基礎(chǔ)課時(shí)4氮及其重要化合物 1 了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用 2 了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響 最新考綱 考點(diǎn)一氮?dú)饧暗难趸锏男再|(zhì) 1 氮元素在自然界中的存在 知識(shí)梳理 固考基 2 氮?dú)?1 氮?dú)獾男再|(zhì) 寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 工業(yè)合成氨原理 提醒 氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定 通常很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng) 原因是氮分子的兩個(gè)原子之間共用三對(duì)電子 結(jié)合很牢固 破壞這種結(jié)合需要很高的能量 2 氮的固定 游離 化合 3 氮的氧化物 1 氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物 如 N2O3 N2O5等 其中屬于酸性氧化物的是 2 NO和NO2的比較 N2O NO NO2 N2O4 N2O3 N2O5 無(wú)色 紅棕色 有毒 有毒 不溶于水 易溶于水 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 提醒 氮的氧化物都有毒 其中NO2與N2O4存在下列平衡 2NO2 N2O4 因此實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO2的平均相對(duì)分子質(zhì)量總大于46 NO只能用排水法收集 不能用排空氣法收集 而NO2只能用向上排空氣法收集 不能用排水法收集 驗(yàn)證某無(wú)色氣體是NO的方法是向無(wú)色氣體中通入O2 或空氣 無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色 1 LK必修1 P842改編 寫出俗語(yǔ) 雷雨發(fā)莊稼 中所涉及到的三個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式 1 2 3 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2 LK必修1 P831 2 改編 下列環(huán)境問(wèn)題與NO2的排放有關(guān)的是 A 酸雨B 臭氧空洞C 溫室效應(yīng)D 光化學(xué)煙霧E PM2 5F 水體富營(yíng)養(yǎng)化 ABDF 3 溯源題 2015 北京理綜 8 判斷下列關(guān)于自然界中氮循環(huán) 如下圖 的說(shuō)法是否正確 1 氮元素均被氧化 2 工業(yè)合成氨屬于人工固氮 3 含氮無(wú)機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化 4 碳 氫 氧三種元素也參加了氮循環(huán) 探源 本考題源于RJ必修1P99中 思考與交流 中 自然界中的氮循環(huán) 考查了多種形式的含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化 題組一氮?dú)饧暗难趸锏男再|(zhì)及對(duì)環(huán)境的影響1 下列說(shuō)法正確的是 題組精練 提考能 A CO NO NO2都是大氣污染物 在空氣中都能穩(wěn)定存在B NO可用于某些疾病的治療C NO2通入FeSO4溶液中始終無(wú)明顯現(xiàn)象D NO是一種紅棕色氣體解析NO易被氧化為NO2 N2不是污染物 NO2通入溶液中生成HNO3 能把Fe2 氧化成Fe3 溶液由淺綠色變成棕黃色 答案B 2 隨著我國(guó)汽車年銷量的大幅增加 空氣環(huán)境受到了很大的污染 汽車尾氣裝置里 氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過(guò)程如圖所示 下列說(shuō)法正確的是 答案D 練后歸納 氮氧化物對(duì)環(huán)境污染及防治1 常見的污染類型 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)生的一種有毒的煙霧 2 酸雨 NOx排入大氣中后 與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2 隨雨雪降到地面 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 2 常見的NOx尾氣處理方法 1 堿液吸收法2NO2 2NaOH NaNO3 NaNO2 H2ONO2 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 一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理 2 催化轉(zhuǎn)化 在催化劑 加熱條件下 氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體 N2 或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體 N2和CO2 一般適用于汽車尾氣的處理 題組二有關(guān)氮的氧化物的計(jì)算3 原子守恒 將22 4L某氣態(tài)氮氧化合物與足量的灼熱銅粉完全反應(yīng)后 氣體體積變?yōu)?1 2L 體積均在相同條件下測(cè)定 則該氮氧化合物的化學(xué)式為 A NO2B N2O3C N2OD N2O4解析本題考查氧化還原反應(yīng)和阿伏加德羅定律及元素化合物知識(shí) 意在考查學(xué)生利用有關(guān)定律進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的能力 