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-氮及其化合物复习学案-第 - 9 - 页复习学案：氮及其化合物 复习目标1、 掌握N2、NO、NO2的重要性质及其与环境的关系。2、掌握氨的物理性质和化学性质。3、了解铵盐的性质并掌握铵根离子的检验方法。4、掌握硝酸的重要性质，理解浓、稀硝酸与金属反应的特点知识梳理一、 氮在自然界中的循环1、存在游离态（单质）：_， _态：存在于动植物体、土壤和水体中。自然固氮通过豆科作物的_把空气中的氮气转化为_2、氮的固定高能固氮_人工固氮 化学固氮：反应的方程式_仿生固氮二、 氮气的结构和性质1、 氮气的电子式_,两个氮原子间通过_个共用电子对形成共价键，并破坏这种_,需要_,因此氮气化学性质不活泼很难和其他物质发生化学反应。2、 氮气的化学性质（1）氮气和氢气反应（反应方程式）_.（2）氮气和氧气反应（反应方程式）_. 三、氮的氧化物及其性质1、 氮的氧化物简介种类物理性质稳定性NO_色气体，_溶于水中等活泼NO2_色气体，_溶于水，有毒较活泼，易发生二聚反应N2O4_色气体较活泼，受热_分解2、 NO、NO2的性质、制法(1) 完成下列化学方程式 NO和氧气的反应：_。 NO2和N2O4的相互转化：_。因此反应在_下进行，故通常“纯净”的NO2或 N2O4并_纯。 NO2和水反应：_。 NO2和NaOH溶液反应：_。 硝酸工业用NaOH吸收尾气：_。（2）NO2具有较强的氧化性，能_SO2；能使湿润的淀粉KI试纸_。（3）氮的氧化物溶于水计算的有关化学方程式 原理：2NO+O2 =2NO2 3NO2+H2O =2HNO3 + NO x 3 + x 2可得反应方程式_。 + x 2可得反应方程式_。 + 可得反应方程式_。（4）NO、NO2的制取实验室制取NO的化学方程式为_；用_法收集。实验室制取NO2的化学方程式为_；用_法收集。四 氨气1 氨分子的结构写出氨的化学式、电子式和结构式，_。氨分子氮的化合价为_，分子中含有_（极性、非极性）键，键角为_，分子构型为_，氨分子为_（极性、非极性）分子。2 氨的物理性质氨是没有颜色、有_气味的气体；密度比空气_；_溶于水且能快速溶解，在常温、常压下1体积水能溶解_体积氨。证明氨极易溶于水的实验是_。3 氨的喷泉实验（1）实验操作：（2）实验观察到的现象：（3）为什么能形成喷泉？ 当挤压滴管的胶头，胶头滴管中的水进入烧瓶，氨迅速溶解，使烧瓶内_减小，在_作用下，烧杯内的水迅速进入烧瓶形成喷泉。（4）能形成喷泉的其他气体与溶液组合：4 氨的化学性质（1）氨与水反应氨溶于水时，大部分NH3与H2O结合，形成NH3H2O。NH3H2O可以部分电离生成_和_，所以氨水显碱性，它能使酚酞试液变红。请写出有关方程式：_。氨水的成分： 。（2）氨与酸反应课本【实验2】实验步骤：_；观察到的现象：_；实验结论：挥发性的强酸与氨气在空气中相遇便产生_的现象，如HCl、HBr、HNO3等遇氨气均有该现象产生，而H2SO4、H3PO4无此现象。（3）氨的还原性 工业上利用氨在催化剂（如铂等）存在的情况下跟氧气反应来制取硝酸。写出有关化学方程式，并指出反应的氧化剂、还原剂。（与氯气反应）_5、氨气的实验室制法 实验室一般用_与_混合加热来制取氨气，不用硝铵或碳铵的原因是_；不用NaOH，KOH的原因是_。 氨气的收集与验满：用_收集，并用_检验氨所是否收集满。制备少量氨气可采用的其他简易方法：1 2 五、铵盐常见的铵盐有：_、_、_。铵盐是_溶于水的_色晶体。 （1）铵盐的受热分解 氯化铵、碳酸氢铵受热会发生分解反应，写出有关化学方程式。 （2）铵盐与碱反应 写出下列反应的化学方程式： I硫酸铵与氢氧化钠溶液反应； II硝酸铵与氢氧化钠溶液反应。 _ 铵盐遇碱会产生_,其离子方程式为_。（3） NH4+的检验方法：加浓碱液，加热，放出可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。NH4+OH-NH3+H2O六、 硝酸1.硝酸的物理性质: 纯净的硝酸是 色， 挥发，有 气味的液体,能以 溶于水,常用浓硝酸的质量分数约为 ,质量分数98%的硝酸叫做 硝酸,硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造 ， ， 和 等.(1) 强酸性： 硝酸的电离方程式为 具有酸的通性.(2)不稳定性： 硝酸在 条件下即可分解,化学方程式为 ,常见浓硝酸显 色,原因是 ,故浓硝酸应保存在 .(3)强氧化性： <1>.与金属反应： a.常温下,浓硝酸可使 ， 表面形成致密的氧化膜而发生 b.一定条件下硝酸能与除铂以外的多数金属反应,通常浓硝酸反应后生成的气体主要是 , 稀硝酸反应后生成的气体主要是 ,分别写出铜与浓、稀硝酸反应的化学方程式： , 稀硝酸与铜反应的离子方程式： <2>与非金属单质反应: 浓硝酸与单质碳反应的化学方程式是 <3>硝酸与低价态化合物的反应硝酸能氧化很多低价态的化合物,如 .所以在酸性条件下NO3-与S2- SO32- I- Fe2+ (能否)共存于同一溶液中.