氮及氮的化合物的知识点

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1、第四讲 氮及氮的化合物一）氮1. 氮元素的存在既有游离态又有化合态。它以双原子分子（N）存在于大气中，约占空2气总体积的78%或总质量的75%。氮是生命物质中的重要组成元素，是构成蛋白 质和核酸不可缺少的元素。是农作物生长所必需的元素.充足的氮肥使植物枝叶 茂盛.叶片增大，从而提高农作物的产量和质量。2. 氮气的结构和性质（1）物理性质纯净的氮气是一种无色、无味、密度比空气稍小的气体，熔点为一C。 沸点为一C,难溶于水。（思考N的收集方法）2（ 2 ）结构：电子式为：结构式为 ,氮氮叁键的键能高达946kJ mol-i,键能大，分子结构稳定，化学性质不活泼。（3）化学性质常温下，N的化学性质很

2、不活泼，可代替稀有气体做保护气，但在高温、2放电、点燃等条件下，N能与H、0等发生化学反应。2 2 2N+3H2NH （可逆反应）是工业上合成氨的反应原理。2 23与0反应:2+O 2HO与 Mg 反应：N +3 Mg f Mg N ；Mg N +2 3 23 26H0=3Mg (OH) 1+ 2NH T2 233. 氮气的用途与工业制法( 1 )氮气的用途：合成氨；制硝酸；用作保护气；保护农副产品；液 氮可作冷冻剂。(2)氮气的工业制法：工业上从液态空气中，利用液态氮的沸点比液 态氧的沸点低加以分离而制得氮气。4. 氮的固定将空气中游离的氮气转变为氮的化合物的方法，统称为氮的固定。氮的 固定

3、有三种途径：(1) 生物固氮：豆科作物根瘤菌将N转化为化合态氮。2(2) 自然固氮：天空中打雷闪电时，N转化为NO。N+0放电2NO2 2 2(3)工业固氮：在一定的条件下，N和H人工合成氨。N+3H2NH22223(可逆反应)(二) 氮的氧化物各种价态氮氧化物：N (NO)、N (NO)、N (NO )、N (NO、NO )、N (NO ),22 322 42 5其中NO和NO分别是HNO和HNO的酸酐。气态的氮氧化物几乎都是剧毒性物2 32 523质，在太阳辐射下还会与碳氢化物反应形成光化学烟雾。1、NO和NO性质比较2（1）物理性质NO： 无色、无味的气体，难溶于水，有毒。NO ：红棕色

4、、有刺激性气味的气体，有毒。2 （2）化学性质NO：不与水反应，易被氧气氧化为NO。2NO+ O二二二2NO2 2 2NO ：易与水反应生成硝酸和NO,在工业上利用这一反应制取硝酸。23NO+ HO=2HNO+NO2 2 3 有较强的氧化性，可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 氮氧化物溶于水计算方法涉及的可能相关化学反应方程式分别为：3NO +H O=2HNO +NO、2 2 34NO+3O+2HO=4HNO、4NO+O+2HO=4HNO、NO+NO+O+HO=2HNO。2 2 3 2 2 2 3 2 2 2 3（三）氨氨的物理性质1、氨是无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易液化.极易溶于水

5、,常温常压下1体积水能溶解约700体积的氨.2、分子结构化学式NH ；电子式：结构式：氨分3子为三角锥形3、氨的化学性质(1)氨与水反应 氨溶于水的水溶液称为氨水，其中大部分NH与水结合成一 3水合氨(NH H0),但氨水的溶质仍然为NH . 一水合氨可以部分电离成NH+和OH3 2 3 4-,故氨水显弱碱性，能使酚酞试液变红。NHH0受热又容易分解为NH和H0。3 2 3 2氨水的密度小于1gmL-i，且溶质的质量分数越大，溶液的密度越小。NH是中3学化学中唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此性质检验NH的存3在。NH +H 0H NH + + OH-2)氨与酸反应a. 氨与氯化氢反

6、应b. 氨与硫酸反应c. 氨与硝酸反应3 2324NH +HCl=NH Cl (产生大量白烟)342NH+HSO=(NH)SONH+HNO= NHNO3343产生大量白烟)3 24424可用浓盐酸检验氨气(2) 氨气与挥发性酸反应有白烟产生，遇难挥发性酸无此现象具有还原性4NH + 5032ft -iJ6 HO +4N02（氨的催化氧化，是工业上制硝酸的基础，也是工业上制NO的方法）2 NH +3Cl =N + 6HCl；8 NH +3Cl =N + 6NHCl3 2 2 3 2 2 42 NH +3CuO 全 N +3Cu+3HO3224、液氨与氨水的区别液氨氨水形成氨气液化氨气溶于水物质分

