1、【考纲点击】 1了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用 2了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响,【考情播报】 1结合氮及其化合物的转化考查基本概念、基本理论 2以NOx和HNO3的性质考查相关实验及计算 3以框图推断考查氮及化合物的性质和应用 4结合相关工业生产考查含氮化合物对环境质量的影响.,1氮元素的存在及氮的固定 (1)存在：自然界中以 和 两种形式存在 (2)氮的固定定义：将 的方法分类： 和 ,游离态,化合态,游离态氮转变为氮的化合物,自然固氮,人工固氮,2氮气 (1)物理性质色、味、态： 、 、 ；密度：比空气 溶解性： 水 (2)化学性质与O2反应化学方程式为： .
2、工业合成氨化学方程式为： .与Mg反应化学方程式为： .,无色,无味,气体,略小,不溶于,N2O2 2NO,N23H2 2NH3,3氮的常见氧化物,无色,红棕色,有毒,有毒,不溶于水,易溶于水,2NO+O2 = 2NO2,2HNO3NO,3NO2+H2O=,1NO2、NO2与N2(非O2且不溶于水)或NO的混合气体溶 于水 可依据：3NO2H2O= 2HNO3NO，利用气体体积差值进行计算，V(NO2) V(V表示体积差),2NO2和O2混合气体溶于水的计算由4NO2O22H2O = 4HNO3可知，当体积比：V(NO2)V(O2)(1)当O2过量时V(NO2) V，V(O2)V总V(NO2)
3、(2)当NO2过量时,剩余NO的体积为V余，相当于剩余NO2的体积为3V余，则V(O2) (V总3V余)，V(NO2) (V总3V余)3V余,3NO与O2同时通入水中发生反应为：2NOO2 = 2NO2，3NO2H2O= 2HNO3NO总反应方程式为：4NO3O22H2O = 4HNO3当体积比：V(NO)V(O2),4NO2、NO、O2三种混合气体通入水中 (1)可先将NO和O2转化为NO2，再按上述各种情况分别处理 (2)也可先将NO2和H2O反应转化为NO，按4NO3O2 2H2O= 4HNO3情况处理 (3)还可以利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断：NO,当NO2、NO在O2的
4、参与下完全转化为HNO3时，NO2、NO所失去的电子数等于O2得到的电子数，利用该规律也可快捷解题，解答该类问题时，要注意灵活应用,1下列有关NO的叙述正确的是 ( )ANO是无色气体，可用排空气法收集B常温下，氮气与氧气混合就可迅速产生NOC常温下，NO很容易与空气中的O2化合生成NO2D一定条件下，N2和O2反应可以直接合成NO2,解析：NO是无色难溶于水的气体，密度比空气略大，且常温下可与O2化合生成NO2，所以不能用排空气法收集，只能用排水法收集常温下，N2和O2共存于空气中，只有在高温或放电时才化合成NO，不能一步反应合成NO2.,答案：C,2如图所示，当向试管内通入21 mL O2
5、时，最后试管中的液面仍在原来的位置，则原试管中NO为 ( )A6 mL B12 mLC16 mL D18 mL,解析：通入21 mL O2后，试管中液面仍在原来位置，说明充入O2过量，且过量的O2与原试管NO的体积相同设原试管中NO的体积为x，根据反应4NO3O22H2O= 4HNO3，有 xx21 mL，x12 mL.,答案：B,1氨气 (1)物理性质颜色： ，气味： ，密度：比空气 ，溶解性：常温常压下，1体积水中溶解 体积氨,无色,有刺激性气味,小,700,(2)化学性质与H2O反应氨水显碱性，反应原理为：.与酸反应与HCl反应产生大量 ，化学方程式为：.与盐反应与AlCl3溶液反应的离
6、子方程式为：.,白烟,NH3H2O NH3H2O OH,NH3HCl = NH4Cl,Al33NH3H2O= Al(OH)3,与O2反应 化学方程式为： . (3)实验室制法 反应原理为： .,4NH35O2 4NO6H2O,2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH32H2O,2铵盐 (1)物理性质铵盐是由 和 构成的化合物，都于水 (2)化学性质,铵根离子,酸根离子,易溶,(2)化学性质受热分解NH4Cl、NH4HCO3受热分解的化学方程式分别为：；.与碱反应(NH4)2SO4与NaOH反应的化学方程式为：.,NH4Cl NH3HCl ,NH4HCO3 NH3 H2O CO2 ,(NH4
