高考化學一輪復(fù)習講練測第14講氮及其化合物（講）（原卷版+答案解析）

第14講氮及其化合物

目錄

第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）

第二部分：知識點精準記憶

第三部分：典型例題剖析

高頻考點1考查氮及其氧化物的性質(zhì)和應(yīng)用

高頻考點2考查硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用

高頻考點3考查氨氣、錢鹽及NH4+檢驗

高頻考點4考查氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用

高頻考點5考查噴泉實驗及拓展應(yīng)用

高頻考點6考查氮氧化物有關(guān)計算

正文

第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）

，原子及氮氣的結(jié)構(gòu)

1氮族元素其它知識歸納卜、.

［氨氣的物理—質(zhì)

甑氣悵/氣的化學性質(zhì)

氨氣的結(jié)構(gòu)\

/\氮氣的用途

氨氣的物理性質(zhì)\\

氨氣的償ttB》氨氣、_一

氨氣的制法■一氧化氮的物理性質(zhì)

（一氧化氮的化學性質(zhì)

一氧化氮。---------------------

\/--------一氧化氮的用途

硝酸的物理性質(zhì)

\一氧化■的制法

硝酸的化學性質(zhì)―

7硝酸'的氧化物R二氧化，的物理性質(zhì)

硝酸的用途

\［二氧化氮的化學性質(zhì)

硝酸的制法硝酸及硝雌一/

\二氧化氮!/---------------------

v--------二二氧化弧的用途

硝酸鹽

\二氧化氮的制法

第二部分:知識點精準記憶

知識點一氮氣及其氧化物

1.氮的固定

（1）自然固氮（a.雷電固氮：將N2轉(zhuǎn)化NO；b.根瘤菌固氮將N2轉(zhuǎn)化NH4+）（2）人工固氮：合成氨工業(yè)

2.氮氣

⑴結(jié)構(gòu)：

分子式：N2電子式：：N!!N：結(jié)構(gòu)式：N三N

(2)物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，密度比空氣略小，在水中溶解度很小(體積比=1：0.02),在壓強為lOlKPa

下，氮氣在一195.8℃時變成無色液體，氮氣分子在一209.9C時變成雪花狀固體，4空氣中N2的體積分數(shù)

紅為0.78。

(3)化學性質(zhì)

氮

的

固

定

1)通常狀況下很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)

2)在一定條件下，能與一些物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)

催化劑一

①與H2反應(yīng)：N2+3H2%/2NH3；

②與某些金屬反應(yīng)：3Mg+N2Mg3N2

Mg3N2離子化合物，在水中強烈水解Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3T

③與O2反應(yīng)：在通常情況下，與不發(fā)生反應(yīng)，但在放電或高溫的條件下能與直接化合生成NO。

N2+O2放電或同塞2NO(閃電、汽車引擎中發(fā)生的反應(yīng))

(4)用途：

①文物館將貴重文物保存在氮氣中。

②氮氣是合成氨工業(yè)的重要原料一合成氨，制化肥，HNO3O

③雷電是自然界重要的固氮方式。

④醫(yī)療上，液氮是常見的冷凍劑。

(5)工業(yè)制法:

1)分離液態(tài)空氣：限、----------＞液化個，---------＞N,

2)耗氧法：空氣碳燃燒＞混合氣體通函U溶液

3.氮的氧化物

⑴氮有多種價態(tài)的氧化物，氮元素從+1?+5價都有對應(yīng)的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NC)2(或N2O4)、

N2O5,其中N2O5、N2O3分別是硝酸、亞硝酸(HNO2)的酸酎。

(2)NO和NCh的比較

NONO2

物色態(tài)味無色、無味、氣體紅棕色、刺激性氣味、氣體

理密度密度略大于空氣密度比空氣大

性

熔沸點很低低，易液化

質(zhì)

溶解性不溶易溶

毒性有毒有毒

與水不反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO

NO2既是氧化劑，又是還原劑

與堿

不反應(yīng)2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O

化

氧化性

2NO+2CO=2CO2+N22NO2+2KI=I2+2KNO2

學

還原性2NO+O=2NO可使KMnCU褪色

性22

可使KMnCU褪色

質(zhì)

與?；旌希?/p>

24NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3

通入水中

實驗室制取3CU+8HNO3(稀)===3CU(NO3)2CU+4HNO3(濃)===CU(NO3)2+2NO2

+2NOT+4H2OT+2H2O

收集方法排水法向上排空氣法

【特別提醒】①NCh與N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4,因此實驗測得NO2的平均相對分子質(zhì)量總大于46。

②驗證某無色氣體為NO的方法是向該無色氣體中通入。2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色。

(3)氮的氧化物溶于水的幾種情況分析

1)NCh或NCh與N2混合氣體溶于水時，3NO2+H2O==2HNO3+NO,利用氣體體積變化差進行計算。

2)NCh與。2的混合氣體溶于水，由3NO2+H2O==2HNO3+NO及2NO+C)2==2NO2,得：

4NO2+O2+2H2O==4HNO3，可知，

=4：1,恰好完全反應(yīng)

