第27讲 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N2与O2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。
2．(2022·石家庄高三模拟)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是()
A．①和②均属于氮的固定
B．氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环
C．④中每生成1 mol NO－3，消耗2 mol O2
D．③和⑤过程中氮元素分别被还原和氧化
答案 D
解析反应①将N2转化为NO，属于氮的固定，反应②属于植物固氮，A正确；由图示知，
氮循环过程中涉及氢、氧元素，B正确；反应④是O2将NH3氧化为NO－3，N元素化合价由－3价升高到＋5价，即生成1 mol NO－3失去8 mol电子，根据得失电子守恒可知每生成1 mol NO－3需要消耗2 mol O2，C正确；反应③中NO被氧化为NO－3，反应⑤中NO－3被还原为N2，D错误。
二、氮及其化合物的转化与物质推断
3．下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去)，当X是强碱时，过量的B跟Cl2反应除生成C外，另一产物是盐酸盐。
下列说法不正确的是()
A．当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是H2SO4
B．当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是HNO3
C．当X是强酸时，C在常温下是气态单质
D．B和Cl2的反应为氧化还原反应
答案 C
解析当X是强碱时，和强碱反应产生的气态氢化物B可判断为NH3，则A为铵盐，过量的B跟Cl2反应生成的盐酸盐是NH4Cl，则C为N2，由此判断D为NO、E为NO2、F为HNO3；A和强酸反应生成的B能被Cl2氧化，且生成的C能被O2连续氧化，在常见的物质中可考虑A为硫化物，所以，当X是强酸时，A、B、C、D、E、F可分别为(NH4)2S、H2S、S、SO2、SO3、H2SO4，故A、B正确，C错误；B是氨气或硫化氢，氨气与Cl2反应生成氯化铵和氮气，硫化氢和氯气反应生成硫单质和氯化氢，因此B与氯气的反应是氧化还原反应，故D正确。
4．(2022·河北三河市第一中学模拟)如图是氮元素形成物质的“价—类”二维图及氮循环的部分信息：
下列说法正确的是( )
①可通过雷电作用将b 转化为c ，这是一种固氮方式 ②可通过加氧化剂将e 转化为f
③a →c →d →f 这几个反应中，均发生了N 元素被氧化的反应 ④g 只具有氧化性，还可能与碱发生反应 ⑤将f 转化为d 必须选用合适的还原剂才能实现 ⑥h 可与f 反应生成i A ．①③⑤⑥ B ．②③④ C ．①③⑥ D ．①④⑤
答案 C
解析 根据物质类别及与N 元素化合价的关系可知：a 是NH 3，b 是N 2，c 是NO ，d 是NO 2，e 是N 2O 5，f 是HNO 3，g 是HNO 2，h 是NH 3·H 2O ，i 是NH 4NO 3。①在雷电作用下N 2与O 2反应产生NO ，这是一种固氮方式，正确；②N 2O 5与水反应产生HNO 3，反应过程中元素化合价不变，因此反应不需要加入氧化剂就可以实现，错误；③在a →c →d →f 这几个反应中，N 元素化合价升高，被氧化，因此均发生了N 元素被氧化的反应，正确；④g 是HNO 2，属于酸，N 元素化合价是＋3价，处于中间价态，因此既具有氧化性又具有还原性，同时也能与碱发生中和反应生成盐和水，错误；⑤f 是HNO 3，光照条件下自身分解即可生成NO 2(d)，可以不用其他还原剂，错误；⑥HNO 3与NH 3·H 2O 发生中和反应生成NH 4NO 3和水，正确。 三、氮及其化合物的转化与物质制备
5．(2022·江苏镇江市模拟)空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气，氨气是重要的化工原料，通过氨氧化法可制得硝酸，反应过程如图：
N 2―――――――――――→H 2、高温、高压、催化剂
转化①NH 3――――――→O 2、催化剂、△
转化②NO ―――――→O 2
转化③NO 2―――――→H 2O 、O 2
转化④
HNO 3 硝酸是一种强氧化性酸，制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物，应处理后才能排放。下列说法不正确的是( )
A．常温下，浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中
B．BaSO3固体能溶于稀硝酸，生成Ba(NO3)2，放出SO2气体
C．工业上，当转化①的反应达到平衡时，需不断地从混合气体中分离出NH3，将未反应的原料气送回合成塔以提高原料的利用率
D．转化④中，当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1时，理论上NO2全部转化为HNO3
答案 B
解析硝酸是强氧化性酸，BaSO3固体能溶于稀硝酸，被氧化生成硫酸钡，硝酸被还原生成NO，B错误。
6．(2022·江苏如皋中学开学考)水合肼(N2H4·H2O)是重要的氢能源稳定剂，其制备的反应原理为NaClO＋2NH3===N2H4·H2O＋NaCl。下列装置和操作不能达到实验目的的是()
A．装置甲用于制备NH3，试剂X是氯化钙
B．用装置乙作为反应过程的安全瓶
C．制备水合肼时从装置丙的a口通入NH3
D．用装置丁吸收反应中过量的NH3
答案 A
解析浓氨水需受热或加入碱性物质才能分解产生NH3，CaCl2不能使浓氨水分解，A项错误；化学实验装置中的安全瓶的进气管和出气管均较短，B项正确；氨气密度比空气小，为了利于氨气与NaClO溶液反应，应从装置丙的a口通入氨气，C项正确；氨气会污染环境，用装置丁可吸收过量的NH3，并能防倒吸，D项正确。
7．(2022·山东淄博市模拟)氨基甲酸铵(NH2COONH4)易分解，易水解，难溶于CCl4。某小组设计如图所示装置制备氨基甲酸铵。
已知：2NH3 (g)＋CO2(g)NH2COONH4 (s)ΔH＜0
下列分析错误的是()
A．A装置的优点是能够随时控制反应的发生和停止
B．装置B、C、E中试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸、P2O5固体
C．装置D使用冰水浴
D．装置F中所用试剂可为NH4Cl与熟石灰
答案 B
解析A装置为碳酸钙与盐酸反应制备CO2的简易装置，该装置的优点是能够随时控制反应的发生和停止，A正确；氨基甲酸铵易水解，进入装置D的气体必须是干燥纯净气体，左侧装置B、C试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸，制备纯净干燥的CO2，装置F可用NH4Cl 与熟石灰制备氨气，E中试剂需干燥氨气，可以选用碱石灰，但不能选用P2O5固体，B错误、D正确；制备氨基甲酸铵的反应为放热反应，制得的物质易分解，所以装置D需降温，使用冰水浴，C正确。
四、氮及其化合物的转化与典型物质性质探究
8．某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。
探究Ⅰ：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持及固定装置略去)。
(1)A装置中制取NH3的化学方程式是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)甲、乙分别是________(填字母)。
a．浓硫酸、碱石灰
b．碱石灰、碱石灰
c．碱石灰、无水氯化钙
d．五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若NO2能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是__________________________。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是_______________________________________
________________________________________________________________________。
探究Ⅱ：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。