(4)与有机物反应:颜色反应: 硝酸与 而显示 色,以此可用于检验 的存在.【典型例题】1（09全国卷6） 物质的量之比为2：5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是A. 1：4 B.1：5 C. 2：3 D.2：5答案：A解析：设2molZn参与反应，因Zn无剩余，则最终生成了2molZn(NO3)2，显然含有4molNO3 ，这部分是没有参与氧化还原反应的HNO3，根据得失电子守恒有：2×n(Zn)=n(HNO3)×4，则n(HNO3)=1mol，即有1molHNO3被还原。2（09北京卷27）（14分）某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的，按下图装置进行试验（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将氧化成，而稀硝酸不能氧化。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳已知：氢氧化钠溶液不与反应，能与反应（1） 实验应避免有害气体排放到空气中，装置、中乘放的药品依次是 （2） 滴加浓硝酸之前的操作时检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后 （3） 装置中发生反应的化学方程式是 （4） 装置的作用是 ，发生反应的化学方程式是 （5） 该小组得出的结论依据的试验现象是 （6） 试验结束后，同学们发现装置中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别涉及了一下4个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是（选填序号字母）a. 加热该绿色溶液，观察颜色变化b. 加水稀释绿色溶液，观察颜色变化c. 向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d. 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反映产生的气体，观察颜色变化答案：（1）3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液（2）通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内（3）Cu + 4HNO3（浓）= Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O（4）将NO2转化为NO 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO（5）装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上方气体由无色变为红棕色（6）a c d【基础训练】1、实验室制备下列气体，只能用排水法收集的是 （）ANO2 BNO CO2 DCl22下列气体能造成空气中光化学烟雾污染的是 （） ACO BSO2 CNO2 DCl23.（海南卷4）锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为：（）4铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到气体672ml（标况），将盛有此气体的容器倒扣在水中，容器内液面上升，再通入标况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水中，则通入的氧气的体积是（ ）5.某金属单质能与足量浓硝酸反应,放出NO2气体,若参加反应的金属单质与硝酸的物质的量之比为1：,则该金属元素在反应后生成的硝酸盐中的化合价是 （ ）A.+2a B.+a C.+a/2 D.+a/46.在某100ml混合溶液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L,向该混合溶液中加入铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度(mol/L)是（ ） B.0.225 C7.右图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶管的胶头，下列与试验事实不相符的是（）ACO2(NaHCO3溶液)无色喷泉BNH3(H2O含酚酞)红色喷泉CH2S(CuSO4溶液)黑色喷泉DHCl(AgNO3溶液)白色喷泉8.含n克硝酸的溶液,恰好与m克铁完全反应,若有n/4克硝酸被还原,则：不可能是（）：9实验室制氨气通常有三种方法：用固体氢氧化钙和氯化铵反应，装置同课本；称取碳酸氢铵固体放入试管内，再加入8g氢氧化钠固体，常温下即能产生氨气，装置如图中甲；在锥形瓶中注入50mL浓氨水，再加入10g氢氧化钠固体，装置如图中乙，选取三个250mL干燥的烧瓶及瓶塞，用于收集三种制法的氨气。