氮及其化合物 2

氮及其化合物1、氮元素的存在與固定氮?dú)?、氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)①與氧氣反應(yīng)：______________________(導(dǎo)致汽車尾氣中產(chǎn)生氮的氧化物和雷電固氮)。②與氫氣反應(yīng)：__________________________(工業(yè)合成氨反應(yīng)原理)。2、氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)無色無味的氣體，難溶于水，約占空氣體積的五分之四例題：N2不活潑，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，下列事實(shí)不能支持這種說法的是A．N2可填充入燈泡中作保護(hù)氣B．液態(tài)氮用作冷凍劑C．放電條件下N2與O2化合生成NOD．工業(yè)合成氨需在高溫、高壓、催化劑條件下進(jìn)行[解析]BN2作保護(hù)氣，N2與H2、O2的反應(yīng)條件下均很高，表明N2穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)不活潑；液態(tài)氮用作冷凍劑，是利用液態(tài)氮汽化時(shí)吸熱，與化學(xué)性質(zhì)無關(guān)。BNONO2物理性質(zhì)顏色________________毒性有毒有毒溶解性難溶能溶于水且與水反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)與O2反應(yīng)________________與H2O反應(yīng)____________________________________無色紅棕色2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO氮的氧化物NONO2實(shí)驗(yàn)室制法(化學(xué)方程式)____________________________________________________________________________________________________與人體、環(huán)境的關(guān)系①與血紅蛋白結(jié)合使人中毒；②轉(zhuǎn)化成NO2形成酸雨、光化學(xué)煙霧形成酸雨、光化學(xué)煙霧3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O2、氮的氧化物溶于水的計(jì)算規(guī)律(1)無論是單一氣體(NO2)，還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2，故若有氣體剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。(2)若NO和O2通入水中，發(fā)生的反應(yīng)為4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。(3)若NO2和O2通入水中，發(fā)生的反應(yīng)為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。(4)若是NO、NO2、O2

的混合氣體通入水中，具體的反應(yīng)情況可看做NO2先跟水反應(yīng)，生成的NO加上原先的NO，再發(fā)生(2)反應(yīng)。3、常見的NOx尾氣處理方法(1)堿液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是：n(NO2)≥n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。(2)催化轉(zhuǎn)化：在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。4NH3＋6NO5N2＋6H2O,8NH3＋6NO27N2＋12H2O2NO(g)＋2CO(g)

N2(g)＋2CO2(g)

遞進(jìn)題例題：NO吸收治療法可快速改善SARS重癥患者的缺氧狀況，緩解病情，病毒學(xué)研究同時(shí)證實(shí)，NO對(duì)SARS病毒有直接抑制作用。下列關(guān)于NO的敘述正確的是(

)A.NO是一種紅棕色氣體B.常溫常壓下，NO不能與空氣中的氧氣直接化合C.含等質(zhì)量的氧元素的NO和CO的質(zhì)量相等D.NO難溶于水，可以用排水法收集答案

NO是一種無色難溶于水的氣體，可以用排水法收集；常溫常壓下，NO易與氧氣直接化合生成NO2。

D室溫時(shí)，在容積為amL的試管中充滿NO2氣體，然后倒置在水中到管內(nèi)水面不再上升時(shí)為止；再通入bmLO2，則管內(nèi)液面又繼續(xù)上升，測(cè)得試管內(nèi)最后剩余氣體為cmL，且該氣體不能支持燃燒。則a、b、c的關(guān)系是A.a=4b+3c

B.a=4b+c

C.a:b=4:1

D.a:b=4:3

A1．氨的物理性質(zhì)____色有________氣味的氣體，密度比空氣____，易液化（液氨，可做制冷劑），________溶于水。無刺激性小極易氨、銨鹽(噴泉實(shí)驗(yàn))噴泉實(shí)驗(yàn)探究：(1)形成噴泉的原理形成噴泉最根本的原因是瓶內(nèi)外存在壓強(qiáng)差。當(dāng)燒瓶內(nèi)氣體溶于液體或與之反應(yīng)時(shí)，瓶內(nèi)氣體大量減少，壓強(qiáng)降低，外界的大氣壓將液體壓入燒瓶內(nèi)，如此持續(xù)，最后液體將充滿燒瓶。(2)常見噴泉的形成主要有以下兩類①極易溶于水的氣體(NH3、HCl、SO2等)與水可形成噴泉；②酸性氣體(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等)與NaOH(aq)也能形成噴泉。2．氨的化學(xué)性質(zhì)（電子式、空間結(jié)構(gòu)）化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)(1)化學(xué)方程式：_______________________；(2)一水合氨的電離：(3)氨水的成分：分子：_________________________，離子：NH4+和OH－、極少量的H＋；即：“三分子三離子”(4)氨水受熱分解化學(xué)方程式：______________________________________注意區(qū)分“氨水”和“液氨”NH3

