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高中化学氮及其化合物计算题分类汇编(难题)教学文案

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精品文档 精品文档 氮及其化合物

(一)氮气 1．氮元素存在形态 空气中含大量N2，是工业生产中N2的主要来源。 2．N2的物理性质 氮气难溶于水，难液化，密度比空气略小（与空气密度相近），只能用排水法收集N2。 3．N2的化学性质 由于氮分子的键能很大，所以氮气的性质很稳定，只有在高温条件下才能发生一些化学变化。

(1)与H2的反应：N2 + 3H22NH3 (2)与O2的反应：N2 + O22NO (3)与Mg的反应：3Mg + N2Mg3N2 4．氮的固定 (1)定义：把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为固氮。 (2)氮的同定的途径 ①生物固氮 豆科植物的根部常附有小根瘤，其中含有固氮菌，能把空气中游离的氮变成氨（铵态氮肥）作为养分吸收，所以这些植物可以少施肥，甚至不施肥。

②大气同氮 闪电时，大气中的氮转化为氮的氧化物，经降水生成极稀的硝酸（硝态氮肥），渗入土壤被植物根系吸收。

N2 + O22NO 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 【注意】生物固氮和大气固氮统称自然固氮。 ③工业固氮 氮气和氢气在高温、高压并有催化剂存在的条件下，可以直接化合生成氨(NH3)。

N2 + 3H22NH3 工业上就是利用这个原理来合成氨的。

（二）一氧化氮和二氧化氮 1、一氧化氮：无色气体，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：有刺激性气味的红棕色气体，溶于水生成硝酸和一氧化氮。 3NO2＋H2O = 2HNO3＋NO 2NO2N2O4（无色） 精品文档 精品文档 注意：关于氮的氧化物溶于水的几种情况的计算方法。 ① NO2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。 ② NO2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 ③ NO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）硝酸的化学性质 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。 【注意】由于硝酸氧化性很强，任何金属与硝酸反应都不能放出氢气，在与不活泼金属如Cu、Ag等反应时，浓硝酸还原产物为NO2，稀硝酸还原产物为NO，（但不能认为稀硝酸的氧化性比浓硝酸强）； 这类反应中硝酸只有一部分体现 氧化性 被还原，另一部分体现 酸性 生成硝酸盐。 铁、铝常温下遇浓硝酸，由于浓硝酸具有 强氧化性 ，所以在金属的表面形成一层 致密的氧化膜 ，阻止反应继续进行，这个过程叫 钝化 。所以可用铁、铝容器装运浓硝酸（或浓硫酸）。 3、在溶液中NO3—几乎与所有离子能大量共存，但注意，当溶液的酸性较强可形成硝酸溶液，具有还原性的某些离子则不能与其大量共存，如NO3—、H＋、Fe2＋ 中任意两者能大量共存，但三者则不能大量共存。 即：NO3— 在中性或碱性溶液中不表现氧化性，而在酸性溶液中表现强氧化性。

（四）氨气 1、氨的物理性质 氨气为 无 色、有 刺激性 气味的气体，比空气轻，易液化， 极易 溶于水（喷泉实验），氨水的密度小于水的密度，氨水的浓度 越高 ，密度 越小 。 2、氨的化学性质； （1）与水反应，溶液呈碱性：NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH 氨水中所含有微粒： NH3·H2O分子，NH4+，OH ，氨水中溶质通常看作为NH3，而不是NH3·H2O。 （2）与酸反应 NH3+HNO3 = NH4NO3 HCl+NH3=NH4Cl H2SO4+2NH3= (NH4)2SO4 氨气与氯化氢相遇便产生 ，可用于NH3与HCl的相互检验。 （3）还原性 NH3分子中氮元素呈－3价，具有还原性，能在一定条件下与O2、Cl2、CuO等反应，被它们氧化： NH3＋ Cl2 = NH3＋ CuO = NH3＋ O2 = NH3＋ O2 = 3、氨气的实验室制法

（1）原理：固态铵盐与碱加热反应： 2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O （2）发生装置：固+固+加热型，与制备 氧气 相似； （3）收集： 向下排空气法 。 （4）干燥：在干燥管中盛放 碱石灰 作干燥剂。不能用浓硫酸、P2O5、无水氯化钙作干燥剂，因CaCl2

吸收氨气生成CaCl2·8NH3。 精品文档 精品文档 （5）验满：a．用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口，若变蓝，则满；b．蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口，若产生白烟，则满。

