第12講氮及其化合物

目錄

明晰學(xué)考要求...................................................................1

基礎(chǔ)知識(shí)梳理...................................................................1

考點(diǎn)精講精練...................................................................1

考點(diǎn)一氮及其氧化物...................................................................6

考點(diǎn)二氨和銨鹽.......................................................................6

考點(diǎn)三硝酸...........................................................................8

考點(diǎn)四酸雨...........................................................................9

實(shí)戰(zhàn)能力訓(xùn)練...........................................................................................................................................................10

1、了解氮?dú)獾姆€(wěn)定性，熟知氮?dú)馀c鎂、氧氣、氫氣的化學(xué)反應(yīng)及其條件

2、了解自然界中氮的存在和氮的循環(huán)，了解氮的固定及其種類。

3、了解氮?dú)饧暗难趸铩睔夂弯@鹽的主要性質(zhì)，并認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

＋

4、掌握NH4的檢驗(yàn)方法和NH3的實(shí)驗(yàn)室制備方法。

5、了解硝酸的主要性質(zhì)和工業(yè)生產(chǎn)原理，認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

6、了解酸雨的形成原因、主要危害及其防治措施，并體會(huì)化學(xué)對(duì)環(huán)境保護(hù)的作用。

一、氮?dú)夂偷墓潭?/p>

1．氮的存在

(1)氮元素位于元素周期表的第二周期、第族，氮元素的非金屬性比氧元素，比碳元素，硝酸

的酸性比磷酸。

(2)氮元素原子最外層有個(gè)電子，氮原子很難電子形成離子鍵，一般通過與其他原子相互

結(jié)合構(gòu)成物質(zhì)。

(3)氮元素在自然界中的存在

①游離態(tài)：主要以的形式存在于空氣中。

②化合態(tài)：部分存在于動(dòng)植物體內(nèi)的中；部分存在于土壤、海洋里的中。

2．氮?dú)獾男再|(zhì)

(1)物理性質(zhì)

顏色密度氣味溶解性

比空氣

(2)化學(xué)性質(zhì)（用化學(xué)方程式表示）

①N2與Mg反應(yīng)：

②N2與O2反應(yīng)：

③N2與H2反應(yīng)：

3．氮的固定

概念：將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程

高能固氮如雷雨天氣N轉(zhuǎn)化為NO

自然固氮2

生物固氮如豆科植物的根瘤菌固氮

合成氨工業(yè)上合成氨

氮的固定—分類

人工固氮仿生固氮某些金屬有機(jī)化合物

可起到根瘤菌的作用

二、一氧化氮和二氧化氮

1．不同價(jià)態(tài)氮的氧化物

氧化物N2ONON2O3NO2N2O4N2O5

對(duì)應(yīng)氮的化合價(jià)＋1＋2＋5

2．NO和NO2

物質(zhì)NONO2

顏色色色

物理

毒性有毒有毒

性質(zhì)

溶解性于水于水

化學(xué)與O2反應(yīng)2NO＋O2===2NO2

性質(zhì)與H2O反應(yīng)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

①與血紅蛋白結(jié)合使人中毒

對(duì)人體或環(huán)境的影響形成酸雨、光化學(xué)煙霧

②轉(zhuǎn)化成NO2形成酸雨、光化學(xué)煙霧

【注意】

(1)因?yàn)樗芤褐邪l(fā)生反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以無論何種情況下水溶液中不會(huì)剩余NO2。

(2)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。

(3)驗(yàn)證某無色氣體是NO的方法是向無色氣體中通入O2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色。

三、氨氣的性質(zhì)與應(yīng)用

1．氨的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)

電子式密度氣味水溶性沸點(diǎn)

極易溶于水

比空氣強(qiáng)烈性氣味較低，易

(1∶700)

2．氨的化學(xué)性質(zhì)

(1)還原性

與氧氣反應(yīng)：。

(2)與酸反應(yīng)

與氯化氫反應(yīng)：(產(chǎn)生白煙)。

(3)與水反應(yīng)

＋－

NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋OH，氨的水溶液叫氨水，呈弱堿性，NH3能使紅色石蕊試紙變色。

3．氨的用途

(1)液氨汽化時(shí)吸收大量的熱，故可用作。

(2)制氮肥、硝酸、銨鹽、純堿等。

4．液氨和氨水的區(qū)別

液氨氨水

物質(zhì)成分純凈物(非電解質(zhì))混合物(NH3·H2O為弱電解質(zhì))