＋H2ONH3·H2O

NH3、NH3·H2O、H2O

化學(xué)性質(zhì)與酸反應(yīng)與揮發(fā)性的酸(1)與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________；(2)與硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________；有白煙現(xiàn)象（檢驗(yàn)）與難揮發(fā)的酸與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________還原性催化氧化化學(xué)方程式：_______________________與氧化銅反應(yīng)化學(xué)方程式：_________________________________NH3＋HCl===NH4ClNH3＋HNO3===NH4NO32NH3＋H2SO4(濃)===(NH4)2SO4

與氯氣反應(yīng)化學(xué)方程式、現(xiàn)象_________________________________銨鹽及NH4+的檢驗(yàn)：(1)物理性質(zhì)：銨鹽都是____色固體，均易溶于水。(吸熱）(2)化學(xué)性質(zhì)白紅藍(lán)3.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法實(shí)驗(yàn)室制取少量NH3的兩種簡易方法1.加熱濃氨水(1)反應(yīng)原理：NH3·H2ONH3↑＋H2O。(2)裝置：見圖甲。(2)裝置：見圖乙。2.濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì)1．物理性質(zhì)硝酸是____色易揮發(fā)的液體，有__________氣味。98%的濃硝酸在空氣中揮發(fā)，產(chǎn)生“發(fā)煙”現(xiàn)象，稱為“發(fā)煙硝酸”。2．化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定性見光或受熱分解，化學(xué)方程式：4HNO3===2H2O＋4NO2↑＋O2↑

強(qiáng)氧化性常溫下，濃硝酸與Al、Fe發(fā)生______現(xiàn)象，體現(xiàn)濃硝酸的________性無刺激性鈍化強(qiáng)氧化硝酸酸的通性見光或受熱分解，化學(xué)方程式：4HNO3===2H2O＋4NO2↑＋O2↑

化學(xué)性質(zhì)強(qiáng)氧化性：與金屬反應(yīng)稀HNO3與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________；濃HNO3與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________；(以上兩個(gè)反應(yīng)體現(xiàn)了稀、濃硝酸的____性、__________性)強(qiáng)氧化性：與非金屬反應(yīng)濃HNO3與C加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________________(體現(xiàn)濃硝酸_________性)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O酸強(qiáng)氧化強(qiáng)氧化化學(xué)性質(zhì)強(qiáng)氧化性：與低價(jià)化合物、還原性物質(zhì)反應(yīng)稀硝酸與FeO反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________；保存硝酸存放在帶_______塞的______色______口試劑瓶中，置于黑暗且溫度較低的地方玻璃棕細(xì)硝酸的化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)的規(guī)律:(1)HNO3與金屬反應(yīng)一般不能產(chǎn)生H2。與銅反應(yīng)時(shí)要注意濃硝酸隨反應(yīng)進(jìn)行濃度減小，變成稀硝酸。(2)還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。(3)硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。3、金屬與硝酸反應(yīng)的規(guī)律和相關(guān)計(jì)算計(jì)算中的守恒思想的應(yīng)用：(1)原子守恒HNO3與金屬反應(yīng)時(shí)，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量。n（總的HNO3）=n（與金屬離子結(jié)合的NO離子）+n（還原產(chǎn)物中的N）+n（剩余硝酸）(2)得失電子守恒HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，金屬失電子的物質(zhì)的量等于硝酸所得電子的物質(zhì)的量。（若還原產(chǎn)物為NOX，與氧氣一起通入水中完全生成硝酸，則氧氣所得電子物質(zhì)的量為金屬所失電子的物質(zhì)的量）(3)假如是稀硫酸、銅、硝酸的混合溶液，則用離子方程式來進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。例題：有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物質(zhì)的量濃度分別是4mol·L－1和2mol·L－1，取10mL此混合酸，向其中加入過量的鐵粉，待反應(yīng)結(jié)束后，可產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體的體積為(設(shè)反應(yīng)中HNO3被還原成NO)(

)A.0.448L B.0.672L C.0.896L D.0.224L解析

金屬和混酸反應(yīng)通過離子方程式計(jì)算比較簡便，3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O(鐵過量，產(chǎn)物為Fe2＋)，反應(yīng)中Fe和H＋過量，生成的NO的量以NO為準(zhǔn)來計(jì)算，共得NO0.448L，若只考慮到這一步反應(yīng)，得答案A是錯(cuò)誤的，因?yàn)檫^量的鐵還可以和溶液中過量的H＋反應(yīng)產(chǎn)生H2，即有Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，生成的H2為0.224L，所以氣體體積共計(jì)0.672L，應(yīng)選B。答案

