氨气中氮的化合价-高考二轮　氮及其化合物考点整理（MS14）

高考二轮氮及其化合物考点整理（MS14）

考纲

1.了解氮单质及其重要化合物(NH3、铵盐、NOx、HNO3等)的主要性质及应用。(高频)

2.了解氮及其重要化合物对环境质量的影响。

一、氮及其化合物

1．自然界中氮的存在和氮的固定

2．N2的性质

无色无味的气体，占空气体积的__4/5_左右。

3．一氧化氮、二氧化氮

NO

NO2

物理性质

颜色

无色

红棕色

毒性

有毒

有毒

溶解性

难溶于水

易溶于水

化学性质

与O2反应

2NO＋O2===2NO2

与H2O反应

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

与人体、环境的关系

①与血红蛋白结合，使人中毒

②转化成NO2，形成酸雨、光化学烟雾

形成酸雨、光化学烟雾

二、氨、铵盐

1．氨的性质

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(1∶700)。

(1)与水反应：NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4+＋OH－，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。

(2)还原性

与氧气反应：4NH3＋5O2===4NO＋6H2O。(工业制HNO3的基础反应)

(3)与酸反应

与氯化氢反应：NH3＋HCl===NH4Cl，

现象：产生白烟。

应用：用于NH3与挥发性酸的互相检验。

2．铵盐的性质

铵盐都是白色或无色晶体，都易溶于水，属于离子化合物

(1)不稳定性：NH4Cl===NH3↑＋HCl↑，

===NH3↑＋CO2↑＋H2O。

(2)与强碱反应：NH4Cl＋NaOH===NH3↑＋NaCl＋H2O。

应用于NH4+的检验和NH3的制取。

3．NH3的制取原理

(1)工业制法：N2＋3H2⇌2NH3。

(2)实验室制法：＋Ca(OH)2===CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

三、硝酸

硝酸是易挥发的有刺激性气味的液体，与水互溶。

1．强氧化性

(1)与金属反应：

①与除Au、Pt外大部分金属反应(如Cu)：

Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；

3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。

②常温下浓HNO3使Fe、Al钝化。

(2)与非金属(如木炭)反应：

C＋4HNO3(浓) ===CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。

(3)与某些还原性化合物(如Fe2＋、SO32-、I－等)反应。

如FeCl2与稀HNO3反应的离子方程式为

3Fe2＋＋4H＋＋NO3-===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。

2．不稳定性

4HNO3(浓)===4NO2↑＋O2↑＋2H2O

故硝酸应保存在棕色试剂瓶中，并放在冷暗处。

3．王水：浓HNO3与浓盐酸的体积比为1∶3，能溶解金、铂。

四、辩对错

1．你知道他们的对错原因吗？(打“√”“×”)。

(1)NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集的理由是密度与空气接近(×)

(2)NO2与H2O反应中，NO2只作氧化剂(×)

(3)NH3的水溶液呈碱性，故NH3为碱(×)

(4)浓氨水与所有浓酸相遇均能形成白烟(×)

(5)所有铵盐受热易分解，但不一定均能生成NH3(√)

(6)硝酸的还原产物一定为NO或NO2(×)

(7)足量Cu与一定浓HNO3反应，生成的气体中含有NO2和NO气体(√)

2．写出下列反应的离子方程式

(1)NO2通入水中：____。

(2)NH3通入盐酸中：__。

(3)氨水与盐酸混合：___。

(4)NaOH溶液与NH4Cl溶液混合共热：。

(5)Cu投入浓HNO3中：。

(6)Cu投入稀HNO3中：。

(1)3NO2＋H2O===2H＋＋2NO3-＋NO

(2)NH3＋H＋===NH4+

(3)NH3·H2O＋H＋===NH4+＋H2O

(4)NH4+＋OH－===NH3↑＋H2O

(5)Cu＋4H＋＋2NO3-===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O

(6)3Cu＋8H＋＋2NO3-===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

3.氮及其化合物的转化关系

4．硝酸的强氧化性及其规律

(1)硝酸与非金属单质的反应

硝酸与非金属单质反应时非金属单质一般被氧化为最高价氧化物或其对应的水化物，

硝酸只表现为氧化性，完全转化为还原产物。

如C＋4HNO3(浓)===CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

S＋6HNO3(浓)===H2SO4＋6NO2↑＋2H2O

(2)硝酸与金属反应的一般规律

①硝酸与金属反应一般不产生氢气。

②浓硝酸＋金属→硝酸盐＋NO2＋H2O，稀硝酸＋金属→硝酸盐＋NO＋H2O，稀硝酸也可能被还原为N2、N2O、NH3和等。

③硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。

④浓硝酸与铜反应时，若铜过量，反应开始时浓硝酸被还原为NO2，但随着反应的进行，硝酸变稀，其还原产物变为NO。

⑤铁与稀硝酸反应时，铁过量，氧化产物为Fe2＋；铁不足，氧化产物为Fe3＋；二者的量在一定范围内，可能生成Fe2＋和Fe3＋的混合物。

3．硝酸与金属反应的有关计算方法

(1)原子守恒：

HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO3-的形式存在于溶液中；一部分作氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。