(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。
(6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2；__________。
(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体(标准状况下)进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为______ mol·L－1(结果保留两位有效数字)。
答案(1)NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2(2)c(3)C装置中混合气体颜色变浅
(4)缺少尾气处理装置(5)(进气管短，出气管长)(6)观察气泡的速率，控制混合气体的比例
(7)0.036
解析(7)烧瓶中充满溶液，则恰好发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，HNO3的物质的量
是恰好完全反应的NO2和O2(体积比4∶1)总物质的量的4
5
，溶液体积等于烧瓶体积，设烧瓶
体积为V L，则溶液的物质的量浓度为V L
22.4 L·mol－1×4 5
V L ＝1
22.4×
4
5mol·L
－1≈0.036 mol·L－1。
1．(2018·全国卷Ⅱ,8)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是()
A．雾和霾的分散剂相同
B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
答案 C
解析雾和霾的分散剂都是空气，A项正确；NH3参与反应生成铵盐，是反应物，不是催化剂，C项错误；过度施用氮肥会增加大气中氨的含量，D项正确。
2．(2021·广东1月适应性测试，10)部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是()
A．a可经催化氧化生成b
B．b为红棕色，可转化为c
C．密闭体系中，c存在2NO2N2O4
D．d的溶液与Cu反应可生成b或c
答案 B
解析由题中信息知，a为NH3，b为NO，NH3可经催化氧化生成NO，A说法正确；b为NO，为无色气体，与氧气反应可转化为c，即NO2，B说法错误；d为硝酸，Cu与稀硝酸反应生成NO，与浓硝酸反应生成NO2，D说法正确。
3．(2016·全国卷Ⅰ,26)氮的氧化物(NO x)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NO x还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的________，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为发生装置→________(按气流方向，用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH 3充入注射器X 中，硬质玻璃管Y 中加入少量催化剂，充入NO 2(两端用夹子K 1、K 2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因 打开K 1，推动注射器活塞，使X 中的气体缓慢通入Y 管中 ①Y 管中________________
②反应的化学方程式：________________ 将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温
Y 管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开K 2
③__________
④__________
答案 (1)①A 2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△
CaCl 2＋2H 2O ＋2NH 3↑(或B NH 3·H 2O=====△
NH 3↑＋H 2O) ②dcfei (2)①红棕色气体颜色慢慢变浅 ②6NO 2＋8NH 3=====催化剂
△7N 2＋12H 2O ③Z 中NaOH 溶液产生倒吸现象 ④反应后气体分子数减少，Y 管中压强小于外界压强 解析 (1)①在实验室通常用加热氯化铵和消石灰固体混合物的方法制取氨气，应选用发生装置A ，其反应的化学方程式为2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△
CaCl 2＋2H 2O ＋2NH 3↑，或选用发生装置B ，直接加热浓氨水生成氨气：NH 3·H 2O=====△
NH 3↑＋H 2O 。②氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，其密度小于空气，应采用向下排空气法收集，氨气极易溶于水，尾气处理时应防止倒吸，则要收集一瓶干燥的氨气，仪器的连接顺序为发生装置→dcfei 。
(2)打开K 1，推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y 管中，在一定温度和催化剂的作用下发生反应：6NO 2＋8NH 3=====催化剂
△7N 2＋12H 2O ，随着反应的发生Y 管中红棕色气体颜色变浅；反应生成的水蒸气液化后，NO 2和NH 3反应后气体的物质的量减小，反应容器中的压强减小，打开K 2，Z 中的溶液倒吸入Y 管中。
课时精练
1．氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分，人类活动影响了氮循环中的物质转化，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过程
B．硝化过程中氮元素被还原
C．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
D．反硝化过程有助于稳定N2在大气中的含量
答案 B
解析工业上用氮气和氢气合成氨属于人工固氮过程，A正确；硝化过程中氨气、铵根离子中－3价的氮元素转化为NO－2、NO－3中＋3价、＋5价的氮元素，氮元素失电子被氧化，发生氧化反应，B错误；NO－2、NO－3经同化作用变为动植物蛋白中的N元素，动植物蛋白经氨化作用转化为氨气或铵根离子，故含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化，C正确；反硝化过程生成氮气，向大气提供氮气，即反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响，D正确。
2．(2022·上海金山区模拟)自然界中氮的部分循环过程如图，下列有关说法正确的是()
A．过程①和②均属于自然固氮
B．X→Y发生化合反应
C．NH3→N发生氧化还原反应
D．若为硫循环，X在空气中点燃可得Y
答案 B
解析依据自然界中氮的部分循环过程图可知，X为NO，Y为NO2，Z为HNO3，M为硝酸盐，N为铵盐。过程①可能是自然固氮，但过程②不是，A错误；X→Y发生的反应为2NO
＋O2===2NO2，是化合反应，B正确；NH3→N的过程元素化合价没有改变，所以不是氧化还原反应，C错误；若为硫循环，X为SO2，Y为SO3，X→Y的反应为2SO2＋O2催化剂
2SO3，
△
X在空气中点燃不能得到Y，D错误。
3．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法正确的是()
A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解
C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D．图中所涉及的O2都要用纯氧
答案 C
解析化肥主要是含农作物生长所需的氮、磷、钾等营养元素的一些物质，NaHCO3不是化肥，A项不正确；Na2CO3受热不易分解，B项不正确；NH3和NO2在一定条件下可以发生氧化还原反应，如生成氮气，C项正确；氨的催化氧化用空气就可以，不一定要用纯氧，D项不正确。
4．工业上常采用生物硝化法将NH＋4转化为NO－3来处理氨氮废水，工艺流程如图，下列说法错误的是()
A．生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：NH＋4＋2O2===NO－3＋2H＋＋H2O
B．长期过量施用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化
C．检验NH＋4所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸
D．微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH
答案 C
解析NH4Cl水解呈酸性，长期过量施用会导致土壤酸化，也会导致水体富营养化，B项正确；检验NH＋4应使用湿润的红色石蕊试纸，C项错误；生物硝化法处理废水会使水体呈酸性，可以加入石灰石与H＋反应来调节水体的pH，D项正确。
5．(2022·山东临沂市模拟)以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法，其工艺流程如下。
下列说法正确的是( )
A ．反应①使用催化剂可提高反应速率和甲烷的平衡转化率
B ．反应②的原子利用率为100%
C ．生成1.0 mol NH 4NO 3至少需要0.75 mol CH 4
D ．反应③理论上当n (NH 3)∶n (O 2)＝4∶3时，恰好完全反应
答案 C
解析 反应①使用催化剂可以提高反应速率，但不能提高甲烷的平衡转化率，A 错误；反应②的化学方程式为CO 2＋2NH 3=====一定条件CO(NH 2)2＋H 2O ，则该反应的原子利用率小于100%，B 错误；由天然气经过各步转化，最终生成NH 4NO 3涉及的化学反应有CH 4＋2H 2O=====催化剂CO 2＋4H 2，N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3,2NH 3＋2O 2===NH 4NO 3＋H 2O ，则有NH 4NO 3～
2NH 3～3H 2～34
CH 4，故生成1.0 mol NH 4NO 3至少需要0.75 mol CH 4，C 正确；反应③的化学方程式为2NH 3＋2O 2===NH 4NO 3＋H 2O ，则理论上当n (NH 3)∶n (O 2)＝1∶1时，恰好完全反应，D 错误。
6．某化学兴趣小组用如图所示装置检验Pb(NO 3)2受热分解的产物(图中夹持和加热设备略去)。在试管中放入研碎的Pb(NO 3)2晶体后，加热；实验结束后，试管中得到黄色粉末(PbO)，U 形管下部有少量液体X ，集气瓶中收集到无色气体Y 。下列说法不正确的是( )
A ．液体X 可能是液化的NO 2或N 2O 4
B ．在装置中用锡纸将胶塞与产生的气体隔开，主要是为了防止其被生成的气体腐蚀
C ．气体Y 可能是O 2，也可能是NO 2与水反应后生成的NO
D ．停止反应，应注意先把导气管移出水面，然后再熄灭酒精灯
答案 C
解析 根据氧化还原反应规律，Pb(NO 3)2分解的化学方程式为2Pb(NO 3)2=====△
2PbO ＋4NO 2↑＋O 2↑，液体X 可能是液化的NO 2或N 2O 4，故A 正确；NO 2气体会损坏橡胶，在装置中用
锡纸将胶塞与产生的气体隔开，主要是为了防止其被生成的气体腐蚀，故B正确；Pb(NO3)2分解放出氧气，气体Y可能是O2，不可能是NO2与水反应后生成的NO，故C错误；为防止倒吸，停止反应时，应先把导气管移出水面，然后再熄灭酒精灯，故D正确。
7．氮及其化合物的“价—类”二维图如下所示。
下列说法正确的是()
A．X可通过加热氯化铵固体制取
B．从物质类别角度分析，P和Z都属于酸性氧化物
C．将X转化为Q的过程，属于氮的固定
D．3.2 g Cu与10 mol·L－1的Y溶液恰好反应，生成NO、NO2混合气体1.12 L(标准状况)，则Y 溶液的体积为15 mL
答案 D
解析X是NH3，加热氯化铵固体生成的NH3和HCl遇冷重新生成NH4Cl，不能制取NH3，A错误；P是N2O5，Z是NO2或N2O4，NO2、N2O4不是酸性氧化物，B错误；Q是NO，氨气转化为NO不属于氮的固定，C错误；Y是HNO3，3.2 g Cu为0.05 mol，与HNO3反应生成0.05 mol Cu(NO3)2，生成NO、NO2混合气体1.12 L(标准状况)，则气体总物质的量为0.05 mol，据N原子守恒可知原硝酸中n(HNO3)＝0.05 mol×2＋0.05 mol＝0.15 mol，故硝酸溶液的体积为0.15 mol
＝0.015 L＝15 mL，D正确。
10 mol·L－1
8．(2023·郑州检测)某学习小组设计实验制备Ca(NO2)2，实验装置如图所示(夹持装置已略去)。已知：2NO＋CaO2===Ca(NO2)2；2NO2＋CaO2===Ca(NO3)2。下列说法不正确的是()
A ．通入N 2是为了排尽装置中的空气
B ．装置B 、D 中的试剂可分别为水和浓硫酸
C ．将铜片换成木炭也可以制备纯净的亚硝酸钙
D ．借助装置A 及氢氧化钠溶液和稀硫酸可以分离CO 2和CO
答案 C
解析 装置内的空气会将NO 氧化为NO 2，影响产物的产量，所以通入N 2是为了排尽装置中的空气，故A 正确；由于硝酸具有挥发性，所以在A 中生成的NO 气体中会含有少量HNO 3蒸气，可用装置B 中的水除去，为防止CaO 2与水反应，用装置D 中的浓硫酸对NO 气体进行干燥，故B 正确；将铜片换成木炭，由于木炭与稀硝酸不能反应，所以得不到要制备的产物，故C 错误；装置A 中盛氢氧化钠溶液，通过进气管通入CO 2和CO 的混合气体，CO 2被NaOH 吸收后生成Na 2CO 3，在出气管口即可收集到CO ，然后将分液漏斗中的稀硫酸滴入A 中，与生成的Na 2CO 3反应再释放出CO 2，达到分离的目的，故D 正确。
9．某兴趣小组设计用铁粉将NO 还原为N 2(同时生成FeO)。下列说法不正确的是( )
已知：①浓硝酸可氧化NO ；②NaOH 溶液能吸收NO 2，不吸收NO 。
A ．装置的连接顺序为a →f →e →j →i →h →g(或g →h)→b →c →d
B ．装置E 中发生反应的化学方程式为2NO ＋2Fe=====△
2FeO ＋N 2
C ．装置
D 的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生的NO 2
D ．装置B 的作用是干燥，防止水蒸气进入装置
E 中干扰反应
答案 D
解析 根据实验原理“NO 被灼热的铁粉还原为N 2，同时生成FeO ”，所以首先利用铜与稀硝酸反应生成NO ，由于硝酸具有挥发性，所以制得的NO 中会混有硝酸蒸气和产生的NO 2，故先通过装置D 除去挥发出的HNO 3和产生的NO 2，再通过装置F 干燥，得到纯净干燥的
NO，然后进入装置E中与铁粉反应，最后处理多余的NO，由于NaOH溶液不与NO反应，而浓硝酸可氧化NO生成NO2，所以先通过装置B氧化NO，再通过装置C吸收，故上述装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d，A正确。
10．(2022·石家庄二中模拟)氮化钙(Ca3N2)是一种重要的试剂，常温下为棕色固体，在空气中会被氧化，遇水强烈水解，产生刺激性气味气体。实验室设计如下装置用Ca与N2反应制备Ca3N2，并对Ca3N2纯度进行测定。回答下列问题：
Ⅰ.Ca3N2的制备
(1)仪器a的名称为________，E装置的主要作用是________。
(2)实验开始时应首先点燃________(填“A”或“C”)处酒精灯，当观察到________________________________________________________________________
时点燃另一处酒精灯。
Ⅱ.Ca3N2纯度的测定(已知所含的杂质不与水反应产生气体)
(3)方案一：①按图1所示连接装置，检查装置气密性后加入试剂。②测定虚线框内装置及试剂的质量m1；③关闭________(填“K1”或“K2”，下同)，打开________，用分液漏斗加入足量水，至不再产生气体；④________；⑤再次测定虚线框内装置及试剂的质量m2。则产品中Ca3N2的质量分数表达式为________。
(4)方案二：按图2所示连接装置，检查装置气密性后加入试剂。打开分液漏斗活塞向三颈烧瓶中加入蒸馏水，打开K持续通入水蒸气，将产生的氨全部蒸出，并用100 mL 1.00 mol·L－1
的稀硫酸标准溶液完全吸收(液体体积变化忽略不计)，从烧杯中量取10.00 mL 的吸收液注入锥形瓶中，用1.00 mol·L －
1 NaOH 标准溶液滴定过量的稀硫酸，到终点时消耗12.60 mL NaOH 溶液。则产品中Ca 3N 2的质量分数为________%(结果保留一位小数)。
答案 (1)蒸馏烧瓶 液封(或隔绝空气中的氧气) (2)A E 装置中有均匀的气泡产生 (3)K 1 K 2 打开K 1，通一段时间的N 2 37(m 2－m 1)51×100% (4)91.3 解析 (2)由于Ca 、Ca 3N 2都能与空气中的O 2、H 2O(g)等反应，故实验开始时应首先点燃A 处的酒精灯，利用N 2排尽装置中的空气，当观察到E 装置中有均匀的气泡产生时点燃另一处酒精灯。(3)根据图1装置知，方案一的原理是Ca 3N 2与H 2O 反应产生NH 3，U 形管中碱石灰除去NH 3中的H 2O(g)，浓硫酸增加的质量为反应生成NH 3的质量，由NH 3的质量结合N 元素守恒测定Ca 3N 2的纯度。反应生成NH 3的质量为(m 2－m 1) g ，根据N 元素守恒，Ca 3N 2
