下载文档原格式
第四节氮及其化合物考纲定位要点网络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.了解氮及其重要化合物的制备方法。
氮及其氧化物硝酸知识梳理1．氮及其氧化物（1)自然界中氮的存在和氮的固定（2)N2的性质及应用N2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O2的低。
N2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：N2＋3Mg错误!Mg3N2，N2表现氧化性。
②与H2反应的化学方程式：，N2表现氧化性。
③与O2反应的化学方程式：N2＋O2错误!2NO,N2表现还原性。
注意：氮的固定是化学变化，实质是游离态的N2转化为化合态的化合物.（3）氮的氧化物①氮有多种价态氧化物,氮元素从＋1价至＋5都有相应的氧化物，依次为N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4）、N2O5，其中属于酸性氧化物的有N2O3和N2O5。
②NO、NO2性质比较NO NO2颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性难溶于水易溶于水与O2或与2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO注意：①NO2与NO按物质的量比1∶1混合与NaOH反应：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。
②在催化剂、加热条件下,NO x与NH3反应生成N2与H2O，此方法可用于处理汽车尾气中的NO x。
［辨易错］(1)NO的氧化和N2的氧化均为氮的固定.（)（2）1 mol NO与足量O2充分反应，生成NO2的分子数为N A。
(）（3）NO2与H2O反应可以生成HNO3，故NO2为酸性氧化物。
()(4）NO2与H2O的反应中，氧化剂与还原剂均为NO2.（）(5)N2性质稳定是因为氮的非金属性较弱。
()[答案]（1)×(2)×(3)×（4)√（5)×2．硝酸的性质与应用纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，与H2O 以任意比互溶.注意:实验室常用浓硝酸质量分数为69％，物质的量浓度约为16 mol·L－1。
高考化学一轮复习讲义—氮及其化合物的转化关系[复习目标]1、能从物质类别、氮的化合价变化理解氮及其化合物的转化关系；2、能从含氮物质的性质和转化的视角解释生产、生活中的相关现象。
1．氮元素的“价—类”二维图氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。
2．含氮元素物质之间的转化关系典型物质间转化方程式再落实。
(1)工业合成氨：N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3；(2)实验室用NH 4Cl 固体制NH 3：2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△2NH 3↑＋2H 2O ＋CaCl 2；(3)NH 3的催化氧化：4NH 3＋5O 2=====催化剂△4NO ＋6H 2O ；(4)NO 2溶于水：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ；(5)Cu 溶于稀HNO 3：3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO↑＋4H 2O ；(6)Cu 溶于浓HNO 3：Cu ＋4H ＋＋2NO －3===Cu 2＋＋2NO 2↑＋2H 2O ；(7)炽热的炭在浓硝酸中燃烧：C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O ；(8)浓硝酸见光分解：4HNO 3=====光照4NO 2↑＋O 2↑＋2H 2O 。
一、氮在自然界中的循环1．自然界中氮的循环如图所示。
下列说法不正确的是()A ．工业合成氨属于人工固氮B ．雷电作用下N 2与O 2发生了化学反应C ．在氮的循环中不涉及氧化还原反应D ．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化答案C 解析工业合成氨是氮气和氢气在高温、高压和催化剂条件下生成氨气，属于人工固氮，故A正确；雷电作用下N2与O2发生反应生成NO，故B正确；在氮的循环中，工业合成氨、雷电作用过程中N元素化合价改变，涉及氧化还原反应，故C错误；含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化，如氨气可合成尿素，故D 正确。
氮及其化合物第1课时教学设计一、教学目标1．知识与技能（1）了解氮的固定及其类型；（2）掌握氮气、氨气、氮的氧化物的性质及其应用;（3）了解氮的氧化物对大气污染与防治方法.2．过程与方法（1）培养学生发现问题、分析问题、解决问题的综合能力。
（2）在构建氮及其化合物等有关知识网络的过程中，学会提炼化学知识的方法。
3．情感态度与价值观（1)逐步培养勤于思考，勇于探究的科学品质，严谨求实的科学态度。
（2）培养学生能主动关心与环境保护,资源综合利用等有关的社会热点问题，形成与环境和谐共处，合理利用自然资源的观念。
教学重难点1.教学重点氨的性质及制备、氮的氧化物溶于水的计算2.教学难点氮的氧化物溶于水的计算二、教学过程2NH高温、高压催化剂以前我们经常会听到这样一句话：雨发庄稼”，为什么雷雨天庄稼会长得好呢？这就涉及到氮的固定的知识了，高温、高压催化剂HNO3→硝培养学生总结归纳、辩证思O NH3NH4＝NH4Cl＝(NH4)4NO + 6H催化剂△【师】氨与水反应生成氢氧根,溶液显碱性所以可用湿润的红色石蕊试纸检验与氯化氢气体反应产生大量白烟。
