2023年氮的知识点总结归纳及例题.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 第四节 氮及其重要化合物 一、氮的单质及其氧化物 1.氮在自然界中的存在与转化(1)氮元素的存在与氮的固定 2 氮气(1)物理性质 颜色：无色；气味：无味；状态：气体；密度：比空气小；溶解性：难溶于水。(2)化学性质 3.NO和 NO2的性质比较 NO NO2 物理性质 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶 能溶 化学性质 与 O2反应 2NOO2=2NO2 与 H2O 反应 3NO2H2O=2HNO3NO 实验室制法(填化学方程式)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)2 2NO22H2O 与人体、环境

2、的关系 与血红蛋白结合使人中毒转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾 学习必备 欢迎下载 二、氨和铵盐 1氨气物理性质 无色、刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，常温常压下 1 体积水能溶解 700体积的氨气，易液化（可作致冷剂）2.氨气化学性质 （1）与水反应：氨水呈碱性，原理：NH3+H2ONH3H2ONH4+OH-氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，常用此性质检验氨气。（2）与酸反应与挥发性酸(如浓盐酸、硝酸)的反应 NH3+HCl=NH4Cl 现象：产生白烟 与硫酸反应：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4（3）与盐反应：向 AlCl3溶液中滴加氨

3、水反应的离子方程式为：Al3+3 NH3H2O=Al(OH)3+3 NH4+（4）氨气的还原性 NH3中的 N呈3 价，所以 NH3具有还原性，能被 O2、CuO、NOx、Cl2等物质氧化。3.实验室制法：2NH4ClCa(OH)2=2NH3CaCl22H2O。4 用途：制 HNO3、铵盐、纯碱、尿素，制冷剂等。5.铵盐（1）物理性质：都是无色或白色晶体，易溶于水。（2）化学性质：不稳定性：NH4HCO3 NH3+H2O+CO2（30以上可分解），NH4Cl NH3+HCl 性质颜色毒性溶解性与反应与反应实验室制法填化学方程式无色有毒红无色刺激性气味的气体密度比空气小极易溶于水常温常压下体积水

4、能溶性酸如浓盐酸硝酸的反应现象产生白烟与硫酸反应溶液中滴加氨水反应学习必备 欢迎下载 与碱反应：a.在稀溶液中不加热：432NHOHNHH O b.加热时或浓溶液：432NHOHNHH O（3）NH4+的检验：取少量样品，与碱混合于试管中，加热。将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，试纸变蓝色，说明样品中含有 NH4+；也可以将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，若有白烟产生，说明样品中含有 NH4+。未知液 OH呈碱性 湿润红色石蕊试纸变蓝色，则证明含 NH4。三、硝酸 1、物理性质 无色、易挥发（在空气中遇水蒸气呈白雾状），有刺激性气味的液体。2、化学性质 （1）不稳定性 市售浓硝酸呈黄色的原因是：硝酸分

5、解生成的 NO2溶解在硝酸里 硝酸保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。（2）强氧化性：硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强 能与 Au、Pt 以外的所有金属反应，如 Cu与浓、稀硝酸的反应方程式：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 注意：有些金属(如 Al、Fe 等)在冷的浓硝酸中发生钝化。故可以用铁、铝容器运输冷的浓硝酸。与非金属的反应 碳与浓硝酸反应的化学方程式：C+4HNO3 CO2+4NO2+2H2O 与某些还原性物质反应（如 FeO）性质颜色毒性溶解性与反应与反应实验室制

6、法填化学方程式无色有毒红无色刺激性气味的气体密度比空气小极易溶于水常温常压下体积水能溶性酸如浓盐酸硝酸的反应现象产生白烟与硫酸反应溶液中滴加氨水反应学习必备 欢迎下载 化学方程式：3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO+5H2O 3、NO3离子的检验：晶体或浓溶液与浓硫酸、Cu 共热时，若产生红棕色气体则含 NO3；若为稀溶液则先浓缩。(3)与有机物反应 硝化反应(与 C6H6反应)：C6H6+HNO3C6H5NO2+H2O 颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时变黄色 3.用途：化工原料，用于制化肥、染料、炸药等。【热点难点全析】一、氨气的实验室制法与性质 1加热固态铵盐和碱的混合物(

7、1)反应原理：2NH4ClCa(OH)2=2NH3CaCl22H2O。(2)装置：“固体固体 气体”(与用 KClO3或 KMnO4制 O2的装置相同)。(3)收集：只能用向下排空气法。(4)干燥：用碱石灰(NaOH 和 CaO 固体的混合物)。(5)验满方法：用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。(6)环保措施：收集时，一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小 NH3与空气的对流速度，收集到纯净的 NH3，同时也可避免污染空 2加热浓氨水 浓硫酸 性质颜色毒性溶解性与反应与反应实验室制法填化学方程式无色有毒红无色刺激性气味的气体密度比

