第四章非金屬及其化合物

第14講氮及其化合物(精講)

【考情分析】

高考對(duì)本講內(nèi)容的考查仍將以氨氣、鏤鹽、一氧化氮、二氧化氮和硝酸等物質(zhì)的性質(zhì)為重點(diǎn)，突出考查反

應(yīng)方程式的書寫和有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算。其題目新穎、知識(shí)覆蓋面廣、思維跨度大?？疾樾问届`活多

樣，題型多變，大多以選擇、推斷、綜合實(shí)驗(yàn)、計(jì)算題的形式出現(xiàn)。預(yù)計(jì)今后1.以氨氣的還原性為起點(diǎn)命

制實(shí)驗(yàn)題；2.以硝酸的用途入題考查硝酸的氧化性；3.以氮的化合物對(duì)環(huán)境的污染為背景，命制環(huán)境保護(hù)試

題；4.用信息題考查其他氮族元素，如磷和碑。

【核心素養(yǎng)分析】

1.變化觀念與平衡思想：分析氮及其化合物的化學(xué)反應(yīng)，預(yù)測(cè)在一定條件下氮及其化合物可能發(fā)生的化學(xué)

變化。

2.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：發(fā)現(xiàn)或提出對(duì)氮及其化合物有探究?jī)r(jià)值的化學(xué)問題，能依據(jù)探究目的設(shè)計(jì)并優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)操作，能對(duì)觀察記錄的實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工并獲得結(jié)論。

3.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：關(guān)注氮及其化合物的社會(huì)熱點(diǎn)問題，認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)的重要性，形成可持續(xù)發(fā)展意

識(shí)和綠色化學(xué)觀念。

【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】

。2,催化劑CU

【知識(shí)梳理】

知能點(diǎn)一氮?dú)饧捌溲趸?/p>

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Nz轉(zhuǎn)化NHJ)(2)人工固氮：合成氨工業(yè)

2.氮?dú)?/p>

(1)結(jié)構(gòu)：

分子式：Nz電子式：：N"N：結(jié)構(gòu)式：N=N

⑵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(qiáng)為lOlKPa

下，氮?dú)庠谝?95.8℃時(shí)變成無色液體，氮?dú)夥肿釉谝?09.9℃時(shí)變成雪花狀固體，Nz空氣中N?的體積分?jǐn)?shù)

紅為0.78o

(3)化學(xué)性質(zhì)

1)通常狀況下很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

2)在一定條件下，能與一些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

高溫k高壓

①與不反應(yīng)：N2+3H2催化劑2NH3；

占燃

②與某些金屬反應(yīng)：3Mg+N2-Mg3N2

MgsNz離子化合物，在水中強(qiáng)烈水解Mg3N2+6HzO=3Mg(OH)2+2NH3t

③與反應(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。

N+Oz放電或回厘2N0(閃電、汽車引擎中發(fā)生的反應(yīng))

(4)用途：工業(yè)原料，合成氨，制化肥，HNOs,保護(hù)氣，制冷劑

(5)工業(yè)制法:

2)耗氧法：=---------!I-i~~；；——■_I

3.氮的氧化物

(1)氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物，氮元素從+1?-F5價(jià)都有對(duì)應(yīng)的氧化物，如NONO、N2O3、NOK或N2OJ、N205,

其中NzOs、N2O3分別是硝酸、亞硝酸(HNO2)的酸酎。

(2)N0和NO?的比較

N0NO2

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(diǎn)很低低，易液化

族

溶解性不溶易溶

化毒性有毒有毒

學(xué)

與水不反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO

性NO?既是氧化劑，又是還原劑

質(zhì)