/(NOJ：>4：LNO次:量,剩余氣體為NO

]<4：1,0a過量，剩余氣體為。2

3)NO和02同時通入水中時，其反應(yīng)是2NO+O2==2NO2①，3NO2+H2O==2HNO3+NO②，將①義3+②義2

得總反應(yīng)式為：4NO+3O2+2H2O==4HNO3=

=4：3,恰好完全反應(yīng)

V(NO):丫(。2)卜4：3，乘馀NO

<4:3,剩余。2

4)NO、NO2、O2三種混合氣體通入水中，可先按情況(1)求出NO?與H2O反應(yīng)生成的NO的體積，再加

上原混合氣體中的NO的體積即為NO的總體積，再按情況(3)進行計算。

(4)氮氧化物對環(huán)境的污染及防治

1)常見的污染類型

①光化學煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學反應(yīng)，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。

②酸雨：NO*排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面，形成酸雨pH<5.6,酸雨的

主要危害是能直接破壞農(nóng)作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化，還會加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運

輸工具及電信電纜的腐蝕。

③破壞臭氧層：NO?可使平流層中的臭氧減少，導致地面紫外線輻射量增加。

@NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。

2)常見的NOx尾氣處理方法

①堿液吸收法：2NC>2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O；NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O

NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是?(N02)>n(N0)o一般適合工業(yè)尾氣中N(X的處

理。

②催化轉(zhuǎn)化法：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NQ,與CO在一定溫度下

催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(4和CO2)o一般適用于汽車尾氣的處理。

一宗條件一?密冬件

③氨氣吸收法：8NH3+6NO27N2+12H2O4NH3+6NO5N2+6H2O

知識點二氨、做鹽

一、氨

1.氨的分子結(jié)構(gòu)

分子式電子式結(jié)構(gòu)式空間構(gòu)型分子極性

H—N-H

NH1三角錐形極性分子

3H鍵角107°18z

2.氨的物理性質(zhì)

通常狀況下，氨是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水(常溫常壓下，體積

比為1：700),氨的水溶液稱為氨水。氨在加壓下容易液化，液氨氣化時吸收大量的熱，使周圍環(huán)境溫度

急劇降低，工業(yè)上可使用液氨作制冷劑。

3.氨的化學性質(zhì)

(1)氨與水的反應(yīng)

NH3+H2ONH3H2ONHt+0H

a.氨溶于水得氨水，氨水是混合物，溶液中存在的微粒有三種分子：NH3H2O>NH3、H2O；三種離子：NH4\

OJT及少量的H+。

b.NH3-H2O為可溶性一元弱堿，具有堿的通性。氨水可使紫色石蕊試液變藍，故常用濕潤的紅色石蕊試紙檢

驗NH3的存在。

C.NH3H2O不穩(wěn)定，易分解：NH3H2O^LNH3T+H2OO

【特別提醒】①NH3是中學化學中唯一的堿性氣體，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，可在推斷題中作為解

題突破口。

②氨水呈堿性，NH3-H2。屬于一元弱堿，計算氨水的濃度時，溶質(zhì)按NH3進行計算。

(2)氨與酸的反應(yīng)：氨氣與酸反應(yīng)生成鏤鹽

NH3+HC1=NH4C1(白煙)

NH3+HNO3=NH4NO3(白煙)

2NH3+H2so4=(NH4)2SC)4

注：蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，其現(xiàn)象為有白煙生成，將濃鹽酸改為濃硝酸，也會

出現(xiàn)相同的現(xiàn)象。

3++

(3)與鹽溶液的反應(yīng)：一般生成難溶的堿，如氯化鐵溶液與氨水反應(yīng)：Fe+3NH3-H2O==Fe(OH)3i+3NH4

3+

又如過量氨水與A1CL反應(yīng)的離子方程式：Al+3NH3-H2O===A1(OH)3；+3NHt0

2

注：與Cu2+、Zn\Ag+反應(yīng)先生成沉淀CU(0H)2、Zn(OH)2,Ag2O,繼續(xù)加入NH3H2O或通入NH3,沉

2+

淀溶解，分別生成CU(NH3)42+、Zn(NH3)4\Ag(NH3)2o

(4)氨的還原性

a.催化氧化：4NH3+5O2△4NO+6H20(用于工業(yè)制硝酸)。

占燃

b.在純氧中燃燒：4NH3+3O2==^=2N2+6H2Oo

c.與氯氣反應(yīng)：2NH3+3C12===N2+6HC1或8NH3+3Cb===N2+6NH4cl(用于檢驗CL管道泄漏)。

d.與CuO反應(yīng)：2NH3+3CUO：^：N2+3CU+3H2。(用于實驗室制少量N2)。

4.氨的實驗室制法

(1)原理：利用復(fù)分解反應(yīng)強堿制弱堿

2NH4C1+Ca(OH),=^=CaCb+2NH3t+2H2O

（2）藥品的選擇：

①鏤鹽：制取NH3時，一般用NH4cl而不用NH4NO3、（NH4）2SO4或（NH4）2CC）3，原因如下:

