氮及其化合物考纲定位1.掌握氮单质及其主要化合物的主要性质，了解氮及其化合物的应用。2.了解 NO、NO2 等对环境质量的影响。考向分析考向分析本本节高考重点考高考重点考查： (1)氮及其重要化合物的性氮及其重要化合物的性质； (2)NOx对环境的影响。境的影响。 题型以探究实验为主，难度为中档题。题型以探究实验为主，难度为中档题。预测预测2013年将会以年将会以NO、NO2、NH3、HNO3、铵盐为载体结合生产生活实际，在、铵盐为载体结合生产生活实际，在其化合物主要性质应用如其化合物主要性质应用如NH3的制法的制法NH的的检验及相关计算方面进行命题。检验及相关计算方面进行命题。点面导图点面导图一、氮族元素N(氮)、P(磷)、As(砷)第A51氮族元素包括_、Sb(锑)、Bi(铋)五种元素。在元素周期表中位于_族，最高正化合价为_价，最高价氧化物的通式为_，其对应水化物通式为_或_。最低负化合价为_价，其氢化物通式为_。2氮族元素原子结构的异同点：相同点是最外层都是_个电子；不同点是电子层数逐渐_，原子半径逐渐_。3氮族元素化学性质上主要递变规律：从上到下，元素的非金属性逐渐_，金属性逐渐_；最高价氧化物的水化物的酸性逐渐_；气态氢化物(RH3)的热稳定性逐渐_，还原性逐渐_。R2O5HRO3H3RO43 RH35增多增大减弱增强减弱减弱增强二、氮气与氮的固定1物理性质_色、_味的气体，_溶于水，难液化，空气中含_(体积分数)的氮气。沸点为195.8 ，熔点为209.9 。2分子结构：氮气的电子式为_；结构式为_；氮氮三键键能很高。3化学性质：常温稳定，高温活泼。(2)氧化性：N23H2_。无无难78%NNNN2NO2NH34用途合成氨、制硝酸、作保护气等。5氮的固定使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的方法叫做_。氮的固定主要有_和_还有生物固氮。氮的固定自然固氮人工固氮氮的氧化物NONO2色、态、味 _色、_味的气体_色、有_气味的气体水溶性_溶于水与_反应化学性质常温下易被氧气氧化：2NOO2 =_与水反应：3NO2H2O=_；自身化合生成_色的N2O4：2NO2 _；较强氧化性：可使湿润的淀粉 KI 试纸变_三、一氧化氮和二氧化氮的性质无无红棕刺激性难水2NO22HNO3NO无N2O4蓝NH4 OH。四、氨无刺激性小极易1物理性质：_色有_气味的气体，密度比空气_，易液化，_溶于水(通常 1 体积水能溶解 700 体积氨气)。2化学性质(1)与水反应：NH3H2O_ 水有挥发性)(2)与酸反应：得到相应的铵盐。NH3HCl=_(两种气体相遇产生白烟，可用于两者检验)；2NH3H2SO4=_(硫铵、肥田粉)；(氨溶于水所得的溶液叫氨水，呈碱性，密度小于1 gcm3，氨NH3H2ONH4Cl(NH4)2SO44NH35O2=_(工业制硝酸)。Al3+3NH3H2O=_实验室制NH3HNO3=_(硝铵、炸药)；NH3CH3COOH=_；NH3CO2H2O=_(碳铵)。(3)还原性。催化剂(4)与某些盐反应。Al(OH)3。NH4NO3CH3COONH4NH4HCO34NO6H2O3制法(1)实验室制法：用氯化铵晶体和氢氧化钙固体混合加热。(2)工业制法：N23H2_。4用途：制氮肥、铵盐、硝酸、纯碱、作致冷剂等。CaCl22H2O2NH32NH31(判一判判一判)有关氨和有关氨和铵盐的的说法是否正确法是否正确(填填“”或或“”)。(1)氨氨水水中中氨氨主主要要形形成成NH3H2O，所所以以25%的的氨氨水水是是指指100 g氨氨水中含水中含25 g NH3H2O()(2)氨氨水水中中存存在在的的粒粒子子有有H2O、NH3H2O、OH、NH、NH3和和少量的少量的H()(3)任任何何酸酸与与氨氨反反应可可生生成成铵盐，故故任任何何铵盐受受热分分解解都都生生成成酸和氨气酸和氨气()(4)任任何何铵盐与与碱碱共共热都都生生成成NH3，利利用用此此方方法法原原理理可可检验铵盐(5)氨水中滴入酚氨水中滴入酚酞呈呈红色，故色，故NH3是碱是碱()_(NH3HCl=NH4Cl ，试五、铵盐从反应上看，都是氨与酸反应的产物；从构成上看，都是1物理性质：铵盐都是_溶于水的离子化合物。2化学性质(1)热稳定性差，受热分解。_；NH4HCO3NH4Cl冷管上端内壁有白色固体附着)。易H2ONH3CO2NH3HCl溶液：NH4 OH_(可用于 NH 4 的检(2)与碱反应：铵盐与碱共热都能产生 NH3。_(不能写固态：NH4ClNaOH离子方程式)；验或铵盐的鉴别)。3铵盐的检验(1)化学原理：铵盐与碱加热产生氨气。(2)检验方法：把 NaOH 溶液加到某物质的固体或溶液里，加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，即判断该物NaClH2ONH3H2ONH32下列关于铵盐的叙述：下列关于铵盐的叙述：铵盐中氮元素化合价都为铵盐中氮元素化合价都为3价；价；铵盐都是晶体，都易溶于水；铵盐都是晶体，都易溶于水；铵盐与碱共热放出氨气；铵盐与碱共热放出氨气；铵盐都不能与酸反应；铵盐都不能与酸反应；所有铵盐均能分解；所有铵盐均能分解；铵态氮肥不铵态氮肥不宜与草木灰混合施用，正确的是宜与草木灰混合施用，正确的是()。ACBD3(写一写写一写)写出写出NH3为原料制取原料制取HNO3的有关化学方的有关化学方程式。程式。密度为1.42gcm3。六、硝酸1物理性质纯硝酸是_色、易挥发(沸点 83 )、有_气味的液体，密度为 1.50 gcm3。