氮氧化合物與銅粉反應(yīng)生成CuO和N2 結(jié)合題中氣體體積和阿伏加德羅定律可推知該氮的氧化物分子中只含有一個(gè)氮原子 結(jié)合選項(xiàng)知A正確 答案A 4 討論法 將盛有12mLNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中 充分反應(yīng)后 還剩余2mL無(wú)色氣體 則原混合氣體中O2的體積可能為 答案1 2mL或4mL 5 假設(shè)法 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 一試管NO2和O2的混合氣體 體積比為4 1 倒置在水槽中 水充滿整個(gè)試管 假設(shè)試管中溶質(zhì)不擴(kuò)散 其物質(zhì)的量濃度為 4V V 拓展 下列四組混合氣體體積比為 NO2 O2 2 1 NO O2 2 1 NH3 O2 2 1 NO2 NO O2 1 1 1 將分別盛滿上述各種氣體的容積相等的四支試管倒置于盛有水的水槽中 最后試管內(nèi)液面由低到高順序?yàn)?考點(diǎn)二氨 銨鹽 1 氨 知識(shí)梳理 固考基 1 物理性質(zhì) 無(wú)色有刺激性氣味的氣體 密度比空氣小 易液化 極易溶于水 1 700 2 化學(xué)性質(zhì) 還原性與氧氣反應(yīng) 與酸反應(yīng)與氯化氫反應(yīng) 現(xiàn)象 應(yīng)用 用于NH3與揮發(fā)性酸的互相檢驗(yàn) 與水反應(yīng) 氨的水溶液叫氨水 呈弱堿性 NH3 HCl NH4Cl 產(chǎn)生白煙 3 實(shí)驗(yàn)室制法 向下排空氣法 藍(lán) 白煙 4 用途 化工原料 用于制硝酸 銨鹽 純堿 尿素 用作制冷劑 2 銨鹽 1 物理性質(zhì) 都是無(wú)色或白色晶體 易溶于水 2 化學(xué)性質(zhì) 三解 不穩(wěn)定性 熱解 a NH4Cl受熱分解 b NH4HCO3受熱分解 與堿反應(yīng) 堿解 銨鹽與堿溶液反應(yīng)的離子方程式a 在稀溶液中不加熱 b 加熱時(shí)或濃溶液 1 LK必修1 P831 3 改編 教材P77 氨的噴泉實(shí)驗(yàn) 體現(xiàn)了氨的哪些性質(zhì) 還原性 極易溶于水 有堿性物質(zhì)生成 氧化性 氨易液化A B C D 答案B 2 溯源題 2015 廣東理綜 33 1 2 NH3及其鹽都是重要的化工原料 1 用NH4Cl和Ca OH 2制備NH3 反應(yīng)發(fā)生 氣體收集和尾氣處理裝置依次為 ACG 2 按下圖裝置進(jìn)行NH3性質(zhì)實(shí)驗(yàn) 先打開旋塞1 B瓶中的現(xiàn)象是 原因是 穩(wěn)定后 關(guān)閉旋塞1 產(chǎn)生白色的煙 氯化氫與氨氣反應(yīng)生成了氯化銨小顆粒 氯化銨小顆粒形成白煙 再打開旋塞2 B瓶中的現(xiàn)象是 探源 本考題源于教材LK必修1P76和P78 觀察 思考 及其拓展 對(duì)氨的實(shí)驗(yàn)室制法及氨的性質(zhì)進(jìn)行了考查 燒杯中的石蕊溶液會(huì)倒流進(jìn)入到B瓶中且呈紅色 題組一氨和銨鹽的性質(zhì)1 2015 長(zhǎng)春期末 2 液氨在工業(yè)生產(chǎn)上有著廣泛應(yīng)用 然而由于忽視安全 液氨泄漏事件時(shí)有發(fā)生 下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是 題組精練 提考能 A 液氨常用作制冷劑B 氨氣可以由兩種10電子微粒反應(yīng)制得C 氨氣通入熱的CuSO4溶液中能使Cu2 還原成CuD 蘸有濃鹽酸的玻璃棒遇氨氣產(chǎn)生白煙 答案C 2 2015 湘潭模擬 NH3是一種重要的化工原料 可以制備一系列物質(zhì) 如圖 下列有關(guān)表述正確的是 A NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B NH4Cl HNO3和Na2CO3受熱時(shí)都易分解C NH3和NO2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應(yīng)D 圖中所涉及的鹽類物質(zhì)均可以水解解析A項(xiàng) NaHCO3不是化肥 B項(xiàng) Na2CO3受熱不易分解 D項(xiàng) NaCl不水解 C 3 下圖是課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的4個(gè)噴泉實(shí)驗(yàn)方案 下列有關(guān)操作不可能引發(fā)噴泉現(xiàn)象的是 A 擠壓裝置 的膠頭滴管使CCl4全部進(jìn)入燒瓶 片刻后打開止水夾B 擠壓裝置 的膠頭滴管使NaOH溶液全部進(jìn)入燒瓶 片刻后打開止水夾C 用鼓氣裝置從裝置 的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾D 向裝置 的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾解析H2難溶于NaOH溶液 不能形成較大的壓強(qiáng)差 不能引發(fā)噴泉現(xiàn)象 答案B 練后歸納 噴泉實(shí)驗(yàn)的原理及應(yīng)用1 噴泉實(shí)驗(yàn)的原理由于容器內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差而形成噴泉 氣體迅速溶于水或某種溶液中 容器內(nèi)壓強(qiáng)小于容器外壓強(qiáng) 從而產(chǎn)生噴泉 依據(jù)這一原理 只要能夠造成容器內(nèi)氣體大量溶于液體 就可以形成噴泉 2 引發(fā)噴泉的幾種方法 1 使燒瓶?jī)?nèi)的氣體迅速溶于水或某種液體中 2 使燒瓶?jī)?nèi)氣體溫度降低 從而使氣壓減小 3 使燒瓶外待噴液面上的氣壓增大 3 噴泉實(shí)驗(yàn)的幾種常見裝置 