第14講 氮及其化合物（講）（全國通用）（原卷版）

第14講氮及其化合物目錄第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）第二部分：知識點精準記憶第三部分：典型例題剖析高頻考點1考查氮及其氧化物的性質(zhì)和應(yīng)用高頻考點2考查硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用高頻考點3考查氨氣、銨鹽及NH4+檢驗高頻考點4考查氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用高頻考點5考查噴泉實驗及拓展應(yīng)用高頻考點6考查氮氧化物有關(guān)計算正文第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）第二部分：知識點精準記憶知識點一氮氣及其氧化物1．氮的固定（1）自然固氮（a.雷電固氮：將N2轉(zhuǎn)化NO；b.根瘤菌固氮將N2轉(zhuǎn)化NH4+）（2）人工固氮：合成氨工業(yè)2．氮氣(1)結(jié)構(gòu)：分子式：N2電子式：結(jié)構(gòu)式：N≡N(2)物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，密度比空氣略小，在水中溶解度很?。w積比=1：0.02），在壓強為101KPa下，氮氣在—195.8℃時變成無色液體，氮氣分子在—209.9℃時變成雪花狀固體，N2空氣中N2的體積分數(shù)紅為0.78。(3)化學(xué)性質(zhì)1）通常狀況下很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

2）在一定條件下，能與一些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)①與H2反應(yīng)：N2＋3H22NH3；

②與某些金屬反應(yīng)：3Mg+N2Mg3N2Mg3N2離子化合物，在水中強烈水解Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑

③與O2反應(yīng)：在通常情況下，與O2不發(fā)生反應(yīng)，但在放電或高溫的條件下能與O2直接化合生成NO。N2+O22NO（閃電、汽車引擎中發(fā)生的反應(yīng)）(4)用途：①文物館將貴重文物保存在氮氣中。②氮氣是合成氨工業(yè)的重要原料——合成氨，制化肥，HNO3。③雷電是自然界重要的固氮方式。④醫(yī)療上，液氮是常見的冷凍劑。

(5)工業(yè)制法：1）分離液態(tài)空氣：

2）耗氧法：

3．氮的氧化物(1)氮有多種價態(tài)的氧化物，氮元素從＋1～＋5價都有對應(yīng)的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中N2O5、N2O3分別是硝酸、亞硝酸（HNO2）的酸酐。(2)NO和NO2的比較NONO2物

理性質(zhì)色態(tài)味無色、無味、氣體紅棕色、刺激性氣味、氣體密度密度略大于空氣密度比空氣大熔沸點很低低，易液化溶解性不溶易溶化學(xué)性質(zhì)毒性有毒有毒與水不反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO

NO2既是氧化劑，又是還原劑與堿不反應(yīng)2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2ONO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2+H2O氧化性2NO+2CO=2CO2+N22NO2+2KI=I2+2KNO2還原性2NO+O2=2NO2