鏤鹽不選用的理由

NH4NO3受熱分解，會發(fā)生爆炸，不安全

(NH4)2SO4與Ca（OH）2反應(yīng)時生成CaSC>4，反應(yīng)物呈塊狀，不利于NH3逸出，且反應(yīng)后試管難清洗

)受熱分解會產(chǎn)生使收集到的不純

(NH42CO3co2,NH3

②堿：一般用熟石灰，不用NaOH或KOH,因為NaOH或KOH易吸水結(jié)塊，而且對玻璃儀器腐蝕性較強。

（3）裝置：固一固反應(yīng)加熱裝置（同制02）

①發(fā)生裝置的試管口略向下傾斜；

②加熱溫度不宜過高，并用酒精燈外焰由前向后逐漸加熱。

（4）干燥：堿石灰（或固體NaOH、固體CaO）

【特別提醒】不能用濃H2SO4、CaCb干燥，CaCb與NH3反應(yīng)：CaCl2+8NH3=CaCh-8NH30

（5）收集：向下排空氣法收集。

收集裝置和反應(yīng)裝置的試管和導管必須是干燥的。由于氨氣的密度比空氣小，因此收集氨氣時，導管應(yīng)

插入接近試管的底部。

（6）驗滿：

①用濕潤的紅色石蕊試紙放置在試管口附近，若變藍，說明已經(jīng)收集滿。

②用蘸取濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，若有白煙生成，說明已經(jīng)收集滿。

（7）尾氣吸收：多余的氨要吸收掉（可在導管口放一團用水或稀硫酸浸濕的棉花球），以避免污染空氣。

但多余氣體在尾氣吸收時要防止倒吸。常采用的裝置有：

（6）氨氣的其它實驗室制法

方法化學方程式（或原理）氣體發(fā)生裝置

加熱濃氨水NH-HO^LNHT+H2O

3231

e

NaOH溶于水放熱，促使氨水分解。且OH-濃

濃氨水+固體NaOH

度的增大有利于NH3的生成1

CaO與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少；反應(yīng)放熱，促

濃氨水+固體CaO使氨水分解?；瘜W方程式為NH-HO+

32JEL

CaO===NH3T+Ca(OH)2

二、銹鹽及NH：的檢驗

1.鏤鹽

(1)鍍鹽的物理性質(zhì)：錢鹽都是離子化合物，都是白色固體，均易溶于水。

(2)錢鹽的化學性質(zhì)

1)不穩(wěn)定性

a.NH4cl受熱分解：NECiaNHsT+HClf(用于除去或分離鏤鹽)。

b.NH4HCO3或(NH4)2CC)3受熱分解：NH4HCO3=^=NH3T+CO2T+H2O；(NH4)2CO3^=2NH3T+CO2T+H2O

C.硝酸鏤的分解有四種情況：

①110℃時分解：NH4NO3=HNO3+NH31

②185℃~200℃分解：NH4NO3=N2OT+2H2O

③23(TC以上，同時有弱光：2NH4NO3=2N2T+C)2T+4H2。

④在40(FC以上時，劇烈分解發(fā)生爆炸：4NH4NC)3=3N2T+2NCH+8H2。

注：一般情況下寫為5NH4NO3=^4N2+2HNO3+9H2O

d.硫酸鏤分解兩種情況

①硫酸鏤在280℃就開始分解,分解產(chǎn)物放出氨氣而生成硫酸氫鏤(酸式硫酸鏤)：(NH4)2SC)4=NH3+NH4HSO4；

②513°C時則硫酸鏤完全分解，分解放出氨氣、氮氣、二氧化硫及水：

3(NH4)2SO4=3SC)2T+6H2O+N2T+4NH3T

2)與堿反應(yīng)

a.在稀溶液中不加熱：NHt+OH===NH3H20O

b.加熱時或濃溶液：NHt+OH"^=NH3?+H2O?