說(shuō)明 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 用熱毛巾或雙手捂熱燒瓶 松開后片刻即形成噴泉現(xiàn)象 題組二氨的實(shí)驗(yàn)室制法及性質(zhì)探究4 下面是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑 其中錯(cuò)誤的是 A B C D 解析NH4Cl受熱可產(chǎn)生NH3和HCl 但兩者遇冷會(huì)重新凝結(jié)產(chǎn)生NH4Cl 且可能出現(xiàn)堵塞導(dǎo)管的情況 中試管口未向下傾斜會(huì)導(dǎo)致水倒流入試管而使試管破裂 故 符合題意 答案D 5 某化學(xué)課外活動(dòng)小組在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置 進(jìn)行 氨的催化氧化 實(shí)驗(yàn) 1 A處是氣體發(fā)生裝置 A中所用的試劑只能從下列物質(zhì)中選取 硝酸銨 碳酸銨 碳酸氫銨 氯化銨 熟石灰 氫氧化鈉 若A中制取氣體時(shí)只用了一種藥品 則該藥品可以是 填序號(hào) 在只用一種藥品制取氨氣時(shí) 圖中空白處所需儀器應(yīng)為 選填下列儀器編號(hào) 固定裝置省略 2 該裝置補(bǔ)充完整后 仍然存在一定的缺陷 試從安全與環(huán)保的角度來(lái)考慮 對(duì)該裝置進(jìn)行改進(jìn) 3 按照改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 請(qǐng)完成以下問(wèn)題 裝置B的作用是 寫出C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 若A B處試劑足量 則裝置D中可以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有 解析 1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖沁M(jìn)行 氨的催化氧化 實(shí)驗(yàn) 故A B裝置是用來(lái)制取NH3和O2的 根據(jù)制取NH3只用一種藥品和制取NH3的同時(shí)必須產(chǎn)生能與Na2O2反應(yīng)生成O2的物質(zhì)的要求 選用碳酸銨或碳酸氫銨 給固體物質(zhì)加熱所需要的儀器e f g h 2 從安全和環(huán)保的角度來(lái)考慮 應(yīng)該在C D之間增加一個(gè)防倒吸裝置 在D后放置一個(gè)尾氣吸收裝置 因?yàn)閺腃中導(dǎo)出的氣體主要是NO2 NO2與水反應(yīng)生成稀硝酸和NO 易倒吸 且尾氣對(duì)環(huán)境有污染 考點(diǎn)三硝酸 1 物理性質(zhì) 知識(shí)梳理 固考基 硝酸是 色易揮發(fā)的液體 有 氣味 2 化學(xué)性質(zhì) 無(wú) 刺激性 1 不穩(wěn)定性反應(yīng) 市售濃硝酸呈黃色的原因是 硝酸要保存在 試劑瓶中 置于冷暗處 不能用橡膠塞 硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里 棕色 2 強(qiáng)氧化性硝酸無(wú)論濃 稀都有強(qiáng)氧化性 而且濃度越大氧化性越強(qiáng) 按要求完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式 與金屬反應(yīng)稀硝酸與銅反應(yīng) 濃硝酸與銅反應(yīng) 與非金屬反應(yīng)如濃硝酸與C的反應(yīng)為 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O Cu 4HNO3 濃 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 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) 如稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式為 3 與有機(jī)物反應(yīng) 硝化反應(yīng) 與C6H6反應(yīng) 顯色反應(yīng) 蛋白質(zhì)遇到濃硝酸變黃色 答案C 2 溯源題 2015 北京理綜 12 在通風(fēng)廚中進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn) 判斷下列說(shuō)法是否正確 1 中氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色的化學(xué)方程式 2NO O2 2NO2 2 中的現(xiàn)象說(shuō)明Fe表面形成致密的氧化膜 阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng) 3 對(duì)比 中的現(xiàn)象 說(shuō)明稀HNO3的氧化性強(qiáng)于濃HNO3 4 針對(duì) 中的現(xiàn)象 在Fe Cu之間連接電流計(jì) 可判斷Fe是否被氧化 探源 本考題源于教材RJ必修1P101 實(shí)驗(yàn)4 9 及其拓展 對(duì)金屬與硝酸的反應(yīng)進(jìn)行了考查 題組一硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用1 下列說(shuō)法不正確的是 題組精練 提考能 A 2 如圖是用濃硝酸 銅片 水等試劑探究濃 稀硝酸的強(qiáng)氧化性并觀察還原產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置 濃硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn)將銅片置于具支試管的底部 在分液漏斗中加入約5mL濃硝酸 往具支試管中放入約2mL濃硝酸 