與堿不反應(yīng)2N02+2Na0H=NaN03+NaN02+H20

N0+N02+2Na0H=2NaN02+H20

氧化性2N0+2C0=2C02+N22N02+2KI=I2+2KN02

還原性2NO+O2=2NO2可使KMnCh褪色

可使KM11O4褪色

與混合，通4N0+302+2H20=4HN034N02+02+2H20=4HN03

入水中

3CU+8HN03(稀)===3Cu(N03)2+2N0CU+4HN03(濃)===CU(N03)2+2N02f

實(shí)驗(yàn)室制取f+4H=0+2H20

收集方法排水法向上排空氣法

(3)氮的氧化物溶于水的幾種情況分析

1)NOZ或NO?與N?混合氣體溶于水時(shí)，3NO2+H2O==2HNO3+NO,利用氣體體積變化差進(jìn)行計(jì)算。

2)NO?與的混合氣體溶于水，由3N02+H2==2HN03+N0及2N0+02==2N()2,得：

4N02+02+2H20==4HN03,可知，

=4：1,恰好完全反應(yīng)

r(NO2)：r(O2)->4：1,NO其量,剩余氣體為NO

<4：過量，剩余氣體為

3)NO和同時(shí)通入水中時(shí)，其反應(yīng)是2N0+0?==2N02①，3NOz+H2O==2HNO3+NO②，將①X3+②X2得總反

應(yīng)式為：4N0+302+2H20==4HN03O

=4：3,恰好完全反應(yīng)

V(NO):丫⑼)卜4:3,乘馀NO

<4:3,剩余。2

4)NO、NOz、Oz三種混合氣體通入水中，可先按情況(1)求出NO?與出0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(jìn)行計(jì)算。

(4)氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染及防治

1)常見的污染類型

①光化學(xué)煙霧：N0.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HNOs和HNOz,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(huì)加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)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(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。

@N0與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。

2)常見的NO,尾氣處理方法

①堿液吸收法：2N02+2Na0H===NaN03+NaN02+H20；NO2+NO+2Na0H===2NaN02+H20

N(h、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是〃(NOz)》A(N0)。一般適合工業(yè)尾氣中NO,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(N“，或NO,與CO在一定溫度下催

化轉(zhuǎn)化為無毒氣體M和C02)。一般適用于汽車尾氣的處理。

知能點(diǎn)二氨、錢鹽

(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

II義N義IIH鍵角107°

NH?/三角錐形極性分子

3II

18'

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(shí)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(xué)性質(zhì)

(1)氨與水的反應(yīng)

NH3+H2ONH3?H2ONH”+0IT

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：NH3?H2O,NIL、出0；三種離子：NH；、

及少量的

b.NH3?HQ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(lán)，故常用濕潤的紅色石蕊試紙檢

驗(yàn)NHs的存在。

c.NH3?H2O不穩(wěn)定，易分解：NH3-H2O=^=NH3f+/0。

(2)氨與酸的反應(yīng)：氨氣與酸反應(yīng)生成鍍鹽

NH3+HONH4CI(白煙)

NH3+HN03=NH4N03(白煙)

2NH3+H2S04=(NH4)2S04

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(huì)

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+3NH；

3+

又如過量氨水與A1CL反應(yīng)的離子方程式：A1+3NH3?H2O===A1(OH)3I+3NH?。

注：與Cu"、Zn"、Ag+反應(yīng)先生成沉淀Cu(0H)2、Zn(OH)z、Ag2O,繼續(xù)加入NL?H20或通入NH3,沉淀溶解,

2+

分別生成CU(NH3)「、Zn(NH3)4\Ag(NH3)2?

⑷氨的還原性

布化劑

a.催化氧化：4NH3+502△4N0+6壓0(用于工業(yè)制硝酸)。

占燃

b.在純氧中燃燒：4NH3+302===2N2+6H2O?