可使KMnO4褪色可使KMnO4褪色與O2混合，通入水中4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3實驗室制取3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O收集方法排水法向上排空氣法【特別提醒】①NO2與N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此實驗測得NO2的平均相對分子質(zhì)量總大于46。②驗證某無色氣體為NO的方法是向該無色氣體中通入O2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色。(3)氮的氧化物溶于水的幾種情況分析1）NO2或NO2與N2混合氣體溶于水時，3NO2+H2O==2HNO3+NO，利用氣體體積變化差進行計算。2）NO2與O2的混合氣體溶于水，由3NO2+H2O==2HNO3+NO及2NO+O2==2NO2，得：4NO2+O2+2H2O==4HNO3，可知，3）NO和O2同時通入水中時，其反應(yīng)是2NO+O2==2NO2①，3NO2+H2O==2HNO3+NO②，將①×3+②×2得總反應(yīng)式為：4NO+3O2+2H2O==4HNO3。4）NO、NO2、O2三種混合氣體通入水中，可先按情況（1）求出NO2與H2O反應(yīng)生成的NO的體積，再加上原混合氣體中的NO的體積即為NO的總體積，再按情況（3）進行計算。(4)氮氧化物對環(huán)境的污染及防治1)常見的污染類型①光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。②酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面，形成酸雨pH＜5.6，酸雨的主要危害是能直接破壞農(nóng)作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化，還會加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運輸工具及電信電纜的腐蝕。③破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。④NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。2)常見的NOx尾氣處理方法①堿液吸收法：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。②催化轉(zhuǎn)化法：在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2)，或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。③氨氣吸收法：8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(一定條件))7N2＋12H2O4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(一定條件))5N2＋6H2O知識點二氨、銨鹽一、氨1．氨的分子結(jié)構(gòu)分子式電子式結(jié)構(gòu)式空間構(gòu)型分子極性NH3鍵角107°18′三角錐形極性分子2.氨的物理性質(zhì)通常狀況下，氨是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水（常溫常壓下，體積比為1∶700），氨的水溶液稱為氨水。氨在加壓下容易液化，液氨氣化時吸收大量的熱，使周圍環(huán)境溫度急劇降低，工業(yè)上可使用液氨作制冷劑。3.氨的化學(xué)性質(zhì)(1)氨與水的反應(yīng)NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－a.氨溶于水得氨水，氨水是混合物，溶液中存在的微粒有三種分子：NH3·H2O、NH3、H2O；三種離子：NH4+、OH－及少量的H+。b.NH3·H2O為可溶性一元弱堿，具有堿的通性。氨水可使紫色石蕊試液變藍，故常用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗NH3的存在。c.NH3·H2O不穩(wěn)定，易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O?！咎貏e提醒】①NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，可在推斷題中作為解題突破口。②氨水呈堿性，NH3·H2O屬于一元弱堿，計算氨水的濃度時，溶質(zhì)按NH3進行計算。(2)氨與酸的反應(yīng)：氨氣與酸反應(yīng)生成銨鹽NH3+HCl=NH4Cl（白煙）

NH3+HNO3=NH4NO3（白煙）

2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

注：蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，其現(xiàn)象為有白煙生成，將濃鹽酸改為濃硝酸，也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象。(3)與鹽溶液的反應(yīng)：一般生成難溶的堿，如氯化鐵溶液與氨水反應(yīng)：Fe3++3NH3·H2O==Fe(OH)3↓+3NH4+又如過量氨水與AlCl3反應(yīng)的離子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。注：與Cu2+、Zn2+、Ag+反應(yīng)先生成沉淀Cu(OH)2、Zn(OH)2、Ag2O，繼續(xù)加入NH3·H2O或通入NH3，沉淀溶解，分別生成Cu(NH3)42+、Zn(NH3)42+、Ag(NH3)2+。(4)氨的還原性a．催化氧化：4NH3＋5O2eq\o(,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))4NO＋6H2O(用于工業(yè)制硝酸)。b．在純氧中燃燒：4NH3＋3O2eq\o(=====,\s\up7(點燃))2N2＋6H2O。c．與氯氣反應(yīng)：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl(用于檢驗Cl2管道泄漏)。d．與CuO反應(yīng)：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O(用于實驗室制少量N2)。4．氨的實驗室制法（1）原理：利用復(fù)分解反應(yīng)強堿制弱堿

2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O（2）藥品的選擇：①銨鹽：制取NH3時，一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3，原因如下：銨鹽不選用的理由NH4NO3受熱分解，會發(fā)生爆炸，不安全(NH4)2SO4與Ca(OH)2反應(yīng)時生成CaSO4，反應(yīng)物呈塊狀，不利于NH3逸出，且反應(yīng)后試管難清洗(NH4)2CO3受熱分解會產(chǎn)生CO2，使收集到的NH3不純②堿：一般用熟石灰，不用NaOH或KOH，因為NaOH或KOH易吸水結(jié)塊，而且對玻璃儀器腐蝕性較強。裝置：固－固反應(yīng)加熱裝置（同制O2）①發(fā)生裝置的試管口略向下傾斜；②加熱溫度不宜過高，并用酒精燈外焰由前向后逐漸加熱。（4）干燥：堿石灰（或固體NaOH、固體CaO）