【学生活动】学生进行实验并描述实验现象，归纳结论。
现象：烧杯中的溶液由玻璃管进入烧杯，形成喷泉，瓶内液体呈红色。
结论：氨极易溶于水,水溶液呈碱性.【师】除了氨还可以用哪些物质做喷泉实验？氯化氢气体与水或氢氧化钠溶液、氨气与水或盐酸、CO2（Cl2、H2S、或SO2）与氢氧化钠溶液、NO2和O2与水。
【师】氨有哪些用途？【学生】①氨是氮肥工业、有机合成工业、制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。
②液氨可做制冷剂。
【板书】四、氨的制备【师】如何制备氨？我们有三种方法：【展示PPT】方法一铵盐与碱共热实验原理：2NH4Cl + Ca（OH）2 △CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O收集：氨的密度比空气小，且氨易溶于水。
可用向下排空气法。
检验：用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)或蘸有浓硫酸的玻璃棒（有白烟）接近试管口。
4-4-1 考点一 氮气及其常见氧化物1．将盛有12 mL NO 2和O 2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL 无色气体，则原混合气体中O 2的体积和剩余的2 mL 气体分别是( )A ．1.2 mL ，NOB ．2.4 mL ，O 2C ．3.5 mL ，O 2D ．4 mL ，NO解析：解题依据的化学反应原理：4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3，3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。
设O 2的体积为x ，剩余的气体有两种可能：①若剩O 2，则V 剩＝x －14(12 mL －x )＝2 mL ，解得x ＝4 mL ，B 、C 错误； ②若剩NO ，则V 剩＝13[(12 mL －x )－4x ]＝2 mL ，解得x ＝1.2 mL ，D 错误，A 正确。
答案：A2．如图，同温同压下，反应完全后有氧气剩余的是( )A ．试管通入了40 mL NO 2和10 mL O 2B ．试管通入了40 mL NO 和10 mL O 2C ．试管通入了40 mL NO 、10 mL NO 2和10 mL O 2D ．试管通入了10 mL NO 、20 mL NO 2和20 mL O 2解析：A 项，n (N)∶n (O)＝4∶10，恰好完全反应；B 项，n (N)∶n (O)＝4∶6，剩余气体为NO ；C 项，n (N)∶n (O)＝5∶8，剩余气体为NO ；D 项，n (N)∶n (O)＝3∶9，剩余气体为O 2。
答案：D3．室温时，在容积为a mL 的试管中充满NO 2气体，然后倒置在水中至管内水面不再上升时为止；再通入b mL O 2，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩余气体为c mL ，且该气体不支持燃烧。
则a 、b 、c 的关系是( )A ．a ＝4b ＋3cB ．a ＝4b ＋cC ．a ∶b ＝4∶1D ．a ∶b ＝4∶3解析：剩余气体不支持燃烧，故为NO 气体，即相当于NO 2与O 2混合作用于水时剩余3c mL NO 2，4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 34 1(a －3c ) b则4∶1＝(a －3c )∶b整理得a ＝4b ＋3c 。
第22讲 氮及其氧化物 硝酸[复习目标] 1.了解氮及其氧化物的主要性质及应用；了解氮氧化物对环境的影响。
2.掌握硝酸的性质及应用。
考点一 氮及其氧化物1．氮的固定2．氮气(1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。
(2)化学性质写出有关化学方程式： ①3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2； ②N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3；③N 2＋O 2=======放电或高温2NO 。
(3)下列氮气的用途叙述中，分别应用了氮气的什么性质？ ①文物馆将贵重文物保存在氮气中________。
②氮气是合成氨工业的重要原料________。
③雷电是自然界重要的固氮方式________。
④医疗上，液氮是常见的冷冻剂________。
答案 ①N 2的稳定性 ②N 2的氧化性 ③N 2的还原性 ④N 2的沸点低，液氮易汽化，且汽化吸收热量3．氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1→＋5价都有对应的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。
(2)NO和NO2的比较性质NO NO2色、味、态无色的气体红棕色、有刺激性气味的气体水溶性不溶于水易溶于水毒性有毒，大气污染物之一有毒，大气污染物之一与水反应不反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO与氧气反应2NO＋O2===2NO2不反应提醒①NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。
②验证某无色气体为NO的方法是向该无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。
4．氮氧化物对环境的污染及防治(1)常见的污染类型①光化学烟雾：NO x在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。
②酸雨：NO x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。
