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1、氮及其化合物知识归纳总结氮及其化合物知识归纳总结氮及其化合物知识点归纳总结氮及其化合物知识点归纳总结一、氮气、氮的氧化物一、氮气、氮的氧化物1 1、氮气:无色无味的气体,难溶于水。氮的分子结构:电子式、氮气:无色无味的气体,难溶于水。氮的分子结构:电子式_结构式结构式_。(1 1)氧化性:氧化性:N N2 2+3H+3H2 2其产物的双水解反应:其产物的双水解反应:(2 2)还原性:与)还原性:与 O O2 2的化合(放电或高温条件下)的化合(放电或高温条件下)N2O2放电2NO2 2、氮的固定、氮的固定将空气中游离的氮气转化为氮的化合物的方法,统称为氮的固定。将空气中游离的氮气转化为氮的化合
2、物的方法,统称为氮的固定。氮的固定的三种途径:氮的固定的三种途径:(1 1)生物固氮:豆科植物根瘤菌将氮气转化为化合态氮生物固氮:豆科植物根瘤菌将氮气转化为化合态氮(2 2)自然固氮:打雷闪电时,大气中的氮气转化为自然固氮:打雷闪电时,大气中的氮气转化为 NONON2O2放电2NO(3 3)工业固氮:工业合成氨工业固氮:工业合成氨 N N2 2+3H+3H2 23 3、氮氧化物、氮氧化物氮元素有氮元素有+1+1、+2+2、+3+3、+4+4、+5+5 等五种化合价,五种化合价对应六种化合物。等五种化合价,五种化合价对应六种化合物。种类种类N N2 2O ONONONONO2 2物理性质物理性质
3、笑气笑气无色气体,溶于水无色气体,溶于水稳定性稳定性中等活泼中等活泼2NH2NH3 32NH2NH3 3,N N2 2+3Mg=Mg+3Mg=Mg3 3N N2 2红棕色色气体,红棕色色气体,易溶于水,易溶于水,有有较活泼,较活泼,易发生二聚反易发生二聚反毒毒应应较活泼,受热易分解较活泼,受热易分解较不活泼较不活泼常温不易分解为常温不易分解为 NONO、N N2 2O O4 4N N2 2O ON N2 2O O3 3无色气体无色气体无色气体无色气体蓝色气体(蓝色气体(2020C C)2 2(亚亚硝硝酸酸酸酸酐)酐)N N2 2O O5 5(硝酸酸酐)(硝酸酸酐)(1 1)NONO2 2与水反
4、应:与水反应:无色固体无色固体NONO2 2气态不稳定,气态不稳定,常温易分常温易分解解3NO2H2O 2HNO3 NO(2 2)NONO、NONO2 2的尾气吸收:的尾气吸收:2NO2 2NaOH NaNO3 NaNO2 H2ONO2 NO 2NaOH 2NaNO2 H2O2NOO2 2NO2NONO 的检验:的检验:(3 3)现象无色气体和空气接触后变为红棕色。现象无色气体和空气接触后变为红棕色。(4 4)两个计算所用的方程式:两个计算所用的方程式:4NO+3O 4NO+3O2 2+2H+2H2 2O=4HNOO=4HNO3 34NO4NO2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4HNO
5、O=4HNO3 3氮的氧化物溶于水的计算氮的氧化物溶于水的计算(1 1)NONO2 2或或 NONO2 2与与 N N2 2(非(非 O O2 2)的混合气体溶于水时可依据:)的混合气体溶于水时可依据:3NO3NO2 2+H+H2 2O O2HNO2HNO3 3+NO+NO利用气体体积变化差值进行汁算。利用气体体积变化差值进行汁算。(2 2)NONO2 2与与 O O2 2的混合气体溶于水时由的混合气体溶于水时由 4 NO4 NO2 2O O2 2十十 2 H2 H2 2O O4HNO4HNO3 3,可知,当体,可知,当体积比:积比:=4 =4:1 1,恰好完全反应,恰好完全反应 V(NO V
6、(NO2 2):V(OV(O2 2)4)4:1 1,NONO2 2过量,剩余气体为过量,剩余气体为 NONO 4 4)4:3 3,剩余气体为,剩余气体为 NONO 4 V V2 2 V V3 3B BV V1 1 V V3 3 V V2 2C CV V2 2 V V3 3 V V1 1 D DV V3 3 V V1 1 V V2 24 4、将、将 22.4 g22.4 g 铁粉逐渐加入到含铁粉逐渐加入到含 HNOHNO3 3 0.8 mol 0.8 mol 的稀的稀 HNOHNO3 3中,反应生成气体的物中,反应生成气体的物质的量质的量(x x)随消耗铁粉的物质的量随消耗铁粉的物质的量(y y
