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1、精品文档精品文档 精品文档精品文档第四节氮及其化合物高 考 导 航了解氮单质及其主要化合物的主要性质及应用。了解氮单质及其重要化合物对环境质量的影响。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)。考点一氮及其氧化物1氮在自然界中的存在与转化(1)氮元素的存在与氮的固定：(2)N2的物理性质：无色、无味气体，密度比空气略小，难溶于水。(3)N2的化学性质：与氧气反应：N2O22NO。导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮。与氢气反应：N23H22NH3。2NO与NO21氮元素的非金属性很强，但N2的化学性质特别稳定，其原因是什么？提示：N2的结构式为NN，N原子间以三键结合，键
2、能大，所以N2的化学性质非常稳定。2溴蒸气和NO2都为红棕色气体，如何区分？用湿润的淀粉KI试纸可以吗？提示：用AgNO3溶液，Br2可与AgNO3溶液反应生成浅黄色沉淀AgBr；用水，溶于水后有颜色的是Br2，无颜色的是NO2。不能用湿润的淀粉KI试纸，因为这两种气体都有氧化性，都可以把KI中的I氧化成I2，使试纸变蓝色。3俗话说“雷雨发庄稼”，这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮，请同学们写出三个有关的化学方程式：_；_；_。提示：N2O22NO2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO命题角度一NO、NO2的性质及对环境的影响1烧瓶中放入铜片和稀硝酸，来制取较纯净的一氧化
3、氮，反应开始后发现烧瓶中充满红棕色气体，这时的操作应是()A立即接上收集容器，用向上排空气法收集B待烧瓶中红棕色气体消失后，用向上排空气法收集C待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集D立即用排水法收集解析：选C3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，NO因与空气中的O2反应产生红棕色的NO2，同时还含有N2，所以想得到较纯净的NO，必须待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集，C正确。2(2014山东济南模拟)红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为和两份，第份先通过适量蒸馏水，再导入少量石灰水；第份直接通入少量石灰水。则石灰水的变化最可能为()A不变浑浊，变乳白色B变乳白色，不
4、变浑浊C变乳白色，变乳白色D不变浑浊，不变浑浊解析：选B碳与浓硝酸反应产生CO2和NO2的混合气体，混合气体先通过水，NO2可与水反应生成硝酸和NO，则剩余NO和CO2的混合气体，再通过石灰水会产生CaCO3沉淀；而混合气体直接通过石灰水，NO2可与水反应生成硝酸为强酸，故会产生Ca(NO3)2溶液，难以得到CaCO3沉淀。3汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为2NO22NO2O，2NOO2=2NO2，OO2O3。下列对该反应过程及产物叙述正确的是()ANO2起催化剂作用
5、BNO起催化剂作用CNO2只起氧化剂作用DO3与O2为同分异构体解析：选A反应过程得O22O，OO2O3，NO2起催化剂作用，反应过程中NO2作氧化剂，A正确，B、C错误；O3与O2的相对分子质量不相同，不是同分异构体，属同素异形体，D错误。命题角度二有关氮的氧化物与水的反应典例将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2 mL气体分别是()A1.2 mL，NOB2.4 mL，O2C3.5 mL，O2 D4 mL，NO解析解题依据的化学反应原理为：4NO2O22H2O=4HNO3，3NO2H2O=2HNO3N
6、O。设O2的体积为x，剩余的气体有两种可能：若剩O2，则V剩x(12 mLx)2 mL，解得x4 mL，B、C错误；若剩NO，则V剩(12 mLx)4x2 mL，解得x1.2 mL，D错误，A正确。答案A氮的氧化物与O2、H2O反应的计算方法1关系式法(1)NO和O2混合气体通入水中由2NOO2=2NO2和3NO2H2O=2HNO3NO得总反应为4NO3O22H2O=4HNO3(2)NO2和O2混合气体通入水中由3NO2H2O=2HNO3NO和2NOO2=2NO2得总反应为4NO2O22H2O=4HNO3(3)NO、NO2和O2三种混合气体通入水中先按3NO2H2O=2HNO3NO计算出生成的
7、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。3原子守恒法4NO2O2和4NO3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，都与N2O5H2O=2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。N(N)N(O)4(2014湖北宜昌检测)如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试