浓硝酸(市售)的质量分数为 69%，易挥发出 HNO3，通常为无色或黄色液体(因 HNO3 分解产生的 NO2 溶在其中而呈黄色)，2化学性质(1)硝酸具有酸的通性：HNO3NaOH=_；2HNO3CuO=_；稀硝酸能使紫色石蕊试液变红，浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色。无刺激性NaNO3H2OCu(NO3)2H2O(2)硝酸不稳定，受热或见光易分解。4HNO3(浓)=_(硝酸越浓或温度越高、光越强，越易分解)。(3)硝酸的强氧化性。硝酸能与除金、铂以外的所有金属反应，产物中没有氢气，硝酸被还原的产物与硝酸的浓度有关。Cu4HNO3(浓)=_。现象：迅速剧烈反应，放出大量红棕色气体，溶液变绿色。注意：试管口应塞上用碱液润湿的棉团。3Cu8HNO3(稀)=_。2H2O4NO2O2Cu(NO3)22NO22H2O3Cu(NO3)22NO4H2O现象：反应较缓慢，放出无色气体，在试管口变成红棕色，溶液变蓝色。注意：试管口应塞上用碱液润湿的棉团。(4)与有机物反应。_。3用途：制炸药、染料、塑料、硝酸盐。5(选一选选一选)下列酸与金属反下列酸与金属反应时，不能生成，不能生成H2的是的是_。A稀稀HClB稀稀HNO3C浓HClD浓H2SO4E稀稀H2SO4F稀稀H2SO3G浓HNO36(选一选选一选)下列下列变化属于氮的固定的是化属于氮的固定的是_。(1)N2NH3(2)NONO2(3)N2NO (4)NO2HNO3 7(填一填填一填)对于于3NO2H2O=2HNO3NO反反应氧氧化化剂是是_，还原原剂是是_，氧氧化化产物物是是_，被被氧氧化化与与被被还原原的的物物质的的物物质的的量量比比为_。考点1氮的氧化物1氮元素有1、2、3、4、5 等五种正价态，五种正价对应六种氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。其中 N2O3 和 N2O5 分别是 HNO2 和 HNO3 的酸酐。NO 是一种无色还原性较强的气体，易被O2 氧化生成 NO2，NO2 是一种红棕色的易溶于水且与水反应的气体，氧化性强，能氧化SO2，能使湿润的淀粉 KI 试纸变蓝。2NO、NO2 都是大气污染物，空气中 NO、NO2 主要来自石油产品和煤燃烧、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气。其中空气中的 NO2 是造成光化学烟雾的主要因素。3NO、NO2 的制法(1)NO 的实验室制法。原理：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。装置：铁架台、铁夹、铁圈、烧瓶、分液漏斗、胶塞、导管、酒精灯等。收集：排水集气法。检验：无色气体和空气接触立即变成红棕色。(2)NO2 的实验室制法。原理： Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。装置：锥形瓶(或烧瓶)、分液漏斗、带导管胶塞等。收集：向上排空气法。【8】 最新研究表明：NO 吸收治疗法可快速改善 SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实， NO对 SARS 病毒有直接抑制作用。下列关于 NO 的叙述正确的是()。ANO 是一种红棕色的气体B常温常压下，NO 不能与空气中氧气直接化合C含等质量的氧元素的 NO 和 14CO 的物质的量相等DNO 易溶于水，不能用排水法收集 1对二氧化氮的下列说法不正确的是(【变式训练】)。A二氧化氮不是硝酸的酸酐B二氧化氮不是造成大气污染的气体之一C二氧化氮不是硝基D在通常状况下测得的 NO2 的相对分子质量是不准确的考点2氨气1氨气的实验室制法(1) 原理：固态铵盐与碱加热反应：2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。(2)发生装置：固固加热型，与制备 O2 相似。(3)收集：向下排空气法。(4)干燥：在干燥管中盛放碱石灰作干燥剂。因起反应而不能用浓硫酸、P2O5、无水氯化钙作干燥剂，如 CaCl2 吸收氨气生成CaCl28NH3。(5)验满：用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口，若变蓝，则已集满；蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口，若产生白烟，则已集满。实验室制氨气的的注意事项(1) 制氨气所用铵盐不能用硝铵、碳铵，因加热过程 中NH4NO3 可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而碳铵受热分解产生CO2，使生成的NH3 中混有较多的 CO2 杂质。(2)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；在高温下能腐蚀试管。(3)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。(4) 快速制备 NH3 也可以通过加热浓氨水的方法，利用NH3H2ONH3H2O 原理制备。也可以利用往生石灰中滴加浓氨水制备，原理：生石灰与水反应为放热反应，促进NH3H2O 的分解。2喷泉实验原理：减小容器内压强，使容器内外产生较大压强差，在这种压强差的作用下，液体迅速流动，通过带尖喘的导管喷出来，即形成喷泉。