氮及其化合物时间：45分钟一、选择题1．下列现象的产生与人为排放大气污染物氮的氧化物无关的是( )A．闪电 B．光化学烟雾C．酸雨 D．臭氧层空洞答案：A解析：B、C、D选项是常见的大气污染的结果，均与人为排放的氮的氧化物有关。
而A选项则是一种自然现象。
2．现有下列物质：①氯水 ②氨水 ③浓硝酸 ④氢氧化钠溶液 ⑤AgNO3溶液，其中必须保存在棕色试剂瓶里的是( ) A．①②③④⑤ B．①②③⑤C．①③ D．①②④答案：B解析：见光易变质易挥发的试剂一般保存在棕色试剂瓶中。
3．(2016·南通质检)下列装置能达到实验目的的是( )A．①④ B．②④C．②③ D．①③答案：C解析：①项收集NH3装置口处无棉花；易形成对流；②项NH3通入CCl4中，可防倒吸；③中长颈漏斗液面保持不变，证明气密性良好；④中CO2密度比空气大，应长进短出。
4．(2015·新课标Ⅰ)我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。
”这里的“强水”是指( )A．氨水 B．硝酸C．醋 D．卤水答案：B解析：本题考查物质氧化性的判断。
五金指的是金、银、铜、铁、锡。
根据所给四种物质的氧化性的强弱可判断，该强水为硝酸，硝酸具有强氧化性，能与许多金属矿物质(包括金、银等不活泼金属)等反应，但不与玻璃反应。
答案选B。
5．汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。
反应过程为①2NO2―→2NO＋2O，②2NO ＋O2―→2NO2，③O＋O2―→O3。
下列对该反应过程及生成物叙述正确的是( )A．NO2起催化剂作用 B．NO起催化剂作用C．NO2只起氧化剂作用 D．O3与O2为同分异构体答案：A解析：反应过程①＋②得O2―→2O，③O＋O2―→O3，NO2起催化剂作用，反应过程中NO2作氧化剂，A项正确，B、C项错误；O3与O2的相对分子质量不相同，不是同分异构体，属同素异形体，D项错误。
6．下列叙述中正确的是( )A．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在B．N2与O2在放电条件下直接化合生成NO2C．常温下铁与浓硫酸、浓硝酸均不反应，可用铁槽车密封运送浓硫酸、浓硝酸D．SO2、NO2都能与水反应，其反应原理不同答案：D解析：NO与氧气反应，A选项错误；B选项，只能生成NO，错误；C选项，钝化也属于化学变化，错误；D选项，SO2、NO2与水反应分别属于化合反应、氧化还原反应，正确。
7．(2016·安徽皖南八校一联)某实验过程如图所示，则图③试管中的现象是( )A．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇空气变为红棕色B．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色C．铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体D．无明显现象，因稀硫酸不与铜反应答案：A解析：在②试管的溶液中含有NO，加入稀硫酸，酸性条件下NO与铜反应生成无色气体NO，NO遇到空气变为红棕色，A选项正确。
8．(2016·河北衡水一模)下列实验设计能够成功的是( )实验目的实验步骤及现象A 检验亚硫酸钠试样是否变质试样白色沉淀沉淀不溶试样是否产生使湿润红色石蕊试纸B检验某盐是否为铵盐变蓝的气体C 证明酸性条件H2O2氧化性比I2强NaI溶液溶液变蓝色D除去氯化钠晶体中少量硝酸钾试样再重结晶答案：D解析：A项，无法排除SO干扰；B选项，检验铵盐应加入碱并加热，并用湿润的红色石蕊试纸检验；C选项，因为硝酸具有强氧化性，可以氧化I－，溶液不能用硝酸酸化，错误。
9．(2016·河南十校联考)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中c(SO)＋c(NO)＝2.5 mol·L－1。
取200 mL该混合酸，则能溶解铜的最大质量为( )A．12.8 g B．19.2 gC．32.0 g D．38.4 g答案：B解析：混酸与金属反应一般用离子方程式进行计算，3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，当n(H＋)n(NO)＝82时，消耗的铜的质量最大；依据n(SO)＋n(NO)＝0.5 mol、[2n(SO)＋n(NO)]n(NO)＝82可知n(NO)＝0.2 mol，消耗铜为0.3 mol。
10．下列说法正确的是( )A．向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4，在管口观察到红棕色气体，结论：HNO3分解成了NO2B．实验室检验氨气的方法是将湿润的蓝色石蕊试纸靠近瓶口或管口，观察试纸是否呈红色C．灼热的铂丝与NH3、O2混合气接触，铂丝继续保持红热，说明氨的氧化反应是放热反应D．浓硝酸有强氧化性，常温下能与Fe发生剧烈反应答案：C解析：A选项，HNO3与Fe2＋反应生成NO，NO与空气接触生成NO2，错误；B选项，应该用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，错误；D选项，常温下Fe遇浓硝酸发生钝化。
11．硝酸铜是制备Cu—Zn—Al系催化剂的重要原料，制取硝酸铜现有三种设计方案可供选用：①Cu与稀硝酸反应制取：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O②Cu与浓硝酸反应制取：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O③通氧气于铜屑与稀硝酸的体系中制取：2Cu＋4HNO3＋O2===2Cu(NO3)2＋2H2O下列说法正确的是( )A．制取相同量的硝酸铜需硝酸的量③最多B．制取相同量的硝酸铜①产生的有毒气体比②多C．三种方案中硝酸的利用率③>①>②D．三种方案的反应都可以在铁制容器中进行答案：C解析：制取相同量的硝酸铜需硝酸的量：②>①>③，所以A错误，C正确。
