氮及其化合物
- 格式：doc
- 大小：126.50 KB
- 文档页数：5
第1页 高三化学专题十 氮及其化合物
一、氮气的性质
（1）物理性质：无色无味的气体，难溶于水，是空气的主要成分。
①通常情况氮气的性质比较稳定，常用作保护气
②放电条件下与氧气反应：N2 + O2 通电
2NO,
（2）化学性质： ③与H2反应：N2 + 3H2 催化剂
高温高压 2NH3 (工业合成氨的主要反应,也是人工固氮的方法。）
自然固氮主要是雷雨和豆科植物的根瘤菌的固氮。
④与金属反应：3Mg + N2 △
Mg3N2
⑶ 用途：合成氨、保护气
二、NO性质
（1）物理性质：无色、有毒、不溶于水的气体
① 在空气中容易被氧化为NO2:
（2）化学性质： ②在有氧气的条件下,NO和O2混合气被水吸收：4NO + 3O2 + 2H2O == 4HNO3.
③ 不与碱作用生成盐
① 实验室制法：铜和稀硝酸
（3）制法：
② 工业制法：氨气和氧气制NO（氨的催化氧化）
三、NO2的性质：
(1)物理性质：红棕色、刺激性味有毒气体，溶于水
① 与水反应：3NO2 + 2H2O == 2HNO3 + NO
（2）化学性质： ②有氧气的条件下：4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3
③NO和NO2的混和气体也可以被碱液吸收：NO + NO2 + 2NaOH == 2NaNO2 + H2O
④ 422ONNO
(3)制法： 实验室制法：铜和浓硝酸
工业制法：NH3 NO NO2
四、 NO、NO2的污染：
大气中的氮的氧化物主要来源于汽车的尾气和工业生产的尾气的排放等，大气中的NO、NO2不仅可以形成酸雨，也能形成光化学烟雾，还能破坏臭氧层。因此要严格控制氮的氧化物的排放。
第2页 五、 氨气的性质
（1）物理性质：无色有刺激性味的气体，极易溶于水（1:700），易液化。
（2）分子结构：三角锥形极性分子
①与水反应：NH3 + H2O
NH3 H2O
NH4+ + OH-,氨溶于水后，大部分氨分子与水反应生成一水合氨分子，一小部分一水合氨分子电离成铵根和氢氧根，因此氨水显碱性。可用湿润的红色石蕊试纸来检验氨气的存在。
（3）化学性质：②易与酸反应：NH3 + H+ == NH4+,可用浓盐酸来检验氨气的存在，有白烟现象
③催化氧化：4NH3 + 5O2 催化剂
△ 4NO + 6H2O(是工业生产硝酸的基础反应)。
另外，氨气可与氯气反应：3Cl2 + 2NH3 == N2 + 6HCl，
氨气足够时：3Cl2 + 8NH3 == N2 + 6NH4
④ 与Ag+作用：Ag++2NH3===[Ag(NH3)2]+ 络离子
⑤ 使紫色石蕊试纸变蓝
①氨气的实验室制法： 2NH4Cl + Ca(OH)2 == CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O。也可用向浓氨水中加CaO或NaOH固体制氨气。
（4）制法： ② 工业制法：N2+3H2====2NH3
干燥：不能用酸性干燥剂和CaCl2干燥(易形成CaCl2 .8NH3)
（5）用途：工业原料（生产氮肥、硝酸、铵盐等），有机合成，致冷剂
六、硝酸的性质
（1）物理性质：纯的硝酸是无色，易挥发的液体，常见的浓硝酸浓度一般是69％左右，浓硝酸久置变黄色，是因为硝酸见光分解产生的二氧化氮溶在其中。
（2）化学性质：①见光分解：4HNO3 4NO2 ↑+ O2 ↑+ 2H2O.
②酸的通性。但是金属与硝酸反应无氢气放出。
A．常温下，浓硝酸能使Fe、Al钝化；
③强氧化性： B．与金属反应：Cu + 4HNO3 (浓)== Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O,
3Cu + 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O。
C与非金属反应：C + 4HNO3(浓) == CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O.
另外：硝酸具有很强的腐蚀性。
（3）硝酸的工业制法：
流程：氨气的催化氧化NO进一步氧化生成NO2用水吸收生成硝酸。
设备：①氧化炉：4NH3 + 5O2 催化剂
△ 4NO + 6H2O，进一步氧化：2NO + O2 == 2NO2.
