1氮及其化合物氮及其化合物【考向分析考向分析】高考考查知识点主要有：一是结合氮及其化合物的转化考查基本概念、基本理论；二是以 NOx和 HNO3的性质考查相关实验及计算；三是结合相关工业生产考查含氮化合物对环境质量的影响。高考题型以选择题、实验题为主。【要点讲解要点讲解】要点要点 1.1. 氮的氧化物氮的氧化物氮的氧化物NONO2颜色无色红棕色毒性有毒有毒物理性质溶解性不溶能溶与 O2反应2NOO2=2NO2与 H2O 反应3NO2H2O=2HNO3NO化学性质聚合反应2NO2 （红棕色） N2O4（无色）实验室制法3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2OCu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O与环境的关系空气中 NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等，空气中 NO、NO2是形成酸雨、光化学烟雾的主要因素温馨提示：氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，同时也可造成水体污染。汽车尾气中的氮氧化物（燃料在发动机内高温燃烧时，空气中的氮气与氧气反应生成的）与碳氢化合物经紫外线照射发生反应生成形成的一种有毒的烟雾，称为光化学烟雾。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛、伤害植物并使大气能见度降低。收集 NO 用排水法，收集 NO2用向上排空气法，前者易与氧气反应，后者易与水反应。工业上就是利用 3NO2十H2O=2HNO3NO 这一原理制取 HNO3，为了提高 NO2的吸收率，在吸收的过程中要补充适量的O2，所以总的吸收反应可表示为：4NO2O22H2O=4HNO3。NO 与 O2配比适当时，也可以被水完全吸收。总的吸收反应可表示为：4NO3O22H2O=4HNO3。通常“纯净”的 NO2或N2O4并不纯，因为在常温、常压下能发生聚合反应。由于此可逆反应的发生，通常实验测2得 NO2的相对分子质量大于它的实际值，或在相同条件下，比相同物质的量的气体体积要小。同理，通常实验测得 N2O4的相对分子质量小于它的实际值，或在相同条件下，比相同物质的量的气体体积要大。此外涉及 NO2气体的颜色深浅、压强、密度等要考虑此反应。要点要点 2.2. 硝酸硝酸1物理性质：纯硝酸为无色、刺激性气味、易挥发液体，能与水以任意比例互溶，常用浓硝酸的质量分数大约为 69%。2.化学性质化学性质化学反应应用（化学方程式）不稳定性浓硝酸遇光遇热易分解产生的 NO2浓硝酸贮存在棕色试剂瓶中，避光保存放置于阴凉处强酸性稀硝酸能使紫色石蕊试液变红色，浓硝酸能使石蕊试液先变红色，微热后褪色鉴别浓、稀硝酸除 Pt、Au 外，大部分金属均能与HNO3反应王水（浓硝酸和浓盐酸体积之比为13）能溶解铂和金常温下，浓硝酸、浓硫酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，用铁、铝容器贮存冷的浓 HNO3Cu 与浓 HNO3反应Cu + 4HNO3（浓） Cu（NO3）2 + 2NO2 + 2H2OCu 与稀 HNO3反应3Cu + 8HNO3（稀） 3Cu（NO3）2 + 2NO + 4H2O碳与浓 HNO3反应C4HNO3(浓)CO24NO22H2O=强氧化性与某些还原性化合物或离子的反应H2S、SO2、HBr、HI、FeCl2等有机反应与苯及其同系物发生硝化反应，与醇发生酯化反应，与蛋白质发鉴别蛋白质（带苯环）3生颜色反应等温馨提示：浓硝酸贮存在棕色试剂瓶中，避光保存放置于阴凉处。无论浓稀硝酸均具有强氧化性，与金属反应时不放出氢气。常温下，浓硝酸、浓硫酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，保护内部的金属不再跟硝酸反应，所以可以用铝质或铁质容器盛浓硝酸。浓硝酸和浓盐酸按体积之比为 13 组成的混合物叫王水，王水能溶解铂和金。非金属和浓硝酸反应，非金属被氧化成高价的含氧酸或最高价氧化物。在溶液中 NO3几乎与所有离子能大量共存，当溶液的酸性较强时可形成硝酸溶液，具有还原性的某些离子则不能与其大量共存，如 NO3、H、Fe2+中任意两者能大量共存，但三者混合则不能大量共存。即 NO3在中性或碱性溶液中不表现氧化性，而在酸性溶液中表现强氧化性。