7、类纯净物混合物微粒种类NH3NH、NH HO、HO、NH+、33224OH-、H+存在条件常温常压下不能存在常温常压下可存在5、氨的用途与保存（1）用途： 氨是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等的重要原料。 氨也是有机合成工业的常用原料（如制尿素合成纤维、染料等）。 氨还可用作制冷剂。2）保存：氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶内6、氨的实验室制法1）实验原理：用铵盐与碱共热。2NHCI+ Ca （OH） CaCI + 2NH T+2H04 22322）装置：（见下图）3）收集：向下排空气法。4）检验： 用红色的石蕊试纸检验是否变蓝。 用粘有浓盐酸的玻璃棒检验，产生白烟。（5）干

8、燥：用碱石灰干燥。注意：也可用浓氨水与强碱混合；或向浓氨水中加生石灰： 2NH H O+CaO=Ca （OH） +2NH T+ HO32232（四）铵盐1、 铵盐的含义和物理性质氨与盐酸反应的产物是NHCI,像NHCI这样由铵根离子和酸根离子构成的化44合物叫做铵盐。铵盐都是晶体，并且都易溶于水。2、铵盐的化学性质 铵盐受热分解氯化铵受热分解的实验探究实验步骤：将少量NHCl固体放入试管中，在酒精灯上加热并观察实验现象。 4实验现象：加热后不久，在试管上端的内壁上有白色固体附着。实验结论：受热时NHl会分解，生成NH和HCl,冷却时NH和HCl又重新结合, 茸33生成NHCl。4NH Cl加热

9、 NH43+ HClNH+ HCl= NHCl（NH） CO和NHHC 0受热时也会分解，生成NH、H 0和CO4 2343322并不是所有的铵盐受热分解都会产生NH32NH NO 加热 2N +O +4H O4 3222 铵盐与碱的反应（氨的实验室制法）P-993)NH +的检验4向含有NH+的溶液或晶体中滴加浓NaOH溶液，加热时有刺激性气味的气4体生成且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则证明了溶液或晶体中NH+的存4 在。（五）硝酸1. 硝酸的物理性质纯硝酸是无色易挥发、有刺激性气味的液体，能与水以任意比混溶。98%以上的浓硝酸在空气中由于挥发出HNO而产生“发烟”现象，通常3 叫做发烟

10、硝酸。2. 硝酸的化学性质（1）硝酸的不稳定性硝酸不稳定，很容易分解、硝酸越浓，就越容易分解。4HNO （浓）A2HO+ 4NO T+O T3222浓硝酸呈黄色，就是由于硝酸分解产生的NO溶于硝酸的缘故。硝酸应保存在2 棕色细口瓶，放在黑暗而且温度低的地方。（2）硝酸的强氧化性 氧化金属硝酸是一种强氧化剂，几乎能与所有的金属（除外）发生氧化还原反应，但常温下，铁、铝在浓硝酸中发生钝化。Cu + 4HN0 （浓）二 Cu （NO ）+2N0 f+ 2H O3 3 2 2 23 Cu + 8HNO （稀）二 3Cu （NO ） +2NOf+ 4HO3322Ag+ 2HNO （浓）二 AgNO +N

11、O f+ HO33223Ag+ 4HNO （稀）二 3AgNO +NOf+ 2HO332探常温下，冷的浓hno3可将铁、铝钝化，所以冷浓硝酸可以用铁制品或铝制品盛装运输。 氧化非金属硝酸还能与许多非金属及某些有机物发生氧化还原反应。4HNO （浓）+ C 全4NO f+ 2H0 +CO f32226HNO（浓）+ S46NOf+2H0+H SOf32224 硝酸应保存在棕色细口瓶，放在黑暗而且温度低的地方。 硝酸的还原产物与其浓度有关，一般情况下，浓只“。3被还原为no2,稀硝酸被还原NO。 硝酸浓度越大，氧化性越强，与金属的反应就越快。 与金属反应时，hno3既体现氧化性，又体现酸性（生成硝