②吸收塔：用水吸收：4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3. 光照
或△
第3页 尾气处理：在工业生产中，将尾气进行循环使用，处理后进行进一步氧化，再生产硝酸。
(4)王水：1体积浓硝酸和3体积浓盐酸的混
关于NOx和O2混合型计算题的规律总结
1．关系式法
(1)NO和O2混合气体通入水中
由2NO＋O2===2NO2和3NO2＋H2O===2HNO3＋NO得总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
(2)NO2和O2混合气体通入水中
由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和2NO＋O2===2NO2得总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
(3)NO、NO2和O2三种混合气体通入水中
先按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO计算出生成的NO体积，再加上原来混合气体中NO体积，再按(1)计算。
2．电子守恒法
当NOx转化为硝酸时要失去电子，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。
随堂检测
1．氯化铵和氯化钠可用下列哪一种方法分离 ( )
A.加入氢氧化钠 B.加入AgNO3溶液 C.加热法 D.加入一种合适的酸
2．将NH4HCO3置于干燥的试管中加热，并使放出的气体依次通过盛有过氧化钠和碱石灰的干燥管，最后得到的气体有 ( )
A.NH3，O2 B.H2O，O2 C.CO2，O2 D.O2
3．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
A B C D
4、向存在大量Na＋、Cl－的溶液中通入足量的NH3后，该溶液中还可能大量存在的离子组是( )
A．K＋、Br－、CO2－3 B．Al3＋、H＋、MnO－4 C．NH＋4、Fe3＋、SO2－4 D．Ag＋、Cu2＋、NO－3
5．下列各组气体中，在通常情况下既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的有（ ）
A．SO2、O2、N2 B．HCl、Cl2、CO2 C．CH4、H2、CO D．SO2、Cl2、O2
第4页 6．检验氨气可选用（ ）
A．湿润的蓝色石蕊试纸 B．干燥的红色石蕊试纸
C．干燥的蓝色石蕊试纸 D．湿润的红色石蕊试纸
7、在下列反应中，HNO3既表现出氧化性，又表现出酸性的是（ ）
A．H2S＋2HNO3S↓＋2NO2↑十2H2O B．CuO＋2HNO3Cu（NO3）2十H2O
C．4HNO34NO2↑十O2↑十2H2O D．3Cu＋8HNO33Cu（NO3）2＋2NO↑十4H2O
8、关于硝酸的说法正确的是（ ）
A．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮得电子
B．浓HNO3与浓HCl按3∶1的体积比所得的混合物叫王水
C．硝酸电离出的H＋离子，能被Zn、Fe等金属还原成H2
D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体
9、将1.92gCu和一定量的浓HNO3反应，随着Cu的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当Cu反应完毕时，共收集到气体1.12L（标准状况），则反应中消耗HNO3的物质的量为（ ）
A．1mol B．0.05mol C．1.05mol D．0.11mol
10、从降低成本和减少环境污染的角度考虑，制取硝酸铜最好的方法是（ ）
A．铜和浓硝酸反应 B．铜和稀硝酸反应 C．氧化铜和硝酸反应 D．氯化铜和硝酸银反应
11、向50mL18mol·L－1的硫酸中加入足量的铜片并加热，被还原的硫酸的物质的量是（ ）
A．等于0.9mol B．大于0.45mol，小于0.9mol C．等于0.45mol D．小于0.45mol
12、能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A．向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸：3Fe2＋＋4H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
B．铜片与浓硝酸：Cu＋NO－3＋4H＋===Cu2＋＋NO2↑＋2H2O
C．氯化铵浓溶液跟浓NaOH溶液混合后加热：NH＋4＋OH－=====△NH3·H2O
D．碳酸氢铵溶液与足量的NaOH溶液混合后加热：NH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2O
13、如图所示，当向试管内通入21 mL O2时，最后试管中的液面仍在原来的位置，则原试管中NO为( )
A．6 mL B．12 mL C．16 mL D．18 mL
14、物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是( )
第5页 A．1∶4 B．1∶5 C．2∶3 D．2∶5
15．将Mg、Cu组成的2.64 g混合物投入适量稀硝酸中恰好反应，固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体0.896 L(标准状况)，向反应后的溶液中加入2 mol/L的NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全。则形成沉淀的质量为( )
A．4.32 g B．4.68 g C．5.36 g D．6.38 g
16、在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为 ( )
A．112 mL B．1 008 mL C．224 mL D．448 mL
17、（1）浓硫酸与木炭粉在加热条件下的化学方程式为_________________________。
（2）已知酸性KMnO4溶液可以吸收SO2，试用图4－6所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。
这些装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方向）是（填装置的编号）：
__________→__________→__________→__________。