[特别提醒]：①制氨气所用铵盐不能用硝铵、碳铵。因加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而碳铵受热极易分解产生CO2，使生成的NH3中混有较多的CO2杂质。②消石灰不能用NaOH、KOH代替，原因是：a、NaOH、KOH具有吸湿性、易结块，不利于产生NH3；b、在高温下能腐蚀大试管。③因氨气比空气轻，易与空气发生对流，所以收集时，导气管应插入收集气体的试管底部附近，管口塞一团干燥的棉花团，来防止NH3与空气对流，确保收集到纯净的氨气。④制备NH3也可以通过加热浓

氨水的方法，利用NH3·H2ONH3↑+H2O原理制备。也可以利用往浓氨水中加入烧碱制备，原理：烧碱溶于水为放热反应，促进NH3·H2O的分解，增大c(OH)使上述可逆反应向左移动，而产生NH3。

课堂练习： 1、将8 mL NO2和O2的混合气体通入倒立于水槽中装满水的量筒，充分反应后，剩余气体为1 mL，则原混合气体中NO2和O2的体积比可能为( ) A．7∶5 B．3∶7 C．7∶1 D．1∶7

2、同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2；②NO2和O2；③NH3

和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的

是( ) A．V1>V2>V3 B．V1>V3>V2 C．V2>V3>V1 D．V3>V1>V2

3、在相同状况下，将下列四种混合气体：①体积比为3 ∶1的NH3和N2'②体积比为1 ∶1的NO2和N2 ③体积比为1 ∶1的NO2和O2'④体积比为4 ∶1的NO2和O2，分别置于相同的四支试管中并倒置于水槽中，充分反应后液面上升高度分别为h1、h2、h3、h4，下列关系正确的是( ) A．h1>h2>h3>h4 B．h4>h3>h2>h1 C．h4>h1>h3>h2 D．h2>h3>h1>h4

4、在常温下向盛满水并倒置于水槽中的试管里先后通入4 mL NO2、4 mL NO、5 mL O2，经过一段时间后，试管里剩余的气体有( ) A．NO B．O2 C．NO2和O2 D．NO和O2

5、NO、NO2均可与NH3反应转化为无害的N2和H2O，现有3L NO、NO2的混合气体，，当耗用3L NH3时，可全部转化为N2和H2O，则NO和NO2的体积之比为（ ） A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．任意比 精品文档 精品文档 6、把盛有48mLNO、NO2混合气体的容器，倒置于水中（同温、同压），待液面稳定后，容器内气体体积变为24mL。则： ⑴原混合气体中，NO是 mL，NO2是 mL。 ⑵若在剩余24mL气体中，通入6mLO2，待液面稳定后，容器内气体体积为 mL。 ⑶若在剩余24mL气体中，通入24mLO2，待液面稳定后，容器内气体体积为 mL。⑷若在原48mLNO、NO2

混合气体中，通入 mL O2，倒置在水面上，气体会全部吸收。

7、常温下，将NO和O2两种气体按物质的量1：3混合，则其平均相对分子质量 （ ） A．40.7 B．46 C．36 D．44

8、现有10mLNO和NO2混合气体，其平均相对分子量为36.4，通入一定量的O2后，还是10mLNO和NO2混合气体，但平均相对分子量为39.6，通入O2的体积是（ ） A.1mL B.3mL C.5mL D.10mL

9、反应NO+O2+NO2+H2O→HNO3（未配平）是多组化学计量数的化学方程式，当氧气有1/3被NO还原时，此反应各物质化学计量数之比是

10、某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物，当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2∶1 时，还原产物是( ) A．NO2 B．NO C．N2O D．N2

11、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( ) A．1∶4 B．1∶5 C．2∶3 D．2∶5

12、某稀硝酸能与5.4g铝恰好反应，当这份酸在与铁反应时，最多消耗铁的量为（ ）

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高考化学培优 易错 难题(含解析)之氮及其化合物及答案解析

高考化学培优 易错 难题(含解析)之氮及其化合物及答案解析

高考化学培优易错难题(含解析)之氮及其化合物及答案解析一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）1．工业上制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：（1）在上述工业制硝酸的生产中，B设备的名称是_____________，其中发生反应的化学方程式为________________________________________________。

