2019届浙江专版高考化学大一轮复习专题五硫氮与可持续性发展课时2生产生活中的含氮化合物讲义

课时2生产生活中的含氮化合物[考纲导航]知识条目必考要求加试要求选考分布2015201620179月10月4月10月4月(1)氮氧化物的产生、转化及其性质

a

(2)氮及其化合物的相互转化关系

c

(3)氨的性质与用途

b

8(4)工业合成氨

b

31

(5)铵盐的性质与用途

b

(6)硝酸的性质与用途

b

(7)工业制取硝酸的设备和流程

b

3130(8)氮肥的性质与科学使用

a

考点一氮及其氧化物[主干精讲]1．氮气通常情况下，N2化学性质很稳定，只在高温、放电、催化剂等条件下才能发生一些化学反应。写出相关方程式：N2能与一些活泼的金属在无氧气存在的环境下反应生成相应氮化物，如Na3N、Ca3N2等。2．氮的氧化物氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。完成NO和NO2的比较表：

NONO2物理性质颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化学性质与O2反应__________________

与H2O反应

________________________________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2NO＋O2===2NO22HNO3＋NO3NO2＋H2O===[典例剖析]【例1】

(2016·浙江省常山一中质检)下列转化不属于氮的固定的是(

)A．氮气在放电条件下生成NOB．工业合成氨C．氨的催化氧化生成NOD．豆科植物根瘤菌吸收N2解析C项，化合态转化为另一化合态，不是氮的固定。答案C【例2】

(2016·1月杭州学军中学期末)如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的可能是什么气体(

)A．可能是N2与NO2的混合气体B．可能是O2与NO2的混合气体C．可能是NO与O2的混合气体D．只可能是NO2一种气体解析A项不可能，如有N2，水不可能全部充满；B项可能，发生总反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，此种情况下要保证原有的NO2和O2的物质的量之比大于4∶1；C项不可能，因为NO与O2不能共存；D项只可能为NO2是不正确的。答案B【例3】

(2015·12月浙江省金华一中月考)汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。(1)汽车尾气中的CO来自于________，NO来自于N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应。汽车尾气对环境的危害主要有________________(至少填两种)。(2)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：_____________________________________________________。(3)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式：_____________________________________。解析(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。(3)CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。答案(1)汽油的不完全燃烧形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO[考点精练]1．(2016·浙江师大附中高二月考)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，可以用排水法收集解析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。答案D2．在常温下向盛满水并倒置于水槽中的试管里先后通入4mLNO2、4mLNO、5mLO2，经过一段时间后，试管里剩余的气体有(

)A．NO B．O2C．NO2和O2 D．NO和O2解析4mLNO2、4mLNO、5mLO2，经过一段时间后，发生的反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3、4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，4mLNO2消耗1mLO2，4mLNO2消耗3mLO2，共消耗4mL氧气，所以经过一段时间后，试管里剩余的气体是O2。答案B3．相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液物质的量浓度之比为(

)A．1∶1 B．5∶7 C．7∶5 D．4∶3解析两只试管中分别发生4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3、4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，则试管体积相同，NO2与NO的物质的量相同，根据氮元素守恒则生成的硝酸的物质的量相同，且溶液的体积相同，所以两试管的硝酸的浓度相同，故选A。答案A【归纳总结】(1)氮气化学性质很稳定：常用做保护气。(2)氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2

N2O4。(3)NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。(4)验证某无色气体是NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。考点二氨气和铵盐[主干精讲]1．NH3的结构和物理性质易2．氨的化学性质3．氨气的制法(2)实验室制法碱石灰向下排空气法蓝色白烟(1)铵盐的物理性质铵盐都是___色固体，均易溶于水。(2)铵盐的化学性质白红蓝[典例剖析]【例1】

(2016·金华武义高三月考)如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是(

)选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫酸不发生反应C氯化物溶液变浑浊该溶液一定是AlCl3溶液D干燥红石蕊试纸不变色，湿润红石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱解析A．NaOH固体溶于水放热，氨水易挥发，实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生氨气，与浓盐酸反应生成氯化铵，反应现象是有白烟生成，故A正确；B.氨气为碱性气体，与浓硫酸发生中和反应生成硫酸铵，故B错误；C.氨气与氯化物发生复分解反应生成氢氧化物，如氯化物溶液变浑浊，可能生成难溶性氢氧化物，但不一定为Al(OH)3，也可能为Mg(OH)2等沉淀，故C错误；D.氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是与水反应生成NH3·H2O，电离产生OH－离子，溶液呈碱性，但氨气为非电解质，不属于碱，故D错误。答案A【例2】

(2016·浙江省舟山中学高三月考)下列说法中正确的是(

)A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3B．硝酸铵受热易分解爆炸，实验室常用加热氯化铵与氢氧化

