，测定结果必然偏低。若FeSO4标准溶液部分变质，一定是部分Fe2+被空气中的氧气氧化，计算时仍然认为这部分被氧化的Fe2+是被硝酸根离子氧化的，所以测定结果偏高。14.【答案】避免b中压强过大防止暴沸直形冷凝管c中温度下降，管路中形成负压液封，防止氨气逸出+OH−NH3↑+H2O保温使氨完全蒸出【解析】（1）a中导管与大气相连，所以作用是平衡气压，以避免b中压强过大。（2）b中放入少量碎瓷片的目的是防止暴沸。f的名称是直形冷凝管。（3）由于c、e及其所连接的管道内水蒸气冷凝为水后，气压远小于外界大气压，在大气压的作用下，因此锥形瓶内的蒸馏水被倒吸入c中。（4）①氨气是气体，因此d中保留少量水的目的是液封，防止氨气逸出。②e中主要反应是铵盐与碱在加热条件下的反应，离子方程式为NH4++OHNH3↑+H2O；e采用中空双层玻璃瓶的作用是保温减少热量损失，有利于铵根转化为氨气逸出。（5）取某甘氨酸（C2H5NO2）样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·L1的盐酸VmL，根据反应NH3·H3BO3+HCl＝NH4Cl+H3BO3，可以求出样品中n(N)＝n(HCl)＝cmol·L1＝0.001cVmol，则样品中氮的质量分数为，样品中甘氨酸的质量