（2）此生产过程中，N2与H2合成NH3所用的催化剂是______________。

1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨，2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：分别表示N2、H2、NH3。

图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是________________、____________________。

（3）在合成氨的设备（合成塔）中，设置热交换器的目的是_____________________；在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是______________________________。

（4）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：碱液吸收法：NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2ONH3还原法：8NH3+6NO27N2+12H2O（NO也有类似的反应）以上两种方法中，符合绿色化学的是________________________________。

（5）某化肥厂用NH3制备NH4NO3。

已知：由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其它损耗）的________%。

【答案】氧化炉 4NH3+5O2催化剂加热4NO+6H2O 铁砂网（或铁） N2、H2被吸附在催化剂表面在催化剂表面，N2、H2中化学键断裂利用余热，节约能源可使NO循环利用，全部转化成HNO3 NH3还原法 53【解析】【详解】（1）在工业制硝酸的生产中，氨的催化氧化在氧化炉中进行，故B设备的名称是氧化炉，发生反应的化学方程式为4NH3+5O2催化剂加热4NO+6H2O。

全国高考化学氮及其化合物的推断题综合高考真题分类汇总含详细答案

全国高考化学氮及其化合物的推断题综合高考真题分类汇总含详细答案

全国高考化学氮及其化合物的推断题综合高考真题分类汇总含详细答案一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）1．在下列物质转化中，A 是一种正盐，D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大16，E 是酸，当 X 无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：当 X 是强酸时，A 、B 、C 、D 、E 均含同一种元素；当 X 是强碱时，A 、B 、C 、D 、E 均含另外同一种元素。

请回答：(1)A 是_____，Y 是_____。

(2)当X 是强酸时，B 是_____。

写出C 生成D 的化学方程式：____________。

(3)当X 是强碱时，B 是_____，写出 D 生成E 的化学方程式：__________________________________。

【答案】（NH 4）2S O 2 H 2S 2232SO +O 2SO ƒ催化剂 NH 3 2233NO +H O=2HNO +NO 【解析】【分析】本题中C 、D 的变化和D 的相对分子质量比C 的大16是题中一个最具有特征的条件，通过分析可初步判断D 比C 多一个氧原子，A 为（NH 4）2S ，联想已构建的中学化学知识网络，符合这种转化关系的有：SO 2→SO 3，NO→NO 2，Na 2SO 3→Na 2SO 4等，由此可推断Y 为O 2，由于E 为酸，则D 应为能转化为酸的某物质，很可能为SO 3、NO 2等，当X 是强酸时A 、B 、C 、D 、E 均含同一种元素，则B 为H 2S ，C 为SO 2，D 为SO 3，E 为H 2SO 4，Z 为H 2O ，当X 是强碱时，则B 为NH 3，C 为NO ，D 为NO 2，E 为HNO 3，Z 为H 2O ，据此答题；【详解】（1）由上述分析推断可知，A 为（NH 4）2S ，Y 为O 2，故答案为：（NH 4）2S ；O 2； （2）当X 是强酸时，根据上面的分析可知，B 是 H 2S ，C 生成D 的化学方程式为2232SO +O 2SO ƒ催化剂，故答案为：H 2S ；2232SO +O 2SO ƒ催化剂；（3）当X 是强碱时，根据上面的分析可知，B 是 NH 3，D 生成E 的化学方程式为2233NO +H O=2HNO +NO ，故答案为：NH 3；2233NO +H O=2HNO +NO 。

第二节氮及其化合物-人教版高中化学必修第二册(2019版)教案

第二节氮及其化合物-人教版高中化学必修第二册(2019版)教案

第二节氮及其化合物-人教版高中化学必修第二册（2019版）教案一、教学目的和要求1. 教学目的•了解氮及其化合物的基本性质；•掌握氮气的制备、性质及利用；•了解氨的制备、性质及利用；•了解氮的含量测定方法；•掌握硝酸、硫酸和盐酸的性质及常用反应；•了解硝酸盐、硫酸盐及氯化物的检验方法。

2. 教学要求•学生能够正确解释相关的化学术语；•学生能够理解化学反应机理；•学生能够掌握化学实验、仪器和操作基本技能；•学生能够独立思考、综合分析和解决化学问题。

