精品小班课程辅导讲义讲义编号2014暑假12HX01
辅导科目：化学年级：新高三课题氮及其化合物
教学目标NH3、NO、NO2的性质。
理解硝酸与硝酸盐的性质。
教学重点、难点NH3、NO、NO2的性质。理解硝酸与硝酸盐的性质。
教学内容
一、考纲要求
主题学习内容学习水平说明
一些元素的单质和化合物氮
氨 B
（1）氨的物理性质和化学性
质
（2）工业合成氨的原理
铵盐 B
（1）铵根离子与碱溶液的反
应
（2）铵盐的不稳定性
氮肥 A
（1）常见氮肥：铵盐（NH4Cl、
NH4NO3、NH4HCO3）
二、知识梳理
（一）氮气
(1)氮元素在自然界中的存在形式：既有游离态又有化合态．空气中含N2 78％(体积分数)或75％(质量分数)；化合态氮存在于多种无机物和有机物中，氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素．
(2)氮气的物理性质：纯净的氮气是无色气体，密度比空气略小．氮气在水中的溶解度很小．在常压下，经
降温后，氮气变成无色液体，再变成雪花状固体．
(3)氮气的分子结构：氮分子(N2)的电子式为，结构式为N≡N．由于N2分子中的N≡N键很牢固，所以通常情况下，氮气的化学性质稳定、不活泼．
(4)氮气的化学性质：
①N2与H2化合生成NH3N2 +3H22NH3
说明该反应是一个可逆反应，是工业合成氨的原理．
②N2与O2化合生成NO：N2 + O2放电2NO
说明在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应．
(5)氮气的用途：
①合成氨，制硝酸；
②代替稀有气体作焊接金属时的保护气，以防止金属被空气氧化；
⑧在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发；
④保存粮食、水果等食品，以防止腐烂；
⑤医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术；
⑥利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能．
（二）一氧化氮和二氧化氮
1、一氧化氮：无色无味气体，难溶于水，有很大毒性，在常温下极易被氧化成二氧化氮。2NO＋O2→2NO2
2、二氧化氮：红棕色有刺激性气味气体，溶于水生成硝酸和一氧化氮。
3NO2＋H2O→2HNO3＋NO 2NO2N2O4（无色）
【特别提醒】：通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯，因为在常温、常压下能发生2NO2N2O4反应。由于此可逆反应的发生，通常实验测得NO2的相对分子质量大于它的实际值，或在相同条件下，比相同
物质的量的气体体积要小。此外涉及NO2气体的颜色深浅、压强、密度等要考虑此反应。因而可逆反应
2NO2N2O4在解化学题中有很重要的应用。
【光化学烟雾】NO、NO2有毒，是大气的污染物．空气中的NO、NO2污染物主要来自于石油产品和煤
燃烧的产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气．NO2在紫外线照射下，发生一系列光化学反应，产生一种
有毒的烟雾——光化学烟雾．因此，NO2是造成光化学烟雾的主要因素．光化学烟雾刺激呼吸器官，使人
生病甚至死亡．
注意：关于氮的氧化物溶于水的几种情况的计算方法。
①NO2或NO2与N2（或非O2）的混合气体溶于水时可依据：3NO2＋H2O→ 2HNO3＋NO 利用气体体积
变化差值进行计算。
②NO2和O2的混合气体溶于水时，由4NO2＋2H2O＋O2→4HNO3可知，当体积比为
＝4：1，恰好完全反应
V(NO2)：V(O2) ＞4：1，NO2过量，剩余气体为NO
＜4：1，O2过量，乘余气体为O2
③NO和O2同时通入水中时，其反应是：2NO＋O2→2NO2，3NO2＋H2O→ 2HNO3＋NO ，总反应式为：
4NO＋2H2O＋3O2→4HNO3当体积比为
＝4：3，恰好完全反应
V(NO)：V(O2) ＞4：3，NO过量，剩余气体为NO
＜4：3，O2过量，乘余气体为O2
④NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按①求出NO2与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按③方法进行计算。
（三）硝酸
(1)物理性质：
①纯硝酸是无色、易挥发(沸点为83℃)、有刺激性气味的液体．打开盛浓硝酸的试剂瓶盖，有白雾产生．(与盐酸相同)
②质量分数为98％以上的浓硝酸挥发出来的HNO3蒸气遇空气中的水蒸气形成的极微小的硝酸液滴而产生“发烟现象”．因此，质量分数为98％以上的浓硝酸通常叫做发烟硝酸．
(2)化学性质：
①具有酸的通性．例如：CaCO3 + 2HNO3(稀) →Ca(NO3)2 + CO2↑+ H2O
(实验室制CO2气体时，若无稀盐酸可用稀硝酸代替)
②不稳定性．HNO3见光或受热发生分解，HNO3越浓，越易分解．硝酸分解放出的NO2溶于其中而使硝酸呈黄色．有关反应的化学方程式为：
4HNO3加热或光照2H2O + 4NO2↑+O2↑
1、HNO3具有酸的通性。
2、HNO3具有强氧化性，表现在能与多数金属、非金属、某些还原性化合物起反应。
③强氧化性：不论是稀HNO3还是浓HNO3，都具有极强的氧化性．HNO3浓度越大，氧化性越强．其氧化性表现在以下几方面：
a．几乎能与所有金属(除Hg、Au外)反应．当HNO3与金属反应时，HNO3被还原的程度(即氮元素化合价降低的程度)取决于硝酸的浓度和金属单质还原性的强弱．对于同一金属单质而言，HNO3的浓度越小，HNO3被还原的程度越大，氮元素的化合价降低越多．一般反应规律为：
金属+ HNO3(浓) →硝酸盐+ NO2↑+ H2O
金属+ HNO3(稀) →硝酸盐+ NO↑+ H2O
较活泼的金属(如Mg、Zn等) + HNO3(极稀) →硝酸盐+ H2O + N2O↑(或NH3等)
金属与硝酸反应的重要实例为：
3Cu + 8HNO3(稀) →3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
该反应较缓慢，反应后溶液显蓝色，反应产生的无色气体遇到空气后变为红棕色(无色的NO被空气氧化为红棕色的NO2)。实验室通常用此反应制取NO气体．
Cu + 4HNO3(浓) →Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
该反应较剧烈，反应过程中有红棕色气体产生．此外，随着反应的进行，硝酸的浓度渐渐变稀，反应产生
的气体是NO2、NO等的混合气体．
b．常温下，浓HNO3能将金属Fe、A1钝化，使Fe、A1的表面氧化生成一薄层致密的氧化膜．因此，可
用铁或铝制容器盛放浓硝酸，但要注意密封，以防止硝酸挥发变稀后与铁、铝反应．(与浓硫酸相似) c．浓HNO3与浓盐酸按体积比1∶3配制而成的混合液叫王水．王水溶解金属的能力更强，能溶解金属Pt、Au．
d．能把许多非金属单质(如C、S、P等)氧化，生成最高价含氧酸或最高价非金属氧化物．例如：
C + 4HNO3(浓) →CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O
e．能氧化某些具有还原性的物质，如H2S、SO2、Na2SO3、HI、HBr、Fe2＋等．应注意的是，NO3－无氧化性，而当NO3－在酸性溶液中时，则具有强氧化性．例如，在Fe(NO3)2溶液中加入盐酸或硫酸，因引入了
H＋而使Fe2＋被氧化为Fe3＋；又如，向浓HNO3与足量的Cu反应后形成的Cu(NO3)2中再加入盐酸或硫酸，则剩余的Cu会与后来新形成的稀HNO3继续反应．
f．能氧化并腐蚀某些有机物，如皮肤、衣服、纸张、橡胶等．因此在使用硝酸(尤其是浓硝酸)时要特别小心，万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再用小苏打或肥皂液洗涤．
(3)保存方法．硝酸易挥发，见光或受热易分解，具有强氧化性而腐蚀橡胶，因此，实验室保存硝酸时，应
将硝酸盛放在带玻璃塞的棕色试剂瓶中，并贮存在黑暗且温度较低的地方．
(4)用途．硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等．