【特別提醒】不能用濃H2SO4、CaCl2干燥，CaCl2與NH3反應(yīng)：CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3。

（5）收集：向下排空氣法收集。收集裝置和反應(yīng)裝置的試管和導(dǎo)管必須是干燥的。由于氨氣的密度比空氣小，因此收集氨氣時，導(dǎo)管應(yīng)插入接近試管的底部。（6）驗滿：①用濕潤的紅色石蕊試紙放置在試管口附近，若變藍，說明已經(jīng)收集滿。②用蘸取濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，若有白煙生成，說明已經(jīng)收集滿。（7）尾氣吸收：多余的氨要吸收掉（可在導(dǎo)管口放一團用水或稀硫酸浸濕的棉花球），以避免污染空氣。但多余氣體在尾氣吸收時要防止倒吸。常采用的裝置有：（6）氨氣的其它實驗室制法方法化學(xué)方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置加熱濃氨水NH3·H2ONH3↑＋H2O濃氨水＋固體NaOHNaOH溶于水放熱，促使氨水分解。且OH－濃度的增大有利于NH3的生成濃氨水＋固體CaOCaO與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少；反應(yīng)放熱，促使氨水分解?；瘜W(xué)方程式為NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2二、銨鹽及NHeq\o\al(＋,4)的檢驗1.銨鹽(1)銨鹽的物理性質(zhì)：銨鹽都是離子化合物，都是白色固體，均易溶于水。(2)銨鹽的化學(xué)性質(zhì)1)不穩(wěn)定性a．NH4Cl受熱分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑（用于除去或分離銨鹽）。b．NH4HCO3或(NH4)2CO3受熱分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O；(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2Oc.硝酸銨的分解有四種情況：①110℃時分解：NH4NO3＝HNO3＋NH3↑②185℃～200℃分解：NH4NO3＝N2O↑＋2H2O③230°C以上，同時有弱光：2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O④在400°C以上時，劇烈分解發(fā)生爆炸：4NH4NO3=3N2↑+2NO2↑+8H2O注：一般情況下寫為5NH4NO34N2+2HNO3+9H2Od.硫酸銨分解兩種情況①硫酸銨在280℃就開始分解,分解產(chǎn)物放出氨氣而生成硫酸氫銨（酸式硫酸銨）：(NH4)2SO4=NH3+NH4HSO4；

②513℃時則硫酸銨完全分解,分解放出氨氣、氮氣、二氧化硫及水：3(NH4)2SO4=3SO2↑+6H2O+N2↑+4NH3↑2）與堿反應(yīng)a．在稀溶液中不加熱：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O。b．加熱時或濃溶液：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3↑＋H2O。③銨鹽溶于水易水解：NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋。2.NHeq\o\al(＋,4)的檢驗未知液eq\o(→,\s\up7(OH－))呈堿性eq\o(→,\s\up7(△))使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色，則證明含NHeq\o\al(＋,4)。知識點三硝酸硝酸鹽一、硝酸1．物理性質(zhì)無色，易揮發(fā)，具有刺激性氣味的液體，易溶于水。濃硝酸常因為溶解有NO2而呈黃色。質(zhì)量分數(shù)為69%的硝酸為常用濃硝酸。98%以上的硝酸稱之為發(fā)煙硝酸。2．化學(xué)性質(zhì)（1）硝酸具有酸的通性