的质量为(m 2－m 1) g 17 g·mol －1×12
×148 g·mol －1＝74(m 2－m 1)17 g ，产品中Ca 3N 2的质量分数为74(m 2－m 1)17 g 6.0 g ×100%＝37(m 2－m 1)51
×100%。(4)方案二的原理是Ca 3N 2与H 2O 反应产生NH 3，打开K 持续通入水蒸气，将产生的氨全部蒸出，NH 3完全被稀硫酸标准溶液吸收，然后用NaOH 标准溶液滴定过量的稀硫酸，则10.00 mL 溶液中过量硫酸的物质的量n 过量(H 2SO 4)＝ 12n (NaOH)＝12
×1.00 mol·L －1×0.012 60 L ＝0.006 3 mol ，与NH 3反应的硫酸的物质的量为 1.00 mol·L －1×0.1 L －0.006 3 mol ×100 mL 10 mL
＝0.037 mol ，根据反应2NH 3＋H 2SO 4===(NH 4)2SO 4以及N 元素守恒可知，Ca 3N 2的物质的量为0.037 mol ，产品中Ca 3N 2的
质量分数为0.037 mol ×148 g·mol －1
6.0 g
×100%≈91.3%。 11．某处工厂排出的烟道气中含氮氧化物(主要为NO 、NO 2)、粉尘和少量水蒸气。课外兴趣活动小组对该工厂排出的烟道气进行处理，并检测其氮氧化物含量，实验装置如图所示：
(1)装置A 中放置无碱玻璃棉，其目的是除去______________________________________。 为保证检测的准确性，装置C 中盛放的化学试剂可以是________(填字母，下同)。
a．碱石灰
b．浓硫酸
c．五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O)
(2)装置D中主要发生：2NaOH＋2NO2===NaNO2＋NaNO3＋H2O；2NaOH＋NO＋NO2===2NaNO2＋H2O
①若反应后尾气无残留，则参加反应的NO2、NO物质的量的比值________。
a．≥1 b．≤1 c．任意值
②可使用适量酸性H2O2溶液，将溶液中的NO－2全部氧化为NO－3，发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)溶液中NO－3直接排放在水体中也会造成污染，现用活泼金属将溶液中的NO－3转化为N2，实现氮元素的脱除，具体步骤如下：
步骤一取适量(2)中H2O2处理后的溶液，调节pH至中性，蒸发浓缩，得到c(NO－3)为
0.100 mol·L－1的溶液甲。
步骤二取三份50 mL溶液甲，分别用金属铝、金属铁和铝铁合金在45 ℃、惰性气体氛围中对溶液甲进行氮脱除。
步骤三重复实验2～3次，溶液中NO－3的残留情况与反应时间的关系如图所示。
①金属铝和金属铁在0～3 h内，NO－3的脱除效率均很低，几乎没被脱除，其可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②0～3 h内铝铁合金的氮脱除效率比金属铝、金属铁大得多，其可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)气囊用来储存处理后的气体，其中可能含少量NO气体，可用酸性NaClO溶液来处理。HClO氧化NO生成NO－3和Cl－，发生反应的离子方程式是_____________________
________________________________________________________________________。
答案(1)粉尘b(2)①a②H2O2＋NO－2===NO－3＋H2O(3)①金属铁和金属铝表面都有一层氧化膜②铝铁合金在溶液中形成原电池，加快化学反应速率(4)3HClO＋2NO＋
H2O===2NO－3＋3Cl－＋5H＋
解析(1)烟道气中含有粉尘，装置A中放置无碱玻璃棉，可以除去粉尘；装置C用于除去少量的水蒸气，应该选择浓硫酸，NO2会与碱石灰反应，而五水合硫酸铜不能起到干燥的作用。(2)①根据化学方程式可知，NO2可以单独被NaOH吸收，而NO需与NO2按照1∶1混合才能被NaOH吸收，现无尾气残留，说明NO无残留，因此NO2至少和NO一样多，则参加反应的NO2、NO物质的量的比值≥1，a符合题意。(3)①根据题意，活泼金属能够将溶液中的NO－3转化为N2，但是金属铝和金属铁在0～3 h内，NO－3的脱除效率很低，几乎没有脱除，可认为金属与NO－3可能没有反应，可能是金属表面有氧化膜，阻碍了NO－3的脱除反应。
②铝铁合金中，铁和铝的活动性不同，可以构成原电池，加快化学反应速率。(4)HClO中Cl 元素的化合价从＋1降低到－1，NO中N元素的化合价从＋2升高到＋5，根据化合价升降守恒、元素守恒和电荷守恒，离子方程式为3HClO＋2NO＋H2O===2NO－3＋3Cl－＋5H＋。
精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！ 第四讲 氮及其化合物 考纲要求： 1.了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。 2.了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 [循着图示·想一想] [特色特性·记一记] 1．特殊的颜色：NO 2——红棕色气体 2．特殊的检验：①NO ：无色气体――→O 2 红棕色 ②NH ＋4：NH ＋4――→强碱△无色气体―――――→湿润红色石蕊试纸变蓝 3．特殊的性质：硝酸具有不稳定性和强氧化性 4．必记六反应： (1)N 2＋3H 2 高温、高压 催化剂 2NH 3 (2)3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO (3)4NH 3＋5O 2=====催化剂 △4NO ＋6H 2O (4)2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△ CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O (5)Cu ＋4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O (6)3Cu ＋8HNO 3===3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O 考点一 性质稳定的非金属单质——氮气 [教材知识层面] 1．氮的原子结构 氮元素位于元素周期表中第二周期第ⅤA 族，原子结构示意图为 ，最外层有5个电子，在化学
反应中能获得3个电子而表现出－3价，其单质N 2因N≡N 键键能大，难以断裂，故N 2化学性质稳定。 2．氮气的性质 (1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质： ①氮气与氧气反应的化学方程式为N 2＋O 2放电,2NO 。导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮。 ②氮气与氢气反应的化学方程式为N 2＋3H 2 高温、高压催化剂 2NH 3。(工业合成氨反应原理) ③氮气与金属镁反应的化学方程式为3Mg ＋N 2△,Mg 3N 2。 3．氮的固定 (1)概念：将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定。 (2)类型： 氮的固定⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 人工固氮如工业合成氨：N 2＋3H 2催化剂 高温、高压2NH 3 自然固氮如雷雨天产生NO ：N 2 ＋O 2 放电2NO 生物固氮如豆科植物的根瘤菌能够将空气中的 氮转化为含氮化合物而促进自身生长 化学模拟生物固氮：利用化学方法模拟固氮 酶的作用，在温和条件下将氮转变为氨 4．氮气的应用 ①焊接金属时作保护气； ②液氮可作冷冻剂； ③重要的化工原料，用来制取化肥、炸药等。 [考点达标层面] 1．将空气中氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。下图中能实现人工固氮的是( ) 【答案】D
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.