7、)2SO42NaOH Na2SO42NH3 2H2O,氨气的三种实验室制法 1加热固态铵盐和碱的混合物一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物：2NH4ClCa(OH)2 2NH3CaCl22H2O.,(1)装置：“固体固体 气体”(与用KClO3或KMnO4制O2的装置相同),(2)干燥：见图或图,(3)收集：仅能用向下排空气法 (4)验满方法：a.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸 变蓝色；b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生 (5)环保措施：收集时，一般在管口塞一团用水或稀H2SO4 浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3，同时也可避免污染空气,2加
8、热浓氨水 (1)反应原理：NH3H2O NH3H2O. (2)装置：,3浓氨水中加固态碱性物质 (1)反应原理浓氨水中存在以下平衡：NH3H2O NH3H2O OH，加入固态碱性物质(如CaO、 NaOH、碱石灰等)，使平衡逆向移动，同时反应放热,促进NH3H2O的分解 (2)装置：,(1)干燥NH3不能用浓H2SO4、P2O5(固体)等酸性干燥剂，也 不能用无水CaCl2(因NH3与CaCl2能形成CaCl28NH3) (2)制氨气时所用铵盐不能是硝酸铵、碳酸氢铵因为加 热过程中NH4NO3可能发生爆炸而有危险；NH4HCO3受热极易分解产生CO2，使生成的NH3中混有较多的CO2 杂质,3
9、已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快如图所示为气体扩散速度的实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环下列关于物质甲、乙的判断正确的是 ( ),A甲是浓氨水，乙是浓硫酸B甲是浓盐酸，乙是浓氨水C甲是浓氨水，乙是浓盐酸D甲是浓硝酸，乙是浓氨水,解析：A项中浓H2SO4不是挥发性酸，不会产生白色烟环；B、C、D三项中由于NH3的摩尔质量小，扩散速度快，所以离白色烟环远的甲为浓氨水，故C正确,答案：C,1物理性质颜色： ，挥发性： ，气味： ，溶解性： ,无色,易挥发,有刺激性气味,能跟水以任意比互溶,2化学性质 (1)强酸性：一元强酸，具有酸的通性 (2)不稳定性化学方程式为：4HNO3 4NO2O2
10、2H2O久置浓HNO3呈 ，是因为 ，存放浓 HNO3时，应放在 试剂瓶中，并置于阴凉处,黄色,溶解了NO2,棕色,(3)强氧化性与除金、铂外的金属都能反应，都不产生H2aCu与浓、稀HNO3反应的化学方程式为：，.b铁、铝遇冷的浓HNO3发生 ，故可用铁、铝容 器运输冷的浓HNO3.,钝化,Cu4HNO3(浓) = Cu(NO3)22NO22H2O,3Cu8HNO3(稀) =3Cu(NO3)22NO 4H2O,与非金属反应 浓HNO3与木炭反应的化学方程式为：. 与某些还原性化合物(如FeO、 等)反应,C4HNO3(浓) CO24NO2 2H2O,离子方程式为：，. 王水：浓硝酸与浓盐酸体
11、积比为 混合，配制成王水，氧化性比硝酸更强，能溶解金、铂等金属,13,金属与HNO3的反应 1一般通式 (1)金属浓硝酸金属硝酸盐NO2H2O (2)金属稀硝酸金属硝酸盐NO H2O金属与硝酸的反应中，硝酸既体现氧化性，又体现 酸性,2反应规律 (1)金属与硝酸反应一般不生成H2.浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO. (2)铁与稀硝酸反应，先生成Fe(NO3)3，若Fe过量， Fe(NO3)3再和Fe反应生成Fe(NO3)2. (3)铜与浓HNO3反应，若Cu过量，开始时硝酸的还原产物 为NO2，随着反应的进行，浓HNO3变稀，硝酸的还原产物为NO，最终应得到NO2和NO
12、的混合气体,3计算方法 (1)原子守恒法HNO3与金属反应，一部分HNO3起酸的作用，以 的形 式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物， 这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中 氮原子的物质的量,(2)电子守恒法HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子 得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量 (3)离子方程式计算法金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中在H2SO4提供H的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H或 进行相关计算，且 溶液中要符合电荷守恒,(1)硝酸与金属反应的实质是