+-+

粒子種類NH3分子NH3、NH3·H2O、H2O、NH4、OH、H

主要性質(zhì)不具有堿性具有堿的通性

存在條件常溫常壓下不能存在常溫常壓下可存在

四、銨鹽的性質(zhì)與應(yīng)用

1．銨鹽的物理性質(zhì)

銨鹽都是固體，均易溶于水。

2．銨鹽的化學(xué)性質(zhì)

(1)銨鹽不穩(wěn)定，受熱易分解

NH4Cl=△====。

NH4HCO3=△====。

(2)銨鹽與堿反應(yīng)

2NH4Cl＋Ca(OH)2=△====。

NH4NO3＋NaOH=△====。

＋

3．NH4的檢驗(yàn)

－

OH＋

未知液――→呈堿性△――→濕潤(rùn)的色石蕊試紙變色，則證明含NH4。

五、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制備方法

(1)反應(yīng)原理：。

(2)堿石灰的作用：吸收水蒸氣，干燥氨氣。

(3)由于氨極易溶于水，不能用排水法收集，常用法來收集。

(4)驗(yàn)滿方法

①把濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變；

②將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，有產(chǎn)生。

(5)尾氣處理

可在導(dǎo)管口放一團(tuán)用浸濕的棉花球。

【注意】

(1)干燥氨氣時(shí)不能選用酸性干燥劑，如濃硫酸、P2O5等，也不能選用無水CaCl2，因?yàn)樗鼈兙芘cNH3發(fā)

生反應(yīng)，通常選用堿石灰。

(2)吸收氨氣(或HCl)時(shí)要注意防止倒吸。

六、硝酸的性質(zhì)

1．物理性質(zhì)

純凈的硝酸是色、揮發(fā)、有氣味的液體，熔沸點(diǎn)較低，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%

以上的濃硝酸在空氣中揮發(fā)出硝酸蒸汽會(huì)產(chǎn)生“發(fā)煙”現(xiàn)象，通常又稱為。

2．化學(xué)性質(zhì)

(1)酸性：屬于強(qiáng)酸，具有酸的通性，能和堿、堿性氧化物、某些鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，但與金屬反應(yīng)不能生

成氫氣。

(2)不穩(wěn)定性：受熱或見光易分解，其化學(xué)方程式為：。

(3)強(qiáng)氧化性：

①與金屬反應(yīng)

能與除金、鉑、鈦以外的大多數(shù)金屬反應(yīng)，通常濃硝酸的還原產(chǎn)物是NO2，稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO。

a．Cu與濃HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。

Cu與稀HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。

b．與Fe、Al反應(yīng)

常溫下濃硝酸可使鐵、鋁表面形成致密的氧化膜而，保護(hù)內(nèi)部金屬不再與酸反應(yīng)，所以可以用

容器或容器盛放濃硝酸。

②與非金屬反應(yīng)

濃硝酸在加熱條件下，還能與碳等非金屬單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，如碳與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

為。

七、酸雨及防治

1.酸雨的概念

正常雨水的pH約為5.6，這是因?yàn)橛晁腥芙饬说木壒省H＜5.6的降水稱為酸雨。

2.酸雨的形成

大氣中的、及它們反應(yīng)后的生成物溶于雨水而形成酸雨。

3.酸雨的危害

(1)直接農(nóng)作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊。

(2)加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具和電纜的腐蝕。

(3)導(dǎo)致地下水中重金屬元素含量增加，污染水源，危害人體健康。

4.酸雨的防治

(1)消除污染源，改變能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)利用清潔能源，如太陽能、風(fēng)能、氫能等。

(2)對(duì)酸性物質(zhì)的排放加以控制，如燃料處理，廢氣中回收利用、控制汽車尾氣排放等。

(3)健全法律法規(guī)，嚴(yán)格規(guī)定污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)，提高環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

考點(diǎn)一氮及其氧化物

【典型例題】

【例1】（2024高二上·福建·學(xué)業(yè)考試）醫(yī)療上可用液氮冷凍麻醉。氮?dú)庖夯^程發(fā)生改變的是

A．元素種類B．分子間距C．原子數(shù)目D．化學(xué)鍵

（高二陜西學(xué)業(yè)考試）工業(yè)上用氫氣和氮?dú)庵苯雍铣砂保焊邷?、高壓，這是一

【例2】2021··N23H2催化劑2NH3

個(gè)正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)．如果反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行，下述有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是