③鏤鹽溶于水易水解：NHt+H2ONH3-H2O+H+0

2.NH：的檢驗

未知液上二呈堿性―一使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色，則證明含NH：O

知識點三硝酸硝酸鹽

一、硝酸

1.物理性質(zhì)

無色，易揮發(fā)，具有刺激性氣味的液體，易溶于水。濃硝酸常因為溶解有NO2而呈黃色。質(zhì)量分數(shù)為

69%的硝酸為常用濃硝酸。98%以上的硝酸稱之為發(fā)煙硝酸。

2.化學性質(zhì)

具有酸的通性

強酸性與仝屆北仝

硝化反應(yīng)卷更莖段占雖氧化性?屬及還原性化

反應(yīng)I"口21

顏色反應(yīng)蛋白質(zhì)不穩(wěn)定性合物反應(yīng)

NO2

(1)硝酸具有酸的通性

①與金屬反應(yīng)：一般不生成氫氣

②與堿性氧化物反應(yīng)：如CuO、Na2O>Fe2O3等

③與堿反應(yīng)：CU(OH)2、NaOH等

④與鹽反應(yīng)：NaHCO3>Na2co3等

⑤與指示劑反應(yīng)：濃硝酸可使石蕊先變紅后褪色

【特別提醒】在利用HNCh的酸性時，要注意考慮它的強氧化性。如FeO與稀硝酸反應(yīng)時的方程式應(yīng)是:

3FeO+10HNC>3(稀)==3Fe(NO3)3+NOT+5H2。，而不是FeO+2HNC)3(稀)==Fe(NO3)2+H2。。

(2)不穩(wěn)定性

硝酸是不穩(wěn)定性酸，受熱或者光照易分解，所以實驗室中常用棕色瓶儲存硝酸。

,A或光照

4HNC)3(濃)會==券2H2O+4NO2T+O2T。

(3)強氧化性

由于HNCh中的+5價氮元素有很強的得電子能力，在硝酸參與的氧化還原反應(yīng)中，幾乎全部是+5價氮

被還原，故硝酸具有強氧化性。硝酸無論濃、稀都有強氧化性，而且濃度越大，氧化性越強。硝酸的強氧

化性規(guī)律：①溫度越高，硝酸越濃，其氧化性越強。②與硝酸反應(yīng)時，還原劑一般被氧化成最高價態(tài)。

①濃硝酸能使紫色石蕊試液先變紅，后褪色。

②與非金屬單質(zhì)C、s、P等在加熱條件下反應(yīng)，非金屬元素被氧化成酸性氧化物。如：

C+4HNO3(濃)=^=CO2t+4NO2T+2H2O,

△

S+6HNO3(濃)^=H2SO4+6NO2t+2H2Oo

③金屬與HNO3反應(yīng)一般不生成H2,濃HNC>3一般被還原為NC>2，稀HNO3一般被還原為NO,極稀HNO3

可被還原成NH3，生成NH4NO3等。

3CU+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NOT+4H2。

CU+4HNO3(濃)==CU(NO3)2+2NO2T+2H2O

【特別提醒】濃硝酸與Cu反應(yīng)時，若Cu過量，反應(yīng)開始時濃硝酸的還原產(chǎn)物為N02,但隨著反應(yīng)的進行，

硝酸變稀，其還原產(chǎn)物將為NO,最終應(yīng)得到NO2與NO的混合氣體，可利用氧化還原反應(yīng)過程中化合價升

降總數(shù)相等的守恒規(guī)律求解有關(guān)Cu、HNO3和混合氣體之間的量的關(guān)系。

④鈍化：常溫時，冷的濃硝酸、濃硫酸可使鋁、鐵表面生成致密的氧化膜，阻止酸與金屬的進一步反應(yīng)，

這種現(xiàn)象叫鈍化。鈍化其實也是硝酸強氧化性的表現(xiàn)，利用金屬A1和Fe的這種性質(zhì)，我們可以用A1或Fe

制的容器來盛裝濃硫酸或濃硝酸。

⑤硝酸與鐵反應(yīng)時，產(chǎn)物符合以下規(guī)律

紅絲AFe(NO)

HNO_Fe與HNO,恰好反應(yīng)_FeCNO?%或FeCNO,),

3

*或Fe(NO3)2和Fe(NO3)3

不足

」Fe.AFeCNO-

⑥與還原性化合物反應(yīng)：

硝酸可氧化H2S、S02>Na2sO3、HLFe?+等還原性物質(zhì)。如稀硝酸與FeSC)4溶液反應(yīng)的離子方程式：

3Fe2++4H++NO5===3Fe3++NOf+2H2O。

(4)與有機物反應(yīng)

①硝化反應(yīng)(與苯反應(yīng))：

濃硫酸iyVNo^

+HNC>3(濃)一五7'/+H20；

②顯色反應(yīng)：含有苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時變黃色。

【易錯提醒】(DHNO3與金屬反應(yīng)一般不能產(chǎn)生H2。

(2)還原產(chǎn)物一般為HNC>3(濃)—NC)2,HNC)3(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)時既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。

(4)涉及HNO3的離子反應(yīng)常見的易錯問題

①忽視NC方在酸性條件下的強氧化性。在酸性條件下NO5不能與Fe2+、F、SOM、S?一等還原性較強的離

子大量共存。

②在書寫離子方程式時，忽視HNO3的強氧化性，將氧化還原反應(yīng)簡單地寫成復(fù)分解反應(yīng)。

3.硝酸的用途

（1）在工業(yè)上可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等；

（2）在有機化學中，濃硝酸與濃硫酸的混合液是重要的硝化試劑。

4.硝酸工業(yè)制法的反應(yīng)原理

①NH3在催化劑作用下與02反應(yīng)生成NO：

雁化劑

△

4NH3+5O24NO+6H2OO

②NO進一步氧化生成NO2：2NO+O2===2NO2?