2019-2020学年高一化学重难点探究（人教版2019必修第二册） 重难点02 氮及其化合物之间的转化 方法探究 氮及其化合物的转化关系 部分转化的化学方程式如下： N 2 +O 2 放电或者高温 2NO 3Mg+N 2 点燃 Mg 3N 2 2NO+O 2===2NO 2 3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO N 2+3H 2????→←????高温、高压 催化剂2NH 3 NH 3+H 2O 垐?噲?NH 3·H 2O NH 3+H +===4NH + 4NH 3+5O 2 催化剂 △ 4NO+6H 2O NH 3·H 2O △ NH 3↑+H 2O Al 3++3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓+34NH + NH 4Cl △ NH 3↑+HCl↑
NH4HCO3△ NH3↑+H2O+CO2↑ NaOH+NH4NO3△ NH3↑+NaNO3+H2O 典例剖析 （2020·四川省射洪中学高一月考）研究氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。 I．(1)写出实验室制备氨气的化学方程式________ 。 II．氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如下图所示。 (2)设备1、3中发生反应的化学方程式分别是______、________ 。设备2中通入的物质A是________。III．氨氮废水的去除是当前科学研究的热点问题。氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3?H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下： (3)过程①的目的是将NH4+转化为NH3，并通过鼓入大量空气将氨气吹出，写出NH4+转化为NH3的离子方程式________ 。 (4)过程②加入NaClO溶液可将氨氮转化为无毒物质，反应后含氮元素、氯元素的物质化学式分别为___、_______。 (5)含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO，X可选用以下哪种溶液以达到去除余氯的目的(填序 号)_________。
第四单元生产生活中的含氮化合物 考点考试内容考试要求 生产生活中的含氮化合 物(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 (4)工业合成氨 b (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 (8)氮肥的性质与科学使用 a 考点一氮气及氮的氧化物 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。 (1)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定,是化学变化( ) (2)汽车尾气中的氮氧化合物主要是由游离态氮转化而来( ) (3)氮元素有负化合价、正化合价和零价,因此常温下,N2既能与氧气反应,又能与H2反应( ) (4)在实验室中,NO和NO2均用排水法收集( ) (5)可用NO2与水反应制取硝酸,故NO2是酸性氧化物( ) (6)通过灼热的镁粉,可除去N2中的少量氧气( ) (7)NO2溶于水时,NO2是氧化剂,水是还原剂( ) (8)溴蒸气和NO2都是红棕色气体,不能用湿润淀粉-KI试纸和NaOH溶液鉴别,可用AgNO3溶液、蒸馏水或CCl4鉴别( ) 1.答案(1)√(2)√(3)✕(4)✕(5)✕(6)✕(7)✕(8)√ 2.实验室欲制取适量NO气体。
(1)下图中最适合完成该实验的简易装置是(填序号)。 (2)根据所选的装置完成下表(不需要的可不填): 应加入的物质所起的作用 A B C D 2.答案(1)Ⅰ (2) 应加入的物质所起的作用 A 铜屑和稀硝酸制取NO气体 B 水排水法收集NO气体 C 接收B中排出的水 D 1.氮元素在自然界中的存在及氮的固定 2.氮气 (1)分子式:①N2,电子式:②∶N⋮⋮N∶,结构式:③。 (2)物理性质:无色无味的气体,密度比空气略小,④难溶于水,熔、沸点很低。 (3)化学性质 a.与氧气反应:⑤N2+O2 2NO (导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮); b.与氢气反应:⑥N2+3H2 2NH3(工业合成氨的反应原理); c.与Mg反应:⑦3Mg+N2 Mg3N2。 3.氮的氧化物 (1)氮的氧化物
年级高三学科化学版本人教新课标版 课程标题高考第一轮复习——氮及其化合物 编稿老师刘学超 一校张琦锋二校黄楠审核张美玲 一、考纲要求 1. 了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用 2. 了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响 二、考题规律： 本专题内容，涉及化合物数量众多，且与其他知识联系密切，近几年在高考命题中常以氮、磷及其化合物知识为载体，与化学基本概念、基本理论、化学实验与化学计算有机结合，综合考查学生分析问题、解决问题的能力。主要考查的知识点有：①N2、NH3的分子结构与性质，②NO、NO2的混合气体溶于水的有关计算，③HNO3的酸性、不稳定性、强氧化性及工业制法，④NH4＋的检验，铵盐的性质，NH3的实验室和工业制法，NH3溶于水的有关计算。⑤结合生活实际考查环境保护的相关知识。 三、考向预测： 对本专题内容的考查形式多种多样，且与其他板块的知识联合考查，但仍以元素推断题和实验题为主，预计明年高考中对元素化合物知识的考查仍是重点。以氮及其化合物为知识背景，考查化学基本概念、基本理论、实验操作及化学计算，将是近年高考的一大特色，注重硝酸工业与环境保护问题，培养学生爱护环境、保护环境的意识，也是近年高考命题的重要方向。 一、氮及其化合物转化关系： 二、氨气及铵盐 1. 氨气的制备 （1）用铵盐制取
①反应原理（化学方程式）：Ca （OH ）2＋2NH4Cl=====△ CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ②实验装置（如图） ③验满方法： a. 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明氨气已收集满。 b. 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生，说明氨气已收集满。 ④干燥方法：通过以下任一装置。注意不能用无水CaCl2干燥NH3，因为二者能发生反应。 ⑤棉花的作用：减缓NH3与空气对流，收集纯净的NH3。 （2）用浓氨水来制取 ①加热浓氨水 a. 反应原理：NH3·H2O=====△ NH3↑＋H2O b. 装置图： ②利用浓氨水与固体强碱或生石灰来制取NH3。 a. 实验装置（如图）。 b. 反应原理：NH3·H2O ＋CaO ＝Ca （OH ）2＋NH3↑ NH3·H2O H2O ＋NH3↑ 2. 铵盐的性质 铵盐中含有离子键、共价键，铵盐一般为离子化合物，都易溶于水，NH4＋能发生水解。 （1）受热易分解，放出氨气； （2）干燥的铵盐固体能与碱固体混合加热反应生成氨气，利用这个性质可以制备氨气。
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<0 B ．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 。 3．（2021·江苏盐城市·高三三模）氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。工业上用氨的催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为4NH 3(g)+5O 2(g)=4NO(g)+6H 2O(g)△H =-904kJ ·mol -1 。生产硝酸的尾气中主要含有NO 、NO 2等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca(NO 3)2、Ca(NO 2)2等化工产品。下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A ．N 2不溶于水，可用作保护气 B ．NH 3具有还原性，可用作制冷剂 C ．KNO 3具有氧化性，可用于制黑火药 D ．NH 4Cl 受热易分解，可用于制造化肥 【答案】C
第25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。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。 (2)常见的NO x尾气处理方法 ①碱液吸收法 工业尾气中的NO x常用碱液吸收处理，NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。 ②催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)，或NO x与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。 1．固氮反应一定属于氧化还原反应() 2．N2与O2在放电条件下直接化合成NO2() 3．可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物()