A．使用催化劑是為了加快反應(yīng)速率

B．H2不可能100%轉(zhuǎn)化為NH3

C．為了提高H2的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)適當(dāng)提高N2的濃度

D．達(dá)到平衡時(shí)，N2的濃度與NH3的濃度一定相等

【例3】（2024高一下·浙江紹興·學(xué)業(yè)考試）下列化學(xué)用語表達(dá)正確的是

+-

A．硫酸氫鈉在水中的電離：NaHSO4=Na+HSO4

高溫

B．工業(yè)制粗硅：SiO2+2CSi+2CO2↑

C．用電子式表示水分子的形成過程：

2----

D．用足量碳酸鈉溶液吸收尾氣NO2：2NO2+2CO3+H2O=2HCO3+NO3+NO2

【即時(shí)演練】

1．（2020高二·山東·學(xué)業(yè)考試）下列有關(guān)氮的化合物的說法錯(cuò)誤的是

A．NH3的噴泉實(shí)驗(yàn)說明NH3極易溶于水

B．NO和NO2既可用排空氣法收集又可用排水法收集

C．濃硝酸可保存在棕色試劑瓶中，并放置在陰涼處

D．銨鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)放出NH3，可利用這一性質(zhì)檢驗(yàn)NH4的存在

2．（2023高一·廣東·學(xué)業(yè)考試）下列實(shí)驗(yàn)裝置能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

A．可用①收集NO2(液體為水)

B．可用②分離溴單質(zhì)與四氯化碳

C．可用③從食鹽水中提取NaCl晶體

D．可用④驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性(A中為Na2CO3，B中為NaHCO3)

3．（2022高二·江蘇南通·學(xué)業(yè)考試）NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx

是環(huán)境保護(hù)的重要課題。一種利用NH3無害化處理NO的反應(yīng)為6NO+4NH35N2+6H2O。關(guān)于該反應(yīng)，下

列說法正確的是

A．NH3被還原B．NO得到電子C．NO發(fā)生氧化反應(yīng)D．NH3是氧化劑

考點(diǎn)二氨及銨鹽

【典型例題】

【例1】（2024高二下·湖南婁底·學(xué)業(yè)考試）下列有關(guān)物質(zhì)用途的說法中，不正確的是

A．二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的材料

B．氨氣是生產(chǎn)硝酸的主要原料

C．N2可用作焊接金屬的保護(hù)氣

D．單質(zhì)硅是制造玻璃的主要原料

【例2】（2024高二上·江蘇徐州·學(xué)業(yè)考試）下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

A．用淀粉溶液檢驗(yàn)溶液中是否存在碘化鉀

B．用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣

C．用NaOH溶液除去CO2氣體中含有的少量HCl雜質(zhì)

D．用澄清的石灰水鑒別碳酸鈉溶液與硫酸鈉溶液

【例3】（2023高二上·江蘇連云港·學(xué)業(yè)考試）下列實(shí)驗(yàn)裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

A．分離碘和酒精B．實(shí)驗(yàn)室制氨氣C．除去Cl2中的HClD．排水法收集NO

A．AB．BC．CD．D

【即時(shí)演練】

1．（2023高二下·新疆烏魯木齊·學(xué)業(yè)考試）合成氨在很大程度上解決了地球上因糧食不足而導(dǎo)致的饑餓問題，

這是化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的巨大貢獻(xiàn)。下列說法不正確的是

A．氨氣遇到氯化氫時(shí)，會(huì)產(chǎn)生白煙

B．工業(yè)合成氨是最重要的人工固氮途徑

C．液氨氣化時(shí)吸收大量的熱，液氨可以用作制冷劑

D．氨氣與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮和水，反應(yīng)中氨氣體現(xiàn)氧化性

2．（2022高一下·遼寧·學(xué)業(yè)考試）下列關(guān)于氨的敘述錯(cuò)誤的是（）

A．液氨可作制冷劑B．氨氣屬于電解質(zhì)

C．氨氣極易溶于水，可用于噴泉實(shí)驗(yàn)D．氨氣可以使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)