请填空：（1）写出法制取氨气的化学方程式_。 （2）说明用法制取氨气的原理_。 （3）检验氨气已收集满的方法_； （4）集满氨气的烧瓶做喷泉实验，装置如图中丙（烧杯内盛酚酞溶液），其现象是_。答案1B2345678 (1)NH4HCO3+2NaOH=Na2CO3+NH3+2H2O(2)加入氢氧化钠后增大了OH-的浓度，使平衡向生成氨气的 方向移动。（3）湿润的 红色石蕊试纸（4）形成红色喷泉。【高考练兵】1（09上海卷4）用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是B 幕布的着火点升高 幕布的质量增加 氯化铵分解吸收热量，降低了温度 氯化铵分解产生的气体隔绝了空气A B C D2（09上海卷7）在下列变化大气固氮硝酸银分解实验室制取氨气中，按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是AA B C D3（09宁夏卷7） 将某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积（体积均在相同条件下测定），则该氮氧化合物的化学式为AANO22O2 C.N22O44（09上海卷31）烟气中是NO和的混合物（不含）。（1）根据废气排放标准，烟气最高允许含400mg。若中NO质量分数为0.85，则烟气中最高允许含NO_L（标准状况，保留2位小数）。水溶液（密度/mL）作为吸收剂，该碳酸钠溶液物质的量浓度为_mol/L（保留2位小数）。（3）已知： 含2000mg的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收。若吸收率为80%，吸收后的烟气_排放标准（填“符合”或“不符合”），理由：_。（4）加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比，反应为： NO+2HNO33NO2+H2O 当烟气中时，吸收率最高。 烟气含2000mg，其中。计算：（i）为了达到最高吸收率，烟气需用硝酸的物质的量（保留3位小数）。 （ii）烟气达到最高吸收率90%时，吸收后生成NaNO2的质量（假设上述吸收反应中，反应比反应迅速。计算结果保留1位小数）。答案：（3）不符合 因吸收后烟气总体积减小，含量仍超过（4）（i） （ii）5、（14分）N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备收到人们的关注。 、N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是_。 、一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应： 2N2O5(g) 4NO2(g)O2(g) ；H0 、反应达到平衡后，若再通入一定量氮气，则N2O5的转化率将_（填“增大”、“减小”、“不变”）。 、下表为反应在T1温度下的部分实验数据：t/s05001000c(N2O5)/mol·L1 则500s内N2O5的分解速率为_。 、在T2温度下，反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol/L，则T2_T1.、题26图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的_区生成，其电极反应式为_.5（14分）、不变 ·L1·s1 、“”或“小于”、阳极 N2O4 2HNO3 2e 2N2O5 2H10(10分)现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应：2Mg+O22MgO；3Mg+N2 Mg3N2；2Mg+CO22MgO+CMg+H2OMgO+H2 Mg3N2 +6H2O 3Mg(OH)2+2NH3可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连)。回答下列问题； (1)在设计实验方案时，除装置A、E外，还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别_; (2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是(填字母代号)_ _； (3)通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，对实验结果有何影响?_，原因是_；(4)请设计一个实验，验证产物是氮化镁：_10、（1）B、D、F选择B，目的：除去空气中的水蒸气选择D，目的：除去空气中的CO2选择F，目的：除去空气中的O2（2）hgdcklab （3）制得的氮化镁将不纯；因为A装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应。（4）将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。.w.k.s.5.u.c.o.