2021届高三化学一轮复习——氮及其化合物的相互转化关系（知识梳理及训练） 核心知识梳理 1．转化关系 注意 箭头指出可体现物质的性质，指向可寻找该物质的制备方法。 2．不同价态的含氮物质相互转化的几种形式 (1)歧化——同一种物质中同一价态的同一元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 如：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O (2)归中——同种元素的不同化合物发生氧化还原反应，元素的两种化合价向中间靠拢。 如：6NO ＋4NH 3=====△ 5N 2＋6H 2O NO 2＋NO ＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O (3)含氮物质的连续氧化 NH 3――→O 2 NO ――→O 2 NO 2――→H 2O HNO 3 N 2――→O 2 NO ――→O 2 NO 2――→H 2O HNO 3 课堂检测 1．如图是某元素的价类二维图。其中X 是一种强碱，G 为正盐，通常条件下Z 是无色液体，D 的相对原子质量比C 小16，各物质转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．A的水溶液显碱性 B．D为一种红棕色气体 C．B和F能发生复分解反应生成盐 D．F在一定条件下可直接与Y反应生成D 答案D 解析如果Y为氧气、Z为水，X为强碱；由信息可知：G为正盐，为铵盐，强碱与铵盐加热反应生成氨气，所以F为氨气；氨气和氧气发生反应生成氮气，E为氮气；氮气氧化为一氧化氮，所以D为一氧化氮；一氧化氮氧化为二氧化氮，C为二氧化氮；二氧化氮与水反应生成硝酸，所以B为硝酸；A为硝酸盐；综合以上分析可知，X为强碱，A为硝酸盐，属于强酸强碱盐，溶液显中性，A错误；综合以上分析可知，D为一氧化氮，无色气体，B错误；B为硝酸，F为氨气，硝酸和氨气直接化合生成硝酸铵，属于化合反应，C错误；F为氨气，Y为氧气，氨气和氧气在一定条件下，可以生成一氧化氮和水，D正确。 2．A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质。E、F均为气体，且F为红棕色。有关的转化关系如下图所示(反应条件均已略去)。
统编人教版高中化学（必修二）第五章第二节《氮及其化合物》优质 课教案 【教材分析】 《氮及其化合物》讲述了氮及其化合物的性质和用途。本课以氮及其化合物的性质为载体，以实验设计为核心，训练学生对已有知识进行分析综合、归纳演绎的思维能力以及解决实际问题的能力。包括氮气与氮的固定、一氧化氮和二氧化氮、铵和铵盐、硝酸、酸雨及防治。教材以文字介绍氮原子导入，以文字叙述为主，辅以图片。另外教材还提供了“资料卡片、科学史话”，以丰富拓展教学内容。教材设置“思考与讨论”相关栏目，引导学生探究实践。 【教学目标】 1.掌握氮的重要性质，了解氮在我们生活中的重要用途。 2.掌握氮的氧化物的性质，氮的重要化合物的用途及硝酸的相关注意事项。 3.掌握氮族元素的性质，理解氮族元素原子结构与性质递变规律。 【核心素养】 宏观辨识与微观探析：能从物质类别和元素价态的视角研究氮元素及其化合物的性质，形成“结构决定性质”的观念。能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
变化观念与平衡思想：能认识物质是运动和变化的，知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化学变化的本质特征是有新物质生成，并伴有能量转化；认识化学变化有一定限度、速率，是可以调控的。能多角度、动态地分析化学变化，运用化学反应原理解决简单的实际问题。 证据推理与模型认知：具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪；建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型，并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。 科学探究与创新意识：运用化学实验、调查等方法进行实验探究；勤于实践，善于合作，敢于质疑，勇于创新。 科学态度与社会责任：具有安全意识和严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识；具有节约资源、保护环境的可持续发展意识，从自身做起，形成简约适度、绿色低碳的生活方式。 【教学重难点】 1.教学重点：氮及其重要化合物的性质及转化。 2.教学难点：氮及其重要化合物的性质及相关实验。 【学情分析】 学生在初中时有本课知识的学习经历，但学习的知识是零星的。高中化学的学习是要把知识系统化，培养学生化学学科的核心素养。因此，教师要加强引导，教学要更深入更细致，培养学生的化学学科核心素
专题4.4 氮的氧化物和硝酸 1、掌握氮元素单质及其化合物（NO 、NO 2、HNO 3等）的物理和化学性质 2、掌握HNO 3的强氧化性及相关的计算， 掌握守恒法的计算技巧。 3、了解氮及其重要化合物对环境质量的影响 一、氮气及氮的氧化物 1、氮气 （1）氮的固定 ①含义：使空气中 游离态 的氮转化为 化合态氮 的过程。 ②方法：自然固氮、人工固氮 （2）氮气的性质 ①物理性质 纯净的N 2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占总体积的 78% 。 ②结构：电子式为 结构式为 N≡N ，氮氮三键的键能大，分子结构稳定，化学性质不活泼。 ③化学性质 通常情况下，N 2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。 A ．与H 2反应：N 2+3H 2高温、高压 催化剂2NH 3 。 B ．与O 2反应： N 2+O 2=2NO 。 C ．与Mg 反应：N 2+3Mg=====点燃 Mg 3N 2 。 2、氮的氧化物 氮有多种价态的氧化物：N 2O 、NO 、N 2O 3、NO 2、N 2O 4、N 2O 5等。 NO NO 2 物理性质 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶 能溶（反应） N N
【注意】 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。 ④NO2：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：2NO2+2KI= 2KNO2+I2。 ⑤NO、NO2均能与NH3发生归中反应生成N2。 NO x+NH3→N2+H2O。 ⑥氮氧化合物与碱的反应 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 3、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，产生的一种有毒的烟雾。 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。 （2）常见的NO x尾气处理方法 ①碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是：n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾
第13讲 氮及其化合物（精准检测卷） 时间：50分钟 一、选择题（12个小题，每小题只有一个正确选项，每题5分，共60分） 1．自然界中氮的部分循环过程如图，有关说法正确的是 A ．过程①和①均属于自然固氮 B ．X→Y 发生化合反应 C ．NH 3→N 发生氧化还原反应 D ．若为硫循环，X 在空气中点燃可得Y 2．下列过程中，氮元素被氧化的是 A ．铵根离子的检验 B ．工业固氮 C ．大气固氮 D ．生物固氮 3．在指定条件下，下列选项所示物质间转化能实现的是 A ．浓HNO 3(aq)Cu(s)−−−→NO(g) B ．NH 3(g)2O ，Δ 催化剂−−−→NO 2(g) C ．NH 4Cl(s)()2Ca(OH)s Δ−−−−→NH 3(g) D ．NO(g)() NaOH aq →NaNO 3(aq) 4．元素的价－类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。结合氮及其化合物“价类”二维图，下列分析或预测正确的是 A ．N 2O 3、NO 2、N 2O 5均能与水反应生成酸，三者均为酸性氧化物 B ．HNO 3、HNO 3、NaNO 3、NH 3的水溶液均可以导电，四者均属于电解质 C ．可用浓盐酸检测输送NH 3的管道是否发生泄漏 D ．HNO 3具有强氧化性，可溶解铜、银、金等不活泼金属 5．一定温度下，铜与稀3HNO 反应的过程如下： 下列说法错误的是 A ．I 中生成的无色气体是NO B ．III 的反应速率比I 快的原因是2NO 溶于水，对反应具有催化作用 C ．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解 D ．将上述1mL 无色气体与1mL 氧气混合通入水中，恰好能完全被水吸收 6．将体积比为3:1的2NO 和NO 混合气体(共4mol)依次通入下列三个分别装有足量①