13、在酸性环境中显示强氧 化性，与不活泼的金属发生氧化还原反应；在中性或 碱性环境中 无氧化性 (2) 的氧化性强弱与c(H)有关，c(H)越大， 的氧 化性越强；反之越弱，故浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,4下列对于硝酸的认识中不正确的是 ( )A浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B铜与HNO3的反应属于置换反应C金属与HNO3反应一般不产生氢气D常温下，可用铁或铝制品盛装浓硝酸,.,解析： 在酸性环境表现出较强氧化性，A项正确；Cu与HNO3反应不生成H2，故不属于置换反应，B项不正确；HNO3显示强氧化性时，是HNO3中5价氮元素得电子被还原，而不是H得电子被还原，因此反应一般不生成H2，C项正确；由于常
14、温下铁、铝遇浓硝酸发生钝化，所以D项正确,答案：B,例1 (2009全国卷)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应,回答下列问题： (1)A中加入的物质是_，发生反应的化学 方程式是_； (2)B中加入的物质是_，其作用是_； (3)实验时在C中观察到的现象是_，发生反应的化学方程式是_；,(4)实验时在D中观察到的现象是_，D中收集到的物质是_，检验该物质的方法和现象是_,思路点拨 解答本题要注意以下三点： (1)把握氨气实验室制法的反应原理 (2)按发生装置净化装置主体实验装置收集或检验装置的流程去分析 (3)明确检验氨水的试剂和方法,课堂笔记 由实验
15、目的“氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜”并结合装置图可知，A装置提供NH3，且是固固加热制备气体，则A中应加入固体NH4Cl和Ca(OH)2，发生反应：2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH32H2O.B装置是干燥装置，除去NH3中的水汽，应加入碱石灰或CaO等碱性固体干燥剂C,装置中发生反应：2NH33Cu ON23H2O3Cu，则C中黑色粉末逐渐变为红色反应生成的N2及水蒸气和未反应的NH3均会从C装置中进入D试管中，则D中收集到的是氨水，因为氨气极易溶于水E装置是气体收集装置，收集到的是N2.,答案 (1)固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4ClCa(OH)2 CaCl
16、22NH32H2O (2)碱石灰(或CaO) 除去NH3气流中的水汽 (3)黑色粉末逐渐变为红色 2NH33CuO N23H2O3Cu (4)出现无色液体 氨水 用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝；用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝,气体的干燥装置大致分三种：洗气瓶、干燥管、U型管洗气瓶中盛放液体干燥剂，而干燥管和U型管只能盛放固体干燥剂.,例2 (2009北京高考)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(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
17、钠溶液及二氧化碳,已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应化学反应方程式为：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
18、确这些方案中可行的是(选填序号字母)_,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氮气，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,思路点拨 解答综合实验题，首先要明确实验目的和原理，然后针对实验目的和原理分析仪器的作用，选择合适的药品去理解或设计实验，最后综合分析，按要求具体解答,课堂笔记 (1)根据装置特点和实验目的，装置收集NO，装置中盛放NaOH溶液吸收NO2，因为要验证稀硝酸不能氧化NO，所以装置中应该盛放稀硝酸 (2)由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰，所以滴加浓硝酸之前需要通入一段时间CO
19、2赶走装置中的空气，同时也需将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出,(3)Cu与浓HNO3反应的化学方程式为：Cu4HNO3(浓) = Cu(NO3)22NO22H2O. (4)装置中盛放蒸馏水，使NO2与H2O反应生成NO：3NO2H2O = 2HNO3NO. (5)NO通过稀HNO3溶液后，若无红棕色NO2产生，说明稀HNO3不能氧化NO，所以盛放稀HNO3装置的液面上方没有颜色变化装置中盛放的是浓HNO3，若浓HNO3能氧化NO则装置液面的上方会产生红棕色气体,(6)要证明是Cu(NO3)2浓度过高或是溶解了NO2导致装置中溶液呈绿色，可设计将溶解的NO2赶走(a、c