c.與氯氣反應(yīng)：2陽3+3d2===2+6口1或8NH3+3C12===N2+6NB1cl(用于檢驗(yàn)CL管道泄漏)。

d.與CuO反應(yīng)：2NH3+3CuOq=Nz+3Cu+3HQ(用于實(shí)驗(yàn)室制少量㈤。

4.氨的實(shí)驗(yàn)室制法

(1)原理：利用復(fù)分解反應(yīng)強(qiáng)堿制弱堿

2NH4C1+Ca(OH)2=^=CaCL+2NH3t+2H20

(2)藥品的選擇：

①錢鹽:制取NH3時(shí)，一般用NH4cl而不用NH4NO3、(NH4)2S04^(NH4)2C03,原因如下：

鏤鹽不選用的理由

NH4NO3受熱分解，會(huì)發(fā)生爆炸，不安全

(NH02s與Ca(OH)z反應(yīng)時(shí)生成CaS04,反應(yīng)物呈塊狀，不利于NL逸出，且反應(yīng)后試管難清洗

(NH。2C03受熱分解會(huì)產(chǎn)生C02,使收集到的NH,不純

②堿：一般用熟石灰，不用NaOH或KOH,因?yàn)镹aOH或KOH易吸水結(jié)塊，而且對(duì)玻璃儀器腐蝕性較強(qiáng)。

(3)裝置：固一固反應(yīng)加熱裝置(同制。2)

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H2s。4、CaCk干燥,CaCL與N&反應(yīng)：CaCl2+8NH3=CaCl2-8NH3?

（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(dǎo)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(shí)，導(dǎo)管應(yīng)

插入接近試管的底部。

（6）驗(yàn)滿：

①用濕潤的紅色石蕊試紙放置在試管口附近，若變藍(lán)，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(dǎo)管口放一團(tuán)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(shí)要防止倒吸。常采用的裝置有：

（6）氨氣的其它實(shí)驗(yàn)室制法

方法化學(xué)方程式（或原理）氣體發(fā)生裝置

加熱濃氨水

NH3?t+H20

NaOH溶于水放熱，促使氨水分解。且0IT濃度的

濃氨水+固體NaOH

增大有利于NH,的生成

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(xué)方程式為NH3-H2O+CaO===NH3

t+Ca（OH）z

（二）銹鹽及NHj的檢驗(yàn)

1.鏤鹽

（1）鍍鹽的物理性質(zhì)

鏤鹽都是離子化合物，都是白色固體，均易溶于水。

（2）鐵鹽的化學(xué)性質(zhì)

1）不穩(wěn)定性

a.NH4cl受熱分解：NH^l^NHat+HC1t（用于除去或分離鍍鹽）。

b.NH4HCO3或（NHJ2CO3受熱分解：NH4HC03=^=NH3t+C02t+壓0；（NH4）2C03^=2NH3t+C02f+H20

c.硝酸鏤的分解有四種情況：

①110℃時(shí)分解：NH4N03=HN03+NH3t

②185℃~200℃分解：NH4N03=N20f+2H20

③230°C以上，同時(shí)有弱光：2NH4N03=2N2t+02t+4H20

④在400。C以上時(shí)，劇烈分解發(fā)生爆炸：4NH4NO3=3N2t+2N0,f+8H2O

注：一般情況下寫為5NH4N03^=4N2+2HN03+9H20

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（酸式硫酸銹）：（NH4）2S04=NH3+NH4HS04；

②513℃時(shí)則硫酸錠完全分解，分解放出氨氣、氮?dú)狻⒍趸蚣八?/p>

3（NH4）2S04=3S02t+6H2O+N2t+4NH3t

2）與堿反應(yīng)

-

a.在稀溶液中不加熱：NH^+OH===NH3-H2O?

-

b.加熱時(shí)或濃溶液：NH^+0H=^=NH3f+H2O?

③鍍鹽溶于水易水解：NH7+H2K^NH3?H2+H+。

2.NH。的檢驗(yàn)

未知液3一呈堿性/△、濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)色，則證明含NH"

知能點(diǎn)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?yàn)槿芙庥蠳O2而呈黃色。質(zhì)量分?jǐn)?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(xué)性質(zhì)

（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>FezOs等

③與堿反應(yīng)：CU（0H）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HNO,的酸性時(shí)，要注意考慮它的強(qiáng)氧化性。如FeO與稀硝酸反應(yīng)時(shí)的方程式應(yīng)是：

3FeO+1OHM（?。?=3Fe（N03）3+N0t+5H20,而不是Fe0+2HN03（?。?=Fe（N03）2+H2O。

⑵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(shí)驗(yàn)室中常用棕色瓶?jī)?chǔ)存硝酸。

4HNC）3（濃）—烏2壓0+4N0?t+02t?