3．（2022高二上·江蘇鎮(zhèn)江·學(xué)業(yè)考試）下列化學(xué)用語表示正確的是

14

A．質(zhì)子數(shù)為7、中子數(shù)為7的氮原子：N

7

B．氮原子的結(jié)構(gòu)示意圖：

C．氨氣分子的電子式：

＋＋2-

D．碳酸氫鉀的電離方程式：KHCO3=K＋H＋CO3

考點(diǎn)三硝酸

【典型例題】

【例1】（2021高三·海南·學(xué)業(yè)考試）下列做法與“節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境”的理念不相符的是

A．改進(jìn)鍋爐的燃料空氣比

B．工業(yè)生產(chǎn)中的廢熱自然散失

C．使用熟石灰處理酸性廢水

D．使用NH3處理硝酸生產(chǎn)尾氣中的NOx

【例2】（2021高一上·遼寧·學(xué)業(yè)考試）下列關(guān)于硫酸和硝酸敘述正確的是

A．稀硫酸和稀硝酸都可以與氨反應(yīng)生成銨鹽

B．稀硫酸和稀硝酸都能與Zn反應(yīng)放出H2

C．稀硫酸和稀硝酸溶于水都能放出大量的熱

D．濃硫酸和濃硝酸混合可制得王水

【例3】（2018高二上·福建·學(xué)業(yè)考試）化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量的變化。下列屬于吸熱反應(yīng)的是

A．鎂條燃燒B．氧化鈣與水反應(yīng)

C．高溫煅燒石灰石D．硝酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)

【即時(shí)演練】

1．（2019高二·廣東·學(xué)業(yè)考試）表示下列反應(yīng)的離子方程式正確的是（）

+-

A．鈉與水反應(yīng)：Na+H2O=Na+OH+H2↑

-+

B．NaOH溶液與稀硫酸反應(yīng)：OH+H=H2O

+3+

C．鐵片和稀鹽酸反應(yīng)：2Fe+6H=2Fe+3H2↑

2-+

D．石灰石與硝酸反應(yīng)：CO3+2H=CO2↑+H2O

2．（2023高二上·江蘇連云港·學(xué)業(yè)考試）氨是工業(yè)制取硝酸的原料，制備硝酸時(shí)利用了氨的性質(zhì)是

A．無色無味氣體B．極易溶于水

C．具有還原性D．氨氣易液化

3．（2023高二上·江蘇淮安·學(xué)業(yè)考試）硫酸、硝酸是化工生產(chǎn)中兩種重要的酸。下列敘述錯(cuò)誤的是

A．濃硫酸能使蔗糖碳化，表現(xiàn)了濃硫酸的脫水性

B．濃硝酸能溶解金屬銅，說明濃硝酸具有強(qiáng)酸性

C．濃硝酸不穩(wěn)定易分解，需要避光保存

D．常溫下濃硫酸、濃硝酸都能使金屬鋁鈍化

考點(diǎn)四酸雨

【典型例題】

【例1】（2023高一下·四川雅安·學(xué)業(yè)考試）酸雨的污染與防治在節(jié)能減排工作中的意義重大，下列氣體直

接排放不會(huì)形成酸雨的是

A．CO2B．NO2C．SO2D．NO

【例2】（2023高一·天津南開·學(xué)業(yè)考試）酸雨的形成示意如圖，下列關(guān)于酸雨的敘述中，不．正．確．的是

A．酸雨的pH小于5.6

B．酸雨形成的過程中不涉及氧化還原反應(yīng)

C．汽車尾氣及含硫物的燃燒都會(huì)形成酸雨

D．酸雨能直接損傷農(nóng)作物，破壞森林和草原

【例3】（2022高二上·江蘇鎮(zhèn)江·學(xué)業(yè)考試）下列說法不正確的是

A．硫酸鋇可用作檢查腸胃的內(nèi)服藥物B．水玻璃可用木材、紡織品的防火劑

C．氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品有H2、Cl2和NaOHD．硫和氮的氧化物是酸雨的主要成分

【即時(shí)演練】

1．（2019高二·內(nèi)蒙古·學(xué)業(yè)考試）下列氧化物引起的環(huán)境問題及其主要來源對(duì)應(yīng)正確的是

氧化物環(huán)境問題主要來源氧化物環(huán)境問題主要來源

ASO2白色污染煤、石油等的燃燒CCO2溫室效應(yīng)化石燃料的燃燒

BNO2破壞臭氧層工廠廢氣的排放DCO酸雨汽車尾氣的排放

A．AB．BC．CD．D

2．（2020高二上·廣東廣州·學(xué)業(yè)考試）旅途中，處處藍(lán)天白云，空氣清新，近年來環(huán)境治理卓有成效。有關(guān)