12、酸盐） NO-在离子共存问题的判断中的特殊性（H+、NO-不能共存，表现出强氧化性）33例：在有H+、NO-存在的溶液中就不能存在Fe2+、S2-、I-、SO 2-、Br-等还原性离33子朋 4 -470 4胡四、专题喷泉原理及例析、归纳、联想例题：图4-47中为中学化学教材上的喷泉实验装置。在烧 瓶中充满干燥气体，胶头滴管及少杯中分别盛有液体。下列各组中不能形成喷泉的是（ ）A、HCl 和 HO2溶液B、 O 和 H O22C、 NH 和 H O32D、CO 和 NaOH2某实验爱好者积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图4-48所示装置，在锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生

13、喷泉的是（ ）A、Cu与稀盐酸B、NaHCO和NaOH溶液 C、CaCO溶液与稀H SO D、NH HCO332443与稀盐酸【例题】1将空气中氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。下图中能实现人工固氮的是B.电解饱利食盐忒车间G根癇D.合成氨车间乩闪电2氮气与其他单质化合一般需要高温，有时还需高压等条件，但金属锂在常温、常压下就能与氮气化合生成氮化锂，这是因为（） 此反应可能是吸热反应此反应可能是放热反应此反应可能是氮分子不必先分解成为原子此反应前可能氮分子先分解成为原子A. B. C. D.3. 在下列变化大气固氮硝酸银分解实验室制取氨气中，按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序

14、排列，正确的是 （）A. B. C. D.4. 据报道，科学家已成功合成了少量N,有关N的说法正确的是44（）是N的同素异形体是N的同分异构体2 2C.相同质量的N和N所含原子个数比为1 : 2的摩尔质量是5642下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是（）A. B.C.D.6. 用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是（）幕布的着火点升高幕布的质量增加氯化铵分解吸收热量，降低了温度氯化铵分解产生的气体隔绝了空气A. B.C.D.7. 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

15、NO的 叙述正确的是A. NO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CO的物质的量相等D. NO易溶于水，不能用排水法收集8. Murad等三位教授提出NO在人体内有独特的功能，关于NO的叙述正确的是 （）NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物NO不是亚硝酸酐NO可以是某些含高价氮物质还原的产物NO是无色气体A.全部B.C.D.参考答案：1. 答案：D解析：将空气中氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。A、C、D均将锋转化为 氮的化合物，只有合成氨是人工固氮。2. 答案：C解析：氮分子中存在N三N,键能很大，非常牢固，通常情况下很难断裂N三N键成为

16、氮原子与其他物质反应，如果氮分子能与这种物质容易反应，只可能 是氮分子不必先分解为氮原子这种情况；另外化学反应中放热反应一般比较 容易发生。综上所述正确选项应为C选项，3. 答案：A解析：大气固氮是指在放电条件下将游离态的氮气转化为一氧化氮的过程，氮 元素被氧化。硝酸银分解过程中氮元素化合价降低，被还原。实验室制氨气的 反应不属于氧化还原反应，故A项正确。4. 答案：A解析：本题是“同素异形体”、“同分异构体”等基本概念的考查，以及“摩尔 质量”单位及其有关计算的考查，是考生应掌握的基础知识。A项考查“同素异形体”概念：同种元素形成的不同单质之间的互称，N和N都是氮元素形成的 42单质，故A正

17、确；B项中N和N很显然组成分子的原子的个数不同，故不可能 42是“同分子式”；C项中相同质量的N和N中所含原子个数比应是：总质量除以42氮原子的摩尔质量之比，因总质量相同、摩尔质量相同，故应是1：1; D项中摩尔质量的单位应是g mol-1 ;故选A。5 .答案：AC解析：NHCI固体受热分解生成NH和HCI,而当温度降低时，NH和HCI又重新 4 3 3化合成固体NHCI,气体进入干燥管的机会不多，A项错误；向CaO中滴加浓氨 4水，CaO遇水生成Ca(OH)，同时放出大量热量，使浓氨水分解出氨气，B项正 2确；固体加热制气体时，试管口应略向下倾斜，使产生的水能够流出，以免损坏试管，C项错误

18、；对于D项，浓氨水加热制取NH的方法和试剂都是正确的。36. 答案：C解析：氯化铵分解吸收热量，能降低火焰温度，并且分解产物氯化氢和氨气能隔绝空气，均破坏了可燃物的燃烧条件，故能使幕布不宜着火。7. 答案：C解析：NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集。常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO。28. 答案：A解析：NO中氮的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如HNOTNO，也可3以是氧化产物，如NHTNO； HNO的酸酐是NO； NO是无色气体。所以，所给的3 2 2 3几种说法都正确。一、选择题：1下列关于浓硫酸的叙述中，正确的是 （ ）A. 浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭

19、化B. 浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体C. 浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体D. 浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属形成氧化膜而钝化2将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是（）A.稀硝酸B.稀盐酸C . 浓硝酸D.氢氧化钠下列储存药品的方法中正确的是A.浓硫酸保存在橡胶塞试剂瓶中 中C.金属钠保存在无水乙醇中 剂瓶中B .浓硝酸保存在棕色试剂瓶D.纯碱溶液保存在玻璃塞试下 列 气 体 不 能 用HSO 干 燥 的 是24A CO BNH235关于氨的下列叙述中，错误的是CSODHC1A. 氨易液化，因此可用来作制冷剂B. 氨易溶解于水，因此可用来作喷

20、泉实验C. 氨极易溶解于水，因此氨水比较稳定（不容易分解）D. 氨溶解于水显弱碱性，因此可使酚酞试剂变为红色6下列反应属于氮的固定的是（）A. 空气在雷电作用下所产生NOB. NO和0生成NO22C.铜与浓硝酸反应产生NO D. NHCl与Ca（OH）反应生成2 4 2NH3二、选择题（不定向选）7. 有关硫酸的下列化学反应中，不是表现硫酸氧化性的是（）A.浓硫酸与铝的反应B.浓硫酸与木炭的反应C.稀硫酸与锌的反应D.稀硫酸与纯碱的反应操作 正确A. 浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸无氧化性B. 浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用布拭去，再用水冲洗C. 稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢地注入盛有水的

21、烧杯中，并不 断搅拌D. 浓硫酸与铜的反应中，浓硫酸仅表现强氧化性9. 右图小试管中盛有几毫升水，与大试管连通的U型细玻璃管内放有少量水 已染成红色。如沿小试管壁小心地慢慢注入3 mL浓硫酸，静置片刻后， U型细玻璃管中可观察到的液面现象是B. 左低右高A. 左高右低有 Na SO、BaCl、232Na SO、NaHCO等四瓶溶液,243只用一种试剂进行鉴别，应C.左右一样高D.来回刁振动10下列各组离子，在强碱性溶液中可以大量共存的是()A.Na+、Ba2+、Cl-、SO 24B.Na+、Ba2+、AlO-、2NO -3C.NH+、K+、Cl-、NO -43D.Na+、K+、NO-、3SiO

22、2-3选用的试剂是A. Na CO溶液B.硝酸C硫酸23D. AgNO溶液312. 检验某未知溶液中是否含有SO 2-的下列操作中，合理的是4（）A.先加硝酸酸化，再加氯化钡溶液B.先加硝酸酸化，再加硝酸钡溶液C.先加盐酸酸化，再加氯化钡溶液D.先加盐酸酸化，再加硝酸钡溶液13. 铜锌合金的颜色酷似金的颜色，所以近来用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。要检验市面上的金首饰是否为纯金或者真金，可取样 品与一种试剂进行反应，根据现象即可判断，所取的试剂是A.硫酸B. “王水”C . 盐酸D.硝酸14. 对于硫酸和硝酸的比较中，下列叙述不正确的是中（）A. 冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、

23、铁的容器盛装B. 浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性C. 稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性D. 硫酸和硝酸都是重要的化工原料 15有关氨气的实验较多，下面对这些实验的实验原理的分析中，正确的是（）A. 氨气极易溶解于水的性质可以解释氨气的喷泉实验B. 氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验C. 铵盐的水溶性大是实验室中用NHCI和Ca（OH）的混合物制取氨气的原因42D. NHH0的热不稳定性可以解释实验室中用加热氨水的方法制取氨气3216. 将湿润的红色石蕊试纸放在进行下列实验的试管口，试纸变蓝色的有 （）A.加热浓氨水B.加热NHCI固体4C.加热NHCI和Ca（OH）的混合物42D.

24、加热饱和NHCI4溶液三、填空题（42 分）17 . （10分）某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是溶液；加 溶液由红色逐渐变浅的原因是：。(2)在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是：18. (12分)硫酸的性质有：A.高沸点；B.强酸性；C.吸水性；D.脱水性；E. 强氧化性。在下列硫酸的用途或化学反应中，硫酸可能表现上述的一个或者多个性质，试用字母填空：(1)实验室制取氢气；(2)实验室干燥氢气；(3) 浓硫酸与金