⑶強(qiáng)氧化性

由于HNOs中的+5價(jià)氮元素有很強(qiáng)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(jià)氮被

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

性規(guī)律：①溫度越高，硝酸越濃，其氧化性越強(qiáng)。②與硝酸反應(yīng)時(shí)，還原劑一般被氧化成最高價(jià)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）C02t+4N02t+2H20,

△

S+6HNO3（濃）^=H2S04+6N02t+2H2。

③金屬與HNO3反應(yīng)一般不生成也，濃HNO3一般被還原為NO?,稀HNOs一般被還原為NO,極稀HNO3可被還原

成NHs,生成NH4NO3等。

3CU+8HNO3（?。?=3CU（N03）2+2N0t+4H20

CU+4HNO3（濃）==CU（N03）2+2N02t+2H20

【特別提醒】濃硝酸與Cu反應(yīng)時(shí)，若Cu過量，反應(yīng)開始時(shí)濃硝酸的還原產(chǎn)物為NO?,但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，

硝酸變稀，其還原產(chǎn)物將為NO,最終應(yīng)得到NO?與NO的混合氣體，可利用氧化還原反應(yīng)過程中化合價(jià)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(shí)，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(jìn)一步反應(yīng)，

這種現(xiàn)象叫鈍化。鈍化其實(shí)也是硝酸強(qiáng)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(shí)，產(chǎn)物符合以下規(guī)律

一過量》Fe（NO2

HNC_Fe與HNO,恰好反應(yīng)_FeCNOjh或FefNO,）,

3

*或Fe（NO｝）2和Fe（NO3）3

Fe不足

-.>Fe（NO｝）3

⑥與還原性化合物反應(yīng)：

硝酸可氧化%S、SO2、Na2sO3、HI、Fe?+等還原性物質(zhì)。如稀硝酸與FeSO,溶液反應(yīng)的離子方程式：

3Fe2++4H++NOr===3Fe3++NOf+2壓0。

（4）與有機(jī)物反應(yīng)

①硝化反應(yīng)（與苯反應(yīng)）：

A濃硫酸1八廠*"

\/+HNC）3（濃）一不一'/+HzO；

②顯色反應(yīng)：含有苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色。

【易錯(cuò)提醒】（DHN03與金屬反應(yīng)一般不能產(chǎn)生比。

（2）還原產(chǎn)物一般為HN03（濃）一NO2,HN03（?。┮籒O；很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為沖0、N?或限順。

（3）硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)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(cuò)問題

①忽視NO「在酸性條件下的強(qiáng)氧化性。在酸性條件下NO「不能與Fe"、廣、SO打、S?一等還原性較強(qiáng)的離子大

量共存。

②在書寫離子方程式時(shí)，忽視HNQ,的強(qiáng)氧化性，將氧化還原反應(yīng)簡(jiǎn)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(jī)化學(xué)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

①陽3在催化劑作用下與反應(yīng)生成NO：

傕化劑

4NH3+502△4N0+6H2。

②NO進(jìn)一步氧化生成NO2：2N0+02===2N02?

③用水吸收NO2生成HNO3：

3N02+H20===2HN03+N0?