①與金屬反應(yīng)：一般不生成氫氣

②與堿性氧化物反應(yīng)：如CuO、Na2O、Fe2O3等

③與堿反應(yīng)：Cu(OH)2、NaOH等

④與鹽反應(yīng)：NaHCO3、Na2CO3等

⑤與指示劑反應(yīng)：濃硝酸可使石蕊先變紅后褪色【特別提醒】在利用HNO3的酸性時，要注意考慮它的強氧化性。如FeO與稀硝酸反應(yīng)時的方程式應(yīng)是：3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3(稀)==Fe(NO3)2+H2O。(2)不穩(wěn)定性硝酸是不穩(wěn)定性酸，受熱或者光照易分解，所以實驗室中常用棕色瓶儲存硝酸。4HNO3(濃)eq\o(=====,\s\up7(△或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑。(3)強氧化性由于HNO3中的+5價氮元素有很強的得電子能力，在硝酸參與的氧化還原反應(yīng)中，幾乎全部是+5價氮被還原，故硝酸具有強氧化性。硝酸無論濃、稀都有強氧化性，而且濃度越大，氧化性越強。硝酸的強氧化性規(guī)律：①溫度越高，硝酸越濃，其氧化性越強。②與硝酸反應(yīng)時，還原劑一般被氧化成最高價態(tài)。①濃硝酸能使紫色石蕊試液先變紅，后褪色。②與非金屬單質(zhì)C、S、P等在加熱條件下反應(yīng)，非金屬元素被氧化成酸性氧化物。如：C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O，S+6HNO3(濃)H2SO4+6NO2↑+2H2O。③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，極稀HNO3可被還原成NH3，生成NH4NO3等。3Cu+8HNO3（稀）==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3（濃）==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O【特別提醒】濃硝酸與Cu反應(yīng)時，若Cu過量，反應(yīng)開始時濃硝酸的還原產(chǎn)物為NO2，但隨著反應(yīng)的進行，硝酸變稀，其還原產(chǎn)物將為NO，最終應(yīng)得到NO2與NO的混合氣體，可利用氧化還原反應(yīng)過程中化合價升降總數(shù)相等的守恒規(guī)律求解有關(guān)Cu、HNO3和混合氣體之間的量的關(guān)系。④鈍化：常溫時，冷的濃硝酸、濃硫酸可使鋁、鐵表面生成致密的氧化膜，阻止酸與金屬的進一步反應(yīng)，這種現(xiàn)象叫鈍化。鈍化其實也是硝酸強氧化性的表現(xiàn)，利用金屬Al和Fe的這種性質(zhì)，我們可以用Al或Fe制的容器來盛裝濃硫酸或濃硝酸。⑤硝酸與鐵反應(yīng)時，產(chǎn)物符合以下規(guī)律⑥與還原性化合物反應(yīng)：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等還原性物質(zhì)。如稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(4)與有機物反應(yīng)①硝化反應(yīng)(與苯反應(yīng))：＋HNO3(濃)eq\o(――→,\s\up11(濃硫酸),\s\do4(△))＋H2O；②顯色反應(yīng)：含有苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時變黃色。【易錯提醒】(1)HNO3與金屬反應(yīng)一般不能產(chǎn)生H2。(2)還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。(3)硝酸與金屬反應(yīng)時既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。(4)涉及HNO3的離子反應(yīng)常見的易錯問題①忽視NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下的強氧化性。在酸性條件下NOeq\o\al(－,3)不能與Fe2＋、I－、SOeq\o\al(2－,3)、S2－等還原性較強的離子大量共存。②在書寫離子方程式時，忽視HNO3的強氧化性，將氧化還原反應(yīng)簡單地寫成復(fù)分解反應(yīng)。3.硝酸的用途（1）在工業(yè)上可用于制\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8/_blank"化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等；（2）在有機化學(xué)中，濃硝酸與濃硫酸的混合液是重要的硝化試劑。4.硝酸工業(yè)制法的反應(yīng)原理①NH3在催化劑作用下與O2反應(yīng)生成NO：4NH3＋5O2eq\o(,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))4NO＋6H2O。②NO進一步氧化生成NO2：2NO＋O2===2NO2。③用水吸收NO2生成HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。