12．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。
向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g。
向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。
下列分析或结果错误的是( )A．原混合酸中NO物质的量为0.1 molB．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生氢气C．第二份溶液中最终溶质为FeSO4D．H2SO4浓度为2.5 mol·L－1答案：A解析：关键看图，铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，从题干图中看出(注意只是第二份100 mL)OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生氢气，反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，可知NO反应完了，第二份中NO应为×3÷3＝0.1 mol，溶液中最终溶质为FeSO4，此时反应的铁的质量是14 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4浓度为＝2.5 mol·L－1，NO物质的量为0.2 mol。
所以选A。
二、非选择题13．利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：石灰乳↓―→―→―→……―→无水Ca(NO2)2↓ ↓气体排放 滤渣(1)上述工艺中采用气－液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，其目的是_______________________________________________；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是________(填化学式)。
(2)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近11。
若n(NO)n(NO2)>11，则会导致________；若n(NO)n(NO2)<11，则会导致________。
(3)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________________。
答案：(1)使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2(2)排放气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高(3)3NO＋2H＋===NO＋2NO↑＋H2O14．实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：―→―→―→―→已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从图中选择制取气体的合适装置：氮气________、氢气________。
(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有________、_______________________________________________。
(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，________(“会”或“不会”)发生倒吸，原因是______________________________________________________________________________________________。
(4)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是_______________________________________________，锥形瓶中还可观察到的现象是_______________________________________________。
(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式：_______________________________________________。
(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子为H＋、OH－、________、________。
答案：(1)a b(2)干燥气体 控制氢气和氮气的流速(3)不会 因为混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气两种气体(4)氨的氧化反应是一个放热反应 有红棕色气体产生(5)4NH3＋5O24NO＋6H2O(6)NH NO15．(2016·烟台调研)某化学活动小组想通过如图所示装置(夹持装置已略去)进行实验，探究Na2O2与NO反应的产物。
实验前，他们查阅有关资料得到如下信息：①2NaNO32NaNO2＋O2↑；②NaNO2为白色细小晶体，既有氧化性又有还原性；③NaNO2溶液显弱碱性(原因：强碱弱酸盐的水解)。
实验开始时，先在A装置中加入适量的碳酸钙和足量稀硝酸，待不再有气体产生时，将铜丝插入稀硝酸中。
请回答下列问题：(1)A装置中放入碳酸钙的目的是______________________________________________________________________________________________。