8、空气小极易溶于水常温常压下体积水能溶性酸如浓盐酸硝酸的反应现象产生白烟与硫酸反应溶液中滴加氨水反应学习必备 欢迎下载 (1)反应原理：NH3 H2O=NH3H2O。(2)装置：右图 3浓氨水中加固态碱性物质(1)原理：浓氨水中存在以下平衡：NH3H23 H24 OH，加入固态碱性物质(如 CaO、NaOH、碱石灰等)，使平衡逆向移动，促进了 NH3 H2O 的分解。(2)装置：特别提醒 加热铵盐和碱制氨气时：(1)不宜选用 NH4NO3和 NH4HCO3，NH4NO3受热易爆炸，NH4HCO3受热易分解产生 CO2。(2)Ca(OH)2不宜用 NaOH、KOH 代替，原因是 NaOH、KOH

9、易吸湿，结块，不利于 NH3的逸出。4.氨气的性质(1)氨气的催化氧化实验探究 装置 作用或现象 性质颜色毒性溶解性与反应与反应实验室制法填化学方程式无色有毒红无色刺激性气味的气体密度比空气小极易溶于水常温常压下体积水能溶性酸如浓盐酸硝酸的反应现象产生白烟与硫酸反应溶液中滴加氨水反应学习必备 欢迎下载 提供氨气和氧气 使氨气被催化氧化，红热状态的铂铑合金丝更加红热 吸收剩余的氨气和生成的水蒸气 看到有红棕色的气体产生(2)氨气的溶解性实验问题 喷泉实验的基本原理 气体在液体中溶解度很大，在短时间内产生足够的压强差(负压)，则打开止水夹后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉。形

10、成喷泉的气体与液体组合 a.NH3、HCl、SO2、NO2 与水组合能形成喷泉。b.酸性气体与 NaOH 溶液组合能形成喷泉。【典例 1】实验室里可按下图所示的装置干燥、贮存某气体 R，多余的气体可用水吸收，则R 是()ANO2 BHCl CCH4 DNH3 解析：由储气瓶的连接方式知，瓶内只能收集密度小于空气的气体，排除 NO2、HCl；由尾气吸收装置知，该气体极易溶于水，排除 CH4。答案：D 二、硝酸与金属、非金属反应的一般规律 1硝酸与金属反应的一般规律(1)金属与 HNO3反应一般不生成 H2，浓 HNO3一般被还原为 NO2，稀 HNO3一般被还原为 NO。(2)足量金属与一定量浓

11、硝酸反应时，随着硝酸浓度的降低，产物也发生改变。(3)金属与 HNO3反应的一般通式为 金属浓硝酸 金属硝酸盐NO2H2O 反应中，表现氧化性(被还原)的 HNO3占12；表现酸性生成硝酸盐的 HNO3占12。性质颜色毒性溶解性与反应与反应实验室制法填化学方程式无色有毒红无色刺激性气味的气体密度比空气小极易溶于水常温常压下体积水能溶性酸如浓盐酸硝酸的反应现象产生白烟与硫酸反应溶液中滴加氨水反应学习必备 欢迎下载 金属稀硝酸 金属硝酸盐NOH2O 反应中，表现氧化性(被还原)的 HNO3占14；表现酸性生成硝酸盐的 HNO3占34。2硝酸与非金属反应的规律(1)浓硝酸能与碳、硫、磷等非金属单质反

12、应，一般生成最高价含氧酸或最高价氧化物、二氧化氮和水。(2)与非金属反应，HNO3表现强氧化性，不表现酸性。3计算中的守恒思想的应用(1)原子守恒法 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；一部分作为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)得失电子守恒法 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)电荷守恒法 HNO3过量时反应后溶液中(不考虑 OH)则有：c(NO3)c(H)nc(Mn)(Mn代表金属离子)。(4)离子方程式计算法 金属

13、与 H2SO4、HNO3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，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或 H或 NO3进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。【典例 2】1.92 g Cu投入一定量的浓 HNO3溶液中，Cu完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下的气体 672 mL，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水，则通入的氧气的体积为 ()A504 mL B336 mL C224 mL D168 mL 解析 从整个反应来看，CuCu2；HNO3NO、NO2H

14、NO3，O2H2O，N 元素的化合价在整个反应前后没有变化，则 Cu失去电子的物质的量等于氧气得到电子的物质的量。所以O2在标准状况下的体积为 1.92 g64 g/mol2422.4 L/mol103 mL/L336 mL。答案 B 性质颜色毒性溶解性与反应与反应实验室制法填化学方程式无色有毒红无色刺激性气味的气体密度比空气小极易溶于水常温常压下体积水能溶性酸如浓盐酸硝酸的反应现象产生白烟与硫酸反应溶液中滴加氨水反应学习必备 欢迎下载 性质颜色毒性溶解性与反应与反应实验室制法填化学方程式无色有毒红无色刺激性气味的气体密度比空气小极易溶于水常温常压下体积水能溶性酸如浓盐酸硝酸的反应现象产生白烟与硫酸反应溶液中滴加氨水反应