2024届高三化学一轮复习氮及其化合物专题训练（有答案和详细解析） 1.(2022·石家庄模拟)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是() A.①和②均属于氮的固定 B.氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环 C.④中每生成1 mol NO－3，消耗2 mol O2 D.③和⑤过程中氮元素分别被还原和氧化 答案D 解析氮的固定指将N2转化为氮的化合物，反应①将N2转化为NO，属于氮的固定，反应②属于植物固氮，A正确；由图示知，氮循环过程中涉及氢、氧元素，B正确；反应④是O2将NH3氧化为NO－3，N元素化合价由－3价升高到＋5价，失去8个电子，即1 mol NH3生成NO－3失去电子8 mol，根据转移电子关系O2～4e－知，得8 mol电子需要2 mol O2，C正确；反应③中NO被氧化为NO－3，氮元素被氧化，反应⑤中NO－3被还原为N2，氮元素被还原，D 错误。 2.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 答案D 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A错误；硝酸是一种强氧化性酸，可氧化许多还原性物质，因此硝酸与Na2S反应不能生成H2S，与FeO反应时表现氧化性和酸性，故B、C错误。 3.(2022·南通月考)关于氮气的性质的说法中，错误的是() A.氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在
B.通常情况下，氮气性质很不活泼 C.在反应3Mg＋N2===Mg3N2中N2作氧化剂 D.放电条件下可与氧气反应生成二氧化氮 答案D 解析 A.氮在自然界中存在游离态，如空气中的N2，也有化合态，如蛋白质中的氮，正确； B.氮气分子内存在氮氮三键，键能很高，氮气化学性质稳定，一般不和其他物质发生反应，正确； C.在反应3Mg＋N2===Mg3N2中，N元素化合价降低，N2作氧化剂，正确； D.放电条件下氮气与氧气反应生成一氧化氮，错误，选D。 4.如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中不正确的是() A.实验一证明了NH3极易溶于水，氨气是碱性气体 B.实验二证明了浓氨水和浓盐酸均易挥发 C.两个实验均表现了NH3是碱性气体 D.两个实验均表现了NH3是还原性气体 答案D 解析喷泉实验证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，使酚酞的溶液变红色，证明氨气是碱性气体，A正确；实验二中浓氨水挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成的白烟是氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水和浓盐酸都易挥发，B正确；氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体，C正确。 5.某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，进行了如图实验。下列说法不正确的是() A.常温常压下，等体积的NO2和SO2的原子总数相同 B.图2中反应的现象是两气体混合后，颜色逐渐变浅最后消失 C.两气体混合后颜色消失的原因是SO2具有漂白性
第27讲 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N2与O2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。 2．(2022·石家庄高三模拟)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是() A．①和②均属于氮的固定 B．氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环 C．④中每生成1 mol NO－3，消耗2 mol O2 D．③和⑤过程中氮元素分别被还原和氧化 答案 D 解析反应①将N2转化为NO，属于氮的固定，反应②属于植物固氮，A正确；由图示知，
第14讲 氮及其化合物 基础知识训练 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。 1．(2019·广州高三调研测试)下列关于自然界中氮循环的说法错误的是( ) A ．氮肥均含有NH ＋ 4 B ．雷电作用固氮中氮元素被氧化 C ．碳、氢、氧三种元素参与了自然界中氮循环 D ．合成氨工业的产品可用于侯氏制碱法制备纯碱 答案 A 解析 氮肥是含氮元素的肥料，尿素[CO(NH 2)2]和KNO 3中不含NH ＋4，A 项错误；雷电作用固氮发生反应N 2＋O 22NO ，氮元素被氧化，B 项正确；由硝酸盐制造蛋白质、动物摄食蛋白质、由动物排泄物及遗体得到氨或铵盐，这些过程中碳、氢、氧三种元素参与了自然界中氮循环，C 项正确；侯氏制碱法的反应原理为：NaCl ＋H 2O ＋CO 2＋NH 3===NaHCO 3↓＋NH 4Cl,2NaHCO 3Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑，氨气作为原料气，D 项正确。 2．下列关于N 2的说法错误的是( ) A ．通常情况下N 2性质很稳定，所以N 2可在电焊时作保护气 B ．反应N 2＋O 22NO 是汽车尾气造成污染的主要原因之一 C ．N 2的质量约占空气总质量的45 D ．在反应3Mg ＋N 2Mg 3N 2中，N 2作氧化剂 答案 C 解析 N 2可在电焊时作保护气，是利用氮气的稳定性，故A 正确；汽车尾气造成污染的主要原 因之一是N 2＋O 22NO ，故B 正确；氮气的体积约占空气总体积的45 ，故C 错误；在反应3Mg ＋N 2Mg 3N 2中，N 元素的化合价降低，得电子，即N 2作氧化剂，故D 正确。 3．下列关于氨水的说法中，不正确的是( ) A ．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物 B ．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH 3·H 2O(水除外) C ．氨水显弱碱性，是弱电解质 D ．在1 mol·L －1氨水中，NH 3·H 2O 、NH ＋4、NH 3的物质的量浓度之和为1 mol·L －1 答案 C 解析 氨极易溶于水，发生如下反应：NH 3＋H 2O NH 3·H 2O NH ＋4＋OH －；生成的氨水是混合物，其中的NH 3·H 2O 是弱电解质，电离程度小，且NH 3分子极易与H 2O 结合，故其中浓度最大的粒子是NH 3·H 2O(H 2O 除外)。
练案[11] 第11讲氮及其重要化合物 A组基础必做题 1．(2022·河北衡水高三检测)如图是某元素的价类二维图。其中X是一种强碱，G为正盐，通常条件下Z是无色液体，D的相对分子质量比C小16，各物质转化关系如图所示。下列说法正确的是(D) A．A的水溶液显碱性 B．D为一种红棕色气体 C．B和F能发生复分解反应生成盐 D．F在一定条件下可直接与Y反应生成D [解析]D的相对分子质量比C小16，Y可能为氧气；Z是无色液体，可能为水；X为强碱，强碱与铵盐加热反应生成氨气，F可为氨气；氨气和氧气发生反应生成氮气，E为氮气；氮气与氧气反应生成一氧化氮，D为一氧化氮；一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，C 为二氧化氮；二氧化氮与水反应生成硝酸，B为硝酸。A项，硝酸与强碱X反应生成的A为硝酸盐，属于强酸强碱盐，溶液不水解显中性，错误；B项，D为一氧化氮，是一种无色气体，错误；C项，B为硝酸，F为氨气，硝酸和氨气直接化合生成硝酸铵，属于化合反应，错误；D项，F为氨气，Y为氧气，氨气和氧气在一定条件下反应可以生成一氧化氮和水，正确。 2．一定温度下，探究铜与稀硝酸反应的过程如下： 下列说法不正确的是(B) A．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2NO－3＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O B．步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大