5.硝酸的保存①保存硝酸：棕色瓶(避光)、玻璃塞(橡膠塞易被氧化)、陰涼處(防熱)。②存放的濃硝酸中，因分解產(chǎn)生的NO2溶于HNO3而使其呈黃色。與工業(yè)鹽酸中因含F(xiàn)e3＋而呈黃色易混?！咎貏e提醒】(1)硝酸濃度不同，其還原產(chǎn)物不同，一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO，HNO3(極稀)→N2O或NHeq\o\al(＋,4)。(2)“鈍化”并非不反應(yīng)。(3)濃硝酸能使紫色石蕊溶液先變紅，后褪色。二、硝酸鹽1.概念：硝酸鹽，是硝酸HNO3與金屬反應(yīng)形成的鹽類。由金屬離子（或銨離子）和硝酸根離子組成。常見的硝酸鹽有\(zhòng)t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"硝酸鈉、\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"硝酸鉀、\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"硝酸銨、\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"硝酸鈣、\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"硝酸鉛、\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"硝酸鈰等。2.物理性質(zhì)：硝酸鹽幾乎全部易溶于水，只有\(zhòng)t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"硝酸脲微溶于水，堿式硝酸鉍難溶于水，所以溶液中硝酸根不能被其他絕大多數(shù)\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"陽離子沉淀。3.化學(xué)性質(zhì)（1）不穩(wěn)定性：固體的硝酸鹽加熱時能分解放出氧，其中最活潑的金屬的硝酸鹽僅放出一部分氧而變成\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"亞硝酸鹽，其余大部分金屬的硝酸鹽，分解為金屬的氧化物、氧氣和\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"二氧化氮。a.按金屬活動性順序表，鉀到鈉的硝酸鹽受熱分解生成\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"亞硝酸鹽和氧氣：2KNO32KNO2＋O2↑;b.按金屬活動性順序表，鎂到銅的硝酸鹽受熱分解生成金屬的氧化物、氧氣和\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"二氧化氮：2Cu(NO3)22CuO+4NO2＋O2↑；c.按金屬活動性順序表，銅以后的硝酸鹽受熱分解生成金屬單質(zhì)、氧氣和\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"二氧化氮：2AgNO32Ag+2NO2＋O2↑（2）硝酸鹽在高溫或酸性\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"水溶液中是強\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"氧化劑，但在堿性或\t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"中性的水溶液幾乎沒有\(zhòng)t"/item/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9B%90/_blank"氧化作用。知識點四氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化1.理清氮元素的化合價與氧化性、還原性之間的關(guān)系（即氮氣及其化合物的價類二維圖）氮元素有多種可變化合價，物質(zhì)的種類較多，在復(fù)習(xí)時要從物質(zhì)類別和價態(tài)變化理解這些物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。2.構(gòu)建氮氣及其化合物轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)3.掌握硫及其化合物之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律1）橫向轉(zhuǎn)化為物質(zhì)類別變化，非氧化還原反應(yīng)，如(1)氨氣轉(zhuǎn)化為銨鹽：HCl＋NH3=NH4Cl(2)硝酸轉(zhuǎn)化為硝酸鹽：NaOH＋HNO3=NaNO3＋H2O2）縱向轉(zhuǎn)化為化合價變化反應(yīng)，是氧化還原反應(yīng)，如(1)NH3轉(zhuǎn)化為N2：3Cl2＋8NH3=N2＋6NH4Cl(2)NH3轉(zhuǎn)化為NO：5O2＋4NH3eq\o(=,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))4NO＋6H2O3)歧化——同一物質(zhì)中某元素的化合價在同一反應(yīng)中既升高又降低。