PAGE1專題02氮及其化合物內(nèi)容導(dǎo)航考點(diǎn)聚焦：緊扣考試命題?？键c(diǎn)，有的放矢重點(diǎn)速記：知識點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)梳理，查漏補(bǔ)缺難點(diǎn)強(qiáng)化：難點(diǎn)內(nèi)容標(biāo)注與講解，能力提升復(fù)習(xí)提升：基礎(chǔ)鞏固+提升專練，全面突破1.認(rèn)識氮元素在自然界中的存在形式，了解氮的固定的意義。2.掌握N2的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。3.掌握NO、NO2的性質(zhì)及二者的相互轉(zhuǎn)化。4.掌握NO、NO2與O2混合溶于水的計(jì)算。5.掌握NH3的性質(zhì)。6.掌握銨鹽的性質(zhì)及銨根的檢驗(yàn)方法。7.掌握噴泉實(shí)驗(yàn)的原理及拓展應(yīng)用。8.掌握實(shí)驗(yàn)室制取NH3的方法。9.掌握硝酸的性質(zhì)及有關(guān)硝酸氧化性的實(shí)驗(yàn)綜合題解題規(guī)律。10.掌握硝酸與金屬、非金屬反應(yīng)的特點(diǎn)。11.知道酸雨的成因及防治措施。一、氮及其氧化物硝酸1．氮的固定2．氮?dú)?1)物理性質(zhì)：無色無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)①3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2。②N2＋3H2eq\o(,\s\up8(高溫、高壓),\s\do3(催化劑))2NH3。③N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電或高溫))2NO。3．氮的氧化物(1)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、NO2(或N2O4)、N2O5，其中屬于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。(2)NO和NO2的比較性質(zhì)NONO2色、味、態(tài)的氣體的氣體水溶性溶于水溶于水毒性有毒，大氣污染物之一有毒，大氣污染物之一與水反應(yīng)不反應(yīng)與氧氣反應(yīng)不反應(yīng)4.氮氧化物對環(huán)境的污染、人體的危害及防治(1)常見的污染類型及對人體的危害①光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一種有毒的煙霧。②酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨水降到地面。③破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。④NO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2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O，NO2＋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)，一般適用于工業(yè)尾氣中NOx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)。二、硝酸1．硝酸物理性質(zhì)硝酸是、揮發(fā)、氣味的液體。2．硝酸化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性反應(yīng)：。(2)強(qiáng)氧化性硝酸無論濃、稀都具有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大，氧化性越強(qiáng)。①與金屬反應(yīng)稀硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：；濃硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：。②與非金屬反應(yīng)濃硝酸與C反應(yīng)的化學(xué)方程式：。③與還原性化合物反應(yīng)硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等還原性物質(zhì)。稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：。三、氨銨鹽1．氨的物理性質(zhì)無色、有氣味的氣體，密度比空氣的，易，液氨可作，極易溶于水(1∶700)，可由噴泉實(shí)驗(yàn)證明。2．氨的化學(xué)性質(zhì)(1)較穩(wěn)定：N的強(qiáng)，N—H的大，因而NH3比較穩(wěn)定。(2)(3)較強(qiáng)的配位能力Cu(OH)2溶于氨水：Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。(4)還原性催化氧化：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O。3．銨鹽(1)物理性質(zhì)銨鹽大多數(shù)是固體，絕大多數(shù)易溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)4．NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(yàn)步驟未知液eq\o(→,\s\up7(強(qiáng)堿，△))產(chǎn)生使的紅色石蕊試紙變的氣體，則證明含NHeq\o\al(＋,4)。5．氨的實(shí)驗(yàn)室制法(1)NH4Cl和Ca(OH)2的固體混合物制取氨氣簡易裝置示意圖如圖。