(2)电子守恒法：

HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。

(3)根据离子方程式的计算方法：

金属与硫酸、硝酸的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO3-在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应根据离子方程式先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO3-进行计算。

(4)氮的氧化物都是大气污染物。

(5)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。

(6)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。

(7)NO2既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝。

(8)一般情况，浓HNO3和稀HNO3的还原产物分别为NO2和NO，当金属为活泼金属时，还原产物中氮的化合价也可以是－3、0、＋1、＋3等。

(9)NO3-的强氧化性是在H＋存在下才表现的，中性、碱性条件氧化性很弱。

(10)当足量不活泼金属与硝酸反应停止后，再加入其他酸(如H2SO4或盐酸)反应能继续进行。

典例：在如图所示装置中加入一定的铁粉，分液漏斗中加入一定体积浓度为12mol·L－1的HNO3，加热并打开分液漏斗的活塞，使其充分反应后，

下列微粒在该装置中一定大量存在的是()

①NO3- ②Fe3＋ ③H＋ ④NO ⑤NO2

A．① B．①⑤ C．②④⑤ D．①②③⑤

解析：12mol·L－1的HNO3属于浓硝酸，其和金属铁反应时，首先成NO2、Fe(NO3)3和H2O，故此①⑤一定存在，由于铁粉的量不确定，其他微粒可能存在，也可能不存在，B项正确 答案：B

五、实验考点

1.加热固态铵盐和碱的混合物制NH3

2．加热浓氨水制NH3

①反应原理：NH3·H2O == NH3↑＋H2O

②装置(如图1)：

图1 图2

3．浓氨水中加入固态碱性物质制NH3

①反应原理：浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4+＋OH－，

加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，使平衡逆向移动，同时反应放热，

促进NH3·H2O的分解。

②装置(如图2)

4．氨气实验室制法的注意事项

(1)实验室用固体铵盐与碱共热制NH3时，不能使用、及NaOH固体，因为受热分解产生CO2，使制得的NH3不纯；受热时易发生爆炸；NaOH容易吸水结块，不利于NH3的产生和逸出，且加热条件下NaOH容易腐蚀玻璃。

(2)吸收氨气(或HCl)时要注意防止倒吸。

可用于吸收氨气(或HCl)并能防倒吸的常用装置为：

典例：某化学课外活动小组在实验室设计了如下图所示的实验装置，进行“氨的催化氧化”实验。

(1)A处是气体发生装置，A中所用的试剂只能从下列物质中选取：

①硝酸铵②碳酸铵③碳酸氢铵④氯化铵⑤熟石灰⑥氢氧化钠

若A中制取气体时只用了一种药品，则该药品可以是(填选项编号)，在只用一种药品制取氨气时，图中空白处所需仪器应为(选填下列仪器编号，固定装置省略)。

(2)该装置补充完整后，仍然存在一定缺陷，试从安全与环保的角度来考虑，对该装置进行改进：

①；

②。

(3)按照改进后的装置进行实验，请完成以下问题：

①装置B的作用；

②写出C中发生反应的化学方程式：。

③若A、B处试剂足量，则装置D中可以观察到的实验现象有。

答案： (1) ②或③ e、f、g、h

(2)①在装置C与D之间增加一个防倒吸装置②在D后增加一个尾气吸收装置

(3)①吸收CO2和水蒸气，并生成O2

②4NH3＋5O2 == 4NO＋6H2O

③铜片逐渐减少直至完全溶解，溶液变蓝色，生成无色气体并在广口瓶上方变成红棕色

六、试题设计

1．实验室制取NH3，能否用NH4Cl直接加热分解制取？

否，NH4Cl分解产生的NH3和HCl又生成NH4Cl。

2．干燥NH3能否用NaOH固体作干燥剂？

可以。

3．浓氨水加热或向浓氨水中加CaO和NaOH能否制取NH3?

能。

4．除了用湿润的红色石蕊试纸检验NH3外，还有什么方法？

用蘸有浓盐酸玻璃棒靠近管口，看是否有白烟生成。

5．干燥氨气能否用浓H2SO4、无水CaCl2做干燥剂？

不能；原因：2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4、

8NH3＋CaCl2===CaCl2·8NH3，应该用碱石灰做干燥剂。

6．实验室制取NH3的装置中，要用稀硫酸浸湿的棉花团堵在收集NH3的试管口，其作用是什么？

吸收多余的氨气，防止污染环境，减少氨气与空气的对流，收集到纯净的氨气。

7．收集NH3时，如何进行验满？

用湿润的红色石蕊试纸靠近管口，看试纸是否变蓝；或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，

看是否产生白烟。

8．吸收氨气制氨水的装置应如何组装？画出简图。

（注意：被部分大多数反应需要加热，注意反应条件！）

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