B相同質(zhì)量的銅片分別與體積相同且過量的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，二者比較相等的是(

)①反應(yīng)中氧化劑得到電子總數(shù)②銅片消耗完所需時(shí)間③反應(yīng)后溶液中銅離子濃度(反應(yīng)后溶液體積不變)④反應(yīng)生成氣體的體積(同溫、同壓)A.①③ B.②④ C.①④ D.②③解析銅與濃、稀硝酸反應(yīng)均被氧化為Cu2＋，銅片質(zhì)量相同時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同，①正確；濃硝酸的氧化性強(qiáng)，與銅反應(yīng)時(shí)反應(yīng)速率快，②錯(cuò)誤；濃、稀硝酸足量，銅片全部反應(yīng)，因此反應(yīng)后溶液中Cu2＋濃度相同，③正確；根據(jù)濃、稀硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，反應(yīng)后生成氣體的物質(zhì)的量不同，同溫同壓時(shí)體積也不同，④錯(cuò)誤。答案

A足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與1.68LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是(

)A．60mL B．45mLC．30mL D．15mLA解析硝酸具有強(qiáng)氧化性，因而含有NO的酸性溶液不能與鐵反應(yīng)產(chǎn)生H2，A項(xiàng)錯(cuò)；硝酸可溶解銀，B項(xiàng)正確；Fe2＋在稀HNO3中不能大量存在，C項(xiàng)錯(cuò)；硝酸與CuS不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，而是發(fā)生氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)。答案

B向27.2g銅和氧化亞銅的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5L，固體物質(zhì)完全反應(yīng)，生成一氧化氮和硝酸銅，在所得溶液中加入1.0mol/L的氫氧化鈉溶液1.0L，此時(shí)溶液呈中性。金屬離子已完全沉淀，沉淀質(zhì)量為39.2g。下列說法不正確的是

A、銅與氧化亞銅的物質(zhì)的量之比為2：1B、硝酸的物質(zhì)的量濃度為2.6mol/L

C、產(chǎn)生的一氧化氮在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48LD、銅、氧化亞銅與硝酸反應(yīng)后剩余硝酸為0.2mol

B(2)將可調(diào)高度的銅絲伸入稀HNO3中，溶液變藍(lán)，則Cu與稀HNO3發(fā)生置換反應(yīng)(

)(2014·廣東理綜，22C)。(1)NH3能使酚酞溶液變紅，因而NH3可用于設(shè)計(jì)噴泉實(shí)驗(yàn)(

)(2014·廣東理綜，9C)鏈接高考：(4)由于反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快，因而常溫下，相同的鋁片中分別加入足量的濃、稀硝酸，濃硝酸中鋁片先溶解完(

)(2014·安徽理綜，12B)。(5)制二氧化氮時(shí)，用水或NaOH溶液吸收尾氣(

)(2014·天津理綜，2D)(3)實(shí)驗(yàn)室用鋅粒、稀HNO3以及試管、帶導(dǎo)管的橡皮塞可制取H2(

)(2014·安徽理綜，9C)(6)用濕潤的碘化鉀淀粉試紙鑒別Br2(g)和NO2(

)(2014·重慶理綜，2B)(7)Cu溶于稀HNO3的離子方程式為Cu＋2H＋＋NO===Cu2＋＋NO2↑＋H2O(

)(2014·江蘇，7A)(8)NH3、O2和HNO3三種物質(zhì)中，任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng)(

)(2014·江蘇，8B)2.往年高考選項(xiàng)正誤判斷，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”(1)檢驗(yàn)NH時(shí)，往試樣中加入NaOH溶液，微熱，用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)逸出的氣體(

)(2013·福建理綜，10D)(2)液氨汽化時(shí)要吸收大量的熱，可用作制冷劑(

)(2013·江蘇，4A)(3)可用濃鹽酸檢驗(yàn)氨氣，反應(yīng)為NH3＋HCl===NH4Cl(

)(2013·北京理綜，8A改編)(4)實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3涉及氧化還原反應(yīng)(

)(2012·廣東理綜，10D)(5)過量的銅與濃硝酸反應(yīng)有一氧化氮生成(

)(2012·重慶理綜，7C)(6)將分別充滿HCl、NH3的燒瓶倒置于水中后液面均迅速上升，說明二者均易溶于水(

)(2012·山東理綜，12D)(7)向裝有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀H2SO4，在管口觀察到紅棕色氣體，是因?yàn)镠NO3分解生成了NO2(

)(2011·四川理綜，11A)(8)用濃HNO3與Cu反應(yīng)制備NO2(

)(2012·廣東理綜，9C)3.(2012·上海，16)實(shí)驗(yàn)室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置，其中正確的是