20、方案)再观察颜色变化，也可在Cu(NO3)2浓溶液中通入NO2进行比较观察反应后的颜色变化(d方案)，确定是否是因溶有NO2引起的方案b中由于Cu(NO3)2和溶解在其中的NO2浓度均可发生变化，无法确定是哪一种因素引起的,答案 (1)3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 (2)通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内 (3)Cu4HNO3(浓) = Cu(NO3)22NO22H2O (4)将NO2转化为NO 3NO2H2O = 2HNO3NO (5)装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上方气体由无色变为红棕色 (6)acd,例3 (2010金华模拟)将Mg、C
21、u组成的m g混合物投入适量稀HNO3中恰好完全反应，固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体为0.896 L(标准状况)，向反应后溶液中加入2 mol/L NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀的质量为 ( ) A2.04 g B(m2.04) g C(m20.4) g D20.4 g,思路点拨 解答本题首先根据电子得失守恒确定Mg、Cu失去电子的物质的量，然后再结合质量守恒计算形成沉淀的质量,课堂笔记 选 当金属离子恰好沉淀时，m(沉淀)m(金属)m(OH)，n(OH)n(金属失e)n(NO得到的e)3 0.12 mol，m(沉淀)m(金属)m(OH)m g0.1217 g
22、(m2.04) g，B正确,B,解答此类题目时要防止应用化学方程式进行计算，否则会陷入复杂的计算过程中，甚至无法计算出正确结果,氮及其化合物的性质探究近几年高考中，物质性质探究的实验题成为了热点和亮点该类题目发散思维性强，不仅能考查学生对元素及其化合物知识的掌握，还能考查学生的实验操作和设计能力本节的知识常常成为该类题目的载体，如：NOx的性质探究，HNO3的性质探究以及氨气和CuO反应的产物探究等在学习中要注意积累总结，掌握解题的思路和方法,(2009广东综合测试)NO2为红棕色、有强烈刺激性气味、有毒性的气体易溶于水，且能与水反应的一种酸性氧化物为了研究实验产生的NO2能否用浓硫酸来干燥，
23、设计以下实验,.实验提供的仪器如上：实验提供的药品如下：Cu 浓硝酸 浓硫酸 氢氧化钠溶液 请根据实验意图画出实验装置并标明所用的药品,.实验现象如下：(1)实验起初，浓烈的红棕色NO2气流通入浓硫酸时，无色透明的浓硫酸颜色没有变化，也没有气体逸出原因是_.(2)2分钟后，继续通入NO2气体，浓硫酸混合溶液的颜色才逐渐加深，成为红棕色透明液体原因是_.,(3)在浅红棕色的浓硫酸混合溶液中加入一小块铜片，铜片很易被溶解所有可能发生的反应的化学方程式为_. (4)把吸收了NO2的浅红棕色浓硫酸混合液在酒精灯上加热，混合溶液还没有达到沸腾就会有大量NO2气体逸出 以上四步实验说明_.,【解析】 (1
24、)无气体放出，浓硫酸的颜色也没有变化，说明一定有新物质生成 (2)颜色为NO2的颜色，可以确定NO2在浓硫酸中是以分子形式存在 (3)浓HNO3与Cu反应可以放出热量，导致Cu与浓H2SO4的反应 (4)NO2可溶于浓硫酸中，因此，不能用浓硫酸干燥NO2气体,【答案】 .,.(1)NO2与浓H2SO4发生了化学反应 (2)NO2气体以分子形式溶解在浓硫酸溶液中 (3)Cu4HNO3(浓)= Cu(NO3)22NO22H2O Cu2H2SO4(浓) CuSO42H2OSO2 (4)NO2气体能溶于浓硫酸中，浓硫酸不能用于干燥NO2气体,1最新的研究表明：一氧化氮吸入治疗法可快速改善SARS 重症
25、患者的缺氧状况，缓解病情病毒学研究同时证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用下列关于一氧化氮的叙述正确的是 ( ),A一氧化氮是一种红棕色的气体 B常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合 C含等质量氧元素的一氧化氮与一氧化碳的物质的量相等 D一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集,解析：一氧化氮是无色气体，而二氧化氮则是一种红棕色的气体；常温常压下，一氧化氮可以与空气中的氧气直接化合成二氧化氮；一氧化氮难溶于水，可以用排水法收集；氧元素质量相等则说明氧原子的物质的量也相等，又因为每个一氧化氮分子与每个一氧化碳分子中都只含有一个氧原子，故C说法正确,答案：C,2硝酸被称为“国防工业之母”