③用水吸收NOz生成HNO3：

3NO2+H2O===2HNO3+NOo

5.硝酸的保存

①保存硝酸：棕色瓶（避光）、玻璃塞（橡膠塞易被氧化）、陰涼處（防熱）。

②存放的濃硝酸中，因分解產(chǎn)生的N02溶于HNCh而使其呈黃色。與工業(yè)鹽酸中因含F(xiàn)e3+而呈黃色易混。

【特別提醒】（1）硝酸濃度不同，其還原產(chǎn)物不同,一般為HNC>3（濃）-NO2，HNC>3（稀）-NO,HNO3（極?。狽2。

或NH二

（2）“鈍化”并非不反應(yīng)。

（3）濃硝酸能使紫色石蕊溶液先變紅，后褪色。

二、硝酸鹽

1.概念：硝酸鹽，是硝酸HN03與金屬反應(yīng)形成的鹽類。由金屬離子（或鏤離子）和硝酸根離子組成。常見

的硝酸鹽有硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鏤、硝酸鈣、硝酸鉛、硝酸鈉等。

2.物理性質(zhì)：硝酸鹽幾乎全部易溶于水，只有硝酸酥微溶于水，堿式硝酸祕難溶于水，所以溶液中硝酸根不

能被其他絕大多數(shù)陽離子沉淀。

3.化學性質(zhì)

（1）不穩(wěn)定性：固體的硝酸鹽加熱時能分解放出氧，其中最活潑的金屬的硝酸鹽僅放出一部分氧而變成亞

硝酸鹽，其余大部分金屬的硝酸鹽，分解為金屬的氧化物、氧氣和二氧化氮。

a.按金屬活動性順序表，鉀到鈉的硝酸鹽受熱分解生成亞硝酸鹽和氧氣：2KNO3-^2KNO2+O2T；

b.按金屬活動性順序表，鎂到銅的硝酸鹽受熱分解生成金屬的氧化物、氧氣和二氧化氮：2CU(NO3)N

2CUO+4NO2+O2T；

c.按金屬活動性順序表，銅以后的硝酸鹽受熱分解生成金屬單質(zhì)、氧氣和二氧化氮：2AgNO3^2Ag+2NO2

+02$

(2)硝酸鹽在高溫或酸性水溶液中是強氧化劑，但在堿性或中性的水溶液幾乎沒有氧化作用。

知識點四氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化

1.理清氮元素的化合價與氧化性、還原性之間的關(guān)系(即氮氣及其化合物的價類二維圖)

氮元素有多種可變化合價，物質(zhì)的種類較多，在復(fù)習時要從物質(zhì)類別和價態(tài)變化理解這些物質(zhì)之間的

轉(zhuǎn)化關(guān)系。

氫化物單質(zhì)氧化物酸堿鹽物質(zhì)類別

2.構(gòu)建氮氣及其化合物轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)

02,催化劑Cu

NH/％。'-NH,+OHNaNO,

3.掌握硫及其化合物之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律

1)橫向轉(zhuǎn)化為物質(zhì)類別變化，非氧化還原反應(yīng)，如

⑴氨氣轉(zhuǎn)化為銹鹽：HC1+NH3=NH4C1

(2)硝酸轉(zhuǎn)化為硝酸鹽：NaOH+HNO3=NaNO3+H2O

2)縱向轉(zhuǎn)化為化合價變化反應(yīng)，是氧化還原反應(yīng)，如

(1)NH3轉(zhuǎn)化為N2：3C12+8NH3=N2+6NH4CI

催化齊u

(2)NH3轉(zhuǎn)化為NO：5O2+4NH34NO+6H2O

3)歧化——同一物質(zhì)中某元素的化合價在同一反應(yīng)中既升高又降低o

如：3NO2+H2O=2HNO3+NO

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H20

4）歸中—不同物質(zhì)中同一元素的不同化合價在同一反應(yīng)中只靠攏。

如：6NO+4NH3=5N2+6H2O

NO2+N0+2NaOH=2NaNO2+H20

4.氮在自然界中的循環(huán)

制造蛋白質(zhì)

知識點五噴泉實驗及拓展應(yīng)用

i.噴泉實驗的原理

使燒瓶內(nèi)外在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強差，利用大氣壓將燒瓶下面燒杯中的液體壓入燒瓶內(nèi)，在尖嘴

