【高中化學(xué)】一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：4.4-氮及其重要化合物(必修1)27頁(yè)

1、第四節(jié) 氮及其重要化合物【高考新動(dòng)向】考點(diǎn)梳理1.了解氮單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解氮單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響?！究季V全景透析】一、氮的單質(zhì)及其氧化物1.氮在自然界中的存在與轉(zhuǎn)化(1)氮元素的存在與氮的固定2氮?dú)?1)物理性質(zhì)顏色：無(wú)色；氣味：無(wú)味；狀態(tài)：氣體；密度：比空氣小；溶解性：難溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)3.NO和NO2的性質(zhì)比較NONO2物理性質(zhì)顏色無(wú)色紅棕色毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化學(xué)性質(zhì)與O2反應(yīng)2NOO2=2NO2與H2O反應(yīng)3NO2H2O=2HNO3NO實(shí)驗(yàn)室制法(填化學(xué)方程式)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2OCu4HNO3(濃

2、)=Cu(NO3)22NO22H2O與人體、環(huán)境的關(guān)系與血紅蛋白結(jié)合使人中毒轉(zhuǎn)化成NO2形成酸雨、光化學(xué)煙霧形成酸雨、光化學(xué)煙霧二、氨和銨鹽1氨氣物理性質(zhì)無(wú)色、刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水，常溫常壓下1體積水能溶解700體積的氨氣，易液化（可作致冷劑）2. 氨氣化學(xué)性質(zhì)（1）與水反應(yīng)：氨水呈堿性，原理：NH3+H2ONH3H2ONH4+OH-氨氣是唯一能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體，常用此性質(zhì)檢驗(yàn)氨氣。（2）與酸反應(yīng)與揮發(fā)性酸(如濃鹽酸、硝酸)的反應(yīng)NH3+HCl=NH4Cl 現(xiàn)象：產(chǎn)生白煙 與硫酸反應(yīng)：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4（3）與鹽反應(yīng)：向AlCl3溶液

3、中滴加氨水反應(yīng)的離子方程式為：Al3+3 NH3H2O=Al(OH)3+3 NH4+（4）氨氣的還原性NH3中的N呈3價(jià)，所以NH3具有還原性，能被O2、CuO、NOx、Cl2等物質(zhì)氧化。3.實(shí)驗(yàn)室制法：2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O。4用途：制HNO3、銨鹽、純堿、尿素，制冷劑等。5.銨鹽（1）物理性質(zhì)：都是無(wú)色或白色晶體，易溶于水。（2）化學(xué)性質(zhì)：不穩(wěn)定性： NH4HCO3 NH3 + H2O + CO2（30以上可分解）， NH4Cl NH3+ HCl與堿反應(yīng)： a. 在稀溶液中不加熱：b.加熱時(shí)或濃溶液： （3）NH4+的檢驗(yàn)：取少量樣品，與堿混合于試管中，加熱。

4、將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近管口，試紙變藍(lán)色，說(shuō)明樣品中含有NH4+；也可以將蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近管口，若有白煙產(chǎn)生，說(shuō)明樣品中含有NH4+。未知液呈堿性濕潤(rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)色，則證明含NH。三、硝酸1、物理性質(zhì)無(wú)色、易揮發(fā)（在空氣中遇水蒸氣呈白霧狀），有刺激性氣味的液體。2、化學(xué)性質(zhì)（1）不穩(wěn)定性市售濃硝酸呈黃色的原因是：硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里硝酸保存在棕色試劑瓶中，置于冷暗處，不能用橡膠塞。（2）強(qiáng)氧化性：硝酸無(wú)論濃、稀都有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大氧化性越強(qiáng)能與Au、Pt以外的所有金屬反應(yīng)，如Cu與濃、稀硝酸的反應(yīng)方程式：Cu+4HNO3(濃)= Cu(NO3)2+2NO2+2H2O