26、是因为它是制取炸药的重要原料下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是 ( )A浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色酸性和强氧化性B不能用稀硝酸与锌反应制氢气强氧化性C要用棕色瓶盛装浓硝酸不稳定性D能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去强氧化性,.,解析：D项中“滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去”，其褪色的原因可能是因为硝酸的强氧化性将酚酞氧化而褪色，但也有可能是硝酸与氢氧化钠发生中和反应，究竟是哪个原因，还需要实验认证，D项不准确,答案：D,3在如图所示装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是 ( )ACO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉BNH3(H
27、2O含酚酞)/红色喷泉CH2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉DHCl(AgNO3溶液)/白色喷泉,.,解析：CO2与NaHCO3不反应，且CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小，因此，CO2与NaHCO3溶液不会产生喷泉，故A项符合题意；NH3极易溶于水且氨水呈碱性，因此，NH3与含酚酞的H2O会产生红色喷泉；H2SCuSO4= CuSH2SO4，由于CuS为黑色沉淀，因此形成黑色喷泉；HClAgNO3 = AgCl HNO3，AgCl为白色沉淀，因此形成白色喷泉，故选A.,答案：A,4能正确表示下列反应的离子方程式是 ( )A向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸：3Fe24H = 3Fe3NO2
28、H2OB铜片与浓HNO3：Cu 4H = Cu2NO 2H2O,C碳酸氢铵溶液与足量的NaOH溶液混合后加热：OH NH3H2O DAlCl3溶液中滴加足量氨水：Al34NH3H2O = 4 2H2O,解析：A项，向Fe(NO3)2稀溶液中滴加盐酸后，Fe2被氧化为Fe3，正确；B项，铜片与浓硝酸反应时应该生成NO2，正确的离子方程式为Cu2 4H = Cu2 2NO22H2O；C项， 也能与OH反应，正确的离子方程式为 2OHNH3 2H2O；D项，Al(OH)3不能溶于过量的氨水，正确的离子方程式为Al33NH3H2O= Al(OH)33 .,答案：A,5将红热固体单质甲放入久置呈黄色的溶
29、液乙中，剧 烈反应产生混合气体A，A在常温下不与空气反应，且有以下变化：,.,(1)甲_、乙_、丙_、B_. (填化学方式) (2)甲与乙反应的化学方程式为：_.,解析：由蓝色溶液C可知此溶液为含有Cu2的溶液，则单质丙为Cu，在常温下能与Cu反应并放出气体的溶液为硝酸溶液，A在常温下不与空气反应，则气体A中含有NO2；红热固体甲与呈黄色的溶液乙反应产生混合气体A，且A中有NO2，则溶液乙为浓硝酸，固体甲为木炭，混合气体A由NO2和CO2组成，再由气体与澄清石灰水反应产生白色沉淀，进一步确定，气体A中含有CO2，则B为NO.,答案：(1)C 浓HNO3 Cu NO (2)C4HNO3(浓) C
30、O24NO2 2H2O,6有甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂，对实验 室制取并收集氨气的实验进行改进化学试剂：NH4Cl固体、浓氨水、固体NaOH(1)甲同学想方便快速制取少量氨气，应选择的装置是_(填序号)选用试剂是_(填序号)选 用上述试剂制氨气的理由是 _.实验过程中，制气时的实验操作是 _,(2)乙同学建议，把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上收集氨气，并确保不污染环境，请你根据其设想回答：,若用排气法收集氨气，请在图的方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用试剂(自选)名称 若用排液集气法收集NH3，可选用的试剂是(填序号)_ AH2O B浓H2SO4 CCCl4 D饱和NaCl溶液,解析：实验室快速制取氨气可以用浓氨水和生石灰或固体NaOH，可以选用装置B，氨气的密度比空气小，集气瓶口向上时进气管应较短一些，这样可以使密度较大的空气排出，为了防止氨气污染环境可以进行尾气吸收，由于氨气极易溶解于水，所以需要防止倒吸,答案：(1)B NaOH固体遇水 放热，使氨气溶解度降低，同时可 使溶液中c(OH)增大，促使NH3H2O NH3H2O平衡向右移动，从而使氨 气逸出 将浓氨水逐滴滴加到NaOH 固体上 (2)如图 C,