導管口形成噴泉。

2.形成噴泉的類型

下面是幾種常見的能形成噴泉的氣體和吸收劑。

82、C12、NO、O2、NO2、O2

氣體

HC1NH3NO2

SO2、H2s（4：3）（4：1）

水、NaOH溶

吸收劑水NaOH溶液水水水

液

3.噴泉實驗的發(fā)散裝置和實驗操作

裝置(I)向錐形瓶通入少量空氣，將少量水壓入燒瓶，導致大量氨溶解，形成噴泉。

裝置(II)省去了膠頭滴管，用手(或熱毛巾等)捂熱燒瓶，氨受熱膨脹，趕出玻璃導管內(nèi)的空氣，氨與水接觸,

即發(fā)生噴泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶，使水進入燒瓶中，瓶內(nèi)氨溶于水)。

裝置(III)在水槽中加入能使水溫升高的物質(zhì)致使錐形瓶內(nèi)酒精因升溫而揮發(fā)，錐形瓶內(nèi)氣體壓強增大而產(chǎn)生

噴泉。

裝置(W)向?qū)Ч苤型ㄈ胍欢康腍2s和S02,現(xiàn)象為有淡黃色粉末狀物質(zhì)生成，瓶內(nèi)壁附有水珠，NaOH溶

液上噴形成噴泉。

裝置(V)打開①處的止水夾并向燒瓶中緩慢通入等體積的HC1氣體后關(guān)閉該止水夾，等充分反應(yīng)后再打開②

處的止水夾，觀察到先有白煙產(chǎn)生，后產(chǎn)生噴泉。

裝置(VI)中，擠壓膠頭滴管，然后打開導管上部的兩個活塞，則在右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開導管下部

活塞，則可產(chǎn)生雙噴泉。

4.噴泉實驗產(chǎn)物的濃度計算

關(guān)鍵是確定所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積，標準狀況下的氣體進行噴泉實驗后所得溶液的物質(zhì)

的量濃度：

(l)HCkNH3、NO2氣體或它們與其他不溶于水的氣體混合時：所得溶液的物質(zhì)的量濃度為擊mol-L-1o

⑵當是NO2和O2的混合氣體且體積比為4：1時，c(HNO3)=得mol-L'o

Zo

知識點六第VA族元素其它知識歸納

1.臍(聯(lián)氨)

⑴結(jié)構(gòu)：

分子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式

HHH、口

N2H4/N—N.H2N-NH2

H：N：N：H

一、H

(2)堿性：二元弱堿，堿性比NH3弱。在水中的電離方式與氨相似，分兩步進行：N2H4+H2ON2H9+OH，

N2H5+H2ON2H"+OH，

⑶強還原性：①水合月井在堿性溶液中能將銀、銀等金屬離子還原成金屬單質(zhì)，如2N2H4-H2O+2Ag+=2Ag1

+2NH：+N2t+2H2O；②能被氧氣、H2O2等氧化，可用作噴氣式發(fā)動機推進劑、火箭燃料等。

2.AS2O3、AS2O5和As2s3

(1)AS2C)3俗稱砒霜，微溶于水生成亞碑酸(H3ASO3)，可被過氧化氫氧化成神酸(H3ASO4),屬于兩性氧化物：

AS2O3+6NaOH=2Na3AsO3+3H2O,As2O3+6HC1=2ASC13+3H2Oo

(2)AS2O5遇熱不穩(wěn)定，在熔點(300℃)附近即失去0變成AS203O

(3)As2s3俗稱雌黃，可溶于堿性硫化物或堿溶液中：As2s3+3Na2s=2Na3Ass3,As2S3+6NaOH=Na3AsS3

+Na3AsO3+3H2Oo也可以與SnCl2>發(fā)煙鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為雄黃(As4s4)：2As2S3+2SnCl2+4HC1=As4S4+

2SnCl4+2H2Sto雄黃和雌黃均可以與氧氣反應(yīng)生成As203o

第三部分：典型例題剖析

高頻考點1考查氮及其氧化物的性質(zhì)和應(yīng)用

例1.(2023?江蘇?阜寧縣東溝中學模擬預(yù)測)下列有關(guān)氮及其化合物的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是

A.N2難溶于水，可用作糧食保護氣

B.氨水具有堿性，可用于去除煙氣中的SO2

C.NO2具有還原性，與N2H4混合可用作火箭推進劑

D.HNCh具有氧化性，可用于生產(chǎn)氮肥NH4NO3

【特別提醒】1.氮的氧化物都有毒，其中NCh與N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此實驗測得NO?的平

均相對分子質(zhì)量總大于46,也沒有純凈NCh和N2O4氣體。

2.驗證某無色氣體是NO的方法是向無色氣體中通入。2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色。

3.NO2>NO可用堿液處理，如NaOH溶液吸收原理為NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H20,2NO2+

2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2Oo

4.NO2雖然與水反應(yīng)生成HNO3,但不是硝酸的酸酎。NCh既有氧化性又有還原性，以氧化性為主。如NCh

能使?jié)駶櫟牡矸垡坏饣浽嚰堊兯{：2NC>2+2KI=2KNO2+12o

5.鑒別NO2和澳蒸氣常用①AgNC）3溶液、②H2。、③CCL。

【變式訓練】（2023?江蘇揚州?一模）下列氮及其化合物的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是