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NO,溶于HN03而使其呈黃色。與工業(yè)鹽酸中因含F(xiàn)e時(shí)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HNO3（濃）一NO?,HN03（?。?NO,HNC）3（極稀）-NzO

或NHM

（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

L概念：硝酸鹽，是硝酸HNO3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、硝酸鈾等。

2.物理性質(zhì)：硝酸鹽幾乎全部易溶于水，只有硝酸肥微溶于水，堿式硝酸鈾難溶于水，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(xué)性質(zhì)

（1）不穩(wěn)定性：固體的硝酸鹽加熱時(shí)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(dòng)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(dòng)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（N03）/=

2CU0+4N02+02f；

c.按金屬活動(dòng)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：2AgN03=￡=2Ag+2N02

+02t

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

智能點(diǎn)四氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化

氮元素有多種可變化合價(jià)，物質(zhì)的種類較多，在復(fù)習(xí)時(shí)要從物質(zhì)類別和價(jià)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

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

（1）氨氣轉(zhuǎn)化為鏤鹽：HC1+NH3=NH4C1

⑵硝酸轉(zhuǎn)化為硝酸鹽：NaOH+HNO3=NaNO3+H2O

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

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

催化劑

（2）NHs轉(zhuǎn)化為NO：5O2+4NH34N0+6H20

智能點(diǎn)五噴泉實(shí)驗(yàn)及拓展應(yīng)用

1.噴泉實(shí)驗(yàn)的原理

使燒瓶?jī)?nèi)外在短時(shí)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?jī)?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吸收劑。

CO2、CI2、NO、O2、NC）2、O2

氣體HC1N0

NH32

SO2、H2s（4：3）（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)散裝置和實(shí)驗(yàn)操作

發(fā)散源

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

裝置（H）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，即發(fā)生噴泉（或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶，使水進(jìn)入燒瓶中，瓶?jī)?nèi)氨溶于水）。

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

生噴泉。

裝置(W)向?qū)Ч苤型ㄈ胍欢康目凇旰蚐O?,現(xiàn)象為有淡黃色粉末狀物質(zhì)生成，瓶?jī)?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(dǎo)管上部的兩個(gè)活塞，則在右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開導(dǎo)管下

部活塞，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：

(l)HCKNL、NO?氣體或它們與其他不溶于水的氣體混合時(shí)：所得溶液的物質(zhì)的量濃度為羨mol?廣1。

⑵當(dāng)是NO?和02的混合氣體且體積比為4：1時(shí)，c(HNCh)=77mol?

智能點(diǎn)六第VA族元素其它知識(shí)歸納

1.朋(聯(lián)氨)

(1)結(jié)構(gòu)：

分子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

N2H4HHHHH2N-NH2

NN

H：N：N：H/H

(2)堿性：二元弱堿，堿性比NHs弱。在水中的電離方式與氨相似，分兩步進(jìn)行：用乩+壓0==^2度+0『、

-

NzHl+H20NZHT+0H?

+

(3)強(qiáng)還原性：①水合肺在堿性溶液中能將銀、銀等金屬離子還原成金屬單質(zhì)，如2N2H<-H2O+2Ag=2Ag

；+2NH：+N2t+2H20；②能被氧氣、H?。,等氧化，可用作噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑、火箭燃料等。

2.AS2O3、AS2O5和As2s3

(DAS2O3俗稱砒霜，微溶于水生成亞碑酸(％AsO3),可被過氧化氫氧化成碎酸(LAsO。，屬于兩性氧化物：AS2O3

+6NaOH=2Na3AsO3+3H20,AS2O3+6HCl=2AsCL+3比0。

(2)As2()5遇熱不穩(wěn)定，在熔點(diǎn)(300℃)附近即失去0變成AS203?

⑶As2s3俗稱雌黃，可溶于堿性硫化物或堿溶液中：As2s3+3NazS=2Na3Ass3,As2S3+6NaOH=Na3AsS3+Na3AsO3

+3H20o也可以與SnCL發(fā)煙鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為雄黃(As4s。：2As2s3+2SnCL+4HCl=As4s4+2SnCL+2H2st。

雄黃和雌黃均可以與氧氣反應(yīng)生成AS203O

【典例剖析】

高頻考點(diǎn)1考查氮及其氧化物的性質(zhì)和應(yīng)用

例1.下列關(guān)于N2及氮的氧化物的說法正確的是

A.N2化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用作保護(hù)氣

B.NO、NO2均為大氣污染氣體，在大氣中可穩(wěn)定存在

C.NO、NO2均易溶于水

D.NO能與水直接化合

【變式訓(xùn)練】下列說法正確的是

A.氮的固定只有在高溫、高壓、催化劑存在的條件下才能實(shí)現(xiàn)