氧化剂氧化能力的强弱决定于得电子能力的强弱，而不是本身的被还原程度。实验证明：硝酸越浓得电子的能力越强，因而氧化能力越强。如稀硝酸能将 HI 氧化为 I2，而浓硝酸可将HI 氧化为 HI03。要点要点 3.3. 氨气与铵盐氨气与铵盐1分子结构：由极性键形成的三角锥形的极性分子，N 原子有一孤对电子；N -3 价，为 N元素的最低价态。2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） 。温馨提示：喷泉实验的原理：气体在溶液中溶解度大或者可与液体发生剧烈反应，且不再产生新的气体或者气体体积急剧减小，造成烧瓶内外压强差较大，即可发生“喷泉”现象。喷泉实验的操作要点：烧瓶中充满干燥气体，挤出胶头滴管中的水，打开止水夹。喷泉实验成功的关键：收集氨气的烧瓶要干燥；收集的氨气要全充满；装置要密闭不漏气；玻璃管的长度不能过长；实验不可能实现全充满。3.化学性质化学反应化学方程式备注与水的反应NH3H2ONH3H2O NH4OH氨气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有 NH3、H2O、NH3H2O、NH4、OH、H+，氨 水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，4易分解与酸反应HClNH3=NH4Cl蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃 棒靠近有白烟生成，该反应用于氨气或氯 化氢气体的检验Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH 4生成红褐色沉淀Al33NH3H2O=Al(OH)33NH 4生成白色胶状沉淀，白色沉淀可溶于盐酸 和氢氧化钠溶液与盐溶液反应AgNH3H2O=AgOHNH 4 AgOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2O先生成白色沉淀后消失与氧气反应 4NH35O24NO=催化剂6H2O氨的催化氧化是工业制硝酸的基础反应温馨提示：NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，可用于氨气的检验。氨水与液氨为不同物质，氨水为混合物，液氨为纯净物;NH3为非电解质，而 NH3H2O 为弱电解质。氨水的密度小于水的密度，氨水的浓度越大，密度越小。3实验室制法反应原理2NH4ClCa（OH）2 CaCl22NH3制取装置固体与固体反应加热制取气体的装置，与制氧气相似收集方法只能用向下排空气法收集，并在收集的试管口塞上棉花，防止生成的 NH3和空气对流，确保收集到纯净的氨气气体检验用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)；用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口(白烟)气体干燥用碱石灰做干燥剂温馨提示：制氨气所用铵盐不能用硝铵、碳铵。因为加热过程中 NH4NO3可能发生爆炸而发生危险；而 NH4HCO3受热极易分解产生 CO2使生成的 NH3中混有较多的 CO2杂质。消石灰不能用 NaOH、KOH 代替，原因是 NaOH、KOH 具有吸湿性，易结块，不利于产生 NH3，在加热条件下能腐蚀试管。由于 NH3极易溶于水，在制备收集过程中，都应尽可能地不与5水接触，以防减少损失和防止倒吸现象。因氨气比空气轻，易与空气发生对流，所以收集氨气时，导气管应插入收集气体的试管底部附近，管口塞一团干燥的棉花团，来防止NH3与空气对流，确保收集到纯净的氨气。实验室快速制氨气的方法：用浓氨水加固体NaOH 或加热浓氨水。4.铵盐由铵离子和酸根离子构成的盐，叫铵盐。铵盐都是白色、易溶于水的晶体，铵盐属于铵态氮肥。（1）水解性：铵盐在水溶液中铵根离子水解。.（2）与强碱反应：铵盐与强碱反应产生氨气。NH4+OH-NH3+H2O（3）热稳定性：铵盐受热均易分解生成氨气和酸。氯化铵受热分解的方程式：NH4ClNH3+ HCl，NH4HCO3 NH3 + H2O + CO2 温馨提示：铵盐的共性之一是与碱反应生成氨气，如果在加热时与浓碱作用，逸出氨气，可用于铵盐的检验。