7、)的变化关系如图所示,其中正确的是的变化关系如图所示,其中正确的是5 5、为了除去为了除去 NONO、NONO2 2、N N2 2O O4 4对大气的污染,对大气的污染,常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理(反反应方程式:应方程式:2NO2NO2 22NaOH=NaNO2NaOH=NaNO3 3NaNONaNO2 2H H2 2O O;NONO2 2NONO2NaOH=2NaNO2NaOH=2NaNO2 2H H2 2O)O)。现有由现有由a a mol NO mol NO、b b mol NO mol NO2 2、c c mol N mol N2 2O O4 4组成的
8、混合气体恰好被组成的混合气体恰好被V V L L 氢氧化钠氢氧化钠溶液吸收溶液吸收(无气体剩余无气体剩余),则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为,则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为()()a ab bc c2(2(a ab bc c)1 1A.A.mol molL L B.B.mol molL L1 1V V3 3V Va ab b2 2c cb b2 2c c mol molL L1 1D.D.mol molL L1 1V VV VC.C.6 6、将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中,两者恰好完全反应,假设反应过、将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产
9、物全是程中还原产物全是 NONO,向所得溶液中加入物质的量浓度为向所得溶液中加入物质的量浓度为 3mol/LNaOH3mol/LNaOH 溶液至沉溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加,则下列有关叙述中正确的淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加,则下列有关叙述中正确的是是A A加入合金的质量可能为加入合金的质量可能为 6.4g6.4gB B参加反应的硝酸的物质的量为参加反应的硝酸的物质的量为C C沉淀完全时消耗沉淀完全时消耗 NaOHNaOH 溶液的体积为溶液的体积为 150mL150mLD D溶解合金时收集到溶解合金时收集到 NONO 气体的体积为气体的体积为7 7、把
10、盛有、把盛有 48mL48mL NONO 和和 NONO2 2的混合气体的容器倒立于水中(保持同温同压下)的混合气体的容器倒立于水中(保持同温同压下),液,液面稳定后,容器内气体体积变为面稳定后,容器内气体体积变为 24mL24mL,则:,则:原混合气体中,原混合气体中,NONO 是是_mL_mL,NONO2 2是是_mL_mL;若在剩余的若在剩余的 24mL24mL 气体中通入气体中通入 6mL6mL O O2 2,液面稳定后,液面稳定后,容器内剩余气体是容器内剩余气体是_,体积为体积为_mL_mL。若在剩余的若在剩余的 24mL24mL 气体中通入气体中通入 24mL24mL O O2 2
11、,液面稳定后,液面稳定后,容器内剩余气体是容器内剩余气体是_,体积为体积为_mL_mL。若在原若在原 48mL NO48mL NO 和和 NONO2 2的混合气体中,通入的混合气体中,通入_mL O_mL O2 2再倒置于水中,水可充再倒置于水中,水可充7 7满容器。满容器。8 8、在浓硝酸中放入铜片:、在浓硝酸中放入铜片:(1)(1)开开 始始 反反 应应 的的 化化 学学 方方 程程 式式 为为 _,实实 验验 现现 象象 为为_。(2)(2)若若 铜铜 有有 剩剩 余余,则则 反反 应应 将将 要要 结结 束束 时时 的的 化化 学学 方方 程程 式式 为为_。(3)(3)待反应停止后,
12、再加入少量待反应停止后,再加入少量 25%25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,原因的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,原因是是_ _ _。(4)(4)若将若将 12.812.8 g g 铜与一定量的浓硝酸反应,铜与一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,铜消耗完时,得得 NONO、NONO2 2混合气体混合气体 5.65.6L(L(标准状况下标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是。则所消耗硝酸的物质的量是_。9 9、将、将 32.64 g32.64 g 铜与铜与 140 mL140 mL 一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的 NONO 和和 NONO2 2混合气体
13、在标准状况下的体积为混合气体在标准状况下的体积为 11.2 L11.2 L。请回答:。请回答:(1)NO(1)NO 的体积为的体积为_ L_ L,NONO2 2的体积为的体积为_ L_ L。(2)(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V V mL mLa a mol molL L1 1的的 NaOHNaOH 溶液,恰溶液,恰好使溶液中的好使溶液中的 CuCu2 2全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为_mol_molL L1 1。1010、某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨气的性质后讨论,既然氨气具、某校化学研究性学
14、习小组的同学在学习了氨气的性质后讨论,既然氨气具有还原性,有还原性,能否与能否与 H H2 2还原还原 CuOCuO 一样呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题。一样呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列实验:请你参与该小组的活动并完成下列实验:(一一)制取氨气制取氨气(1)(1)实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体混合物的方法来制取氨气。实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体混合物的方法来制取氨气。(2)(2)实验室还可在实验室还可在 _(_(填一种试剂填一种试剂)中滴加浓氨水的方法快速制取少中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气。量氨气。(二二)实验探究实验探
15、究该小组成员设计实验探究氨气的还原性及其产物,实验装置该小组成员设计实验探究氨气的还原性及其产物,实验装置(夹持及尾气处理装夹持及尾气处理装置未画出置未画出)图如下:图如下:(3)(3)该装置在设计上有一定的缺陷,为确保实验结果的准确性,你对该装置的改该装置在设计上有一定的缺陷,为确保实验结果的准确性,你对该装置的改进进措措施施是是_。(4)(4)利用改进后的装置进行实验,观察到利用改进后的装置进行实验,观察到 CuOCuO 变为红色物质,无水变为红色物质,无水 CuSOCuSO4 4变蓝,变蓝,8 8同时生成一种无污染的气体。同时生成一种无污染的气体。(三三)问题讨论问题讨论(5)(5)有同
16、学认为:有同学认为:NHNH3 3与与 CuOCuO 反应生成的红色物质中可能含有反应生成的红色物质中可能含有 CuCu2 2O O。已知。已知 CuCu2 2O O 是是红色粉末,是一种碱性氧化物,在酸性溶液中,红色粉末,是一种碱性氧化物,在酸性溶液中,CuCu能自身发生氧化还原反应生能自身发生氧化还原反应生成成 CuCu2 2和和 CuCu。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有CuCu2 2O O:_。(6)(6)在解决了问题在解决了问题(5)(5)后,又有同学提出:后,又有同学提出:CuCu2 2O O 与与 CuOCuO 的热稳
17、定性哪个更强?于的热稳定性哪个更强?于是他们又进行了如下实验:是他们又进行了如下实验:取取 9898 g g Cu(OH)Cu(OH)2 2固体,固体,加热到加热到 8080 时,时,得到黑色固体粉末,得到黑色固体粉末,继续加热到继续加热到 1 1 000000 以上,黑色粉末全部变成红色粉末以上,黑色粉末全部变成红色粉末 A A。冷却后称量,。冷却后称量,A A 的质量为的质量为 72 g72 g。据据此此可可推推得得A A为为_,由由此此得得到到的的结结论论是是_。答案:答案:1 1、(1 1)12 3612 36(2 2)NO16NO16(3 3)O O2 26 6(4 4)18181414(2)(2)氢氧化钠固体氢氧化钠固体(生石灰或碱石灰生石灰或碱石灰)(3)(3)在装置在装置 A A 和和 B B 之间增加装有碱石灰的干燥管之间增加装有碱石灰的干燥管(5)(5)取少量样品,加入稀取少量样品,加入稀 H H2 2SOSO4 4,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有CuCu2 2O O,反,反之,则没有之,则没有(6)Cu(6)Cu2 2OCuOCu2 2O O 的热稳定性比的热稳定性比 CuOCuO 的强的强9 9
限制150内