(2)用濃氨水制備氨氣方法化學(xué)方程式(或原理)發(fā)生裝置加熱濃氨水濃氨水＋固體NaOHNaOH溶于水放熱，促使氨水分解，且OH－濃度的增大有利于NH3的放出濃氨水＋固體CaOCaO與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少；反應(yīng)放熱，促使氨水分解?；瘜W(xué)方程式為NH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)2四、氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系1.氮元素的“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(xí)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。2.含氮元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)歧化——同一物質(zhì)中某元素的化合價在同一反應(yīng)中既又。如：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O(2)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。如：6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(△))5N2＋6H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O1.氮氧化物溶于水的有關(guān)計(jì)算無論是單一氣體(NO2)，還是NO、NO2、O2中的兩者的混合氣體，反應(yīng)的實(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。(1)若NO和O2通入水中，總關(guān)系式為4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3(4∶3)。(2)若NO2和O2通入水中，總關(guān)系式為4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3(4∶1)。(3)NO2、NO、O2三種混合氣體通入水中：①可先將NO和O2轉(zhuǎn)化為NO2，再按上述各種情況分別處理。②也可先將NO2和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO，再按4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3情況處理。2.金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算(1)金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算的思維模型(2)金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算方法①電子守恒法：金屬失電子數(shù)＝n(NO2)＋3n(NO)。②原子守恒法：n(HNO3)＝xn[M(NO3)x]＋n(NO2)＋n(NO)(x代表金屬元素的化合價)。若向反應(yīng)后溶液中加入NaOH溶液恰好使Mx＋沉淀完全，此時溶質(zhì)為NaNO3，則存在：n(Na＋)＝n(NOeq\o\al(－,3))＝n(HNO3)－n(NO)－n(NO2)。③電荷守恒法：HNO3過量時反應(yīng)后溶液中(不考慮OH－)有c(NOeq\o\al(－,3))＝c(H＋)＋x×c(Mx＋)。起酸性作用的HNO3的物質(zhì)的量是金屬的物質(zhì)的量和金屬所帶電荷數(shù)的乘積，可表示為n(HNO3)酸性＝xn(Mx＋)＝n(e－)(Mn＋代表金屬離子)。④離子方程式計(jì)算法：金屬與硫酸、硝酸的混合酸反應(yīng)時，由于硝酸鹽中NOeq\o\al(－,3)在硫酸提供H＋的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，故此類題目應(yīng)用離子方程式來計(jì)算3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。先作過量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H＋或NOeq\o\al(－,3)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，且要符合電荷守恒。3.噴泉實(shí)驗(yàn)的原理與應(yīng)用（1）噴泉實(shí)驗(yàn)的原理使燒瓶內(nèi)外在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)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(dǎo)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液體。氣體HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2、(4∶3)NO2、O2(4∶1)吸收劑水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水（3）噴泉實(shí)驗(yàn)的發(fā)散裝置及操作方法噴泉實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)，其本質(zhì)是形成壓強(qiáng)差而引發(fā)液體上噴，以教材中的裝置(發(fā)散源)可設(shè)計(jì)如圖所示的多種不同的裝置和采用不同的操作(如使氣體溶于水、熱敷或冷敷、生成氣體、使氣體發(fā)生反應(yīng)等)來形成噴泉。