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第18讲 氮及其化合物(基础课)1．掌握氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。
2．掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。
3．了解铵盐(NH ＋4)的检验方法。
氮及其氧化物 硝酸1．氮及其氧化物(1)自然界中氮的存在和氮的固定(2)N 2的性质及应用N 2是一种无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，熔点、沸点比O 2的低。
N 2的电子式为，结构式为N ≡N 。
分子结构稳定，化学性质稳定，可用作保护气。
①与Mg 反应的化学方程式：N 2＋3Mg=====点燃Mg 3N 2，N 2表现氧化性。
②与H 2反应的化学方程式：，N 2表现氧化性。
③与O 2反应的化学方程式：N 2＋O 2============放电或高温2NO ，N 2表现还原性。
(3)氮的氧化物①氮有多种价态氧化物，氮元素从＋1价至＋5价都有相应的氧化物，依次为N 2O 、NO 、N 2O 3、NO 2(或N 2O 4)、N 2O 5，其中属于酸性氧化物的有N 2O 3和N 2O 5。
②NO 、NO 2的性质比较NO NO 2 颜色 无色 红棕色毒性有毒 有毒 溶解性不溶于水 易溶于水 与O 2或与H 2O 反应2NO ＋O 2===2NO 2 3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 收集方法排水法 向上排空气法 对环境的影响 NO 与血红蛋白结合使人中毒，NO 、NO 2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层(1)NO 2可以被NaOH 溶液吸收，其反应为2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O 。
(2)NO 2与NO 按物质的量比1∶1混合与NaOH 反应：NO 2＋NO ＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O 。
(3)在催化剂、加热条件下，NO x 与NH 3反应生成N 2与H 2O ，此方法可用于处理汽车尾气中的NO x 。
2．硝酸的性质纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，与H 2O 以任意比互溶。
第四单元生产生活中的含氮化合物[考点分布]考点一氮及其氧化物[学生用书P63]1．氮气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：化学式NO NO2物理性质颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶于水能溶于水化学与O2反应2NO＋O2===2NO2—性质与H2O反应—3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 续表化学式NO NO2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(1)氮的氧化物都是大气污染物。
(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。
(3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。
(4)NO2既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。
NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
题组一氮及其氧化物的性质及对环境的影响1．下列说法错误的是( )A．1 mol CO和N2的混合气体中含有的质子数为14N AB．用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的NO2：2NO2＋2OH－===NO－3＋NO－2＋H2OC．标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2N AD．燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NO x的催化转化都是减少酸雨产生的措施解析：选C。
CO和N2的质子数都是14，故1 mol CO和N2的混合气体中含有的质子数为14N A，A项正确；氢氧化钠溶液吸收NO2生成亚硝酸钠和硝酸钠，故离子方程式为2NO2＋2OH－===NO－3＋NO－2＋H2O，B项正确；标准状况下，2.24 L 任何气体所含有的分子数都为0.1N A，C项错误；酸雨的成因是氮氧化物、二氧化硫的任意排放，所以燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NO x的催化转化都是减少酸雨产生的措施，D项正确。