5、、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O注意：有些金屬(如Al、Fe等)在冷的濃硝酸中發(fā)生鈍化。故可以用鐵、鋁容器運(yùn)輸冷的濃硝酸。與非金屬的反應(yīng)碳與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：C+4HNO3 CO2+4NO2+2H2O與某些還原性物質(zhì)反應(yīng)（如FeO）化學(xué)方程式：3FeO+ 10HNO3(稀)= 3Fe(NO3)3+NO+5H2O3、NO3離子的檢驗(yàn)：晶體或濃溶液與濃硫酸、Cu共熱時(shí)，若產(chǎn)生紅棕色氣體則含NO3；若為稀溶液則先濃縮。(3)與有機(jī)物反應(yīng)硝化反應(yīng)(與C6H6反應(yīng))：C6H6+HNO3濃硫酸C6H5NO2+H2O顏色反應(yīng)：蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色3.用途：化工原料，

6、用于制化肥、染料、炸藥等?！緹狳c(diǎn)難點(diǎn)全析】一、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法與性質(zhì)1加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物(1)反應(yīng)原理： 2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O。 (2)裝置：“固體固體氣體”(與用KClO3或KMnO4制O2的裝置相同)。 (3)收集：只能用向下排空氣法。(4)干燥：用堿石灰(NaOH和CaO固體的混合物)。(5)驗(yàn)滿(mǎn)方法：用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變藍(lán)色；將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，有白煙產(chǎn)生。(6)環(huán)保措施：收集時(shí)，一般在管口塞一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球，可減小NH3與空氣的對(duì)流速度，收集到純凈的NH3，同時(shí)也可避免污染空氣。2加熱濃氨水(1)反應(yīng)原理

7、：NH3H2ONH3H2O。(2)裝置：右圖3濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì)(1)原理： 濃氨水中存在以下平衡：NH3H2ONH3H2ONH OH，加入固態(tài)堿性物質(zhì)(如CaO、NaOH、堿石灰等)， 使平衡逆向移動(dòng)，促進(jìn)了NH3H2O的分解。(2)裝置：特別提醒加熱銨鹽和堿制氨氣時(shí)：(1)不宜選用NH4NO3和NH4HCO3，NH4NO3受熱易爆炸，NH4HCO3受熱易分解產(chǎn)生CO2。(2)Ca(OH)2不宜用NaOH、KOH代替，原因是NaOH、KOH易吸濕，結(jié)塊，不利于NH3的逸出。4.氨氣的性質(zhì)(1)氨氣的催化氧化實(shí)驗(yàn)探究裝置作用或現(xiàn)象提供氨氣和氧氣使氨氣被催化氧化，紅熱狀態(tài)的鉑銠合金絲更加紅熱

8、吸收剩余的氨氣和生成的水蒸氣看到有紅棕色的氣體產(chǎn)生(2)氨氣的溶解性實(shí)驗(yàn)問(wèn)題噴泉實(shí)驗(yàn)的基本原理氣體在液體中溶解度很大，在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生足夠的壓強(qiáng)差(負(fù)壓)，則打開(kāi)止水夾后，大氣壓將燒杯內(nèi)的液體壓入燒瓶中，在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。 形成噴泉的氣體與液體組合a.NH3、HCl、SO2、NO2 與水組合能形成噴泉。 b.酸性氣體與NaOH溶液組合能形成噴泉。 【典例1】實(shí)驗(yàn)室里可按下圖所示的裝置干燥、貯存某氣體R，多余的氣體可用水吸收，則R是()ANO2BHClCCH4 DNH3解析：由儲(chǔ)氣瓶的連接方式知，瓶?jī)?nèi)只能收集密度小于空氣的氣體，排除NO2、HCl；由尾氣吸收裝置知，該氣體極易溶于水，排除CH4