設(shè)計(jì)說明：(Ⅰ)裝置改變了膠頭滴管的位置，將膠頭滴管中的水?dāng)D入試劑瓶中，試劑瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，即可使少量溶液沿導(dǎo)管進(jìn)入燒瓶中，導(dǎo)致大量的NH3溶解，燒瓶內(nèi)形成負(fù)壓而產(chǎn)生噴泉。(Ⅱ)裝置省去了膠頭滴管，用手(或熱毛巾等)捂熱燒瓶，氨受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣，氨與水接觸(或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶，使水進(jìn)入燒瓶中，氨溶于水)，即發(fā)生噴泉。(Ⅲ)裝置在水槽中加入能使水溫升高的物質(zhì)，使錐形瓶內(nèi)酒精因升溫而揮發(fā)，錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大而產(chǎn)生噴泉。(Ⅳ)裝置向燒瓶中通入一定量的H2S和SO2，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。(Ⅴ)裝置打開①處的止水夾并向燒瓶中緩慢通入等體積的HCl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。(Ⅵ)裝置中，擠壓膠頭滴管，然后打開導(dǎo)管上部的兩個旋塞，則在右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開導(dǎo)管下部的止水夾，則可產(chǎn)生雙噴泉。（4）噴泉實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的濃度計(jì)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(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度：HCl、NH3、NO2氣體或它們與其他不參與反應(yīng)的氣體混合時，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為eq\f(1,22.4)mol·L－1。當(dāng)是NO2和O2的混合氣體且體積比為4∶1時，c(HNO3)＝eq\f(1,28)mol·L－1。基礎(chǔ)鞏固1．（24-25高一下·安徽黃山·期中）酸雨形成的示意圖如圖所示。下列說法正確的是A．pH<7的雨水即為酸雨B．汽車排氣口處發(fā)生反應(yīng)：N2+O22NO2C．可以通過“汽車尾氣催化凈化”、“燃煤脫硫”等措施遏制酸雨形成D．二氧化氮、二氧化硫均能形成強(qiáng)酸，所以都為酸性氧化物2．（24-25高一下·廣東深圳·期中）下列說法正確的是A．所有銨鹽中，N元素的化合價都是-3價B．溶于水能導(dǎo)電，因此是電解質(zhì)C．將少量硫酸銨和熟石灰混合在研缽中進(jìn)行研磨，可以聞到刺激性氣味D．銨鹽比較穩(wěn)定，因此貯存銨態(tài)氮肥時無需密封保存3．（24-25高一下·廣東深圳·期中）用排空氣法收集干燥的進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，裝置如圖。打開彈簧夾，擠壓膠頭滴管，下列說法錯誤的是A．該實(shí)驗(yàn)證明氨氣極易溶于水B．燒杯中換成飽和食鹽水將無法形成噴泉C．形成藍(lán)色噴泉說明氨水呈堿性D．實(shí)驗(yàn)室常用加熱濃氨水的方法快速制取氨氣4．（24-25高一下·廣東深圳·期中）利用下列裝置制取并收集氨氣，下列裝置(“→”表示氣流方向)正確且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．制備氨氣B．凈化氨氣C．收集氨氣D．尾氣處理5．（24-25高一下·寧夏吳忠·期中）下列關(guān)于氮的氧化物的說法中正確的是A．氮的氧化物都是酸性氧化物，都是大氣污染物B．氮的氧化物都既有氧化性，又有還原性C．NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3，所以NO2是酸性氧化物D．不能用排空氣法收集NO6．（24-25高一下·福建福州·期中）下列說法中正確的是A．硝酸應(yīng)保存在棕色塑料瓶中B．濃硝酸與碳反應(yīng)時，硝酸只表現(xiàn)為強(qiáng)氧化性C．稀硝酸與Cu反應(yīng)時，硝酸只表現(xiàn)為強(qiáng)氧化性D．常溫下，濃硝酸不與鐵和鋁反應(yīng)，但稀硝酸可以與鐵和鋁反應(yīng)7．（24-25高一下·山東聊城·期中）下列各組溶液中，離子一定能大量共存的是A．使酚酞變紅的溶液中：、、、B．含有0.1mol/L的溶液中：、、、C．室溫下，pH=1的溶液中：、、、D．稀硫酸中：、Cu2+、、8．（24-25高一下·天津·期中）化學(xué)研究工作者利用傳感技術(shù)測定噴泉實(shí)驗(yàn)中的壓強(qiáng)變化來認(rèn)識噴泉實(shí)驗(yàn)的原理。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1，關(guān)閉a，將單孔塞(插有吸入水的膠頭滴管)塞緊瓶口c，打開b，完成噴泉實(shí)驗(yàn)。電腦繪制三頸瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化曲線如圖2：下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法錯誤的是A．制取氨氣時燒瓶中的X固體可以是CaCl2B．圖中C點(diǎn)時噴泉最劇烈C．若去掉裝置中的膠頭滴管，采用熱敷燒瓶的方法也可產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象D．噴泉實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)水未充滿三頸燒瓶，可能是因?yàn)槭占陌睔獠患?．（24-25高一下·廣東汕頭·期中）氮及其化合物的“價—類”二維圖如下所示。下列說法不正確的是A．