25、属铜的反应；(4) 实际生产中，浓硫酸可用钢瓶贮运；(5) 浓硫酸使蔗糖变黑，且有刺激性气味的气体产生。19. (10分)a、b、c、d、e是含有一种相同元素的五种物质，可发生如下转化：b* a_c_. d_ e其中：a是单质；b是气体；c、d是氧化物；e是最高价氧化物对应的水 化物。(1)如果a是一种淡黄色粉末固体，试推断这五种物质(用名称表示):a； b； c； d； e。(2)如果a是一种常见气体，试推断这五种物质(用化学式表示)：a； b； c； d； e。20. (10分)将铜与140mL 定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2 混合气体在标准状况下的体积为。(1) NO的体

26、积为多少(2) NO的体积为多少2参考答案一、选择题 1 D 2. C 3. B 4.B 5.C 6.A二、选择题 7. D 8. BC 9. B 10. BD 11. C 12. C 13. D 14. B 15. AD16. AC三、填空题17. (1)稀氨水和酚酞；稀氨水中的NH气逸出，所以溶液的颜色变浅3(2)溶有SO的品红；SO气体逸出，品红溶液恢复红色2218. (1) B ；(2) C ；(3) BE； (4) E； (5) DE (提示：浓硫酸使蔗糖脱水炭化的同时，生成的单质碳在该环境下，与浓硫酸继续发生氧化还原反应，生成具有刺激性气味的so气体）219（1）硫；硫化氢；二氧化

27、硫；三氧化硫；硫酸（2）N；NH；No；No；HNo2 3 2 320解：设混合物气体中NO的物质的量为a, NO的物质的量为b。2（1）4HNO （浓）+Cu = Cu （NO ） +2NOT+2HO3 3 2 2 2随着反应的进行,硝酸的浓度逐渐减小,进行下列的反应（2）8HNO （稀）+3Cu = 3Cu （NO ） +2NOT+4HO3 322由两个反应方程式中NO与Cu, NO与Cu的计量关系，及已知数据可列方程2组：a + b= moli. 3a/2 + b/2 = 64g moli.解两个方程，得：a =b=所以NO的体积为：X Lmol-i =NO的体积为：X Lmol-i =

28、2总复习】下列反应表示氮的固定作用的是()A.N与H在一定条件下合成NH2 2 3B. NH经催化氧化生成NO3C. NO和O反应生成NO22D.由NH制碳酸氢铵和尿素32. 取三张蓝色石蕊试纸放在玻璃板上，然后按顺序分别滴加65%的HNO、的3HSO 和 新 制 的 氯 水 ， 三 张 纸 最 后 呈 现 的 颜 色 是24()A. 白、红、白B.红、黑、红 C.红、红、红 D.白、黑、白3. 化学与工农业生产、环境保护、日常生活等方面有广泛联系，下列叙述正确 的是A. 纯净水几乎不含任何杂质，喝纯净水比喝矿泉水对人体更有营养B. 二氧化硫的大量排放是造成光化学烟雾的主要原因C. 某雨水样品

29、放置一段时间后，pH由变为，是因为雨水中溶解了较多的CO2D. 光缆在信息产业中有广泛应用，制造光缆的主要材料是二氧化硅4. 工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜。为了节约原料和防止污染环境 宜采取的方法是A. Cu+HNO (浓)一Cu(NO)3 3 2B. Cu+HNO (稀)一Cu(NO )3 3 2C. Cu CuO Cu(NO)32D. CuCuSO Cu(NO )4 3 2为 了 更 简 便 制 取 干 燥 NH ，3下 列 方 法 中 适 合 的 是A. NHCl与HSO (浓)混合加热，生成的气体用碱石灰进行干燥4 2 4B. N + 3H鬻啓2NH，用烧碱干燥22 催化剂3

30、C. 加热浓氨水，气体用碱石灰干燥D. 加热NHCl用P0干燥4 2 56. 下列离子组在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是()A、H+、NO -、Fe2+、Na+3B、K+、Ba2+、OH-、SO2-4C、Ag+、NO -、Cl-、K+3D、Cu2+、NH +、Br-、OH-47. 向硝酸钠溶液中加入铜粉不发生反应，若加入某种盐，则铜粉可以逐渐溶解， 符合此条件的是A.Fe(NO)B.ZnSO3 24C.NaHCOD.NaHSO348. 将浓硫酸与下列物质作用时，既表现氧化性，又表现酸性的是 ()红热的木炭HS气体CuFeONH23使木材炭化 CuSO5HO 对铁、铝的钝化42A.B.C.D.以上答案均不正确9. 下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是( )NaHCO(NH ) SOAl OAI(OH)AlNaHSOAlCl34232 3343 NaSiO23CD.10. 50ml L硫酸与足量的铜片加热反应，被还原的硫酸的物质的量是（）A. B.大于,小于 C. D.小于