B.NO和NO,均有毒

C.NO?與H2反應(yīng)生成HNOs,所以NO2是酸性氧化物

D.NO可用排空氣法收集

高頻考點(diǎn)2考查硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用

例2.（2021?福建高三）資料顯示：濃硝酸能將N0氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化N0；氫氧化鈉能吸收

N02,但不能吸收NO。某學(xué)習(xí)小組據(jù)此驗(yàn)證濃、稀硝酸氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱，按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持儀器

已略去）。下列說法第氓的是

A.能證明氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為③中溶液上方出現(xiàn)紅棕色氣體

B.滴加濃硝酸前要先打開彈簧夾通一段時(shí)間氮?dú)?/p>

C.②中的試劑為水

D.⑥的作用是吸收尾氣

【變式訓(xùn)練】下列對(duì)硝酸的認(rèn)識(shí)正確的是

A.濃硝酸和稀硝酸都具有強(qiáng)氧化性

B.銅與稀硝酸的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)

C.可用鋁制或鐵制容器盛裝稀硝酸

D.在銅與濃硝酸的反應(yīng)中，硝酸只體現(xiàn)氧化性，沒有體現(xiàn)酸性

高頻考點(diǎn)3考查氨氣、錢鹽及N弦檢驗(yàn)

例3.下列說法正確的是

A.檢驗(yàn)氨氣的現(xiàn)象是濕潤的藍(lán)色石蕊試紙變紅

B.實(shí)驗(yàn)室可用氫氧化鈉與硝酸鏤共熱制備氨氣

C.絕大多數(shù)錢鹽受熱易分解，但產(chǎn)物不一定有NH3

D.將兩根分別蘸有濃氨水與濃硫酸的玻璃棒靠近，可觀察到白煙

【變式訓(xùn)練1】（NL的性質(zhì)）關(guān)于氨的下列敘述中，錯(cuò)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，因此可使酚麟溶液變?yōu)榧t色

C.氨氣遇到濃鹽酸、硫酸都會(huì)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沖，同時(shí)還可能產(chǎn)生白煙現(xiàn)象

【變式訓(xùn)練2】下列關(guān)于氮及其化合物的說法，不正確的是

A.鏤鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)，加熱均可逸出氨氣

B.氯堿工業(yè)中可用氨氣的還原性檢查氯氣管道是否泄漏

C.工業(yè)上制備硝酸是利用N4和反應(yīng)生成NO,進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為NO2及HNO3

D.為提高作物的養(yǎng)分，可以將錢態(tài)氮肥與堿性肥料（如KzCOj混合使用

【變式訓(xùn)練3】下列說法中正確的是（）

A.所有鏤鹽受熱均可以分解，產(chǎn)物均有NHs

B.硝酸鏤受熱易分解爆炸，實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化鏤與氫氧化鈣的固體混合物制備氨氣

C.在盛有硫酸亞鐵鏤［（NHjFe（SO。2］溶液的試管中，滴加少量NaOH溶液，在試管口用濕潤的紅色石蕊試

紙檢驗(yàn)，試紙變藍(lán)

D.利用NH4C1受熱分解制備NH3

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

例1.（2021?陜西高三月考）氮元素是空氣中含量最多的元素，在自然界中的分布十分廣泛，在生物體內(nèi)

亦有極大作用。一定條件下，含氮元素的物質(zhì)可發(fā)生如圖所示的循環(huán)轉(zhuǎn)化。下列說法正確的是

⑥ba勵(lì)

jOcQg

A.過程b、j、c屬于“氮的固定”

B.過程a、1、f為非氧化還原反應(yīng)

C.過程h說明NO?為酸性氧化物

D.過程j可能為汽車尾氣的處理過程

【變式訓(xùn)練】（20