9、。答案： D二、硝酸與金屬、非金屬反應(yīng)的一般規(guī)律1硝酸與金屬反應(yīng)的一般規(guī)律(1)金屬與HNO3反應(yīng)一般不生成H2，濃HNO3一般被還原為NO2，稀HNO3一般被還原為NO。(2)足量金屬與一定量濃硝酸反應(yīng)時(shí)，隨著硝酸濃度的降低，產(chǎn)物也發(fā)生改變。(3)金屬與HNO3反應(yīng)的一般通式為金屬濃硝酸金屬硝酸鹽NO2H2O反應(yīng)中，表現(xiàn)氧化性(被還原)的HNO3占；表現(xiàn)酸性生成硝酸鹽的HNO3占。金屬稀硝酸金屬硝酸鹽NOH2O反應(yīng)中，表現(xiàn)氧化性(被還原)的HNO3占；表現(xiàn)酸性生成硝酸鹽的HNO3占。2硝酸與非金屬反應(yīng)的規(guī)律(1)濃硝酸能與碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)反應(yīng)，一般生成最高價(jià)含氧酸或最高價(jià)氧化物、二氧化

10、氮和水。(2)與非金屬反應(yīng)，HNO3表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，不表現(xiàn)酸性。3計(jì)算中的守恒思想的應(yīng)用(1)原子守恒法HNO3與金屬反應(yīng)時(shí)，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量。(2)得失電子守恒法HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。(3)電荷守恒法HNO3過(guò)量時(shí)反應(yīng)后溶液中(不考慮OH)則有：c(NO)c(H)nc(Mn)(Mn代表金屬離子)。(4)離子方程式計(jì)算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí)，由于硝酸鹽中NO在H2SO4

11、提供H的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，因此此類(lèi)題目應(yīng)用離子方程式來(lái)計(jì)算，先作過(guò)量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H或NO進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，且溶液中要符合電荷守恒。【典例2】1.92 g Cu投入一定量的濃HNO3溶液中，Cu完全溶解，生成氣體顏色越來(lái)越淺，共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體672 mL，將盛有此氣體的容器倒扣在水槽中，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下一定體積的氧氣，恰好使氣體完全溶于水，則通入的氧氣的體積為()A504 mL B336 mLC224 mL D168 mL解析從整個(gè)反應(yīng)來(lái)看，CuCu2；HNO3NO、NO2HNO3，O2H2O，N元素的化合價(jià)在整個(gè)反應(yīng)前后沒(méi)有變化，則Cu失去電子的物質(zhì)的量等于氧氣得到電

12、子的物質(zhì)的量。所以O(shè)2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L/mol103 mL/L336 mL。答案B【高考零距離】1、（2012上海高考1）今年3月修訂的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中新納入的強(qiáng)制監(jiān)測(cè)指標(biāo)是 APM2.5 BNOx CSO2 D可吸入顆粒物【答案】A【解析】本題考查化學(xué)與生活，意在考查考生應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象的能力。2011年3月修訂的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)將PM2.5納入強(qiáng)制檢測(cè)指標(biāo)，A項(xiàng)正確；氮氧化物、SO2、可吸入顆粒物已在檢測(cè)指標(biāo)中，不屬于新增檢測(cè)項(xiàng)目，故答案為：A。2、（2012福建高考11）11下列物質(zhì)與水作用形成的溶液能與NH4Cl反應(yīng)生成NH3的是A二氧化氮 B鈉 C硫酸鎂 D

13、二氧化硅【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)明確“銨鹽只有和堿反應(yīng)才能能夠生成氨氣”。【解析】選B。鈉和水反應(yīng)生成NaOH和H2，NaOH和NH4Cl反應(yīng)生成NH3，反應(yīng)的化學(xué)方程式依次是：2Na+2H2O2NaOH+H2、NH4Cl+NaOHNH3+H2O+NaCl。3、（2012上海高考16）實(shí)驗(yàn)室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置，其中正確的是A是氨氣發(fā)生裝置 B是氨氣發(fā)生裝置C是氨氣吸收裝置 D是氨氣收集、檢驗(yàn)裝置【答案】B【解析】本題通過(guò)NH3的制取實(shí)驗(yàn)，意在考查考生實(shí)驗(yàn)分析、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)能力。裝置在管口處又生成NH4Cl，無(wú)法制得NH3，A項(xiàng)錯(cuò)誤；選用裝置，使用濃氨水與CaO或NaOH作用，可制取NH

14、3，B項(xiàng)正確；作為NH3的吸收裝置，漏斗插入水中，不能防止倒吸，C項(xiàng)錯(cuò)誤；利用收集NH3時(shí)，收集氣體不純，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.（2012江蘇高考1）1.化學(xué)在資源利用、環(huán)境保護(hù)等與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的領(lǐng)域發(fā)揮著積極的作用。下列做法與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展理念相違背的是A.改進(jìn)汽車(chē)性質(zhì)尾氣凈化技術(shù)，減少大氣污染物的排放B.開(kāi)發(fā)利用可再生能源，減少化石燃料的使用C.研發(fā)可降解高分子材料，減少“白色污染”D.過(guò)度開(kāi)發(fā)礦物資源，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展【參考答案】D【分析】本題屬于考核化學(xué)與社會(huì)問(wèn)題中的節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境、資源利用等相關(guān)問(wèn)題。A.汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展可持續(xù)發(fā)展離不開(kāi)技術(shù)的進(jìn)步，改進(jìn)汽車(chē)性質(zhì)尾氣凈化技術(shù)，減少大

15、氣污染物的排放是汽車(chē)工業(yè)發(fā)展必然要求。B.開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉矗梢詼p少化石燃料的使用，減輕溫室效應(yīng)的壓力，有得社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。C.“白色污染”在土壤和水體中富集可長(zhǎng)期影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)、海洋漁業(yè)等，研發(fā)可降解高分子材料，給塑料工業(yè)帶來(lái)可持續(xù)發(fā)展的機(jī)遇。D.適度開(kāi)發(fā)礦物資源，能促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展；過(guò)度開(kāi)發(fā)礦物資源，不利于地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展，甚至資源浪費(fèi)，環(huán)境污染。煤、石油、稀土等資源開(kāi)發(fā)須有國(guó)家宏觀控制，才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的可持續(xù)發(fā)展?！窘忸}指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意“資源利用、環(huán)境保護(hù)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展”的要求?！窘馕觥窟xD。A項(xiàng)，汽車(chē)尾氣中含有氮氧化物等有害氣體，

16、改進(jìn)凈化技術(shù)，可以減少污染物的排放，有利于社會(huì)可持續(xù)發(fā)展；B項(xiàng)，化石燃料是不可再生資源，且化石燃料使用過(guò)程中易產(chǎn)生污染，減少化石燃料的使用有利于社會(huì)可持續(xù)發(fā)展；C項(xiàng)，“白色污染”是聚乙烯等難以降解的塑料產(chǎn)生的污染，研發(fā)使用可降解塑料有利于保護(hù)環(huán)境，可持續(xù)發(fā)展；D項(xiàng)，礦物資源大多為不可再生資源，且礦物資源開(kāi)采使用過(guò)程中易導(dǎo)致污染，不利于社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。5、（2012海南高考1）化學(xué)與環(huán)境密切相關(guān)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ACO2屬于大氣污染物B酸雨是pH小于7的雨水CCO2、NO2或SO2都會(huì)導(dǎo)致酸雨的形成D大氣中CO2含量的增加會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇【解析】CO2不屬于大氣污染物，酸雨pH”或“ ”

17、）。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250、1.3104kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是 ?！敬鸢浮浚?）3NO2H2O=NO2HNO3；6.72（2）41.8；b；8/3；（3）B.41，則會(huì)出現(xiàn)題中所述現(xiàn)象正確CNO與NO2按任意比混合都會(huì)出現(xiàn)題述現(xiàn)象正確D只有NO2時(shí)，溶液先充入試管的2/3，通入適量氧氣后試管內(nèi)可充滿(mǎn)溶液正確3. 【答案】A4. 【答案】B5. 【答案】選B?！窘馕觥咳芤褐型瑫r(shí)存在H+和NO3-時(shí)就能夠與Cu發(fā)生反應(yīng)。該溶液中 H+ 實(shí)際為 0.06 mol，應(yīng)該根據(jù)離子方程式進(jìn)行計(jì)算，正確解答思路為：根據(jù)3Cu + 8H+ + 2NO3 - = 3Cu2+ +2NO +4H2O3 8

18、 2 30.03 mol 0.06 mol 0.04 mol X根據(jù)各物質(zhì)量的關(guān)系可知， H+不足，應(yīng)根據(jù)H+進(jìn)行計(jì)算。X=30.06 mol8=0.0225 mol,因此，銅離子濃度為0.225 mol /L。6. 【答案】選D?！窘馕觥坎荒苡梅忠悍ǚ蛛x碘酒中的碘和酒精，因?yàn)槎呋ト?。NH4Cl受熱分解，冷卻后又重新生成NH4Cl，故很難收集到NH3。C項(xiàng)中Cl2和HCl均可與NaOH反應(yīng)，故不能用NaOH除去Cl2中的HCl，而應(yīng)采用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl。7. 【答案】選A。【解析】鐵、鋁鈍化可排除，再根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算。鐵、鋁遇濃硝酸鈍化，銅、銀與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+

19、4HNO3(濃) = Cu(NO3)2+2NO2+2H2OAg+2HNO3(濃) = AgNO3+NO2+H2O，根據(jù)上述關(guān)系可知等質(zhì)量的Cu、Ag、Fe、Al與足量濃硝酸反應(yīng)，放出NO2最多的是Cu。8. 【解析】 因?yàn)闃O容易溶于水,水會(huì)進(jìn)入燒瓶并充滿(mǎn)燒瓶,設(shè)燒瓶體積是V,該條件下的摩爾體積為V則c=n/V=(V/V/V=1/V ; ,NO難溶于水, 溶入水時(shí),生成的NO占了燒瓶的1/3體積,水進(jìn)入2/3體積, c= (2V/3)/V/(2V/3)=1/V ,所以選C。 【答案】 C 9. 【解析】 根據(jù)題意屬離子晶體可知,該晶體由和構(gòu)成,故B、C項(xiàng)錯(cuò)誤;與水反應(yīng)實(shí)質(zhì)上發(fā)生的是氫元素的歸中反

20、應(yīng),A項(xiàng)正確;與乙醇發(fā)生的反應(yīng)與其與水發(fā)生的反應(yīng)類(lèi)似,可知與乙醇中羥基上的氫發(fā)生歸中反應(yīng)被氧化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】 A 10. 【解析】 溶入水生成硝酸和NO,氣體顏色會(huì)由紅棕色變成無(wú)色,生成的硝酸會(huì)氧化溶液由淺綠色變成棕黃色;通入溶液中會(huì)先出現(xiàn)白色沉淀,后沉淀消失;通入溶液中與水反應(yīng)生成的氫離子和硝酸根離子會(huì)形成強(qiáng)氧化性環(huán)境,會(huì)氧化還原性較強(qiáng)的亞硫酸根離子,從而生成硫酸鋇沉淀;通入溶液中無(wú)明顯現(xiàn)象。 【答案】 B 11. 【答案】B【解析】使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體為NH3，由于整個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中沒(méi)有使用NH3或NH，故原溶液中一定有NH；若原溶液中含有SO或HSO，也能出現(xiàn)圖示中的轉(zhuǎn)化，原溶液不一定含有SO；由于第一步轉(zhuǎn)化使用了HCl，既使