2．下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是( )A ．氮元素均被氧化B ．工业合成氨属于人工固氮C ．含氮无机物和含氮有机物可相互转化D ．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环解析：选A 。
一. 教学内容：氮及其化合物的性质二. 教学目标：了解氨的物理性质，把握氨的化学性质；了解铵盐的性质；把握铵根离子的检验方法。
把握NO、NO2的重要性质及其与环境的关系；了解氮的固定，把握氮气的性质。
认识硝酸的重要性质；明白得浓、稀硝酸与金属反应的特点。
三. 教学重点、难点：氨及铵盐、氮的氧化物和硝酸的性质四. 教学过程：（一）氨及铵盐的性质：1、氨是没有颜色、有刺激性气味的气体；密度比空气小；氨极易溶于水且能快速溶解，在常温、常压下1体积水能溶解700体积氨，氨专门容易液化，液氨气化时要吸取热量，故液氨常用作致冷剂。
2、氨分子中氮的化合价为－3价，分子中含有极性键，键角为105.5℃，分子构型为三角锥形，属于极性分子。
3、氨溶于水时，大部分NH3与H2O结合，形成NH3•H2O。
NH3•H2O能够部分电离生成NH4＋和OH－，NH3＋H2O NH3•H2O N H4＋＋OH－因此氨水显碱性，它能使酚酞试液变红。
4、氨具有还原性：能被Cl2、O2等物质氧化：2NH3＋3Cl2＝6HCl＋N2（当NH3过量时，也可生成NH4Cl）；4NH3＋5O2＝4NO＋6H2O5、铵盐：常见的铵盐有：NH4HCO3、（NH4）2CO3、NH4NO3、NH4 Cl等。
铵盐均为易溶于水的白色晶体，都能与碱反应，NH4＋＋OH－＝N H3•H2O，受热时产生NH3；铵盐受热均易分解。
6、NH3的实验室制法：实验室一样用生石灰或Ca（OH）2与NH4Cl 混合加热来制取氨气，Ca（OH）2＋2NH4Cl＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；反应属于“固＋固”反应，故装置与实验室制取氧气的装置相同，但氨气必须用向下排气法收集，并用潮湿的红色石蕊试纸检验氨所是否收集满。
7、化学氮肥：化学氮肥要紧包括铵态氮肥（要紧成分为NH4＋）、硝态氮肥（要紧成分为NO3－）和有机态氮肥——尿素（CO（NH2）2）。
［说明］1、喷泉形成的原理：容器内外存在较大的压强差。
氮及其化合物完卷时间：50分钟可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 Na23一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）1．（2021·北京高三一模）“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，关于如图所示三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是A ．加热时，①中上部汇集了固体B ．加热时，②中溶液变红，冷却后又变为无色C ．加热时，③中溶液红色褪去，冷却后溶液变红D ．三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应【答案】A【解析】A ．加热氯化铵分解，在上方HCl 与氨气化合生成氯化铵，则①中封管内固体由下方转移到上方，A 正确；B ．氨气的水溶液显碱性，加热时氨气逸出，酚酞溶液褪色，冷却时氨气溶于酚酞溶液，溶液显红色，B 错误；C ．二氧化硫可使品红褪色，化合生成无色物质，加热可分解，则加热时，③中溶液变红，冷却后红色褪去，C 错误；D ．可逆反应应在同一条件下进行，题中实验分别在加热条件下和冷却后进行，不是可逆反应，D 错误；综上所述答案为A 。
2．（2021·河北唐山市·高三三模）工业上利用3NH 对烟道气进行脱硝(除氮氧化物)的SCR 技术具有效率高、性能可靠的优势。
SCR 技术的原理为3NH 和NO 在催化剂(2MnO )表面转化为2N 和2H O ，反应进程中的相对能量变化如图所示。
下列说法正确的是A ．总反应方程式为()22326NO+4NH 5MnO N +6H O ΔH<0B ．2NH NO 是脱硝反应的催化剂C ．升高温度，脱硝反应的正反应速率的增大程度大于其逆反应速率的增大程度D ．决定反应速率的步骤是“2NH NO 的转化”【答案】A【解析】A ．由已知SCR 技术的原理为NH 3和NO 在催化剂(MnO 2)表面转化为N 2和H 2O ，可知总反应的方程式为6NO+4NH 32MnO 5N 2+6H 2O ，A 正确； B ．观察相对能量-反应进程曲线知，NH 3吸附在催化剂表面后，经过一定的反应形成了NH 2NO ，NH 2NO 又经过反应得到N 2和H 2O ，所以NH 2NO 是脱硝反应的活性中间体，B 错误；C ．起始相对能量高于终态，说明这是一个放热反应，升高温度平衡会逆向移动，所以升高温度后，脱硝反应的正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，C 错误；D ．相对能量-反应进程曲线表明，全过程只有H 的移除过程势能升高，这是一个需要吸收能量越过能垒的反应，其速率是全过程几个反应中最慢的，决定了反应的速率，是总反应的速控步骤，D 错误；故答案为：D 。