8、管内溶液物质的量浓度之比为()A11B57 C75D43解析：选ANO2、NO装满试管，则体积相同，依据阿伏加德罗定律，n(NO2)n(NO)，根据原子守恒所得硝酸的物质的量相同，溶液的体积相同，所以两个试管中溶液物质的量浓度之比为11。1.判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)(2011江苏高考)NO2与水反应的离子方程式为：3NO2H2O=2NONO2H。()(2)(2010山东高考)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在。()(3)(2010江苏高考)选择合适的试剂，可用如图装置制取少量CO2、NO和O2。()解析：NO2溶于水发生反应的离子方程式为3NO2H2O=
9、2H2NONO，(1)正确；NO不稳定，发生反应2NOO2=2NO2，NO2易与空气中的水蒸气作用，(2)错误；由于NO的密度与空气的密度相近，且易与O2反应，因此无法用排空气法收集NO，(3)错误。答案：(1)(2)(3)2(双选)(2013上海高考)一定条件下，将0.1 L CO、0.2 L CO2、0.1 L NO、0.2 L NO2和0.2 L NH3混合，然后通过分别盛有足量蒸馏水、饱和碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液的三个洗气瓶(洗气瓶排列顺序不确定)。假设气体通过每个洗气瓶都能充分反应则尾气(已干燥)()A可能是单一气体B不可能含有一氧化碳C可能存在原气体中的两种气体D成分和洗气瓶的排
10、列顺序无关解析：选A、C若混合气体先通入NaOH溶液，然后再依次通入饱和碳酸氢钠溶液、水(或水、饱和碳酸氢钠溶液)则最后得到尾气为CO；若混合气体先通过饱和碳酸氢钠溶液、水(或水、饱和碳酸氢钠溶液)，最后通入NaOH溶液，则尾气为CO和NO，由此可知尾气中一定含有CO，A、C正确。3(2013北京高考改编)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1) NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式_。(2)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_。解析：(1)NO2与H2O反应生成
11、HNO3与NO。(2)NO被CO还原为N2，CO被氧化为CO2。答案：(1)3NO2H2O=2HNO3NO(2)2NO2CON22CO2考点二氨和铵盐1氨的物理性质无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化。极易溶于水(1700)，可由喷泉实验证明。2氨的化学性质(1)还原性：与氧气反应：4NH35O24NO6H2O。(2)与酸反应：与氯化氢反应：NH3HCl=NH4Cl，产生白烟。(3)与水反应：NH3H2ONH3H2ONHOH，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。(4)与盐溶液反应现象离子方程式FeCl3溶液生成红褐色沉淀Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NHAlCl3溶液生成白色沉淀Al3
12、3NH3H2O=Al(OH)33NH3.氨的用途(1)液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。(2)制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。4氨的制法加热固态铵盐和碱的混合物5铵盐及NH的检验(1)铵盐的物理性质铵盐都是白色固体，均易溶于水。(2)铵盐的化学性质(3)NH的检验。1液氨和氨水在组成上有何区别？提示：液氨是氨气液化的产物，只含NH3，是纯净物；氨水是NH3的水溶液，由H2O、NH3、NH3H2O、NH、OH等粒子组成。2氨水中有大量的NH3H2O，但在计算其质量分数时，溶质是什么？提示：仍视为NH3。3实验室制NH3时，能否用NH4NO3和NH4HCO3代替NH4Cl？用NaOH代替Ca(OH
13、)2?提示：均不能。NH4NO3加热时易发生爆炸，NH4HCO3易分解产生CO2，使NH3不纯；NaOH参与反应时易结块，不利于氨气的逸出，且NaOH碱性太强，易腐蚀玻璃。4实验室如何干燥NH3?提示：NH3是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，也不能用CaCl2干燥，因为易生成CaCl28NH3，所以常用碱石灰干燥。命题角度一氨气的性质典例1(2014安徽淮北模拟)如图利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。图表中对实验现象所做的解释不正确的是()选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与挥发出来的HCl反应产生了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫酸不发生反应C氯化物溶液中有红褐色沉淀该溶液一定是FeCl3溶液D干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊
