第15講氮及其化合物 考綱要求 1.了解氮單質及其重要化合物的主要性質及應用。2.了解氮單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響。,高頻考點一氮及其氧化物的性質與應用 1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)。 (1)標準狀況下，6.72 L NO2與水充分反應轉移的電子數目為0.1NA() (2)工業(yè)上利用合成氨實現人工固氮涉及氧化還原反應(),2溴蒸氣和NO2都為紅棕色氣體，如何區(qū)分？用濕潤的淀粉KI試紙或NaOH溶液可以嗎？,【答案】 用AgNO3溶液，Br2可與AgNO3溶液反應生成淺黃色沉淀AgBr；用水，溶于水后有顏色的是Br2，無顏色的是NO2。不能用濕潤的淀粉KI試紙或NaOH溶液區(qū)分，因為這兩種氣體都有氧化性，都可以把KI中的I氧化成I2，使試紙變藍色。NaOH溶液可以吸收Br2蒸氣和NO2而形成無色溶液。,1氮氣 氮元素的存在與氮的固定,2N2的物理性質 無色、無味氣體，密度比空氣略_，難溶于水。 3N2的化學性質,小,4氮的氧化物 氮有多種價態(tài)的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。 完成下表中NO和NO2的比較：,5氮氧化物對環(huán)境的污染 (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，產生了一種有毒的煙霧。 (2)酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。 (3)破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導致地面紫外線輻射量增加。 (4)NO與血紅蛋白結合使人中毒。,考點1氮及其氧化物的性質與應用 1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)。 (1)(2016全國乙卷)用向上排空氣法收集銅粉與稀硝酸反應產生的NO() (2)(2015全國卷)密閉容器中2 mol NO與1 mol O2充分反應，產物的分子數為2NA() (3)(2015浙江高考)燃料的脫硫脫氮、SO2的回收利用和NOx的催化轉化都是減少酸雨產生的措施 (),(4)(2014天津高考)制取NO2時，用水或NaOH溶液吸收尾氣() (5)(2012新課標全國卷)常溫常壓下，92 g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數為6NA(),2(2018北京順義區(qū)統(tǒng)練)氮元素在海洋中的循環(huán)是整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎和關鍵。海洋中無機氮的循環(huán)過程可如圖表示。下列關于海洋氮循環(huán)的說法正確的是(),3(2018山東青島期末)某混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的兩種或多種氣體。將此無色混合氣體通過品紅溶液后，品紅溶液褪色，把剩余氣體排入空氣中，很快變?yōu)榧t棕色。對于原混合氣體成分的判斷中正確的是 () A肯定有SO2和NO或NO2中的至少一種 B肯定只有NO C可能有Cl2和O2 D肯定沒有Cl2、O2和NO2,【解析】 因為混合氣體為無色，所以不含Cl2和NO2氣體，A、C錯誤；能使品紅褪色的氣體為SO2，B項錯誤；把剩余氣體排入空氣中，很快變?yōu)榧t棕色，說明有NO，則原混合氣體中無氧氣，D項正確。 【答案】 D,A潮濕的氯氣通過盛有濃H2SO4的洗氣瓶 B在蔗糖中加入少量濃硫酸并不斷攪拌 C將少量濃硫酸滴入膽礬晶體中 D加入少量硫酸使乙酸乙酯水解,【解析】 NO2參與硫酸型酸雨的形成時，發(fā)生了化學反應，反應后又重新生成，在反應中起催化作用。在乙酸乙酯的水解反應中，硫酸也起催化作用。 【答案】 D,5NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。 (1)NOx能形成酸雨，寫出NO2轉化為HNO3的化學方程式：_。 (2)在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉化器，可有效降低NOx的排放，當尾氣中空氣不足時，NOx在催化轉化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學方程式：_。,考點3氮的氧化物溶于水的簡單計算 6(2017沈陽模擬)在一定條件下，將NO2和O2的混合氣體12 mL通入足量水中，充分反應后剩余2 mL氣體(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積為() 1.2 mL2.4 mL3 mL4 mL A B C D,7(2018江西第三次聯考，12)把一個充滿NO2氣體的試管，倒置于水槽中，向其中緩慢通入O2直至試管全部充滿水。假設整個過程中溶質不會擴散入水槽，則硝酸的物質的量濃度c(HNO3)與通入O2的體積V(O2)關系正確的是(),高頻考點二硝酸的性質及應用,(4)常溫下，將Al片放入濃硝酸中無明顯現象，原因是Al與濃硝酸不反應() (5)濃硝酸、濃硫酸的濃度大，書寫離子方程式時寫分子式，不拆寫為離子形式() (6)濃、稀硝酸都能使藍色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色() (7)用濃硝酸與Cu反應制取NO(),(2)久置的濃硝酸呈黃色，如何除去？怎樣保存濃硝酸？ 【答案】 濃硝酸顯黃色是由于濃硝酸見光或受熱發(fā)生分解，生成的NO2溶于濃硝酸所致，所以消除的方法是通入O2(或空氣)，使其發(fā)生反應4NO2O22H2O4HNO3。保存時應保存在棕色試劑瓶中，并置于陰涼處。,1硝酸的物理性質 硝酸是無色易揮發(fā)的液體，有刺激性氣味。 2硝酸的化學性質,【注意】 (1)硝酸濃度越大，其還原產物的價態(tài)越高。還原產物一般為HNO3(濃)NO2，HNO3(稀)NO。 (2)濃硝酸能使紫色石蕊溶液先變紅，后褪色，該反應過程中濃硝酸表現出強酸性和強氧化性。 (3)常溫下，鐵、鋁遇濃硝酸能發(fā)生“鈍化”，并非不反應，故濃硝酸可以用鐵桶盛放。,(5)(2015重慶高考)SO2和SO3混合氣體通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4() (6)(2014安徽高考)實驗室里用鋅粒與稀硝酸反應制取H2() (7)(2015海南高考)稀硝酸可除去試管內壁的銀鏡(),2(2015北京高考)在通風櫥中進行下列實驗：,【方法規(guī)律】 硝酸與金屬反應的規(guī)律 (1)與金屬反應時，鹽酸或稀硫酸中起氧化作用的是H，所以能放出H2，而硝酸中5價氮氧化性遠大于H，所以硝酸與金屬反應不放出H2。 (2)金屬與硝酸反應，金屬一般被氧化為高價金屬硝酸鹽。若金屬過量且有變價時，將生成低價金屬硝酸鹽。如：,(2)若向所得硝酸銅溶液中加入5 molL1 NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是_。,高頻考點三氨和銨鹽 1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)。 (1)液氨汽化時要吸收大量的熱，可用作制冷劑() (2)向AgNO3溶液中滴加過量氨水，溶液澄清，Ag與NH3H2O能大量共存() (3)濃氨水可檢驗氯氣管道漏氣(),(4)分別充滿HCl、NH3的燒瓶倒置于水中后液面迅速上升，說明二者均易溶于水() (5)實驗室用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3并不涉及氧化還原反應() (6)氨水能使酚酞變紅，氨氣是堿() (7)氨與酸反應生成銨鹽，與揮發(fā)性酸相遇時能形成白煙() (8)能用加熱法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl為強酸弱堿鹽(),2(1)現有1 molL1的氨水，則該溶液中NH3H2O濃度是1 molL1嗎？為什么？ (2)為什么蘸有濃氨水和濃鹽酸的兩支玻璃棒靠近時會產生白煙？蘸有濃氨水和濃硫酸的兩支玻璃棒靠近時是否也產生白煙？,3固態(tài)NH4Cl受熱變成氣體，氣體遇冷又變?yōu)楣虘B(tài)NH4Cl；固態(tài)碘受熱變成蒸氣，蒸氣遇冷又變成固態(tài)碘，這兩種現象的本質是否相同？請說明判斷的理由。,【答案】 不相同。NH4Cl固體受熱分解生成NH3和HCl，發(fā)生了化學變化；固態(tài)碘受熱升華成為碘蒸氣，是物理變化。,1氨氣的物理性質 無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，易液化。極易溶于水(1700)，可由噴泉實驗證明。 2氨氣的化學性質,【注意】 (1)NH3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，屬于一元弱堿，計算氨水的濃度時，溶質按NH3進行計算。,3氨氣的實驗室制法,(8)(2014全國卷)施肥時，草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用，是因為K2CO3與NH4Cl反應生成氨氣會降低肥效() (9)(2014北京高考)加熱NH4Cl和Ca(OH)2混合物，并將產生的氣體通入酚酞溶液中，酚酞溶液變成紅色(),(2)硝酸銨加熱分解可得到N2O和H2O。250 時，硝酸銨在密閉容器中分解達到平衡，該分解反應的化學方程式為_，平衡常數表達式為_；若有1 mol硝酸銨完全分解，轉移的電子為_mol。 (3)由N2O和NO反應生成N2和NO2的能量變化如圖所示，若生成1 mol N2，其H_kJmol1。,考點2噴泉實驗 3(2017聊城模擬)如圖裝置中，干燥燒瓶內盛有某種氣體，燒杯和滴管內盛放某種溶液。擠壓滴管的膠頭，下列與實驗事實不相符的是(),ACO2(NaHCO3溶液)/無色噴泉 BNH3(H2O中含酚酞)/紅色噴泉 CH2S(CuSO4溶液)/黑色噴泉 DHCl(AgNO3溶液)/白色噴泉,【解析】 CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小，因此不能形成噴泉；NH3極易溶于水生成NH3H2O，NH3H2O發(fā)生電離生成OH，遇酚酞使之顯紅色；H2S和CuSO4溶液反應生成CuS黑色沉淀；HCl極易溶于水，且和AgNO3發(fā)生反應生成白色沉淀；因此A不正確。 【答案】 A,4(2018安陽模擬)某同學仿照噴泉實驗原理在實驗室里做了一個“噴煙實驗”。如圖所示，在甲、乙兩個燒瓶中分別裝入X、Y兩種無色氣體，膠頭滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液，實驗時將膠頭滴管內的液體擠入甲燒瓶中，然后打開彈簧夾，便可看到甲燒瓶中的導管噴出白色的煙，同時甲燒瓶中的溶液顏色逐漸變淺最后褪為無色。則X、Y分別為 (),ANH3和HClBHCl和NH3 CSO2和HCl DNO和HCl,【解析】 要想產生“噴煙”現象，應具備兩個條件：一是形成壓強差，二是兩種氣體反應會生成白煙，排除C、D項。甲中溶液顏色發(fā)生變化，結合題給條件“膠頭滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液”可知，甲中氣體顯堿性，即X為NH3，故Y為HCl，選A。 【答案】 A,【知識歸納】 噴泉實驗的原理及類型 (1)噴泉實驗的原理： 由于容器內外產生壓強差而形成噴泉。氣體迅速溶于水或某種溶液中，容器內壓強小于容器外壓強，從而產生噴泉，依據這一原理，只要能夠造成容器內氣體大量溶于液體，就可以形成噴泉。 (2)形成噴泉的類型： 只要氣體易溶于吸收劑，均可做噴泉實驗，吸收劑可以是水，也可以是酸液、堿液等。,下面是幾種常見的能形成噴泉的氣體和液體。,容器內的液體由于受熱揮發(fā)(如濃鹽酸、濃氨水、酒精等)或由于發(fā)生化學反應產生氣體，容器內產生大量氣體，壓強迅速增大，促使容器內液體迅速向外流動，也能形成噴泉。如噴霧器、人造噴泉、火山噴發(fā)等均是利用此原理。 (3)噴泉實驗的幾種常見裝置：,裝置中最好采用頂部有孔的燒瓶。裝置引發(fā)噴泉的方法是打開止水夾，用熱毛巾或雙手焐熱燒瓶，松開后片刻即形成噴泉現象。,考點3氨氣的實驗室制法及性質探究 5(2017聊城模擬)下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是(),A B C D,6(2016全國乙卷)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究。回答下列問題： (1)氨氣的制備,氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的_，反應的化學方程式為_。 欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為：發(fā)生裝置_(按氣流方向，用小寫字母表示)。 (2)氨氣與二氧化氮的反應,將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進行實驗。,難點專攻(十三)氮及其化合物間的轉化關系與應用,用化學式填寫下列空格： (1)A是_。 (2)當X是強酸時，A、B、C、D、E、F均含同一種元素，F是_。 (3)當X是強堿時，A、B、C、D、E、F均含同一種元素，F是_。 (4)B跟Cl2反應的化學方程式是_。,【特別提醒】 (1)H2S(或S)不能一步轉化為SO3。 (2)N2(或NH3)不能一步轉化為NO2。 (3)SiO2不能與水反應生成H2SiO3。 (4)Fe2O3、Al2O3、CuO等不溶性金屬氧化物都不能一步生成相應的氫氧化物。,【解析】 (1)淡黃色的單質是硫，C為SO2，D為SO3，SO2的作用有漂白、殺菌、消毒、制硫酸等。(2)A、B、C、D分別為N2、NH3、NO、NO2，B與C在一定條件下生成A的反應是歸中反應。(3)中學階段學習的兩性物質有鋁及鋁的氧化物和氫氧化物，故鋁元素的位置為第三周期第A族，要注意族的寫法。(4)A為硅晶體，B、C、D分別為SiO2、Na2SiO3、Na2CO3。(5)A為金屬鐵，C為FeCl3，D為FeCl2。,【解析】 B為紅棕色氣體，可知B為NO2，NO2與水反應生成E(不為氣體)，則E為HNO3，可知C為NO，A和O2在閃電作用下得到NO，A為N2，則D為NH3。,【解析】 (1)氯氣常用于自來水消毒，則A為Cl2；鐵是使用最廣泛的金屬單質，D是鐵，則B為FeCl3，C是FeCl2。 (2)堿性氣體為NH3，汽車尾氣中遇空氣會變色的氣體是NO。 (3)常見的兩性物質是Al2O3和Al(OH)3，D、C分別為NaOH和NaAlO2，故B為Al(OH)3。 (4)導致酸雨的主要氣體是SO2，A與SO2均含有硫元素，且二者反應生成硫單質，故A為H2S。酸雨的主要成分是H2SO3，在放置過程中被氧化為H2SO4，酸性增強。,1(2018連云港模擬)NH3是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(如圖)。下列有關表述正確的是(),ANH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 BNH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時都易分解 CNH3和NO2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應 D圖中所涉及的鹽類物質均可以水解 【解析】 NaHCO3不能用作肥料，A項錯誤；Na2CO3很穩(wěn)定，受熱時不易分解，B項錯誤；C項敘述正確；圖中的NaCl是強酸強堿鹽，不水解，D項錯誤。 【答案】 C,2(2017呂梁模擬)下列各組物質中，物質之間通過一步反應就能實現圖示變化的是(),A.B C D 【解析】 中N2不能一步生成NO2氣體，中NaOH不能一步生成Na2O。 【答案】 A,