從物質(zhì)類別角度分析，Q和Z都屬于酸性氧化物B．將N2轉(zhuǎn)化為Q的過程屬于氮的固定C．可用氧化鈣固體和濃氨水不加熱來制取XD．3.2gCu與10的Y溶液恰好完全反應(yīng)，生成NO、NO2混合氣體1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則Y溶液的體積為15mL10．（23-24高一下·四川綿陽·期中）下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論相符的是操作及現(xiàn)象結(jié)論A某溶液中加入鹽酸，產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體溶液中一定含有B向某溶液中滴加氫氧化鈉溶液，微熱，將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙放在試管口，試紙變紅溶液中一定含有C向某溶液中先加足量稀鹽酸，無沉淀，再加入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成溶液中一定含有D用潔凈鉑絲蘸取某溶液在火焰上灼燒，火焰呈黃色該溶液一定含有鈉元素提升專練11．（23-24高一下·四川綿陽·期中）將1.76g銅鎂合金完全溶解于50mL某濃度的硝酸中，得到NO2和NO的混合氣體1120mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，當(dāng)向反應(yīng)后的溶液中加入540mL1.0mol/LNaOH溶液時，金屬離子全部轉(zhuǎn)化為沉淀，測得沉淀的質(zhì)量為3.12g。下列說法正確的是A．該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是1∶1B．NO2和NO的混合氣體中，NO2的體積分?jǐn)?shù)是30%C．得到的NO2和NO混合氣體通入一定量O2后被水完全吸收，消耗O2的體積為448mLD．該硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是10.8mol/L12．（24-25高一下·廣東深圳·期中）32gCu與適量濃硝酸完全反應(yīng)，將生成的混合氣體(NO和NO2組成)通入700mL1mol/LNaOH溶液中，混合氣體恰好被完全吸收，得到只含NaNO2和NaNO3的混合溶液，混合氣體中NO2的物質(zhì)的量為A．0.15mol B．0.3mol C．0.5mol D．0.55mol13．（24-25高一下·安徽黃山·期中）將1.93g鋅銅合金投入20mL一定濃度的硝酸中，合金完全溶解，產(chǎn)生NO和NO2混合氣體896mL(不考慮其他氣體，體積折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，反應(yīng)結(jié)束后向溶液中加入80mL1mol?L?1NaOH溶液，恰好使溶液呈中性且金屬陽離子全部轉(zhuǎn)化為2.95g沉淀。若將盛有生成混合氣體的容器倒扣在水中，通入一定體積的氧氣，恰好可將該混合氣體完全轉(zhuǎn)化。下列說法錯誤的是A．Zn與Cu的物質(zhì)的量之比為1∶2 B．NO和NO2的體積之比為3∶1C．原硝酸的濃度為6mol?L?1 D．通入的O2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)V=336mL14．（24-25高一下·四川宜賓·期中）硝酸可用于制化肥、農(nóng)藥、染料等。將一定質(zhì)量的銅放入500mL的濃硝酸溶液中恰好完全反應(yīng)，共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NO2和NO的混合氣體44.8L，將混合氣體倒立于水中，通入0.75molO2恰好使混合氣體全部轉(zhuǎn)化為硝酸，下列說法不正確的是A．銅與硝酸反應(yīng)中硝酸表現(xiàn)出酸性和強(qiáng)氧化性B．原硝酸的物質(zhì)的量濃度為12mol/LC．銅的物質(zhì)的量為1.5molD．混合氣體中NO2和NO的物質(zhì)的量之比為3∶115．（24-25高一下·湖南衡陽·期中）將一定質(zhì)量的Cu、CuO混合物加入到0.5L稀硝酸中，固體完全溶解，產(chǎn)生5.6LNO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。向所得溶液中再加入0.5L2.5mol/LNaOH溶液，恰好使Cu2+沉淀完全。過濾后，將沉淀洗滌、干燥、充分灼燒得到40.0g固體。下列判斷錯誤的是A．稀硝酸濃度為3.0mol/LB．原固體混合物中含10.0gCuOC．原固體混合物中m(Cu)：m(O)=4：1D．固體完全溶解時所消耗的硝酸中，被還原與未被還原的硝酸物質(zhì)的量之比為1：416．（24-25高一下·廣東深圳·期中）部分含氮物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是A．將足量銅絲插入d的濃溶液只產(chǎn)生c氣體B．a(chǎn)既可被氧化，也可被還原C．c作為尾氣可用NaOH溶液吸收除去D．自然界可存在a→b→c→d→e的轉(zhuǎn)化17．（24-25高一下·江蘇無錫·期中）氮氧化物()是大氣污染物之一，處理工業(yè)廢氣中的對于環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。(1)在一定條件下可將還原。甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室對該反應(yīng)進(jìn)行了探究。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖(部分夾持裝置省略)①用裝置A制備，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為；裝置B內(nèi)的試劑是。