環(huán)境污染防治措施與目的不對(duì)應(yīng)的是

A．降低CO2排放，以減少酸雨形成

B．使用不含鉛的汽油，以減少重金屬污染

C．開發(fā)利用太陽能，以減少化石能源使用對(duì)大氣的污染

D．有機(jī)化工廠加裝尾氣處理裝置，以減少揮發(fā)性有機(jī)物對(duì)大氣的污染

3．（2020高二上·廣東廣州·學(xué)業(yè)考試）2020年5月11日，習(xí)近平總書記考察大同云岡石窟，稱其是人類文

明的瑰寶，要堅(jiān)持保護(hù)第一。下列措施不利于云岡石窟文物保護(hù)的是

A．大力植樹造林，減少風(fēng)化侵蝕

B．對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理，減少酸雨腐蝕

C．使用稀酸溶液清洗石雕，除去表面的污漬

D．利用清潔能源，減少化石燃料的直接使用

1．（2022高一上·福建·學(xué)業(yè)考試）18世紀(jì)70年代初，化學(xué)家就對(duì)空氣的成分進(jìn)行了探究。空氣中含量最多

的氣體是

A．氧氣B．氮?dú)釩．水蒸氣D．二氧化碳

2．（2022高二上·云南·學(xué)業(yè)考試）2021年10月《生物多樣性公約》第十五次締約方大會(huì)在云南昆明開幕。

下列做法中不利于實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)理念的是

A．使用可降解塑料減少白色污染

B．生活垃圾不隨意丟棄，分類回收處理再利用

C．使用高效催化劑將汽車尾氣轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂投趸?/p>

D．工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣不加處理任意排放丟棄

1

3．（2024高二下·江蘇·學(xué)業(yè)考試）標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2的摩爾體積約為22.4Lmol。下列說法正確的是

A．0℃、101kPa時(shí)，1mol氮?dú)獾捏w積約為22.4L

B．含1mol氮原子的氮?dú)怏w積約為22.4L

C．1個(gè)氮分子的體積約為22.4L

D．1L氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量約為22.4mol

4．（2024高一上·黑龍江·學(xué)業(yè)考試）防止溫室效應(yīng)進(jìn)一步增強(qiáng)的根本對(duì)策，是全球參與控制以下哪種氣體的

排放量

A．氮?dú)釨．二氧化碳C．氧氣D．氨

催化劑

5．（2023高一下·浙江溫州·學(xué)業(yè)考試）汽車尾氣中發(fā)生反應(yīng)：CO+N2OCO2+N2，其相對(duì)能量如圖所

示。下列反應(yīng)的能量變化與該反應(yīng)不．相．同．的是

A．硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)B．氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔?/p>

C．氫氣在氯氣中燃燒D．鹽酸和碳酸氫鈉的反應(yīng)

6．（2018高二·遼寧·學(xué)業(yè)考試）下列各組物質(zhì)，按化合物、單質(zhì)、混合物順序排列的是

A．純堿、液態(tài)氧、碘酒B．生石灰、單晶硅、熟石灰

C．干冰、銅、氨氣D．空氣、氮?dú)?、明礬

7．（2022高二下·黑龍江·學(xué)業(yè)考試）北京冬奧會(huì)用快速“造冰”技術(shù)打造“最快冰面”，被認(rèn)為是一種無毒、無

味、環(huán)保的技術(shù)，此技術(shù)中用作制冷劑的物質(zhì)是

A．二氧化硫B．氯氣C．二氧化碳D．氨氣

8．（2021高二上·江蘇鹽城·學(xué)業(yè)考試）下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到目的的是

A．用乙醇萃取碘水中的碘單質(zhì)

B．用濃硫酸干燥氨氣

C．用Cl2對(duì)自來水進(jìn)行殺菌消毒

D．用焰色反應(yīng)鑒別NaCl和NaOH

9．（2020高三上·廣西·學(xué)業(yè)考試）NO2是紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體，溶于水時(shí)生成HNO3和NO。

NO是無色且難溶于水的氣體，極易與空氣中的