如：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O4)歸中——不同物質(zhì)中同一元素的不同化合價在同一反應(yīng)中只靠攏。如：6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(△))5N2＋6H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O4．氮在自然界中的循環(huán)知識點五噴泉實驗及拓展應(yīng)用1．噴泉實驗的原理使燒瓶內(nèi)外在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強差，利用大氣壓將燒瓶下面燒杯中的液體壓入燒瓶內(nèi)，在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。2．形成噴泉的類型下面是幾種常見的能形成噴泉的氣體和吸收劑。氣體HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2、(4∶3)NO2、O2(4∶1)吸收劑水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水3.噴泉實驗的發(fā)散裝置和實驗操作裝置(Ⅰ)向錐形瓶通入少量空氣，將少量水壓入燒瓶，導(dǎo)致大量氨溶解，形成噴泉。裝置(Ⅱ)省去了膠頭滴管，用手(或熱毛巾等)捂熱燒瓶，氨受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣，氨與水接觸，即發(fā)生噴泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶，使水進入燒瓶中，瓶內(nèi)氨溶于水)。裝置(Ⅲ)在水槽中加入能使水溫升高的物質(zhì)致使錐形瓶內(nèi)酒精因升溫而揮發(fā)，錐形瓶內(nèi)氣體壓強增大而產(chǎn)生噴泉。裝置(Ⅳ)向?qū)Ч苤型ㄈ胍欢康腍2S和SO2，現(xiàn)象為有淡黃色粉末狀物質(zhì)生成，瓶內(nèi)壁附有水珠，NaOH溶液上噴形成噴泉。裝置(Ⅴ)打開①處的止水夾并向燒瓶中緩慢通入等體積的HCl氣體后關(guān)閉該止水夾，等充分反應(yīng)后再打開②處的止水夾，觀察到先有白煙產(chǎn)生，后產(chǎn)生噴泉。裝置(Ⅵ)中，擠壓膠頭滴管，然后打開導(dǎo)管上部的兩個活塞，則在右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開導(dǎo)管下部活塞，則可產(chǎn)生雙噴泉。4．噴泉實驗產(chǎn)物的濃度計算關(guān)鍵是確定所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積，標(biāo)準狀況下的氣體進行噴泉實驗后所得溶液的物質(zhì)的量濃度：(1)HCl、NH3、NO2氣體或它們與其他不溶于水的氣體混合時：所得溶液的物質(zhì)的量濃度為eq\f(1,22.4)mol·L－1。(2)當(dāng)是NO2和O2的混合氣體且體積比為4∶1時，c(HNO3)＝eq\f(1,28)mol·L－1。知識點六第ⅤA族元素其它知識歸納1．肼（聯(lián)氨）(1)結(jié)構(gòu)：分子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式N2H4H2N-NH2(2)堿性：二元弱堿，堿性比NH3弱。在水中的電離方式與氨相似，分兩步進行：N2H4＋H2ON2Heq\o\al(＋,5)＋OH－、N2Heq\o\al(＋,5)＋H2ON2Heq\o\al(2＋,6)＋OH－。(3)強還原性：①水合肼在堿性溶液中能將銀、鎳等金屬離子還原成金屬單質(zhì)，如2N2H4·H2O＋2Ag＋=2Ag↓＋2NHeq\o\al(＋,4)＋N2↑＋2H2O；②能被氧氣、H2O2等氧化，可用作噴氣式發(fā)動機推進劑、火箭燃料等。2．As2O3、As2O5和As2S3(1)As2O3俗稱砒霜，微溶于水生成亞砷酸(H3AsO3)，可被過氧化氫氧化成砷酸(H3AsO4)，屬于兩性氧化物：As2O3＋6NaOH=2Na3AsO3＋3H2O，As2O3＋6HCl=2AsCl3＋3H2O。(2)As2O5遇熱不穩(wěn)定，在熔點(300℃)附近即失去O變成As2O3。(3)As2S3俗稱雌黃，可溶于堿性硫化物或堿溶液中：As2S3＋3Na2S=2Na3AsS3，As2S3＋6NaOH=Na3AsS3＋Na3AsO3＋3H2O。也可以與SnCl2、發(fā)煙鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為雄黃(As4S4)：2As2S3＋2SnCl2＋4HCl=As4S4＋2SnCl4＋2H2S↑。雄黃和雌黃均可以與氧氣反應(yīng)生成As2O3。第三部分：典型例題剖析高頻考點1考查氮及其氧化物的性質(zhì)和應(yīng)用例1．（2022·江蘇·阜寧縣東溝中學(xué)模擬預(yù)測）下列有關(guān)氮及其化合物的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是A．