A.N?性質(zhì)穩(wěn)定，可用作某些反應(yīng)的保護氣

B.NH3易溶于水，可用作制冷劑

C.NH4HCO3受熱易分解，可用作氮肥

D.N0?呈紅棕色，可用于制備硝酸

高頻考點2考查硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用

例2.（2023?浙江紹興?模擬預(yù)測）下述實驗中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對比分析所得結(jié)論不正確的是

A.由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體

B.由②中的紅棕色氣體不能表明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)

C.由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物

D.③的氣體產(chǎn)物中檢測出CCh,由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)

【變式訓練】（2023?玉溪市易門縣第一中學模擬）硝酸與金屬反應(yīng)后所得還原產(chǎn)物與硝酸的濃度和金屬的活潑

性有關(guān)。10mLO.5moiHNO3與0.048gMg恰好完全反應(yīng)。若氮元素只被還原到一種價態(tài)，下列說法不

正確的是（）

A.HNO3作還原齊U

B.HNO3濃度越低，N元素還原價態(tài)越低

C.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.004mol

D.還原產(chǎn)物可能為NH4NO3

高頻考點3考查氨氣、錢鹽及NHI檢驗

例3.（2023?上海市市西中學高三階段練習）關(guān)于氨和錢鹽的說法錯誤的是

A.氨氣溶于水存在化學變化B.氨的催化氧化屬于人工固氮

C.氯化鏤可以作金屬焊接時除銹劑D.碳酸氫錢受熱易分解

【變式訓練1】（NH3的性質(zhì)）關(guān)于氨的下列敘述中，錯誤的是（）

A.氨易液化，因此可用來作制冷劑

B.氨溶解于水顯弱堿性，因此可使酚酉太溶液變?yōu)榧t色

C.氨氣遇到濃鹽酸、硫酸都會發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生白煙現(xiàn)象

D.氨氣可被氯氣氧化生成N2，同時還可能產(chǎn)生白煙現(xiàn)象

【誤區(qū)警示】理解NH3性質(zhì)應(yīng)注意的問題

（1）NH3是中學化學中唯一的堿性氣體，可在推斷題中作為解題的突破口，確定NH3的存在。

+

（2）氨水的成分是三分子：NH3、NH3H2O>H,0；三離子：NH，OFF、H,氨水呈弱堿性。計算氨水濃度

時，溶質(zhì)視為NE。

【變式訓練2】（2023?山東青島?二模）為探究氨及鏤鹽性質(zhì)，將NH4cl晶體裝入如圖所示T形三通管兩端,

進行微型實驗。下列說法錯誤的是

,裹CaCl2濕潤的裹NaOH

NH,C1的脫脂棉pH試紙的脫脂棉NH4C1

A.輕輕擠壓任一乳膠頭，若蒸儲水中有氣泡冒出，則裝置氣密性良好

B.同時點燃兩個酒精燈后，兩端濕潤的pH試紙均變藍

C.實驗過程中豎直支管上方會出現(xiàn)白煙

D.停止加熱后可以交替擠壓兩邊乳膠頭，使氣體更充分吸收，減少污染

【變式訓練3】（2023?福建泉州?模擬預(yù)測）用如圖所示裝置進行NH3與CuO反應(yīng)的實驗。下列說法錯誤的

是

A.加入藥品前須檢驗裝置的氣密性B.a中藥品為氯化錢固體

c.b中固體變紅，可能有CU2。生成D.C中能收集到氨水，d中可收集到N2

高頻考點4考查氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用

例4.（2023?石家莊市高三模擬）下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)（如圖）的說法錯誤的是（）

A.①和②均屬于氮的固定

B.氫、氧元素也參與了自然界中的氮循環(huán)

C.④中每生成1molNOL消耗2molO2

D.③和⑤過程中氮元素分別被還原和氧化

【變式訓練】（2023?河北省三河市第一中學質(zhì)檢）如圖是氮元素形成物質(zhì)的價類二維圖及氮循環(huán)的部分信息:

氫單氧酸堿鹽物質(zhì)類別

化質(zhì)化

物物

下列說法正確的是（）

①可通過雷電作用將b轉(zhuǎn)化為c,這是一種固氮方式

②可通過加氧化劑將e轉(zhuǎn)化為f

③a-c-d-f這幾個反應(yīng)中，均發(fā)生了N元素被氧化的反應(yīng)

④g只具有氧化性，還可能與堿發(fā)生反應(yīng)

⑤將f轉(zhuǎn)化為d必須選用合適的還原劑才能實現(xiàn)

⑥h可與f反應(yīng)生成i

A.①③⑤⑥B.②③④C.①③⑥D(zhuǎn).①④⑤

高頻考點5考查噴泉實驗及拓展應(yīng)用

例5.（2023?北京市第一六六中學三模）用圓底燒瓶收集NH3后進行噴泉實驗。對實驗現(xiàn)象的分析正確的是

A.燒瓶中形成噴泉，說明NH3與H2O發(fā)生了反應(yīng)