用排水法收集產(chǎn)生的氣體 1 具支試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 2 實(shí)驗(yàn)中觀察到能證明濃硝酸具有強(qiáng)氧化性的現(xiàn)象 稀硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn) 3 上述反應(yīng)完成后 欲進(jìn)一步證明稀硝酸也具有強(qiáng)氧化性 緊接的簡(jiǎn)便 合理的實(shí)驗(yàn)操作是 4 能證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生NO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 填寫序號(hào) A c中收集到無(wú)色氣體B c中收集到的無(wú)色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色C b中產(chǎn)生的無(wú)色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色解析 銅與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu 4HNO3 濃 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 實(shí)驗(yàn)中具支試管中溶液變藍(lán) 且有紅棕色氣體產(chǎn)生 向試管中加水將濃硝酸稀釋后 可以繼續(xù)進(jìn)行銅與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn) 這樣可以利用Cu與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO2排出具支試管中的空氣 有利于觀察銅與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物 答案 1 Cu 4HNO3 濃 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 2 銅片逐漸溶解 溶液變藍(lán) 放出紅棕色氣體 3 往分液漏斗中加水稀釋濃硝酸 打開活塞 放入稀硝酸 4 C 規(guī)律總結(jié) 硝酸與金屬 非金屬的反應(yīng)規(guī)律1 硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律 1 HNO3與金屬反應(yīng)一般不能產(chǎn)生H2 2 還原產(chǎn)物一般為HNO3 濃 NO2 HNO3 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(shí)既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性 2 硝酸與非金屬反應(yīng)的規(guī)律 1 濃硝酸能與碳 硫 磷等非金屬單質(zhì)反應(yīng) 一般生成最高價(jià)含氧酸或最高價(jià)氧化物 二氧化氮和水 2 與非金屬反應(yīng) 硝酸表現(xiàn)強(qiáng)氧化性 不表現(xiàn)酸性 拓展 4molMg恰好與10molHNO3完全反應(yīng) 則HNO3的還原產(chǎn)物可能為 N2O或NH4NO3 題組二金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算 巧用守恒法3 原子守恒 38 4g銅跟適量的濃硝酸反應(yīng) 銅全部作用后 共收集到氣體22 4L 標(biāo)準(zhǔn)狀況 反應(yīng)消耗的硝酸可能是 A 1 0molB 1 6molC 2 2molD 2 4mol C 4 電子守恒 巧用離子方程式 有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸 其中H2SO4和HNO3的物質(zhì)的量濃度分別是4mol L 1和2mol L 1 取10mL此混合酸 向其中加入過(guò)量的鐵粉 待反應(yīng)結(jié)束后 可產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體的體積為 設(shè)反應(yīng)中HNO3被還原成NO A 0 448LB 0 672LC 0 896LD 0 224L 答案B 5 電子守恒 將Mg Cu組成的mg混合物投入適量稀HNO3中恰好完全反應(yīng) 固體完全溶解時(shí)收集到的還原產(chǎn)物NO氣體為0 896L 標(biāo)準(zhǔn)狀況 向反應(yīng)后的溶液中加入2mol LNaOH溶液60mL時(shí)金屬離子恰好沉淀完全 則形成沉淀的質(zhì)量為 A m 2 28 gB m 2 04 gC m 3 32 gD m 4 34 g解析利用守恒法解答當(dāng)金屬離子恰好沉淀時(shí) m 沉淀 m 金屬 m OH 守恒的巧妙之處在于 n OH n 金屬失去的電子 n NO得到的電子 3 0 896L 22 4L mol 1 0 12mol m 沉淀 m 金屬 m OH mg 0 12mol 17g mol 1 m 2 04 g B正確 B 思維建模 金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算題的一般方法 拓展 銅與一定量濃硝酸反應(yīng) 得到硝酸銅溶液和NO2 N2O4 NO的混合氣體 這些氣體與5 6LO2 標(biāo)準(zhǔn)狀況 混合后通入水中 所有氣體完全被水吸收生成硝酸 則消耗銅的質(zhì)量為 g 解析HNO3 NOx HNO3 銅轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量與氧氣轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等 答案32