钙的混合物制备氨气C．在盛有硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的试管中，滴加

少量NaOH溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，

试纸变蓝D．铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性答案B【例3】

(2016·浙江省江山实验中学高三检测)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是(

)A．①是氨气发生装置B．③是氨气发生装置C．②是氨气吸收装置D．④是氨气收集、检验装置解析装置①中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl，但在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl，选项A错误；装置②中的漏斗放置过低，不能防止倒吸，选项C错误；装置④中的试管口应放一团棉花，选项D错误。答案B[考点精练]1．下列说法正确的是(

)A．只滴加氨水鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四种溶液B．将NH4Cl溶液蒸干制备NH4Cl固体C．因为NH3能使酚酞溶液变红，NH3可用于设计喷泉实验D．浓氨水可检验氯气管道漏气解析AlCl3、MgCl2均能与氨水反应生成白色沉淀，而NaCl、Na2SO4与氨水均不反应，A项错误；NH4Cl受热会分解，得不到NH4Cl固体，B项错误；NH3能使酚酞溶液变红是因为NH3溶于后生成的NH3·H2O电离产生OH－，NH3用于喷泉实验利用了NH3极易溶于水的特性，二者无因果关系，C项错误；氯气和浓氨水反应产生白烟，D项正确。答案D2．某研究小组要快速制取干燥的氨气，提供的药品有：浓氨水、氯化铵固体、氢氧化钠固体、蒸馏水、碱石灰，提供的仪器如下所示(必要的塞子、玻璃导管、橡胶管、固定装置和尾气处理装置略去)。(1)需选择的药品是________，该小组选择的药品混合后快速放出氨气的原因_________________________________________________________________________________________________，选择的仪器是______________(填序号)。(2)若用下图甲装置收集NH3，如何判断烧瓶中已收集满NH3？____________________________________________________________________。(3)图乙中胶头滴管中的水挤入烧瓶后，观察到的现象是_____________________________________________________________。【归纳总结】1．氨和铵盐2．氨气实验室制法的注意事项(1)实验室用固体铵盐与碱共热制NH3时，不能使用NH4HCO3、NH4NO3及NaOH固体，因为NH4HCO3受热分解产生CO2，使制得的NH3不纯；NH4NO3受热时易发生爆炸；NaOH容易吸水结块，不利于NH3的产生和逸出，且加热条件下NaOH容易腐蚀玻璃。(2)干燥氨气时不能选用酸性干燥剂，如浓硫酸、P2O5等，也不能选用无水CaCl2，因为它们均能与NH3发生反应，通常选用碱石灰。(3)吸收氨气(或HCl)时要注意防止倒吸。可用于吸收氨气(或HCl)并能防倒吸的常用装置为考点三硝酸的性质及其制备、应用[主干精讲]1．硝酸的物理性质硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。2．硝酸的化学性质(1)强酸性4H2OCu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O2H2O(4)与有机物反应①硝化反应(与C6H6反应)：_______________________________________重要的化工原料，常用来制造氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。3．硝酸的用途4．硝酸的工业制法(1)制备流程：2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO[典例剖析]【例1】

(2016·杭州余杭区高二上期末)下列有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是(

)A．浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色B．硝酸能与FeO反应，只表现氧化性C．硝酸可与Na2S反应制得H2S气体D．浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色解析硝酸是一种具有强氧化性的强酸，并且浓度越大，氧化性越强。浓硝酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，故选项A错；硝酸是一种氧化性酸，可氧化许多还原性物质，因此硝酸与FeO反应时表现氧化性和酸性，与Na2S反应不能生成H2S，所以选项B、C错；选项D正确。答案D【例2】

(2017·湖北武汉调研)一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应，在相同条件下，用排水集气法收集产生的气体。下列叙述一定正确的是(

)①硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少②生成的Fe(NO3)3的物质的量相同③硝酸浓度越大，产生的气体越少④收集到的气体在相同状况下体积相同A．只有② B．②④

C．③④ D．①②③解析依据Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O及Fe＋6HNO3(浓)===Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O可知，硝酸浓度越大，消耗的硝酸越多，①错；根据铁元素守恒，最后生成的Fe(NO3)3的物质的量相同，②正确；③硝酸浓度越大，产生的气体越多，③错；因3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故用排水法收集到的气体均为NO，且在相同状况下体积相同，④正确。答案B[考点精练]1．下列物质见光不会分解的是(

)A．HClO B．NH4Cl C．HNO3 D．AgNO3答案B2．(2017·浙江瑞安)将一定量铁粉和铜粉的混合物加入由稀硫酸和稀硝酸组成的混合溶液中，充分反应后金属粉末有剩余，下列有关推断正确的是(

)A．反应过程中不可能产生H2B．往反应后的溶液中加入KSCN溶液会变血红色C．剩余的金属粉末中一定有铜D．往反应后的溶液中加入足量的稀H2SO4，则金属粉末的

质量一定会减少答案C3．(2016·浙江省宁波市北仑中学高二下期中)在100mL密度为1.2g/mL稀硝酸中，加入一定量的镁和铜组成的混合物，充分反应后金属完全溶解(假设还原产物只