C ．由实验可知，NO 2对该反应具有催化作用 D ．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解 [解析] A 项，过程Ⅰ中铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu ＋2NO －3 ＋8H ＋===3Cu 2＋＋2NO ↑＋4H 2O ，正确；B 项，步骤Ⅲ中硝酸的浓度没有Ⅰ中大，因为部分硝酸转化成了一氧化氮，因此反应速率比Ⅰ快的原因不可能是c (HNO 3)增大，错误；C 项，由实验可知，步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快，说明NO 2对该反应具有催化作用，正确；D 项，当活塞不再移动时，再抽入空气，一氧化氮、氧气与H 2O 反应生成硝酸，能够与铜继续反应，正确。 3．(2022·天津和平区模拟)(双选)利用固体表面催化工艺进行NO 分解的过程如图所示。下列说法不正确的是( CD ) A ．该分解过程是2NO=====催化剂N 2＋O 2 B ．实验室制取NO 可以用铜与稀硝酸反应 C ．过程②释放能量，过程③吸收能量 D ．标准状况下，NO 分解生成5.6 L N 2转移电子数约为3.01×1023 [解析] A ．由图可知，NO 分解生成N 2和O 2，化学方程式为2NO=====催化剂 N 2＋O 2，故A 正确；B ．实验室常用铜与稀硝酸反应制取NO ，硝酸具有强氧化性，能和较不活泼的金属 Cu 反应生成硝酸铜、NO 和水，离子方程式为3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO ↑＋4H 2O ，故B 正确；C ．过程②是断裂化学键的过程，吸收能量；过程③是形成化学键的过程，释放能量，故C 错误；D ．依据方程式：2NO=====催化剂 N 2＋O 2，在标准状况下生成1 mol 氮气转移4 mol 电子，则生成5.6 L N 2转移电子数为 5.6 L 22.4 L·mol － 1×4×6.02×1023 mol －1＝6.02×1023，故D 错误。 4．(2022·黑龙江大庆实验中学开学考试)电化学固氮可以在常温常压下实现氮气的还原合成氨，某课题组提出一种全新的电化学固氮机理——表面氢化机理示意图如下，则有关说法错误的是( B )
2024届高三化学一轮复习——氮及其化合物之间的转化学案及训练 基础知识夯实 基础知识夯实 1.氮在自然界中的循环 2.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。 3.含氮元素物质之间的转化关系 (1)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 如：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O (2)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。 如：6NO ＋4NH 3=====△5N 2＋6H 2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 关键能力提升训练 1.(2022·华南师大附中高三月考)部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是() A.b为无色，可转化为c B.a可以用无水氯化钙进行干燥 C.密闭体系中，c存在2NO2N2O4 D.d的溶液与Cu反应可生成b或c 答案B 解析A项，根据图像，c为NO2，b为NO，NO为无色，遇到O2生成NO2，故A正确；B 项，a为NH3，NH3能与无水氯化钙反应生成CaCl2·8NH3，则NH3不可以用无水氯化钙干燥，故B错误；C项，＋4价的含氮氧化物有NO2、N2O4，密闭体系中，c存在2NO2N2O4，故C正确；D项，d为硝酸，Cu与稀硝酸反应生成NO，与浓硝酸反应生成NO2，故D正确。 2.(2023·重庆缙云教育联盟质检)如图是氮元素的价类图。下列有关说法正确的是() A.甲可以用浓硫酸干燥 B.乙合成NO2的过程属于氮的固定 C.丙转化为丁的反应是氧化还原反应 D.常温下可用铁制容器盛装丁的浓溶液 答案D 解析根据N元素的价类二维图，甲中N是－1价，乙为NO，丙为N2O5，丁为HNO3。A.
第17讲氮及其重要化合物 考纲要求 1.了解氮元素的单质及其重要化合物的主要性质和应用。 2．了解氮元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。 考点一氮气及氮的常见氧化物 知识归纳 1．氮元素在自然界中的存在及氮的固定 2．氮气 (1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质： ①与氧气反应：_______________________________________________ (导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮)。 ②与氢气反应：_______________________________________________ (工业合成氨的反应原理)。 ③氮气与金属镁反应的化学方程式为____________________________。 3．氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物，如________、________、________、________、N2O3、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是________、________。 (2)NO和NO2的比较
■ 判断思考 1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)标准状况下，6.72 L NO 2与水充分反应转移的电子数目为0.1N A ( ) (2)制二氧化氮时，用水或NaOH 溶液吸收尾气( ) (3)NO 2通入FeSO 4溶液中始终无明显现象( ) (4)在实验室里，NO 和NO 2均可用排水法收集( ) (5)常温下，N 2既能与O 2反应又能与H 2反应( ) 2．如何鉴别NO 2与溴蒸气？ 典型例题 1 [2015·北京卷] 在通风橱中进行下列实验： 下列说法中不正确的是( ) A ．Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NO ＋O 2===2NO 2 B ．Ⅱ中的现象说明Fe 表面形成致密的氧化层，阻止Fe 进一步反应 C ．对比Ⅰ 、Ⅱ中现象，说明稀HNO 3的氧化性强于浓HNO 3 D ．针对Ⅲ中现象，在Fe 、Cu 之间连接电流计，可判断Fe 是否被氧化 2 如图4171所示，将相同条件下的m 体积NO 和n 体积O 2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内，充分反应后，试管内残留2m 体积的气体，该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m 与n 的比值为( )
第14讲 氮及其化合物 第一部分：高考真题感悟 1．（2020·全国·高考真题）喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液，能出现喷泉现象的是 2．（2021·江苏·高考真题）N 2是合成氨工业的重要原料，NH 3不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO 3；HNO 3能溶解Cu 、Ag 等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N 2与O 2反应生成NO ，NO 进一步氧化生成NO 2。2NO(g)+O 2(g)=2NO 2(g) ΔH=-116.4kJ·mol -1。大气中过量的NO x 和水体中过量的NH 4+、NO 3- 均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO 转化为N 2，也可将水体中的NO 3- 转化为N 2。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A ．NO(g)2H O −−−→HNO 3(aq) B ．稀HNO 3(aq)Cu −−→NO 2(g) C ．NO(g)−−−−−−−→CO 高温，催化剂 N 2(g) D ．NO 3-(aq)3 O −−→N 2(g) 3．（2022·浙江·高考真题）亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观、口感与食盐相似，人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液，分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是
4．（2022·江苏·高考真题）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确．．．的是 A ．自然固氮、人工固氮都是将2N 转化为3NH B ．侯氏制碱法以2H O 、3NH 、2CO 、NaCl 为原料制备3NaHCO 和4NH Cl C ．工业上通过3NH 催化氧化等反应过程生产3HNO D ．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 5．（2022·海南·高考真题）磷酸氢二铵[()442NH HPO ]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备 ()442NH HPO ，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。 回答问题： (1)实验室用4NH Cl(s)和2Ca(OH)(s)制备氨气的化学方程式为_______。 (2)现有浓34H PO 质量分数为85%，密度为1.7g/mL 。若实验需100mL1.7mol/L 的34H PO 溶液，则需浓34H PO _______mL(保留一位小数)。 (3)装置中活塞2K 的作用为_______。实验过程中，当出现_______现象时，应及时关闭1K ，打开2K 。