铵盐的另一部分阴离子往往不被重视，某些阴离子可与酸反应，甚至放出气体，例如：（NH4）2CO3、NH4HCO3、 （NH4）2SO3、NH4HSO3、 （NH4）2S、NH4HS 等弱酸的铵盐，既可与碱反应，又可与酸反应。在未知溶液中加入强碱并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则证明原溶液中含 NH4+。铵盐与浓碱溶液生成氨气，铵盐与稀碱溶液反应并加热生成氨气，铵盐与稀碱溶液反应不加热生成一水合氨。氯化铵分解产生“升华”现象，硫酸铵在高温时会发生氧化还原反应，生成氮气、二氧化硫和水，硝酸铵受热或受撞击都会发生爆炸。【考点过关考点过关】判断正误，正确的画“” ，错误的画“” 。（1）固氮反应一定属于氧化还原反应( )固氮是游离态的氮生成化合态的氮，所以氮的化合价一定发生变化。（2）NO 中的 NO2杂质气体，可通过盛有水的洗气瓶除去( )NO2溶于水生成 NO，便可除去 NO 中的 NO2。（3）CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都稳定存在( )NO 遇 O2反应生成 NO2。（4）N2与 O2在放电条件下直接化合成 NO2( )N2与 O2在放电条件下直接化合成 NO。(5)氮元素有负化合价、正化合价和零价，因而常温下，N2既能与氧气反应，又能与 H2反6应( )N2在放电或高温条件下才能与 O2反应；在高温高压、催化剂条件下才能与 H2化合生成NH3。(6)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂( )3NO2H2O=2HNO3NO，NO2既是氧化剂，又是还原剂。（7）1 mol Cu 和足量稀 HNO3反应产生NA个 NO 分子(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )铜与稀硝酸反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O,1 mol Cu 会产生NA个 NO2 3分子。（8）1 mol Fe 与足量的稀 HNO3反应，转移 2NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )如 Fe 与足量的稀 HNO3反应：Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O,1 mol Fe 与足量的稀 HNO3反应，转移了 3NA个电子。（9）用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜的离子方程式为 2Ag2HNO=AgNOH2O( ) 3银与稀硝酸反应的离子方程式为 3Ag4HNO=3AgNO2H2O。 3（10）消除久置浓硝酸的黄色可通入氧气( )硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热会发生分解，生成的 NO2溶于浓硝酸所致，通入 O2(或空气)，使其发生反应 4NO2O22H2O=4HNO3。（11）铝和铁在浓硝酸中“钝化”是物理变化( )是化学变化，钝化是在铁、铝的表面形成一层致密的氧化物保护膜，防止了金属与硝酸的进一步反应。(12)浓硝酸中滴加紫色石蕊溶液，最终变为红色( )浓硝酸具有酸性和强氧化性，可使石蕊溶液先变红后褪色。（13）氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应，产生白烟( )硫酸难挥发，与氨气反应不产生白烟。(14)铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性( )NH4HCO3、(NH4)2S 溶液呈碱性。【高考回顾高考回顾】(1)(2016江苏)因为 NH4HCO3受热易分解，故可用作氮肥( )(2)(2016海南)NH4Cl 溶液与 Ca(OH)2溶液混合的离子方程式为 HOH=H2O( )(3)(2016上海)用生石灰与浓氨水制得的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明 NH3为碱性气体( )7(3)(2015安徽)检验溶液中是否含有 NH：取少量试液于试管中，加入 NaOH 溶液并加热， 4用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体