二、教学内容和过程1. 教学内容本节课主要包括：1.氮气的制备、性质及用途；2.氨的制备、性质及用途；3.气态氮化合物（一氧化二氮、三氮化二钙）的性质与用途；4.氮的含量测定方法；5.硝酸及硝酸盐的制备方法、性质及反应；6.硫酸及硫酸盐的制备方法、性质及反应；7.盐酸及氯化物的制备方法、性质及反应；8.盐酸、氢氯酸及氯化铵的检验方法。

2. 教学过程（1）氮气的制备、性质及用途氮气制备方法：通常通过空气经过压缩、冷却、干燥、吸附等处理后分离氮气得到。

氮气性质与用途：氮气无色、无味、无毒，不燃，不支持燃烧，是一种优良的灭火剂。

氮气在冷却、运输、保护食品、电子工业、珠宝加工等方面有广泛的应用。

（2）氨的制备、性质及用途氨的制备方法：•沸腾氨法：将氨水加热至沸腾并通入气体，通过水汽的输送实现氨的制备；•钙氰胺法：将氨水和氯化钙经过反应得到碳酸钙和氯化氨，再经过脱碳得到氨。

氨的性质：氨气味刺激，容易溶于水，在常压下易液化为无色透明液体。

不易燃烧，在空气中遇火源或高温会爆炸。

氨的用途：氨是一种重要的化学原料，广泛应用于化工、农业、医药和制冷技术等方面。

（3）气态氮化合物（一氧化二氮、三氮化二钙）的性质与用途一氧化二氮代表性质：无色、无臭、味微甜，在高温下易自燃。

一氧化二氮用途：一氧化二氮主要用于肺部疾病的治疗，如支气管哮喘和慢阻肺等。

三氮化二钙的性质：三氮化二钙又称氮化钙，是一种白色、无定形的半导体材料，具有优良的导电、磁性、透明性等特性。

全国各地高考模拟试卷化学分类：氮及其化合物推断题综合题汇编附详细答案

全国各地高考模拟试卷化学分类：氮及其化合物推断题综合题汇编附详细答案

全国各地高考模拟试卷化学分类：氮及其化合物推断题综合题汇编附详细答案一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）1．硝酸是常见的三大强酸之一，在化学研究和化工生产中有着广泛应用，常用于制备硝酸盐、染料、肥料、医药中间体、烈性炸药等。

硝酸盐多用于焰火、试剂、图像处理行业。

−−→2M+2NO2↑+O2↑，加热（1）某金属M的硝酸盐受热时按下式分解：2MNO3∆3.40gMNO3，生成NO2和O2折算成标准状况时的总体积为672mL。

由此可以计算出M的相对原子质量为__。

（2）将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体折算成标准状况下的体积为11.2L。

其中NO的体积为__。

（3）现有Cu、Cu2O和CuO组成的混合物，某研究性学习小组为了探究其组成情况，加入100mL0.6molHNO3溶液恰好使混合物完全溶解，同时收集到224mLNO气体（S.T.P.）。

则产物中硝酸铜的物质的量为_。

如原混合物中有0.0lmolCu，则其中Cu2O与CuO的质量比为__。

（4）有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，HNO3被还原成NO，待反应结束后，可产生标准状况下的气体多少升___？（5）加热某一硝酸铜的结晶水合物和硝酸银的混合物110.2g，使之完全分解，得到固体残渣48.4g。

将反应后产生的气体通过水充分吸收后，剩余气体1.68L(S.T.P.)。

求原混合物中硝酸铜结晶水合物的化学式___。

【答案】108 5.824L 0.025 9：5 0.448L Cu(NO3)2·6H2O【解析】【分析】（1）根据硝酸盐和气体体积的关系式计算金属的相对原子质量；（2）根据氧化还原反应中得失电子数相等计算生成的一氧化氮的体积；（3）根据氮原子守恒确定未反应硝酸根的物质的量，根据硝酸根的物质的量和硝酸铜的关系式计算硝酸铜的物质的量；根据硝酸铜的物质的量计算溶液中铜离子的物质的量，根据氧化还原反应中得失电子守恒计算氧化亚铜的质量，根据铜原子守恒计算氧化铜的质量，从而计算出氧化亚铜和氧化铜的质量之比；（4）根据n=cV计算氢离子和硝酸根的物质的量，由于铁过量，根据反应进行过量计算，以不足量的物质计算一氧化氮的物质的量，进而计算体积；（5）根据原子守恒，气体体积列方程计算硝酸铜和硝酸银的物质的量，根据铜原子守恒计算结晶水系数，从而确定化学式。