N2難溶于水，可用作糧食保護氣B．氨水具有堿性，可用于去除煙氣中的SO2C．NO2具有還原性，與N2H4混合可用作火箭推進劑D．HNO3具有氧化性，可用于生產(chǎn)氮肥NH4NO3【特別提醒】1．氮的氧化物都有毒，其中NO2與N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此實驗測得NO2的平均相對分子質(zhì)量總大于46，也沒有純凈NO2和N2O4氣體。2．驗證某無色氣體是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。3．NO2、NO可用堿液處理，如NaOH溶液吸收原理為NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O、2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O。4．NO2雖然與水反應(yīng)生成HNO3，但不是硝酸的酸酐。NO2既有氧化性又有還原性，以氧化性為主。如NO2能使?jié)駶櫟牡矸郏饣浽嚰堊兯{：2NO2＋2KI=2KNO2＋I2。5．鑒別NO2和溴蒸氣常用①AgNO3溶液、②H2O、③CCl4。【變式訓(xùn)練】（2022·江蘇揚州·一模）下列氮及其化合物的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是A．性質(zhì)穩(wěn)定，可用作某些反應(yīng)的保護氣B．易溶于水，可用作制冷劑C．受熱易分解，可用作氮肥D．呈紅棕色，可用于制備硝酸高頻考點2考查硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用例2．（2021·浙江紹興·模擬預(yù)測）下述實驗中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對比分析所得結(jié)論不正確的是①②③A．由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體B．由②中的紅棕色氣體不能表明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)C．由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物D．③的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2，由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)【變式訓(xùn)練】(2022·玉溪市易門縣第一中學(xué)模擬)硝酸與金屬反應(yīng)后所得還原產(chǎn)物與硝酸的濃度和金屬的活潑性有關(guān)。10mL0.5mol·L－1HNO3與0.048gMg恰好完全反應(yīng)。若氮元素只被還原到一種價態(tài)，下列說法不正確的是()A．HNO3作還原劑B．HNO3濃度越低，N元素還原價態(tài)越低C．反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.004molD．還原產(chǎn)物可能為NH4NO3高頻考點3考查氨氣、銨鹽及NHeq\o\al(＋,4)檢驗例3．（2022·上海市市西中學(xué)高三階段練習(xí)）關(guān)于氨和銨鹽的說法錯誤的是A．氨氣溶于水存在化學(xué)變化 B．氨的催化氧化屬于人工固氮C．氯化銨可以作金屬焊接時除銹劑 D．碳酸氫銨受熱易分解【變式訓(xùn)練1】（NH3的性質(zhì)）關(guān)于氨的下列敘述中，錯誤的是()A．氨易液化，因此可用來作制冷劑B．氨溶解于水顯弱堿性，因此可使酚酞溶液變?yōu)榧t色C．氨氣遇到濃鹽酸、硫酸都會發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生白煙現(xiàn)象D．氨氣可被氯氣氧化生成N2，同時還可能產(chǎn)生白煙現(xiàn)象【誤區(qū)警示】理解NH3性質(zhì)應(yīng)注意的問題(1)NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體，可在推斷題中作為解題的突破口，確定NH3的存在。(2)氨水的成分是三分子：NH3、NH3·H2O、H2O；三離子：NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋，氨水呈弱堿性。計算氨水濃度時，溶質(zhì)視為NH3?！咀兪接?xùn)練2】（2022·山東青島·二模）為探究氨及銨鹽性質(zhì)，將晶體裝入如圖所示T形三通管兩端，進行微型實驗。下列說法錯誤的是A．輕輕擠壓任一乳膠頭，若蒸餾水中有氣泡冒出，則裝置氣密性良好B．同時點燃兩個酒精燈后，兩端濕潤的pH試紙均變藍C．實驗過程中豎直支管上方會出現(xiàn)白煙D．停止加熱后可以交替擠壓兩邊乳膠頭，使氣體更充分吸收，減少污染【變式訓(xùn)練3】（2022·福建泉州·模擬預(yù)測）用如圖所示裝置進行NH3與CuO反應(yīng)的實驗。下列說法錯誤的是A．加入藥品前須檢驗裝置的氣密性 B．a(chǎn)中藥品為氯化銨固體C．b中固體變紅，可能有Cu