【9】都能用 所示装置进行喷泉实验的一组气体是(注：烧杯内为 NaOH 溶液)()。AHCl 和 CO2CSO2 和 COBNH3 和 CH4DNO2 和 NO中错误 的是(【变式训练】2(双选)下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其)。考点3硝酸的强氧化性硝酸不论浓稀都具有强氧化性，主要体现在以下几个方面：1金属与硝酸反应，不论金属活泼与否，也不论硝酸的浓度大小，一般无氢气放出。这是因为 H得电子的能力不及硝酸中5 价的氮元素得电子的能力。2金属活动顺序表中，较不活泼的金属(如铜、银等)都能和硝酸反应，通常浓硝酸被还原为 NO2，稀硝酸被还原为 NO，金属则变为相应的硝酸盐。这类反应中硝酸只有一部分体现氧化性被还原，另一部分体现酸性生成硝酸盐。Ag2HNO3(浓)=AgNO3NO2H2O3Ag4HNO3(稀)=3AgNO3NO2H2O3铁、铝常温下遇浓硝酸，由于浓硝酸具有很强的氧化性，所以在金属的表面形成一层致密的氧化膜，阻止反应继续进行，这个过程叫钝化，所以可用铁、铝容器装运冷浓硝酸(或浓硫酸)。4非金属(如碳、硫等)也可以和浓硝酸发生反应，非金属被氧化，硝酸完全被还原成 NO2，硝酸只体现氧化性，这和金属与硝酸的反应不同，在有关判断及计算题中应该注意。C4HNO3S6HNO3(浓)4NO2CO22H2OH2SO46NO22H2O5浓硝酸和浓盐酸按 13 的体积比组成的混合物叫王水，它能溶解惰性金属铂、金，这也是硝酸强氧化性的体现。5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()。A2 molC0.5 molB1 molD0.25 mol【10】物质的量之比为 25 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()。A14B15C23D25【变式训练】3(双选)锌与硝酸反应，若有1 mol 硝酸参加反应，则有0.8mol 的电子发生转移，此时硝酸的还原产物中 N 元素的化合价为()。A4B1C2D3探究实验体现的绿色思想考向分析对于氮族元素及其化合物，高考中主要考查氮、磷及其化合物的主要性质，需要特别注意硝酸的氧化性，氨气的制备以及喷泉实验。【典例】某兴趣小组设计出图 所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。(1)实验前，关闭活塞 b，试管 d 中加水至浸没长导管口，塞紧试管 c 和 d 的胶塞，加热 c。其目的是_。方案反应物甲Cu、浓 HNO3乙Cu、稀 HNO3丙Cu、O2、稀 HNO3(2)在 d 中加适量 NaOH 溶液，c 中放一小块铜片，由分液漏斗 a 向 c 中加入 2 mL 浓硝酸。c 中反应的化学方程式是：_。再由 a 向 c 中加 2 mL 蒸馏水，c 中的实验现象是_。(3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是_。理由是_。(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性：KMnO4Cl2Br2。操作步骤为_，实验现象为_；但此实验的不足之处是_。【突破训练】1某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按图 装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO 氧化成 NO2，而稀硝酸不能氧化 NO，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、3 mol/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 NO 反应，能与 NO2 反应：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O 。(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置、中盛放的药品依次是_。(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，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) 该小组得出的结论所依据的实验现象是_。(6)实验结束后，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。同学们分别设计了以下 4 个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是_(选填字母)。a加热该绿色溶液，观察颜色变化b加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化c向该绿色溶液中通入氧气，观察颜色变化d向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化气体的体积缩小了 ，则原混合气体中 NO 的体积分数为(2装有 1 体积 NO 和 NO2 混合气体的集气瓶倒立于水中，14)。A62.5%B65%C63%D75%3下列实验过程中，始终无明显现象的是()。ANO2 通入 FeSO4 溶液中BCO2 通入 CaCl2 溶液中CNH3 通入 AlCl3 溶液中DSO2 通入已酸化的 Ba(NO3)2 溶液中