B.燒瓶中剩余少量氣體，能證明NH3的溶解已達飽和

C.燒瓶中溶液為紅色的原因是：NH3+H2ONH3?H2ONH：+OH

D.燒瓶中溶液露置在空氣中一段時間后pH下降，能證明氨水具有揮發(fā)性

【變式訓練】下圖裝置中，干燥燒瓶中盛有某種氣體a,燒杯和滴管內(nèi)盛有某種溶液b。擠壓滴管的膠頭,

下列與實驗事實不相符的是

氣體a溶液b實驗現(xiàn)象

ASO2NaOH溶液無色噴泉

B含紫色石蕊藍色噴泉

NH3H2O

CHC1H2O含紫色石蕊紅色噴泉

飽和食鹽水無色噴泉

DCl2

【題后歸納】下面是幾種常見的能形成噴泉的氣體和液體組合。

氣體HC1、、、NO、O（4：3）（：）

NH3CO2CbSO2H2SNO22NO2>O241

吸收劑水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水

高頻考點6考查氮氧化物有關(guān)計算

例6將充有mmLNO和nmLNCh的量筒倒立于水槽中，然后通入mmLCh,若m<n,則充分反應(yīng)后，量

筒內(nèi)剩余的氣體體積為

n-m

A.3(m-n)mLB.(m+n)mLC.(m-n)mLD.mL

【名師點撥】氮氧化物溶于水的問題分析

無論是單一氣體（NO2），還是NO、NO2、O2中的兩者的混合氣體，反應(yīng)的實質(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NCh。

⑴若NO和。2通入水中，總關(guān)系式為4NO+3O2+2H2O=4HNO3（4:3）。

⑵若N02和。2通入水中，總關(guān)系式為4NO2+02+2H2O=4HNO3（4：1）。

【變式訓練】如圖為裝有活塞的密閉容器，內(nèi)盛22.4mL一氧化氮。若通入11.2mL氧氣（氣體體積均在標

準狀況下測定），保持溫度、壓強不變，則容器內(nèi)物質(zhì)的密度為（）

A.等于1.369

B.等于2.054gif

C.在1.369g-L-1和2.054g-L-1之間

D.大于2.054g?L-i

第14講氮及其化合物

目錄

第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）

第二部分：知識點精準記憶

第三部分：典型例題剖析

高頻考點1考查氮及其氧化物的性質(zhì)和應(yīng)用

高頻考點2考查硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用

高頻考點3考查氨氣、錢鹽及NH4+檢驗

高頻考點4考查氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用

高頻考點5考查噴泉實驗及拓展應(yīng)用

高頻考點6考查氮氧化物有關(guān)計算

正文

第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）

一氧化氮的物理性質(zhì)

一氧化氮的化學性質(zhì)

一氧化氮的用途

硝酸的物理性質(zhì)

一氧化氮的制法

硝酸的化學性質(zhì)

二氧化氮的物理性質(zhì)

硝酸的用途

二氧化氮的化學性質(zhì)

硝酸的制法

二氧化氮的用途

二氧化氮的制法

第二部分：知識點精準記憶

知識點一氮氣及其氧化物

1.氮的固定

（1）自然固氮（a.雷電固氮：將N2轉(zhuǎn)化NO；b.根瘤菌固氮將N2轉(zhuǎn)化NH4+）（2）人工固

氮：合成氨工業(yè)

2.氮氣

⑴結(jié)構(gòu)：

分子式：N2電子式：：NnN：結(jié)構(gòu)式：N=N

（2）物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，密度比空氣略小，在水中溶解度很?。w積比=1：0.02）,

在壓強為lOlKPa下，氮氣在一195.8C時變成無色液體，氮氣分子在一209.9C時變成雪花

狀固體，刈空氣中N2的體積分數(shù)紅為0.78。

（3）化學性質(zhì)

氮

的

固

定

1）通常狀況下很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)

2）在一定條件下，能與一些物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)

①與H2反應(yīng)：N2+3H2飛溫?看12NH3；

②與某些金屬反應(yīng)：3Mg+N2Mg3N2

Mg3N2禺子化合物，在水中強烈水解Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3t

③與。2反應(yīng)：在通常情況下，與。2不發(fā)生反應(yīng)，但在放電或高溫的條件下能與。2直接化

合生成NO。

N2+O2放電或何絲2NO（閃電、汽車引擎中發(fā)生的反應(yīng)）

（4）用途：

①文物館將貴重文物保存在氮氣中。

②氮氣是合成氨工業(yè)的重要原料——合成氨，制化肥，HNO3=

③雷電是自然界重要的固氮方式。

④醫(yī)療上，液氮是常見的冷凍劑。

⑸工業(yè)制法：

1）分離液態(tài)空氣：個、---